用于补偿电动转向装置中的干扰的方法和装置.pdf

上传人：a****

文档编号：4103872

上传时间：2018-08-29

格式：PDF

页数：13

大小：1.71MB

《用于补偿电动转向装置中的干扰的方法和装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于补偿电动转向装置中的干扰的方法和装置.pdf（13页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 104039629 A (43)申请公布日 2014.09.10 C N 1 0 4 0 3 9 6 2 9 A (21)申请号 201280066319.3 (22)申请日 2012.12.19 102012100276.2 2012.01.13 DE 102012104253.5 2012.05.16 DE B62D 5/04(2006.01) (71)申请人 ZF操作系统有限公司地址德国格蒙德 (72)发明人 T尼罗比施 S格吕纳 T赫里塞热 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人董华林 (54) 发明名称用于补偿电动。

2、转向装置中的干扰的方法和装置 (57) 摘要在电动转向装置(31)中可出现多个应被补偿的周期性干扰(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )，相反另外出现的尤其是非周期性的干扰(M Stoer )不应被补偿。为了能够基于转向装置(31)的模型 (G nom (s)同时补偿多个这种周期性干扰，本发明提出，将附加于要被补偿的干扰(M(f 1o )、M(f 2o )、 M(f no )出现的其它干扰(M Stoer )与模型(G nom (s) 的不精确性或者说模型误差(s)共同描述为杂乱干扰(M Stoer )的形式。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶。

3、段日 2014.07.08 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/076080 2012.12.19 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/104500 DE 2013.07.18 (51)Int.Cl. 权利要求书1页说明书7页附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图4页 (10)申请公布号 CN 104039629 A CN 104039629 A 1/1页 2 1.用于同时补偿多个在电动转向装置(2、31)运行期间出现的周期性干扰(M(f 1o )、 M(f 2o )、M(f no )的方法，所。

4、述电动转向装置(2、31)具有力矩调节器(7)，根据表征力矩调节器(7)的调整力矩的信号(M servo )和表征当前扭杆力矩的信号(MTB mess )在使用转向装置 (2、31)的模型(G nom (s)的情况下确定至少一个相应于要被补偿的干扰(M(f 1o )、M(f 2o )、 M(f no )的补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )，其特征在于，将附加于要被补偿的干扰 (M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )出现的其它干扰(M Stoer )与模型(G nom (s)的模型误差(s)共同描述为杂乱干扰(M Stoer )的形式。 2.根据权利。

5、要求1的方法，其特征在于，借助具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器“SZB+uS”(25)确定所述至少一个补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。 3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，借助预测滤波器(41)确定杂乱干扰，将基于转向装置(2、31)的模型(G nom (s)确定的预测的系统状态和根据检测的测量参数 (MTB mess )和干扰参数(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )的当前估算值确定的预测的系统状态之间的偏差描述到杂乱干扰(M Stoer )中。 4.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述调整力矩(M servo )的信号。

6、在不通过附加滤波器、尤其是带通滤波器改变的情况下用于确定补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。 5.根据权利要求2至4之一的方法，其特征在于，所述具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器“SZB+uS”(25)具有用于实现测量参数追踪的部件(42)。 6.根据权利要求2至5之一的方法，其特征在于，所述具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器“SZB+uS”(25)具有至少一个用于为周期性干扰(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )建模的部件(40)，并且建模结果用于形成相应补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。 7.根据上述权利。

7、要求之一的方法，其特征在于，为每个出现的周期性干扰(M(f 1o )、 M(f 2o )、M(f no )形成一个补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。 8.用于同时补偿多个在电动转向装置(2、31)运行期间出现的周期性干扰(M(f 1o )、 M(f 2o )、M(f no )的装置，所述电动转向装置(2、31)具有力矩调节器(7)，根据表征力矩调节器(7)的调整力矩的信号(M servo )和表征当前扭杆力矩的信号(MTB mess )在使用转向装置(2、 31)的模型(G nom (s)的情况下能确定至少一个相应于要被补偿的干扰(M(f 1o )、M(f 2o。

8、 )、 M(f no )的补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )，其特征在于，所述装置具有用于确定所述至少一个补偿信号(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )的计算单元(25)，该计算单元(25)构造成，将附加于要被补偿的干扰(M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )出现的其它干扰(M Stoer )与模型 (G nom (s)的模型误差(s)共同描述为杂乱干扰(M Stoer )的形式。 9.根据权利要求8的装置，其特征在于，所述装置具有用于实施根据权利要求1至8之一的方法的器件。权利要求书CN 104039629 A 1/7。

9、页 3 用于补偿电动转向装置中的干扰的方法和装置技术领域 0001 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。 0002 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。

10、的情况下确定。背景技术 0003 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。 0004 虽然借助已知方法在许多应用中也能足够好地补偿通过。

11、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。 0005 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。 0006 另。

12、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。发明内容说明书CN 104039629 A 2/7页 4 0007 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。

13、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)Asin(2ft)形式的信号，而且应理解包括例如y(t)A(t)sin(2f(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)A 1 sin(2f 1 (t)t)+A 2 (t)sin(2 f 2 (t)t)形式的信号，其中f 1 (t)和f 2 (t)为不同阶(例如f 2 (t)为f 1 (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。。

14、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)。 0008 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。 0009 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。

15、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。 0010 本发明的一种可能的基础系统例如是前述由DE102009028448A1所公开的系统，但出于上述原因借助该系统无法同时补偿多个干扰或更高阶的干扰。干扰信号的重建或者说补偿信号的确定在该系统中在构成干扰参数和状态参数计算器的功能单元中进行。 0011 现在根据本发明提出，将附加出现的干扰、尤其是杂乱干扰、以及转向系统模型和实际转向系统之间的模型误差或者说不精确性共同描述为杂乱干扰的形式。由此既防。

16、止模型误差或者说模型化的系统与实际的受控系统即实际转向系统的偏差，又防止不相应于要被补偿的干扰的杂乱干扰不利地影响补偿信号和因此不利地影响根据补偿信号产生的并被传输给力矩调节器的调整力矩。根据本发明，将所有既不相应于(重建的)扭杆力矩也不相应于重建的干扰或者说所产生的补偿信号的信号分量描述在一个参数中，该参数因此可被理解为具有低动态性的附加的杂乱干扰。 0012 原则上又被称为“观察器”的干扰和状态计算器已表明对于确定方向盘扭振是有效的。然而如上所示，已知的干扰和状态计算器不适合于补偿更高阶的周期性振动以及补偿多个同时出现的干扰。另一问题在于，受控系统模型中存在的模型误差或者说不。

17、精确性 (例如基于批量生产中出现的离散性)描述在估算的干扰中，而估算的干扰又是产生补偿信号的基础。因此，在不使用上面已经提到的带通滤波器的情况下，所有出现的干扰以及模型误差都描述到杂乱干扰中，这导致所产生的补偿信号中的偏移，该偏移在方向盘上作为恒定的偏移力矩或者说保持力矩被感知。因此，根据一种特别优选的实施方式，在在下文中被称为具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器(“SZB+uS”)的功能单元中确定附加的杂乱干扰，在所述功能单元中，出现的杂乱干扰与模型误差一起被描述于一个附加的杂乱干扰形式的共同参数中。由此确保在所有出现的干扰信号中仅待补偿的正弦形干扰用于确定补偿信号。由于不考虑。

18、其它干扰来产生补偿信号，所以杂乱干扰或受控系统模型中的误差说明书CN 104039629 A 3/7页 5 不会不利地影响对干扰的补偿。 0013 根据一种有利的实施方式，附加的杂乱干扰实现为预测滤波器，其将基于系统模型确定的预测的系统状态和使用测量参数及当前估算的干扰参数确定的预测的系统状态之间的偏差描述到杂乱干扰中。 0014 另外可规定，转向系统具有力矩调节器，该力矩调节器例如可由转向系统的转向控制器控制，并且由转向控制器生成的参数作为输入参数直接传输给具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器。具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器因此直接获得由转向控制器生成的参数，也就是说，。

19、在没有预处理、如DE102009028448A1公开的方法中设置的带通滤波的情况下。由于可省却预处理、尤其是滤波，该方法可以以较少的费用实现。调整力矩例如可以是力矩调节器施加到转向系统扭杆上的力矩。 0015 原则上，借助根据本发明改进的调整力矩可补偿扭杆力矩中的干扰并且因此可在所选择的频率方面使扭杆稳定，这又可在相应的频率下导致转子或转子位置信号的附加振动。 0016 现在根据本发明可重建干扰信号并且因此产生补偿信号，所述补偿信号相应于不同阶的周期性干扰。由此可同时补偿多个周期性、例如正弦形干扰。可为每个干扰确定一个相应的周期性干扰信号或者说补偿信号。借助所确定的周期性干扰信号或。

20、者说补偿信号可补偿各个周期性干扰。 0017 基于制动盘的厚度变化产生的方向盘扭振可作为制动抖动被补偿。基于制动盘的几何形状，在冷制动时主要出现第一和第二阶的正弦振动(所谓的冷制动抖动)。在热制动时甚至可出现更高阶的、尤其是第五至第十阶的正弦振动(所谓的热制动抖动)。现在借助本发明方法和本发明装置尤其是可补偿所有类型的制动抖动。 0018 既使输入参数未经过滤地、例如未经带通滤波地被输送给干扰参数观察器，但干扰参数观察器仍可同时为所有正弦振动分别产生相配的周期性干扰信号。另外，借助根据本发明的装置和根据本发明的方法还可补偿其它形式的、例如因车轮中的不平衡产生的方向盘扭振。 001。

21、9 出现在转向系统中的周期性干扰、尤其是正弦形干扰可与转向系统的车轮旋转频率或装有该转向系统的车辆的车轮的旋转频率有关。例如车轮旋转频率可相应于上述正弦振动的基本频率(一阶)。与此相应，例如转向装置的车轮轴线和/或车轮的旋转频率或由该旋转频率导出的频率可被确定为基本频率。但干扰也可由转向系统本身的部件、如电动马达(和尤其是其转子)产生，所述电动马达产生用于伺服辅助的马达力矩。借助所提出的解决方案原则上也可补偿这种马达阶次。 0020 根据本发明的装置例如可涉及转向系统的控制和/或调节器。该装置构造用于实施根据本发明的方法。尤其是可规定，该装置具有优选包括微处理器和存储元件的计算器，。

22、在所述计算器、优选存储元件中存储计算器程序并且该计算器程序被这样编程，使得当该计算器程序在计算器上运行时，所述装置实施根据本发明的方法。附图说明 0021 在下述实施例说明和附图中给出本发明其它特征，它们单独或在组合中对于本发明是重要的，此后不再明确指出这一点。附图如下：说明书CN 104039629 A 4/7页 6 0022 图1为车辆转向系统的示意图； 0023 图2为根据本发明一种可能的实施方式的控制系统的框图，该控制系统包括根据本发明构造的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器； 0024 图3为根据一种实施例的用于说明根据本发明的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状。

23、态计算器的可能的数学描述的微分方程； 0025 图4为未补偿的信号以及借助不同方法补偿的信号的多个信号曲线，所述信号示例性地构成力矩调节器的可能的控制信号。具体实施方式 0026 图1示出一种转向系统1，其包括转向装置2和控制器3。在控制器3中设置微处理器4，该微处理器通过数据线、如总线系统与存储元件5连接。在存储元件5中构造有存储区域，在存储区域中存储如计算器程序形式的功能器件用于实施根据本发明的方法。在存储元件5中还可存储综合特性曲线。 0027 控制器3通过信号导线6与力矩调节器7连接，该力矩调节器例如构造为电动马达，从而可通过控制器3控制电动马达。该电动马达通过传动机构8作。

24、用于扭杆9，由此电动马达可向扭杆施加调整力矩。在扭杆9上设置转向器件、如方向盘10。 0028 转向装置还具有转向传动机构11，该转向传动机构构造为齿条式转向传动机构。转向传动机构11通过小齿轮12a和齿条12b在每个车辆侧面上与转向拉杆系统13连接，所述转向拉杆系统分别与一个车轮共同作用。 0029 力矩调节器7包括转子15。可规定，借助转子位置传感器16可检测当前的转子位置。转子位置经由数据线17被传输给控制器3。替换或附加地，关于转子位置，转向系统1 可包括未示出的转子速度传感器。 0030 借助转速传感器18可检测车轮转速并且经由数据线19a传输给控制器3。借助扭矩传感器20。

25、可检测当前的扭杆力矩并且将其经由数据线19b传输给控制器3。 0031 数据线6、17、19a和19b可以按许多已知方式构造。优选在控制器3和传感器或致动器之间使用总线系统用以通信。 0032 通过为控制器3适合地编程，可在图1所示的转向系统1中实施根据本发明的方法。 0033 在图2中示出框图，下面借助该框图说明本发明的一种可能的实施方式，该实施方式可补偿干扰、尤其是在转向系统1中出现的一阶和/或二阶方向盘扭振。甚至还可补偿任意阶的、例如在热制动抖动时出现的方向盘扭振。图2尤其是示出根据本发明的频率变化的和/或定频的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器的作用方式以及该计算器与。

26、用于伺服辅助的转向控制器、外部出现的干扰及受控系统或实际转向的作用关联。 0034 图2示出转向控制器21，其通过适合的编程实现于单独的单元中、但优选控制器3 中，并且根据测量的和/或计算的输入参数计算信号M servo ，该信号是力矩调节器7或者说电动马达控制的基础。 0035 信号M servo 被传输给加法器23并且产生调整力矩M servo 。该调整力矩M servo 用作计算单元的输入参数，该计算单元优选构造为具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25。所述频率变化的和/或定频的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25在说明书CN 104039629 A 5/7页。

27、7 下面又称为干扰参数观察器25或“SZB+uS”25。对外部出现的干扰的估算或者说重建以及所有计算出的内部转向状态在图2中以下划线表示。 0036 借助干扰参数观察器25重建实际出现的正弦形干扰M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )或者说产生相应的补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。此外，重建测量的扭杆力矩MTB mess 并且在又被称为附加干扰M Stoer 的另一参数中描述出所有杂乱参数连同存在的模型误差。 0037 在图2所示的优选实施方式中，由信号M servo 产生的调整力矩M servo 作为输入参数被传输给SZB+uS25，且为此。

28、无需借助附加的信号处理方法、如滤波来预处理信号M servo 。 0038 根据本发明的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25构造为控制技术观察器，从而可补偿频率变化的以及定频的干扰信号或者说不同阶的相应干扰M(f 1o )、 M(f 2o )、M(f no )。为此正弦形干扰信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )被重建为补偿信号 M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )的形式。频率f 1o (基本频率)例如表示一阶振动(基本振动)，频率f 2o 表示二阶振动，并且f no 表示n阶振动(谐波振动)。根据本发明的方法因此可用于补偿不同阶的不同正弦形干扰。

29、。当然，根据本发明的方法也适合用于通过生成和叠加一个相应的补偿信号M(f 1o )来补偿仅一个正弦形干扰M(f 1o )。 0039 计算出的补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )通过单独的换算元件27与一个因数相乘并且之后被传输给第一加法器23。作为因数例如可选择值1，由此第一加法器23将补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )与信号M servo 叠加，由此形成调整力矩M servo 。 0040 现在，当在图2示例性所示的控制系统中出现方向盘扭振或者说一阶M(f 1o )、二阶 M(f 2o )和/或更高阶M(f no )的周期性干扰M L。

30、DS 时其例如由车轮14中的不平衡(晃动) 或通过制动盘内的厚度变化(制动抖动)造成，则该干扰影响调整力矩M servo ，从而产生信号M servo 。这在图2中示例性通过加法器29示出。当然，该干扰完全也可在输出侧被记录，即与测量的扭杆力矩(MTB mess )一起被记录。 0041 在图2中还示意性示出功能块形式的转向装置31。转向装置31可被视为传递函数G real (s)，借助其根据出现在输入端上的信号M servo 产生例如可借助扭矩传感器20测量的扭杆力矩MTB mess 。被称为G nom (s)的传递函数表示转向装置31的和因此实际传递函数 G real (s)的模型。

31、。该模型G nom (s)是SZB+uS25的基础。但该模型和因此名义传递函数G nom (s) 与实际转向装置31和因此通过转向装置31实际实现的传递函数G real (s)存在偏差。这种偏差例如通过建模时的不精确性、误差和抽象化并且尤其是基于批量生产中出现的离散性产生。另外，实际的受控系统和模型化的系统之间的偏差可通过转向装置2、31运行期间在转向装置内出现的干扰、如力矩调节器7中出现的(干扰)振动产生。所有在实际的受控系统和模型之间产生的所谓的模型误差在图2中以(s)表示。在转向装置31中该关联以下述方式示意性示出：实际的传递函数G real (s)被表示为模型G nom (s。

32、)与模型误差(s) 的组合或相应产生的输出信号的叠加。 0042 在转向装置2中或表示转向装置2的功能块31的输出端上测得的扭杆力矩 MTB mess 作为信号被传输给具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25。借助名义系统模型G nom (s)并且根据调整力矩M servo 以及测得的扭杆力矩MTB mess 确定补偿信号M(f 1o )、 M(f 2o )、M(f no )。在此考虑之前已经确定的并且叠加(参见图2的加法器23)到信号 M servo 上的补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。通过这一准内部反馈保持干扰参数M(f 1o )、 M(f 2o )、M。

33、(f no )的补偿，既使所述干扰参数基于完成的补偿不再存在于测量的扭杆力矩说明书CN 104039629 A 6/7页 8 MTB mess 中。 0043 SZB+uS25计算干扰信号M Stoer ，该干扰信号不仅表征外部出现的杂乱干扰M Stoer 而且也表征系统模型G nom (s)内的误差。状态参数MTB mess 表示扭杆力矩MTB mess 的重建，该扭杆力矩在转向装置2上或在图2中被示为功能块31的转向装置的输出端上测得。 0044 图3中以微分方程形式示出具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25的一种可能的实施方式。该微分方程的每一行相应于SZB+uS25的。

34、一个状态参数。描述转向装置2、31内部系统状态的状态参数构成向量相应于干扰参数的状态参数构成向量两个向量一起构成SZB+uS25的状态向量 0045 在图3中示出的示例性的SZB+uS25中，上面三行相应于受控系统的根据一种转向模型的内部状态。因此，向量在该实施例中具有三个分量。下面五行相应于干扰参数，其中最下面一行用于确定状态参数M Stoer 。 0046 因此，上面七行39因此构成SZB+uS25的一部分，该部分重建周期性干扰信号或者说确定补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。在此在图3左侧所示的矩阵的区域40用于重建周期性干扰、尤其是正弦形干扰M(f。

35、 1o )、M(f 2o )、M(f no )并且因此形成补偿信号M(f 1o )、 M(f 2o )、M(f no )。 0047 最下面一行实现为预测滤波器41。该预测滤波器41将基于系统模型G nom (s)在了解测量参数MTB mess 及当前估算的周期性干扰信号和因此针补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、 M(f no )的情况下在部分39中预测的系统状态之间的偏差描述到非周期性干扰信号M Stoer 中。如此形成的信号M Stoer 包含所有未模型化的干扰、尤其是实际出现在转向系统内部或外部的杂乱干扰M Stoer 以及基于模型不精确性产生的偏差。 0048 SZB+。

36、uS25进行测量参数跟踪(参见图3中左侧所示矩阵的第一列42)，该测量参数跟踪考虑补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )。与周期性干扰信号M(f 1o )、M(f 2o )、 M(f no )无关联的杂乱干扰M Stoer 描述到非周期性干扰信号M Stoer 中，而非描述到周期性补偿信号M(f 1o )、M(f 2o )、M(f no )中。与由DE102009028448A1已知的方法不同，SZB+uS25无需预处理并且尤其是不需要过滤输入参数M servo 。 0049 SZB+uS25、尤其是在图3方程的矩阵中给出的系数可适配具体结合本方法所使用的转向系统。

37、1的特性。在此可规定，根据所希望的转向系统1特性或者说其控制，有针对性地为各个状态(测量参数跟踪；周期性干扰、尤其是正弦形干扰；杂乱干扰)应用SZB+uS25 的动态性。尤其是可使动态性适配激励频率，因此在较低频率时仅存在小动态性。 0050 借助图4在与其它可想到的解决方案比较中示出根据本发明方法(图4中的下方曲线图)的有利的作用方式。图4中所示的曲线图示出不同信号关于共同的时间轴t的曲线，所述信号部分借助模拟器计算出。第一(上方的)曲线图示出例如在转向装置2中常常出现的信号、如扭杆力矩MTB mess 。该借助附图标记45表示的信号在第一曲线图中在干扰信号未补偿的情况下被示出。信。

38、号45具有频率范围在25Hz至1Hz内的一阶和二阶制动抖动信号的特性。另外，在信号45中存在1Hz的正弦振动以及大约在时刻t 0 5s时的跳跃。 1Hz的正弦振动表示驾驶员的低动态转向行为并且跳跃表示通过驾驶员的动作引起的信号曲线的变化，这例如相应于偏转或躲闪。 0051 第二曲线图示出补偿后的信号47，其借助DE102009028448A1中公开的、但扩展了说明书CN 104039629 A 7/7页 9 阶次检测的方法获得。 0052 第三曲线图示出另一补偿后的信号49，在其中使用了干扰和状态计算器，该计算器并不用于计算非周期性干扰信号、即不具有用于杂乱干扰或用于系统模型中的误。

39、差的状态参数。可以看出，信号49具有偏移，其以扭杆9或者说方向盘上的恒定力矩使转向系统 1的使用者注意到，从而驾驶员在此须施加补偿力矩。 0053 下侧的曲线图示出借助本发明方法补偿的信号51。可以看出，该信号几乎不再具有干扰信号，而仅是在时刻t 0 具有跳跃以及1Hz的正弦振动，该正弦振动相应于无干扰的扭杆力矩(即方向盘扭振尽可能小的扭杆力矩)的模拟曲线。 0054 总之，在此所描述的方法可补偿干扰参数，且不出现例如通过建模不精确性引起的偏移，例如在图4的第三曲线图中以信号曲线49所示出的偏移。另外，本发明还首次允许以上面所描述的品质补偿多个同时出现的正弦形干扰和尤其是任意阶的干扰。

40、和频率混合。一种优选的应用可能性是补偿冷制动抖动和热制动抖动。另外，该方法还可简单地适配具体所使用的转向系统1的特性以及预先规定的对转向系统1的控制的要求。由于根据本发明的方法无需带通滤波器，所以该方法可借助相对低的计算成本实施。由于模型误差连同可能出现的杂乱干扰一起被估算到参数M Stoer 中，所以本发明方法总体上是可靠且稳健的。说明书CN 104039629 A 1/4页 10 图1 说明书附图CN 104039629 A 10 2/4页 11 图2 说明书附图CN 104039629 A 11 3/4页 12 图3 说明书附图CN 104039629 A 12 4/4页 13 图4 说明书附图CN 104039629 A 13 。

摘要
申请专利号：	CN201280066319.3	申请日：	2012.12.19
公开号：	CN104039629A	公开日：	2014.09.10
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|著录事项变更IPC(主分类):B62D 5/04变更事项:申请人变更前:ZF操作系统有限公司变更后:罗伯特博世汽车转向有限公司变更事项:地址变更前:德国格蒙德变更后:德国格蒙德\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B62D 5/04申请日:20121219\|\|\|公开
IPC分类号：	B62D5/04	主分类号：	B62D5/04
申请人：	ZF操作系统有限公司
发明人：	T·尼罗比施; S·格吕纳; T·赫里塞热
地址：	德国格蒙德
优先权：	2012.01.13 DE 102012100276.2; 2012.05.16 DE 102012104253.5
专利代理机构：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038	代理人：	董华林
PDF完整版下载：	PDF下载

内容摘要

在电动转向装置(31)中可出现多个应被补偿的周期性干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))，相反另外出现的尤其是非周期性的干扰(MStoer)不应被补偿。为了能够基于转向装置(31)的模型(Gnom(s))同时补偿多个这种周期性干扰，本发明提出，将附加于要被补偿的干扰(M(f1o)、M(f2o)、M(fno))出现的其它干扰(MStoer)与模型(Gnom(s))的不精确性或者说模型误差(Δs)共同描述为杂乱干扰(MStoer)的形式。

权利要求书

权利要求书
1.  用于同时补偿多个在电动转向装置(2、31)运行期间出现的周期性干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))的方法，所述电动转向装置(2、31)具有力矩调节器(7)，根据表征力矩调节器(7)的调整力矩的信号(Mservo)和表征当前扭杆力矩的信号(MTBmess)在使用转向装置(2、31)的模型(Gnom(s))的情况下确定至少一个相应于要被补偿的干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))的补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))，其特征在于，将附加于要被补偿的干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))出现的其它干扰(MStoer)与模型(Gnom(s))的模型误差(Δs)共同描述为杂乱干扰(MStoer)的形式。

2.  根据权利要求1的方法，其特征在于，借助具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器“SZB+uS”(25)确定所述至少一个补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))。

3.  根据权利要求1或2的方法，其特征在于，借助预测滤波器(41)确定杂乱干扰，将基于转向装置(2、31)的模型(Gnom(s))确定的预测的系统状态和根据检测的测量参数(MTBmess)和干扰参数(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))的当前估算值确定的预测的系统状态之间的偏差描述到杂乱干扰(MStoer)中。

4.  根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述调整力矩(Mservo)的信号在不通过附加滤波器、尤其是带通滤波器改变的情况下用于确定补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、M(fno))。

5.  根据权利要求2至4之一的方法，其特征在于，所述具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器“SZB+uS”(25)具有用于实现测量参数追踪的部件(42)。

6.  根据权利要求2至5之一的方法，其特征在于，所述具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器“SZB+uS”(25)具有至少一个用于为周期性干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))建模的部件(40)，并且建模结果用于形成相应补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))。

7.  根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，为每个出现的周期性干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))形成一个补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))。

8.  用于同时补偿多个在电动转向装置(2、31)运行期间出现的周期性干扰(M(f1o)、M(f2o)、M(fno))的装置，所述电动转向装置(2、31)具有力矩调节器(7)，根据表征力矩调节器(7)的调整力矩的信号(Mservo)和表征当前扭杆力矩的信号(MTBmess)在使用转向装置(2、31)的模型(Gnom(s))的情况下能确定至少一个相应于要被补偿的干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))的补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))，其特征在于，所述装置具有用于确定所述至少一个补偿信号(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))的计算单元(25)，该计算单元(25)构造成，将附加于要被补偿的干扰(M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno))出现的其它干扰(MStoer)与模型(Gnom(s))的模型误差(Δs)共同描述为杂乱干扰(MStoer)的形式。

9.  根据权利要求8的装置，其特征在于，所述装置具有用于实施根据权利要求1至8之一的方法的器件。

说明书

说明书用于补偿电动转向装置中的干扰的方法和装置
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。
本发明的一种可能的基础系统例如是前述由DE102009028448A1所公开的系统，但出于上述原因借助该系统无法同时补偿多个干扰或更高阶的干扰。干扰信号的重建或者说补偿信号的确定在该系统中在构成干扰参数和状态参数计算器的功能单元中进行。
现在根据本发明提出，将附加出现的干扰、尤其是杂乱干扰、以及转向系统模型和实际转向系统之间的模型误差或者说不精确性共同描述为杂乱干扰的形式。由此既防止模型误差或者说模型化的系统与实际的受控系统即实际转向系统的偏差，又防止不相应于要被补偿的干扰的杂乱干扰不利地影响补偿信号和因此不利地影响根据补偿信号产生的并被传输给力矩调节器的调整力矩。根据本发明，将所有既不相应于(重建的)扭杆力矩也不相应于重建的干扰或者说所产生的补偿信号的信号分量描述在一个参数中，该参数因此可被理解为具有低动态性的附加的杂乱干扰。
原则上又被称为“观察器”的干扰和状态计算器已表明对于确定方向盘扭振是有效的。然而如上所示，已知的干扰和状态计算器不适合于补偿更高阶的周期性振动以及补偿多个同时出现的干扰。另一问题在于，受控系统模型中存在的模型误差或者说不精确性(例如基于批量生产中出现的离散性)描述在估算的干扰中，而估算的干扰又是产生补偿信号的基础。因此，在不使用上面已经提到的带通滤波器的情况下，所有出现的干扰以及模型误差都描述到杂乱干扰中，这导致所产生的补偿信号中的偏移，该偏移在方向盘上作为恒定的偏移力矩或者说保持力矩被感知。因此，根据一种特别优选的实施方式，在在下文中被称为具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器(“SZB+uS”)的功能单元中确定附加的杂乱干扰，在所述功能单元中，出现的杂乱干扰与模型误差一起被描述于一个附加的杂乱干扰形式的共同参数中。由此确保在所有出现的干扰信号中仅待补偿的正弦形干扰用于确定补偿信号。由于不考虑其它干扰来产生补偿信号，所以杂乱干扰或受控系统模型中的误差不会不利地影响对干扰的补偿。
根据一种有利的实施方式，附加的杂乱干扰实现为预测滤波器，其将基于系统模型确定的预测的系统状态和使用测量参数及当前估算的干扰参数确定的预测的系统状态之间的偏差描述到杂乱干扰中。
另外可规定，转向系统具有力矩调节器，该力矩调节器例如可由转向系统的转向控制器控制，并且由转向控制器生成的参数作为输入参数直接传输给具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器。具有附加的杂乱干扰的干扰和状态计算器因此直接获得由转向控制器生成的参数，也就是说，在没有预处理、如DE102009028448A1公开的方法中设置的带通滤波的情况下。由于可省却预处理、尤其是滤波，该方法可以以较少的费用实现。调整力矩例如可以是力矩调节器施加到转向系统扭杆上的力矩。
原则上，借助根据本发明改进的调整力矩可补偿扭杆力矩中的干扰并且因此可在所选择的频率方面使扭杆稳定，这又可在相应的频率下导致转子或转子位置信号的附加振动。
现在根据本发明可重建干扰信号并且因此产生补偿信号，所述补偿信号相应于不同阶的周期性干扰。由此可同时补偿多个周期性、例如正弦形干扰。可为每个干扰确定一个相应的周期性干扰信号或者说补偿信号。借助所确定的周期性干扰信号或者说补偿信号可补偿各个周期性干扰。
基于制动盘的厚度变化产生的方向盘扭振可作为制动抖动被补偿。基于制动盘的几何形状，在冷制动时主要出现第一和第二阶的正弦振动(所谓的冷制动抖动)。在热制动时甚至可出现更高阶的、尤其是第五至第十阶的正弦振动(所谓的热制动抖动)。现在借助本发明方法和本发明装置尤其是可补偿所有类型的制动抖动。
既使输入参数未经过滤地、例如未经带通滤波地被输送给干扰参数观察器，但干扰参数观察器仍可同时为所有正弦振动分别产生相配的周期性干扰信号。另外，借助根据本发明的装置和根据本发明的方法还可补偿其它形式的、例如因车轮中的不平衡产生的方向盘扭振。
出现在转向系统中的周期性干扰、尤其是正弦形干扰可与转向系统的车轮旋转频率或装有该转向系统的车辆的车轮的旋转频率有关。例如车轮旋转频率可相应于上述正弦振动的基本频率(一阶)。与此相应，例如转向装置的车轮轴线和/或车轮的旋转频率或由该旋转频率导出的频率可被确定为基本频率。但干扰也可由转向系统本身的部件、如电动马达(和尤其是其转子)产生，所述电动马达产生用于伺服辅助的马达力矩。借助所提出的解决方案原则上也可补偿这种马达阶次。
根据本发明的装置例如可涉及转向系统的控制和/或调节器。该装置构造用于实施根据本发明的方法。尤其是可规定，该装置具有优选包括微处理器和存储元件的计算器，在所述计算器、优选存储元件中存储计算器程序并且该计算器程序被这样编程，使得当该计算器程序在计算器上运行时，所述装置实施根据本发明的方法。
附图说明
在下述实施例说明和附图中给出本发明其它特征，它们单独或在组合中对于本发明是重要的，此后不再明确指出这一点。附图如下：
图1为车辆转向系统的示意图；
图2为根据本发明一种可能的实施方式的控制系统的框图，该控制系统包括根据本发明构造的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器；
图3为根据一种实施例的用于说明根据本发明的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器的可能的数学描述的微分方程；
图4为未补偿的信号以及借助不同方法补偿的信号的多个信号曲线，所述信号示例性地构成力矩调节器的可能的控制信号。
具体实施方式
图1示出一种转向系统1，其包括转向装置2和控制器3。在控制器3中设置微处理器4，该微处理器通过数据线、如总线系统与存储元件5连接。在存储元件5中构造有存储区域，在存储区域中存储如计算器程序形式的功能器件用于实施根据本发明的方法。在存储元件5中还可存储综合特性曲线。
控制器3通过信号导线6与力矩调节器7连接，该力矩调节器例如构造为电动马达，从而可通过控制器3控制电动马达。该电动马达通过传动机构8作用于扭杆9，由此电动马达可向扭杆施加调整力矩。在扭杆9上设置转向器件、如方向盘10。
转向装置还具有转向传动机构11，该转向传动机构构造为齿条式转向传动机构。转向传动机构11通过小齿轮12a和齿条12b在每个车辆侧面上与转向拉杆系统13连接，所述转向拉杆系统分别与一个车轮共同作用。
力矩调节器7包括转子15。可规定，借助转子位置传感器16可检测当前的转子位置。转子位置经由数据线17被传输给控制器3。替换或附加地，关于转子位置，转向系统1可包括未示出的转子速度传感器。
借助转速传感器18可检测车轮转速并且经由数据线19a传输给控制器3。借助扭矩传感器20可检测当前的扭杆力矩并且将其经由数据线19b传输给控制器3。
数据线6、17、19a和19b可以按许多已知方式构造。优选在控制器3和传感器或致动器之间使用总线系统用以通信。
通过为控制器3适合地编程，可在图1所示的转向系统1中实施根据本发明的方法。
在图2中示出框图，下面借助该框图说明本发明的一种可能的实施方式，该实施方式可补偿干扰、尤其是在转向系统1中出现的一阶和/或二阶方向盘扭振。甚至还可补偿任意阶的、例如在热制动抖动时出现的方向盘扭振。图2尤其是示出根据本发明的频率变化的和/或定频的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器的作用方式以及该计算器与用于伺服辅助的转向控制器、外部出现的干扰及受控系统或实际转向的作用关联。
图2示出转向控制器21，其通过适合的编程实现于单独的单元中、但优选控制器3中，并且根据测量的和/或计算的输入参数计算信号Mservo，该信号是力矩调节器7或者说电动马达控制的基础。
信号Mservo被传输给加法器23并且产生调整力矩M'servo。该调整力矩M'servo用作计算单元的输入参数，该计算单元优选构造为具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25。所述频率变化的和/或定频的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25在下面又称为干扰参数观察器25或“SZB+uS”25。对外部出现的干扰的估算或者说重建以及所有计算出的内部转向状态在图2中以下划线表示。
借助干扰参数观察器25重建实际出现的正弦形干扰M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)或者说产生相应的补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。此外，重建测量的扭杆力矩MTBmess并且在又被称为附加干扰MStoer的另一参数中描述出所有杂乱参数连同存在的模型误差。
在图2所示的优选实施方式中，由信号Mservo产生的调整力矩M'servo作为输入参数被传输给SZB+uS25，且为此无需借助附加的信号处理方法、如滤波来预处理信号Mservo。
根据本发明的具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25构造为控制技术观察器，从而可补偿频率变化的以及定频的干扰信号或者说不同阶的相应干扰M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。为此正弦形干扰信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)被重建为补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)的形式。频率f1o(基本频率)例如表示一阶振动(基本振动)，频率f2o表示二阶振动，并且fno表示n阶振动(谐波振动)。根据本发明的方法因此可用于补偿不同阶的不同正弦形干扰。当然，根据本发明的方法也适合用于通过生成和叠加一个相应的补偿信号M(f1o)来补偿仅一个正弦形干扰M(f1o)。
计算出的补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)通过单独的换算元件27与一个因数相乘并且之后被传输给第一加法器23。作为因数例如可选择值－1，由此第一加法器23将补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)与信号Mservo叠加，由此形成调整力矩M'servo。
现在，当在图2示例性所示的控制系统中出现方向盘扭振或者说一阶M(f1o)、二阶M(f2o)和/或更高阶M(fno)的周期性干扰MLDS时——其例如由车轮14中的不平衡(晃动)或通过制动盘内的厚度变化(制动抖动)造成，则该干扰影响调整力矩M'servo，从而产生信号M″servo。这在图2中示例性通过加法器29示出。当然，该干扰完全也可在输出侧被记录，即与测量的扭杆力矩(MTBmess)一起被记录。
在图2中还示意性示出功能块形式的转向装置31。转向装置31可被视为传递函数Greal(s)，借助其根据出现在输入端上的信号M″servo产生例如可借助扭矩传感器20测量的扭杆力矩MTBmess。被称为Gnom(s)的传递函数表示转向装置31的和因此实际传递函数Greal(s)的模型。该模型Gnom(s)是SZB+uS25的基础。但该模型和因此名义传递函数Gnom(s)与实际转向装置31和因此通过转向装置31实际实现的传递函数Greal(s)存在偏差。这种偏差例如通过建模时的不精确性、误差和抽象化并且尤其是基于批量生产中出现的离散性产生。另外，实际的受控系统和模型化的系统之间的偏差可通过转向装置2、31运行期间在转向装置内出现的干扰、如力矩调节器7中出现的(干扰)振动产生。所有在实际的受控系统和模型之间产生的所谓的模型误差在图2中以Δ(s)表示。在转向装置31中该关联以下述方式示意性示出：实际的传递函数Greal(s)被表示为模型Gnom(s)与模型误差Δ(s)的组合或相应产生的输出信号的叠加。
在转向装置2中或表示转向装置2的功能块31的输出端上测得的扭杆力矩MTBmess作为信号被传输给具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25。借助名义系统模型Gnom(s)并且根据调整力矩M'servo以及测得的扭杆力矩MTBmess确定补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。在此考虑之前已经确定的并且叠加(参见图2的加法器23)到信号Mservo上的补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。通过这一准内部反馈保持干扰参数M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)的补偿，既使所述干扰参数基于完成的补偿不再存在于测量的扭杆力矩MTBmess中。
SZB+uS25计算干扰信号MStoer，该干扰信号不仅表征外部出现的杂乱干扰MStoer而且也表征系统模型Gnom(s)内的误差。状态参数MTBmess表示扭杆力矩MTBmess的重建，该扭杆力矩在转向装置2上或在图2中被示为功能块31的转向装置的输出端上测得。
图3中以微分方程形式示出具有附加的杂乱干扰的干扰参数和状态计算器25的一种可能的实施方式。该微分方程的每一行相应于SZB+uS25的一个状态参数。描述转向装置2、31内部系统状态的状态参数构成向量相应于干扰参数的状态参数构成向量两个向量一起构成SZB+uS25的状态向量
在图3中示出的示例性的SZB+uS25中，上面三行相应于受控系统的根据一种转向模型的内部状态。因此，向量在该实施例中具有三个分量。下面五行相应于干扰参数，其中最下面一行用于确定状态参数MStoer。
因此，上面七行39因此构成SZB+uS25的一部分，该部分重建周期性干扰信号或者说确定补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。在此在图3左侧所示的矩阵的区域40用于重建周期性干扰、尤其是正弦形干扰M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)并且因此形成补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。
最下面一行实现为预测滤波器41。该预测滤波器41将基于系统模型Gnom(s)在了解测量参数MTBmess及当前估算的周期性干扰信号和因此针补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)的情况下在部分39中预测的系统状态之间的偏差描述到非周期性干扰信号MStoer中。如此形成的信号MStoer包含所有未模型化的干扰、尤其是实际出现在转向系统内部或外部的杂乱干扰MStoer以及基于模型不精确性产生的偏差。
SZB+uS25进行测量参数跟踪(参见图3中左侧所示矩阵的第一列42)，该测量参数跟踪考虑补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)。与周期性干扰信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)无关联的杂乱干扰MStoer描述到非周期性干扰信号MStoer中，而非描述到周期性补偿信号M(f1o)、M(f2o)、…、M(fno)中。与由DE102009028448A1已知的方法不同，SZB+uS25无需预处理并且尤其是不需要过滤输入参数Mservo。
SZB+uS25、尤其是在图3方程的矩阵中给出的系数可适配具体结合本方法所使用的转向系统1的特性。在此可规定，根据所希望的转向系统1特性或者说其控制，有针对性地为各个状态(测量参数跟踪；周期性干扰、尤其是正弦形干扰；杂乱干扰)应用SZB+uS25的动态性。尤其是可使动态性适配激励频率，因此在较低频率时仅存在小动态性。
借助图4在与其它可想到的解决方案比较中示出根据本发明方法(图4中的下方曲线图)的有利的作用方式。图4中所示的曲线图示出不同信号关于共同的时间轴t的曲线，所述信号部分借助模拟器计算出。第一(上方的)曲线图示出例如在转向装置2中常常出现的信号、如扭杆力矩MTBmess。该借助附图标记45表示的信号在第一曲线图中在干扰信号未补偿的情况下被示出。信号45具有频率范围在25Hz至1Hz内的一阶和二阶制动抖动信号的特性。另外，在信号45中存在1Hz的正弦振动以及大约在时刻t0＝5s时的跳跃。1Hz的正弦振动表示驾驶员的低动态转向行为并且跳跃表示通过驾驶员的动作引起的信号曲线的变化，这例如相应于偏转或躲闪。
第二曲线图示出补偿后的信号47，其借助DE102009028448A1中公开的、但扩展了阶次检测的方法获得。
第三曲线图示出另一补偿后的信号49，在其中使用了干扰和状态计算器，该计算器并不用于计算非周期性干扰信号、即不具有用于杂乱干扰或用于系统模型中的误差的状态参数。可以看出，信号49具有偏移，其以扭杆9或者说方向盘上的恒定力矩使转向系统1的使用者注意到，从而驾驶员在此须施加补偿力矩。
下侧的曲线图示出借助本发明方法补偿的信号51。可以看出，该信号几乎不再具有干扰信号，而仅是在时刻t0具有跳跃以及1Hz的正弦振动，该正弦振动相应于无干扰的扭杆力矩(即方向盘扭振尽可能小的扭杆力矩)的模拟曲线。
总之，在此所描述的方法可补偿干扰参数，且不出现例如通过建模不精确性引起的偏移，例如在图4的第三曲线图中以信号曲线49所示出的偏移。另外，本发明还首次允许以上面所描述的品质补偿多个同时出现的正弦形干扰和尤其是任意阶的干扰和频率混合。一种优选的应用可能性是补偿冷制动抖动和热制动抖动。另外，该方法还可简单地适配具体所使用的转向系统1的特性以及预先规定的对转向系统1的控制的要求。由于根据本发明的方法无需带通滤波器，所以该方法可借助相对低的计算成本实施。由于模型误差连同可能出现的杂乱干扰一起被估算到参数MStoer中，所以本发明方法总体上是可靠且稳健的。