故障检测和响应制造技术

检测和响应一个或多个车辆部件的故障的系统和方法，该方法包括：在故障检测模块处接收关于该一个或多个车辆部件的系统输入；通过使用一个或多个车载车辆传感器来确定系统状态；获得标称状态变换矩阵和标称状态输入矩阵；基于该标称状态变换矩阵、该标称状态输入矩阵、该系统输入和采样状态导数来计算当前状态变换矩阵估计值和当前状态输入矩阵估计值；基于该当前状态变换矩阵估计值和/或该当前状态输入矩阵估计值的一个或多个部件参数来检测至少一个这些车辆部件的故障；以及响应于该故障的该检测而执行车辆动作。

Fault detection and response

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】故障检测和响应
本专利技术涉及一种用于检测和识别车辆部件中的故障或即将发生的故障的方法和系统。
技术介绍
在车辆的使用寿命中，许多部件和子系统可能随着时间的推移经受磨损、损坏和其他劣化。尽管可以使用各种方法来识别某些故障部件，但是其他类型的部件可能更难以诊断。在部件完全故障之前，可能很难识别出正在发生故障(或劣化)的部件。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种检测和响应一个或多个车辆部件的故障的方法，该方法包括：在故障检测模块处接收关于一个或多个车辆部件的系统输入；通过使用一个或多个车载车辆传感器来确定系统状态，其中系统状态与一个或多个车辆部件有关；获得标称状态变换矩阵和标称状态输入矩阵；基于标称状态变换矩阵、标称状态输入矩阵、系统输入和采样状态导数来计算当前状态变换矩阵估计值和当前状态输入矩阵估计值；基于当前状态变换矩阵估计值和/或当前状态输入矩阵估计值的一个或多个部件参数来检测至少一个车辆部件的故障，其中一个或多个部件参数与至少一个车辆部件有关；以及响应于检测到故障而执行车辆动作。>根据各实施方式，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.检测和响应一个或多个车辆部件的故障的方法，所述方法包括：/n在故障检测模块处接收关于所述一个或多个车辆部件的系统输入；/n通过使用一个或多个车载车辆传感器来确定系统状态，其中所述系统状态与所述一个或多个车辆部件有关；/n获得标称状态变换矩阵和标称状态输入矩阵；/n基于所述标称状态变换矩阵、所述标称状态输入矩阵、所述系统输入和采样状态导数来计算当前状态变换矩阵估计值和当前状态输入矩阵估计值；/n基于所述当前状态变换矩阵估计值和/或所述当前状态输入矩阵估计值的一个或多个部件参数来检测所述车辆部件中的至少一个车辆部件的故障，其中所述一个或多个部件参数与所述至少一个车辆部件有关；以及/n响应于检测...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170510 US 62/602,8761.检测和响应一个或多个车辆部件的故障的方法，所述方法包括：
在故障检测模块处接收关于所述一个或多个车辆部件的系统输入；
通过使用一个或多个车载车辆传感器来确定系统状态，其中所述系统状态与所述一个或多个车辆部件有关；
获得标称状态变换矩阵和标称状态输入矩阵；
基于所述标称状态变换矩阵、所述标称状态输入矩阵、所述系统输入和采样状态导数来计算当前状态变换矩阵估计值和当前状态输入矩阵估计值；
基于所述当前状态变换矩阵估计值和/或所述当前状态输入矩阵估计值的一个或多个部件参数来检测所述车辆部件中的至少一个车辆部件的故障，其中所述一个或多个部件参数与所述至少一个车辆部件有关；以及
响应于检测到所述故障而执行车辆动作。


2.如权利要求1所述的方法，其中，所述检测步骤还包括：将用于第一车辆部件的所述当前状态变换矩阵估计值和/或所述当前状态输入矩阵估计值的所述一个或多个部件参数与所述第一车辆部件的公差范围进行比较。


3.如权利要求2所述的方法，其中，所述检测步骤还包括：检测所述故障是现时故障还是渐进故障。


4.如权利要求3所述的方法，其中，所述执行步骤还包括：
当检测到所述故障是现时故障时，向车辆操作者发出即时警报，使得所述即时警报的所述发出构成所述车辆动作；并且
当检测到所述故障是渐进故障时，估计故障前时间(TTF)并且将所述TTF报告给所述车辆操作者或车辆服务设施，使得所述TTF的估计和报告构成所述车辆动作。


5.如权利要求1所述的方法，其中，使用状态变量模型表示所述一个或多个部件，其中所述状态变量模型由下式给出：



其中，xk是时间k的所述系统状态，uk是时间k的所述系统输入，Ai是当前状态变换矩阵，Bi是当前状态输入矩阵，并且是时间k的所述采样状态导数。


6.如权利要求5所述的方法，其中，所述当前状态变换矩阵的估计值和所述当前输入值的估计值计算如下：
经由所述车载车辆传感器中的至少一些基于所述系统状态xk的测量值来估计所述采样状态导数
使用以下公式来计算当前状态变换矩阵偏差ΔA和当前状态输入矩阵偏差ΔB：



其中，AS是所述标称状态变换矩阵，并且BS是所述标称状态输入矩阵，其中并且


7.如权利要求6所述的方法，其中，所述估计步骤包括使用以下公式来估计所述采样状态导数



其中，xk+1是在时间样本k+1处的所述系统状态，xk-1是在时间样本k-1处的所述系统状态，tk是在时间样本k处的所述时间，tk+1是在时间样本k+1处的所述时间，并且tk-1是在时间样本k-1处的所述时间。


8.如权利要求1所述的方法，其中，所述车载车辆传感器包括至少一个车辆系统传感器和至少一个辅助传感器，其中所述系统状态由一个或多个系统状态变量表示，并且其中所述一个或多个系统状态变量中的每一个由所述车载车辆传感器中的至少一个提供。


9.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：使所述至少一个车辆系统传感器与所述至少一个辅助传感器同步，使得与所述至少一个车辆系统传感器和所述至少一个辅助传感器相关联的传感器值相对于时间同步，其中所述同步步骤包括：针对所述至少一个车辆系统传感器中的一个或多个执行时间同步过程。


10.如权利要求9所述的方法，其中，所述时间同步过程包括：针对一个或多个所述车辆系统传感器中的每一个执行以下步骤中的每一个：
获得一组传感器值，其中所述一组传感器值包括各自在采样时间间隔内的不同时间处获得的多个传感器值；
使用多项式建模技术来获得所述采样时间间隔内的所述一组传感器值的多项式模型；并且
从所述多项式模型中导出在时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·B·莱宾斯，
申请(专利权)人：密歇根大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US