CN110770109B - 用于分析和/或至少部分补偿方向盘旋转振动的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特别是在车辆(10、12)中的转向装置运行期间用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法,其中,检测至少一个检测信号(12)并且从所述检测信号(12)中提取至少一个与方向盘旋转振动相关的干扰特征参量(14)。在此规定,在监测时间间隔期间,监测所述干扰特征参量(14)的时间变化和与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率(16)的时间变化,并且为了分析和/或至少部分地补偿所述方向盘旋转振动而将所述干扰特征参量(14)的时间变化和与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率(16)的时间变化结合成一个共同的评估数据组(18、20)。
Description
技术领域
本发明基于一种根据本发明的用于分析和/或至少部分补偿方向盘旋转振动的方法。
此外,本发明涉及一种根据本发明的转向装置、一种根据本发明的系统以及一种根据本发明的控制器。
背景技术
由现有技术已知用于分析和/或补偿方向盘旋转振动的方法。
在这方面例如公知为了补偿方向盘旋转振动使用如下传递函数,该传递函数基于转矩信号计算有效的反作用力矩并且将该反作用力矩输送给转向系统的电动马达。在此,传递函数通常借助于特定的车辆变型(Fahrzeugvariante)的单个车辆迭代地确定并且在制造车辆期间存储在控制器中。然而,由于制造引起的公差和/或老化现象,传递函数的特性(Verhalten)在车辆变型的各车辆的范围内强烈地分散,从而不清楚传递函数在一辆车辆中或在同一车辆变型的其他车辆中工作得有多好。这导致,只有在与客户费时地协调之后才能实现传递函数的优化。然而,基于直接来自车辆的测量数据,可以更好地且更快地优化函数。
此外,例如DE 10 2009 028 448 A1公开了一种用于识别方向盘旋转振动的方法,其中,检测转子位置或转子速度并且从所检测的转子位置或所检测的转子速度中来获取主导干扰频率。干扰频率于是可以与当前的振动形式(Schwingungsform)一起用于检测和补偿方向盘旋转振动。然而,在此不进行干扰频率和/或振动形式的分析和/或监测,从而补偿的有效性仅代表相应的车辆并且仅主观地由驾驶员可察觉,然而不可被传输到其他车辆上。
发明内容
本发明的任务尤其在于,提供一种有利的灵活的方法,其在特性分析和/或补偿作用方面具有改善的特性。该任务通过本公开内容中的特征以及本公开内容中的其他特征来解决。
本发明涉及一种特别是在车辆中的转向装置的运行期间用于分析和/或至少部分补偿方向盘旋转振动的方法,其中,特别是借助于检测单元检测至少一个检测信号,并且从该检测信号中提取至少一个与方向盘旋转振动相关的干扰特征参量。
提出,在一个、特别是整个监测时间间隔期间监测干扰特征参量的时间变化和与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率的时间变化并且为了分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动而将所述时间变化组合成一个共同的评估数据组。在此,车轮频率有利地由当前的车轮转速特征参量来获取,其中,当前的车轮转速特征参量尤其可借助于传感器单元来检测和/或从车辆控制器或车辆总线系统中调用。通过这种设计方案尤其可以提供一种特别灵活的方法,该方法允许有利的特性分析和/或改善方向盘旋转振动的补偿的有效性。此外,补偿的有效性在此有利地可在一种车辆变型的所有车辆中得到证明,由此特别是可以识别异常值和/或分析全面覆盖的现象并且由此可以减少迭代循环和/或投诉。此外,批量效应可以被识别和/或趋势可以与相继生产的转向系统和/或车辆相关联。此外,可以有利地改善效率,特别是制造效率、维护效率、补偿效率和/或成本效率。
“转向装置”在这方面特别是应当被理解为转向系统、特别是车辆并且优选机动车的至少一部分、特别是子组件。转向装置尤其也可以包括整个转向系统。此外,转向装置尤其包括检测单元和/或计算单元,所述检测单元被设置用于检测至少一个检测信号、特别是至少检测之前已经提到的检测信号,所述计算单元被设置用于实施用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法。此外,转向装置可以包括其它构件和/或组件、像比如至少一个方向盘、至少一根转向柱(尤其带有至少一根转向主轴)、至少一个转向传动机构、尤其与转向传动机构处于作用连接之中的用于产生和/或提供转向辅助的辅助单元和/或用于获取车轮转速特征参量的传感器单元。“设置”尤其应理解为专门地编程、设计和/或配备。“物体被设置用于特定的功能”尤其应该是指,所述物体在至少一种使用状态和/或运行状态中履行和/或实施这种特定的功能。
“检测单元”尤其应该是指尤其与所述计算单元处于作用连接之中的单元,该单元设置用于以有接触的方式并且/或者有利地以无接触的方式对所述检测信号进行检测。检测单元为此尤其包括至少一个优选电的、声学的、光学的和/或磁的检测元件,其可以有利地构造为无源的和/或有源的传感器。此外,检测单元尤其设置用于提供检测信号和/或与检测信号相关的信号并且尤其无线地和/或有利地有线地将其转发到计算单元上。在此,检测信号例如可以是与辅助单元相关的信号和/或与辅助单元的马达相关的信号、像比如转子位置角、转子速度和/或优选地为马达力矩、特别是马达实际力矩。优选地,检测信号例如也能够与车轮转速特征参量相关和/或相应于车轮转速特征参量。然而,特别优选地,检测信号是与转向柱相关的信号,特别是转向传动机构的转向小齿轮的小齿轮角度、方向盘的方向盘角度,和/或特别有利地是转向主轴侧的转矩信号。
此外,“计算单元”尤其应理解为这样一种电子单元,其具有信息输入、信息处理和信息输出。有利地,计算单元还具有至少一个处理器、至少一个存储器、至少一个输入和/或输出器件、至少一个运行程序、至少一个调节程序、至少一个控制程序、至少一个补偿程序、至少一个计算程序和/或至少一个评估程序。特别地,计算单元至少被设置用于,特别是借助于评估程序从检测信号中提取至少一个与方向盘旋转振动相关的干扰特征参量,在一个、特别是整个监测时间间隔期间监测干扰特征参量的时间变化和与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率的时间变化并且为了分析和/或为了至少部分地补偿方向盘旋转振动将所述时间变化组合为一个共同的评估数据组。此外,计算单元优选设置用于,特别是借助于补偿程序和优选存储在计算单元的存储器内的传递函数至少部分地补偿方向盘旋转振动。为此,在至少一种运行状态下根据检测信号并且在使用传递函数的情况下产生补偿信号、特别是补偿马达力矩,该补偿信号为了至少部分地补偿方向盘旋转振动而被输送给辅助单元并且尤其输送给辅助单元的马达。特别有利的是,转向装置和优选计算单元还包括如下激活单元,该激活单元设置用于,特别是借助于补偿程序和传递函数,根据车辆和/或转向装置的运行参数、像比如当前的车辆速度、当前的转向角和/或车载电网的当前的负荷,来激活和/或去激活对方向盘旋转振动的补偿。优选地,计算单元此外集成到转向装置的控制器中。
此外,“干扰特征参量”尤其应理解为这样的特征参量,所述特征参量与方向盘旋转振动相关,所述方向盘旋转振动基于车辆干扰并且例如通过制动盘中的不平衡(“刹车抖动”)和/或车轮中的不平衡(“shim-my”)引起。特别是至少可以根据干扰特征参量推断出方向盘旋转振动的存在、强度、类型和/或原因和/或获取方向盘旋转振动的存在、强度、类型和/或原因。在此,干扰特征参量尤其可以是干扰频率和/或干扰相位。然而特别优选地,干扰特征参量是干扰振幅,由此尤其能够实现有利地简单的评估。有利地,至少在0 Nm到0.7Nm之间的区间中、优选在0 Nm到0.5 Nm之间的区间中并且优选在0 Nm到0.3 Nm之间的区间中观察和/或评估构造为干扰振幅的干扰特征参量。特别有利地,在此以最高0.1 Nm的步长、有利地以0.05 Nm的步长并且特别有利地以0.02 Nm的步长来检测构造为干扰振幅的干扰特征参量。此外,“车轮转速特征参量”尤其应理解为与车轮的车轮转速相关的特征参量。特别是可以至少根据车轮转速特征参量推断出当前的车轮转速和/或确定当前的车轮转速。优选地,车轮转速特征参量相应于车辆的各个车轮的车轮转速或由车辆的至少两个车轮获取的、优选计算的参量,优选地相应于车轮的车轮转速的平均值。尤其可以从车轮转速特征参量中获取的车轮频率优选至少在5 Hz与35 Hz之间并且优选在9 Hz与18 Hz之间的区间中进行观察和/或评估。特别有利地,车轮频率在此以最高1 Hz-步长并且有利地以0.5Hz-步长来检测。“监测时间间隔”尤其应该是指尤其持续时间更长的并且有利地与所述转向装置、转向系统和/或车辆的使用寿命相关的时间间隔,在该时间间隔中检测所述干扰特征参量和车轮频率的变化。在此特别地,监测时间间隔可以包括几天的时间段,优选地几周的时间段,优选地几月的时间段,并且特别优选地包括几年的时间段。此外,表述“监测干扰特征参量的和/或车轮频率的时间变化”尤其应理解为,尤其连续地和/或以规则的时间间隔检测并且优选收集干扰特征参量的和/或车轮频率的值,和/或检测干扰特征参量和/或车轮频率处于限定的状态、尤其优选处于预先限定的状态中的频次和/或持续时间。
此外提出,优选为了提取干扰特征参量而基于车轮频率对检测信号进行滤波,由此能够尤其有利地简单地获取干扰特征参量和/或将其与车轮频率相关联。优选地,在此借助于有利地频率可变的带通滤波器(Bandpass)进行滤波,该带通滤波器的谐振频率优选地在使用车轮频率、车轮转速特征参量、当前的车轮速度和/或当前的车辆速度的情况下予以调整。
评估数据组例如可以以表格、点图、柱状图和/或环形图等的形式予以评估,以用于分析方向盘旋转振动和/或用于至少部分地补偿该方向盘旋转振动。然而优选地提出,将评估数据组用于建立热图,并且至少为了分析方向盘旋转振动而评估热图。由此,尤其可以进行评估数据组的有利地快速的分析和/或评估。此外可以实现评估数据组的有利的简单的进一步处理。此外,替代地或附加地,热图也可以用于至少部分地补偿方向盘旋转振动。此外,尤其来自多个其他车辆的多个评估数据组可以用于建立共同的热图,借助于所述热图可以有利地识别特定于车辆的和/或特定于车辆类型的方向盘旋转振动和/或趋势。
在本发明的另一种设计方案中提出,在评估数据组中获取干扰特征参量的和/或车轮频率的时间变化率并且至少为了分析方向盘旋转振动而考虑所述时间变化率。由此尤其可以检测不寻常的变化和/或分析长期特性。在此,时间变化率有利地相应于干扰特征参量的和/或车轮频率的有利地更长地、像比如持续至少一周和/或至少一个月的持续变化。优选地,干扰特征参量的和/或车轮频率的变化与干扰特征参量的和/或车轮频率的短时间的和/或暂时的变化、像比如在几分钟、几小时和/或几天的范围内的变化不同,尤其以便排除暂时的干扰。替代地或附加地,干扰特征参量的和/或车轮频率的时间变化率也可以用于至少部分地补偿方向盘旋转振动。
此外提出,激活单元、特别是之前已经提到的激活单元的至少一个状态特征参量以及有利地多个、特别是至少两个以及有利地至少三个状态特征参量被获取并且至少为了分析方向盘旋转振动被考虑,所述激活单元用于根据车辆的、特别是转向装置的运行参数激活和/或去激活对方向盘旋转振动的补偿。由此可以有利地分析补偿特性的有效性。“状态特征参量”在此特别是应当被理解为这样一个特征参量,该特征参量与激活单元的状态、像比如“补偿激活”、“补偿不激活”和/或“等待”相关并且有利地定义方向盘旋转振动的补偿的状态。在此,特别是可以至少根据状态特征参量推断出激活单元的状态和/或确定激活单元的状态。特别优选地,可以根据状态特征参量推断出激活单元在所述状态之一中的频次和/或停留时间和/或确定激活单元在所述状态之一中的频次和/或停留时间。替代地或附加地,状态特征参量也可以用于至少部分地补偿方向盘旋转振动。
评估数据组例如可以在计算单元内特别是借助于评估程序来予以评估。但在本发明的一种优选的设计方案中提出,至少为了分析方向盘旋转振动,通过通信接口、特别是诊断接口,像比如OBD2-插口,和/或车辆内部的总线通信接口,来读取评估数据组和/或优选借助于中央通信单元(“CCU”)来无线地、像比如通过移动无线电连接、WLAN连接等,发送到外部的且有利地中央的分析单元上。由此,尤其能够提供有利地高的计算功率并且实现有利地快速的评估。此外,可以特别是在时间上接近地并且特别是全自动地评估该评估数据组。
此外提出,如果在分析评估数据组时探测到与正常状态偏离的特性,例如在超过定义的阈值时,则产生至少一个提示通知。在此,提示通知尤其可以借助于车辆的和/或转向装置的显示单元、像比如报警灯来显示和/或发送给外部的电子单元、像比如分析单元、诊断单元、笔记本电脑和/或智能手机或类似设备。由此,尤其可以实现有利的提示功能和/或警告功能。特别地,由此可以探测特别是关于车辆的行驶机构和/或转向系统中的缺陷的信息,像比如平衡重量损失、转向横拉杆游隙或车轮等问题,并且将其传递给驾驶员和/或维修站。
在本发明的另一种设计方案中提出,为了至少部分地补偿方向盘旋转振动,至少在使用来自不同的其他车辆的评估数据组和/或多个评估数据组的组合的情况下,尤其一次性地像比如通过软件更新)和/或持久地(像比如借助于调节器回路)匹配用于产生补偿信号的传递函数、特别是之前已经提到的传递函数。由此可以有利地实现在车辆运行中对于补偿特性的匹配,由此尤其可以减少召回和/或投诉。
此外优选地提出,为了匹配传递函数,使用一种有利地机器的学习算法、像比如人工神经网络,其至少基于评估数据组被设置用于优化对于方向盘旋转振动的至少部分补偿。在此有利地,借助于学习算法来学习转向装置的典型的且尤其无故障的特性,其中方向盘旋转振动被最小化。优选地,学习算法对应于数据驱动的学习算法,其中,有利地使用转向装置、转向系统和/或车辆的多个获取的和/或可获取的数据和/或参数和/或将它们彼此关联。学习算法在此尤其可以存储在计算单元的存储器中或者是中央的、外部的计算机系统的一部分。由此,尤其可以实现有利地简单的和/或自动的优化,其中尤其可以省去对于传递函数的明确的预给定和/或匹配。
特别是当为了分析和/或为了至少部分地补偿方向盘旋转振动而获取至少一个另外的评估数据组和优选多个另外的评估数据组,特别是来自另一车辆和优选多个另外的车辆、优选相同的车辆变型的另外的评估数据组,并且与评估数据组组合时,可以实现全面覆盖现象的有利的记录和/或补偿特性的特别高的有效性。特别地,评估数据组在此也能够用于建立共同的热图。此外,由此尤其可以收集和评估用于车辆变型的以及用于每个单个车辆的数据。
用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法在此不应限于上述应用和实施方式。特别地,为了满足在此所述的功能方式,用于分析和/或至少部分补偿方向盘旋转振动的方法可以具有与在此所述的各个元件、构件和单元的数量不同的数量。
附图说明
其它优点由以下附图说明给出。在附图中示出了本发明的一个实施例。附图、说明书和权利要求包含大量的特征组合。本领域技术人员也可以适宜地单独考虑这些特征并且总结出有意义的其它组合。
其中示出:
图1a-b以简化图示出具有包括转向装置的转向系统的示例性车辆,
图2示出了用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的信号流程图的示意性图示,
图3示出由评估数据组建立的热图的示图,
图4示出由评估数据组建立的另外的热图的示图,
图5示出转向装置的激活单元的状态特征参量的图示,
图6示出用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法的主方法步骤的示例性流程图,并且
图7示出了包括多个转向装置的示例性系统。
具体实施方式
附图1a和1b以简化的图示示出了示例性构造为机动车的车辆10,该车辆具有多个车轮36和转向系统38。转向系统38与车轮36作用连接并且设置用于影响车辆10的行驶方向。
转向系统38包括转向装置。转向装置具有转向传动机构40。转向传动机构40构成为齿条式转向传动机构。转向传动机构40包括转向小齿轮42和与转向小齿轮42机械地耦联的齿条44。转向传动机构40与车轮36中的至少两个、尤其车辆10的两个前轮作用连接。转向传动机构40设置用于引起车轮36的枢转运动和/或旋转运动。转向传动机构40设置用于将转向预设值转换成车轮36的转向运动。然而原则上,转向传动机构也可以被设计为蜗轮转向传动机构、螺旋主轴转向传动机构和/或滚珠循环转向传动机构。
转向装置还包括至少一个转向拉杆46。在当前情况下,转向装置在每个车辆侧上包括转向拉杆46,该转向拉杆将转向传动机构40、尤其齿条44与车轮36之一机械连接。然而原则上,也可考虑省去转向拉杆和/或将转向拉杆集成到转向传动机构中。
此外,转向装置包括方向盘48。方向盘48布置在转向系统38的面向驾驶员的一侧。方向盘48用于施加手动的转向力矩。方向盘48设置成用于车辆10的行驶方向的手动控制。方向盘48设置用于将手动的转向力矩引入到转向传动机构40中并且由此传递到车轮36上。
为了将方向盘48与转向传动机构40连接,转向装置此外包括转向柱50。在当前情况下,转向柱50将方向盘48与转向传动机构40持久地、尤其机械地连接。转向柱50至少设置用于将特别是由驾驶员施加的手动转向力矩传递到转向机构40上。此外,转向柱50包括至少一个扭转元件52(在当前情况下特别是扭杆)以及用于容纳扭转元件52的转向主轴54。替代地,转向柱也可以仅暂时地将方向盘与转向传动机构连接,像比如对于具有自主的行驶运行的车辆而言。此外,原则上还可以考虑的是,省去转向主轴和/或扭转元件。此外,转向装置可以附加地包括至少一根中间轴。
此外,转向装置在当前情况下包括用于产生和/或提供转向辅助的辅助单元56。辅助单元56以电的方式构造。辅助单元56具有与转向传动机构40的作用连接。辅助单元56包括在当前情况下特别是构造为电动马达的马达58以及与齿条44机械耦联的驱动小齿轮60。辅助单元56被设置用于,特别是通过驱动小齿轮60将辅助力矩引入到转向传动机构40中。辅助单元56被设置用于对手动转向力矩进行辅助,特别是由驾驶员施加的手动转向力矩进行辅助。但是替代地,也可以至少部分地液压地构造辅助单元。此外,尤其代替驱动小齿轮,辅助单元也可以包括例如皮带,优选具有滚珠丝杠传动机构(Kugelgewindetrieb)。此外,辅助单元也可以设置用于将辅助力矩引入到转向柱中。
此外,转向装置具有检测单元28。检测单元28布置在扭转元件52的和/或转向主轴54的区域中。检测单元28具有与扭转元件52和/或转向主轴54的作用连接。检测单元28设置用于特别是无接触地检测检测信号12、在当前情况下特别是转向主轴侧的转矩信号。为此,检测单元28示例性地包括正好一个、特别是构造为转矩传感器的检测元件62。然而替代地,检测单元也可以包括多个检测元件和/或设置用于检测转子位置角、转子速度、马达实际力矩和/或车轮转速特征参量。
此外,转向装置具有控制器34。控制器34包括计算单元30。计算单元30电子地构造。计算单元30包括至少一个例如呈微处理器形式的处理器64和至少一个存储器66。此外,计算单元30包括至少一个存储在存储器66中的运行程序,所述运行程序具有至少一个计算程序、至少一个控制程序、至少一个评估程序和至少一个补偿程序。
控制器34、特别是计算单元30具有与检测单元28的作用连接。在当前情况下,控制器34与检测单元28电连接,例如借助于数据连接和/或总线系统进行电连接。计算单元30在此至少被设置用于从检测单元28接收检测信号12和/或与检测信号12相关的信号。
此外,控制器34、特别是计算单元30具有与辅助单元56的作用连接。在当前情况下,控制器34例如借助于数据连接和/或总线系统与辅助单元56电连接。在此,计算单元30至少被设置用于操控马达58并且由此特别是用于特别是根据检测信号12来调整辅助力矩。
此外,车辆10包括通信单元68。通信单元68被构造为中央通信单元(“CCU”)。通信单元68被设置用于无线通信,像比如通过移动无线电连接和/或WLAN连接或类似连接。替代地或附加地,车辆也可以具有通信接口、特别是车辆诊断接口,像比如OBD2-插口。此外,转向系统和/或转向装置原则上也可以包括附加的并且尤其与车辆的通信单元分离的另外的通信单元。
在车辆10的行驶运行期间,现在特别是在80 km/h和140 km/h之间的临界速度范围内可能出现方向盘旋转振动。方向盘旋转振动例如由制动盘中的不平衡(“刹车抖动”)和/或车轮中的不平衡(“shim-my”)引起。这种方向盘旋转振动通常被驾驶员感觉为干扰的并且因此有利地借助于不同的措施至少部分地得到补偿。
在图2中示出了用于在转向装置运行期间至少部分地补偿方向盘旋转振动的信号流程图。
在此,在当前情况下,计算单元30至少设置用于,特别是借助于补偿程序和存储在存储器66内的传递函数来实施用于至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法并且为此特别是具有计算机程序,该计算机程序具有相应的程序编码器件。
在此,检测信号12借助于检测单元28被检测并且为了进行滤波而被输送给转向装置的滤波器单元70。此外,当前的车轮频率16由当前的车轮转速特征参量获取并且同样被输送给滤波器单元70。当前的车轮转速特征参量有利地相应于车轮36的车轮转速的平均值并且例如可借助于传感器单元来检测和/或从车辆控制器或车辆总线系统中调用。滤波器单元70在当前情况下构成为频率可变的带通滤波器,该带通滤波器的谐振频率通过使用车轮频率16来调整。在此,滤波器单元70例如可以集成到检测单元28或控制器34中。然而,替代地,滤波器单元70也可以与检测单元28和控制器34分开地构造。滤波器单元70基于车轮频率16对检测信号12进行滤波并产生经滤波的检测信号72。但原则上也可考虑省去检测信号的滤波。
经滤波的检测信号72接着被输送给计算单元30的补偿单元74,在该补偿单元中存储补偿程序。补偿单元74在使用传递函数的情况下产生补偿信号26、特别是补偿马达力矩,该补偿信号被输送给辅助单元56以用于至少部分地补偿方向盘旋转振动。
此外,计算单元30包括激活单元24,该激活单元与补偿单元74处于作用连接之中并且特别是可以控制地作用到补偿单元74上。激活单元24设置用于,借助于补偿单元74根据车辆10的运行参数,像比如当前的车辆速度、当前的转向角和/或车载电网的当前的负荷,来激活和/或去激活对方向盘旋转振动的补偿。为此,激活单元24具有多个状态特征参量22,像比如“补偿激活”、“补偿不激活”和/或“等待”,这些状态特征参量定义激活单元24的和/或补偿单元74的状态。
此外,计算单元30被设置用于,特别是借助于评估程序实施用于分析和/或用于至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法并且为此特别是具有另外的计算机程序,所述另外的计算机程序具有相应的另外的程序编码器件。
在此,检测信号12借助于检测单元28检测并且从检测信号12中提取与方向盘旋转振动相关的干扰特征参量14、在当前情况下特别是干扰振幅。为了提取干扰特征参量14,此外借助于滤波器单元70基于车轮频率16来滤波检测信号12。在当前情况下,干扰特征参量14因此与经滤波的检测信号72相同。然而,原则上,干扰特征参量14也可以与经滤波的检测信号72不同。此外,为了提取干扰特征参量,可以省去检测信号的滤波。
随后,在尤其与转向装置、转向系统38和/或车辆10的使用寿命相关的整个监测时间间隔期间,至少监测干扰特征参量14的时间变化和车轮频率16的时间变化并且将所述时间变化结合为一个共同的评估数据组18。
为了分析方向盘旋转振动,评估数据组18接着被用于建立热图(特别是参见图3)。附加地或替代地,可以在评估数据组18中获取干扰特征参量14的和/或车轮频率16的时间变化率并且同样为了分析方向盘旋转振动而考虑该时间变化率(尤其参见图4)。此外,激活单元24的状态特征参量22可以被读取并且同样在评估数据组18中予以收集以用于分析方向盘旋转振动(尤其参见图5)。此外,也可以获取来自其它车辆11的其它评估数据组20并且将其与评估数据组18组合(尤其参见图7)。评估数据组18接着可以例如在例如几个月的较长持续时间段之后通过通信单元68无线地、像比如通过移动无线电连接和/或WLAN连接或类似连接发送到外部分析单元(未示出),由此可以实现对评估数据组18的有利集中的评估。但是替代地,也可以在计算单元内评估该评估数据组。此外,也可以使用任意的不同于热图的图表类型来分析方向盘旋转振动。对于评估数据组的评估也可以以规律的、例如几天或几周的时间间隔来进行。
分析单元随后检查是否存在与正常状态偏离的特性。如果在分析所述评估数据组18时探测到与正常状态偏离的特性,那么在当前情况下尤其借助于所述分析单元产生如下提示通知,该提示通知随后借助于所述车辆10的显示单元76、像比如报警灯来显示并且/或者发送给外部的电子的单元、比如维修站,由此尤其可以实现有利的提示功能和/或警告功能。
为了改善对于方向盘旋转振动的至少部分补偿,还可以将评估数据组18用于匹配传递函数。为此,评估数据组具有与补偿单元74的作用连接。在此,传递函数可以一次性(像比如通过软件更新)和/或持久地(像比如借助于调节器回路)匹配。此外,为了匹配传递函数,有利地使用机器学习算法、像比如人工神经网络,其至少基于评估数据组18设置用于优化对于方向盘旋转振动的至少部分补偿。
图3示例性地示出了由评估数据组18建立的热图的示图。在纵坐标轴78上绘出尤其构造为干扰振幅的以[Nm]计的干扰特征参量14。在横坐标轴80上示出了以[ Hz]计的车轮频率16。温度刻度是频次标准,在该频次标准中特别是干扰特征参量14和车轮频率16位于预定义的状态中。在当前情况下,示例性地以0. 1 Nm的步长在0 Nm到0.5 Nm之间的区间内观察干扰特征参量14。然而有利地,也可以在0 Nm到0.3 Nm之间的区间中观察干扰特征参量14。此外,车轮频率16示例性地以1 Hz的步长在9 Hz到18 Hz之间的区间内被观察。
根据图3可以看出,干扰特征参量14主要处于0.2 Nm到0.4 Nm之间的范围中并且车轮频率16处于13 Hz到15 Hz之间的范围中,从而至少在观察的车辆10中在该范围中积累地出现方向盘旋转振动。
图4示例性地示出由评估数据组18建立的另外的热图的示图。在纵坐标轴82上又绘出尤其构造为干扰振幅的以[Nm]计的干扰特征参量14,其中干扰特征参量14示例性地以0.1 Nm的步长在0 Nm到0.5 Nm之间的区间中观察。然而有利地,也可以在0 Nm到0.3 Nm之间的区间中观察干扰特征参量14。在横坐标轴84上又示出了以[ Hz]计的车轮频率16,其中,车轮频率16示例性地以1 Hz的步长在9 Hz到18 Hz之间的区间中被观察。温度刻度在这种情况下表示在相应的预定义的状态中的时间变化率。
根据图4在此例如可以获取干扰特征参量14和车轮频率16对于不同季节以及特别是车辆10的不同轮胎的区别。此外,借助于附图4也可以探测例如转向系统38中和/或车辆10中的磨损、损坏、缺陷和/或间隙。
图5示例性地示出了激活单元24的状态特征参量22的图示。在纵坐标轴86上以[h]绘出了时间,特别是激活单元24在各个状态中的停留时间。在横坐标轴88上示出了不同的状态特征参量22。在当前情况下,激活单元24在此示例性地包括七个不同的状态特征参量22和/或状态,像比如“补偿激活”、“补偿不激活”、“等待”、“补偿进入”、“补偿退出”、“补偿可能”和/或“补偿不可能”。然而,替代地,激活单元也可以包括恰好两个状态特征参量和/或状态、特别是“补偿激活”和“补偿不激活”,和/或任意其他数量的状态特征参量和/或状态。
图6还示出了示例性的流程图,其具有用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法的主方法步骤。
在方法步骤100中,借助于检测单元28检测检测信号12。
在方法步骤102中,获取与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率16。
在方法步骤104中,基于车轮频率16借助于滤波器单元70滤波检测信号12,并且提取与方向盘旋转振动相关的干扰特征参量14。
在方法步骤106中,在整个监测时间间隔期间监测干扰特征参量14的和车轮频率16的时间变化。
在方法步骤108中,随后由所获得的数据建立评估数据组18,并且为了分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动而对其进行评估。
接着可以进行可选的方法步骤,像比如建立热图、获取评估数据组18中的时间变化率、考虑激活单元24的状态特征参量22、产生提示通知和/或在使用评估数据组的情况下对传递函数进行匹配。
图7示出如下一个系统32,该系统包括多个、在当前情况下示例性地为两个的车辆10、11,所述车辆分别包括根据本发明的转向装置。然而,原则上,系统可以包括具有根据本发明的转向装置的任意数量的另外的车辆。每个转向装置在此包括相应的评估数据组18、20,它们在当前情况下为了分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动而相互组合。为此,系统32具有特别是中央的并且有利地与分析单元处于作用连接之中的数据存储器90,该数据存储器被设置用于组合全部的评估数据组18、20。
评估数据组18、20于是例如能够用于建立一个共同的热图,根据所述热图能够分析、识别和/或至少部分地补偿特定的车辆变型的和/或特定的车辆类型的各个车辆10、11的方向盘旋转振动。
Claims (12)
1.一种在车辆(10、11)中的转向装置运行期间用于分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动的方法,其中,检测至少一个检测信号(12)并且从所述检测信号(12)中提取至少一个与方向盘旋转振动相关的干扰特征参量(14),其特征在于,在监测时间间隔期间,监测所述干扰特征参量(14)的时间变化和与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率(16)的时间变化,并且为了分析和/或至少部分地补偿所述方向盘旋转振动,而将所述干扰特征参量(14)的时间变化和与当前的车轮转速特征参量相关的车轮频率(16)的时间变化结合成一个共同的评估数据组(18、20)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述评估数据组(18、20)用于建立热图并且所述热图至少被评估用于分析方向盘旋转振动。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述评估数据组(18、20)中获取所述干扰特征参量(14)的和/或所述车轮频率(16)的时间变化率并且至少为了分析方向盘旋转振动而考虑所述干扰特征参量(14)的和/或所述车轮频率(16)的时间变化率。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,用于激活和/或去激活对方向盘旋转振动的补偿的激活单元(24)的至少一个状态特征参量(22)根据车辆(10、11)的运行参数来获取并且所述至少一个状态特征参量至少为了分析方向盘旋转振动而得到考虑。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少为了分析方向盘旋转振动而通过通信接口读取所述评估数据组(18、20)和/或将其无线地发送到外部分析单元。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,如果在分析所述评估数据组(18、20)时探测到与正常状态偏离的特性,则产生至少一个提示通知。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了至少部分地补偿方向盘旋转振动,至少在使用所述评估数据组(18、20)的情况下匹配用于产生补偿信号(26)的传递函数。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,为了匹配传递函数,使用如下学习算法,该学习算法至少基于所述评估数据组(18、20)而被设置用于优化对于方向盘旋转振动的至少部分的补偿。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了分析和/或至少部分地补偿方向盘旋转振动,由另外的车辆(11)获取至少一个另外的评估数据组(18、20),并且将其与所述评估数据组(18、20)组合。
10.一种转向装置,其具有检测单元(28)和计算单元(30),所述检测单元被设置用于检测至少一个检测信号(12),所述计算单元被设置用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
11.一种包括多个根据权利要求10所述的转向装置的系统(32),其中,为了分析和/或至少部分补偿方向盘旋转振动,将转向装置的评估数据组(18、20)相互组合。
12.一种转向装置的控制器(34),该控制器具有用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的计算单元(30)。
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