[发明专利]用于检测转向系统中的扰动变量的方法、以及用于机动车辆的转向系统

说明书

本发明涉及一种用于检测转向系统(10)中的扰动变量的方法，该转向系统包括转向柱(16，18)和机电转向辅助设备(24)，其中，感测转向系统(10)的至少一个变量。藉由包括至少该变量的数学状态空间模型来对转向系统(10)的至少一部分(20)进行建模。藉由卡尔曼滤波器估计转向系统(10)中的至少一个扰动变量，该扰动变量导致不期望的转向激励。卡尔曼滤波器使用转向系统(10)的状态空间模型，以便估计扰动变量。本发明进一步涉及一种转向系统(10)。

技术领域

本发明涉及一种用于检测转向系统中的扰动变量的方法，并且涉及一种用于机动车辆的转向系统。

背景技术

从现有技术已知具有带机电转向辅助设备的转向系统的机动车辆，其中，机电转向辅助设备可以提供力矩，以便由此辅助机动车辆的驾驶员进行转向运动。机电转向辅助设备可以被实施为动力转向系统。

在机动车辆、尤其是转向系统操作期间，扰动的出现为机动车辆的驾驶员带来不期望的转向感觉，因为出现不期望的转向激励，例如机电转向辅助设备的、尤其所使用的是马达的基于摩擦的扰动和/或所使用的转向系统的、通常例如转向齿轮的例如经由车轮来自道路的基于摩擦的扰动。在现有技术中，这些扰动变量根本无法被感测到，或者只可以在一大笔开支的情况下(藉由相当大量的传感器)被感测到。例如，基于摩擦的扰动变量无法经由驱动侧或输出侧上的传感器感测到。

在此已经证明不利的是：对扰动变量的感测和补偿仅在一定程度上是可能的，并且另外对可以感测到的扰动变量进行的补偿是成本高的，这是因为尤其必须使用非常大数量的传感器来检测不同的扰动影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机动车辆的转向系统以及一种用于检测扰动变量的方法，通过该方法可以容易地且成本有效地感测扰动变量。

根据本发明，该目的实现是通过一种用于检测转向系统中的扰动变量的方法，其中，所述转向系统具有转向柱和机电转向辅助设备，所述方法包括以下步骤：

-感测所述转向系统的至少一个变量，

-藉由至少包括所述变量的数学状态空间模型对所述转向系统的至少一部分进行建模，以及

-藉由卡尔曼滤波器估计所述转向系统中的至少一个扰动变量，所述扰动变量产生不期望的转向激励，其中，所述卡尔曼滤波器使用所述转向系统的状态空间模型来估计所述扰动变量。

本发明的基本概念是：藉由数学状态空间模型估计作用在转向系统上的扰动变量，使得不必由传感器对所述变量进行直接感测，而对于所有扰动变量，这种直接感测在任何情况下都是不可能的。因此，可以消除用于众多传感器的对应的成本，并且同时可以更精确地确定总体扰动，这是因为对无法被传感器感测到的扰动变量进行了估计。在这个方面，可以更准确地确定作用在转向系统上的扰动变量。

藉由卡尔曼滤波器估计的至少一个扰动变量尤其是无法被传感器感测到的变量和/或无法被测量器材感测到的变量。

提供了至少一个扰动变量可能因此不藉由所设置的传感器进行确定，而是仅可以被估计。

换言之，藉由卡尔曼滤波器估计的至少一个扰动变量不是状态变量。

至少一个扰动变量是摩擦力矩、源于道路并且例如作用在转向齿条的力、和/或例如转向齿条处的摩擦力。

相比之下，一个或多个旋转角度、一个或多个旋转角速度、例如转向齿条的一个或多个行程值、和/或一个或多个速度是实际上与至少一个扰动变量不同的状态变量。