[发明专利]具有功能安全性的转向角度传感器

说明书

一种识别角度传感器(24)中的角度偏差(96)的方法，其中该角度传感器(24)根据一个被转向轴(14)驱动的第一从动轮(32)和一个被转向轴(14)驱动的第二从动轮(34)的角度位置差(56)来确定转向轴(14)的角度位置(18)，其中第一从动轮(32)与第二从动轮(34)的直径(34，36)大小不同,包括如下步骤:‑根据第一从动轮(32)的角度位置(42)来确定转向轴(14)的角度位置(18)的一个参考值(18，52)，‑根据第二从动轮(34)的角度位置(46)和第一从动轮(32)与第二从动轮(34)之间的转动比(90)来确定转向轴(14)的角度位置(18)的一个比较值(18’，52’)，‑当参照值(18，52)与比较值(18’，52’)的对比(93，94)达到一个预置条件(95)时，识别角度偏差(96)。

本发明涉及一种用于识别角度传感器中出现角度偏差的方法，一个用于执行所述方法的控制装置，一个角度传感器，和一个计算机程序。

专利DE 198 49 554 C1中公布了一个用于确定转向轴角度位置的角度传感器，该角度传感器基于一个被所述转向轴驱动的第一从动轮，和一个被所述转向轴驱动的第二从动轮之间的角度位置差异，来确定所述转向轴的角度位置。所述角度传感器包括第一从动轮和第二从动轮。第一从动轮的直径不同于第二从动轮的直径。

所述转向轴的角度位置取角度总值的方式，即在超过360°的角度值范围被检测。在此，可以通过由角度位置差所确定的其中一个从动轮的角度位置，与转向轴与相应从动轮之间的传动比相乘的方式，来直接确定转向轴的角度位置。然而，直接确定得到的转向轴角度位置为非线性，这主要是由于从动轮并非理想的圆形，它们的传动比会根据从动轮的角度位置不同而变化。从动轮传动比的这种依赖于角度位置的变化，在下文中被称为传动比动态变化。

因此，从动轮的角度位置要以超过360°范围的角度总值的方式来测定。为此，首先要确定从动轮在最后一圈全角的角度位置总和，是360°的多个倍数。可以通过去掉小数位来过滤测量误差。然后再确定位于0°到360°之间的所述从动轮角度位置的实际角度。最后，通过让所述全角总和与所述从动轮实际角度位置相加，来确定所述从动轮角度位置的角度总值。尽管用第二种备选方法确定的所述从动轮的角度位置，比上一段中用第一种方法直接确定的所述从动轮角度位置要更准确，但如果全角的小数部位出现误差，则在去掉小数部位取整时，会出现错误确定最后一个全角和发生所谓周期数跳跃的现象。所述周期数在这里是旋转圈数值，表示所述从动轮已经旋转了多少个整圈数。

为了确认是否出现了周期数跳跃的现象，可以将所述直接确定的从动轮角度位置，与所述用第二种备选方法确定的从动轮角度位置相比较，来参看彼此的合理可靠性。周期数跳跃对所述相应从动轮的角度位置，以及因此导致的对所述转向轴角度确定的错误影响，可以通过一个周期数修正器来纠正。

然而事实证明，尽管进行了周期数的修正，转向轴角度位置的跳跃，即角度跳跃，依然会出现。这种角度跳跃不光成问题，有时甚至都无法检测到，比如开启传感器时出现角度跳跃问题，因此用于识别角度跳跃的转向轴角度位置的曾经值根本不存在。

本发明的目的是提供一种用来识别角度传感器中出现角度偏差的方法，利用该方法，即使曾经值无法被读取，也能够可靠地检测到上述角度偏差。

根据本发明的一个方面，一种用于识别角度传感器中出现角度偏差的方法，其中角度传感器的基于通过一个由转向轴驱动的第一从动轮，与一个由转向轴驱动的、与所述第一从动轮直径大小不同的第二从动轮之间的角度位置差，来确定转向轴的角度位置，包括如下步骤：根据第一从动轮角度位置，来确定所述转向轴角度位置的一个参考值；根据第二从动轮的角度位置，和第一从动轮与所述第二从动轮之间的传动比，来确定所述转向轴角度位置的一个比较值；当参照值与所述比较值的对比满足一个预置条件时，识别角度偏差。