[發(fā)明專利]EPS系統(tǒng)角度傳感器角度測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110305622.5
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113063386B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯訓(xùn)波;蘭海;林樂樂;郭力銘
• 申請（專利權(quán)）人: 大連創(chuàng)新零部件制造公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01C1/00;G01M17/06
• 代理公司: 大連大工智訊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 梁左秋

本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種EPS系統(tǒng)角度傳感器角度測量方法，包括：步驟1，建立角度傳感器輸出信號中P信號區(qū)段和S信號區(qū)段的角差規(guī)律；步驟2，獲取角度傳感器輸出的P信號和S信號，并利用P信號和S信號得到P信號區(qū)段實際角度和S信號區(qū)段實際角度以及實際角度差值；步驟3，根據(jù)步驟1中建立的P信號區(qū)段和S信號區(qū)段的角差規(guī)律，確定當(dāng)前角度測量點的P信號區(qū)段編號和標(biāo)準(zhǔn)角度差值；步驟4，根據(jù)獲得的P信號區(qū)段編號，再結(jié)合步驟2中計算得到的P信號區(qū)段實際角度，計算獲得測量角度。本發(fā)明能夠提升了測量角度的效率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種EPS系統(tǒng)角度傳感器角度測量方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代汽車配裝電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(簡稱EPS)已經(jīng)非常普及，該系統(tǒng)可使駕駛員操縱轉(zhuǎn)向輕便，能及時準(zhǔn)確地執(zhí)行轉(zhuǎn)向操縱指令，并能正確地反饋路面信息，讓駕駛員及時掌握車輛的行駛狀態(tài)，以便判斷并作出適宜的轉(zhuǎn)向操作指令。EPS系統(tǒng)主要由扭矩轉(zhuǎn)角傳感器、電子控制單元(簡稱ECU)、轉(zhuǎn)向助力電機(簡稱EPS電機)、蝸輪蝸桿減速機構(gòu)等組成。當(dāng)轉(zhuǎn)向時，ECU根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)角、車速、電機的端電壓和電流等信號，進(jìn)行汽車的轉(zhuǎn)向狀態(tài)判斷，然后發(fā)出控制指令來驅(qū)動EPS電機，使電機按方向盤轉(zhuǎn)動的速度和方向產(chǎn)生所需要的助力轉(zhuǎn)矩或相關(guān)補償轉(zhuǎn)矩，并通過蝸輪蝸桿減速機構(gòu)放大后，再通過機械轉(zhuǎn)向器推動車輪轉(zhuǎn)向，從而協(xié)助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。

角度傳感器作為EPS系統(tǒng)的核心部件之一，角度測量是否準(zhǔn)確可靠，直接影響系統(tǒng)性能，其角度信號對于實現(xiàn)主動回正等功能又是必不可少的，甚至ESP等底盤電控系統(tǒng)也需要與EPS共享角度信號，來完成各自控制功能，從而實現(xiàn)底盤一體化控制。EPS系統(tǒng)的角度傳感器較多地采用了非接觸式，其輸出角度信號也采用了占空比PWM形式，需要EPS系統(tǒng)中的ECU對其采樣識別，并經(jīng)適當(dāng)?shù)乃惴▉碛嬎憬嵌?又稱：測量角度)。該角度值必須是正確的且可靠，才能被EPS系統(tǒng)等相關(guān)功能應(yīng)用。

由于角度傳感器受到一些因素影響，將產(chǎn)生角度信號采樣誤差，對角度測量結(jié)果的有效性也將產(chǎn)生影響。例如，角度傳感器內(nèi)置磁性小齒輪的嚙合存在間隙，其它機械匹配件之間也存在間隙，甚至振動以及采樣電路等因素都會造成信號采樣誤差。目前，行業(yè)中普遍采用的方法是：在ECU中嵌入“游標(biāo)算法”程序來完成角度測量，由于該算法受國外知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，限制了國內(nèi)EPS系統(tǒng)廠商的國產(chǎn)化應(yīng)用，不利于成本控制；同時，當(dāng)方向盤角速度較高時，游標(biāo)算法所獲得的角度測量結(jié)果不可信，甚至?xí)e誤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術(shù)通過游標(biāo)算法來完成角度測量，限制了國內(nèi)EPS系統(tǒng)廠商的國產(chǎn)化應(yīng)用，不利于成本控制；同時，當(dāng)方向盤角速度較高時，游標(biāo)算法所獲得的角度測量結(jié)果不可信等技術(shù)問題，提出一種EPS系統(tǒng)角度傳感器角度測量方法，根據(jù)ECU采樣角度傳感器輸出的P信號和S信號，利用這兩個角度信號所具有的角度差值的規(guī)律性，將其嵌入ECU程序中，來完成角度測量功能，并將角速度作為附加判斷條件來評估該測量結(jié)果是否有效。

本發(fā)明提供了一種EPS系統(tǒng)角度傳感器角度測量方法，包括以下過程：

步驟1，建立角度傳感器輸出信號中P信號區(qū)段和S信號區(qū)段的角差規(guī)律；

步驟2，獲取角度傳感器輸出的P信號和S信號，并利用P信號和S信號得到P信號區(qū)段實際角度和S信號區(qū)段實際角度以及實際角度差值；

步驟3，根據(jù)步驟1中建立的P信號區(qū)段和S信號區(qū)段的角差規(guī)律，確定當(dāng)前角度測量點的P信號區(qū)段編號和標(biāo)準(zhǔn)角度差值；

步驟4，根據(jù)獲得的P信號區(qū)段編號，再結(jié)合步驟2中計算得到的P信號區(qū)段實際角度，計算獲得測量角度。

進(jìn)一步的，步驟1，建立角度傳感器輸出信號中P信號區(qū)段和S信號區(qū)段的角差規(guī)律，包括步驟101至步驟103：

步驟101，在理想狀態(tài)下，確定P信號區(qū)段和S信號區(qū)段的標(biāo)準(zhǔn)角度差值，進(jìn)而確定標(biāo)準(zhǔn)角度差值與P信號區(qū)段編號的對應(yīng)關(guān)系；