一种汽车方向盘转动角度测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101966856A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101966856A(43)申请公布日2011.02.09(21)申请号201010292225.0(22)申请日2010.09.26(71)申请人昌辉汽车电气系统(安徽)有限公司地址241000安徽省芜湖市鸠江区鸠江经济技术开发区鸠兹大道(72)发明人王进丁汪春华李东兵(74)专利代理机构深圳市百瑞专利商标事务所(普通合伙)44240代理人杨大庆(51)Int.Cl.B62D15/02(2006.01)G01D5/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种汽车方向盘转动角度测量方法(57)摘要本发明公开了一种汽车方向盘转动角度的测量方法，通过第一GMR传感器获得小齿轮旋转的角度α，通过第二GMR传感器获得大齿轮旋转的角度β；再有微处理器根据α，β，和大小齿轮转角关系图算出大齿轮转动的圈数P，最后有转动的圈数P和大齿轮旋转的角度β算出主齿轮旋转的角度θ。这种汽车方向盘的角度测量方法能够实现正反向自动判断，实现了在多圈内精确测量主齿轮转动的绝对转角θ。对温度、振动、安装定位误差、空程等环境参量的改变具有良好的容差特性。CN109685ACN101966856A权利要求书1/1页1.一种汽车方向盘转动角度测量方法，该方向盘中主齿轮与大齿轮和小齿轮的转动比为L∶M∶N是已知的，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采用巨磁电阻传感器分别获得小齿轮旋转的角度α和大齿轮旋转的角度β；步骤2：算出α，β在相图上对应的坐标αideal，βideal；步骤3：由αideal，βideal算出大齿轮转动的圈数P；步骤4：由αideal，P，L，M算出主齿轮旋转的绝对角度θ，输出主齿轮旋转的绝对角度θ，主齿轮的旋转角度即为方向盘旋转角度。2.根据权利要求1所述的汽车方向盘转动角度测量方法，其特征在于：在所述的步骤2中：所述的相图是根据理想的大齿轮和小齿轮的转动情况，以小齿轮的旋转的相对角度α为横轴，大齿轮旋转的相对角度β为纵轴算出的。3.根据权利要求1或2所述的汽车方向盘转动角度测量方法，其特征在于：所述的步骤2中：所述的α，β在相图上对应的坐标αideal，βideal是按下列算式计算的：αideal＝(α+(β-Y_INC*ee)*N/M)/(N*N/(M*M))；βideal＝αideal*N/M+Y_INC*ee，式中其中ee为相图上的直线编号。2CN101966856A说明书1/4页一种汽车方向盘转动角度测量方法技术领域[0001]本发明涉及传感器领域，特别涉及汽车方向盘转动角度的测量方法，该方法利用巨磁阻传感器的测量结果来计算汽车方向盘转动的角度。背景技术[0002]汽车方向盘中有主旋转轴、大齿轮和小齿轮，主旋转轴带动主齿轮旋转，主齿轮通过耦合结构带动大齿轮和小齿轮的转动。主齿轮与大齿轮和小齿轮的转动比为：L∶M∶N，在检测汽车方向盘转动角度时，有两种方法，一种是增量计数式，通过记录齿数的增减来判断角度的增减，另一种是直接得到绝对位置。增量计数式角度传感器由于通电之后需要判断中间位置，计数存在出错的概率较大，角度分辨率受限等原因，市场应用逐渐被绝对位置角度传感器挤占。[0003]绝对位置角度传感器通常采用GMR原理，GMR是指巨磁效应电阻，由巨磁效应电阻制成的芯片在磁场中时，芯片的输出随磁场方向的变化而变化。GMR原理的绝对位置角度传感器，分辨率可以比传统的增量计数式角度传感器提高一个数量级，并且体积小巧，安装方便。通电就能得到绝对位置。[0004]汽车方向盘角度传感器用于检测汽车方向盘转动的角度，在采用GMR原理进行角度检测时，在测量小于360度的角度时，单个GMR芯片即可实现绝对角度的测量，但当测量的角度大于360度时，就会遇到确定转动圈数的问题，专利200810126440的处理方法是：大齿轮和小齿轮的转动比为m∶n；获得大齿轮旋转的角度θ1，获得小齿轮旋转的角度θ2，由此获得实际的截矩K，由实际的截矩K获得理论的截矩L，再由理论的截矩L获得大齿轮旋转的圈数P。具体流程如下：[0005]通过GMR传感器获得大齿轮旋转的相对转动角度θ1，小齿轮旋转的角度θ2。[0006]以相对转动角度θ1为横坐标，以相对转动角度θ2为纵坐标，获得实际截矩K。[0007]由实际截矩K算出理论截矩L。[0008]通过对理论截矩L的处理，获得大齿轮旋转的圈数P。[0009]经过(θ1，θ2)，且斜率为1的直线与纵轴相交获得实际的截矩K。[0010]实际的截矩K为(θ2-θ1)；理论截矩L为int(k+1/2)；[0011]大齿轮旋转的圈数P判断如下：[0012]forx＝0：1：m-1；[0013]if(x*n-1)/m