专利名称：用于检测转向角传感器初始化故障的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测转向角传感器初始化故障的方法和设备。更具体地，本 发明涉及一种用于检测转向角传感器初始化故障的方法和设备，其能够检测在转向角传感 器的初始化中产生的偏斜角并且基于检测到的偏斜角来检测转向角传感器的初始化中出 现的故障。
背景技术：
车辆使用通过电子控制来驱动马达的马达驱动动力转向(MDPQ系统是近来的趋 势，该系统能够在低速时使转向动力更轻，而在高速时使转向动力更重，由此为驾驶员提供 高速驾驶稳定性。
这种MDPS系统使用测量绝对转向角的转向角传感器。同时，当在相对于转向角传 感器的中心点初始化之后在与该中心点隔开的点处初始化转向角传感器时，会产生转向角 传感器的偏斜角。偏斜角会大大恶化方向盘的复位性能并且会引起问题，比如不同的转向 感觉，车辆的电子稳定性控制(ESC)系统的过度灵敏的操作等等。进一步，接收转向角用以 使用的其他模块会采取不正确的动作，以致会引起能够威胁驾驶员安全的问题。发明内容
因此，本发明用来解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的在于提供 一种用于检测转向角传感器初始化故障的设备和方法，其能够检测转向角传感器的初始化 中的偏斜角并且基于检测到的偏斜角来检测转向角传感器的初始化中出现的故障，由此防 止由于在转向角传感器的初始化中出现的故障而产生问题。
为了实现该目的，提供了一种用于检测转向角传感器初始化故障的设备，所述设 备包括转向角传感器初始化检测器，其用于检测进行了车辆的转向角传感器的初始化； 直线驾驶确定单元，其用于当检测到进行了初始化时基于转向角速度、扭矩和车辆速度中 的至少一个确定车辆的直线驾驶状态；和故障检测器，其用于当确定车辆处于直线驾驶状 态时，检测转向角传感器的偏斜角，确定该偏斜角是否等于或大于预定角，以及检测转向角 传感器的初始化故障。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于检测转向角传感器初始化故障的方 法，该方法包括步骤检测转向角传感器的初始化，其中检测车辆的转向角传感器的初始化 的进行；确定直线驾驶，其中当检测到进行了转向角传感器的初始化时，基于转向角速度、 扭矩和车辆速度中的至少一个确定车辆的直线驾驶状态；和检测故障，其中当确定车辆处 于直线驾驶状态时检测转向角传感器的偏斜角，确定检测到的偏斜角是否等于或大于预定 角，以及检测转向角传感器的初始化故障。
因此，本发明能够检测产生在转向角传感器的初始化中的偏斜角并且基于检测到 的偏斜角来检测转向角传感器的初始化中出现的故障，由此有效地防止由于转向角传感器 的初始化中出现的故障而出现问题。
通过下列结合附图的详细的描述，本发明上述的和其他的目的、特征和优点将更 显而易见，其中
图1是示出了根据本发明实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的设备 100的框图2是示出了根据本发明实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的方法 的流程图3是示出了根据本发明实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的方法 的详细流程图。
具体实施方式
以下，将参照相应的附图描述本发明的示例性实施方式。在下列描述中，用相同的 附图标记指示相同的元件，尽管它们在不同的附图中示出。进一步，在本发明的下列描述 中，当对已知功能和本文并入的配置进行详细描述将使本发明的主旨不清楚时，本文将省 略这些描述。
此外，本文在描述本发明的部件时可能会使用比如第一，第二，A，B，(a), (b)等等 的术语。这些术语中的每一个都不是用来限定相应部件的本质、次序或顺序，而仅仅是用来 使相应的部件区别于其他的部件。应该注意的是，如果在说明书中描述一个部件“连接”、 “结合”或“接合”到另一个部件上，尽管第一部件可以直接地连接、结合或接合到第二部件 上，但第三部件也可以“连接”、“结合”或“接合”在第一部件和第二部件之间。
图1是示出了根据本发明实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的设备 100的框图。
如图1所示，用于检测转向角传感器初始化故障的设备100包括转向角传感器初 始化检测器110、直线驾驶确定单元120和故障检测器130。
参照图1，包含在根据本发明的实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的 设备100中的转向角传感器初始化检测器110检测车辆的转向角传感器的初始化。这里， 可以称转向角传感器为绝对角传感器或绝对转向角传感器。
参照图1，当转向角传感器初始化检测器110已经检测到对转向角传感器进行了 初始化时，包含在根据本发明的实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的设备100 中的直线驾驶确定单元120基于转向角速度、扭矩和车辆速度中的至少一个确定相应车辆 的直线驾驶状态。
参照图1，当直线驾驶确定单元120已经确定相应的车辆处于直线驾驶状态时，包 含在根据本发明的实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的设备100中的故障检 测器130检测转向角传感器的偏斜角，确定检测到的偏斜角是否等于或大于预定角，以及 检测转向角传感器的初始化中出现的故障。
上述直线驾驶确定单元120确定相应的车辆是否满足转向角速度等于或小于基 准转向角速度的第一状态，车辆速度等于或大于基准车辆速度信息的第二状态，以及扭矩 等于或小于基准扭矩信息的第三状态，并且根据确定结果来确定车辆的直线驾驶状态。
当直线驾驶确定单元120已经确定相应的车辆处于直线驾驶状态时，故障检测器 130检测在确定了车辆的直线驾驶状态时转向角传感器的偏斜角，并且确定该偏斜角是否 等于或大于预定角。当故障检测器130已经检测到偏斜角等于或大于预定角时，故障检测 器130检测出在转向角传感器的初始化中出现了故障(错误)。
也就是说，当直线驾驶确定单元120已经确定相应的车辆处于直线驾驶状态时， 故障检测器130检测偏斜角，该偏斜角是直线驾驶确定转向角(该直线驾驶确定转向角是 在直线驾驶的确定中估计出的转向值)和转向角传感器的转向值之间的差。当偏斜角大于 预定角的阈值时，故障检测器130检测出在转向角传感器的初始化中出现了故障。
参照图1，根据本发明的实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的设备 100还包括故障检测结果处理单元140，当检测到转向角传感器的初始化中出现故障时，该 故障检测结果处理单元点亮报警灯，存储相应的诊断故障代码(DTC)，或者通过用于车辆的 控制器局域网(CAN)传输带有转向角CAN ID的故障信息。
图2是是一个流程图，其示出了由根据本发明实施方式的用于检测转向角传感器 初始化故障的设备100来检测转向角传感器初始化故障的方法。
参照图2，根据本发明的实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的设备 100检测转向角传感器初始化故障的方法包括检测转向角传感器的初始化(S200)，其中 检测车辆的转向角传感器的初始化的进行；确定直线驾驶(S202)，其中当检测到车辆的转 向角传感器的初始状态时，基于转向角速度、扭矩和车辆速度中的至少一个确定相应车辆 的直线驾驶状态；和检测故障(S204)，其中当确定相应的车辆处于直线驾驶状态时，检测 转向角传感器的偏斜角，确定检测到的偏斜角是否等于或大于预定角，以及检测在转向角 传感器的初始化中的故障。
在确定直线驾驶的步骤S202中，确定相应的车辆是否满足转向角速度等于或小 于基准转向角速度的第一状态，车辆速度等于或大于基准车辆速度信息的第二状态，以及 扭矩等于或小于基准扭矩信息的第三状态中的至少一个状态，并且根据确定结果来确定车 辆的直线驾驶状态。
在检测故障的步骤S204中，当在确定直线驾驶的步骤S202中确定相应的车辆处 于直线驾驶状态时，检测在确定车辆的直线驾驶状态时转向角传感器的偏斜角，确定该偏 斜角是否等于或大于预定角，以及当确定出该偏斜角等于或大于预定角时，检测出在转向 角传感器的初始化中出现故障(错误)。
参照图2，根据本发明的实施方式的用于检测转向角传感器初始化故障的方法还 包括处理故障检测结果(S206)，其中当在检测故障的步骤S204中检测到转向角传感器的 初始化的故障时，点亮报警灯，存储相应的诊断故障代码(DTC)，或者通过用于车辆的控制 器局域网(CAN)传输带有转向角CAN ID的故障信息。
将参照图3更详细地描述上述根据本发明实施方式的转向角传感器初始化故障 检测方法。
图3是详细流程图，其示出了根据本发明实施方式的用于检测转向角传感器初始 化故障的方法。
参照图3，当用于检测转向角传感器初始化故障的设备100(也称为‘转向角偏斜 检测设备’)开始用于检测转向角传感器初始化故障的方法时，它检测车辆的转向角传感器的初始化的进行(S300)并且当检测到车辆的转向角传感器的初始化时基于转向角速度、 扭矩和车辆速度中的至少一个确定相应车辆的直线驾驶状态630 。然后，当已经确定相 应的车辆处于直线驾驶状态时，用于检测转向角传感器初始化故障的设备100计算在直线 驾驶确定转向角和转向角传感器的转向值之间的差值(S304)，该直线驾驶确定转向角是在 直线驾驶状态的确定中估计出的转向值。然后，用于检测转向角传感器初始化故障的设备 100使计算出的差值(S306)通过低通滤波器(LPF)，并且确定被传送的差值(称为偏斜角) 是否超过预定角的预定阈值(S308)。当差值超过阈值时，用于检测转向角传感器初始化故 障的设备100检测出在转向角传感器的初始化中出现故障，然后执行故障检测结果处理， 即点亮报警灯，存储相应的诊断故障代码(DTC)，或者通过用于车辆的CAN传输带有转向角 CANID的故障信息(S310)。
传统的MPDS系统使用测量绝对转向角的转向角传感器。当在相对于转向角传感 器的中心点初始化之后在与该中心点隔开的点处初始化转向角传感器时，会产生转向角传 感器的偏斜角。偏斜角会大大恶化方向盘的复位性能并且会引起问题，比如不同的转向感 觉，车辆的电子稳定性控制(ESC)系统的过度灵敏的操作等等。进一步，接收转向角用以使 用的其他模块会采取不正确的动作，以致会引起能够威胁驾驶员安全的问题。
为了解决上述问题，根据本发明实施方式的本发明检测在转向角传感器的初始化 中产生的偏斜角并且基于检测到的偏斜角来检测在转向角传感器的初始化中出现的故障， 以便可以防止由于在转向角传感器的初始化中出现的缺陷而出现上述问题。
即使上面描述了本发明实施方式的所有部件都作为单一单元被连接或者被连接 用作单一元件操作，但是本发明并不是必须限于这些实施方式。也就是说，在部件当中，可 以选择地连接一个或更多个部件作为一个或多个单元来操作。此外，尽管部件中的每一个 都可以实现为独立的硬件，但是这些部件中的一些或全部可选择性地彼此结合，以便它们 能够被实现为具有一个或更多个程序模块的计算机程序，以用于执行结合在一个或多个硬 件中的一些或所有功能。本发明技术领域的普通技术人员能够容易地想到形成该计算机程 序的代码和代码段。通过将这种计算机程序存储在计算机可读存储介质上以及被计算机读 出和执行，可实现本发明的实施方式。可以使用磁记录介质、光记录介质、载波介质等等作 为存储介质。
此外，由于诸如“包含”、“包括”和“具有”的术语意味着可以存在一个或多个相应 的部件(除非特别将它们描述为与此相反)，所以可以解释为能够包含一个或多个其他的 部件。所有包含一个或更多个技术术语或科学术语的术语都具有本领域的技术人员通常理 解的相同含义，除非它们被另外定义。通常如字典定义那样使用的术语可以解释为它具有 相同于在相关描述的上下文中的含义，而不可以解释为理想的或过于正式的含义，除非在 本说明书中清楚地定义。
尽管已经出于说明的目的描述了本发明的优选实施方式，但是本领域的那些技术 人员应理解的是，在不偏离本发明的如在所附权利要求中公开的范围和精神的情况下，各 种变形、附加和替换都是可能的。所以，在本发明中公开的实施方式意在说明本发明的技术 理念的范围，本发明的范围并不受到实施方式的限制。可以基于所附权利要求以这样一种 方式来解释本发明的范围，即所有包含在等价于权利要求的范围内的技术理念都属于本发 明。权利要求
1.一种用于检测转向角传感器初始化故障的设备，所述设备包括转向角传感器初始化检测器，其用于检测车辆的转向角传感器的初始化的进行；直线驾驶确定单元，其用于当检测到进行了所述初始化时基于转向角速度、扭矩和车 辆速度中的至少一个确定所述车辆的直线驾驶状态；和故障检测器，其用于当确定了所述车辆处于所述直线驾驶状态时检测所述转向角传感 器的偏斜角，确定所述偏斜角是否等于或大于预定角，并且检测在所述转向角传感器的初 始化中的故障。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述直线驾驶确定单元确定所述相应车辆是否满 足所述转向角速度等于或小于基准转向角速度的第一状态，所述车辆速度等于或大于基准 车辆速度信息的第二状态，和所述扭矩等于或小于基准扭矩信息的第三状态，并且根据确 定结果来确定所述车辆的直线驾驶状态。
3.根据权利要求1所述的设备，其中当已经确定所述车辆处于所述直线驾驶状态时， 所述故障检测单元检测所述偏斜角，所述偏斜角是直线驾驶确定转向角和所述转向角传感 器的转向值之间的差，所述直线驾驶确定转向角为在所述直线驾驶的确定中估计出的转向 值；并且当所述偏斜角大于所述预定角的阈值时，所述故障检测单元检测出在所述转向角 传感器的初始化中出现了所述故障。
4.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括故障检测结果处理单元，所述故障检测 结果处理单元用于在检测出所述转向角传感器的初始化中出现了所述故障时点亮报警灯， 存储相应的诊断故障代码DTC，或者通过用于车辆的控制器局域网CAN发送带有转向角CAN ID的故障信息。
5.一种用于检测转向角传感器初始化故障的方法，所述方法包括以下步骤检测转向角传感器的初始化，其中检测车辆的所述转向角传感器的初始化的进行；确定直线驾驶，其中当检测到进行了所述转向角传感器的所述初始化时，基于转向角 速度、扭矩和车辆速度中的至少一个确定所述车辆的直线驾驶状态；和检测故障，其中当确定了所述车辆处于所述直线驾驶状态时，检测所述转向角传感器 的偏斜角，确定所检测出的偏斜角是否等于或大于预定角，并且检测在所述转向角传感器 的所述初始化中的故障。
全文摘要
公开了一种用于检测转向角传感器初始化故障的方法和设备，该设备包括转向角传感器初始化检测器，其用于检测车辆的转向角传感器的初始化的进行；直线驾驶确定单元，其用于当检测到进行了初始化时基于转向角速度、扭矩和车辆速度中的至少一个确定车辆的直线驾驶状态；和故障检测器，其用于当确定车辆处于直线驾驶状态时检测转向角传感器的偏斜角，确定该偏斜角是否等于或大于预定角，以及检测转向角传感器的初始化故障。该方法和设备能够检测在转向角传感器的初始化中出现的偏斜角，并且基于检测出的偏斜角检测在转向角传感器的初始化故障，由此有效地防止由于转向角传感器的初始化故障而产生问题。
文档编号G01B21/22GK102042821SQ20101055282
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者卞太完 申请人:株式会社万都