CN101548249B - 用于确定俯仰率传感器的信号偏差的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于确定俯仰率传感器的信号偏差的方法和装置。为了确定汽车(2)的俯仰率传感器的信号偏差(OFF_SIG)，检测俯仰率传感器的信号(OMEGA_TETA_SIG)。确定汽车(2)的纵向加速度(ACC)。确定纵向加速度(ACC)的时间导数(ACC_DRV)。检验，纵向加速度(ACC)的时间导数(ACC_DRV)的数值是否小于第一给定阈值(THD_1)。根据俯仰率传感器的信号(OMEGA_TETA_SIG)确定俯仰率传感器的信号偏差(OFF_SIG)，如果纵向加速度(ACC)的时间导数(ACC_DRV)的数值小于第一给定阈值(THD_1)。

Description

用于确定俯仰率传感器的信号偏差的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定俯仰率传感器的信号偏差的方法和装置。该俯仰率传感器设置在汽车里面。为了确定信号偏差检测俯仰率传感器的信号。
背景技术
俯仰率传感器的信号代表汽车的俯仰率。俯仰率描述了汽车围绕汽车横轴的旋转，该横轴穿过汽车重心延伸。如果汽车不围绕汽车横轴旋转，则俯仰率传感器要产生信号，它代表着，俯仰率等于零。但是，俯仰率传感器通常存在信号偏差。该信号偏差也可以称为偏移量。该信号偏差起到使俯仰率传感器自动地在绝对的静止位置发出不等于零的俯仰率信号的作用。如果已知信号偏差，则可以在确定俯仰率时考虑这个偏差。由此通过了解信号偏差可以特别精确地确定俯仰率。
发明内容
本发明的目的是，实现一种用于确定俯仰率传感器的信号偏差的方法和装置，该方法或装置能够方便地特别精确地确定俯仰率传感器的信号偏差。
本发明的目的通过独立权利要求的特征得以实现。在从属权利要求中给出本发明的有利扩展结构。
本发明的特征在于一种用于确定汽车的俯仰率传感器的信号偏差的方法和装置。检测俯仰率传感器的信号。确定汽车的纵向加速度。确定纵向加速度的时间导数。检验纵向加速度的时间导数的数值是否小于第一给定阈值。根据俯仰率传感器的信号确定俯仰率传感器的信号偏差，如果纵向加速度的时间导数的数值小于第一给定阈值。
这能够确定汽车俯仰率传感器的信号偏差。尤其是这能够动态地确定俯仰率传感器的信号偏差，尽管汽车是运动的。这有助于精确地确定俯仰率传感器的信号偏差。俯仰率传感器的信号偏差也可以称为俯仰率传感器偏移量。
在本方法的有利扩展结构中，在给定的时间间隔上检测俯仰率传感器的信号。只根据俯仰率传感器的信号分量确定信号偏差，在纵向加速度的时间导数的数值小于第一给定阈值期间检测这些信号分量。因此可以得到多个分时间间隔，在其中确定信号偏差。为了确定信号偏差可以在一个或多个分时间间隔上求得俯仰率传感器信号的平均值。这能够特别方便且精确地动态确定俯仰率传感器的信号偏差。
在本方法的另一有利扩展结构中，通过纵向加速度传感器确定汽车的纵向加速度。这有助于特别精确地确定汽车的纵向加速度并由此确定俯仰率传感器的信号偏差。
在本方法的另一有利扩展结构中，根据汽车的汽车速度和汽车车轮的至少一个车轮速度确定汽车的纵向加速度。这可以有助于特别精确地确定俯仰率传感器的信号偏差。此外由此可以省去纵向加速度传感器或者合理化纵向加速度传感器信号。车轮速度是这个速度，以该速度使车轮重心相对于地面运动，汽车在地面上行驶并且尤其相应的车轮在地面上滚动。
在本方法的另一有利扩展结构中确定汽车的至少一个车轮的车轮速度并且根据俯仰率传感器的信号确定俯仰率传感器的信号偏差，如果所确定的相应车轮的车轮速度的数值小于第二给定阈值。这可以方便地有助于识别汽车停止状态，并由此有助于特别精确且静止地确定在汽车停止状态期间的俯仰率传感器信号偏差。
在本方法的另一有利扩展结构中确定汽车速度。根据俯仰率传感器的信号确定俯仰率传感器的信号偏差，如果所确定的汽车速度的数值小于第二给定阈值。这可以方便地有助于特别精确地识别汽车停止状态，并由此有助于特别精确且静止地确定在汽车停止状态期间的俯仰率传感器信号偏差。
在本方法的另一有利扩展结构中确定俯仰率传感器的信号的时间导数。根据俯仰率传感器的信号确定俯仰率传感器的信号偏差，如果俯仰率传感器的信号的时间导数的数值小于第三给定阈值。这可以方便地有助于，特别精确地识别信号偏差，因为该信号偏差一般是相对恒定的。如果由此使俯仰率传感器的信号强烈变化，则信号偏差可以有规律地不对此负责。因此，如果时间导数的数值小于第三给定阈值，则可以判断，实际的俯仰率传感器信号仅仅代表俯仰率传感器的信号偏差。
本方法的有利扩展结构可以轻而易举地转移到本装置的有利扩展结构。
附图说明
下面借助于示意图详细解释本发明。附图中：
图1示出汽车，
图2示出用于确定信号偏差的第一程序，
图3示出用于确定信号偏差的第二程序，
图4示出用于确定信号偏差的两个计算步骤。
相同结构或功能的部件在附图中以相同的标记符号表示。
具体实施方式
汽车2(图1)具有重心S。这样给定坐标系，使X轴X代表汽车2的纵轴线，Y轴Y代表汽车2的横轴线并且Z轴Z代表汽车2的竖轴线。这些轴线在重心S相交。汽车2的后轴具有轮距SP。后轴与重心S的轴距为L。此外汽车2最好具有四个车轮4。但是汽车2也可以包括更多或更少的车轮4。
俯仰率OMEGA_TETA代表汽车2围绕汽车2横轴线的旋转。汽车速度VEH_VEL代表汽车2的速度。第一后轮的车轮速度WHEEL_1_VEL和第二后轮的车轮速度WHEEL_2_VEL代表相应的车轮重心相对于地面的纵向速度，车轮在地面上行驶。最好根据车轮4的半径并根据角速度确定车轮速度，以该角速度使相应的车轮4围绕自身的轴线旋转。
俯仰率传感器能够方便地确定汽车2的俯仰率OMEGA_TETA。为了确定汽车2的取向最好引用俯仰率。此外例如可以根据在上坡、下坡行驶时或者在驶入上坡时的俯仰率OMEGA_TETA确定汽车速度VEH_VEL的基准速度。这例如可以有助于，非常精确地控制自动的制动系统、如ABS系统。
由于温度变化和/或由于俯仰率传感器老化过程可能产生和/或改变俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG。该信号偏差OFF_SIG是零点偏移，它起到比实际或大或小地发出俯仰率OMEGA_TETA信号的作用。俯仰率传感器最好是速率传感器。
如果已知，俯仰率传感器位于静止，可以通过俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG的平均值确定信号偏差OFF_SIG。然后可以在确定俯仰率OMEGA_TETA时考虑信号偏差OFF_SIG，由此也对于不同的温度和/或老化的俯仰率传感器修正地确定俯仰率OMEGA_TETA。
一般由于汽车2的纵向加速度ACC的变化引起具有俯仰率OMEGA_TETA的汽车2的俯仰。如果因此使纵向加速度ACC接近恒定，则可以判断，实际的俯仰率OMEGA_TETA等于零。尤其是实际的俯仰率OMEGA_TETA与汽车2的纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV成比例。
最好在汽车2的控制装置的存储介质上存储用于确定俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG的第一程序。第一程序用于动态地、即在汽车2行驶期间确定信号偏差OFF_SIG。最好在步骤S1中起动第一程序，在该步骤中必要时对变量赋初值。
在步骤S2中确定俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG。
在步骤S3中确定汽车2的纵向加速度ACC。例如可以通过纵向加速度传感器确定汽车2的纵向加速度ACC。也可以选择借助于在图4中给出的计算步骤确定纵向加速度(图4)。按照这个计算步骤可以根据汽车速度VEH_VEL的时间导数VEH_VEL_DRV、第一后轮的车轮速度WHEEL_1_VEL和第二后轮的车轮速度WHEEL_2_VEL确定纵向加速度ACC。
在步骤S4中确定汽车2纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV。
在步骤S5中检验，时间导数ACC_DRV的数值是否小于第一给定阈值THD_1。如果不满足步骤S5的条件，则在步骤S2中继续处理。如果满步骤S5的条件，则可以在步骤S6中继续处理。
在步骤S6中根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG确定信号偏差OFF_SIG，最好按照在图4中给出的计算步骤。按照这个计算步骤在从起动时刻t0到结束时刻t1的时间间隔上确定俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG。通过在步骤S5中给定的条件定义起动时刻t0和结束时刻t1。如果在确定信号偏差期间在步骤S6中不再满足步骤S5的条件，则中断第一程序。最好在更长的时间间隔上确定信号偏差OFF_SIG，在该时间间隔上经常中断确定信号偏差OFF_SIG。但是为了确定信号偏差OFF_SIG仅仅引用俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的分量，在其确定期间满足步骤S5的条件。对于俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的时间平均值附加地也可以选择通过所有检测数值的数量确定组成俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的各个数值。也可通过低通滤波器实现平均值。
在步骤S7中可以结束第一程序。但是最好在汽车2运行期间有规则地运行第一程序。
可选择或附加地将用于确定信号偏差OFF_SIG的第二程序存储在控制装置的存储介质上。第二程序用于可靠且精确地确定在汽车2静止时的俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG。例如第二程序能够非常精确地确定信号偏差OFF_SIG，如果例如在渡船和/或在装运火车上输运汽车2。最好在步骤S8起动第二程序，在其中必要时对变量赋初值。
在步骤S9中确定俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG。
在步骤S10中确定汽车2的纵向加速度ACC。
在步骤S11中确定汽车2的纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV。
在步骤S12中确定汽车2至少一个车轮4的车轮速度WHEEL_VEL。优选确定所有车轮4的车轮速度WHEEL_VEL，尤其是第一后轮的车轮速度WHEEL_1_VEL和第二后轮的车轮速度WHEEL_2_VEL。
附加地可以在步骤S13中确定汽车速度VEH_VEL。这在已知汽车2的纵向速度VEH_VEL与车轮4的车轮速度WHEEL_VEL无关的时候，例如在汽车2中使用ABS系统时，尤其是特别有利的。
在步骤S14中检验，纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV的数值是否小于第一给定阈值THD_1。如果不满足步骤S14的条件，则重新在步骤S9中继续处理。如果满足步骤S14的条件，则在步骤S15中继续处理。
在步骤S15中由车轮4的车轮速度WHEEL_VEL的数值和汽车2的纵向速度VEH_VEL的数值确定最大选择MAX。换言之，检验，车轮速度WHEEL_VEL与纵向速度VEH_VEL的数值哪个更大。接着检验，最大的数值是否小于给定的第二阈值THD_2。如果不满足步骤S15的条件，则重新在步骤S9中继续处理。如果满足步骤S15的条件，则可以在步骤S16或步骤S18中继续处理。
在步骤S16中可以附加地确定俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的时间导数SIG_DRV。
如果在步骤S16中已经确定俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的时间导数SIG_DRV，则可以在步骤S17中检验，俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的时间导数SIG_DRV的数值是否小于第三给定阈值。这基于这种知识，信号偏差OFF_SIG通常提供相对于俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG恒定的数值。因此如果要使俯仰率传感器信号OMEGA_TETA_SIG的时间导数SIG_DRV等于或大于第三给定阈值THD_3，则俯仰率传感器的实际信号OMEGA_TETA_SIG不仅是俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG。如果不满足步骤S17的条件，则重新
在步骤S9中继续处理。如果满足步骤S17的条件，则在步骤S18中继续处理。
在步骤S18中按照第一程序的步骤S6根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG确定信号偏差OFF_SIG。
在步骤S19中可以结束第二程序。最好在汽车2运行期间有规则地运行第二程序。

Claims (7)

1.一种用于确定汽车(2)的俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG的方法，其特征在于，
-检测俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG，
-确定汽车(2)的纵向加速度ACC，
-确定纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV，
-检验，纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV的数值是否小于第一给定阈值THD_1，
-如果纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV的数值小于第一给定阈值THD_1，则根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG由以下公式确定俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG：
OFF _ SIG = 1 t 1 - t 0 ∫ t 0 t 1 ( OMEGA _ TETA _ SIG ) dt
式中：OFF_SIG是俯仰率传感器的信号偏差，t0是起动时刻，t1是结束时刻，OMEGA_TETA_SIG是俯仰率传感器的信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在给定的时间间隔上检测俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG并且只根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG分量确定信号偏差OFF_SIG，在纵向加速度ACC的时间导数ACC_DRV的数值小于第一给定阈值THD_1期间检测这些信号分量。
3.如上述权利要求1所述的方法，其特征在于，通过纵向加速度传感器确定汽车(2)的纵向加速度ACC。
4.如上述权利要求1所述的方法，其特征在于，根据汽车(2)的汽车速度VEH_VEL和汽车(2)车轮(4)的至少一个车轮速度WHEET_VEL确定汽车(2)的纵向加速度ACC。
5.如上述权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所确定的相应车轮(4)的车轮速度WHEEL_VEL的数值小于第二给定阈值THD_2，则确定汽车(2)的至少一个车轮(4)的车轮速度WHEEL_VEL并且根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG确定俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，如果所确定的汽车速度VEH_VEL的数值小于第二给定阈值THD_2，则确定汽车速度VEH_VEL并且根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG确定俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG。
7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，如果俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG的时间导数SIG_DRV的数值小于第三给定阈值THD_3，则确定俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG的时间导数SIG_DRV并且根据俯仰率传感器的信号OMEGA_TETA_SIG确定俯仰率传感器的信号偏差OFF_SIG。
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