CN106525445A - 基于车辆声音和振动的车辆诊断 - Google Patents

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CN106525445A CN201610795602.XA CN201610795602A CN106525445A CN 106525445 A CN106525445 A CN 106525445A CN 201610795602 A CN201610795602 A CN 201610795602A CN 106525445 A CN106525445 A CN 106525445A
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Abstract

本发明提供了使用车辆声音、振动或二者的结合来诊断车辆系统的方法和系统。在一个实施例中，系统包括一个或多个传感器和一个处理器。一个或多个传感器被配置成测量由一个或多个车辆部件产生的声音、振动或二者的结合。处理器联接至该一个或多个传感器。处理器被配置成将测量到的声音、振动或二者的结合与一个或多个车辆部件的预期声音相比较，产生比较结果；及使用该比较结果来诊断车辆系统或装置。

Description

基于车辆声音和振动的车辆诊断
技术领域
本发明通常涉及车辆，且更具体地涉及用于使用车辆声音和振动来诊断一个或多个车辆系统的方法和系统。
背景技术
如今的车辆具有可能需要诊断的各种不同的系统。虽然许多技术当前可用于诊断车辆系统，人们期望能进一步提供用于诊断车辆系统的方法和系统。
因此，期望提供用于诊断车辆系统的技术。还期望提供使用这种技术的方法、系统以及车辆。此外，从下文结合附图和前述的技术领域及背景技术进行的详细说明和所附权利要求中可以清楚地了解到本发明的其它期望特征和特性。
发明内容
根据一示例性实施例，提供了一种方法。该方法包括测量由一个或多个车辆部件产生的声音、振动或二者的结合；将测量到的声音、振动或二者的结合与一个或多个车辆部件的预期声音相比较，产生比较结果；以及使用该比较结果来诊断车辆系统或装置。
根据另一示例性实施例，提供了一种方法。该方法包括在多个条件下操作一个或多个测试车辆，多个条件中的每一个代表不同车辆参数值的不同组合；针对多个条件中的每一个，测量对应的与动力系相关的声音、振动或二者的结合；以及将与多个条件中的每一个连同针对多个条件中的每一个的对应与动力系相关的声音、振动或二者的结合相关的信息存储在存储器中，用于随后通过将随后驱动周期中与发动机相关的声音、振动或二者的结合与所存储信息相比较，诊断一个或多个车辆系统或装置。
根据进一步的示例性实施例，提供了一种系统。该系统包括一个或多个传感器以及一个处理器。一个或多个传感器被配置成测量由一个或多个车辆部件产生的声音、振动或二者的结合。处理器联接至该一个或多个传感器。处理器被配置成将测量到的声音、振动或二者的结合与一个或多个车辆部件的预期声音相比较，产生比较结果；以及使用该比较结果来诊断车辆系统或装置。
附图说明
下文将结合以下附图对本发明进行描述，其中相同的标号表示相同的元件，以及其中:
图1是车辆的功能框图，该车辆包括用于根据示例性实施例使用车辆声音诊断车辆系统的控制系统；以及
图2是用于根据示例性实施例使用车辆声音诊断车辆系统的过程流程图，且其可以结合图1的车辆使用。
具体实施方式
以下的具体实施方式在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明及其应用和用途。此外，并非旨在受到前述背景技术或以下具体实施方式所呈现的任何原理的限制。
图1根据示例性实施例示出了车辆100，或汽车。车辆100可为多种不同类型汽车中的任意一种，诸如例如，轿车、货车、卡车，或运动型多功能车(SUV)，并且可为双轮驱动(2WD)(即后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)。
如下面进一步详细描述，车辆100包括控制系统102，其用于使用车辆声音和振动诊断车辆系统。如下面进一步所讨论，控制系统102包括传感器阵列104、控制器106以及通知单元108。在各种实施例中，控制系统102根据下文进一步所述的步骤并结合图2的过程200使用车辆声音和振动诊断各种车辆系统。
在图1所示的一个实施例中，除上面所提到的控制系统102，车辆100还包括底盘112、车身114、四个车轮116、电子系统118、动力系129、转向系统150、制动系统155以及一个或多个其它驾驶员输入系统160。车身114布置在底盘112上且基本上封闭了车辆100的其它部件。车身114和底盘112可共同形成车架。车轮116每个均在靠近车身114的相应角落处可旋转地联接至底盘112，是车辆悬挂系统117的一部分。在各种实施例中，车辆100可不同于图1中所示车辆。例如，在某些实施例中，车轮116的数量可改变。作为另外的示例，在各种实施例中，除了各种其它可能的差异，车辆100可能不具有转向系统，例如可通过差动制动来转向。
在图1所示的示例性实施例中，动力系129包括致动器组件120，该致动器组件120包括发动机130。在各种其它实施例中，动力系129可能不同于图1所示的和/或以下所描述的，(例如，在一些实施例中，动力系可包括燃气发动机130，而在其它实施例中，动力系129可包括电动机，其单独或与一个或多个其它动力系129部件相结合，例如用于电动车辆、混合动力车辆等等)。在图1所示的一个实施例中，致动器组件120和动力系129安装在驱动车轮116的底盘112上。在一个实施例中，发动机130包括内燃机，并被容纳在发动机安装设备131中。在各种其它实施例中，发动机130可包括电动机和/或一个或多个其它传动系统129部件(例如用作电动车辆)，且安装设备131可指用于这种电动机和/或其它传动系统129部件的安装设备。还应当理解的是，在各种实施例中，车辆100可包括用于动力系129其它部件(例如，电动机)和/或用于其它车辆部件(例如，车辆悬挂系统117)的其它安装设备。同样在所示的实施例中，发动机130联接至用于车辆100的进气系统132，其控制用于车辆的空气进入和用于发动机100的燃料进入。另外，同样在所示的实施例中，发动机130进一步联接至排气系统133，其用于空气和排气排出车辆100。
应当理解的是，在其它实施例中，致动器组件120可包括一种或多种其它类型的发动机和/或电动机，例如电动机/发电机，取代或附加于内燃机。在某些实施例中，电子系统118包括发动机系统，其控制发动机130和/或车辆100的一个或多个其它系统。
再次参照图1，在一个实施例中，发动机130通过一个或多个驱动轴134联接至至少一些车轮116。在一些实施例中，发动机130机械联接至变速器。在其它实施例中，发动机130可替代地联接至发电机，该发电机用来为机械联接至变速器的电动机提供动力。在某些其它实施例中(例如电动车辆)，发动机和/或变速器可能并非必需。
转向系统150安装在底盘112上，并控制车轮116的转向。在所示的实施例中，转向系统150包括转向盘151和转向柱152。在各种实施例中，转向盘151接收来自车辆100的驾驶员的输入，且转向柱152基于来自驾驶员的输入经由驱动轴134产生用于车轮116的期望转向角。在某些实施例中，自动驾驶车辆可以使用由计算机生成的转向指令，而驾驶员不参与其中。
制动系统155安装在底盘112上，并为车辆100提供制动。制动系统155经由制动踏板156接收来自驾驶员的输入，并经由制动单元(未示出)提供合适的制动。
其它驾驶员输入系统160可包括加速输入系统，其包括由驾驶员接合的加速踏板161，其中接合代表着车辆100的期望速度或加速度。除了其它可能的系统，其它驾驶员输入系统160还可包括用于各种车辆装置和/或系统(诸如一个或多个车辆收音机、其它娱乐系统、环境系统、照明单元、导航系统等等(未示出))的各种其它输入。与以上对车辆100的可能变型所作的讨论相类似，在某些实施例中，转向、制动、悬挂、加速，和/或其它驾驶特征可以由计算机而不是驾驶员命令。
在一个实施例中，控制系统102安装在底盘112上。如上文所讨论的，控制系统102基于车辆100的一种或多种声音和/或振动来诊断一个或多个车辆系统和/或装置(此处统称为车辆系统)。在一个实施例中，控制系统102基于与在各种车辆参数下的(例如，发动机产生的转矩、发动机转速rpm和加速踏板的接合的测量)针对车辆100的操作的预期的与发动机相关的声音相比较的一种或多种测量到的与动力系和/或发动机相关的声音和/或振动(例如，由发动机安装设备131所产生，该发动机安装设备131是一种用于另一动力系部件(诸如，电动机)，在一个实施例中，用于进气系统132和/或排气系统133的安装设备)来诊断车辆系统。
如上所述和图1所示，在一个实施例中，控制系统102包括传感器阵列104、控制器106和通知单元108。传感器阵列104包括用于测量车辆100的声音和振动的各种传感器(此处也称为传感器单元和/或检测单元)。在各个实施例中，传感器阵列104的传感器包括一个或多个麦克风、换能器、加速计和/或其它装置。在所示实施例中，传感器阵列104包括一个或多个进气系统传感器162、发动机安装传感器163、排气传感器164、转矩传感器165、加速踏板传感器166和其它参数传感器167。在各个实施例中，传感器阵列104根据图2的过程200的步骤，向控制器106提供测量到的信息以便进行处理并且用于车辆诊断。
进气系统传感器162测量用于车辆100的进气系统132的声音和/或振动(例如，由进气系统132生成的与发动机130的操作相关的声音和/或振动)。在一个实施例中，进气系统传感器162包括在进气系统132内的一个或多个麦克风。在另一个实施例中，进气系统传感器162包括与进气系统132相邻或另外与之接近的一个或多个麦克风。在各种其它实施例中，进气系统传感器162包括设置在进气系统132内、与之相邻或另外与之接近的一个或多个加速计，该一个或多个加速计配置为测量进气系统132的或与之相关的振动。进气系统传感器162的类型和/或定位在其它实施例中可以变化。在一个实施例中，进气系统传感器162将信号或数据传递至控制器106以便进行处理并且用于车辆诊断。在一个实施例中，声音临时记录至存储器的随机存取存储器(RAM)然后进行比较。同样在一个实施例中，一旦声音进行了比较，声音由之后不久(例如，数秒钟之后)的随后的声音值替代。换言之，在一个实施例中，增强系统正在通过监测记录所传递的传感器电压而周期性地获取数据(可以是特定的RPM、一天中的时刻、驾驶时间、点火周期的特定次数等)。该被监测的数据可以与参考信号的预定电平进行比较。
发动机安装传感器163测量车辆100的发动机130的声音和/或车辆100的传动系统129的一个或多个其它部件(例如，用于电动车辆的电动机等)的声音。在一个实施例中，发动机安装传感器163包括一个或多个加速计，其测量来自发动机130的操作的发动机安装设备131的振动。在一个实施例中，发动机安装传感器163设置在发动机安装设备131和/或其它传动系统129的部件内。在另一个实施例中，发动机安装传感器163设置为与发动机安装设备131和/或其它传动系统部件129相邻或另外与之接近。在各种其它实施例中，发动机安装传感器163包括设置在发动机安装设备132(和/或用于一个或多个其它传动系统129部件的安装设备)内、与之相邻或另外与之接近的一个或多个麦克风，该一个或多个麦克风配置为测量关于发动机安装设备132(和/或用于一个或多个其它传动系统129部件的安装设备)、和/或关于车辆100的一个或多个其它安装设备(例如，用于另一动力系129部件的安装设备、用于车辆100的悬挂系统117的安装设备等)的声音。在某些实施例中，麦克风和加速计均可以使用。发动机安装传感器163的类型和/或定位在其它实施例中可以变化。
在一个实施例中，发动机安装传感器163将声音和/或振动传递至控制器106以便进行处理并且用于车辆诊断。在一个实施例中，声音临时记录至存储器的随机存取存储器(RAM)然后进行比较。同样在一个实施例中，一旦声音进行了比较，声音由之后不久(例如，数秒钟之后)的随后的声音值替代。换言之，在一个实施例中，增强系统正在通过监测记录所传递的传感器电压而周期性地获取数据(可以是特定的RPM、一天中的时刻、驾驶时间、点火周期的特定次数等)。该被监测的数据可以与参考信号的预定电平进行比较。
排气传感器164测量用于车辆100的排气系统133的声音和/或振动(例如，由排气系统133生成的与发动机130的操作相关的声音)。在一个实施例中，排气传感器164包括测量排气系统133的声音的一个或多个麦克风。在另一个实施例中，排气传感器164包括测量排气系统133的振动的一个或多个加速计。在某些实施例中，麦克风和加速计均可以使用。在一个实施例中，排气传感器164设置在排气系统133内。在另一个实施例中，排气传感器164设置为与排气传感器164相邻或另外与之接近。排气传感器164的类型和/或定位在其它实施例中可以变化。在一个实施例中，排气传感器164将声音传递至控制器106以便进行处理并且用于车辆诊断。
转矩传感器165测量由发动机130生成的转矩。在某些实施例中，转矩传感器165测量车辆100的一个或多个车轮116上的车轮转矩。在某些实施例中，这种转矩传感器165设置在车辆100的动力系(例如，致动器组件120)内、与之相邻或另外与之接近。在其它实施例中，转矩传感器165设置在车辆100的一个或多个车轮116和/或轴134内、与之相邻或另外与之接近。转矩传感器165的类型和/或定位在其它实施例中可以变化。在一个实施例中，经由转矩传感器165获得的信息被提供至控制器106以便进行处理并且用于车辆诊断。
加速踏板传感器166测量加速踏板161的驾驶员的接合。在某些实施例中，加速踏板传感器166测量由驾驶员对加速踏板161施加的力。在其它实施例中，加速踏板传感器166测量当由驾驶员接合时加速踏板161行进的距离。加速踏板传感器166的类型和/或定位在其它实施例中可以变化。在一个实施例中，经由加速踏板传感器166获得的信息被提供至控制器106以便进行处理并且用于车辆诊断。
其它参数传感器167测量一个或多个其它车辆参数(例如，除了转矩和加速踏板接合之外)，该参数也可能影响针对车辆产生的预期的声音(例如，与发动机相关的声音，诸如进气系统132声音、排气系统133声音和发动机安装设备131声音/振动)。在一个这样的实施例中，其它参数传感器167(例如，经由车轮速度传感器和/或加速计)测量车辆的速度和/或加速度。同样在一个实施例中，其它参数传感器167测量或确定发动机130的每分钟转速(rpm)。同样在某些实施例中，其它参数传感器167包括悬挂传感器，其被配置成测量悬挂系统117的声音和/或振动(例如，与用于悬挂系统117的安装设备相关的振动)。应当理解的是，其它参数传感器167的数量和/或类型在其它实施例中可以变化。在一个实施例中，经由其它参数传感器167获得的信息被提供至控制器106以便进行处理并且用于车辆诊断。
控制器106联接至传感器阵列104以及通知单元108。控制器106鉴于各种相关的车辆参数(例如转矩、发动机转速rpm、加速踏板接合等)，利用来自传感器阵列104的各种测量值和信息，并且将被监测的与发动机相关的声音与预期的与发动机相关的声音(例如，用于进气系统132、排气系统133、发动机安装设备131和/或悬挂系统117)进行比较，以便诊断车辆系统(并且在某些情况下，以便经由通知单元108提供通知)。在各个实施例中，控制器106，连同传感器阵列104和通知单元108，根据以下结合图2的过程200进一步所讨论的步骤提供这些功能和其它功能。
如在图1中示出，控制器106包括计算机系统。在某些实施例中，控制器106还可包括传感器阵列104中的一个或多个传感器、一个或多个其它装置和/或系统和/或它们的部件。此外，应当理解的是，控制器106可以另外不同于在图1中示出的实施例。例如，控制器106可以联接至或可以另外使用一个或多个远程计算机系统和/或其它系统，诸如电子系统118、车辆100的信息娱乐单元和/或汽车100的一个或多个其它系统。
在示出的实施例中，控制器106的计算机系统包括处理器172、存储器174、接口176、存储装置178和总线180。处理器172执行控制器106的计算及控制功能，且可包括任何类型的处理器或多个处理器、单个集成电路(诸如微处理器)，或任何合适数量的集成电路装置和/或电路板，它们协同工作以完成处理单元的功能。具体地，在一个实施例中，基于测量到的与动力系相关的声音和/或振动、与发动机相关的声音和/或振动和/或车辆的其它声音和/或振动(例如，如经由进气系统传感器162、发动机安装传感器163、排气传感器164、和/或其它传感器167，诸如悬挂传感器)与车辆100在当前车辆参数(例如，基于发动机的转矩、发动机转速rpm以及加速踏板161的接合测量)下操作所预期的声音和/或振动的比较，处理器172提供车辆系统诊断。在操作过程中，处理器172执行包含于存储器174内的一个或多个程序182，且因而控制控制器106及控制器106的计算机系统的一般操作，通常为执行本文描述的过程，诸如以下结合图2进一步描述的过程200。
存储器174可以为任何类型的合适的存储器。例如，存储器174可以包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)，诸如SDRAM、各种类型的静态RAM(SRAM)，和各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。在某些示例中，存储器174位于与处理器172相同的计算机芯片上和/或与处理器172一起位于该计算机芯片上。在示出的实施例中，存储器174存储了上面提及的程序182以及一个或多个存储值184。
总线180用于在控制器106的计算机系统的各种部件之间传输程序、数据、状态和其它信息或信号。接口176允许例如从系统驱动器和/或另一计算机系统到控制器106的计算机系统的通信，且可以使用任何合适的方法和设备来实现。在一个实施例中，接口176获取来自传感器阵列104的传感器的各种数据。接口176可包括一个或多个网络接口，以与其它系统或部件相通信。接口176还可包括一个或多个网络接口以与技术人员相通信和/或一个或多个储存接口以连接至存储设备，例如存储装置178。
存储装置178可以为任何合适类型的存储设备，包括直接存取存储装置，诸如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示意性实施例中，存储装置178包括程序产品，从该程序产品存储器174可以接受执行本发明的一个或多个过程的一个或多个实施例的程序182，诸如以下结合图2进一步描述的过程200(以及其任何子过程)的步骤。在另一示意性实施例中，程序产品可以直接地存储在存储器174和/或盘(例如，盘186)中和/或另外由它们存取，诸如以下所提及。
总线180可以是任何合适的用于连接计算机系统和部件的物理或逻辑装置。这包括，但不限于，直接的硬连线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作过程中，程序182存储在存储器174中且由处理器172来执行。
应当理解的是，尽管该示意性实施例在充分运行的计算机系统的环境下描述，但本领域技术人员将认识到的是，本发明的机构能够作为程序产品分布，该程序产品具有一种或多种类型的非暂时性计算机可读信号承载介质，该信号承载介质被用于存储程序及其指令并且执行其分布，诸如非暂时性计算机可读介质，其承载程序且包含存储在其中的计算机指令，用于使得计算机处理器(诸如，处理器172)实现和执行程序。这种程序产品可采取多种形式，而且本发明等同地应用而不考虑用于执行分布的特定类型的计算机可读信号承载介质。信号承载介质的示例包括：可记录介质，诸如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘；以及传输介质，诸如数字和模拟通信链路。应当理解的是，在某些实施例中也可使用云存储和/或其它技术。同样地应当被理解的是，控制器106的计算机系统还可另外不同于在图1中示出的实施例，例如，不同之处在于控制器106的计算机系统可被联接至或可以另外使用一个或多个远程计算机系统和/或其它系统。
通知单元108联接至控制器106，且根据基于车辆声音/振动的诊断提供特定通知。具体地，在某些实施例中，通知单元108提供有关诊断的通知，例如用于由车辆100的乘客观看或听取。如在图1中示出，通知单元108包括音频部件191和可视部件192。应当理解的是，在其它实施例中这些可能变化，以及例如在一些实施例中，通知可进一步包括一个或多个其它部件(例如，用于输送触觉通知和/或用于输送电子通知至用户的手机、计算机、平板电脑等等)。在各个实施例中，通知单元108基于由处理器172提供的指令提供通知。同样在各个实施例中，通知单元108根据以下结合图2进一步描述的过程200的步骤来执行这些和其它功能。
尽管控制系统102的部件(包括传感器阵列104、控制器106和通知单元108)被示出为相同系统的一部分，应当理解的是，在某些实施例中，这些特征可包括两个或多个系统。此外，在各个实施例中，控制系统102可包括全部或部分各种其它车辆装置和系统和/或被联接后至各种其它车辆装置和系统，诸如，除其它之外，致动器组件120、电子系统118、和/或车辆100的一个或多个其它系统。
图2是基于车辆声音来执行车辆诊断的过程200的流程图。根据示例性实施例，该过程200可以结合图1的车辆100来实现。
如在图2中示出，当用户在当前车辆周期中操作车辆(例如，当车辆被最终用户或驾驶员购买后，车辆的发动机在车辆的当前点火周期中发动时)时，过程200始于步骤201。在一个实施例中，过程200在整个车辆驱动或点火周期中被连续地执行。
针对被驱动的车辆，测量当前车辆声音和振动(步骤202)。具体地，当在步骤208中用户的车辆被驱动时，例如，当用户沿着道路驾驶车辆时，经由一个或多个传感器测量各种与车辆相关的声音和振动。在一个实施例中，在步骤202中测量的声音和振动包括：经由诸如发动机(和/或一个或多个其它传动系统部件，诸如，电动机)等动力系的操作直接或间接地引起的声音或振动。同样在一个实施例中，当声音自然地或有组织地出现在车辆内时，测量相对于机械联接至车辆发动机(或其它传动系统部件)的一个或多个车辆部件的声音和振动。在一个实施例中，测量到的声音和振动包括：如由发动机安装传感器163(例如，经由一个或多个麦克风和/或加速计)测量的发动机安装设备131振动和/或声音(和/或电动机和/或其它传动系统部件的振动和声音)、如由进气系统传感器162(例如，经由一个或多个麦克风和加速计)测量的进气系统132声音和振动、如由排气传感器164(例如，经由一个或多个麦克风和加速计)测量的排气系统133声音和振动、其它动力系统129相关声音和振动(例如，经由一个或多个麦克风和加速计测量的电动机的声音和振动)、悬挂系统117声音和振动(例如，经由一个或多个麦克风和传感器)、和/或其它车辆相关车辆声音和振动。在各个实施例中，被测量的发动机相关声音和振动(和/或其它声音和振动，诸如，上文所描述的那些声音和振动)、和/或所使用的传感器的数量和/或类型可以发生变化。在某些实施例中，步骤202的声音和振动测量值可以是连续的。在某些其它实施例中，声音和振动测量值可以是周期性的。
此外，对所记录的声音和振动进行处理(步骤204)。在一个实施例中，在步骤204中相对于特定参考声音和/或声音和振动的水平(诸如，声音和振动的大小、频率、相位和波形)对记录的声音和振动进行处理。同样在一个实施例中，作为步骤204的处理的一部分，对可能影响发动机声音和振动(除了其它声音和振动，诸如，上文所描述的那些声音和振动)的多个车辆参数进行监测。例如，在一个实施例中，在步骤204中，连同如下参数一起对车辆的速度和加速度进行监测：动力系产生的转矩(例如，发动机或电动机产生的转矩)、发动机转速rpm(或电动机转速rpm)以及加速踏板的驾驶员加速度。同样在一个实施例中，这些参数值经由图1的传感器阵列104的相应传感器获得。
从存储器检索存储值并且将其与当前车辆声音和参数值进行比较(步骤206)。在一个实施例中，在步骤206中从图1的存储器174检索一个或多个查找表，从而使用该查找表(多个)将与当前车辆参数值相关联的发动机声音同与这些车辆参数值相关联的预期发动机声音和振动进行比较。
如在图2中示出，在一个实施例中，步骤206中使用的查找表先前使用子过程208生成，该子过程208表示先前车辆测试。在一个实施例中，在将车辆销售给公众之前(例如，在使用测试车辆进行产品研发时)执行子过程208。
具体地，在一个实施例中，作为子过程208的一部分，在可能影响车辆声音和振动(例如，可能影响发动机相关声音和振动)的各种车辆条件下，在受控环境中操作测试车辆(步骤210)。具体地，在一个实施例中，在如下参数的多种不同组合下操作测试车辆：车辆速度、车辆加速度、加速踏板接合、发动机产生的转矩、以及发动机转速rpm。在一个实施例中，在步骤210中，在多个条件下操作多个测试车辆，多个条件中的每一个表示不同车辆参数值的不同组合，参数例如为，车辆速度、车辆加速度、发动机产生的转矩、发动机转速rpm以及诸如加速踏板力和/或行进的加速踏板接合等等。同样在一个实施例中，针对所设计和/或测试的特定车辆型号的多个测试车辆，在风道中执行这些测试。
同样作为子过程208的一部分(例如，在车辆测试之前)，对发动机相关的各种声音和振动进行测量(步骤212)。具体地，在步骤210的测试运行期间，经由一个或多个传感器对各种车辆声音和振动(例如，包括发动机相关声音和振动，以及其它车辆声音和振动，诸如，上文所描述的那些声音和振动)进行测量和/或记录。在一个实施例中，测量到的声音和振动经由发动机(和/或其它动力系部件，诸如，电动机)的操作直接或间接地引起。同样在一个实施例中，当声音自然地或、有组织地出现在车辆内时，测量相对于机械联接至车辆发动机(或其它动力系部件)的一个或多个车辆部件的所测量到的声音和振动。在一个实施例中，测量到的声音和振动包括：如由发动机安装传感器163或其它动力系或悬挂安装传感器(例如，经由一个或多个麦克风或加速计)测量的发动机安装设备131声音或振动、如由进气系统传感器162(例如，经由一个或多个麦克风或加速计)测量的进气系统132声音或振动、如由排气传感器164(例如，经由一个或多个麦克风或加速计)测量的排气系统133声音或振动和/或其它声音或振动(例如，与悬挂系统117有关的，诸如，其安装设备的声音或振动)。在各个实施例中，被测量的发动机相关(和/或其它动力系相关)声音和振动、和/或所使用的传感器的数量和/或类型可以发生变化。在一个实施例中，针对步骤210的测试的多个条件(及其组合)中的每一个，对发动机相关声音和振动(和/或其它目标声音和振动)进行测量。同样，与上文的讨论相似，在某些实施例中，测量到的声音和振动可以与电动机和/或一个或多个其它传动系统部件有关。
同样作为子过程208的一部分(例如，在车辆测试之前)，将与声音和振动有关的信息存储在存储器中(步骤214)。在各个实施例中，查找表和/或其它数据存储工具用于记录在步骤210中的车辆的测试操作中反映出的如下车辆条件中的每一个的步骤212的多个发动机相关声音和振动中的每一个。具体地，在一个实施例中，这种查找表包括：针对车辆速度、车辆加速度、发动机产生的转矩、发动机转速rpm以及加速踏板接合的测量的每种组合，对应的发动机相关声音和振动，诸如，发动机安装设备131声音和振动、进气系统132声音和振动、排气系统133声音和振动、以及悬挂系统117声音和振动。在一个实施例中，存储在存储器中的信息包括：与步骤210的条件/参数值的多种组合中的每一种以及针对条件/参数值的多种组合中的每一种的步骤212的对应发动机相关声音和振动(和/或其它目标声音和振动)相关的信息，用于随后通过将在随后驱动周期中的发动机相关声音和振动(和/或其它目标声音和振动)同所存储的信息进行比较(例如，在上述步骤206中)，以诊断一个或多个车辆系统或装置。在一个实施例中，一旦完全地研发和测试了车辆型号，每个型号车辆均包括诸如其存储器174的存储值184的查找表。应当理解的是，特定型号的不同版本(例如，运动版本、旅行版本等等)可以具有存储在相应车辆的对应存储器174中的不同的对应表。在一个实施例中，存储器174存储：频率、相位和振幅值，这是因为这些值对应于发动机或电动机的每分钟转数(RPM)、动力系转矩(例如，发动机或电动机转矩)、车辆速度等等；以及针对车辆的多种驾驶员模式(例如，运动模式、旅行模式等等)存储的不同增益和振幅水平。
再次参照上文提到的步骤206，在一个实施例中，在步骤206中检索步骤214的查找表并且将其用作输入。具体地，在一个实施例中，在步骤206期间，步骤214的查找表(即，来自先前测试)在步骤206期间被检索并且用于对步骤201至206的当前点火周期中的声音进行处理。
具体地，在一个实施例中，检索出查找表从而使用该查找表将与当前车辆参数值相关联的发动机声音和振动同与这些车辆参数值相关联的预期发动机声音和振动进行比较。在一个实施例中，将步骤202中所测量的(a)发动机进气系统、发动机安装设备以及排气系统的声音和振动与(b)对应的发动机进气系统、发动机安装设备以及排气系统的声音和振动和/或来自查找表的其它发动机相关声音和振动进行比较，该查找表在测试车辆的测试过程中获得，具有类似于步骤201到206中当前所经历的用户所有车辆的参数值的步骤210和212中的车辆参数值。例如，在一个实施例中，将与类似车辆速度、车辆加速度、发动机产生的转矩、发动机转速rpm以及加速踏板的用户接合所对应的查找表所表示的声音和振动与步骤202中所测量的当前声音和振动进行比较。与上述讨论类似，应当理解的是，在各个实施例中可能使用不同的声音和振动(例如与电动机相关声音以及其它动力系相关声音等有关的声音和振动)。在一个实施例中，步骤206中的比较是由图1的处理器172进行的。
将提供关于一个示例性实施例的附加说明。例如，假设步骤201到206的当前点火周期中，车辆当前正以每小时五十英里(50mph)的速度行驶，发动机以每分钟五千转(5000rpm)的转速操作。在该示例中，在当前点火周期中，作为步骤204的一部分，对这些参数值(例如车辆速度和发动机转速rpm)进行测量，在步骤202中对所得的发动机相关声音和振动进行测量，以上操作都在当前点火周期中进行。在步骤206中，利用该查找表将(步骤202的)这些声音和振动与之前测量的声音和振动进行比较，其来自当在步骤210到212中在类似条件下对测试车辆进行测试(例如当以50mph的车速和5000rpm的发动机转速对相同构造、型号和类型的测试车辆进行测试时。)在该示例中，步骤202(来自于当前点火周期)中的当前声音和振动可视作“当前”声音和振动，而先前来自于步骤210到212的先前测试所记录的声音和振动可视作“预期”声音和振动。在步骤206期间，将“当前”声音和振动与“预期”声音和振动进行比较。当将车辆速度和发动机转速rpm作为两个说明性例子而提出时，应当理解的是，在某些实施例中，步骤206包括针对各种其它车辆参数(及其组合)，诸如如上所述(例如，加速踏板接合、车辆加速以及发动机产生的转矩等)对“当前”声音和振动与“预期”声音和振动作出的相似比较。
确定声音或振动是否相互一致(步骤216)。在一个实施例中，此确定是基于步骤216的比较进行的，其关于当前驱动周期(例如，车辆的当前发动机点火周期)的“当前”声音与来自在相似参数条件下对车辆进行的先前测试中的“预期”声音是否一致。具体地，在一个实施例中，确定步骤202的当前测量的声音和振动是否处于来自步骤206的查找表的预期声音的可接受范围之内(例如鉴于车辆速度、发动机转速rpm和/或其它车辆参数值，“当前”声音和振动是否与“预期”声音和振动足够接近)。同样在一个实施例中，此确定是通过图1的处理器172进行的。
基于步骤216的确定，可以采取一种或多种动作(步骤218)。同样基于步骤216的确定，此过程可能也会返回到步骤202，随着过程的重复，将继续对声音和振动进行测量。此外，在某些实施例中，过程可关闭和/或修正(例如通过改变声音增强输出的水平和/或内容)任何当前正在执行的声音增强(例如，针对发动机、动力系、进气系统、排气系统和/或悬挂系统相关的声音)。此外，在某些实施例中，可经由通知单元108提供错误信息，其指示建议针对车辆和/或其一种或多种系统和/或部件进行维修。例如，在某些实施例中，错误信息可以以多种不同方式中的任意一种或多种来提供，诸如车辆仪表盘或屏幕上的可视信息、车辆内提供的音频信息、邮件、文本或其它发送到用户电话和/或个人电子装置上的信息等。
在一个实施例中，在步骤218期间，一条或多条通知(例如除了其它可能通知之外，音频通知、可视通知、触觉通知和/或电子消息的传输)可基于图1的处理器172提供的指令经由图1的通知单元108为车辆的一位或多位用户所提供。此外，在某些实施例中，控制器106可以采取一种或多种动作。例如，除了其它可能动作，如果控制器106确定特定车辆系统已被篡改时，则控制器106可关闭和/或中断使用此车辆系统。例如，在一个实施例中，如果排气系统声音明显高于基于车辆参数的期望值(例如参照给定车辆参数值的存储查找表)，那么可以确定车辆消声器已经被篡改或拆除，并且可采取一种或多种适当动作(例如通过提供警告、控制和/或断开一种或多种车辆系统等)。此外，在另一个实施例中，车辆声音增强也可基于“当前”声音和“预期”声音之间的比较得到修正。在某些实施例中，可经由通知单元108提供错误信息，其指示建议针对车辆和/或其一种或多种系统和/或部件进行维修。例如，在某些实施例中，错误信息可以以多种不同方式中的任意一种或多种来提供，诸如车辆仪表盘或屏幕上的可视信息、车辆内提供的音频信息、邮件、文本或其它发送到用户电话和/或个人电子装置上的信息等。另外，在某些实施例中，可为驾驶员或其它车辆用户提供信息或其它通信，从而使驾驶员或其它车辆用户能够关闭错误信息和/或接收新/当前声音并永久性禁止错误信息，其视情况而定。
因此，提供了方法、系统和车辆，用于基于车辆声音提供车辆诊断。在各个实施例中，鉴于具体车辆参数(例如，车辆速度、车辆加速度、发动机产生的转矩、发动机转速rpm以及加速踏板的用户接合)，所公开的方法、系统以及车辆将发动机相关声音(例如，来自于进气系统、发动机安装设备和/或排气系统)与预期发动机相关声音进行比较，用于诊断一种或多种车辆系统。
应当理解的是，所公开的方法、系统和车辆可能与附图中所描绘和此处描述的那些有所不同。例如，车辆100、控制系统102和/或其各种部件可能与图1所描绘以及结合图1所描述的有所不同。此外，应当理解的是，过程200的某些步骤可能与图2所描绘和/或上文结合图2所描述的那些步骤有所不同。同样应理解的是，上文所述方法的某些步骤可以同时进行或以与图2所描绘和/或上文结合图2所描述的不同的顺序进行。
虽然在前面的具体实施方式中呈现了至少一个示例性实施例，应当理解的是，本发明存在许多变型。还应当理解的是，一个或多个示例性实施例仅是示例，并非旨在以任何形式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前面的具体实施方式将给本领域技术人员提供实施一个或多个示例性实施例的便捷的指导。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书及其法律等效物的范围的情况下，可以对元件的功能和布置作各种改变。

Claims (10)

1.一种方法，其包括：
测量由一个或多个车辆部件产生的声音、振动或二者的结合；
将所述测量到的声音、振动或二者的结合与所述一个或多个车辆部件的预期声音、振动或二者的结合相比较，产生比较结果；及
使用所述比较结果来诊断车辆系统或装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在车辆运行期间测量一个或多个车辆参数；
其中，将所述测量到的声音或振动与预期声音相比较的所述步骤包括：鉴于所述一个或多个测量到的车辆参数，将所测量到的声音、振动或二者的结合与所述一个或多个车辆部件的预期声音、振动或二者的结合进行比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述测量到的声音或振动与来自所述一个或多个车辆部件的预期声音或振动进行比较的所述步骤基于先前车辆测试，包括在具有所述一个或多个车辆参数的相似值的条件下对车辆声音、振动或二者结合的测量。
4.根据权利要求2所述的方法，其中：
测量所述一个或多个车辆参数的所述步骤包括：在车辆运行期间测量动力系转矩；及
将所述测量到的声音或振动与预期声音或振动相比较的所述步骤包括：鉴于所述动力系转矩，将所测量到的声音、振动或二者的结合与所述一个或多个车辆部件的预期声音、振动或二者的结合进行比较。
5.根据权利要求2所述的方法，其中：
测量所述一个或多个车辆参数的所述步骤包括：在车辆运行期间测量所述车辆发动机每分钟转数(rpm)；及
将所述测量到的声音或振动与预期声音或振动相比较的所述步骤包括：鉴于所述发动机的所述每分钟转数，将所测量到的声音、振动或二者的结合与所述一个或多个车辆部件的预期声音、振动或二者的结合进行比较。
6.根据权利要求2所述的方法，其中：
测量所述一个或多个车辆参数的所述步骤包括：在车辆运行期间测量所述车辆加速踏板的接合；及
将所述测量到的声音或振动与预期声音或振动相比较的所述步骤包括：鉴于所述加速踏板的所述接合，将所测量到的声音、振动或二者的结合与所述一个或多个车辆部件的预期声音、振动或二者的结合进行比较。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
测量声音或振动的所述步骤包括：使用麦克风或加速计测量来自所述车辆的进气系统的声音；
产生所述比较结果的所述步骤包括：将所述测量到的进气系统声音与预期进气系统声音进行比较；及
诊断车辆系统或装置的所述步骤包括：使用所述测量到的进气系统声音与预期进气系统声音的所述比较结果来诊断所述车辆系统或装置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
测量声音或振动的所述步骤包括：使用麦克风或加速计测量来自所述车辆的排气系统的声音；
产生所述比较结果的所述步骤包括：将所述测量到的排气系统声音与预期排气系统声音进行比较；及
诊断车辆系统或装置的所述步骤包括：使用所述测量到的排气系统声音与预期排气系统声音的所述比较结果来诊断所述车辆系统或装置。
9.根据权利要求1所述的方法，其中：
测量声音或振动的所述步骤包括：使用加速计来测量来自动力系安装设备的振动；
产生所述比较结果的所述步骤包括：将来自所述动力系安装设备的所述测量到的振动与预期振动进行比较；及
诊断车辆系统或装置的所述步骤包括：使用所述测量到的振动与所述预期振动的所述比较结果来诊断所述车辆系统或装置。
10.一种系统，其包括：
一个或多个传感器，其被配置成测量由一个或多个车辆部件产生的声音、振动或二者的结合；及
处理器，其联接至所述一个或多个传感器，所述处理器被配置成：
将所述测量到的声音、振动，或二者的结合与所述一个或多个车辆部件的预期声音、振动或二者的结合相比较，产生比较结果；及
使用所述比较结果来诊断车辆系统或装置。
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