[发明专利]用于估计和调节待调节的摩擦力以及控制方向盘扭矩迟滞的方法、和相应的动力转向系统

说明书

公开一种用于确定动力转向系统(1)中待调节的摩擦力(F)或用于修正施加到动力转向系统(1)的方向盘(3)的方向盘扭矩(T3)的迟滞的方法(100)，所述方法包括以下步骤：根据动力转向系统的一部分的速度(v)的测量和/或方向盘扭矩(T3)的测量确定速度(v)；根据修正的LuGre模型(LM)确定所述待调节的摩擦力(F)；所述修正的LuGre模型(LM)将所述待调节的摩擦力(F)确定为系统状态(z)的函数，所述状态(z)的时间导数根据以下形式的等式被确定为所述系统状态(z)、速度(v)、第一增益(σ0)和库仑摩擦力(F_c)的函数：【数学式1】

技术领域

本发明涉及动力转向系统领域，特别是用于调节摩擦力和改善驾驶员对方向盘的感觉的方法。

背景技术

为了减少动力转向系统的部件之间的机械摩擦对驾驶员感觉的影响，已知通过基于LuGre模型估计摩擦力来调节摩擦力。此外，这种方法的应用还揭示了以下缺点：在恒定转弯时扭矩损失有时过于明显，以及对道路表面状况的敏感性过高。由于补偿摩擦力的大小很重要，这些缺点就更加明显。

发明内容

因此，本发明的目的是提出对所有或部分这些问题的解决方案。

为此，本发明涉及一种用于确定动力转向系统中待调节的摩擦力F的方法，该方法包括以下步骤：

根据对动力转向系统的一部分的速度v的测量和/或从施加到动力转向系统的方向盘的方向盘扭矩的测量来确定速度v；

根据修正的LuGre模型确定待调节的摩擦力，

所述修正的LuGre模型将所述待调节的摩擦力确定为系统状态z的函数，所述系统状态z的时间导数根据以下形式的等式被确定为所述状态和速度v、第一增益σ₀、第二增益β和库仑摩擦力F_c的函数：

【数学式1】

其中：

【数学式2】

其中，符号(z)是数量z的符号，符号(v)是数量v的符号，并且其中，

【数学式3】

其中，

【数学式4】

并且其中，

【数学式5】

z_ba＝β·z_max。

根据这些规定，可以对系数β的值进行调节，以便在调节摩擦力后，恒定转弯时的扭矩损失不那么明显，并且在调节摩擦力后，对路面状况的敏感性不那么强，特别是当系数β的值接近于1时。

根据一种实施方式，本发明单独或以技术上可接受的组合包括以下一个或多个特征。

根据一种实施方式，按下式将待调节的摩擦力F确定为状态z的函数：

【数学式6】

F＝σ₀z

根据一种实施方式，按下式将待调节的摩擦力F确定为状态z的函数：

【数学式7】

其中σ₁是第二增益，代表微阻尼。

根据一种实施方式，按下式将待调节的摩擦力F确定为状态z的函数：