专利名称：确定汽车中的加速度传感器的长期偏移漂移的方法
技术领域：
本发明涉及确定汽车中的力口速度传感器的长期偏移漂移的方法。
背景技术：
这种惯性传感器的典型的偏移漂移可以分为两个在不同的时间标度上表现 的贡献。通过传感器的或者它的环境断鹏变化弓胞的漂移延续数分钟到数小 时。另外还有传感器偏移的长期漂移，其基本上可以归因于老化过程，并且可 在数天到几周直到数月的时间期间被观察到。
在迄今的发明中，人们通常注目于偏移的依赖于温度的部分，并试图通过
作为、鹏的函数的特性曲线求出该部分。为此DE32 12611 Al公开了一种对传 感器信号进行温度补偿的方法。按照该方法，在具有下述特性曲线的传感器中 求出一个点，在该点不同温度的特性曲线相交，其中所述特性曲线的偏移在不 加载的状态下具有第一温度系数，而它的斜率具有第二、温度系数，其中温度系 数的比近似恒定。从该点的坐标、传感器信号、传感器温变和温度系数之一出 发tt^用微计算机确定测量值。
从现有技术还知道硬件技术的方式，在这些方式通过与可变的比较电压进 行比较求出输出电压的偏移。为此DE 33 34 603A1公开了一种用于加速度传感 器的放大器装置。这里建议一种用于加速度传感器特别是用于汽车中的约束保 护系统的压电式加M传感器的放大器装置，其中为偏移补偿在比较器中以固 定的或者可变的时间周期比较该放大器装置的输出信号与比较电压。取决于该 比较器的输出信号在所述时间周期中提高或者降低电流源的输出电流，并且为 补偿而供给放大器输入。以这种方式也可以在任意的加速度传S^中补偿时间 和温度方面的偏移漂移。
迄今的解决方案的缺点在于，无论温度依赖性还是电压变化都不是精确地 确定加速度传感器的偏移漂移的理想的变量，因为这些变量不是与偏移漂移直 接相关的量
发明内容
由此出发，本发明的任务在于，提供一种确定加速度传感器的偏移漂移的 方法，其能够精确地求出并补偿长期偏移漂移。该任务M:具有木又利要求i的特征的方法解决。可以单独或者彼此组合使 用的有禾啲改进方案和扩展方案是从属权利要求的主题。本发明的方法的突出之处在于，首先求出汽车纵向速度Vx。其后从该汽车 纵向皿Vx和偏转比率coz计算对纵向参考加3M"^,以M横向参考加速度的行驶动力学贡献。从这些值通过变换为汽车重心计算的l亍马史动力学参考 加速度《二,)求出对在要补偿的加速度传感器的位置上的参考加皿 《i的行驶动力学贡献，式中e表示传^s平面中的定向。最后从传感器的 观懂的值C和参考加鹏的行驶动力学份额《i求出传繊的偏移漂移， 其中假设，参考加速度的行驶动力学份额《:1等于观懂值的行驶动力学份额 《=1 ，并且重力对测量的传 信号的贡献在一定的情况下长期平均为零。本发明的方法的基础是不同传感器信号的取决于情况的统计分析。如果要 补偿的惯性传感器在汽车平面内在任意的方向e上设置，则从偏转比率coz、方 向盘角度5和^速度v,、 v2、 v3、 V4计算一个参考值。这里方向e是汽车纵 轴和加速度传感器的观懂方向之间的角度。用于另外的参考计算的重要的基本 量是在重心处的汽车纵向速度，其可以从车皿度、方向盘角度5、制动灯信号BLS和行驶方向中计算出VX=VX (V，V2、 V3， V4， 5， BLS，行驶方向) 如果车轮转速不仅给出数量而且也给出速度的符号，则不再需要当前行驶 方向的附加信息。以最简单的近似为汽车重心处的纵向参考加速度的行驶动力 学贡献给出式中，/ 是汽车重心到后轴的距离。对于汽车重心处的横向参考加速度的行驶动力学贡献以最简单的近似给出《；=KA还可以为参考的形成使用其他方法。然而应该注意，这些方法要尽可能简 单，并且输入的量不具有任何可能弓l起后继的中值方法失真的系统误差。为对于位于平面内的要补偿的加鹏传感器获徵亍驶动力学参考值，需要两个变换。首先必须把在汽车重心处计算的行驶动力学参考加衝叟("- ， <二,)变换到传繊的位置； ■^办",w/ 一T 6)2式中^和^是传s^置至u汽车重已、的纵向或者横向距离。在这种情况下 忽略其内存在旋转率以及滚动率和俯仰率的导数的数量。为了还要在传感器的测量方向e上投影，可以使用下面的关系式《==d coW +《=r sin 6 从要被监控的传 读出的测量值从下面的等式产生柳。s —办",m柳_j_ "o,W +式中Cr是测量值的行驶动力学份额，":，二是传繊的要确定的偏移， &是重力加，在测量方向上的分量。本发明的方法的基本原理是，地球平均说是圆的，因此分量&在长期行驶 中被平均。该方法规定了取平均过程的时间标度。人们不可能许多天始终上坡 行驶，也无需再次许多天始终下坡行驶。因此多个小时的平均常数是有意义的。 因此对于传自偏移的长期贡献由下式给出二 j附咖 —式中取平均过程通过线表示，并且充分利用^=0，另外假定，为育滩干净地执行该取平均过程，使用情况识别器，该情况识别器识别高 动力行驶情况和在坡度大时的行驶或者说横向倾斜时的行驶以及汽车停止状 态，并且为取平均过程将它们排除。根据本发明的方法，tt^汽车纵向速度Vx从车轮速度V,、 V2、 V3以及V4、方向盘角度s、制动灯信号和行驶方向计算。此外优选，通过为确定车轮速度要求出的车轮转速再现速度的数值和符号。因此不同信号的根据情况进行的统计 分析是本发明的方法的基础。此外，当把传感器的偏移漂移作为中值确定是有利的，其中选择多个小时的平均常数，因为在该时间标度下在偏移漂移的由情况决定的计算中测量的重力加速度平均为o。此外，当使用用于识别高动力行驶瞎况和在坡度大时行驶或者横向倾斜时 的行驶的情况识别器，以便从取平均过程中将这些不寻常的行马史情况排除时是 有利的。此外，停止状态必须从取平均过程中排除
下面根据实施例以及根据
本发明的其它优点和实施方式。附图示意性示出图1示意g按本发明的方法的方框图。
具体实施方式
图1示意表示按本发明的方法的方框图。用于本方法的输AMiltti^五个输入信号提供。这些输入信号从制动灯信号l、 $^Ut2、方向盘角度3、偏 转比率4和加速度5获得。从这些信号计算对汽车重心的纵向参考加速度6或 者说横向参考加速度7的行驶动力学贡献。这些为汽车重心计算的参考加皿 6、 7 fflil变换8至,^l的位置被设置。这些从变换8为传自的位置求出的 参考加速度形成取决于情况的取平均过程9的基础。此外,Xi:述输入信号还求出参考速度10，它用作用于取决于情况的取平均 过程9以及参考计算6、 7的直接基础。此外从输入信号1到5产生的测量值还由情况识别器11采集并且分析，它 的分析既流入参考加 6、 7的计算也流入取决于情况的取平均过程9。然后 从该取决于情况的取平均过程9产生用于加速度传感器的偏移补偿的值12。本发明允许确定对在汽车的平面内任何方向上和任何位置处设置的加速度 传感器的偏移的长期贡献。正是这一长期漂移非常难于进行模型化，并且因此 迄今不能M3i特性曲线充分平衡。
权利要求
1.用于确定汽车中加速度传感器的长期偏移漂移的方法，该方法包括下述步骤-求出汽车重心处的汽车纵向速度Vx；-从汽车纵向速度Vx和偏转比率ωz计算对纵向参考加速度ax，refdyn以及对横向参考加速度ay，refdyn的行驶动力学贡献；-通过将为汽车重心计算的行驶动力学参考加速度(ax，refdyn，ay，refdyn)变换到传感器的位置(ax，sensordyn，ref，ay，sensordyn，ref)和定向θ(aθ，sensordyn，ref)上，计算在平面中对参考加速度的行驶动力学贡献；-从传感器的测量的值和该测量值的行驶动力学份额通过取决于情况的取平均过程求出传感器的长期偏移漂移。
2. 根据权利要求l的方法，其特征在于，所述汽车纵向速度VJ人^^速 度V^ V2、 V3和V4、方向盘角度5、制动灯信号和行驶方向计算出。
3. 根据权利要求2的方法，其特征在于，通过为确定车轮速度要确定的车 轮,再JJM^的数值和符号。
4. 根据，权利要求之一的方法，其特征在于，执行不同的传^l信号的 取决于情况的统计分析。
5. 根据，权利要求之一的方法，其特征在于，所述传感器的偏移漂移作 为中值确定。
6. 根据权利要求5的方法，其特征在于，选择多个小时的平均时间常数。
7. 根据±^权利要求之一的方法，其特征在于，观糧的重力加鹏在取决 于情况的取平均过程中在计算偏移漂移时平均为零。
8. 根据战权利要求之一的方法，其特征在于，i柳情况识别器。
9. 根据权利要求8的方法，其特征在于，通过所述情况识别器求出高动力行驶情况和在坡度大时的行驶或者说在横向倾斜时的行驶以及停止状态。
10. 根据权利要求9的方法，其特征在于，从取平均过程中排除高动力行驶瞎况和在坡度大时的行驶或者说横向倾斜时的行驶以及停止状态。
全文摘要
本发明涉及一种用于决定汽车中的加速度传感器的长期偏移漂移的方法，包括下述步骤求出汽车重心处的汽车纵向速度V<sub>X</sub>；从汽车纵向速度V<sub>X</sub>以及偏转比率ω<sub>Z</sub>计算对纵向参考加速度公式(I)以及对横向参考加速度公式(II)的行驶动力贡献；通过把为汽车重心计算的行驶动力学参考加速度公式(IV)换算为传感器的位置公式(V)和定向θ公式(VI)，计算在汽车平面中对参考加速度的行驶动力学贡献公式(III)；从传感器的测量的值和该测量值的行驶动力学份额通过取决于情况的取平均过程求出传感器的长期偏移漂移。
文档编号G01P21/00GK101322034SQ200680042368
公开日2008年12月10日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年11月14日
发明者J·D·施莱克特, M·克雷特施曼, M·斯特拉特斯特芬 申请人:欧陆汽车有限责任公司