用于确定转向盘转角的方法和装置制造方法及图纸

用于确定可旋转地支承在汽车车身（６）上的转向盘（５８）的转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）的方法，车轮（１４）借助该转向盘可相对汽车车身（６）偏转，该车轮在中间接有铰链（８）的情况下与汽车车身（６）连接，该铰链具有角度测量装置，这个角度测量装置检测所述铰链（８）的与转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）有关的偏移（ω），其中，借助转向角传感器（６１）能够确定转向盘（５８）相对汽车车身（６）的扭转角（δ↓［ＳＴＳ］），并且其中，给可由转向盘（５８）占据的转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）的区域对于每个转向方向配设多个扇区（Ｓ），根据所述偏移（ω）求出上述扇区（Ｓ）中的一个扇区，根据扭转角（δ↓［ＳＴＳ］）和所求出的扇区（Ｓ）确定转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定转向盘转角的方法和装置本专利技术涉及一种用于确定可旋转地支承在汽车车身上的转向盘的 转向盘转角的方法，借助该转向盘车轮可相对汽车车身旋转，所述车轮 在中间接有铰链的情况下与汽车车身连接，这个铰链具有角度测量装 置，这个角度测量装置检测所述铰链的与转向盘转角有关的偏移，其中， 借助转向角传感器确定转向盘相对汽车车身的扭转角。此外，本专利技术还涉及一种用于确定转向盘转角的装置。为了确定绝对的转向角，DE 1 01 10 785 C2描述了一种具有由一种 机械的计度装置和 一种光学的代码盘组合的转向角传感器。所述代码盘 在转向盘转一圈内受到扫描。DE 196 01 965 Al以一种步进传动装置的形式公开了一种用于计数转向盘的整圏数的计数单元。为了确定绝对转 向角，在专利文献DE 100 57 674 Al中建议检测通过转向盘偏转所引 起的转向机构的齿条的移动距离。为了明确地确定直到三整圏的转向盘运动的瞬时旋转角可以使用 多圏转向角传感器。使用这样一种传感器需要很高的成本。代替地使用 一种成本较为有利的单圏转向传感器。但这种传感器只能跟踪整圈，或 者跟踪不够清晰，并且还涉及其它的行驶动态参数，例如单个车轮的转 数，以便检测转向盘转角。这种方法的缺点是，为了能明确地确定转向 角还需要一定的已行驶过的行驶距离或者行驶速度。DE 10 2004 053 690 Al公开了 一种在汽车中转向盘运动时用转向 角传感器确定转向角的传感器装置，其中，为了传输或者确定绝对转向 角要在至少一个与可转向的车轮的位置相关的铰链上对弹性运动的角 度进行附加的测量。所述铰链包括用于磁阻角度探测的集成的传感器。 这个铰链具有带有轴颈的球头轴。在该球头轴中设置有磁场传感器。这 个磁场传感器和磁场探测器磁性功能连接。这样就可探测到绕轴颈的纵 轴线的角度运动。转向角传感器提供整个可能的转向角区域的一种多义 的周期信号供使用，这样就使用角度传感器来确定转向角，这种角度传 感器提供明确的角度信息。通过一种逻辑或者计算单元使转向角的多义 的区域和角度传感器的信号的单义区域如此地逻辑连接，即能确定转向 角。通常转向盘可在两个彼此相反的方向转动，这样，当向左转动30。 时，转向角传感器会提供和向右旋转330。时的同一信号。此外，当向左 旋转390。时转向角传感器也会提供同一信号。转向角传感器的这种多义 性地在计算所检测到的角度时会导致问题，特别是导致混淆不清。本专利技术的任务是降低或者避免出现这些问题的可能性。根据本专利技术这个任务使用按照权利要求1所述的方法得以完成。在 从属权利要求中对一些优选的改进方案进行了说明。一种根据本专利技术的用于确定可旋转地支承在汽车车身上的转向盘 的转向盘转角的方法，其中，借助该转向盘车轮相对汽车车身被偏转或 者能够偏转，所述车轮在中间接有铰链的情况下与汽车车身连接，这个 铰链具有角度测量装置，这个角度测量装置检测所迷铰链的与转向盘转 角有关的偏移，其中，借助转向角传感器确定转向盘相对汽车车身的扭 转角，在所述方法中，给可由转向盘占据的转向盘转角的区域对于每个 转向方向配设多个扇区。现在可根据扭转角和所述偏移确定转向盘转 角。优选以所述偏移为依据确定这些扇中的一个扇区，并且根据扭转角 和所求出的扇区确定转向盘转角。汽车车身优选是车辆或者机动机的一 部分。此外，转向盘特别是可在两个彼此相反的方向(转向方向)上转 动。通过给可由转向盘占据的转向盘转角的区域对于每个转向方向配 设多个扇区，可以在相应扇区上区分具有相同的扭转角的不同的转向盘 转角，这样在分析所检测的角度时就可避免混淆。关于"转向盘转角"的概念在此应理解为转向盘相对汽车车身已旋 转或者被旋转的角度。这个角度按照转向盘的旋转方向可超过360°。关于"扭转角"的概念在此应理解为由转向角传感器所检测的角度， 它与所使用的例如是单圈转向角传感器或者是多圈转向角传感器无关。扇区的大小优选小于或者等于可由转向角传感器可检测到的角度 区域的一半。特别是扇区大小相当于最大可检测的扭转角和最小可检测 的扭转角之差的数值的一半。在单圈转向角传感器中一这种传感器可覆 盖或者可检测最大360。的角度区域(一圈)一扇区大小例如为180。。原 则上讲扇区大小是可以不同的。但是为了简化计算所有扇区优选具有相 同大小。扇区的总数量产生自每个转向方向的扇区之和。为了确定这个数量例如可以使用一种最大角或者最大可能的转向盘转角，该转角相当于从 数值量上讲最大可能的转向盘转角。然后每个转向方向的扇区数量例如 产生自最大角度除以扇区大小。因为这个商数也可能不是整数，所以优 选将这个数上舍入。这例如可通过下述措施完成，即首先将这个数字下 舍入，然后再在这个数字上加1。为了进下舍入可以采用整数函数，这个整数函数也叫做高斯括弧，并且例如用缩写"floor (英文floor function)，，表示。而上舍入时可以采用 一种上舍入函数，这个上舍入 函数也可用缩写"ceil"(英文ceiling function)表示。每个转向方向的扇区的数量可以是不一样的。但是为了简化计算给 两个转向方向优选配设相同数量的扇区。在使用单圏转向角传感器时，扭转角可能提供不了单义的信号。特 别是在整个可能的转向角区域中，转向角传感器提供多义的周期性信号 供使用。因此为了确定含有转向盘转角的那个扇区，采用由角度测量装 置检测到的偏移。根据这个偏移可以确定辅助转向盘转角，并且可求出 辅助转向盘转角位于其中的那个扇区。通常扭转角的数值比较准确，而辅助转向盘转角可能比较不准确。因此就有可能求出错误的扇区。因此优选进行检查，扭转角是否会在所 求出的扇区中。如果这个扭转角会在这个求出的扇区中，则这个扇区保 持不变。如果相反地这个扭转角和所求出的扇区彼此不一致，则必须更 正这个扇区，或者求出扭转角处在其中的另一扇区。为了进行这种修正 可以采用不同的方法。特别是根据下述原则求出另一个扇区，即这个扭 转角离哪个扇区的边界最近。例如可将这样的扇区作为所述另 一扇区求 出，即扭转角距离这个扇区的边界的(角度)距离最小。这例如可通过 下述办法进行检查，即将这个扭转角和扇区的一半大小进行比较。当这 个扭转角为负时，也可和扇区的负的一半大小进行比较。现在可以确定转向盘转角。为了计算转向盘转角优选要求出修正系 数。用这个修正系数可以确定在转向运动中所经过的扇区的数量。然后 可根据扭转角、扇区大小和修正系数计算转向盘转角，这个修正系数例 如可从所通过的扇区的数量中求出。优选从扭转角与修正系数同扇区大 小的多倍乘积之和产生转向盘转角，其中，特别是这个多倍乘积相当于 扇区的大小两倍。才艮据DE 10 2004 053 690 Al只检测绕J求头轴3的纵轴线的角运动。但是通常在可转向的车轮的悬挂装置中，除了转向运动外也出现弹性挠 曲运动，这样基于弹性挠曲过程的运动可能会叠加到一种基于转向过程 的角度运动上。因为球头轴不再仅能执行旋转运动，而且也能执行偏转 运动，所以传感器的测量结果可能是不精确的，或者是失真的。因此优选铰链的偏转由角度测量装置在至少两个不同的空间方向 上作为角度或者角度信号进行检测。通过考虑或者将铰链的偏移作为至 少两个角度来检测，且这两个角度在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定可旋转地支承在汽车车身（６）上的转向盘（５８）的转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）的方法，车轮（１４）借助该转向盘相对汽车车身（６）被偏转或者能够偏转，该车轮在中间接有铰链（８）的情况下与汽车车身（６）连接，所述铰链具有角度测量装置，该角度测量装置检测所述铰链（８）的与转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）有关的偏移（ω），其中借助转向角传感器（６１）确定转向盘（５８）相对汽车车身（６）的扭转角（δ↓［ＳＴＳ］），其特征在于，　－　给可由转向盘（５８）占据的转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）的区域对于每个转向方向配设多个扇区（Ｓ），　－　根据所述偏移（ω）求出上述扇区（Ｓ）中的一个扇区，　－　根据扭转角（δ↓［ＳＴＳ］）和所求出的扇区（Ｓ）确定转向盘转角（δ↓［ＬＲＷ］）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M里赫尔茨哈根，F霍伊斯勒，M克兰克，J施泰因坎普，
申请(专利权)人：ZF腓特烈港股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]