[发明专利]转向系统中方向盘扭振的补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种补偿方法，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。

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

根据本发明，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，根据本发明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。