CN106553692A - 用于执行转向对准健康检查的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于监控车辆的转向系统的方法和系统。在一个实施例中，方法包括：接收对应于从与转向系统相关联的转矩传感器接收的转矩信号的转矩信号数据；处理转矩信号数据以确定平均转矩值；基于平均转矩值确定转向系统的对准的健康状态；以及基于健康状态产生信号、消息和代码中的至少一者来通知使用者。

Description

用于执行转向对准健康检查的方法和系统

技术领域

本发明总地涉及一种车辆的转向系统，并且更具体地涉及用于监控转向对准以确定转向系统的健康的方法和系统。

背景技术

车辆的转向系统允许驾驶员将车辆的前轮转向。转向系统可以是电动转向系统，其使用电动机以对车辆的驾驶员提供转向辅助，由此减少驾驶员在车辆转向时作出的努力。

在大部分车辆中，当车轮直线对准时，方向盘被定向使得方向盘的辐条在原始或中立位置中表现为水平。在某些实例中，方向盘在车辆组装期间或在现场可能变得失准，即，方向盘的辐条不再处于原始或中立位置中。驾驶员通常不希望明显地偏离原始或中立位置。

在某些实例中，方向盘可以对准，但是车辆可能变为失准。例如，当车辆直线行驶时，方向盘不再处于原始或中立位置中。驾驶员通常不希望车辆失准。

因此，希望提供用于监控转向系统以便于正确对准的方法和系统。另外，根据结合附图和前述技术领域以及背景技术呈现的后续详述和随附权利要求书，将明白其他所需特征和特性。

发明内容

提供了用于监控车辆的转向系统的方法和系统。在一个实施例中，方法包括：接收对应于从与转向系统相关联的转矩传感器接收的转矩信号的转矩信号数据；处理转矩信号数据以确定平均转矩值；基于平均转矩值确定转向系统的对准的健康状态；以及基于健康状态产生信号、消息和代码中的至少一个来通知使用者。

在一个实施例中，系统包括电动转向系统、与电动转向系统相关联的转矩传感器以及第一模块。该第一模块接收对应于从转矩传感器接收的转矩信号的转矩信号数据；处理转矩信号数据以确定平均转矩值；基于平均转矩值确定转向系统的对准的健康状态；以及基于健康状态产生信号、消息和代码中的至少一者来通知使用者。

附图说明

下文将结合以下附图描述本发明，其中相同数字标示相同元件，且：

图1是根据示例性实施例的除其他特征之外还包括转向系统的车辆的功能框图；

图2是根据示例性实施例的除其他特征之外还包括转向系统和监控系统的车辆的功能框图；以及

图3是根据示例性实施例的监控转向系统的方法的流程图。

具体实施方式

前述详细描述本质上仅仅是示例性的，并且并非意图限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景技术、摘要或者以下详述中提出的任何表述的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指个别或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其他合适部件。

参考图1，示出了车辆100，其包括根据各个实施例的转向系统112。虽然本文所示的图描绘了具有元件的某些布置的实例，但是实际实施例中可以存在附加的中间元件、装置、特征或部件。还应当理解的是，图1仅仅是说明性的并且不一定按比例绘制。

如图1中描绘，车辆100通常包括底盘104、车身106、前轮108、后轮110、转向系统112和监控模块116。车身106布置在底盘104上并且基本上封闭了车辆100的其他部件。车身106和底盘104可以共同形成车架。车轮108至110各自在车身106的相应角落附近旋转地联接至底盘104。

如可明白，车辆100可以是数种不同类型的汽车中的任一种，诸如(例如)轿车、货车、卡车或运动型多功能车(SUV)，并且可以是双轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)。车辆100还可以并有数种不同类型的推进系统中的任一种或组合，诸如(例如)，汽油或柴油燃料燃烧发动机、“混合燃料车辆”(FFV)发动机(即，使用汽油和乙醇的混合物)、气态化合物(例如，氢气或天然气)燃料发动机、燃烧/电动机混合发动机以及电动机。

转向系统112包括转向柱118和方向盘120。在各个实施例中，转向系统112进一步包括各种其他的基于柱或基于齿条的特征(图1中未描绘)，诸如(但不限于)转向齿轮、柱与齿轮之间的中间连接轴、柔软或刚性的连接接头，从而允许中间连接轴与系杆之间的期望铰接角。转向齿轮继而又可以包括齿条、输入轴和内部齿轮装置。

在各个实施例中，转向系统112是电动转向系统(EPS)，其包括联接至转向系统112的马达122且提供转矩或力至转向系统112的可旋转或可平移构件(称为辅助转矩)。马达122可以联接至转向柱118的可旋转轴或转向齿轮的齿条。在旋转马达的情况中，马达122通常是通过齿轮连接或皮带驱动配置而连接，从而实现马达轴旋转与柱轴旋转或齿条线性移动的有利比。转向系统112继而又在转向期间基于从马达122接收的辅助转矩以及经由方向盘120从车辆100的驾驶员接收的任何转矩来影响可转向前路面车轮108。转向系统112进一步包括感测转向系统112的可观察状态的一个或多个传感器。在各个实施例中，转向系统112包括转矩传感器124和位置传感器126。转矩传感器124感测通过(例如)车辆100的驾驶员经由方向盘120施加于转向系统的旋转转矩并且基于所述旋转转矩产生转矩信号。位置传感器126感测方向盘120的旋转位置并且基于所述旋转位置而产生位置信号。

监控模块116接收传感器信号并且基于所述传感器信号而监控转向系统112的操作。监控可在例如在车辆100的厂内测试(例如，在DVT或其他时间)期间的计划事件下或在车辆100的一个或多个驱动循环期间以计划间隔执行。

一般来说，监控模块116接收转矩传感器信号并且在某个时段中处理转矩传感器信号以确定转向系统112的对准的健康。基于转向系统的对准的健康，监控模块116产生一个或多个信号来向使用者通知健康。例如，监控模块116通过设置诊断代码或产生指示确定的健康的消息来向使用者通知健康。在这些实例中，监控模块116通过例如与车辆100通信的技术人员工具(未示出)、车辆100的远程信息处理系统(未示出)(例如，安吉星或其他系统)、车辆100的信息娱乐系统(未示出)、车辆100的仪表盘(未示出)或与车辆100相关联并且可与使用者通信的任何其他装置将诊断代码或消息传送至使用者。

在另一例子中，监控模块116产生一个或多个信号以改变或停用补偿方法，该方法控制车辆100的一个或多个部件。补偿方法通常是控制车辆100的一个或多个部件以补偿监控到的活动，该活动由失准导致，诸如转向系统112中的引导或牵拉。补偿方法的改变或停用允许使用者通过转向系统112物理地感知失准的结果(如与通过补偿屏蔽系统结果相反)。通过以失准的通知的形式允许使用者物理地感知结果。可以理解，在多种其他实施例中也可使用其他技术来通知使用者所确定的健康状态。

现在参照图2并继续参照图1，数据流程图说明了图1中的根据多种实施例的监控模块116。可以理解，根据本发明的监控模块116的多种实施例可包括任何数量的子模块。例如，图2中示出的子模块可以被组合和/或者被进一步分割，以便类似地监控转向系统112。如上所述，监控模块116的输入可以从转矩传感器124和/或车辆100的其他传感器接收、从车辆100的其他模块接收或由监控模块116的其他子模块(未示出)确定。在多种实施例中，监控模块116包括转矩信号处理模块130、平均转矩确定模块132、长期转矩均值确定模块134、健康确定模块136、通知模块138以及转矩均值数据存储器140。

转矩信号处理模块130接收转矩信号数据142作为输入，其对应于来自转矩传感器124的转矩信号。转矩信号处理模块130处理转矩信号数据142以确定表示转向系统112上转矩的量的转矩值144。

在多种实施例中，转矩信号处理模块130进一步接收车辆状况数据145作为输入。例如，当车辆在道路上驾驶时执行监控时(如与在工厂或其他测试设施中相反)，转矩信号处理模块130接收车辆状况数据145。车辆状况数据145表示车辆的当前运行状况(例如，转向角、车辆速度、横向加速度、偏航率等)和/或车辆驾驶的环境状况(例如，道路状况、地理位置等)。转矩信号处理模块130基于车辆状况数据145处理转矩信号数据142。例如，当某些车辆状况发生时(即，某些驾驶动作诸如曲线驾驶或掉头或其他动作)，然后在从处理中排除在那些状况期间获得的转矩信号数据142。

平均转矩确定模块132接收转矩值144作为输入。平均转矩确定模块132计算在预定的时间段(例如,一分半到两分钟，或其他时间)内的转矩值144的平均转矩值146。平均转矩确定模块132将平均转矩值146存储在转矩均值数据存储器140中。

在多种实施例中，例如当车辆100在道路上驾驶时进行监控时(如与在工厂或其他测试设施中相反)，长期转矩均值确定模块确定长期转矩均值148。例如，长期转矩均值确定模块134接收平均转矩值146作为输入。长期转矩均值确定模块134然后在存储在转矩均值数据存储器140中的Y次关键循环中检索平均转矩值的X，并通过检索到的平均转矩值和接收到的平均转矩值146来计算长期转矩均值148。

取决于车辆100在道路上驾驶还是在工厂中执行监控，健康确定模块136接收平均转矩值146或长期转矩均值148作为输入。健康确定模块136估算平均转矩值146或长期转矩均值148以确定转向对准的健康状态150。例如，当车辆100在工厂中发生监控时，健康确定模块136将平均转矩值146与与工厂相关联的阈值作比较。如果平均转矩值146大于阈值，则将转向对准的健康状态150设定来表示转向系统112已对准。然而，如果平均转矩值146小于阈值，则将转向对准的健康状态150设定来表示转向系统112被认为失准。

例如，当车辆100在道路上驾驶发生监控时，健康确定模块136将长期转矩均值148与同道路相关联的阈值作比较。如果长期转矩均值148大于阈值，则将转向对准的健康状态150设定来表示转向系统112已对准。然而，如果长期转矩均值148小于阈值，则将转向对准的健康状态150设定来表示转向系统112被认为失准。

在多种实施例中，对于特定车辆类型、特定转向类型和/或基于多种驾驶状况的阈值是预先确定的。在多种实施例中，多个阈值可以基于由于失准的结果发生的状况来确定。

通知模块138接收健康状态150作为输入。通知模块138基于健康状态150产生一个或多个通知信号152、信息154和/或代码156。

现在参照图3，示出根据示例性实施例的用于监控转向系统的方法200的流程图。根据示例性实施例，方法200可结合车辆100和监控系统128使用。根据本发明可以理解，该方法内的操作的顺序并不限于如图3中说明的顺序执行，也可以以一个或多个可适用的并根据本发明的变化的顺序来执行。

如图3中描述的，该方法可以在205处开始。在210处，接收转矩信号数据142。在220处确定是否在工厂中执行监控。如果监控在220处在工厂中执行(例如，在DVT或其他一些时间)，则处理转矩信号数据142以在230处确定平均转矩值146。平均转矩值146在240处存储并在250处估算。

如果在250处平均转矩值146小于与工厂中监控相关联的阈值，将健康状态150设定来在260处表示转向系统112已对准，并且在270处可选地产生一个或多个通知信号152、信息154和/或代码156以向使用者表示健康状态150。随后，该方法在280处结束。

然而，如果在250处平均转矩值146大于与工厂中监控相关联的阈值，将健康状态150设定来在290处表示转向系统112失准，并且在300处可选地产生一个或多个通知信号152、信息154和/或代码156以向使用者表示健康状态150。随后，该方法在180处结束。

如果在220处，确定了监控不在工厂中，则处理转矩信号数据142以在310处确定平均转矩值146。在310处处理转矩信号数据142时，估算车辆状况数据145，并且排除与某些驾驶状况相关联的转矩信号数据142。例如，排除与非直线动作的驾驶动作相关联的转矩信号数据142。剩余的转矩信号数据142的平均转矩值146在320处存储并在330处估算。

例如，如果在330处还未通过X次关键循环存储平均转矩值146的X，则该方法在280处结束。然而，如果在330处已通过X次关键循环存储平均转矩值146的X，则在340处从平均转矩值146的X确定并在350处估算长期转矩均值148。如果在350处长期转矩均值148小于与道路测试相关联的阈值，则将健康状态150设定来在360处表示转向系统112已对准，并且在370处可选地产生一个或多个通知信号152、信息154和/或代码156以向使用者表示健康状态150。随后，该方法在180处结束。

然而，如果在350处长期转矩均值148大于与道路测试相关联的阈值，将健康状态150设定来在380处表示转向系统112失准，并且在390处可选地产生一个或多个通知信号152、信息154和/或代码156以向使用者表示健康状态150。随后，该方法在180处结束。

虽然至少一个示例性实施例已在前文详述中加以展现，但是应当明白存在大量变动。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例只是实例并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。实情是，前文详述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的指引。应当明白的是，在不脱离如随附权利要求书和其合法等同物中阐述的本发明的范围的情况下，可对元件的功能和布置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种监控车辆的转向系统的方法，其包括：

接收转矩信号数据，所述转矩信号数据对应于从与所述转向系统相关联的转矩传感器接收的转矩信号；

处理所述转矩信号数据以确定平均转矩值；

基于所述平均转矩值确定所述转向系统的对准的健康状态；以及

基于所述健康状态产生信号、消息和代码中的至少一者来通知使用者。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，进一步包括接收车辆状况数据，且其中所述确定所述平均转矩值是基于所述车辆状况数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆状况数据指示所述车辆的当前操作状况。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆状况数据指示所述车辆正驾驶的环境的当前状况。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号、所述消息和所述代码中的所述至少一者停用转向补偿系统来通知所述使用者。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号、所述消息和所述代码中的至少一者启用通知装置来通知所述使用者。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，进一步包括通过Y个关键循环来确定平均转矩值X，其中所述确定所述平均转矩值是通过所述Y个关键循环确定所述平均转矩值X。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过Y个关键循环确定平均转矩值X是基于所述车辆是在测试环境中还是在道路上驾驶。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述健康状态是基于所述平均转矩值与预定阈值的比较，其中所述预定阈值的值是基于特定车辆类型、特定转向类型、驾驶状况和转向失准的结果中的至少一者。

10.一种系统，其包括：

电动转向系统；

转矩传感器，其与所述电动转向系统相关联；以及

第一模块，其接收对应于从所述转矩传感器接收的转矩信号的转矩信号数据、处理所述转矩信号数据以确定平均转矩值、基于与所述平均转矩值确定所述转向系统的对准的健康状态且基于所述健康状态产生信号、消息和代码中的至少一者来通知使用者。