CN109955900A - 用于抑制转向控制设备中的干扰信号的影响的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于抑制转向控制设备中的干扰信号的影响的方法和装置。设置为，检测机动车中的发动机的启动过程，并且同样检测由于该启动过程引起的干扰信号。因为该干扰信号可能对转向支持设备有负面影响，尤其是当启动机电池与起动元件之间的线路在转向装置附近延伸时，所以设置为，取决于情况地对转向支持设备中的、例如霍尔传感器形式的转矩传感器中的由于干扰信号引起的信号进行滤波。当检测到滤波器切断信号时，结束滤波，从而该滤波过程不会对正常运行产生负面影响。

Description

用于抑制转向控制设备中的干扰信号的影响的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于抑制转向控制设备中的至少一个干扰信号的影响的方法和机动车中的、尤其是具有发动机的机动车中的用于执行该方法的装置。

背景技术

具有发动机的机动车现在经常包括所谓的启动/停止功能，以便例如在街道十字路口处的等待时间期间关闭发动机，从而通常因此可以节约能量或燃料。因此发动机可能在行驶期间需要进行大量启动过程，以最终到达行驶目的地。此外，现在的机动车具有支持转向过程的转向支持设备。这种转向支持在停止期间也保持处于激活的状态。在这些转向支持系统中，经常使用转矩传感器，其中，借助霍尔传感器确定转矩。在发动机的启动阶段期间，大的电流从车辆中的电池通过线路流至起动器。在这种线路在转向装置附近延伸的车辆中，形成电磁辐射形式的干扰信号，其可能使得短时间在转矩传感器中形成错误的值。在此，该转矩也直接转换为伺服力。也就是说，传感器检测到不存在的转矩，其中，该错误的转矩的数值虽然在大约600ms的持续时间内小于1Nm，但是其足以使方向盘由于所触发的伺服力明显可见地移动几度(大约10°)。为了防止这种影响，从现有技术中作为已知的可以得到相应地使用另外的传感器，这些传感器以其它测量原理、例如借助光学、光电原理构建，或者通常使用相对于电磁场更鲁棒地设计的传感器元件。此外，为了使用利用电磁测量原理的传感器，使用昂贵的屏蔽板或盖。另一种使用线圈弹簧(Wickelfeder)的已知的概念带来机械上和结构空间技术上的挑战，其可能被认为是不利的。虽然在此使用的霍尔元件例如相对于磁场更不敏感，但是同时也由于更大部分的磁性材料而明显更贵。光学传感器相对于振动和污染不是非常鲁棒。由铁磁材料制成的屏蔽板和盖比塑料盖更贵。此外，其不期望地增加了机动车的总重量。此外，从现有技术中也已知通常支持或扩展转向支持的原理的进一步的解决方案。

因此，从DE 100 50 377中已知一种伺服转向控制器，当发动机在转向期间自动停止或启动时，该伺服转向控制器抑制支持转向力的突然改变。当记录停止或启动过程时，执行相应的处理。在此，结合自动发动机停止执行逐渐减小发动机电流的处理，并且结合发动机的重新启动执行逐渐提高发动机电流的处理。此外，设置包括电动机或者液压泵的转向力调节装置。与发生改变的发动机电流对应地控制由这些元件提供的驱动力。换言之，评估由发动机控制器产生的信号，以便最后以期望的方式运行伺服转向控制器。在此，目标是防止如下效应：当例如发动机自动停止时，支持转向力突然消失，或者当发动机自动启动时，突然产生支持转向力。

此外，从US 2017/0203784中已知一种方法，利用该方法可以控制机动车、尤其是具有启动/停止系统的机动车的伺服转向辅助。在此，首先依据不同的参数、例如车辆温度确定转向支持的饱和值。随后，确保在启动/停止阶段期间相应地对转向支持分配最后总是小于先前确定的转向支持的饱和值的转向支持力矩。也就是说，以这种方式确保转向支持在启动/停止阶段的情况下不立即执行最大的支持，从而用户不会在方向盘上感受到突然改变的外部作用。

在这两个文献中设想的解决方案已经在机动车中在启动/停止阶段期间提供了改进的转向支持。

然而，所介绍的文献的两种解决方案不能直接防止上面描述的由于发动机借助电池和起动器的启动过程而产生的不期望的干扰信号的干扰影响。

发明内容

现在，本发明要解决的技术问题在于，提供一种简单并且成本低廉的方法或装置，使得机动车中的转向支持在任意运行阶段期间都能安全并且没有干扰地运行。

在本发明的一个优选的设计方案中设置为，用于抑制包括至少一个转矩传感器并且布置在具有发动机的机动车中的转向控制设备中的至少一个干扰信号的影响的方法包括如下步骤：检测发动机的启动过程，其中，发动机借助电池和起动元件启动；检测由于发动机的启动过程引起并且触发转矩传感器的转矩信号的干扰信号。此外，所述方法包括如下步骤：在时间段δ内借助滤波元件对由于干扰信号触发的转矩传感器的转矩信号进行滤波，其中，当检测到滤波器切断信号时，去激活滤波器，并且当重新检测到发动机的重新启动过程时，才又激活滤波器。因此，给出针对转矩传感器中或手动力矩传感器中的电磁辐射应用的取决于情况的对转矩信号或手动力矩的滤波。此外，由于滤波器切断信号，可以智能地切换至原始传感器信号。发动机例如可以是内燃机或例如是混合发动机。最后，发动机相应地是出现所提到的至少一个干扰信号并且在此对转向控制设备具有所描述的效果的模块或部件的技术布置。起动元件例如可以是常规的用于内燃机的起动器。相反，也可以设想，起动元件对于相应地使用的发动机具有与常规的起动器相比扩展的或不同的结构。在特殊应用情况下，也可以设想，起动元件是发动机的一体化部件，因此在发动机与起动元件之间产生在此重叠的工作方式。所述方法例如可以集成在转向控制设备的软件中。软件在此也可以设计为确定发动机、例如内燃机的重新启动时间点。尤其是所设想的方法可以在具有启动/停止功能的机动车中使用。在此，例如在关闭的内燃机或使用的其它发动机中，在启动/停止阶段转向支持保持在100％。干扰信号可能在转矩传感器中作为转矩信号或手动力矩信号的突然的偏移存在。由于进行滤波，突然的传感器偏移减少，并且在转向支持设备中触发的伺服力在方向盘上不产生干扰性的闪动(Zucken)。换言之，滤波确保能够相对于设置的工作例程保证正常的运行状态。在此，转向系统保持可完全转向。支持能力保持100％。所述方法可以简单地集成到已有的软件架构中。这种措施非常简单，但是同时非常有效。此外，可以在没有结构性改变措施的情况下继续使用所使用的传感器。不需要减弱转向支持。转向支持的减弱违反可能存在的要求，并且还导致明显可感受到的转向的硬化。换言之，如果驾驶员在重新启动发动机时想主动转向，则在短时间内可感受到明显的阻力。以这种方式，也不需要可能增加机动车的构件成本和总重量的附加的屏蔽措施。所述方法例如可以在具有例如霍尔传感器形式的转矩传感器的所有机电转向装置中使用。例如软件措施形式的所述方法原则上适用于要依据情况抑制不期望的传感器偏移的所有应用。

本发明的其它优选的设计方案从下面提到的其余特征中得到。

在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，所述方法中的干扰信号是由于电池和起动元件之间的相互作用引起的电磁辐射。由于在例如内燃机的启动过程期间在电池与起动元件之间流动的大的电流，形成电磁辐射。如果电流线路在转向装置附近、因此也在转向支持设备附近延伸，则由于这些电磁辐射在短时间内形成错误的值。这尤其是在借助霍尔传感器确定转矩时发生。当事先已知这种类型的干扰信号时，可以相应地使所述方法适应于此，并且例如可以调整要使用的滤波元件，以确保期望的效果，即防止方向盘由于错误地检测到的信号而闪动。例如由于DEM传感器的两个通道上的电磁辐射，可能在内燃机重新启动时产生偏移。当驾驶员的手没有在方向盘上时，该偏移导致方向盘的大约几度的不期望的可见的移动。在驾驶员的手在方向盘上的情况下，驾驶员在发动机启动期间感受到力矩不连续。为了在不通过硬件技术改变传感器的情况下补偿这种特性，执行软件措施。该软件措施例如可以以所提出的方法的形式实现。

在本发明的另一个优选的设计方案中还设置为，所述方法中的滤波元件是低通滤波器。低通滤波器尤其是以使得确保机动车中的转向支持不受干扰并且安全地进行或安全地运行的形式，对突出的值进行滤波。

此外，在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，所述方法中的启动过程的检测借助总线信息进行，或者启动过程的检测借助总线信息和对机动车的车载网络的电压扰动的评估来进行。因此，非常安全并且可靠地识别出启动过程，并且可以借助例如低通滤波器形式的滤波元件进行可靠的滤波，以因此确保机动车中的转向支持可靠并且不受干扰地运行。

此外，在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，所述方法中的时间段δ是10-500ms、优选10-200ms、优选10-100ms的区间中的值。因此确保滤波或减弱仅在最大可应用时间内是活动的。尤其是仅当干扰信号或电磁辐射暗示了前面描述的对转向支持的影响时。

在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，当检测到大于由于干扰信号引起的转矩信号的另一个转矩信号时，在所述方法中产生滤波器切断信号。为了不妨碍驾驶员主动转向，当检测到驾驶员期望的转向时立即停止滤波。这例如可以通过评估转矩或手动力矩的数值和手动力矩或转矩的升高来进行。然而，还可以设想，可以通过评估转向速度和转向加速度进行驾驶员期望的转向。

同样，在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，当超过机动车的车辆速度的极限值时，在所述方法中产生滤波器切断信号，其中，可以在机动车开始运行之前将该极限值设置为预先确定的值。因此，确保仅在启动过程期间应用滤波。一旦车辆具有一定的速度，则至少一个干扰信号不出现，因此不再需要进行滤波。因此，以这种方式保证取决于情况的滤波，即仅当其实际需要时。

此外，在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，当由于干扰信号触发的未滤波的转矩信号与滤波后的转矩信号之间的数值差超过极限值或者低于极限值时，在所述方法中产生滤波器切断信号，其中，可以在机动车开始运行之前将相应的这些极限值设置为相应的预先确定的值，并且其中，仅当在重新启动发动机之后经过可调节的时间段β时，适用低于极限值的条件。以这种方式确保仅当为了抑制至少一个干扰信号的影响的目的而需要进行滤波时，实际进行滤波。

在本发明的另一个优选的设计方案中还设置为，当未滤波的转矩信号的值超过3Nm的极限值时，产生滤波器切断信号。该值指出从现在起期望正常的运行，因此不进一步需要滤波。因此确保安全的运行。

最后，在本发明的另一个优选的设计方案中设置为，提供如下装置，其设计为用于执行前面描述的根据本发明的方法，其中，所述装置包括可安装在具有发动机的机动车中的转向控制设备、至少一个转矩传感器、用于存储控制软件的存储介质以及滤波元件。可以简单地集成到已有的软件架构中，其中，该措施非常简单，同时非常有效。因此，不需要附加的屏蔽措施。这种装置同样可以非常简单地利用先前已经在车辆概念中设置的已有部件实现。换言之，这种装置的各个组成部分可以附加地执行已经设置的功能，而不必为此改变所述装置的原始功能，或者所述装置在功能上不受此限制。所述装置的部件因此可以执行多个功能，或者通过几个工作步骤，这种装置就能够以成本低廉并且简单的方式集成到已有设计概念中。

除非在个别情况下另外指出，否则在申请中提到的本发明的不同的实施方式可以有利地相互组合。

Claims (10)

1.一种用于抑制转向控制设备中的至少一个干扰信号的影响的方法，转向控制设备包括至少一个转矩传感器并且布置在具有发动机的机动车中，所述方法包括如下步骤：

·检测发动机的启动过程，其中，发动机借助电池和起动元件启动；

·检测由于发动机的启动过程引起并且触发转矩传感器的转矩信号的干扰信号；

其特征在于，所述方法包括如下另外的步骤：

·在时间段δ内借助滤波元件对由于干扰信号而触发的转矩传感器的转矩信号进行滤波，其中，当检测到滤波器切断信号时，将滤波器去激活，并且当重新检测到发动机的重新启动过程时，才又激活滤波器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，干扰信号是由于电池与起动元件之间的相互作用引起的电磁辐射。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，滤波元件是低通滤波器。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，启动过程的检测借助总线信息进行，或者启动过程的检测借助总线信息和对机动车的车载网络的电压扰动的评估来进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，时间段δ是10至500ms、优选10至200ms、优选10至100ms的区间中的值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当检测到大于由于干扰信号引起的转矩信号的另一个转矩信号时，产生滤波器切断信号。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当超过机动车的车辆速度的极限值时，产生滤波器切断信号，其中，所述极限值能够在机动车开始运行之前设置为预先确定的值。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当通过干扰信号触发的未滤波的转矩信号与滤波后的转矩信号之间的数值差超过极限值或者低于极限值时，产生滤波器切断信号，其中，能够在机动车开始运行之前将各个极限值设置为相应的预先确定的值，并且其中，仅当在重新启动发动机之后经过了能够调节的时间段β时，适用低于的条件。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当未滤波的转矩信号的值超过3Nm的极限值时，产生滤波器切断信号。

10.一种设计为用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的装置，其中，所述装置包括能够安装在具有发动机的机动车中的转向控制设备、至少一个转矩传感器、用于存储控制软件的存储介质以及滤波元件。