本发明专利技术涉及一种转矩调节器的一种调节，其可以如此地实现对该转矩调节器的控制，使得出现的方向盘扭振可以得到补偿。为此，按本发明专利技术的一个实施方式探测出扭杆转矩。利用可变频的干扰变量及状态变量计算器根据所探测到的扭杆转矩确定一个补偿转矩。该补偿转矩或者一个相当于该补偿转矩的信号于是被用来对转矩调节器进行控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种补偿方法，用于在车辆中的转向系统运行过程中实现方向盘扭振 的补偿，该转向系统包含能被控制的转矩调节器。本专利技术还涉及一种补偿装置，用于转向系统中方向盘扭振的补偿，该转向系统包 含能被控制的转矩调节器。
技术介绍
在车辆上特别是当在车轮上存在失衡现象时便会发生方向盘扭振。方向盘扭振也 称之为“摆振”或“平坦路面振动”。这种方向盘扭振通常是利用不同措施抑制或减小的，因 为觉察其有干扰性。例如已知通过结构性措施例如采用减振元件来部分地补偿由于失衡产 生的振动。此外还知道，配置附属的电子执行器和/或传感器，并通过相应地控制该执行器 以减小方向盘扭振。电动转向系统(EPS)具有一个称之为EPS电动机的转矩调节器。为了减小方向盘 扭振，已知的做法是配置EPS电动机的合适控制装置。例如可利用一个转矩传感器来探测 出实际存在的扭杆转矩。转向力矩的高频部份被认定是干扰性的，并经过一条与车辆行驶 速度和转向速度以及与车辆行驶速度和转向速度以及与转矩有关的特性曲线加以减缓。在 此仍有时会将所希望的路面反馈误认为是有干扰的，因而被消除或至少被减小。这一点对 转向感觉有负面作用，而且可能带来与安全相关的缺点，这是因为对驾驶者不能再提供关 于路面的可能重要的信息。这样一种转向系统例如在EP1839998A1中公开过。此外，在EP1650106B1中介绍了一种减小方向盘扭振的方法，其中，利用一个电动 机在合适的位置上将反向振动导入到转向系统中。这样便可部分地补偿产生的扭振。按此 已知的方法需要一个实际的方向盘转矩，该转矩可在一个合适大小的时间窗口中针对周期 性的振动的存在加以检验。该方法需要一个附加的转矩传感器以及借助一种自相关函数或 互相关函数进行费时间的补偿转矩的计算。在US2009/0000857A1中公开了一种抑制方法，用于抑制方向盘扭振。按此已知的 方法，可求出一个支持转向的电动机的转子位置速度。利用这一数值，便可借助一个频率估 算单元、一个相位校正单元以及一个安置在其上的、需要已计算出的频率和相位作为输入 参数的振动抑制单元来计算出一个补偿电流。由于对转向过程的伺服连接之故，转子位置 速度则只有条件地适合用作测量参数。特别在齿条上的低的力水平情况下，转子位置速度 则难以用作为足够精确的测量参数。JP2004-161073公开了一种借助于扭杆转矩的FFT (快速傅里叶变换算法)检测方 向盘扭振的方法。若根据该已知的方法检定一种方向盘扭振，则可总体上提高系统减振作 用。这然而具有缺点，即总体的转向感觉恶化了。由EP1975040B1中已知对上述检测方法的 改进，据此通过下述措施可更有效地求得FFT，即只在窄的频带内根据实际车速计算FFT。US2009/0125186A1中公开了方向盘扭振的另一种补偿方法，依此法求得一个经 过滤波的扭杆转矩，并且为了补偿而引入一个与经过滤波的扭杆转矩相应但相位移动了180°的补偿参量。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种方法和一种装置，该方法和装置在对转向感觉无不利影 响的情况下能够实现对方向盘扭振的尽可能完全的补偿。上述任务是通过独立的权利要求中述及的特征加以解决的；其它有利的发展见各 项从属权利要求中所述。根据本专利技术，提供对转矩调节器、例如EPS电动机的调节，其可以如此实现对转矩 调节器的控制，使得产生的方向盘扭振可以完全地、但无论如何大体上完全地得到补偿。为 此，根据本专利技术的一个实施方式可探测出一个扭杆转矩。利用一种可变频的干扰变量及状 态变量计算器，根据已探测到的扭杆转矩，便可求得一个补偿转矩。该补偿转矩，更确切地 说一个相当于该补偿转矩的信号，于是可以在控制转矩调节器时加以使用。根据本专利技术，采用一种可变频的干扰变量及状态变量计算器，其指的是一种可用 于可变频率的所谓的“干扰观察器”，该干扰观察器也称为D0FV。干扰观察器例如在下述 文件中作了介绍2008年7月6日至11日在韩国首尔举行的第17届IFAC世界大会上， Katsuhiko Fuwa, Tatsuo Narikiyo 和 Hisashi Kandoh 提出的报告A Construction of Disturbance Observer to Cope with Frequency Variation and Its Application to Vibration Suppression Control System,见该会议科研报告汇编。利用这种干扰观察 器，便能减小具有已知的和不变的频率的干扰。在方向盘扭振的情况下，干扰频率取决于 实际的车速或实际的车轮速度。因此，根据本专利技术采用了一种D0FV，该干扰观察器(DOFV) 即使在变化的频率情况下也能可靠地工作。一种DOFV是一种调节技术方法，利用它便可 从对一种具有可变频率的正弦形干扰、一个调节变量及可能的其它测量参数的了解而计算 出一个附加的调节变量，该附加的调节变量可以抑制或补偿具有可变频率的正弦形干扰。 一种 DOFV 例如在下述文件中作了介绍“Tatsuo Narikiyo, Katsuhiko Fuwa 和 Takeshi Murano Implementation of Disturbance Attenuation System Based on Frequency Estimation ;2008年7月6日至11日在韩国首尔举行的第17届IFAC世界会议报告汇编”。在频率可变的干扰变量及状态变量计算器中储存了一个经过认证的模型，该模型 描述从转矩调节器的转矩即例如从EPS电动机的电动机转矩至扭杆转矩的传递特性。这种 模型特别是包含与相关转矩或相关转矩信号的振幅和相位相关的传递特性。从那些相当于 车轮速度的信号中，即例如从车轮速度本身、车辆速度或车轮角速度中，可以求得一个实际 干扰的频率。为了确定干扰的实际干扰振幅及相位，为可变频的干扰变量及状态变量计算 器提供一个优选经过滤波的扭杆转矩。扭杆转矩的滤波可根据本专利技术的一个优选的具体实 施方式，利用一个可变频的带通滤波器予以执行，可变频的带通滤波器的中心频率与实际 的车辆速度或车轮速度相对应地设定。为了达到方向盘扭振的完全补偿或大致完全补偿，即使当(由于补偿之故)在实际 测定的扭杆转矩中根本不再存在干扰信号时，仍须维持补偿。若不维持补偿，那恐怕当然首 先就不能求得补偿转矩。因此，在下一个计算步骤中仍会再测量一个方向盘扭振，这又会 导致产生一个补偿信号。因而不可能是一次完全的补偿。根据本专利技术，现在反馈所求得的 补偿转矩，并在重新确定补偿转矩的情况下与实际的扭杆转矩一起加以考虑。(之前时间段的)补偿转矩的反馈优选完全在可变频的干扰变量及状态变量计算器内进行。通过这种内 部的反馈，所以在计算干扰变量时，便可全面地考虑已经获得补偿的份额。这可以实现对干 扰信号的正确计算，虽然干扰正好由于在之前时间段中所确定的补偿转矩之故而在测量信 号中即在实际测得的扭杆转矩中不再是可见到的。根据本专利技术，此外既可测定干扰信号的振幅，又可测定干扰信号的相位。这一过程 是利用描述传递特性的、经过认证的并储存在可变频的干扰变量及状态变量计算器中的模 型来执行的。此外还可利用传递特性的模型来确定用于补偿干扰变量所需本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.12 DE 102010031211.81.一种用于在车辆中的包含能被控制的转矩调节器(7)的转向系统(I)的运行过程中补偿方向盘扭振的方法，其中，确定实际的扭杆转矩(MTB)、根据该实际的扭杆转矩(Mtb)确定补偿转矩(Mkmip)并且根据该补偿转矩(Mkotip)实现对转矩调节器(7)的控制，其特征在于 将所述扭杆转矩(Mtb)或根据此扭杆转矩(Mtb)所形成的变量输送给可变频的干扰变量及状态变量计算器(24)，并借助于该可变频的干扰变量及状态变量计算器(24)确定补偿转矩(^Komp ) ο2.按权利要求1所述的方法，其特征在于在确定补偿转矩(Mkmip)时借助于所述可变频的干扰变量及状态变量计算器(24)考虑到方向盘扭振的振幅和相位。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于在确定补偿转矩(Mkotip)的过程中考虑到方向盘扭振的已获得补偿的份额。4.按权利要求3所述的方法，其特征在于将补偿转矩(Mkotip)反馈至所述可变频的干扰变量及状态变量计算器(24 )。5.按以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于可变频的干扰变量及状态变量计算器(24)包含正弦形的干扰的模型和包含从转矩调节器(7)的转矩至扭杆转矩的传递特性的模型，并且在确定补偿转矩(Mkmip)时考虑到所述干扰和传递特性。6.按权利要求5所述的方法,其特征在于该模型描述至少在对于方向盘扭振重要的频率范围内既与振幅特性也与相位特性相关的传递特性。7.按以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于只有当利用一种检验方法推断出存在方向盘扭振时才确定补偿转矩(Mkmip)。8.按权利要求7所述的方法，其特征在于在下述情况下推断出存在方向盘扭振车辆速度(v(t))、车轮转速或与车轮转速相关的变量处在一个可预定的范围内并且转向系统至少基本上一直向前行驶运行。9.按权利要求7或8所述的方法，其特征在于检验方法包含对扭杆转矩的实际振幅的分析，优选利用一种估算方法确定该振幅。10.按以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于将所探测出的扭杆转矩加以滤波...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·格吕纳，T·尼罗比施，
申请(专利权)人：ZF操作系统有限公司，
类型：
国别省市：
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