專利名稱：確定汽車中的加速度傳感器的長(zhǎng)期偏移漂移的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及確定汽車中的力口速度傳感器的長(zhǎng)期偏移漂移的方法。
背景技術(shù)：
這種慣性傳感器的典型的偏移漂移可以分為兩個(gè)在不同的時(shí)間標(biāo)度上表現(xiàn) 的貢獻(xiàn)。通過(guò)傳感器的或者它的環(huán)境斷鵬變化弓胞的漂移延續(xù)數(shù)分鐘到數(shù)小 時(shí)。另外還有傳感器偏移的長(zhǎng)期漂移，其基本上可以歸因于老化過(guò)程，并且可 在數(shù)天到幾周直到數(shù)月的時(shí)間期間被觀察到。
在迄今的發(fā)明中，人們通常注目于偏移的依賴于溫度的部分，并試圖通過(guò)
作為、鵬的函數(shù)的特性曲線求出該部分。為此DE32 12611 Al公開(kāi)了一種對(duì)傳 感器信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?。按照該方法，在具有下述特性曲線的傳感器中 求出一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)不同溫度的特性曲線相交，其中所述特性曲線的偏移在不 加載的狀態(tài)下具有第一溫度系數(shù)，而它的斜率具有第二、溫度系數(shù)，其中溫度系 數(shù)的比近似恒定。從該點(diǎn)的坐標(biāo)、傳感器信號(hào)、傳感器溫變和溫度系數(shù)之一出 發(fā)tt^用微計(jì)算機(jī)確定測(cè)量值。
從現(xiàn)有技術(shù)還知道硬件技術(shù)的方式，在這些方式通過(guò)與可變的比較電壓進(jìn) 行比較求出輸出電壓的偏移。為此DE 33 34 603A1公開(kāi)了一種用于加速度傳感 器的放大器裝置。這里建議一種用于加速度傳感器特別是用于汽車中的約束保 護(hù)系統(tǒng)的壓電式加M傳感器的放大器裝置，其中為偏移補(bǔ)償在比較器中以固 定的或者可變的時(shí)間周期比較該放大器裝置的輸出信號(hào)與比較電壓。取決于該 比較器的輸出信號(hào)在所述時(shí)間周期中提高或者降低電流源的輸出電流，并且為 補(bǔ)償而供給放大器輸入。以這種方式也可以在任意的加速度傳S^中補(bǔ)償時(shí)間 和溫度方面的偏移漂移。
迄今的解決方案的缺點(diǎn)在于，無(wú)論溫度依賴性還是電壓變化都不是精確地 確定加速度傳感器的偏移漂移的理想的變量，因?yàn)檫@些變量不是與偏移漂移直 接相關(guān)的量
發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種確定加速度傳感器的偏移漂移的 方法，其能夠精確地求出并補(bǔ)償長(zhǎng)期偏移漂移。該任務(wù)M:具有木又利要求i的特征的方法解決?？梢詥为?dú)或者彼此組合使 用的有禾啲改進(jìn)方案和擴(kuò)展方案是從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的方法的突出之處在于，首先求出汽車縱向速度Vx。其后從該汽車 縱向皿Vx和偏轉(zhuǎn)比率coz計(jì)算對(duì)縱向參考加3M"^,以M橫向參考加速度的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)。從這些值通過(guò)變換為汽車重心計(jì)算的l亍馬史動(dòng)力學(xué)參考 加速度《二,)求出對(duì)在要補(bǔ)償?shù)募铀俣葌鞲衅鞯奈恢蒙系膮⒖技用?《i的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)，式中e表示傳^s平面中的定向。最后從傳感器的 觀懂的值C和參考加鵬的行駛動(dòng)力學(xué)份額《i求出傳繊的偏移漂移， 其中假設(shè)，參考加速度的行駛動(dòng)力學(xué)份額《:1等于觀懂值的行駛動(dòng)力學(xué)份額 《=1 ，并且重力對(duì)測(cè)量的傳 信號(hào)的貢獻(xiàn)在一定的情況下長(zhǎng)期平均為零。本發(fā)明的方法的基礎(chǔ)是不同傳感器信號(hào)的取決于情況的統(tǒng)計(jì)分析。如果要 補(bǔ)償?shù)膽T性傳感器在汽車平面內(nèi)在任意的方向e上設(shè)置，則從偏轉(zhuǎn)比率coz、方 向盤角度5和^速度v,、 v2、 v3、 V4計(jì)算一個(gè)參考值。這里方向e是汽車縱 軸和加速度傳感器的觀懂方向之間的角度。用于另外的參考計(jì)算的重要的基本 量是在重心處的汽車縱向速度，其可以從車皿度、方向盤角度5、制動(dòng)燈信號(hào)BLS和行駛方向中計(jì)算出VX=VX (V，V2、 V3， V4， 5， BLS，行駛方向) 如果車輪轉(zhuǎn)速不僅給出數(shù)量而且也給出速度的符號(hào)，則不再需要當(dāng)前行駛 方向的附加信息。以最簡(jiǎn)單的近似為汽車重心處的縱向參考加速度的行駛動(dòng)力 學(xué)貢獻(xiàn)給出式中，/ 是汽車重心到后軸的距離。對(duì)于汽車重心處的橫向參考加速度的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)以最簡(jiǎn)單的近似給出《；=KA還可以為參考的形成使用其他方法。然而應(yīng)該注意，這些方法要盡可能簡(jiǎn) 單，并且輸入的量不具有任何可能弓l起后繼的中值方法失真的系統(tǒng)誤差。為對(duì)于位于平面內(nèi)的要補(bǔ)償?shù)募御i傳感器獲徵亍駛動(dòng)力學(xué)參考值，需要兩個(gè)變換。首先必須把在汽車重心處計(jì)算的行駛動(dòng)力學(xué)參考加衝叟("- ， <二,)變換到傳繊的位置； ■^辦",w/ 一T 6)2式中^和^是傳s^置至u汽車重已、的縱向或者橫向距離。在這種情況下 忽略其內(nèi)存在旋轉(zhuǎn)率以及滾動(dòng)率和俯仰率的導(dǎo)數(shù)的數(shù)量。為了還要在傳感器的測(cè)量方向e上投影，可以使用下面的關(guān)系式《==d coW +《=r sin 6 從要被監(jiān)控的傳 讀出的測(cè)量值從下面的等式產(chǎn)生柳。s —辦",m柳_j_ "o,W +式中Cr是測(cè)量值的行駛動(dòng)力學(xué)份額，":，二是傳繊的要確定的偏移， &是重力加，在測(cè)量方向上的分量。本發(fā)明的方法的基本原理是，地球平均說(shuō)是圓的，因此分量&在長(zhǎng)期行駛 中被平均。該方法規(guī)定了取平均過(guò)程的時(shí)間標(biāo)度。人們不可能許多天始終上坡 行駛，也無(wú)需再次許多天始終下坡行駛。因此多個(gè)小時(shí)的平均常數(shù)是有意義的。 因此對(duì)于傳自偏移的長(zhǎng)期貢獻(xiàn)由下式給出二 j附咖 —式中取平均過(guò)程通過(guò)線表示，并且充分利用^=0，另外假定，為育灘干凈地執(zhí)行該取平均過(guò)程，使用情況識(shí)別器，該情況識(shí)別器識(shí)別高 動(dòng)力行駛情況和在坡度大時(shí)的行駛或者說(shuō)橫向傾斜時(shí)的行駛以及汽車停止?fàn)?態(tài)，并且為取平均過(guò)程將它們排除。根據(jù)本發(fā)明的方法，tt^汽車縱向速度Vx從車輪速度V,、 V2、 V3以及V4、方向盤角度s、制動(dòng)燈信號(hào)和行駛方向計(jì)算。此外優(yōu)選，通過(guò)為確定車輪速度要求出的車輪轉(zhuǎn)速再現(xiàn)速度的數(shù)值和符號(hào)。因此不同信號(hào)的根據(jù)情況進(jìn)行的統(tǒng)計(jì) 分析是本發(fā)明的方法的基礎(chǔ)。此外，當(dāng)把傳感器的偏移漂移作為中值確定是有利的，其中選擇多個(gè)小時(shí)的平均常數(shù)，因?yàn)樵谠摃r(shí)間標(biāo)度下在偏移漂移的由情況決定的計(jì)算中測(cè)量的重力加速度平均為o。此外，當(dāng)使用用于識(shí)別高動(dòng)力行駛瞎況和在坡度大時(shí)行駛或者橫向傾斜時(shí) 的行駛的情況識(shí)別器，以便從取平均過(guò)程中將這些不尋常的行馬史情況排除時(shí)是 有利的。此外，停止?fàn)顟B(tài)必須從取平均過(guò)程中排除


下面根據(jù)實(shí)施例以及根據(jù)

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方式。附圖示意性示出圖1示意g按本發(fā)明的方法的方框圖。
具體實(shí)施方式
圖1示意表示按本發(fā)明的方法的方框圖。用于本方法的輸AMiltti^五個(gè)輸入信號(hào)提供。這些輸入信號(hào)從制動(dòng)燈信號(hào)l、 $^Ut2、方向盤角度3、偏 轉(zhuǎn)比率4和加速度5獲得。從這些信號(hào)計(jì)算對(duì)汽車重心的縱向參考加速度6或 者說(shuō)橫向參考加速度7的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)。這些為汽車重心計(jì)算的參考加皿 6、 7 fflil變換8至,^l的位置被設(shè)置。這些從變換8為傳自的位置求出的 參考加速度形成取決于情況的取平均過(guò)程9的基礎(chǔ)。此外,Xi:述輸入信號(hào)還求出參考速度10，它用作用于取決于情況的取平均 過(guò)程9以及參考計(jì)算6、 7的直接基礎(chǔ)。此外從輸入信號(hào)1到5產(chǎn)生的測(cè)量值還由情況識(shí)別器11采集并且分析，它 的分析既流入?yún)⒖技?6、 7的計(jì)算也流入取決于情況的取平均過(guò)程9。然后 從該取決于情況的取平均過(guò)程9產(chǎn)生用于加速度傳感器的偏移補(bǔ)償?shù)闹?2。本發(fā)明允許確定對(duì)在汽車的平面內(nèi)任何方向上和任何位置處設(shè)置的加速度 傳感器的偏移的長(zhǎng)期貢獻(xiàn)。正是這一長(zhǎng)期漂移非常難于進(jìn)行模型化，并且因此 迄今不能M3i特性曲線充分平衡。
權(quán)利要求
1.用于確定汽車中加速度傳感器的長(zhǎng)期偏移漂移的方法，該方法包括下述步驟-求出汽車重心處的汽車縱向速度Vx；-從汽車縱向速度Vx和偏轉(zhuǎn)比率ωz計(jì)算對(duì)縱向參考加速度ax，refdyn以及對(duì)橫向參考加速度ay，refdyn的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)；-通過(guò)將為汽車重心計(jì)算的行駛動(dòng)力學(xué)參考加速度(ax，refdyn，ay，refdyn)變換到傳感器的位置(ax，sensordyn，ref，ay，sensordyn，ref)和定向θ(aθ，sensordyn，ref)上，計(jì)算在平面中對(duì)參考加速度的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)；-從傳感器的測(cè)量的值和該測(cè)量值的行駛動(dòng)力學(xué)份額通過(guò)取決于情況的取平均過(guò)程求出傳感器的長(zhǎng)期偏移漂移。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述汽車縱向速度VJ人^^速 度V^ V2、 V3和V4、方向盤角度5、制動(dòng)燈信號(hào)和行駛方向計(jì)算出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，通過(guò)為確定車輪速度要確定的車 輪,再JJM^的數(shù)值和符號(hào)。
4. 根據(jù)，權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，執(zhí)行不同的傳^l信號(hào)的 取決于情況的統(tǒng)計(jì)分析。
5. 根據(jù)，權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述傳感器的偏移漂移作 為中值確定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，選擇多個(gè)小時(shí)的平均時(shí)間常數(shù)。
7. 根據(jù)±^權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，觀糧的重力加鵬在取決 于情況的取平均過(guò)程中在計(jì)算偏移漂移時(shí)平均為零。
8. 根據(jù)戰(zhàn)權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，i柳情況識(shí)別器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，通過(guò)所述情況識(shí)別器求出高動(dòng)力行駛情況和在坡度大時(shí)的行駛或者說(shuō)在橫向傾斜時(shí)的行駛以及停止?fàn)顟B(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，從取平均過(guò)程中排除高動(dòng)力行駛瞎況和在坡度大時(shí)的行駛或者說(shuō)橫向傾斜時(shí)的行駛以及停止?fàn)顟B(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于決定汽車中的加速度傳感器的長(zhǎng)期偏移漂移的方法，包括下述步驟求出汽車重心處的汽車縱向速度V_X；從汽車縱向速度V_X以及偏轉(zhuǎn)比率ω_Z計(jì)算對(duì)縱向參考加速度公式(I)以及對(duì)橫向參考加速度公式(II)的行駛動(dòng)力貢獻(xiàn)；通過(guò)把為汽車重心計(jì)算的行駛動(dòng)力學(xué)參考加速度公式(IV)換算為傳感器的位置公式(V)和定向θ公式(VI)，計(jì)算在汽車平面中對(duì)參考加速度的行駛動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)公式(III)；從傳感器的測(cè)量的值和該測(cè)量值的行駛動(dòng)力學(xué)份額通過(guò)取決于情況的取平均過(guò)程求出傳感器的長(zhǎng)期偏移漂移。
文檔編號(hào)G01P21/00GK101322034SQ200680042368
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者J·D·施萊克特, M·克雷特施曼, M·斯特拉特斯特芬 申請(qǐng)人:歐陸汽車有限責(zé)任公司