CN101716951B - 转向力干扰变量的补偿 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于补偿作用于具有动力辅助转向系统的车辆的干扰变量的方法，该方法包含：通过转向系统的观察者模型估计实际转向齿条力，通过车辆的观察者模型估计人工设定点转向齿条力，从估计的人工设定点转向齿条力中减去估计的实际转向齿条力，结果生成总转向力误差，其中，判定块中，至少一个第一分数因子至少从对于车辆系统已知的信号中确定，并且所述分数因子加在总转向力误差上，结果生成转向齿条补偿力，并且所述转向齿条补偿力加在动力辅助上。

Description

转向力干扰变量的补偿
技术领域
本发明涉及一种用于补偿作用于动力辅助转向杆(power-assistedsteering stem)的干扰变量的方法。
背景技术
驾驶机动车辆时的主要任务是设定转向角(steering angle)以便沿期望的驾驶线路(driving line)行进。就此而言，为了在肉眼感觉到车辆正在偏离期望路线之前以触感提供轮胎和路面(underlying surface)之间的附着力的信息，向驾驶员提供对应于行驶状况的有关方向盘手动扭矩(manual torque)的反馈就非常重要。这对直线行驶和转弯都适用。良好的反馈要求加到轮胎上的侧向力在使车身发生反应之前要被驾驶员在方向盘上能感觉到。
现代转向系统的发展表明，当执行旨在得到转向力的最佳反馈的调整时，一个附加因素是，来自环境、路面、旋转的车轮或者其它来自驱动力的因素的干扰影响在很大程度上传输给驾驶员。不足的反馈和干扰影响的高度敏感性之间目标的这种冲突用传统的转向系统不能完全解决。
汽车工业中电子控制辅助转向系统的引进已经提供选择性地应用转向扭矩的机会以消除公知的干扰影响。本领域目前的现状是，利用两种基本方法控制对驾驶员反馈的电动转向系统：
动力辅助的控制设定为通过传感器即时测量的驾驶员转向扭矩的函数。其包括采用液压转向系统的系统概念。该系统以下用升压曲线(boostcurve)EPAS表示，或者简称为bEPAS。
设定点手动扭矩由即时驾驶环境产生，而即时驾驶环境通过测量来自各种各样的传感器的信号得到，传感器例如是方向盘转角(steering wheelangle)和方向盘转速(rotational speed)传感器、横摆角速度(yaw rate)传感器、横向加速度(lateral acceleration)传感器和车轮速度传感器。然后通过以下方式通过随后的闭合控制回路准确设定动力辅助，即通过驾驶杆(steering column)中的传感器再次测量的驾驶员的手动扭矩尽可能准确地跟随该设定点手动扭矩。该系统在下文中被称为控制EPAS或者简称为cEPAS。
此外，也存在以下混合形式，即利用cEPAS的闭合控制回路方法，但是在转向系统中从已知的和/或通过观察者模型估计的力变量计算设定点手动扭矩。这些混合形式可以同样分配给bEPAS。
为了使动力辅助在停车过程中增加并且/或者在高速时使其减小，所有的特定形式通常利用车辆速度信号。
bEPAS通常不能够区分来自驾驶的期望反馈力与不期望的干扰影响，cEPAS转向系统不能在所有驾驶环境下提供期望的轮胎/路面接触的高分辨率反馈，因为要么实际产生的力被忽略，要么它们进而将干扰影响回馈给系统。
从具有速度、横摆角速度和/或横向加速度的影响变量的一维或多维场中得到所述转向设定点力的转向设定点力解决方案是公知的。尽管用这些系统得到足够良好的转向反馈是可能的，但设定点转向力无法在无差错情况(error-free situations)下准确跟随实际的力，这使得不可能形成抑制干扰力的差值并且无法反复地衰退而不引起驾驶员的注意。当应用该差值时，转向扭矩将出现波动乃至跳跃，这对车辆驾驶员有分散注意力的影响。
单向模型也是充分公知和公开的。为了从不能作为状态观察者被测量的数学模型变量中得到，上述模型在大量应用中有所利用。
发明内容
因此，本发明的目的是详细说明一开始所提到的方法类型，该方法中，机动车辆驾驶员的转向感觉得到改进。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述特征的方法实现，其中，实际转向齿条力通过转向系统的观察者模型估计，其中，人工设定点转向齿条力通过车辆的观察者模型估计，其中，估计的实际转向齿条力从估计的人工设定点转向齿条力中减去，结果生成总转向力误差，其中，判定块中至少一个分数因子至少从车辆系统已知的信号中确定，并且所述分数因子加在总转向力误差上，结果生成转向齿条补偿力，其中，转向齿条补偿力加在动力辅助上。
如果至少一个分数因子从转向角速度的信号和转向角的信号中通过以下方式确定，即至少一个分数因子的绝对值在零和一之间，即与本发明目的相称。当然，还可以想到，涉及车辆速度、转向的轴线的估计的驱动扭矩和/或制动扭矩的信号也可以提供给判定块，用来确定至少一个分数因子。还可以将估计的实际转向齿条力和估计的人工设定点转向齿条力提供给判定块。
在另一有利的程序中，为了得到转向齿条补偿力，可以将总转向力误差提供给至少减小干扰变量的第一过滤器，结果产生第一过滤转向齿条力误差，并且所述转向齿条力误差从总转向力误差中减去，结果生成要被补偿的总转向力误差的部分，并且至少一个分数因子加在所述部分上。
为了得到转向齿条补偿力，第二过滤器或变量阻止过滤器与第一过滤器有利地串联连接，其中第一过滤转向齿条力误差和转向的轴线的车轮的车轮速度信号提供给变量阻止过滤器，结果产生第二过滤转向齿条力误差，并且上述转向齿条力误差从总转向力误差中减去，而不是第一转向力误差，结果从中生成要被补偿的总转向力误差的部分，至少第一分数因子加在所述部分上。
第二分数因子有利地在判定块中产生，该第二分数因子的绝对值可以在零和一之间，并且其与未过滤的总转向力误差相乘从而形成第一部分，且将其被一减去的差值与过滤的转向齿条力误差相乘从而形成第二部分，其中两个部分加和，结果由转向齿条补偿力组成的部分得以确定。
为了估计实际转向齿条力，存在有利的规定：将来自组电机角位置、方向盘转角位置、转向齿轮角齿轮、驾驶杆扭矩和辅助电机电流消耗中的至少两个测量信号提供给转向系统的观察者模型。这里需要注意的是所提供的信号必须允许转向齿条力被观察。
为了估计人工设定点转向齿条力，第一优选实施例中，车辆观察者模型的前轴的偏离角与轮胎回正力矩的可变参数以及特征函数分块相乘。为了初始化该函数，将起始值分配给该可变参数。所得到的人工设定点转向齿条力或其绝对值从实际转向齿条力的绝对值中减去。所得到的差值用放大系数标度。标度差值与绝对值为零或者绝对值为一的逻辑因子相乘。为了调整可变轮胎回正力矩的起始值，非阻隔标度差值(与一相乘)通过以下方式提供给积分器，即，人工设定点转向齿条力的绝对值与实际转向齿条力之间的差值变成零。然后，如果假设驾驶条件允许低干扰实际转向力，即如果至少一个在判定块中得到的分数因子较小，则该逻辑因子准确具有绝对值一。
因此可以有利地利用一种的方法，该方法在转向系统中确定人工设定点力(artificial setpoint force)，该人工设定点力在没有外部干扰影响的情况下，非常紧密地跟随来自轮胎上的横向力的实际产生的力(实际转向齿条力)。此外，该方法对通过居间调解人工设定点力和实际力(实际转向齿条力)将通过测量和/或优选的估计得知的最佳反馈提供给驾驶员的效果是有利的。
bEPAS系统中，就可以利用该转向齿条补偿力，在感受到干扰或者至少非常可能的情况下，为了抑制干扰，通过伺服电机设定设定点受力和实际受力的差值。
具有最终的闭合控制回路的cEPAS方法中，从设定点力和实际产生的力得到的中间信号可以向驾驶员提供相对于这些信号中的单独一个时更好的驾驶环境的反馈。
本发明基于DE 10 2006 044 088(A1)号专利文件。然而，根据本发明的方法超越了DE 10 2006 044 088所描述的方法，因为该方法延伸到任何所需的干扰变量，并且对用于形成设定点力的方法进行了准确地详细说明。
本发明基于这样的认识：转向系统中的转向齿条力非常密切地受缚于轮胎/路面接触的纵向力和侧向力以及车轮悬架系统的动力学杠杆臂。这些纵向力和侧向力进而连接轮胎的纵向偏离或其偏离角。为了对转向齿条力作出良好估计，轮胎上的力必须从模型中已知，或者偏离条件必须已知。由于转向系统的目标是侧向地引导车辆，仅侧向力或偏离角应当用于最佳反馈，而来自纵向力或纵向偏离的转向力在这个意义上应当视为干扰，并且应当尽可能被抑制。因此，轮胎的即时偏离角和/或轮胎/路面相对于轮胎运行方向的侧向力对良好估计转向齿条力来说是必不可少的。
为了得到这些不能被测量的变量，方便地利用观察者模型。将车辆中已知的变量，例如车辆纵向速度和方向盘转角提供给该模型。与能够在车辆中测量的变量相比的输出值，在该例子中为横向加速度和横摆速度，通过数学/物理关系计算。如果发生偏离，为了使偏离最小化，可以改变观察者的参数。
等式1表示单向模型(车辆的观察者模型)的例子中，横向加速度和横摆角速度的偏离如何通过作为路面/轮胎摩擦系数的时间导数的标度变量k1和k2反馈的。如果观察者模型很好地参数化并且如果输出值与测量值相符，还可以假设不能被测量的变量估计是良好的。
Figure G2009101781483D00051
例如，该观察者可以是单向模型，该模型中车辆相对于车轴和可操纵的前轮在纵向方向数学上减化为后轮。该单向模型具有离前轴和后轴有一定距离的重心。假设车辆以任一所需的重心速度和横摆速度在水平面移动，并且前轴速度和大小以及后轴速度根据动力学规律从中得到。此外，假设转向角被设定，使得车轮的中心轴形成具有前轴速度矢量的前轮偏离角。车辆模型中另外的变量为后轮偏离角和车辆偏离角。
根据单向模型，该车辆模型在水平面具有3个自由度：纵向速度、横向速度和横摆速度。当纵向速度和横摆速度根据非驱动轮的转动速度或者通过转动速度传感器充分准确已知时，当前的横向速度仅通过观察者模型得到。特别在非线性驾驶范围内，观察者模型和当前驾驶环境之间的偏差常常发生。
然而，对于本发明所描述的方法，准确的横向速度(lateral speed)对准确了解前偏离角是必不可少的。为了得到所述横向速度，建议至少增加翻转速率传感器(rolling rate sensor)，使后者也可以作为输入值被馈入。
可选择地，为了计算车辆偏离角的准确估计，并且，为了计算横向速度的准确估计，根据固体动力学定律，通过可以在相互垂直的三个轴向上测量纵向加速度和转动速度的传感器单元还可以对另一个观察者模型起作用。
然后前轮的偏离角进而可以通过单向模型的动态方程式推导。来自车辆观察者的不同状态可以用来计算转向反馈。
-在可转向前轴位置的车辆侧向力垂直于轮胎的滚动方向。所述车辆侧向力利用车辆质量、横摆惯性和单向模型动力学的参数从纵向加速度、横向加速度和横摆加速度中计算。连同在可转向轴的动力学中定义的运行部分，得到绕虚拟的车轮转向轴的转向扭矩。
-前轴上的轮胎偏离角。标准的特征函数和标度因子Tα(可变轮胎回正力矩)用来从前轮偏离角中计算回正力矩。所述回正力矩还对车轮的虚拟转向轴起作用。该回正力矩还遭受滞后(hysteresis)。
这两种方法是允许独立的。根据本发明，为了增加该方法的稳健性，还可以利用这两个可能性的中间值的加权形式。
用合适的传动函数(transmission function)将前述的作用于车轮虚拟转向轴的回正力矩转化为转向齿条中的纵向力或者驾驶杆中的总扭矩。由于涉及驾驶杆的转向齿条力和总扭矩通过转向齿条传动比(transmissionratio)直接互相连接，所以它们可以互换，并且仅对转向齿条力作进一步描述。
由于转弯外侧的车轮通常在极大程度上对总对准力有贡献，所以与转向齿条有关的该外侧轮的传动比也应当考虑到。该传动比可以通过表格添入。二阶值数多项式逼近(second-degree polynomial approximation)最好用来数学地表示关系。
反作用于转向轮运动的粘性摩擦(Viscous friction)和/或固体摩擦，就可以加到转向齿条力上，转向齿条力通过这样的方式从轮胎侧向力中得到。该摩擦的一部分可以定义为即时负载的函数。该总和将在以下用作F_Z_s或者估计设定点转向齿条力。
车辆中实际发生的即时转向齿条力F_Z_i(估计的实际转向齿条力)将处在测量的驾驶杆扭矩和电机辅助扭矩的总和的第一近似值中，其具有关联的传动比并且从开启(actuation)中已知。
可以有利地想到：可以将部分负载相关(load-dependent)的摩擦效应和动力效应包括在计算中，使得变量F_Z_i更好地描述来源于轮胎/路面接触的外力。
本发明的一个优选实施例中，即时实际转向齿条力F_Z_i在转向系统的观察者模型中估计。就此而言，转向系统的内部状态根据数学/物理关系得到。转向系统中存在的传感器的测量值然后与该模型中估计的状态相比，并且将差值通过反馈矩阵反馈到内部状态。作用于转向齿条上并且将要通过该方法得到的外力可以在这样的观察者中作为干扰变量可靠地估计。
计算的设定点力F_Z_s和即时发生力F_Z_i之间的差值通过量的放大系数k3(等式2)以类似车辆观察者模型的方式，作为轮胎相关(tire-dependent)、最大回正力矩Tα(变量参数轮胎回正力矩)的时间变量被反馈。
Figure G2009101781483D00071
驾驶环境中，可以假设干扰扭矩存在于转向系统中，即时发生力F_Z_i将影响这些干扰扭矩。
在这样的情况下，参数Tα不能被调整。这在等式2中通过另外的因子更新(布尔逻辑因子)来完成，该因子可以专门采用值零或一。如果第一分数因子(见以下信号补偿)采用小的值，则该因子倾向于具有准确的值一，即可以假设存在无干扰的情况。
这里所描述的测量信号的反馈确保模型行为(model behavior)在所有驾驶环境下坚定地跟随实际车辆行为。参数Tx的反馈还可靠地补偿不同轮胎制造和尺寸之间的差异以及由于磨损产生的差异。
然后，如果包含所有期望反馈和不期望干扰以及从观察者模型中计算得到的设定点转向齿条力的实际发生的转向齿条力是已知的，为了向驾驶员提供最佳的触觉反馈，可以在二者之间插入介质。
为了该目的，形成设定点转向齿条力F_Z_s和即时转向齿条力F_Z_i的差值，所述差值以下被称为总转向力误差d_F_Z。
为了传输总转向力误差或者阻止其作为频率的函数，或者减小振幅，现在，过滤该总转向力误差。此外，可以提供过滤器，其在它们的其它输入变量上的参数化方面是从属的，例如为了阻碍来自转动车体非平衡态的转向扭矩以及/或者为了排除从转向反馈到驾驶员的制动盘厚度的变量，可以阻碍车轮速度的谐波倍数。
例如，为了在高驾驶扭矩的情况下向驾驶员完整提供无干扰设定点转向齿条力，或者在驾驶环境对于稳定来说是恶劣的情况下仅提供驾驶员即时实际反馈，以便允许更好地监测环境，还可以想到从其它传感器或者控制装置中加权(weight)两个输入信号作为输入信号的函数。
传动过滤器(transmission filter)仅允许需要反馈的频率从整个转向力过滤器中穿过。下游(downstream)、变量阻止过滤器删除车轮转动频率的谐波倍数(harmonic multiples)。为了得到将要被补偿的部分，然后将通过这种方法得到的反馈的期望部分从总转向力误差中减去。
判定块从可能的输入信号中得到输出信号。输入信号的清单可以根据需要进行扩展。补偿(第一分数因子)和选择(第二分数因子)的两种输出信号最好是在零和一之间分别连续的信号。信号补偿(连续的标度因子)用来控制总转向力误差的哪部分将要被补偿。信号选择(连续的交叉消退因子)控制过滤和未过滤部分的总补偿的成分。这样的安排，例如可以允许转向反馈上路面质地的影响但限制其幅度。
根据动力辅助转向监测系统的构造，为了在不丢失来自轮胎/路面接触的重要信息的情况下为驾驶员提供舒适、低干扰的转向反馈，经过中介后保持着的转向齿条补偿力然后可以加到即时出现的转向齿条力上(动力辅助)。
根据本发明的方法可以在出现在车辆中的控制装置中实施。然而，还可以将个别步骤分散在不同的控制装置中，因为其可以适于利用可能已经出现在稳定控制系统中的单向模型或者在另一个控制装置中评价计算的偏离角。
本发明的优点是，为了从由现有信号描述的常规驾驶状态计算设定点转向力，将信号和计算方法相结合，为了允许交叉消退，所述设定点转向力准确地对应于在没有干扰的情况下在特定时间出现在车辆中的转向力，并且适宜选择作为环境的函数的交叉消退也是有优势的。
附图说明
本发明进一步有益的改进在从属权利要求和以下附图中公开，其中：
图1表示基本的单向模型(single-track model)，
图2表示用于具有测量值反馈的单向模型的模型方法，
图3表示用于偏离角(slip angle)的模型方法，
图4表示用于具有实际受力反馈的转向力估计的模型方法，
图5表示用于具有判定块(decision block)的转向力误差的模型方法，
图6表示用于具有判定块的介质的模型方法，
图7表示标准的、典型的回正力矩(aligning torque)。
不同的附图中，同一个信号总是具有相同的参考标记，从而通常仅对它们描述一次。每一个信号的参考标记的前面有S。
带有参考标记的信号在表1中简单总结。
表1：
  信号   标记   信号描述
  S1   v_x   车辆速度
  S2   v_w   [1x4]车辆速度矢量/车辆速度信号
  S3   SWA   方向盘转角
  S4   SWS   方向盘转角速度
  S5   a_x   纵向加速度
  S6   a_y   横向加速度
S7 a_z 垂直加速度
  S8   a_y_e   横向加速度估计
  S9   w_x   滚转角速度
  S10   w_y   俯仰角速度
  S11   w_z   横摆角速度
  S12   w_z_e   横摆角速度估计
  S13   alpha_f   前轮偏离角(估计的)
  S14   F_f_lat   前轴侧向力(估计的)
  S15   F_Z_i   转向齿条力(估计的实际的)
  S16   F_Z_s   转向齿条力估计(设定点，人工的)
  S17   d_F_Z   转向齿条力误差(总转向力误差)
  S18   d_FRack_1   过滤的转向齿条力误差(第一)
  S19   d_FRack_2   过滤的转向齿条力误差(第二)
  S20   F_Offset   转向齿条补偿力
  S21   T_Prop   前轴驱动扭矩
  S22   mue   可变参数轮胎/路面摩擦系数
  S23   T_alpha   可变参数回正力矩
  S24   更新   布尔逻辑因子[0；1]
  S25   选择   连续的交叉消退过因子滤/未过滤的补偿[0...1]
  S26   补偿   连续的标度因子补偿[0...1]
具体实施方式
图1表示车辆的单向模型。车辆相对于车轴和可操纵的前轮纵向简化为后轮。该单向模型具有重心1，该重心1离前轴的距离为2，离后轴的距离为3。假设车辆正以任意所需重心速度(箭头5)和横摆速度(箭头6)在水平面移动。从这两个参数中，根据动力学规律，得到前轴的方向和速度大小(箭头7)和后轮的方向和速度大小(箭头8)。设定转向角(双箭头4)，其利用前轴速度矢量(箭头7)形成前轴偏离角(双箭头9)。后轮偏离角(双箭头10)和车辆偏离角(双箭头11)可以作为另外的变量从单向模型得到。
图5表示本发明最简单的设计。总转向齿条力误差S17从估计的实际转向齿条力S15和人工设定点转向齿条力S16的差值得到。判定块15从方向盘转角S3和方向盘转角速度S4的输入变量中得到加在总转向齿条力误差S17上的分数因子(fractional factor)S26。
图6表示用于具有判定块15的介质16的模型方法。介质16通过虚线边框突出显示。首先，从估计的实际转向齿条力S15中减去估计的人工设定点转向齿条力S16，结果作为差值生成总转向力误差S17或者总转向齿条力误差S17。估计的实际转向齿条力S15和估计的人工设定点转向齿条力S16的获得的将在下文中更加详细地说明。
判定块15中，第一分数因子S26(补偿)和第二分数因子S25(选择)从用于实际转向齿条力S15、人工设定点转向齿条力S16、估计的传动扭矩和/或已转向轴的制动扭矩S21、方向盘转角S3和方向盘转角速度S4的示例性信号中产生。判定块15中，为了能够扩展通过例子说明的输入信号，还提供间隔元件，输入x、y和z。第一分数因子S26和第二分数因子S25每一个都具有零和一之间的绝对值。
然后可以将第一分数因子S26直接加在总转向力误差S17上，结果生成转向齿条补偿力S20。产生的转向齿条补偿力S20加在动力转向系统(power steering system)的动力辅助上。
优选实施例中，总转向力误差S17提供给至少减小干扰变量的第一过滤器17，使得生成第一过滤的转向齿条力误差S18。后者可以从总转向力误差S17中减去，使得要被补偿的总转向力误差S17的部分生成。为了得到加在动力转向系统的动力辅助上的转向齿条补偿力S20，第一分数因子S26然后可以加在要被补偿的总转向力误差S17的部分上。
本方法的另一个优选改进中，提供第二过滤器18或者变量阻止过滤器18与第一过滤器17串联相连，其中第一过滤的转向齿条力误差S18和已转向的轴的车轮的车轮速度信号S2提供给变量阻止过滤器18，结果生成第二过滤的转向齿条力误差S19，并且上述转向齿条力误差S19从总转向力误差S17中减去，而不是第一转向齿条力误差S18，结果要被补偿的总转向力误差S17的部分从中生成，至少第一分数因子S26加在上述部分上，以便得到转向齿条补偿力S20。
还有利地提供，在判定块15中产生第二分数因子S25，其与未过滤的总转向力误差S17相乘从而形成第一部分，且将其被一减去的差值与过滤的、最好是第二转向齿条力误差S19相乘从而形成第二部分，其中两个部分合计，结果由转向齿条补偿力S20组成的部分得以确定。
转向系统的观察者模型中(未示出)，实际转向齿条力S15通过以下信号中的至少三个估计，例如，动力辅助电机的电机位置信号、测量的方向盘转角信号、测量的转向齿轮信号(steering pinion signal)、测量的具有相应的电机特征曲线的动力辅助电机的电机电流以及测量的转向扭矩信号，其中测量的信号提供到转向系统的观察者模型中。
简化的实施例中，还可以想到从测量的转向扭矩信号与测量的具有相应的电机特征曲线的动力辅助电机的电机电流之和计算实际转向齿条力S15。
为了估计人工设定点转向齿条力S16，可以选择两种方法确定前轴偏离角S13。
图2表示用于具有测量值反馈的单向模型(图1)的第一模型方法。为方块18提供对于车辆已知的信号，例如车辆速度S1、方向盘转角S3和滚转角速度(rolling angle speed)以及变量轮胎/路面摩擦系数S22的起始值。这些信号用来估计横向加速度S8和横摆角速度S12。估计的横向加速度S8或其绝对值从实际横向加速度S6(绝对值)中减去。估计的横摆角速度S12或其绝对值从实际横摆角速度S11(绝对值)中减去。所得的这两个差值分别用放大系数k1或k2标度，将标度值加和。将总和提供给积分器1/s。变量轮胎/路面摩擦系数S22的起始值以这种方式调整。如果观察者模型很好地参数化并且如果输出值与测量值符合，还可以假定：存在不能被测量的变量良好的估计。前轴偏离角S13和前轴侧向力S14可以通过这种方式确定。
图3表示用于确定前轴偏离角S13和前轴侧向力S14的另外的第二种方法。从具有六自由度的测量单元中将纵向加速度S5、横向加速度S6、垂直加速度S7、滚转角速度S9、俯仰角速度(pitch angle speed)S10和横摆角速度S11连同四个车轮速度的矢量S2和方向盘转角S3一同提供给方块20。根据固体力学规律，前轴偏离角S13和前轴侧向力S14作为输出值得到。
可以利用不同的状态计算转向反馈，即人工设定点转向齿条力S16。
为了估计人工设定点转向齿条力S16，第一优选实施例中，车辆的观察者模型的前轴的偏离角S13和变量轮胎回正力矩的起始值S23用在方块21中(图4)。所得到的人工设定点转向齿条力S16或其绝对值从实际转向齿条力S15的绝对值中减去。所得到的差值用放大系数k3标度。标度的差值与具有绝对值零或绝对值一的逻辑因子S24(更新)相乘。为了调整变量轮胎回正力矩S23的起始值，非阻隔的标度的差值(与一相乘)通过以下方式提供给积分器1/s，即，人工设定点转向齿条力S16的绝对值和实际转向齿条力S15的绝对值的差值趋于零。图7表示轮胎回正力矩对前轴偏离角S13的标准、特征函数，为了计算回正力矩，该函数用变量参数S23标度。该回正力矩还作用于车轮的虚拟转向轴并且会遭受滞后。
然而，还可以想到：为了估计人工设定点转向齿条力S16，通过前轴侧向力S14和/或通过方向盘转角速度S4选择方法。所有三种方法都示于图4。

Claims (7)

1.一种用于补偿作用于具有动力辅助转向系统的车辆的干扰变量的方法，其特征在于，该方法包含
通过转向系统的观察者模型估计实际转向齿条力，
通过车辆的观察者模型估计人工设定点转向齿条力，
从估计的人工设定点转向齿条力中减去估计的实际转向齿条力，结果生成总转向力误差，其中，判定块中，第一分数因子至少从对于车辆系统已知的信号中确定，并且所述第一分数因子加在总转向力误差上，结果生成转向齿条补偿力，并且所述转向齿条补偿力加在动力辅助上；其中，所述第一分数因子从转向角速度的信号和转向角的信号中通过以下方式确定，即，所述第一分数因子具有零和一之间的绝对值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，涉及已转向的轴的估计的驱动扭矩和/或制动扭矩的信号提供给判定块，用来确定所述第一分数因子，其中估计的实际转向齿条力和估计的人工设定点转向齿条力可以再进行到判定块。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，总转向力误差提供给至少减小干扰变量的第一过滤器，结果生成第一过滤转向齿条力误差，所述第一过滤转向齿条力误差从总转向力误差中减去，结果生成要被补偿的总转向力误差的部分，所述第一分数因子加在所述要被补偿的总转向力误差的部分上，以便得到所述转向齿条补偿力。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第二过滤器或者变量阻止过滤器与第一过滤器串联连接，其中第一过滤转向齿条力误差和已转向的轴的车轮的车轮速度信号提供给变量阻止过滤器，结果生成第二过滤转向齿条力误差，并且所述第二过滤转向齿条力误差而不是所述第一过滤转向齿条力误差从总转向齿条力误差中减去，结果从中生成所述要被补偿的总转向力误差的部分，所述第一分数因子加在所述要被补偿的总转向力误差的部分上，以便得到所述转向齿条补偿力。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第二分数因子在判定块中产生，该第二分数因子可以具有零和一之间的绝对值，并且其与未过滤的总转向力误差相乘从而形成第一部分，且将其被一减去的差值与过滤的转向齿条力误差相乘从而形成第二部分，其中两个部分加和，结果由转向齿条补偿力组成的部分得以确定。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了估计实际转向齿条力，将至少一个测量的动力辅助电机的电机位置信号和/或一个测量的方向盘转角信号和/或一个测量的转向齿轮角信号和/或一个测量的转向扭矩信号和/或一个测量的动力辅助电机电流提供给转向系统的观察者模型。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了估计人工设定点转向齿条力，将车辆观察者模型的前轴偏离角和变量轮胎回正力矩的起始值储存在方块中，其中所得到的人工设定点转向齿条力或其绝对值从实际转向齿条力的绝对值中减去，其中所得到的差值用放大系数标度，其中标度的差值与具有绝对值零或绝对值一的逻辑因子相乘，其中为了调整变量轮胎回正力矩的起始值，与一相乘的非阻隔标度的差值通过以下方式提供给积分器，即，人工设定点转向齿条力的绝对值与实际转向齿条力之间的差值变成零。
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