DE102016107060A1

DE102016107060A1 - Systeme und Verfahren zum Bestimmen einer Lenkleistungsfähigkeit

Info

Publication number: DE102016107060A1
Application number: DE102016107060.2A
Authority: DE
Inventors: Kenneth L. Oblizajek; John D. Sopoci; Ian Y. Hwa
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2016-10-20
Also published as: CN106066246A; US20160305852A1; US9885638B2; CN106066246B

Abstract

Verfahren und eine Vorrichtung werden für das Bestimmen der Lenkleistungsfähigkeit bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Koppeln wenigstens einer Lastquelle mit dem Lenksystem und ein Koppeln eines Abschnitts des Lenksystems mit einer Winkeleingabequelle. Das Verfahren umfasst auch ein Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen an die wenigstens eine Lastquelle durch einen Prozessor, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben, und ein Ausgeben von ein oder mehreren Steuersignalen an die Winkeleingabequelle durch den Prozessor, um eine Eingabe auf das Lenksystem auszuüben. Das Verfahren umfasst ein Empfangen von Drehmomentdaten, die eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, basierend auf der Last, die auf das Lenksystem durch die wenigstens eine Lastquelle ausgeübt wird, und die Eingabe, die durch die Winkeleingabequelle angewandt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Lenksysteme und insbesondere betrifft sie Systeme und Verfahren zum Bestimmen der Leistungsfähigkeit eines Lenkgetriebes, das mit einem Lenksystem assoziiert ist.
HINTERGRUND
Viele Fahrzeuge umfassen ein Lenksystem, um dem Fahrer zu ermöglichen das Fahrzeug zu manövrieren oder zu lenken. In einem Beispiel umfasst das Lenksystem ein Lenkgetriebe, das mit einem Lenkrad gekoppelt ist. Das Lenkgetriebe überträgt die Fahrereingabe von dem Lenkrad auf ein oder mehrere Straßenräder. In einigen Beispielen können Lenkgetriebe Vibrationen von dem einen oder den mehreren Straßenrädern auf den Fahrer übertragen. Derartige Vibrationen können für den Fahrer unerwünscht sein.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zum Bestimmen der Lenkleistungsfähigkeit bereitzustellen, um unerwünschte Vibrationen zu vermindern. Darüber hinaus werden andere wünschenswerte Merkmale und Kennzeichen der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorhergehenden technischen Gebiet und dem Hintergrund deutlich.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Koppeln mindestens einer Lastquelle mit dem Lenksystem und ein Koppeln eines Abschnitts des Lenksystems mit einer Winkeleingabequelle. Das Verfahren umfasst auch ein Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen an wenigstens einer Lastquelle durch einen Prozessor, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben, und ein Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen an die Winkeleingabequelle durch den Prozessor, um eine Eingabe an das Lenksystem anzuwenden. Das Verfahren umfasst ein Empfangen von Drehmomentdaten, die eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, basierend auf der durch die wenigstens eine Lastquelle ausgeübten Last auf das Lenksystem und der Eingabe, die durch die Winkeleingabequelle angewandt wird.
In einer Ausführungsform wird ein System zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems bereitgestellt. Das System umfasst eine Teststruktur, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist. Das System umfasst wenigstens eine Lastquelle, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben. Das System umfasst auch eine Winkeleingabequelle, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist, um eine Eingabe auf das Lenksystem anzuwenden. Das System umfasst auch ein Diagnosemodul, das ein oder mehrere Steuersignale an wenigstens eine Lastquelle und die Winkeleingabequelle ausgibt und Drehmomentdaten empfängt, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems basierend auf der Ausgabe anzeigen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beispielhaften Ausführungsformen werden hiernach in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei ähnliche Nummern ähnliche Elemente bezeichnen und wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Bestimmen einer Lenkleistungsfähigkeit eines Lenkgetriebes ist, gemäß verschiedener Ausführungsformen;
2 eine schematische Darstellung eines Systems zum Bestimmen einer Lenkleistungsfähigkeit eines Lenkgetriebes ist, gemäß verschiedener Ausführungsformen;
3 eine schematische Darstellung eines Systems zum Bestimmen einer Lenkleistungsfähigkeit eines Lenkgetriebes ist, gemäß verschiedener Ausführungsformen;
4 eine schematische Darstellung eines Systems für ein Bestimmen einer Lenkleistungsfähigkeit eines Lenkgetriebes ist, gemäß verschiedener Ausführungsformen;
5 ein Datenflussdiagramm ist, das ein Steuersystem des Systems der 1–4 darstellt, gemäß verschiedener Ausführungsformen;
6 eine beispielhafte grafische Darstellung ist, die durch das Steuersystem der 5 erzeugt wird, gemäß verschiedener Ausführungsformen;
7 eine beispielhafte grafische Darstellung ist, die durch das Steuersystem der 5 erzeugt wird, gemäß verschiedener Ausführungsformen; und
8 ein Flussdiagramm ist, das ein Steuerverfahren des Systems der 1–4 darstellt, gemäß verschiedener Ausführungsformen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist nicht dazu beabsichtigt, die Anmeldung und die Benutzungen zu begrenzen. Darüber hinaus besteht keine Absicht, an irgendeine ausgedrückte oder verwendete Theorie, die in dem vorhergehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird, gebunden zu sein. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf irgendeine Hardware, Software, Firmware, elektronische Steuerkomponente, Verarbeitungslogik und/oder ein Prozessorgerät, einzeln oder in irgendeiner Kombination, einschließlich, ohne Begrenzung auf: Anwendung spezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (anteilig, zweckbestimmt oder gruppenweise) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinierte Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin mit Ausdrücken der funktionellen und/oder logischen Blockkomponenten und verschiedener Verarbeitungsschritte beschrieben werden. Es ist erkenntlich, dass derartige Blockkomponenten durch eine Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten realisiert sein können, die konfiguriert sind, um die spezifischen Funktionen auszuführen. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, z.B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, logische Elemente, Lookup-Tabellen und dergleichen, verwenden, welche verschiedene Funktionen unter der Steuerung von einem oder mehreren Mikroprozessoren oder anderen Steuerungsgeräten ausführen. Zusätzlich wird es für Fachleute der Technik ersichtlich sein, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit irgendeiner Anzahl von Lenksystemen praktiziert werden können und dass das Fahrzeugsystem, das hierin beschrieben ist, nur eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Im Sinne der Kürze können konventionelle Verfahren, die sich auf Signalverarbeiten, Datenübertragen, Signalisieren, Steuern oder andere funktionelle Aspekte des Systems beziehen (und die individuellen Betriebskomponenten des Systems) hierin nicht im Detail beschrieben werden. Darüber hinaus sind die Linien, die in den verschiedenen Figuren hierin enthalten sind, nicht dazu beabsichtigt, um beispielhafte funktionelle Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darzustellen. Es sollte festgestellt werden, dass viele alternative und zusätzliche funktionelle Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt sein können.
Mit Bezug auf 1, wird ein Beispiel eines Systems 10 zum Bestimmen der Lenksystemleistungsfähigkeit gezeigt. Das System 10 umfasst eine Teststruktur 12, wenigstens eine Lastquelle 14, eine Winkeleingabequelle 16, wenigstens einen Sensor 18 und ein Diagnosemodul 20, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie hierin weiterhin erörtert wird, ermöglicht das System 10 die Bestimmung einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystem 22, das mit der Teststruktur 12 gekoppelt ist. Obwohl die Figuren, die hierin gezeigt werden, ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen von Elementen zeigen, können zusätzlich intervenierende Elemente Geräte, Merkmale oder Komponenten in einer aktuellen Ausführungsform vorhanden sein. Es ist auch verständlich, dass 1 nur darstellend ist und nicht maßstäblich gezeichnet sein kann.
Die Teststruktur 12 unterstützt das Lenksystem 22 und kann ein oder mehrere der wenigstens einen Lastquelle 14, der Winkeleingabequelle 16, des wenigstens einen Sensors 18 und des Diagnosemoduls 20 unterstützen. In einem Beispiel ist das Lenksystem 22 ein Lenksystem für den Gebrauch in einem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Automobil, ein Luftfahrzeug, ein Raumfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein sportliches Nutzfahrzeug oder irgendeine andere Art von Fahrzeug sein. Für beispielhafte Zwecke wird die Offenbarung im Kontext mit dem Lenksystem 22, das in einem Automobil verwendet wird, erörtert. Wie anerkannt wird, sind die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung nicht auf ein Automobil begrenzt, da die Verfahren und Systeme zum Bestimmen einer Lenksystemleistungsfähigkeit mit einer Vielfalt von Lenksystemen und Lenkgetrieben ausgeführt werden können, die Eingaben zum Manövrieren eines Fahrzeugs akzeptieren. Somit ist das Lenksystem 22, das hierin dargestellt und beschrieben wird, nur beispielhaft. In dem Beispiel der 1 ist das Lenksystem 22 ein auf Zahnstangen und Ritzel basierendes elektrisches Lenkverstärkungssystem. Es ist anzumerken, dass das Lenksystem 22 nur beispielhaft ist und das Lenksystem 22 kein elektrisches Lenkverstärkungssystem umfassen muss. Vielmehr kann das Lenksystem 22 ein hydraulisch basierendes Lenksystem sein.
Da ein Lenksystem 22 für ein Automobil allgemein bekannt sein kann, wird das Lenksystem 22 nicht in größerem Detail hierin erörtert. Jedoch kurz gesagt, umfasst in diesem Beispiel das Lenksystem 22 ein Lenkgetriebe 28, eine Lenkassistenzeinheit 29, eine erste Zugstange 30 und eine zweite Zugstange 32. Das Lenkgetriebe 28 ist mit der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 gekoppelt. Das Lenkgetriebe 28 empfängt Rotationseingaben von der Winkeleingabequelle 16 und konvergiert über ein geeignetes Getriebe die Rotationseingabe in eine translatorische Eingabe auf eine Treibriemenantriebszahnstange eines elektrischen Verstärkungssystems 31, und die Steuerassistenzeinheit 29 assistiert der Treibriemenantriebszahnstange eines elektrischen Verstärkungssystems 31, um die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 basierend auf der Rotationseingabe, wie es allgemein bekannt ist, zu bewegen. Es ist anzumerken, dass, während das System 10 die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 einschließt, die Leistungsfähigkeit des Lenksystems ohne Benutzung einer ersten Zugstange 30 und einer zweiten Zugstange 32 bestimmt werden kann, und somit die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 optional sind.
In dem Beispiel des Lenksystems 22 umfasst die Teststruktur 12 eine erste Fixierung 34, die mit einer Grundplatte 36 gekoppelt ist. Die Grundplatte 36 ist im Allgemeinen mit der ersten Fixierung 34 und dem Boden eines Arbeitsraums gekoppelt, um die erste Fixierung 34 entgegengesetzt zu einer Bewegung zu sichern. Es ist anzumerken, dass die Anzahl der Fixierungen, die hierin dargestellt werden, nur beispielhaft ist, da irgendeine Anzahl von Fixierungen mit der Teststruktur 12 einschließlich mehrfacher Fixierungen verkörpert werden kann, um die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22 zu bestimmen.
Die erste Fixierung 34 stützt wenigstens das Lenkgetriebe 28 und umfasst eine oder mehrere Kopplungen 42. Die ein oder mehreren Kopplungen 42 sind mit oder über dem Lenkgetriebe 28 so gekoppelt, dass das Lenkgetriebe 28 relativ zu der Teststruktur 12 in der gleichen Weise fixiert ist, wie das Lenkgetriebe 28 in einem Fahrzeug gekoppelt sein würde. In anderer Weise spezifiziert, ist das Lenksystem 22 mit der Teststruktur 12 in der gleichen Weise gekoppelt wie das Lenksystem 22 zum Gebrauch mit einem Fahrzeug gekoppelt ist. Somit sind im Allgemeinen die eine oder mehreren Kopplungen 42 zu oder über das Lenkgetriebe 28 so gekoppelt, dass die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 relativ zu dem Lenkgetriebe 28 bewegbar sind. In einem Beispiel sind die eine oder mehreren Kopplungen 42 fixierte oder statische Kopplungen, die starr das Lenkgetriebe 28 des Lenksystems 22 mit der ersten Fixierung 34 koppeln, jedoch können die die eine oder mehreren Kopplungen 42 leicht flexible oder elastische Kopplungen sein, um das Lenkgetriebe 28 mit der ersten Fixierung 34 zu koppeln.
Die wenigstens eine Lastquelle 14 reagiert auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um eine Last auf wenigstens eine der Zugstangen 30, 32 auszuüben. In einem Beispiel umfasst die wenigstens eine Lastquelle 14 eine erste Lastquelle 70 und eine zweite Lastquelle 72. Die erste Lastquelle 70 kann auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20 reagieren, um eine Last auf die erste Zugstange 30 auszuüben. Die zweite Lastquelle 72 kann auf ein oder mehrere Steuersignale reagieren, um eine Last auf die zweite Zugstange 32 auszuüben. Während die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 hierin nicht derart dargestellt sind, als wären sie mit eine Fixierung der Teststruktur 21 gekoppelt, wie der ersten Fixierung 34, ist es verständlich, dass ein oder mehrere der ersten Lastquelle 70 und der zweiten Lastquelle 72 falls erwünscht zu einer oder mehreren Fixierungen der Teststruktur 12 gekoppelt sein können. Während darüber hinaus, die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 hierin als eine auszuübende Last auf die entsprechende erste Zugstange 30 oder die zweite Zugstange 32 beschrieben und dargestellt werden, können die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 eine Last direkt auf eine bewegbare Verbindung des Lenkgetriebes 28 falls gewünscht ausüben.
In einem Beispiel können die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 Lastzellen umfassen, welche eine Last auf die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 bei einer bestimmten Frequenz ausüben können. In einem Beispiel üben die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jede eine erste Last bei einer ersten Frequenz auf die entsprechende der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 aus und üben eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz auf die entsprechende der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 aus. Im Allgemeinen ist die erste Last unterschiedlich zu der zweiten Last und ist die erste Frequenz unterschiedlich zu der zweiten Frequenz. In einem Beispiel ist die erste Last größer als die zweite Last und die erste Frequenz ist geringer als die zweite Frequenz. Zum Beispiel ist die erste Last etwa 1750 Newton (N), als ein Maximum der ersten Last bei der ersten Frequenz, und die zweite Last ist etwa 250 Newton (N), als ein Maximum der zweiten Last bei der zweiten Frequenz. Die erste Frequenz ist etwa 0,1 Hertz (Hz) und die zweite Frequenz ist etwa 15 Hertz (Hz). Somit sind die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils in der Lage, eine niedrige Frequenzlast und eine hohe Frequenzlast auf die entsprechende der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 auszuüben.
Die Winkeleingabequelle 16 reagiert auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um ein Drehmoment auf das Lenksystem 22 auszuüben. In einem Beispiel ist die Winkeleingabequelle 16 mit dem Lenkgetriebe 28 gekoppelt, um das Drehmoment oder die Drehmomenteingabe repräsentativ für eine Lenkradwinkeleingabe an das Lenkgetriebe 28 bereitzustellen. Alternativ kann die Winkeleingabequelle 16 mit einem Lenkrad, einer Lenksäule oder einer Zwischenwelle, die mit dem Lenksystem 22 assoziiert ist, gekoppelt sein und kann die Lenkradwinkeleingabe direkt auf einer von dem Lenkrad, der Lenksäule oder einer Zwischenwelle ausüben. In einem Beispiel ist die Winkeleingabequelle 16 ein Rotationsaktuator, der eine Eingangswelle 74 des Lenkgetriebes zwischen etwa –30 Grad und etwa 30 Grad relativ zu einer Längsachse der Eingangswelle 74 bei einer Frequenz von etwa 0,1 Hertz (Hz) dreht. In einem Beispiel übt die Winkeleingabequelle 16 das Drehmoment auf das Lenksystem 22 aus, das sich als eine Funktion der ersten Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird, ändert, so dass ein maximaler Wert der ersten Last auf das Lenksystem 22 bei einem maximalen Winkel der Winkeleingabequelle 16 ausgeübt wird. Die erste Last wird allgemein in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegung, die durch die Winkeleingabequelle 16 erzeugt wird, ausgeübt. Auf andere Weise ausgedrückt, dreht die Winkeleingabequelle 16 die Eingangswelle 74 auf einen maximalen Winkel (z.B. etwa –30 Grad, etwa 30 Grad) bei der maximalen Last (z.B. +1750 N, –1750 N) für die erste Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird. Es ist anzumerken, dass diese Eingabe an die Eingangswelle 74 nur beispielhaft ist, da jede Eingabe auf die Eingangswelle 74 angewandt werden könnte, um das Lenken des Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs zu simulieren.
Der wenigstens eine Sensor 18 ist mit dem Lenksystem 22 gekoppelt. In einem Beispiel umfasst der wenigstens eine Sensor 18 einen ersten Kraftsensor 76, einen zweiten Kraftsensor 82, einen Rotationssensor 84 und einen Drehmomentsensor 86. Der erste Kraftsensor 76, der zweite Kraftsensor 82, der Rotationssensor 84 und der Drehmomentsensor 86 stehen jeweils über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation mit dem Diagnosemodul 20, die den Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht. In einem Beispiel umfasst der erste Kraftsensor 76 einen ersten Kraftübertrager. Der erste Kraftsensor 76 misst und überwacht eine Kraft, die auf die erste Zugstange 30 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der zweite Kraftsensor 82 umfasst einen zweiten Kraftübertrager. Der zweite Kraftsensor 82 misst und überwacht eine Kraft, die auf die zweite Zugstange 32 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der Rotationssensor 84 umfasst einen Rotationskodierer. Der Rotationssensor 84 misst und überwacht eine Rotation der Eingangswelle 74 und erzeugt darauf basierende Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Rotationskodierers für den Rotationssensor 84 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Rotationssensor 82 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen einer Rotation der Eingangswelle 74 sein, einschließlich, aber nicht begrenzt auf ein analoges Potentiometer.
Der Drehmomentsensor 86 ist mit der Eingangswelle 74 gekoppelt. Der Drehmomentsensor 86 umfasst einen Drehmomentsensor oder einen Drehmomentübertrager. Der Drehmomentsensor 86 misst und überwacht ein Drehmoment, das auf die Eingangswelle 74 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass, während der Drehmomentsensor 86 hierin als mit dem Messen und Überwachen eines Drehmoments auf die Eingangswelle 74 dargestellt wird, der Drehmomentsensor 86 alternativ auf der Lenksäule oder der Zwischenwelle des Lenksystems 22 ein Drehmoment messen und überwachen kann und zum Beispiel darauf basierend Sensorsignale erzeugen kann. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Drehmomentsensors oder eines Drehmomentübertragers, der mit der Eingangswelle 74 gekoppelt ist, als Drehmomentsensor 86 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Drehmomentsensor 86 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen eines Drehmoments auf der Eingangswelle 74 des Lenksystems 22 umfassen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf einen internen Drehmomentsensor, der mit dem Lenksystem 22 assoziiert ist. Somit ist der Gebrauch eines extern montierten Drehmomentsensors nur beispielhaft.
In verschiedenen Ausführungsformen gibt, mit Bezug auf 1, das Diagnosemodul 20 ein oder mehrere Steuersignale an die erste Lastquelle 70, die zweite Lastquelle 72 und die Winkeleingabequelle 16 des Systems 10 aus, basierend auf Eingabedaten von einem Eingabegerät 78. Das Diagnosemodul 20 empfängt Sensorsignale von dem ersten Kraftsensor 76, dem zweiten Kraftsensor 82, dem Rotationssensor 84 und dem Drehmomentsensor 86 in Reaktion auf die Steuersignale. Das Diagnosemodul 20 wertet die Sensorsingale aus, um eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22 zu bestimmen. Das Diagnosemodul 20 erzeugt Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22 anzeigen. Die Daten umfassen Anzeigedaten für ein Anzeigen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22 über eine Anzeige 80. Das Diagnosemodul 20 speichert auch die Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, in einem Datenspeicher. In einem Beispiel ist das Diagnosemodul 20 mit oder in Kommunikation mit der Anzeige 80 gekoppelt.
Die Anzeige 80 zeigt Daten für den Bediener des Tests an und kann Leistungsfähigkeitsdaten, die mit dem Lenksystem 22 assoziiert sind, anzeigen. Die Anzeige 80 kann als flache Tafelanzeige ausgeführt sein, die mit der Teststruktur 12 gekoppelt ist, sie kann aber auch ein von Hand gehaltenes Gerät oder ein tragbares elektronisches Gerät in Kommunikation mit dem Diagnosemodul 20 umfassen. Die Anzeige 80 umfasst irgendeine geeignete Technologie zum Anzeigen von Informationen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine organisches Licht emittierende Diode (OLED), ein Plasma oder eine Kathodenstrahlröhre (CRT). Die Anzeige 80 kann auch das Eingabegerät 78, falls gewünscht, umfassen. Die Anzeige 80 und das Eingabegerät 78 stehen über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation mit dem Diagnosemodul 20, welche Datentransfer, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht.
In verschiedenen Ausführungsformen erzeugt das Diagnosemodul 20 die Steuersignale basierend auf Nutzereingaben, die von einem Bediener empfangen werden. Ein Eingabegerät 78 ist durch einen Bediener des Systems 10 manipulierbar, um Nutzereingaben zu erzeugen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Nutzereingaben ein Kommando zum Starten oder Stoppen des Testens des Lenksystems 22, wie es hierin erörtert wird, einschließen. Das Eingabegerät 78 kann als eine Tastatur (nicht getrennt gezeigt), als ein Mikrofon (nicht getrennt gezeigt), als eine Touchscreen-Schicht, die mit oder als Teil der Anzeige 80 assoziiert ist, oder als ein anderes geeignetes Gerät, um Daten und/oder Kommandos von dem Nutzer zu empfangen, ausgeführt sein. Natürlich können auch Mehrfach-Eingabegeräte 78 verwendet werden. Es ist anzumerken, dass das Eingabegerät 78, die Anzeige 80 und das Diagnosemodul 20 in verschiedener Weise ausgeführt sein können und ein handgehaltenes oder ein stationäres Computersystem umfassen können, welches über eine geeignete Architektur oder Anordnung in Kommunikation mit der ersten Lastquelle 70, der zweiten Lastquelle 72, der Winkeleingabequelle 60, dem ersten Kraftsensor 76, dem zweiten Kraftsensor 82, dem Rotationssensor 84 und dem Drehmomentsensor 86 stehen kann, welche den Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht.
Nun mit Bezug auf 2 wird ein System 400 zum Bestimmen der Lenkleistungsfähigkeit gezeigt. Da das System 400 ähnlich zu dem System 10, das mit Bezug auf 1 erörtert wurde, sein kann, werden nur die Unterschiede zwischen dem System 10 und dem System 400 hierin im Detail erörtert mit den gleichen Referenznummern, die verwendet wurden, um die gleichen oder im Wesentlichen ähnliche Komponenten zu bezeichnen. Mit Bezug auf 2 umfasst das System 400 die Teststruktur 12, die wenigstens eine Lastquelle 14, die Winkeleingabequelle 16, den wenigstens einen Sensor 18 und das Diagnosemodul 20 gemäß verschiedener Ausführungsformen aufweist. Wie weiterhin hierin erörtert wird, ermöglicht das System 400 eine Bestimmung einer Leistungsfähigkeit des mit der Teststruktur 12 gekoppelten Lenksystems 402. Obwohl die Figuren, die hierin gezeigt werden, ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen der Elemente zeigen, können zusätzlich intervenierende Elemente, Geräte, Merkmale oder Komponenten in einer aktuellen Ausführungsform vorhanden sein. Es ist auch verständlich, dass 2 nur darstellend ist und nicht maßstäblich gezeichnet ist.
Die Teststruktur 12 unterstützt das Lenksystem 402 und kann ein oder mehrere von wenigstens einer Lastquelle 14, der Winkeleingabequelle 16, dem wenigstens einen Sensor 18 und dem Diagnosemodul 20 unterstützen. In einem Beispiel ist das Lenksystem 204 ein Lenksystem für den Gebrauch in einem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Automobil, ein Luftfahrzeug, ein Raumfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein sportliches Nutfahrzeug oder irgendeine andere Art von Fahrzeug sein. Für beispielhafte Zwecke wird die Offenbarung in dem Kontext des Lenksystems 402, das mit einem Automobil verwendet wird, erörtert. In dem Beispiel der 2 ist das Lenksystem 402 eine Säule, die auf einem elektrischen Verstärkungslenksystem bzw. Servolenksystem basiert.
Da ein Lenksystem 402 für ein Automobil allgemein bekannt sein kann, wird das Lenksystem 402 nicht in größerem Detail hierin erörtert. Kurz gesagt, umfasst in diesem Beispiel das Lenksystem 402 jedoch eine Lenksäule 401, eine Lenkassistenzeinheit 406, eine Zwischenwelle 408, eine manuelle Lenkzahnstangen- und Ritzelbaugruppe 410, die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32. Die Lenksäule 401 empfängt eine Rotationseingabe von der Winkeleingabequelle 16 und überträgt die Rotationseingabe in eine Eingabe für die Zwischenwelle 408 mit der Assistenzeinheit 406, die eine Assistenz bereitstellt. Die Zwischenwelle 408 ist mit dem manuellen Lenkgetriebe 410 gekoppelt und überträgt die Rotationseingabe von der Lenksäule 410 auf das manuelle Lenkgetriebe 410. Das manuelle Lenkgetriebe 410 konvertiert über eine geeignete Schaltung die Rotationseingabe in eine translatorische Eingabe auf die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32, wie es allgemein bekannt. Es ist anzumerken, dass, während das System 400 die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 umfasst, die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 402 ohne den Gebrauch der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 verwendet werden kann, und die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 somit optional sind.
In dem Beispiel des Lenksystems 402 umfasst die Teststruktur 12 die erste Fixierung 34, die mit der Grundplatte 36 gekoppelt ist. Die erste Fixierung 34 stützt wenigstens das manuelle Lenkgetriebe 410 und umfasst die eine oder die mehreren Kopplungen 42. Die eine oder die mehreren Kopplungen 42 sind mit oder über das manuelle Lenkgetriebe 410 derart gekoppelt, dass das Lenksystem 402 relativ zu der Teststruktur 12 in der gleichen Weise fixiert ist, wie das Lenksystem 402 mit einem Fahrzeug gekoppelt sein würde.
Die wenigstens eine Lastquelle 14 reagiert auf eines oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um eine Last auf wenigstens eine der Zugstangen 30, 32 über eine entsprechende erste Lastquelle 70 beziehungsweise zweite Lastquelle 72 auszuüben. Die erste Lastquelle 70 kann auf eine oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20 reagieren, um eine Last auf die erste Zugstange 30 auszuüben. Die zweite Lastquelle 72 kann auf ein oder mehrere Steuersignale reagieren, um eine Last auf die zweite Zugstange 32 auszuüben. In einem Beispiel üben die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils eine erste Last bei einer ersten Frequenz auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 beziehungsweise der zweiten Zugstange 32 aus und üben eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 aus. Im Allgemeinen ist die erste Last unterschiedlich zu der zweiten Last und ist die erste Frequenz unterschiedlich zu der zweiten Frequenz. In einem Beispiel ist die erste Last größer als die zweite Last und die erste Frequenz geringer als die zweite Frequenz. Zum Beispiel ist die erste Last etwa 1750 Newton (N), als ein Maximum der ersten Last bei der ersten Frequenz, und die zweite Last ist etwa 250 Newton (N), als ein Maximum der zweiten Last bei der zweiten Frequenz. Die erste Frequenz ist etwa 0,1 Hertz (Hz) und die zweite Frequenz ist etwa 15 Hertz (Hz). Somit sind die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils in der Lage, eine niedrige Frequenzlast und eine hohe Frequenzlast auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 auszuüben.
Die Winkeleingabequelle 16 reagiert auf ein oder mehr Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um ein Drehmoment auf die Lenksäule 401 auszuüben. In einem Beispiel ist die Winkeleingabequelle 16 mit der Lenksäule 401 gekoppelt, um das Drehmoment oder eine Drehmomenteingabe, die repräsentativ für eine Lenkradwinkeleingabe ist, auf die Lenksäule 401 auszuüben. Alternativ kann die Winkeleingabequelle 16 mit einem Lenkrad oder einer Lenksäule gekoppelt sein, die mit dem Lenksystem 402 assoziiert sind, und kann die Lenkradwinkeleingabe direkt auf eines von dem Lenkrad oder der Lenksäule anwenden. In einem Beispiel ist die Winkeleingabequelle 16 ein Rotationsaktuator zum Drehen einer Eingangswelle 412 der Lenksäule 401 zwischen etwa –30 Grad und etwa 30 Grad relativ zu einer Längsachse der Eingangswelle 412 bei einer Frequenz von etwa 0,1 Hertz (Hz). In einem Beispiel übt die Winkeleingabequelle 16 das Drehmoment auf das Lenksystem 402 aus, das sich als eine Funktion der ersten Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird, ändert, so dass ein maximaler Wert der ersten Last auf das Lenksystem 402 ausgeübt wird bei einem maximalen Winkel der Winkeleingabequelle 16. Die erste Last wird allgemein in einer Richtung entgegengesetzt zu der Bewegung, die durch die Winkeleingabequelle 16 erzeugt wird, ausgeübt. Auf andere Weise ausgedrückt, dreht die Winkeleingabequelle 16 die Eingangswelle 412 auf einen maximalen Winkel (z.B. etwa –30 Grad, etwa 30 Grad) bei der maximalen Last (z.B. +1750 N, –1750 N) für die erste Last, die durch die erste Lastquelle 70 angewandt wird. Es ist anzumerken, dass diese Eingabe auf die Eingangswelle 412 nur beispielhaft ist, da jede Eingabe auf die Eingangswelle 412 angewandt werden könnte, um das Lenken des Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs zu simulieren.
Der wenigstens eine Sensor 18 ist mit dem Lenksystem 402 gekoppelt. In einem Beispiel umfasst der wenigstens eine Sensor 18 den ersten Kraftsensor 76, den zweiten Kraftsensor 82, den Rotationssensor 84 und den Drehmomentsensor 86. Der erste Kraftsensor 76, der zweite Kraftsensor 82, der Rotationssensor 84 und der Drehmomentsensor 86 stehen jeweils über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation mit dem Diagnosemodul 20, die einen Datentransfer, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht. In einem Beispiel umfasst der erste Kraftsensor 76 einen ersten Kraftübertrager. Der erste Kraftsensor 76 misst und überwacht eine Kraft, die auf die erste Zugstange 30 einwirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der zweite Kraftsensor 82 umfasst einen zweiten Kraftübertrager. Der zweite Kraftsensor 82 misst und überwacht eine Kraft, die auf die zweite Zugstange 32 einwirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der Rotationssensor 84 umfasst einen Rotationskodierer. Der Rotationssensor 84 misst und überwacht eine Rotation der Eingangswelle 412 und erzeugt darauf basierende Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Rotationskodierers für den Rotationssensor 84 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Rotationssensor 84 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen einer Rotation der Eingangswelle 412 umfassen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf ein analoges Potentiometer.
Der Drehmomentsensor 86 ist mit der Eingangswelle 412 gekoppelt. Der Drehmomentsensor 86 umfasst einen Drehmomentsensor oder einen Drehmomentübertrager. Der Drehmomentsensor 86 misst und überwacht ein Drehmoment, das auf die Eingangswelle 412 wirkt und erzeugt darauf basierende Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass, während der Drehmomentsensor 86 hierin als mit dem Messen und Überwachen eines Drehmoments auf die Eingangswelle 412 dargestellt ist, der Drehmomentsensor 86 alternativ ein Drehmoment auf die Lenksäule oder die Zwischenwelle des Lenksystems 402 messen und überwachen kann und zum Beispiel darauf basierend Sensorsignale erzeugt. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Drehmomentsensors oder Drehmomentübertragers, der mit der Eingangswelle 412 wie der Drehmomentsensor gekoppelt ist, nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Drehmomentsensor 86 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen eines Drehmoments auf die Eingangswelle 412 des Lenksystems 604 umfassen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf einen internen Drehmomentsensor, der mit dem Lenksystem 402 assoziiert ist, wie ein interner Drehmomentsensor, der mit der Steuerassistenzeinheit 406 assoziiert ist. Somit ist der Gebrauch eines extern montierten Drehmomentsensors nur beispielhaft.
In verschiedenen Ausführungsformen mit Bezug auf 2 gibt das Diagnosemodul 20 ein oder mehr Steuersignale an die erste Lastquelle 70, die zweite Lastquelle 72 und die Winkeleingabequelle 16 des Systems 400 basierend auf Eingabedaten von einem Eingabegerät 78 aus. Das Diagnosemodul 20 empfängt Sensorsignale von dem ersten Kraftsensor 76, dem zweiten Kraftsensor 82, dem Rotationssensor 84 und dem Drehmomentsensor 86 in Reaktion auf die Steuersignale. Das Diagnosemodul 20 bewertet die Sensorsignale, um eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems 402 zu bestimmen. Das Diagnosemodul 20 erzeugt Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 402 anzeigen. Die Daten umfassen Anzeigedaten für ein Anzeigen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 402 über eine Anzeige 80. Das Diagnosemodul 20 speichert auch die Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 402 anzeigen, in einem Datenspeicher. Wie mit Bezug auf 1 erörtert, ist das Diagnosemodul 20 mit der Anzeige 80 und dem Eingabegerät 78 gekoppelt oder steht mit diesen über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation, welche einen Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht.
Nun mit Bezug auf 3 wird ein System 500 zum Bestimmen der Lenkleistungsfähigkeit gezeigt. Da das System 500 ähnlich zu dem System 10, das mit Bezug auf 1 erörtert wurde, ist, werden nur die Unterschiede zwischen dem System 10 und dem System 500 im Detail hierin erörtert mit den gleichen Referenznummern, die zum Bezeichnen der gleichen oder im Wesentlichen ähnlichen Komponenten verwendet werden. Mit Bezug auf 3 umfasst das System 500 die Teststruktur 12, die wenigstens eine Lastquelle 14, die Winkeleingabequelle 16, den wenigstens einen Sensor 18 und das Diagnosemodul 20 entsprechend verschiedener Ausführungsformen. Wie hierin weiterhin erörtert wird, ermöglicht das System 500 die Bestimmung einer Leistungsfähigkeit des Lenksystems 502, das mit der Teststruktur 12 gekoppelt ist. Obwohl die hierin gezeigten Figuren ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen der Elemente zeigen, können zusätzliche intervenierende Elemente, Geräte, Merkmale oder Komponenten in einer aktuellen Ausführungsform vorhanden sein. Es sollte auch verständlich sein, dass 3 nur darstellend ist und nicht maßstabsgerecht gezeichnet sein kann.
Die Teststruktur 12 unterstützt das Lenksystem 502 und kann ein oder mehrere der wenigstens einen Lastquelle 14, der Winkeleingabequelle 16, des wenigstens einen Sensors 18 und des Diagnosemoduls 20 unterstützten. In einem Beispiel ist das Lenksystem 502 ein Lenksystem zum Gebrauch in einem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Automobil, ein Luftfahrzeug, ein Raumfahrzeug, ein Wasserkraftfahrzeug, ein sportliches Nutzfahrzeug oder irgendeine andere Art von Fahrzeug sein. Für beispielhafte Zwecke wird die Offenbarung im Kontext mit dem Lenksystem 502 erörtert, das in einem Automobil verwendet wird. In dem Beispiel der 3 ist das Lenksystem 502 ein zentrales auf einem Nebenantrieb basierendes elektrisches Verstärkungslenksystem.
Da ein Lenksystem 502 für ein Automobil allgemein bekannt sein kann, wird das Lenksystem 502 nicht in größerem Detail hierin erörtert. Kurz gesagt, umfasst in diesem Beispiel das Lenksystem 502 jedoch eine Lenkassistenzeinheit 506, die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32. Die Lenkassistenzeinheit 506 empfängt eine Rotationseingabe von der Winkeleingabequelle 16 und konvertiert, über eine Getriebeübersetzung, die Rotationseingabe in eine translatorische Eingabe für die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32, wie es allgemein bekannt ist. Es sollte angemerkt sein, dass, während das System 500 die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 umfasst, die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 502 ohne den Gebrauch der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 bestimmt werden kann, und die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 somit optional sind.
In dem Beispiel des Lenksystems 502 umfasst die Teststruktur 12 die erste Fixierung 34, die mit der Grundplatte 36 gekoppelt ist. Die erste Fixierung 34 unterstützt wenigstens das Lenkgetriebe 506 und umfasst ein oder mehrere Kopplungen 42. Die ein oder mehreren Kopplungen 42 sind mit der oder über die Lenkassistenzeinheit 506 derart gekoppelt, dass das Lenksystem 502 relativ zu der Teststruktur 12, in der gleichen Weise wie das Lenksystem 502 mit einem Fahrzeug gekoppelt sein würde, fixiert ist.
Die wenigstens eine Lastquelle 14 reagiert auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um eine Last auf wenigstens eine der Zugstangen 30, 32 über eine entsprechende erste Lastquelle 70 beziehungsweise zweite Lastquelle 72 auszuüben. Die erste Lastquelle 70 kann auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20 reagieren, um eine Last auf die erste Zugstange 30 auszuüben. Die zweite Lastquelle 72 kann auf ein oder mehr Steuersignale reagieren, um eine Last auf die zweite Zugstange 32 auszuüben. In einem Beispiel kann die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils eine erste Last bei einer ersten Frequenz auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 ausüben und eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz entsprechend auf eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 ausüben. Im Allgemeinen ist die erste Last unterschiedlich zu der zweiten Last und unterscheidet sich die erste Frequenz von der zweiten Frequenz. In einem Beispiel ist die erste Last größer als die zweite Last und ist die erste Frequenz kleiner als die zweite Frequenz. Zum Beispiel ist die erste Last etwa 1750 Newton (N), als ein Maximum der ersten Last bei der ersten Frequenz, und die zweite Last ist etwa 250 Newton (N), als ein Maximum der zweiten Last bei der zweiten Frequenz. Die erste Frequenz ist etwa 0,1 Hertz (Hz) und die zweite Frequenz ist etwa 15 Hertz (Hz). Somit sind die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils in der Lage, eine niedrige Frequenzlast und eine hohe Frequenzlast auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 auszuüben.
Die Winkeleingabequelle 16 reagiert auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um ein Drehmoment auf die Lenkassistenzeinheit 506 auszuüben. In einem Beispiel ist die Lenkeingabequelle 16 mit der Lenkassistenzeinheit 506 gekoppelt, um das Drehmoment oder eine Drehmomenteingabe, die für eine Lenkradwinkeleingabe repräsentativ ist, zu der Lenkassistenzeinheit 506 bereitzustellen. Alternativ kann die Winkeleingabequelle 16 mit einem Lenkrad oder einer Lenksäule, welche mit dem Lenksystem 502 assoziiert ist, gekoppelt sein und kann die Lenkradwinkeleingabe direkt auf das Lenkrad oder die Lenksäule ausüben. In einem Beispiel ist die Lenkeingabequelle 16 ein Rotationsaktuator, der eine Eingangswelle 508 der Lenkassistenzeinheit 506 zwischen etwa –30 Grad und etwa 30 Grad relativ zu einer Längsachse der Eingangswelle 508 bei einer Frequenz von etwa 0,1 Hertz (Hz) dreht. In einem Beispiel verwendet die Winkeleingabequelle 16 das Drehmoment auf das Steuersystem 502, welches sich als eine Funktion der ersten Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird, ändert, so dass ein maximaler Wert der ersten Last auf das Lenksystem 502 bei einem maximalen Winkel der Winkeleingabequelle 16 ausgeübt wird. Die erste Last wird allgemein in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegung, die durch die Winkeleingabequelle 16 erzeugt wird, ausgeübt. Auf andere Weise ausgedrückt, dreht die Winkeleingabequelle 16 die Eingangswelle 508 um einen maximalen Winkel (z.B. etwa –30 Grad, etwa 30 Grad) bei der maximalen Last (z.B. +1750 N, –1750 N) für die erste Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird. Es ist anzumerken, dass diese Eingabe an die Eingangswelle 508 nur beispielhaft ist, da jede Eingabe auf die Eingangswelle 508 ausgeübt werden könnte, um das Lenken des Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs zu simulieren.
Der wenigstens eine Sensor 18 ist mit dem Lenksystem 502 gekoppelt. In einem Beispiel umfasst der wenigstens eine Sensor 18 den ersten Kraftsensor 76, den zweiten Kraftsensor 82, den Rotationssensor 84 und den Drehmomentsensor 86. Der erste Kraftsensor 76, der zweite Kraftsensor 82, der Rotationssensor 84 und der Drehmomentsensor 86 stehen jeweils über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation mit dem Diagnosemodul 20, welche den Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht. In einem Beispiel umfasst der erste Kraftsensor 76 einen ersten Kraftübertrager. Der erste Kraftsensor 76 misst und überwacht eine Kraft, die auf die erste Zugstange 30 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der zweite Kraftsensor 82 umfasst einen zweiten Kraftübertrager. Der zweite Kraftsensor 82 misst und überwacht eine Kraft, die auf die zweite Zugstange 32 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der Rotationssensor 84 umfasst einen Rotationskodierer. Der Rotationssensor 84 misst und überwacht eine Rotation der Eingangswelle 508 und erzeugt darauf basierende Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Rotationskodierers für den Rotationssensor 84 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Rotationssensor 82 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen einer Rotation der Eingangswelle 508 sein, einschließlich, aber nicht begrenzt auf ein analoges Potentiometer.
Der Drehmomentsensor 86 ist mit der Eingangswelle 508 gekoppelt. Der Drehmomentsensor 86 umfasst einen Drehmomentsensor oder einen Drehmomentumformer. Der Drehmomentsensor 86 misst und überwacht ein Drehmoment, das auf die Eingangswelle 508 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass, während der Drehmomentsensor 86 hierin dargestellt wird, als mit dem Messen und Überwachen eines Drehmoments auf die Eingangswelle 508 assoziiert zu sein, der Drehmomentsensor 86 alternativ auf der Lenksäule oder der Zwischenwelle des Lenksystems 502 ein Drehmoment messen und überwachen kann und zum Beispiel darauf basierend Sensorsignale erzeugen kann. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Drehmomentsensors oder eines Drehmomentumformers, der mit der Eingangswelle 508 gekoppelt ist, als Drehmomentsensor 86 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Drehmomentsensor 86 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen eines Drehmoments auf der Eingangswelle 508 des Lenksystems 502 umfassen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf einen internen Drehmomentsensor, der mit dem Lenksystem 502 assoziiert ist, wie einem internen Drehmomentsensor, der mit der Lenkassistenzeinheit 506 assoziiert ist. Somit ist der Gebrauch eines extern montierten Drehmomentsensors nur beispielhaft.
In verschiedenen Ausführungsformen gibt, mit Bezug auf 3, das Diagnosemodul 20 ein oder mehrere Steuersignale an die erste Lastquelle 70, die zweite Lastquelle 72 und die Winkeleingabequelle 16 des Systems 500 aus, basierend auf Eingabedaten von einem Eingabegerät 78. Das Diagnosemodul 20 empfängt Sensorsignale von dem ersten Kraftsensor 76, dem zweiten Kraftsensor 82, dem Rotationssensor 84 und dem Drehmomentsensor 86 in Reaktion auf die Steuersignale. Das Diagnosemodul 20 wertet die Sensorsingale aus, um eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems 502 zu bestimmen. Das Diagnosemodul 20 erzeugt Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 502 anzeigen. Die Daten umfassen Anzeigedaten für ein Anzeigen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 502 über eine Anzeige 80. Das Diagnosemodul 20 speichert auch die Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 502 anzeigen, in einem Datenspeicher. Wie mit Bezug auf 1 erörtert, ist das Diagnosemodul 20 mit der Anzeige 80 und dem Eingabegerät 78 gekoppelt oder steht mit diesen über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation, welche den Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht.
Nun mit Bezug auf 4 wird ein System 600 zum Bestimmen der Lenkleistungsfähigkeit gezeigt. Da das System 600 ähnlich zu dem System 10, das mit Bezug auf 1 erörtert wurde, sein kann, werden nur Unterschiede zwischen dem System 10 und dem System 600 hierin im Detail erörtert mit den gleichen Bezugsnummern, die zum Bezeichnen der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Komponenten verwendet werden. Mit Bezug auf 4 umfasst das System 600 eine Teststruktur 602, die wenigstens eine Lastquelle 14, die Winkeleingabequelle 16, den wenigstens einen Sensor 18 und das Diagnosemodul 20 umfasst, gemäß verschiedener Ausführungsformen. Wie weiterhin hierin erörtert wird, ermöglicht das System 600 die Bestimmung einer Leistungsfähigkeit eines mit der Teststruktur 602 Gekoppelten Lenksystems 604. Obwohl die Figuren, die hierin gezeigt werden, ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen der Elemente zeigen, können zusätzlich intervenierende Elemente, Geräte, Merkmale oder Komponenten in einer aktuellen Ausführungsform vorhanden sein. Es ist auch verständlich, dass 4 nur darstellend ist und nicht maßstäblich gezeichnet sein kann.
Die Teststruktur 602 unterstützt das Lenksystem 604 und kann ein oder mehrere von wenigstens einer Lastquelle 14, der Winkeleingabequelle 16, dem wenigstens einen Sensor 18 und dem Diagnosemodul 20 unterstützen. In einem Beispiel ist das Lenksystem 604 ein Lenksystem für den Gebrauch in einem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Automobil, ein Luftfahrzeug, ein Raumfahrzeug, Wasserkraftfahrzeug, ein sportliches Nutzfahrzeug oder irgendeine andere Art von Fahrzeug sein. Für beispielhafte Zwecke wird die Offenbarung in dem Kontext des Lenksystems 604, das mit einem Automobil verwendet wird, erörtert. In dem Beispiel der 4 ist das Lenksystem 604 ein rezirkulierendes Kugel- oder integriertes Lenksystem. Das Lenksystem 604 kann ein hydraulisch basierte System oder ein elektrisches Verstärkungssystem, wie es für den Fachmann der Technik bekannt ist, sein.
Da ein Lenksystem 604 für ein Automobil allgemein bekannt sein kann, wird das Lenksystem 604 nicht in größerem Detail hierin erörtert. Kurz gesagt, umfasst in diesem Beispiel das Lenksystem 604 jedoch eine Lenkassistenzeinheit 606, einen Lenkarm 608, eine Servostange 610, einen Lenkzwischenhebel 612, die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32. Die Lenkassistenzeinheit 606 empfängt eine Rotationseingabe von der Winkeleingabequelle 16 und konvertiert, durch eine geeignete Getriebeübersetzung, die Rotationseingabe in eine Eingabe für einen Lenkarm 608. Der Lenkarm 608 überträgt die Eingabe durch die Servostange 610 zu der ersten Zugstange 30 und zu der zweiten Zugstange 32, wie es allgemein bekannt ist. Es ist anzumerken, dass, während das System 600 die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 umfasst, die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 604 ohne den Gebrauch der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 bestimmt werden kann, und die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 somit optional sind.
In dem Beispiel des Lenksystems 604 umfasst die Teststruktur 602 eine erste Fixierung 614, die mit der Grundplatte 36 gekoppelt ist und eine zweite Fixierung 615, die mit der ersten Fixierung 614 gekoppelt ist. Es ist anzumerken, dass die zweite Fixierung 615 falls gewünscht mit der Grundplatte 36 gekoppelt sein kann. Die erste Fixierung 614 unterstützt wenigstens die Lenkassistenzeinheit 606 und die zweite Fixierung 615 umfasst eine oder die mehreren Kopplungen 616. Die eine oder die mehreren Kopplungen 616 sind mit dem Lenkzwischenhebel 612 und der Lenkassistenzeinheit 606 derart gekoppelt, dass das Lenksystem 604 relativ zu der Teststruktur 602 in der gleichen Weise fixiert ist, wie das Lenksystem 604 mit einem Fahrzeug gekoppelt sein würde. In einem Beispiel ist die Lenkassistenzeinheit 606 im Wesentlichen starr mit der zweiten Fixierung 615 gekoppelt und der Lenkzwischenhebel 612 ist mit der zweiten Fixierung 615 derart gekoppelt, um einen gewissen Grad von rotierbarer Freiheit relativ zu der zweiten Fixierung 615 aufzuweisen.
Die wenigstens eine Lastquelle 14 reagiert auf ein oder mehrere Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um eine Last auf wenigstens eine der Zugstangen 30, 32 über eine entsprechende erste Lastquelle 70 beziehungsweise zweite Lastquelle 72 auszuüben. Die erste Lastquelle 70 kann auf das eine oder die mehreren Steuersignale von dem Diagnosemodul 20 reagieren, um eine Last auf die erste Zugstange 30 auszuüben. Die zweite Lastquelle 72 kann auf ein oder mehrere Steuersignale reagieren, um eine Last auf die zweite Zugstange 32 auszuüben. In einem Beispiel üben die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils eine erste Last bei einer ersten Frequenz auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 aus und üben eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 aus. Im Allgemeinen ist die erste Last unterschiedlich zu der zweiten Last und unterscheidet sich die erste Frequenz von der zweiten Frequenz. In einem Beispiel ist die erste Last größer als die zweite Last und ist die erste Frequenz geringer als die zweite Frequenz. Zum Beispiel ist die erste Last etwa 1750 Newton (N), als ein Maximum der ersten Last bei der ersten Frequenz, und die zweite Last ist etwa 250 Newton (N), als ein Maximum der zweiten Last bei der zweiten Frequenz. Die erste Frequenz ist etwa 0,1 Hertz (Hz) und die zweite Frequenz ist etwa 15 Hertz (Hz). Somit sind die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 jeweils in der Lage, eine niedrige Frequenzlast und eine hohe Frequenzlast auf die entsprechend eine der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 auszuüben.
Die Winkeleingabequelle 16 reagiert auf ein oder mehr Steuersignale von dem Diagnosemodul 20, um ein Drehmoment auf die Lenkassistenzeinheit 606 auszuüben. In einem Beispiel ist die Winkeleingabequelle 16 mit der Lenkassistenzeinheit 606 gekoppelt, um das Drehmoment oder eine Drehmomenteingabe, die repräsentativ für eine Lenkradwinkeleingabe ist, an der Lenkassistenzeinheit 606 bereitzustellen. Alternativ kann die Winkeleingabequelle 16 mit einem Lenkrad oder einer Lenksäule gekoppelt sein, die mit dem Lenksystem 604 assoziiert sind, und kann die Lenkradwinkeleingabe direkt auf eines von dem Lenkrad oder der Lenksäule ausüben. In einem Beispiel ist die Winkeleingabequelle 16 ein Rotationsaktuator zum Drehen einer Eingangswelle 618 der Lenkassistenzeinheit 606 zwischen etwa –30 Grad und etwa 30 Grad relativ zu einer Längsachse der Eingangswelle 618 bei einer Frequenz von etwa 0,1 Hertz (Hz). In einem Beispiel übt die Winkeleingabequelle 16 das Drehmoment auf das Lenksystem 604 aus, das sich als eine Funktion der ersten Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird, ändert, so dass ein maximaler Wert der ersten Last auf das Lenksystem 604 ausgeübt wird bei einem maximalen Winkel der Winkeleingabequelle 16. Die erste Last wird allgemein in einer Richtung entgegengesetzt zu der Bewegung, die durch die Winkeleingabequelle 16 erzeugt wird, ausgeübt. Auf andere Weise ausgedrückt, dreht die Winkeleingabequelle 16 die Eingangswelle 618 um einen maximalen Winkel (z.B. etwa –30 Grad, etwa 30 Grad) bei der maximalen Last (z.B. +1750 N, –1750 N) für die erste Last, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird. Es ist anzumerken, dass diese Eingabe auf die Eingangswelle 618 nur beispielhaft ist, da jede Eingabe auf die Eingangswelle 618 angewandt werden könnte, um das Lenken des Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs zu simulieren.
Der wenigstens eine Sensor 18 ist mit dem Lenksystem 604 gekoppelt. In einem Beispiel umfasst der wenigstens eine Sensor 18 den ersten Kraftsensor 76, den zweiten Kraftsensor 82, den Rotationssensor 84 und den Drehmomentsensor 86. Der erste Kraftsensor 76, der zweite Kraftsensor 82, der Rotationssensor 84 und der Drehmomentsensor 86 stehen jeweils über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation mit dem Diagnosemodul 20, welche den Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht. In einem Beispiel umfasst der erste Kraftsensor 76 einen ersten Kraftübertrager. Der erste Kraftsensor 76 misst und überwacht eine Kraft, die auf die erste Zugstange 30 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der zweite Kraftsensor 82 umfasst einen zweiten Kraftübertrager. Der zweite Kraftsensor 82 misst und überwacht eine Kraft, die auf die zweite Zugstange 32 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Der Rotationssensor 84 umfasst einen Rotationskodierer. Der Rotationssensor 84 misst und überwacht eine Rotation der Eingangswelle 618 und erzeugt darauf basierende Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Rotationskodierers für den Rotationssensor 84 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Rotationssensor 82 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen einer Rotation der Eingangswelle 618 sein, einschließlich, aber nicht begrenzt auf ein analoges Potentiometer.
Der Drehmomentsensor 86 ist mit der Eingangswelle 618 gekoppelt. Der Drehmomentsensor 86 umfasst einen Drehmomentsensor oder einen Drehmomentumformer. Der Drehmomentsensor 86 misst und überwacht ein Drehmoment, das auf die Eingangswelle 618 wirkt, und erzeugt darauf basierend Sensorsignale. Es ist anzumerken, dass, während der Drehmomentsensor 86 hierin dargestellt wird, als mit dem Messen und Überwachen eines Drehmoments auf die Eingangswelle 618 assoziiert zu sein, der Drehmomentsensor 86 alternativ auf der Lenksäule oder der Zwischenwelle des Lenksystems 604 ein Drehmoment messen und überwachen kann und zum Beispiel darauf basierend Sensorsignale erzeugen kann. Es ist anzumerken, dass der Gebrauch eines Drehmomentsensors oder eines Drehmomentumformers, der mit der Eingangswelle 618 gekoppelt ist, als Drehmomentsensor 86 nur beispielhaft ist. In dieser Beziehung kann der Drehmomentsensor 86 irgendein geeignetes Gerät zum Messen und Überwachen eines Drehmoments auf der Eingangswelle 618 des Lenksystems 604 umfassen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf einen internen Drehmomentsensor, der mit dem Lenksystem 604 assoziiert ist, wie einem internen Drehmomentsensor, der mit der Lenkassistenzeinheit 606 assoziiert ist. Somit ist der Gebrauch eines extern montierten Drehmomentsensors nur beispielhaft.
In verschiedenen Ausführungsformen gibt, mit Bezug auf 4, das Diagnosemodul 20 ein oder mehrere Steuersignale an die erste Lastquelle 70, die zweite Lastquelle 72 und die Winkeleingabequelle 16 des Systems 600 aus, basierend auf Eingabedaten von einem Eingabegerät 78. Das Diagnosemodul 20 empfängt Sensorsignale von dem ersten Kraftsensor 76, dem zweiten Kraftsensor 82, dem Rotationssensor 84 und dem Drehmomentsensor 86 in Reaktion auf die Steuersignale. Das Diagnosemodul 20 wertet die Sensorsingale aus, um eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems 604 zu bestimmen. Das Diagnosemodul 20 erzeugt Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 604 anzeigen. Die Daten umfassen Anzeigedaten für ein Anzeigen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 604 über eine Anzeige 80. Das Diagnosemodul 20 speichert auch die Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 604 anzeigen, in einem Datenspeicher. Wie mit Bezug auf 1 erörtert, ist das Diagnosemodul 20 gekoppelt mit der Anzeige 80 und dem Eingabegerät 78 oder steht mit diesen über eine geeignete Kommunikationsarchitektur oder Anordnung in Kommunikation, welche den Transfer von Daten, Kommandos, Leistung usw. ermöglicht.
Es ist anzumerken, dass die Lenksysteme 22, 402, 502, 604, die mit den 1–4 erörtert wurden, nur beispielhaft sind und das System und die Verfahren zum Bestimmen der Lenksystemleistungsfähigkeit, die hierin beschrieben werden, auf irgendein anwendbares Lenksystem ausgeübt werden können und somit sind die Teststrukturen 12, 602, die hierin dargestellt sind, nur beispielhaft. Zum Beispiel können die verschiedenen Lehren der vorliegenden Offenbarung zum Bestimmen der Leistungsfähigkeit auf ein hydraulischen Servolenksystems (HPS), ein duales Ritzellenksystem, ein konzentrisches Zahnstangenlenksystem, ein elektrisches Ritzelservolenksystem usw. angewandt werden.
Nun mit Bezug auf 5, und mit fortgesetztem Bezug auf 1–4, stellt ein Datenflussdiagramm verschiedene Ausführungsformen des Diagnosemoduls 20 dar. Verschiedene Ausführungsformen des Diagnosemoduls 20 entsprechend der vorliegenden Offenbarung können eine Anzahl von Hilfsmodulen einschließen, die innerhalb des Diagnosemoduls 20 angeordnet sind. Wie ersichtlich sein kann, können die Hilfsmodule, die in 5 gezeigt sind, kombiniert und/oder weiter aufgeteilt werden, um in ähnlicher Weise die erste Lastquelle 70, die zweite Lastquelle 72 und die Winkeleingabequelle 16 zu steuern und die Leistungsfähigkeitsdaten auszugeben. Eingaben in das System können von dem wenigstens einen Sensor 18 (1–4) empfangen werden, und von einem oder mehreren der Eingabegeräte 78 der Teststruktur 12, 602 empfangen werden, von anderen Steuermodulen (nicht gezeigt) empfangen werden und/oder durch andere Hilfsmodule (nicht gezeigt) innerhalb des Diagnosemoduls 20 bestimmt/modelliert werden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Diagnosemodul 20 ein Teststeuermodul 102, ein Bewertungsmodul 104 und ein Nutzerschnittstellen-(UI)Steuermodul 106.
Das UI-Steuermodul 106 erzeugt Nutzerschnittstellendaten 108, die von der Anzeige 80 verwendet werden können, um eine grafische Darstellung 200 (6) auf einer sichtbaren Nutzerschnittstelle anzuzeigen, die Daten in Bezug auf die Leistungsfähigkeit der Leistungssysteme 22, 402, 502, 604 einschließen können. In einem Beispiel erzeugt das UI-Steuermodul 106 die Nutzerschnittstellendaten 108 basierend auf den Leistungsfähigkeitsdaten 110 und den Testleistungsfähigkeitsdaten 112, die als Eingabe von dem Bewertungsmodul 104 empfangen werden. Wie unten in größerem Detail erörtert wird, umfassen die Leistungsfähigkeitsdaten 110 gefilterte Daten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22, 402, 502, 604 basierend auf den Sensordaten 138, wie sie durch das Bewertungsmodul 104 erzeugt werden, anzeigen, zum Anzeigen auf der grafischen Darstellung 200. Wie weiterhin hierin erörtert wird, umfassen die Testleistungsfähigkeitsdaten 112 gefilterte Daten, die von dem Bewertungsmodul 104 empfangen werden, welches eine Indikation bereitstellt, dass der Test normal arbeitet. In einem Beispiel umfassen die Testleistungsfähigkeitsdaten 112 Lastfähigkeitsdaten 114 und Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116. Die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114 umfassen gefilterte Daten mit Bezug auf die Last, die durch die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 ausgeübt werden, und umfassen die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 gefilterte Daten, welche einen Eingabewinkel betreffen, der auf die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 durch die Winkeleingabequelle 16 ausgeübt wird.
Zum Beispiel wird mit Bezugnahme auf die 6 und 7 eine beispielhafte grafische Darstellung 200 der Ausgabe durch das UI-Steuermodul 106 zum Anzeigen auf der Anzeige 80 dargestellt, in der die grafische Darstellung 200 eine grafische Präsentation der Leistungsfähigkeitsdaten 110 und der Testleistungsfähigkeitsdaten 112 umfasst. Es ist anzumerken, dass, während die grafische Darstellung 200 als auf der Anzeige 80 gezeigt dargestellt wird, die grafische Darstellung 200 auch Teil einer grafischen Nutzerschnittstelle sein kann, die durch die Anzeige 80 dargestellt wird. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die grafische Darstellung einen Graphen 202 der Leistungsfähigkeitsdaten 110 und Testleistungsfähigkeitsdaten 112 über der Zeit. Eine y-Achse 204 des Graphen 202 stellt die Amplitude und eine x-Achse 207 stellt die Zeit in Sekunden (s) dar. Die Leistungsfähigkeitsdaten 110 werden durch die Linie 208 angezeigt, die Testleistungsfähigkeitsdaten 112 werden durch die Linie 210 und die Linie 212 angezeigt. In dieser Beziehung umfassen die Testleistungsfähigkeitsdaten 112 die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114, welche durch die Linie 210 gezeigt werden, und die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116, welche durch die Linie 212 angezeigt werden. In einem Beispiel zeigt die Linie 210 gemessene Lastdaten 132, nachdem ein Tiefpassfilter mit einer Eckfrequenz von 1,0 Hertz (Hz) angewandt wird, und zeigt die Linie 212 gemessene Winkeleingabedaten 136, nachdem eine Verstärkung von 100 angewandt wird. Die Linien 210 und 212 stellen sichtbare Indikatoren bereit, dass der Test des Lenksystems korrekt arbeitet. Die Leistungsfähigkeitsdaten 110, die durch die Line 208 angezeigt werden, stellen einen visuellen Indikator als Reaktion des Lenksystems 22, 402, 502, 604 zu den Lasten von der ersten Lastquelle 70, der zweiten Lastquelle 72 und der Winkeleingabequelle 16 bereit. In einem Beispiel stellt die Linie 208 Drehmomentdaten 140 bereit, nachdem ein Bandpassfilter mit Eckfrequenzen von 13 Hertz (Hz) und 17 Hertz (Hz) und mit einer Verstärkung von 1000 angewandt wird. Es ist anzumerken, dass die grafische Darstellung 200 nur beispielhaft ist, da irgendeine geeignete grafische oder textliche Darstellung verwendet werden kann, um ein oder mehrere der Leistungsfähigkeitsdaten 110 und der Testleistungsfähigkeitsdaten 112 zu übermitteln. Darüber hinaus sind die Filter und Verstärkungen, die auf die gemessenen Lastdaten 132, die gemessenen Winkeleingabedaten 136 und die Drehmomentdaten 140 angewandt werden, nur beispielhaft.
Das UI-Steuermodul 106 kann auch Nutzerschnittstellendaten 108 basierend auf Modulationsdaten 118 erzeugen. Wie weiter unten erörtert wird, umfassen die Modulationsdaten 118 eine Modulation einer Reaktion auf das Lenksystem 22, 402, 502, 604 auf die Lasten, die durch die erste Lastquelle 70, die zweite Lastquelle 72 und die Winkeleingabequelle 16 ausgeübt werden, und zeigt auch eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22, 402, 502, 604 an. Die Modulationsdaten 118 können als separate grafische Darstellung oder als Nutzerschnittstelle zum Anzeigen auf der Anzeige 80 ausgegeben werden oder können auf der grafischen Darstellung 200 (3 und 4) eingeschlossen sein. Das UI-Steuermodul 106 kann zum Beispiel ein “PASS” oder “FAIL” an der Nutzerschnittstelle zum Anzeigen auf der Anzeige 80 erzeugen, basierend auf den Modulationsdaten 118.
Das UI-Steuermodul 106 empfängt als Eingabe Nutzereingabedaten 120, basierend auf einer Eingabe des Bedieners in das Eingabegerät 78 (1). In einem Beispiel umfassen die Nutzereingabedaten 120 ein Kommando 122 für den Betrieb eines Tests des Lenksystems 22, 402, 502, 604. Zum Beispiel können Nutzereingabedaten 120 ein Startkommando oder ein Stoppkommando für eine Testroutine zum Bestimmen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22, 402, 502, 604 umfassen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Nutzereingabedaten 120 auch ein oder mehrere Parameter für den Betrieb der ersten Lastquelle 70, der zweiten Lastquelle 72 und der Winkeleingabequelle 16 umfassen. Das UI-Steuermodul 106 interpretiert und stellt das Kommando 122 für das Teststeuermodul 102 bereit.
Das Teststeuermodul 102 empfängt als Eingabe das Kommando 122. Basierend auf dem Kommando 122 fragt das Teststeuermodul 102 einen Datenspeicher 124 ab. Der Datenspeicher 124 speichert ein oder mehrere Tabellen (z.B. Lookup-Tabellen), die eine Last anzeigen, welche durch die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 auszuüben ist, und eine Winkeleingabe, die durch die Winkeleingabequelle 16 basierend auf dem Kommando 122 anzuwenden ist. Die eine oder die mehreren Tabellen umfassen Kalibrierungstabellen, welche auf experimentellen Daten basierend gewonnen werden, und in einem Beispiel können sie wenigstens eine Tabelle für wenigstens eine Lastquelle 14 und eine Tabelle für die Winkeleingabequelle 16 umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Tabellen Interpolationstabellen sein, die durch ein oder mehrere Indizes definiert sind. Ein Ziellasttestwert 126, der durch wenigstens eine der Tabellen bereitgestellt wird, zeigt eine Ziellast an, die durch die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 auf die entsprechende erste Zugstange 30 beziehungsweise zweite Zugsgange 32 auszuüben ist. Ein Zielwinkeltestwert 128, der durch wenigstens eine der Tabellen bereitgestellt wird, zeigt eine Zielwinkeleingabe, die durch die Zieleingabequelle 14 auf die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 ausgeübt wird.
Basierend auf dem Ziellasttestwert 126, gibt das Teststeuermodul 102 Laststeuerdaten 130 aus. In dieser Beziehung, basierend auf dem Ziellasttestwert 126, gibt das Teststeuermodul 102 die Laststeuerdaten 130 an wenigstens eine Lastquelle 14 aus, und werden in diesem Beispiel die Ausgaben der Laststeuerdaten 130 an jede der ersten Lastquelle 70 und der zweiten Lastquelle 72 ausgegeben. Die Laststeuerdaten 130 umfassen ein oder mehrere Steuersignale für die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72. Im Allgemeinen umfassen die Laststeuerdaten 130 ein oder mehrere Steuersignale der ersten Lastquelle 70 und der zweiten Lastquelle 72, um die erste Last bei der ersten Frequenz und die zweite Last bei der zweiten Frequenz anzuwenden. In einem Beispiel liegt die erste Last etwa bei 1750 Newton (N), was ein Maximum der ersten Last bei der ersten Frequenz darstellt, und die zweite Last ist etwa 250 Newton (N), was ein Maximum der zweiten Last bei der zweiten Frequenz darstellt. Die erste Frequenz ist etwa 0,1 Hertz (Hz) und die zweite Frequenz ist etwa 15 Hertz (Hz). Die Wellenformen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz können irgendwelche Formen sein mit einem dominanten Frequenzinhalt bei den entsprechenden Frequenzen. Zum Beispiel sind unter anderen dreieckförmige oder sinuswellenförmige Formen bequeme Optionen, die für Fachleute der Technik bekannt sind. In einem Beispiel wird eine dreieckförmige Wellenform für die erste Last bei der ersten Frequenz ausgewählt und wird eine sinusförmige für die zweite Last bei der zweiten Frequenz ausgewählt.
Basierend auf dem Zielwinkeltestwert 128 gibt das Teststeuermodul 102 Winkelsteuerdaten 134 aus. In dieser Beziehung, basierend auf dem Zielwinkeltestwert 128, gibt das Teststeuermodul 102 Winkelsteuerdaten 134 an die Winkeleingabequelle 16 aus. Die Winkelsteuerdaten 134 umfassen ein oder mehrere Steuersignale für die Winkeleingabequelle 16. Im Allgemeinen umfassen die Winkelsteuerdaten 134 ein oder mehrere Steuersignale für die Winkeleingabequelle 16, um die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 zwischen etwa –30 Grad und etwa 30 Grad relativ zu der Längsachse der Eingangswelle 74, 412, 508, 618 bei einer Frequenz von etwa 0,1 Hertz (Hz) zu drehen. In einem Beispiel ändern sich die Winkelsteuerdaten 134 als eine Funktion der ersten Last, so dass der maximale Wert der ersten Last bei einem maximalen Winkel liegt. Die erste Last wird allgemein in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegung, die durch die Winkeleingabequelle 16 erzeugt wird, ausgeübt. Auf andere Weise spezifiziert, können die Winkelsteuerdaten 134 ein oder mehrere Steuersignale für die Winkeleingabequelle 16 derart ausgeben, dass die Winkeleingabequelle 16 die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 auf einen maximalen Winkel (z.B. etwa –30 Grad, etwa 30 Grad) bei der maximalen Last (z.B. +1750 N, –1750 N) für die erste Last dreht, die durch die erste Lastquelle 70 ausgeübt wird.
Das Bewertungsmodul 104 empfängt als Eingabe gemessene Lastdaten 132. Die gemessenen Lastdaten 132 umfassen die Sensorsignale von dem ersten Kraftsensor 76 und dem zweiten Kraftsensor 82. Somit umfassen die gemessenen Lastdaten 132 Sensordaten, die sich auf die erste Last-, die erste Frequenz-, die zweite Last- und die zweite Frequenzausgabe durch die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 zu der entsprechend einen der ersten Zugstange 30 und der zweiten Zugstange 32 beziehen. Auf andere Weise spezifiziert, umfassen die gemessenen Lastdaten 132 Sensordaten, welche sich auf die Lasten (die erste Last und die zweite Last) beziehen, die auf die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 durch die erste Lastquelle 70 und die zweite Lastquelle 72 angewandt werden für die erste Frequenz und die zweite Frequenz, wie gemessen und überwacht durch den ersten Kraftsensor 76 und den zweiten Kraftsensor 82.
Basierend auf den gemessenen Lastdaten 132, bestimmt das Bewertungsmodul 104 Lastleistungsfähigkeitsdaten 114. In verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Bewertungsmodul 104 ein Tiefpassfilter von etwa 1,0 Hertz (Hz) für die gemessenen Lastdaten 132, um die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114 zu erzeugen. Das Bewertungsmodul 104 stellt die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114 für das UI-Steuermodul 106 ein und speichert die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114 in einem Ergebnisdatenspeicher 142.
Das Bewertungsmodul 104 empfängt als Eingabe auch gemessene Winkeleingabedaten 136. Die gemessenen Winkeleingabedaten 136 umfassen die Sensorsignale von dem Rotationssensor 84. Somit umfassen die gemessenen Winkeleingabedaten 136 Sensordaten in Bezug auf die Winkeleingabe, die durch die Winkeleingabequelle 16 an die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 ausgegeben wird. Auf andere Weise spezifiziert, umfassen die gemessenen Winkeleingabedaten 136 Sensordaten, welche die Lenkradwinkeleingabe betreffen, die auf die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 durch die Winkeleingabequelle 16 ausgeübt wird.
Basierend auf den gemessenen Winkeleingabedaten 136 bestimmt das Bewertungsmodul 104 die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116. Das Bewertungsmodul 104 setzt die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 für das UI-Steuermodul 106 fest und speichert die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 in dem Ergebnisdatenspeicher 142.
Das Bewertungsmodul 104 empfängt Drehmomentdaten 140 als Eingabe. Die Drehmomentdaten 140 umfassen Sensorsignale von dem Drehmomentsensor 86. Basierend auf den Drehmomentdaten 140 bestimmt das Bewertungsmodul 104 die Leistungsfähigkeitsdaten 110 und die Modulationsdaten 118. In verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Bewertungsmodul 104 ein Bandpassfilter für die Drehmomentdaten 140, um die Leistungsfähigkeitsdaten 110 zu erreichen. Im Allgemeinen wird das Bandpassfilter eingestellt, um Drehmomentdaten 140 zwischen etwa 13 Hertz (Hz) und etwa 17 Hertz (Hz) zu filtern, um die Leistungsfähigkeitsdaten 110 zu erreichen. Das Bewertungsmodul 104 legt die Leistungsfähigkeitsdaten 110 für das UI-Steuermodul 106 fest und speichert die Leistungsfähigkeitsdaten 110 in dem Ergebnisdatenspeicher 142.
In verschiedenen Ausführungsformen bestimmt das Beurteilungswertungsmodul 104 die Modulationsdaten 118 basierend auf den Leistungsfähigkeitsdaten 110. In dieser Beziehung berechnet das Bewertungsmodul 104 aufgrund der gegebenen Leistungsfähigkeitsdaten 110 eine Hüllkurve der Bandpass-Trägerwelle, die mit den Leistungsfähigkeitsdaten 110 assoziiert ist. Im Allgemeinen weist die Bandpass-Trägerwelle eine periodische Wellenform auf. In einem Beispiel wird die Hüllkurve der Trägerwelle unter Verwenden folgender Gleichung berechnet: CWenv = |H(BP(CW))| (1)
Wobei CWenv die Hüllkurve der Bandpass-Trägerwelle ist; BP(CW) die Bandpass-Trägerwelle von den Leistungsfähigkeitsdaten 110 ist; H eine Hilbert-Transformation bezeichnet, die auf die Bandpass-Trägerwelle BP(CW) angewandt wird; und die vertikalen Stäbe einen absoluten Wert der Hilbert-Transformation H anzeigen. Die Eck-Frequenzen des Bandpassfilters entsprechen näherungsweise der zweiten Frequenz der zweiten Last. Die Eck-Frequenzen des Bandpassfilters sind vom Nutzer auswählbar und in einem Beispiel werden sie auf eine Bandbreite von etwa 4hz, zentriert bei der zweiten Frequenz der zweiten Last, eingestellt. Die bevorzugte Größenordnung des Filters wird weiterhin auf 6 eingestellt, was sich auch von einer Vorwärts- und einer Rückwärtsapplikation eines Butterworth-Filters dritter Ordnung ergibt. Diese Verfahren, ihre Konsequenzen, ihre alternativen Auswahlmöglichkeiten der Filteranwendung und Ordnungen sind möglich und dem Fachmann der Technik wohl bekannt.
Alternativ bestimmt das Bewertungsmodul 104 die Modulationsdaten 118 basierend auf einem Anwenden eines Tiefpassfilters auf die verbesserte Bandpass-Trägerwelle der Leistungsfähigkeitsdaten 110. In verschiedenen Ausführungsformen wird die mit Tiefpass gefilterte verbesserte Bandpass-Trägerwelle unter Verwenden der nachfolgenden Gleichung berechnet: CWlpf = F(|BP(CW)|) (2) wobei CWlpf das tiefpassgefilterte Signal der verbesserten Bandpass gefilterten Trägerwelle ist; F eine sechste Ordnung bezeichnet (Vorwärts-Rückwärts-Applikation eines Butterworth-Filters dritter Ordnung), wobei das Tiefpassfilter eine Eck-Frequenz von 5 Hertz (Hz) aufweist; und BP(CW) die Bandpass gefilterte Trägerwelle von den Leistungsfähigkeitsdaten 110 ist, wie es vorhergehend unter Verwenden des Hilbert-Verfahrens für eine Hüllkurvenerfassung in Gleichung (1) der vorhergehenden Beschreibung beschrieben ist. Es ist anzumerken, dass diese Verfahren, ihre Konsequenzen, ihre alternativen Auswahlmöglichkeiten der Filterverwendungen und Ordnungen möglich sind und dem Fachmann der Technik wohl bekannt sind.
Basierend auf der Hüllkurve der bandpassgefilterten Trägerwelle, die von den Leistungsfähigkeitsdaten 110 in (1) berechnet wird, oder der tiefpassgefilterten verbesserten bandpassgefilterten Trägerwelle, die von den Leistungsfähigkeitsdaten 110 in (2) berechnet wird, bestimmt das Bewertungsmodul 104 einen Prozentsatz der Modulation der sich ergebenden periodischen Wellenform. In einem Beispiel wird der Prozentsatz der Modulation unter Verwenden folgender Gleichung berechnet:
wobei der Modulationsindex die Modulationsdaten 118 sind; E_max das Maximum oder der Spitzenwert der Hüllkurve der Trägerwelle, die in (1) berechnet wurde, oder das Maximum oder der Spitzenwert der Tiefpass gefilterten Trägerwelle, die in (2) berechnet wurde, ist; und E_min der Minimalwert der Hüllkurve der Trägerwelle, die in (1) berechnet wurde, oder der Minimalwert der Tiefpass gefilterten Trägerwelle, die in (2) berechnet wurde, ist.
Basierend auf dem Prozentsatz der Modulation setzt das Bewertungsmodul 104 Modulationsdaten 118 als richtig oder falsch für das UI-Steuermodul 106 fest und speichert die Modulationsdaten 118 für den Ergebnisdatenspeicher 142. Im Allgemeinen, falls der Prozentsatz der Modulation etwa 20 Prozent oder weniger ist, setzt das Bewertungsmodul 104 die Modulationsdaten 118 als richtig fest. Wenn der Prozentsatz der Modulation größer als 20 Prozent ist, dann setzt das Bewertungsmodul 102 die Modulationsdaten 118 als falsch fest. Wenn die Modulationsdaten 118 ein Richtig anzeigen, dann hat das Lenksystem 22, 402, 502, 604 eine akzeptierbare Leistungsfähigkeit. Wenn die Modulationsdaten 118 ein Falsch anzeigen, dann ist die Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22, 402, 502, 604 nicht akzeptabel. Mit Bezug auf 6, hat das Lenksystem 22, 402, 502, 604 eine akzeptable Leistungsfähigkeit, und mit Bezug auf 7, hat das Lenksystem 22, 402, 502, 604 eine nicht akzeptierbare Leistungsfähigkeit. Es ist anzumerken, dass ein Einstellen der Modulationsdaten 118 als richtig oder falsch nur beispielhaft ist, da das Bewertungsmodul 104 den Prozentsatz der Modulation als die Modulationsdaten 118 für das UI-Steuermodul 106 festsetzen kann, um Nutzerschnittstellendaten 108 zu erzeugen, und auch den Prozentsatz der Modulation für den Ergebnisdatenspeicher 142 speichern kann. Es ist anzumerken, dass andere Klassifikationen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22, 402, 502, 604 möglich sind und zum Beispiel Messungen umfassen können, die lediglich auf dem Niveau der Amplitudenmodulation, zusammen mit einem Kontinuum-Maßstab, beruhen.
Der Ergebnisdatenspeicher 142 speichert die Leistungsfähigkeitsdaten 110, die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114, die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 und die Modulationsdaten 118, die von dem Bewertungsmodul 104 empfangen werden. Der Ergebnisdatenspeicher 142 kann irgendeine nicht-flüchtige Speicherart sein, die Informationen über den wiederholten Gebrauch des Systems 10 speichert. Während weiterhin der Ergebnisdatenspeicher 142 als mit dem Diagnosemodul 20 des Systems 10 assoziiert dargestellt ist, ist anzumerken, dass der Ergebnisdatenspeicher 142 entfernt von dem System 10 angeordnet sein kann und durch eine geeignete verdrahtete oder drahtlose Schnittstelle, wie es im Stand der Technik bekannt ist, auf diesen zugegriffen werden kann.
Nun mit Bezug auf 8, und fortgesetztem Bezug auf die 1–5, zeigt ein Flussdiagramm ein Steuerverfahren, das durch das Diagnosemodul 20 der 1–4, gemäß der vorliegenden Offenbarung, ausgeführt werden kann. Wie im Licht der Offenbarung ersichtlich, ist die Reihenfolge der Verfahrensschritte innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie sie in 8 gezeigt wird, begrenzt, sondern kann in irgendeiner oder mehreren verschiedenen Reihenfolgen ausgeführt werden, wie sie gemäß der vorliegenden Offenbarung ausführbar sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren vorgesehen sein, um basierend auf vorbestimmten Ereignissen zu laufen und/oder kann basierend auf dem Kommando 122 der Nutzereingabedaten 120 ablaufen.
Mit Bezug auf 8 wird ein Verfahren 300 zum Bestimmen der Leistungsfähigkeit des Lenksystems 22, 402, 502, 604 gezeigt. Das Verfahren beginnt bei 302. Bei 303 bestimmt das Verfahren, ob das Kommando 122 zum Starten der Testroutine empfangen wurde. Wenn das Kommando 122 empfangen wurde, geht das Verfahren weiter zu 304. Ansonsten fährt das Verfahren mit einem Überwachen des Starts des Kommandos 122 für die Testroutine fort.
Bei 304 ruft das Verfahren die Ziellasttestwerte 126 von dem Datenspeicher 124 ab und gibt die Steuersignale an die wenigstens eine Lastquelle 14 ab und gibt in diesem Beispiel die Steuersignale an jedes der ersten Lastquelle 70 und der zweiten Lastquelle 72 ab, um die erste Last bei der ersten Frequenz und die zweite Last bei der zweiten Frequenz auf die erste Zugstange 30 und die zweite Zugstange 32 jeweils auszuüben. Bei 306 ruft das Verfahren die Zielwinkeltestwerte 128 von dem Datenspeicher 124 ab und gibt die Steuersignale an die Winkeleingabequelle 16 aus, um die Eingangswelle 74, 412, 508, 618 zu bewegen oder zu drehen. Bei 308 empfängt das Verfahren die Sensordaten 138 von dem ersten Kraftsensor 76, dem zweiten Kraftsensor 82, dem Rotationssensor 84 und dem Drehmomentsensor 86. Auf andere Weise ausgedrückt, empfängt das Verfahren bei 308 die gemessenen Lastdaten 132 von dem ersten Kraftsensor 76 und dem zweiten Kraftsensor 82, die gemessenen Eingabedaten 136 von dem Rotationssensor 84 und die Drehmomentdaten 140 von dem Drehmomentsensor 86.
Bei 310 bestimmt das Verfahren die Leistungsfähigkeitsdaten 110, die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114, die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 und die Modulationsdaten 118. Bei 312 gibt das Verfahren die Leistungsfähigkeitsdaten 116, die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114, die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 und die Modulationsdaten 118 als die grafische Darstellung 200 zum Darstellen auf einer Anzeige 80 aus und speichert die Leistungsfähigkeitsdaten 110, die Lastleistungsfähigkeitsdaten 114 die Winkelleistungsfähigkeitsdaten 116 und die Modulationsdaten 118 in dem Ergebnisdatenspeicher 142. Das Verfahren endet bei 314.
Beispiele.
Beispiel 1. Ein Verfahren zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems, umfassend:
Koppeln wenigstens einer Lastquelle mit dem Lenksystem;
Koppeln eines Abschnitts des Lenksystems mit einer Winkeleingabequelle;
Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen zu wenigstens einer Lastquelle durch einen Prozessor, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben;
Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen zu der Winkeleingabequelle durch den Prozessor, um eine Eingabe auf das Lenksystem anzuwenden; und
Empfangen von Drehmomentdaten, welche eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems basierend auf der Last, die auf das Lenksystem durch die wenigstens eine Lastquelle ausgeübt wird, und auf der Eingabe, die durch die Winkeleingabequelle angewandt wird, anzeigen.
Beispiel 2. Das Verfahren des Beispiel 1, weiterhin umfassend:
Empfangen einer Eingabe von einem Nutzereingabegerät; und
Ausgeben des einen oder der mehreren Steuersignalen zu wenigstens einer Lastquelle und an die Winkeleingabequelle, basierend auf der Eingabe.
Beispiel 3. Das Verfahren des Beispiels 1 oder des Beispiels 2, weiterhin umfassend:
Ausgeben der Drehmomentdaten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen an eine Anzeige.
Beispiel 4. Das Verfahren von einem der Beispiele 1 bis 3, wobei ein Ausgeben der einen oder mehreren Steuersignale an die wenigstens eine Lastquelle weiterhin umfasst:
Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen an wenigstens eine Lastquelle durch den Prozessor, um eine erste Last bei einer ersten Frequenz zu erzeugen; und
Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen an wenigstens einer Lastquelle durch den Prozessor, um eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz zu erzeugen.
Beispiel 5. Das Verfahren von einem der Beispiele 1 bis 4, weiterhin umfassend:
Bestimmen einer Modulation des Lenksystems basierend auf den Drehmomentdaten, wobei die Modulation des Lenksystems die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigt.
Beispiel 6. Das Verfahren von einem der Beispiele 1 bis 5, wobei ein Empfangen der Drehmomentdaten, die eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, umfasst:
Koppeln eines Drehmomentsensors an einen zweiten Abschnitt des Lenksystems; und
Empfangen der Drehmomentdaten von dem Drehmomentsensor.
Beispiel 7. Das Verfahren von einem der Beispiele 1 bis 6, wobei ein Koppeln der wenigstens einen Lastquelle an das Lenksystem umfasst:
Koppeln einer ersten Zugstange des Lenksystems mit einer ersten Lastquelle; und
Koppeln einer zweiten Zugstange des Lenksystems mit einer zweiten Lastquelle.
Beispiel 8. Ein System zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems, umfassend:
eine Teststruktur, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist;
wenigstens eine Lastquelle, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben;
eine Winkeleingabequelle, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist, um eine Eingabe an das Lenksystem anzuwenden; und
ein Diagnosemodul, das ein oder mehrere Steuersignale zu wenigstens einer Lastquelle und der Winkeleingabequelle ausgibt und Drehmomentdaten empfängt, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems basierend auf der Ausgabe anzeigen.
Beispiel 9. Das System des Beispiels 8, wobei das Lenksystem eine erste Zugstange und eine zweite Zugstange umfasst, wobei jede mit dem Lenksystem gekoppelt ist, und die wenigstens eine Lastquelle eine erste Lastquelle und eine zweite Lastquelle umfasst, wobei die erste Lastquelle mit der ersten Zugstange gekoppelt ist und wobei die zweite Lastquelle mit der zweiten Zugstange gekoppelt ist.
Beispiel 10. Das System des Beispiels 9, wobei das Diagnosemodul ein oder mehrere Steuersignale zu jeder der ersten Lastquelle und der zweite Lastquelle ausgibt, und wobei die erste Lastquelle und die zweite Lastquelle jeweils auf ein oder mehrere Steuersignale reagiert, um eine erste Last bei einer ersten Frequenz und eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz zu erzeugen.
Beispiel 11. Das System des Beispiels 10, wobei die erste Last sich von der zweiten Last unterscheidet und die erste Frequenz sich von der zweiten Frequenz unterscheidet.
Beispiel 12. Das System des Beispiels 10, wobei die erste Last größer als die zweite Last ist, und die zweite Frequenz größer als die erste Frequenz ist.
Beispiel 13. Das System von einem der Beispiele 8 bis 12, weiterhin umfassend:
wenigstens einen Sensor, der mit dem Lenksystem gekoppelt ist,
wobei der wenigstens eine Sensor die Drehmomentdaten erzeugt, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen.
Beispiel 14. Das System von einem der Beispiele 8 bis 13, weiterhin umfassend:
eine Quelle einer Nutzereingabe,
wobei das Diagnosemodul die einen oder mehreren Steuersignale basierend auf der Nutzereingabe ausgibt.
Beispiel 15. Das System von einem der Beispiele 8 bis 14, weiterhin umfassend:
eine Anzeige,
wobei das Diagnosemodul die Drehmomentdaten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, für ein Anzeigen auf der Anzeige ausgibt.
Beispiel 16. Ein System zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems, umfassend:
eine Teststruktur, um das Lenksystem zu unterstützen, wobei das Lenksystem wenigstens eine erste Zugstange, eine zweite Zugstange und ein Lenkgetriebe umfasst, wobei das Lenkgetriebe mit der ersten Zugstange und der zweiten Zugstange gekoppelt ist;
eine erste Lastquelle, die mit der ersten Zugstange gekoppelt ist;
eine zweite Lastquelle, die mit der zweiten Zugstange gekoppelt ist;
eine Winkeleingabequelle, die benachbart zu dem Lenkgetriebe gekoppelt ist, um eine Eingabe an das Lenkgetriebe bereitzustellen; und
ein Diagnosemodul, das ein oder mehrere Steuersignale zu der ersten Lastquelle, der zweiten Lastquelle und der Winkeleingabequelle ausgibt und Drehmomentdaten empfängt, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems basierend auf der Ausgabe anzeigen.
Beispiel 17. Das System des Beispiels 16, wobei das Diagnosemodul ein oder mehrere Steuersignale zu jeder der ersten Lastquelle und der zweiten Lastquelle ausgibt, und wobei die erste Lastquelle und die zweite Lastquelle jeweils auf ein oder mehrere Steuersignale reagieren, um eine erste Last bei einer ersten Frequenz und eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz zu erzeugen.
Beispiel 18. Das System des Beispiels 17, wobei die erste Last sich von der zweiten Last unterscheidet und die erste Frequenz sich von der zweiten Frequenz unterscheidet.
Beispiel 19. Da System von einem der Beispiel 16 bis 18, weiterhin umfassend:
einen Drehmomentsensor, der benachbart zu dem Lenkgetriebe gekoppelt ist,
wobei der Drehmomentsensor die Drehmomentdaten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, erzeugt.
Beispiel 20. Das System von einem der Beispiele 16 bis 19, weiterhin umfassend:
eine Anzeige,
wobei das Diagnosemodul die Drehmomentdaten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, für ein Anzeigen auf der Anzeige ausgibt.
Während wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden detaillierten Beschreibung dargestellt wurde, sollte es ersichtlich sein, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch ersichtlich sein, dass die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht beabsichtigen den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfigurationen der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorhergehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann der Technik einen bequemen Plan zum Ausführen der beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen bereitstellen. Es sollte verständlich sein, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und der Anordnung der Elemente ausgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Offenbarung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen und den legalen Äquivalenten davon aufgezeigt wird, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems, umfassend: Koppeln wenigstens einer Lastquelle mit dem Lenksystem; Koppeln eines Abschnitts des Lenksystems mit einer Winkeleingabequelle; Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen zu der wenigstens einen Lastquelle durch einen Prozessor, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben; Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen zu der Winkeleingabequelle durch den Prozessor, um eine Eingabe auf das Lenksystem anzuwenden; und Empfangen von Drehmomentdaten, welche eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems basierend auf der Last, die auf das Lenksystem durch die wenigstens eine Lastquelle ausgeübt wird, und der Eingabe, die durch die Winkeleingabequelle angewendet wird, anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Ausgeben der einen oder mehreren Steuersignale an die wenigstens eine Lastquelle weiterhin umfasst: Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen zu der wenigstens einen Lastquelle durch den Prozessor, um eine erste Last bei einer ersten Frequenz zu erzeugen; und Ausgeben von einem oder mehreren Steuersignalen zu der wenigstens einen Lastquelle durch den Prozessor, um eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiterhin umfassend: Bestimmen einer Modulation des Lenksystems basierend auf den Drehmomentdaten, wobei die Modulation des Lenksystems die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Empfangen der Drehmomentdaten, die eine Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, umfasst: Koppeln eines Drehmomentsensors an einen zweiten Abschnitt des Lenksystems; und Empfangen der Drehmomentdaten von dem Drehmomentsensor.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Koppeln der wenigstens einen Lastquelle an das Lenksystem umfasst: Koppeln einer ersten Zugstange des Lenksystems mit einer ersten Lastquelle; und Koppeln einer zweiten Zugstange des Lenksystems mit einer zweiten Lastquelle.
System zum Bestimmen einer Leistungsfähigkeit eines Lenksystems, umfassend: eine Teststruktur, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist; wenigstens eine Lastquelle, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist, um eine Last auf das Lenksystem auszuüben; eine Winkeleingabequelle, die mit dem Lenksystem gekoppelt ist, um eine Eingabe an das Lenksystem anzuwenden; und ein Diagnosemodul, das ein oder mehrere Steuersignale zu wenigstens einer Lastquelle und zu der Winkeleingabequelle ausgibt und Drehmomentdaten empfängt, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems basierend auf der Ausgabe anzeigen.
System nach Anspruch 6, wobei das Lenksystem eine erste Zugstange und eine zweite Zugstange umfasst, wobei jede mit dem Lenksystem gekoppelt ist, und die wenigstens eine Lastquelle eine erste Lastquelle und eine zweite Lastquelle umfasst, wobei mit der ersten Lastquelle die erste Zugstange gekoppelt ist, und mit der zweiten Lastquelle die zweite Zugstange gekoppelt ist.
System nach Anspruch 7, wobei das Diagnosemodul ein oder mehrere Steuersignale zu jeder der ersten Lastquelle und der zweite Lastquelle ausgibt, und wobei die erste Lastquelle und die zweite Lastquelle jeweils auf ein oder mehrere Steuersignale reagieren, um eine erste Last bei einer ersten Frequenz und eine zweite Last bei einer zweiten Frequenz zu erzeugen.
System nach Anspruch 8, wobei die erste Last sich von der zweiten Last unterscheidet und die erste Frequenz sich von der zweiten Frequenz unterscheidet.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, weiterhin umfassend: wenigstens einen Sensor, der mit dem Lenksystem gekoppelt ist, wobei der wenigstens eine Sensor die Drehmomentdaten, welche die Leistungsfähigkeit des Lenksystems anzeigen, erzeugt.