由单圈方向盘转角传感器测定绝对方向盘转角的方法技术

一种在车辆通电后使用单圈方向盘转角传感器，通过排除疑似方向盘转角直到剩下一个且仅一个方向盘转角可能性，来测定车辆转向机构的方向盘转角的方法和运算法则。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主题涉及由单圈绝对方向盘转角传感器测定绝对方向盘转角 的方法。
技术介绍
在危急的动态情况下，车辆控制系统提高车辆稳定性及跟踪性能。例子包括侧偏稳定性、防侧翻稳定性(roll stability)以及集成的车辆动态控 制系统。典型地，车辆控制系统利用来自车辆多个传感器的信息。这些传 感器中的一个是方向盘转角传感器。方向盘转角传感器的范围从低成本， 即单圈方向盘转角传感器到更可靠且更昂贵的传感器，即多圈绝对方向盘 转角传感器。车辆上可以利用方向盘转角传感器的控制系统的一个例子是自动平 行停车特征。该特征在车辆通电(poweredup),以下为接通(key-on)之后，即需要可靠的方向盘转角。可靠的方向盘转角的测定可以利用多圈绝 对方向盘转角传感器完成，但其缺点是传感器昂贵。需要一种用单圈绝对传感器或类似的低成本传感器在接通之后快速 获得绝对方向盘转角的系统和方法。
技术实现思路
一种在接通车辆后使用单圈方向盘转角传感器测定车辆转向机构方 向盘转角的方法，该方法包含从单圈方向盘转角传感器检测方向盘转角的 步骤、存储由检测出的方向盘转角形成的疑似绝对方向盘转角位置的步 骤、从所选择的车辆传感器中检测输出即到车辆控制系统的输入的步骤； 为疑似方向盘转角位置计算所选择的车辆传感器的预期输出的步骤；以及基于为检测出的方向盘转角检测出的输出与为疑似绝对方向盘转角位置 计算出的车辆传感器的预期输出的比较，从疑似绝对方向盘转角位置输出 单个绝对方向盘转角的步骤。一种在车辆通电后使用单圈方向盘转角传感器测定车辆转向机构的 方向盘转角的控制模块运算法则，包含从单圈方向盘转角传感器向控制模 块的方向盘转角输入、向控制模块的车辆传感器输入、向模块的车辆速度 输入、向控制模块的车辆稳定性检查输入、方向盘转角锁定输入、接通时 一个或多个疑似方向盘转角、为一个或多个疑似方向盘转角中每一个疑似 方向盘转角计算出的传感器数值、疑似方向盘转角对方向盘转角锁定输入 的阈值检査、为每一个疑似方向盘转角计算出的传感器数值对测量的传感 器数值的阈值检查、作为排除超出阈值检査的疑似方向盘转角的排除结果 的一个且仅一个疑似方向盘转角输出。一种在车辆通电后使用单圈方向盘转角传感器测定车辆转向机构的 方向盘转角的方法，该方法包含测定对从单圈方向盘转角传感器提供的方 向盘转角增加土n倍预定角的补偿的疑似绝对方向盘转角位置的步骤；通 过比较每一个疑似方向盘转角位置与预先确定的最大、最小方向盘转角阈 值排除疑似方向盘转角传感器的可能性，籍此排除要么超出最大方向盘转 角阈值要么超出最小方向盘转角阈值的每一个疑似绝对方向盘转角位置 的步骤；通过识别车辆非前进运行的至少一项，如牵引控制系统中的刹车 事件、牵引控制系统中的发动机事件或者电子稳定性程序事件，从而测定 车辆稳定性检查的步骤；当识别出车辆稳定性检査项目中的任何一条时阻 止车辆转向机构的方向盘转角测定的步骤；计算每一个疑似绝对方向盘转 角位置的侧偏率的步骤，计算出的侧偏率是预先确定的侧偏率误差、车辆 速度输入以及疑似绝对方向盘转角的乘积；通过比较计算出的侧偏率和车 辆侧偏率之间的差值排除疑似方向盘转角位置的可能性，籍此排除要么超 出最大阈值要么超出最小阈值的每一个差值的步骤，以及仅保留一个而排 除其他所有疑似补偿方向盘转角位置的可能性来提供方向盘转角输出的 步骤。根据优选实施例的详细描述、结合附图和权利要求，本专利技术主题的其它优点和特征将显而易见。 附图说明图1是从本专利技术主题获益的机动车辆；图2是控制模块，其是机动车辆的一部分并且与机动车辆上不同的系 统进行通信，用来实施本专利技术主题；图3是根据本专利技术主题的控制模块所使用的、用以由单圈绝对方向盘 转角传感器测定绝对方向盘转角的输入图4是本专利技术主题的主要流程图5是根据本专利技术主题所使用的车辆稳定性检查模块的逻辑图； 图6是本专利技术主题的高级方框图7是更加详细的方框图，其所示为能够进行机械方向盘转角疑似性 测定的本专利技术主题的一部分的逻辑图8是能够进行动态方向盘转角疑似性测定的本专利技术主题的一部分的 更加详细的逻辑图9的A到E是一组表示应用本专利技术主题方法的结果的曲线图10的A到E是使用本专利技术主题的动态方向盘转角测定部分排除疑 似方向盘转角的结果；以及图11的A到E是使用机械测定和动态方向盘转角测定的疑似方向盘 转角的结果的比较。具体实施例方式在如下附图中，相同的附图标记用来表示同样的组件。以下将根据涉 及机动车辆的优选实施例对本专利技术主题进行讨论。然而，应当注意的是本 专利技术主题的方法可以应用于其它具有转向机构(steeringmechanism)、单 圈绝对方向盘转角传感器以及侧偏率传感器(yaw rate sensor)的车辆。参照图1，所示为机动车辆10。控制模块12从单圈方向盘转角传感器14、侧偏率传感器16以及速度传感器18接收输入。应当注意的是侧偏 率传感器16和速度传感器18可以包括机动车辆中使用的任何不同的装置 或系统。例如，稳定控制中使用的一类侧偏率传感器，或者其它任何一组 可以用来计算车辆侧偏率的传感器。同样，自动速度传感器的一种类型可 以是从多个用于指示各个车轮速度的速度传感器接收输入的速度模块。如图2所示，控制模块12控制车辆上的许多装置20，并且典型地包 含其中配置的处理器使得控制程序储存在只读存贮器(ROM) 22中。通 过中央处理单元(CPU) 24执行命令。CPU包括用来与外部装置交换数 据的输入-输出控制电路(I/O) 26以及在数据正在被处理时用来暂时保持 数据的随机存取存储器(RAM) 28。再参照图l，与控制模块12共同作用的方向盘转角传感器14，包括 测量转向机构的漂移角(excursion angle)作为一系列标记计数(marker counts)或从初始位置测量的步骤的装置，当操作者接通车辆的点火开关 从而激活系统时，转向机构处在该初始位置。方向盘转角传感器14在方 向盘转动一次的过程中提供作为信号的预先测定的次数，产生对于方向盘 转动的每一个预先确定度数的计数或步骤。这些计数用来测定方向盘位置 对应于转向轴(steering shaft) 30在接通后相对于接通时方向盘的初始位 置的有限转动量的估计。计数用来估计方向盘的中心位置并且相应地估计 车辆的实际转向角。总体上，本专利技术主题提供接通时从方向盘转角传感器14得到的原始 转向数据测定实际转向角的改进。应当注意的是测量得到的转向角数据和 实际转向角之差是接通时的实际转向角与车辆笔直向前运行(理想状态， 零状态)时的转向角之差。遗憾的是，不能保证总是在转向机构处于笔直 向前的位置的情况下启动车辆或对车辆通电。因此，估计中心位置的方位 以及实际的方向盘转角变得很有必要。图3是根据本专利技术主题由控制模块所使用的输入图。输入是来自车辆 上不同的传感器的信号，包括，但不限于，侧偏率32、方向盘转角34以 及车辆速度36。其它输入例如可以包括纵向加速度(longitudinalacceleration)、侦lj倾角(roll angle)及其它。除了传感器输入以外，方法还执行车辆稳定性检査38。在车辆在不稳 定状态或在没有有效运算法则可以应用的情况下被操作的情况下，车辆稳 定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在车辆接通后使用单圈方向盘转角传感器确定车辆转向机构的方向盘转角的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：　从单圈方向盘转角传感器检测方向盘转角；　储存由检测出的方向盘转角形成的疑似绝对方向盘转角位置；　从所选择的车辆传 感器中检测输出即到车辆控制系统的输入；　为疑似方向盘转角位置计算所选择的车辆传感器的预期输出；以及　基于为检测出的方向盘转角所选择的车辆传感器检测出的输出与为疑似绝对方向盘转角位置的车辆传感器的计算出的预期输出的比较，从疑似方向 盘转角位置输出单个绝对方向盘转角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克迈克尔拉沃伊，达瑞尔雷克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]