[发明专利]转向力干扰变量的补偿

说明书

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-assisted steering 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(boost curve)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 wheel angle)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。