间隙检测启动诊断制造技术

技术编号:19730154 阅读:18 留言:0更新日期:2018-12-12 02:17
描述了用于转向系统中的间隙检测诊断的技术方案。示例性方法包括由控制器向马达控制系统发送激励马达命令。所述方法还包括由控制器测量响应于激励马达命令而产生的传感器信号。所述方法还包括由控制器确定信号在多个频率下的幅值变化的衰减速率。所述方法还包括由控制器基于衰减速率超过预定阈值来诊断转向系统具有间隙状况。本文的技术解决方案便于在没有人类操作者的情况下自动检测转向系统中是否存在间隙状况,并且不依靠噪声或人类操作者的感觉。

【技术实现步骤摘要】
间隙检测启动诊断
本公开总体上涉及电动助力转向系统(EPS),并且具体涉及在配备有高级驾驶辅助系统的车辆中使用且用于自动车辆操作的用于EPS的间隙检测和启动诊断。
技术介绍
随着高级驾驶辅助系统(ADAS)转变汽车产业,EPS必须适应以适应该市场部分。ADAS可以在不同的使用情况中操作,这些使用情况通常由汽车工程师协会分为不同的类别,例如三级,四级等,这些级别由SAE商定的标准确定为与路上机动车辆自动驾驶系统相关的SAEJ3016标准。
技术实现思路
描述了用于转向系统中的间隙检测诊断的技术方案。示例性方法包括通过控制器向马达控制系统发送激励马达命令。所述方法还包括由控制器测量响应于激励马达命令而产生的传感器信号。所述方法还包括由控制器确定所述信号在多个频率处的幅值变化的衰减速率。所述方法还包括由控制器基于衰减速率超过预定阈值来诊断转向系统具有间隙状况。根据一个或多个实施例,转向系统包括马达控制系统和用于检测转向系统中的间隙状况的存在的间隙检测模块。检测间隙状况包括向马达控制系统发送激励马达命令,并且测量响应于激励马达命令而产生的传感器信号。检测间隙状况还包括确定传感器信号在多个频率下的幅值变化的衰减速率,并且基于衰减速率超过预定阈值来诊断转向系统具有间隙状况。根据一个或多个实施例,用于检测转向系统中的间隙状况的存在的间隙检测系统包括:测量模块,该测量模块向转向系统的马达控制系统发送激励马达命令,并测量响应于激励马达命令而产生的传感器信号。间隙检测系统还包括分类模块,该分类模块确定传感器信号在多个频率下的幅值变化的衰减速率,并且基于衰减速率超过预定阈值诊断转向系统具有间隙状况。从以下结合附图的描述中,这些和其他优点和特征将变得更加明显。附图说明图1描绘了在SAEJ3016标准中确定的示例等级;图2示出了这些标准中的等级之间的比较;图3是包括转向系统的车辆的示例性实施例;图4示出了根据一个或多个实施例的间隙检测模块的示例框图和操作流程;图5描绘了根据一个或多个实施例的间隙状况的示例;图6描绘了根据一个或多个实施例的比较了EPS中的不同间隙状况下的系统幅值衰减速率的曲线图;以及图7描绘了根据一个或多个实施例的用于EPS中的间隙检测的示例方法的流程图。具体实施方式如本文所使用的,术语模块和子模块是指执行一个或更多软件或固件程序的一个或多个处理电路(例如,专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或群组的)和存储器等),组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适组件。可以理解,下面描述的子模块可以被组合和/或被进一步划分。图1描述了在SAEJ3016标准中确定的示例级别。应该注意的是,尽管当前文件涉及SAE标准和术语,但是本文的技术解决方案适用于使用其他标准的车辆,例如联邦公路研究院(BASt)和国家公路交通安全管理局(NHTSA)标准,它们可能使用不同的术语处理与SAE标准类似的情况。例如,图2说明了这些标准中的等级之间的比较。本文所述的技术方案提供了间隙检测启动诊断,该诊断有助于替代在SAELevel3+使用情况下操作的ADAS车辆中不再存在的驾驶员观察的EPS转向间隙的功能。如图1所示,在SAELevel3+中,车辆可以以自动方式运行,而不需要人类驾驶员必须握住方向盘。因此,通过方向盘为人类驾驶员提供的触觉反馈(以便使人类驾驶员检测转向系统(或车辆的任何其他部件)的故障)可能不能再被用作故障/状况通知或警告(这是2级及以下的普遍做法)。特别地,这里描述的技术方案便于检测一个或多个机械部件(例如转向系统的部件)中的间隙状况。现在参照附图,其中将参照具体实施例描述技术方案,但不对其进行限制。图3是包括转向系统12的车辆10的示例性实施例。在各种实施例中,转向系统12包括联接到转向轴系统16的方向盘14,转向轴系统16包括转向柱、中间轴和必要的接头。在一个示例性实施例中,转向系统12是EPS系统,其还包括联接到转向系统12的转向轴系统16以及连接到车辆10的连杆20、22的转向辅助单元18。或者,转向辅助单元18可以将转向轴系统16的上部与该系统的下部联接。转向辅助单元18包括例如可通过转向轴系统16联接到转向致动器马达19和传动装置的齿条和小齿轮转向机构(未示出)。在操作期间,当车辆驾驶员转动方向盘14时,转向致动器马达19提供协助来移动连杆20、22,所述连杆转而分别转动分别联接到车辆10的路面车轮28、30的转向节24、26。如图3所示,车辆10还包括检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观察状况的各种传感器31、32、33。传感器31、32、33基于测量的状况产生信号。在一个示例中,传感器31是一种转矩传感器,该转矩传感器感测车辆10的操作者施加到方向盘14的输入驾驶员方向盘转矩(HWT)。转矩传感器基于此产生驾驶员转矩信号。在另一个示例中,传感器32是感测转向致动器马达19的旋转角度和旋转速度的马达角度和速度传感器。在又一示例中,传感器33是感测方向盘14的位置的方向盘位置传感器。传感器33基于此产生方向盘位置信号。控制模块40接收从传感器31、32、33输入的一个或多个传感器信号,并且可以接收其他输入,诸如车辆速度信号34。控制模块40产生命令信号以基于一个或多个输入并进一步基于本公开的转向控制系统和方法来控制转向系统12的转向致动器马达19。可以使用例如本领域已知的控制器局域网(CAN)总线或其他车辆网络来执行与车辆10的其他部件(例如ABS44、ESC系统46和其他系统(未示出))的通信,从而交换诸如车辆速度信号34之类的信号。在ADAS车辆的情况下,随着车辆10的人类驾驶员或操作者对车辆(转向)控制的参与越来越少,所添加的人的故障检测感测也被取代。对于像EPS12这样的电动机械系统,在EPS12的设计阶段,依靠驾驶员的感知作为故障之前的检测机制(例如噪声)来对故障模式的严重程度进行分类。两个部件之间的间隙的转向故障可以通过感并且在继续使用之前,由驾驶员来判断EPS12的维护,这可能导致灾难性故障觉(或噪声)来检测,并且EPS12在继续使用之前由驾驶员服务,从而导致灾难性故障。间隙故障状态是方向盘可以通过某个部分旋转而转动,但没有前轮的相关联运动的情况。本文描述的技术方案有利于在ADAS车辆中的驾驶员感知(例如触觉,视力等)(具体而言,EPS转向间隙)不再可用的情况下(例如在SAELevel3+使用情况下操作的ADAS车辆中)进行间隙检测启动诊断。图4示出根据一个或多个实施例的间隙检测模块的示例框图和操作流程。如所描绘的,示例性间隙检测模块100除了别的组件以外可以包括启用模块110、测量模块120和分类模块130等组件。可以理解的是,在其他示例中,间隙检测模块100可以包括例如不同的、附加的或更少的模块,其可以以不同的方式组合所描绘的模块的操作。在一个或多个示例中,间隙检测启动诊断由EPS12的控制模块40或车辆10的任何其他ECU执行。此外,间隙检测启动诊断的一个或多个模块可以包括计算机可执行指令。可选地或附加地,间隙检测启动诊断的一个或多个模块包括诸如ASIC、FPGA之类的电子电路。在一个或多个示例中,一个或多个模块可以描绘由控制模块40执行的用于实施间隙检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于转向系统中的间隙检测诊断的方法,所述方法包括:通过控制器向马达控制系统发送激励马达命令;由所述控制器测量响应于所述激励马达命令而产生的传感器信号;由所述控制器确定所述信号在多个频率下的幅值变化的衰减速率;以及由所述控制器基于所述衰减速率超过预定阈值来诊断所述转向系统具有间隙状况。

【技术特征摘要】
2017.05.31 US 62/512,9781.一种用于转向系统中的间隙检测诊断的方法,所述方法包括:通过控制器向马达控制系统发送激励马达命令;由所述控制器测量响应于所述激励马达命令而产生的传感器信号;由所述控制器确定所述信号在多个频率下的幅值变化的衰减速率;以及由所述控制器基于所述衰减速率超过预定阈值来诊断所述转向系统具有间隙状况。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述激励马达命令包括具有相应频率和幅值的多个马达命令。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述传感器信号包括由一个或多个传感器测量的对应的多个方向盘信号。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述激励马达命令包括一个或多个马达转矩命令,并且所述传感器信号包括一个或多个对应的方向盘转矩测量值。5.根据权利要求1所述的方法,其中所述激励马达命令包括马达位置命令,并且所述传感器信号包括一个或多个相应的方向盘位置测量值。6.根据权利要求1所述的方法,还包括:由所述控制器选择所述转向系统的部件以测试是否存在间隙状况,其中所述激励马达命令对应于所选择的部件。7.根据权利要求1所述的方法,其中所述激励马达命令是第一马达激励命令,所述第一马达激励命令包括具有来自第一范围的频率的第一多个马达信号,并且其中所述第一马达激励命令用于诊断所述转向系统的第一部件,并且所述方法还包括:使用第二马达激励命令来诊断所述转向系统的第二部件,所述第二马达激励命令包括具有来自第二范围...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·M·奥托R·拉马努贾姆B·萨因纳特
申请(专利权)人:操纵技术IP控股公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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