[发明专利]用于补偿电动转向装置中的干扰的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于同时补偿多个在电动转向装置运行期间出现的周期性干扰、尤其是正弦形干扰的方法，所述电动转向装置具有力矩调节器，根据表征力矩调节器的调整力矩的信号和表征当前扭杆力矩的信号在使用转向装置的模型的情况下确定至少一个相应于要被补偿的干扰的补偿信号。

本发明还涉及一种用于同时补偿多个在电动转向装置运行期间出现的周期性干扰、尤其是正弦形干扰的装置，所述电动转向装置具有力矩调节器，并且至少一个相应于要被补偿的干扰的补偿信号能根据表征力矩调节器的调整力矩的信号和表征当前扭杆力矩的信号在使用转向装置的模型的情况下确定。

背景技术

DE102009028448A1公开一种用于识别和补偿EPS转向系统中的方向盘扭振的方法和装置。为补偿方向盘扭振，设置频率变化的干扰参数和状态参数计算器。当发现存在干扰频率时，激活频率变化的干扰参数和状态参数计算器。该计算器根据之前确定的主要干扰频率、通过频率变化的带通滤波器过滤的扭杆力矩和必要时其它测量参数计算出一个附加马达力矩，该马达力矩的振幅、频率及相位适合补偿识别出的主要干扰频率。带通滤波器是必需的，因为在干扰参数和状态参数计算器中实现的待观察系统的模型在大频率范围上不够精确度。

虽然借助已知方法在许多应用中也能足够好地补偿通过正弦形干扰频率引起的方向盘扭振，但由于应高成本地过滤输入信号，该方法的实现仍需相对高的计算功率。

另外，借助已知方法只能补偿一个唯一的正弦形干扰。然而在一些情况下补偿单个的正弦形干扰频率是不够的。例如基于制动盘几何形状在所谓的冷制动抖动时出现一阶和二阶的周期性振动，在所谓的热制动抖动时甚至出现五阶至十阶的振动形式。但同时补偿多个周期性干扰信号并非简单的任务。研究表明，干扰参数和状态参数计算器的扩展在存在两个分别被相应带通滤波器过滤的周期性干扰信号时基于所产生的不同的信号越渡时间或者说信号相位而变得不稳定并且基于所产生的不希望的相互作用而不能再补偿干扰信号。

另外，在干扰参数计算器中存在这样的基本问题：受控系统模型——其是干扰参数计算器的组成部分——中的建模误差或者说不精确性描述到借助干扰参数计算器确定或者说重建的干扰参数中，该干扰参数对于补偿信号的形成又非常重要。这一问题在要被补偿的干扰被确定为特定图形结构或者正弦信号时进一步加剧。如在输入侧不使用带通滤波器，则所有在输入侧作用的干扰以及受控系统的建模误差将以偏移的形式作用于借助干扰参数计算器得到的补偿信号，驾驶员将在方向盘上感觉到恒定的偏移力矩或者说保持力矩。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种用于补偿电动转向系统中的干扰的可能性，其可补偿多个同时出现的周期性干扰。尤其是应补偿通过冷制动抖动和热制动抖动产生的干扰。周期性并且尤其是正弦形干扰不应仅理解为y(t)＝A·sin(2π·f·t)形式的信号，而且应理解包括例如y(t)＝A(t)·sin(2π·f(t)·t)形式的信号，其中振幅A(t)和频率f(t)随时间变化，并且尤其是也应理解包括y(t)＝A₁·sin(2π·f₁(t)·t)+A₂(t)·sin(2π·f₂(t)·t)形式的信号，其中f₁(t)和f₂(t)为不同阶(例如f₂(t)为f₁(t)的第二阶)。周期性干扰还应包括这样的信号，在其中振动的幅度及其频率(尤其是通过延迟的时间变化)可随时间变化。概念“周期性干扰”在当前也可理解为表示两个或多个频率叠加的干扰(尤其是当第二频率为第一频率的更高阶时)。

该任务通过根据权利要求1的方法以及根据权利要求8的装置得以解决。其它有利的实施方式借助从属权利要求中给出的特征以及下述说明产生。

本发明首先以这样的系统为基础：该系统适合用于补偿一个唯一的在电动转向装置运行期间出现的周期性(如正弦形)干扰，并且在该系统中根据表征力矩调节器的调整力矩的信号和表征当前扭杆力矩的信号在使用转向装置的模型的情况下产生补偿信号，该补偿信号相应于待补偿的周期性干扰。扭杆力矩在当前应理解为这样的力矩，其足够精确地相应于扭杆力矩并且相应于由驾驶员施加的并且在驾驶员和转向系统的小齿轮之间作用的力矩。扭杆力矩尤其是并非必须借助设置在扭杆上的力矩传感器来检测，而也可借助其它传感器来检测和/或计算，例如根据当前的马达力矩来计算。