通过识别二进制序列来确定方向盘的绝对角位置制造技术

本发明专利技术涉及一种确定机动车的方向盘（２）相对于该机动车的底盘的绝对角位置θ的方法，该方法包括一初始过程，该初始过程用于确定所检测到的二进制序列是否是不重复的，如果是不重复的，则测试一估计值是否可以在区段中二进制序列不重复的情况下识别编码器（１）的绝对角位置，并且识别对应于所述不重复二进制序列的方向盘（２）的绝对角位置；如果二进制序列重复，则测试一估计值是否可以识别对应于所述二进制序列的方向盘的绝对角位置θ↓［３］。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定机动车的方向盘相对于所述车辆的底盘的绝对角位置的方法。
技术介绍
在许多应用场合中，主要是例如整体式底盘控制系统和电动转向系统中，有必要获知方向盘相对于底盘的绝对角位置。对于绝对角位置，我们是指在任意给定时刻，方向盘的位置离开参考位置的角度，该参考位置是固定的，并且是相对于底盘设置的。另一方面，相对角位置是方向盘的位置离开任意初始位置的角度，并且可以相对于底盘改变。为了确定方向盘的绝对角位置，已知的方法是采用测量同一轮轴上车轮的差速。实际上，可以建立该差速与角位置之间的双射关系(bijectiverelationship)，这是因为当机动车沿着直的或弯曲的轨迹运动时，每个车轮具有相同曲率中心的轨迹。其中一个问题是这样得到的绝对角位置具有中等水平的精度，这取决于机动车的行驶条件。此外，存在用于对方向盘的角位置进行增量测量的已知装置，其可以获得高精度的方向盘的相对角位置。然而，为了获得绝对角位置，必须考虑确定至少一个参考位置。这种策略是例如在文献EP-1,167,927中所描述的。这些装置的一个限制是每旋转一周才可以检测一次参考角位置，这在一定的行驶条件下可能会导致要在一段较长时间即机动车行驶一段距离之后才能确定绝对角位置。最终，我们从文献FR-0212013(该文献在提交本申请时未公开)中获知，用于确定方向盘的绝对角位置的系统包括-设定为与方向盘一起旋转的编码器，所述编码器包括同心的主多极轨道(main multipolar track)和所谓的“顶部转动(top turn)”多极轨道，所述顶部转动轨道包括M个成角度分布的奇点(angularly distributed singularity)； -相对于编码器与之间隔设置的固定传感器，包括能够发出两个相差90°的方波位置信号A、B以及顶部转动信号C的电子电路，位置信号A、B表示编码器的角位置，顶部转动信号C是编码器的每转M个脉冲的形式，其中M个奇点成角度分布为，使得顶部转动信号设置为与信号A和B结合来定义包括唯一二进制序列的二进制模式，每个唯一二进制序列表示编码器的至少一个绝对角位置；-用于处理信号A、B、C的装置，包括可以确定从初始位置起编码器的角位置的变化的计数装置；以及-用于分析机动车的同一轮轴上的车轮的差速的装置，根据所述差速可以确定方向盘的绝对角位置的估计值；该文献的目的是通过检测唯一二进制序列来重新调整由信号A和B得到的角位置，以获得绝对角位置。该系统使用的一个限制是，重新调整是在检测到完整的唯一二进制序列之后进行的，这需要方向盘充分地进行较大程度的旋转，一般从初始位置旋转30°到75°。从而，这遗漏了重新调整不足够快的行驶情况。例如，当机动车直线启动时，当高速(例如，高速公路上100-130km/h)时逻辑控制器中存在电源线中断时，或者当机动车在很宽的曲率半径的弯道上启动(即，不需要方向盘旋转+/-20°以上)时，尤其如此。
技术实现思路
本专利技术的目的是，主要通过提供一种确定方向盘的绝对角位置的方法来解决上述问题，该方法在任何行驶条件下都可以更快且以优化的精度确定所述位置。为此，本专利技术提供了一种通过一系统确定机动车的方向盘相对于所述机动车的底盘的绝对角位置θ的方法，所述系统包括-设定为与方向盘一起旋转的编码器，所述编码器包括同心的主多极轨道和所谓的“顶部转动”多极轨道(1b)，所述顶部转动轨道包括M个成角度分布的奇点；-相对于编码器并与之相距一间隔设置的固定传感器，包括能够发出两个相差90°的方波数字位置信号A、B(squared digital position signals A，B inquadrature)以及顶部转动信号C的电子电路，位置信号A、B表示编码器的角位置，顶部转动信号C是编码器的每转M个脉冲的形式，其中相关的M个奇点成角度分布为，使得顶部转动信号C设置为与信号A和B结合来定义在旋转或旋转区段中包括唯一二进制序列的二进制模式(binary pattern)，每个唯一二进制序列表示所述旋转或区段中编码器的至少一个绝对角位置；-用于处理信号A、B、C的装置，包括可以确定编码器的角位置相对于初始位置的变化的计数装置；-用于分析机动车的同一轮轴上的车轮的差速的装置，根据所述差速可以确定方向盘的绝对角位置的估计值；所述方法包括下述的初始过程-通过分析装置确定方向盘的绝对角位置的至少一个估计值θ*；-创建对应于所发出的信号A、B、C的二进制序列；-确定所述二进制序列是否唯一；-如果所述二进制序列唯一，则测试估计值θ*是否可以在区段中二进制序列唯一的情况下识别编码器的绝对角位置，并且识别对应于唯一二进制序列的方向盘的绝对角位置θ2；-如果所述二进制序列不唯一，则测试估计值θ*是否可以识别对应于二进制序列的方向盘的绝对角位置θ3；其中，在确定角位置θ2和θ3之前，估计值θ*用作绝对角位置θ，而后当获得角位置θ2或θ3之一时，所述角位置用作初始角位置θ0，从而根据该初始位置通过信号A、B确定绝对角位置θ的变化。附图说明本专利技术的其它目的和优点将在下面结合附图的描述中变得明显，附图中-图1是根据本专利技术的可以使用的确定系统的编码器的正视图，所述编码器包括主多极轨道和顶部转动多极轨道；-图2是机动车的转向系统的示意和局部图，装配有用于确定方向盘的绝对角位置的装置；-图3示出根据本专利技术的确定方法中的初始过程的算法的实施例；-图4示出可以用于根据本专利技术的方法中的校准过程的算法的实施例。具体实施例方式本专利技术涉及一种通过一系统来确定机动车的方向盘2相对于所述机动车的底盘的绝对角位置θ的方法，该系统包括设置成与方向盘2联合旋转的编码器1以及能够检测由编码器1发出的脉冲的固定的传感器5。该方法可以在为该目的而设计的主逻辑控制器中实现，主逻辑控制器安装在机动车的专用逻辑控制器中或者嵌入传感器中。图2描述了一转向系统，该转向系统包括转向柱3，如图1所示的编码器1安装在转向柱3上，以确保柱3和编码器1的旋转的稳固性。以已知的方式，柱3和方向盘2相联，由此驾驶员施加扭矩，从而施加转向锁定角(steering lock angle)。此外，柱3设置成将该转向锁定角度传输到机动车的转动轮(turning wheel)。为此，车轮可以通过齿轮齿条机械连接到柱3，以将转向柱3的旋转运动转变成车轮的角位移，或者车轮可以与柱3分离。在该后一种情况下，编码器1可以直接与部分方向盘2相联。方向盘2设置成能够在“直线”位置的任一侧旋转多圈，一般是两圈，在该“直线”位置，车轮是直的。转向系统还包括固定地附接到机动车底盘的固定元件4，传感器5与所述元件联合，使得传感器的敏感元件相对于编码器1与之相距一间隔设置。为了确定编码器1相对于固定元件4的绝对角位置，从而确定方向盘2相对于固定元件4的绝对角位置，进而确定它们相对于底盘的绝对角位置，编码器1包括同心的主多极轨道(main multipolar track)1a和所谓的“顶部转动”多极轨道(″top turn″multipolar track)1b。顶部转动轨道1b包括M(其中M＞1)个成角度分布的奇点1b1。在具体示例中，编码器1由磁多极环形成，在磁多极环上磁化出多个北极和南极对1c，并且其以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过一系统来确定机动车的方向盘（２）相对于所述机动车的底盘的绝对角位置θ的方法，所述系统包括：－设定为与所述方向盘（２）一起旋转的编码器（１），所述编码器包括同心的主多极轨道（１ａ）和所谓的“顶部转动”多极轨道（１ｂ），所述顶部转动轨道包括Ｍ个成角度分布的奇点（１ｂ１）；－相对于所述编码器（１）并与之相距一间隔设置的固定传感器（５），所述固定传感器（５）包括能够发出两个相差９０°的方波数字位置信号（Ａ，Ｂ）以及顶部转动信号（Ｃ）的电子电路，所述位置信号（Ａ，Ｂ）表示所述编码器（１）的角位置，所述顶部转动信号（Ｃ）是所述编码器（１）的每转Ｍ个脉冲的形式，其中相关的Ｍ个奇点（１ｂ１）成角度分布为，使得所述顶部转动信号（Ｃ）设置为与所述信号Ａ和Ｂ结合来定义在一旋转或旋转区段中包括唯一二进制序列的二进制模式，每个唯一二进制序列表示在所述旋转或区段中所述编码器（１）的至少一个绝对角位置；－用于处理所述信号（Ａ，Ｂ，Ｃ）的装置（６），所述装置包括可以确定所述编码器（１）的角位置相对于初始位置的变化的计数装置；－用于分析所述机动车的同一轮轴上的车轮的差速的装置，所述装置根据所述差速可以确定所述方向盘（２）的绝对角位置的估计值；所述方法包括下述的初始过程：－通过所述分析装置确定所述方向盘（２）的绝对角位置的至少一个估计值θ↑［＊］；－创建对应于所发出的信号（Ａ，Ｂ，Ｃ）的二进制序列；－确定所述二进制序列是否唯一；－如果所述二进制序列唯一，则测试估计值θ↑［＊］是否可以在区段中二进制序列唯一的情况下识别所述编码器（１）的绝对角位置，并且识别对应于所述唯一二进制序列的所述方向盘（２）的绝对角位置θ↓［２］；－如果所述二进制序列不唯一，则测试估计值θ↑［＊］是否可以识别对应于所述二进制序列的所述方向盘（２）的绝对角位置θ↓［３］；其中，在确定所述角位置θ↓［２］和θ↓［３］之前，估计值θ↑［＊］用作绝对角位置θ，而后当获得角位置θ↓［２］或θ↓［３］之一时，所述角位置用作初始角位置θ↓［０］，从而根据该初始位置通过所述信号（Ａ，Ｂ）确定绝对角位置θ的变化。...

【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：帕斯卡尔德斯比奥莱斯，克里斯托弗杜里特，
申请(专利权)人：SNR鲁尔门斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]