EPS系统角度传感器角度测量方法技术方案

本发明专利技术涉及汽车转向系统技术领域，提供一种EPS系统角度传感器角度测量方法，包括：步骤1，建立角度传感器输出信号中P信号区段和S信号区段的角差规律；步骤2，获取角度传感器输出的P信号和S信号，并利用P信号和S信号得到P信号区段实际角度和S信号区段实际角度以及实际角度差值；步骤3，根据步骤1中建立的P信号区段和S信号区段的角差规律，确定当前角度测量点的P信号区段编号和标准角度差值；步骤4，根据获得的P信号区段编号，再结合步骤2中计算得到的P信号区段实际角度，计算获得测量角度。本发明专利技术能够提升了测量角度的效率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
EPS系统角度传感器角度测量方法
本专利技术涉及汽车转向系统
，尤其涉及一种EPS系统角度传感器角度测量方法。
技术介绍
现代汽车配装电动助力转向系统(简称EPS)已经非常普及，该系统可使驾驶员操纵转向轻便，能及时准确地执行转向操纵指令，并能正确地反馈路面信息，让驾驶员及时掌握车辆的行驶状态，以便判断并作出适宜的转向操作指令。EPS系统主要由扭矩转角传感器、电子控制单元(简称ECU)、转向助力电机(简称EPS电机)、蜗轮蜗杆减速机构等组成。当转向时，ECU根据方向盘转矩及转角、车速、电机的端电压和电流等信号，进行汽车的转向状态判断，然后发出控制指令来驱动EPS电机，使电机按方向盘转动的速度和方向产生所需要的助力转矩或相关补偿转矩，并通过蜗轮蜗杆减速机构放大后，再通过机械转向器推动车轮转向，从而协助驾驶员进行转向操作。角度传感器作为EPS系统的核心部件之一，角度测量是否准确可靠，直接影响系统性能，其角度信号对于实现主动回正等功能又是必不可少的，甚至ESP等底盘电控系统也需要与EPS共享角度信号，来完成各自控制功能，从而实现底盘一体化控制。EPS系统的角度传感器较多地采用了非接触式，其输出角度信号也采用了占空比PWM形式，需要EPS系统中的ECU对其采样识别，并经适当的算法来计算角度(又称：测量角度)。该角度值必须是正确的且可靠，才能被EPS系统等相关功能应用。由于角度传感器受到一些因素影响，将产生角度信号采样误差，对角度测量结果的有效性也将产生影响。例如，角度传感器内置磁性小齿轮的啮合存在间隙，其它机械匹配件之间也存在间隙，甚至振动以及采样电路等因素都会造成信号采样误差。目前，行业中普遍采用的方法是：在ECU中嵌入“游标算法”程序来完成角度测量，由于该算法受国外知识产权保护，限制了国内EPS系统厂商的国产化应用，不利于成本控制；同时，当方向盘角速度较高时，游标算法所获得的角度测量结果不可信，甚至会错误。
技术实现思路
本专利技术主要解决现有技术通过游标算法来完成角度测量，限制了国内EPS系统厂商的国产化应用，不利于成本控制；同时，当方向盘角速度较高时，游标算法所获得的角度测量结果不可信等技术问题，提出一种EPS系统角度传感器角度测量方法，根据ECU采样角度传感器输出的P信号和S信号，利用这两个角度信号所具有的角度差值的规律性，将其嵌入ECU程序中，来完成角度测量功能，并将角速度作为附加判断条件来评估该测量结果是否有效。本专利技术提供了一种EPS系统角度传感器角度测量方法，包括以下过程：步骤1，建立角度传感器输出信号中P信号区段和S信号区段的角差规律；步骤2，获取角度传感器输出的P信号和S信号，并利用P信号和S信号得到P信号区段实际角度和S信号区段实际角度以及实际角度差值；步骤3，根据步骤1中建立的P信号区段和S信号区段的角差规律，确定当前角度测量点的P信号区段编号和标准角度差值；步骤4，根据获得的P信号区段编号，再结合步骤2中计算得到的P信号区段实际角度，计算获得测量角度。进一步的，步骤1，建立角度传感器输出信号中P信号区段和S信号区段的角差规律，包括步骤101至步骤103：步骤101，在理想状态下，确定P信号区段和S信号区段的标准角度差值，进而确定标准角度差值与P信号区段编号的对应关系；步骤102，在实际状态下，确定P信号区段和S信号区段的实际角度差值，进而确定实际角度差值与P信号区段编号i的对应关系，以及实际角度差值与标准角度差值的对应关系；步骤103，利用标准角度差值Δθpsi与P信号区段编号i的对应关系以及实际角度差值Δθps与标准角度差值Δθpsi的对应关系，得到实际角度差值Δθps与P信号区段编号i的映射关系以及实际角度差值Δθps与标准角度差值Δθpsi的映射关系。进一步的，利用以下公式确定P信号区段和S信号区段的标准角度差值：Δθpsi＝θsj-i-θp……………………………………………………………(1)其中，PWM_P值在37个区段中，对应同角位置上的S信号点设为Sj-i，将Sj-i信号点所在j区段的PWM_S角度最低点距该Sj-i信号点的角度，定义为S信号区段标准角度表示为θsj-i；将PWM_P采样点距i区段的PWM_P角度最低点的角度，定义为P信号区段标准角度表示为θp，在各P信号区段中θp均相同；Δθpsi表示P信号区段和S信号区段的标准角度差值；标准角度差值Δθpsi与P信号区段编号i的对应关系如下表：进一步的，利用以下公式确定在实际状态下P信号区段和S信号区段的实际角度差值：Δθps＝θs-θp……………………………………………………………(2)其中，Δθps表示实际状态下P信号区段和S信号区段的实际角度差值，θs表示S信号实际区段角度。进一步的，实际角度差值Δθps与P信号区段编号i的映射关系[Δθps→i]以及实际角度差值Δθps与标准角度差值Δθpsi的映射关系[Δθps→Δθpsi]如下表：i153082311631Δθpsi(°)-32-24-16-80816Δθps(°)-36≤Δθps<-28-28°≤Δθps<-20-20°≤Δθps<-12-12≤Δθps<-4-4≤Δθps<44≤Δθps<1212≤Δθps<20i924217321025Δθpsi(°)24324048566472Δθps(°)20≤Δθps<2828≤Δθps<3636≤Δθps<4444≤Δθps<5252≤Δθps<6060≤Δθps<6868≤Δθps<76i318331126419Δθpsi(°)808896104112120128Δθps(°)76≤Δθps<8484≤Δθps<9292≤Δθps<100100≤Δθps<108108≤Δθps<116116≤Δθps<124124≤Δθps<132i3412275203513Δθpsi(°)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种EPS系统角度传感器角度测量方法，其特征在于，包括以下过程：/n步骤1，建立角度传感器输出信号中P信号区段和S信号区段的角差规律；/n步骤2，获取角度传感器输出的P信号和S信号，并利用P信号和S信号得到P信号区段实际角度和S信号区段实际角度以及实际角度差值；/n步骤3，根据步骤1中建立的P信号区段和S信号区段的角差规律，确定当前角度测量点的P信号区段编号和标准角度差值；/n步骤4，根据获得的P信号区段编号，再结合步骤2中计算得到的P信号区段实际角度，计算获得测量角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种EPS系统角度传感器角度测量方法，其特征在于，包括以下过程：
步骤1，建立角度传感器输出信号中P信号区段和S信号区段的角差规律；
步骤2，获取角度传感器输出的P信号和S信号，并利用P信号和S信号得到P信号区段实际角度和S信号区段实际角度以及实际角度差值；
步骤3，根据步骤1中建立的P信号区段和S信号区段的角差规律，确定当前角度测量点的P信号区段编号和标准角度差值；
步骤4，根据获得的P信号区段编号，再结合步骤2中计算得到的P信号区段实际角度，计算获得测量角度。


2.根据权利要求1所述的EPS系统角度传感器角度测量方法，其特征在于，步骤1，建立角度传感器输出信号中P信号区段和S信号区段的角差规律，包括步骤101至步骤103：
步骤101，在理想状态下，确定P信号区段和S信号区段的标准角度差值，进而确定标准角度差值与P信号区段编号的对应关系；
步骤102，在实际状态下，确定P信号区段和S信号区段的实际角度差值，进而确定实际角度差值与P信号区段编号i的对应关系，以及实际角度差值与标准角度差值的对应关系；
步骤103，利用标准角度差值Δθpsi与P信号区段编号i的对应关系以及实际角度差值Δθps与标准角度差值Δθpsi的对应关系，得到实际角度差值Δθps与P信号区段编号i的映射关系以及实际角度差值Δθps与标准角度差值Δθpsi的映射关系。


3.根据权利要求2所述的EPS系统角度传感器角度测量方法，其特征在于，利用以下公式确定P信号区段和S信号区段的标准角度差值：
Δθpsi＝θsj-i-θp……………………………………………………………(1)
其中，PWM_P值在37个区段中，对应同角位置上的S信号点设为Sj-i，将Sj-i信号点所在j区段的PWM_S角度最低点距该Sj-i信号点的角度，定义为S信号区段标准角度表示为θsj-i；将PWM_P采样点距i区段的PWM_P角度最低点的角度，定义为P信号区段标准角度表示为θp，在各P信号区段中θp均相同；Δθpsi表示P信号区段和S信号区段的标准角度差值；
标准角度差值Δθpsi与P信号区段编号i的对应关系如下表：














i
15
30
8
23
1
16
31


Δθpsi(°)
-32
-24
-16
-8
0
8
16


i
9
24
2
17
32
10
25


Δθpsi(°)
24
32
40
48
56
64
72


i
3
18
33
11
26
4
19


Δθpsi(°)
80
88
96
104
112
120
128


i
34
12
27
5
20
35
13


Δθpsi(°)
136
144
152
160
168
176
184


i
28
6
21
36
14
29
7


Δθpsi(°)
192
200
208
216...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯训波，兰海，林乐乐，郭力铭，
申请(专利权)人：大连创新零部件制造公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21