[发明专利]线控转向系统中的非脱手/脱手检测

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的线控转向系统(1)，线控转向系统包括转向调节器(6)、反馈致动器(4)和控制单元(5)，转向调节器作用于转向车轮(7)，并且转向调节器根据驾驶员转向要求被电子控制，反馈致动器传递道路(70)对转向控制的反馈，控制单元控制反馈致动器(4)和转向调节器(6)，其中，控制单元(5)具有估算器(11)，估算器包括观察器和反馈致动器(4)的模型(12)，其中，估算器(11)设计成基于反馈致动器(4)的测量值并借助于所述模型(12)和观察器来估算驾驶员转向扭矩并提供所述驾驶员转向扭矩作为结果，并且其中，控制单元(5)还包括滤波器单元(13)，滤波器单元设计成通过确定指定频率范围的振幅的阻尼来分析反馈致动器(4)的测量值并提供结果，并且其中，控制单元(5)还具有判定单元(14)，判定单元设计成基于滤波器单元(13)的结果和估算器(11)的结果来判定在方向盘(3)上是否存在驾驶员的手接触。

技术领域

本发明涉及具有用于机动车辆的线控转向系统。

背景技术

在线控转向系统中，转向车轮的位置并不直接联接至方向盘。在方向盘与转向车轮之间存在借助于电信号的连接。代替于机械联接，车轮角度调节器被用于定位车轮，并且手动力致动器被用于模拟方向盘上的恢复力。

为了增加机动车辆在道路交通中的行驶安全性，现代机动车辆包括越来越多的被配置成增加主动安全性的驾驶员辅助系统。除了与机动车辆部分地组合的速度调节和间隔调节之外，车道保持系统也是已知的。

对于所述系统，重要的是确定方向盘上是否存在驾驶员活动的方向盘监控。

在这种情况下，驾驶员抓握方向盘的情形在下面被称为非脱手情形，并且驾驶员不抓握方向盘的情形因此被称为无手驾驶、脱手情形，这与本技术领域中使用的术语相对应。

能够从DE 10 2009 028 647 B3已知一种电动辅助转向系统的非脱手/脱手检测。借助于测试信号来执行对方向盘上的驾驶员活动的检测。在这种情况下，监控器根据测试信号和方向盘的扭矩生成模型。

DE 10 2010 019 236 B3还公开了一种用于检测触摸直升机控制器的手的方法。在这种情况下，根据控制器的运动信号确定频谱，从而可以检测出驾驶员是否与控制器接触。另外，对控制器周围的振动进行检测。控制器未被触摸时的频谱与控制器被触摸时的频谱是不同的。然而，所述方法的缺点在于并不总是具有期望的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有更精确、足够快且始终可靠地工作的方向盘监控的用于机动车辆的线控转向系统。

该目的通过本发明的线控转向系统和用于确定接触状态的方法来实现。

因此，用于机动车辆的线控转向系统设置有电子控制转向调节器、反馈致动器和控制单元，转向调节器是根据驾驶员的转向需求作用于转向车轮，反馈致动器传送道路对转向车轮的反馈效果，控制单元致动反馈致动器和转向调节器，其中，控制单元包括估算器，估算器包括监控器和反馈致动器的模型，其中，估算器配置成基于反馈致动器的测量值并使用所述模型和监控器来估算驾驶员转向扭矩并提供所述驾驶员转向扭矩作为结果，并且其中，控制单元还包括滤波器单元，滤波器单元配置成通过确定指定频率范围的振幅的阻尼来分析反馈致动器的测量值并提供结果，并且控制单元还包括判定单元，判定单元设计成通过使用滤波器单元的结果和估算器的结果来判定是否存在驾驶员的手与方向盘的接触。

由于除了估算器之外还通过频谱的分析来检查接触状态，因此根据本发明的转向系统的方向盘监控始终快速且可靠地操作。

滤波器单元优选地包括用于仅分析频谱的部分的Goertzel算法。

监控器优选地是卡尔曼滤波器或用于非线性系统的“扩展卡尔曼滤波器”。