用于预测车辆的部件的维护/更换周期的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于预测车辆的部件的维护/更换周期的方法，该车辆包括动力辅助转向系统，该动力辅助转向系统包括转向致动器(14)，该转向致动器被配置成至少作为对由道路扰动引起的行走轮(16)的角度偏差的补偿来辅助将车辆转向。该方法包括：随时间推移而获取转向输出数据，该转向输出数据指示作为对由道路扰动引起的行走轮(16)的角度偏差的补偿的辅助转向的大小和/或频率；将所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较，该所存储的部件磨损数据指示部件的维护/更换基于由道路扰动引起的磨损何时到期；以及基于所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据的比较，而确定部件的维护/更换是否到期。本发明专利技术还涉及一种系统(10)。还涉及一种系统(10)。还涉及一种系统(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预测车辆的部件的维护/更换周期的方法和系统


[0001]本专利技术涉及用于预测车辆的部件的维护/更换周期的方法和系统。
[0002]本专利技术可以被实施成用于预测诸如卡车这样的重型车辆、公共汽车和施工设备的部件的维护/更换周期。然而，本专利技术不限于这些车辆，而是也可以针对其它车辆、诸如乘用车的部件而实施。

技术介绍

[0003]诸如卡车这样的车辆有时是在不希望使用的条件下使用的。例如，即使卡车最初是针对平稳驾驶条件而建造、装备和指定，但驾驶员可能决定在崎岖道路上驾驶卡车。规范(即，预期驾驶条件)与实际驾驶条件之间的这些差异使得难以预测卡车的各种部件的维护或更换的需要。暴露于崎岖道路(例如，非常颠簸的道路)的卡车会缩短车辆的底盘或其它部分的各种部件的寿命。由于大的道路扰动而会较快发生磨损的部件的一些实例有弹簧、发动机悬架、波纹管等。
[0004]一些车辆装备了空气悬架行驶高度传感器，这些空气悬架行驶高度传感器可以用于估计撕裂和磨损，以便预测维护或更换。然而，希望提供用于预测车辆部件的维护和/或更换的改进的方法和系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目标是提供用于预测车辆的部件的维护或更换的改进的方法和系统。
[0006]该目标由根据随附独立权利要求的方法和系统实现。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于预测车辆的部件的维护/更换周期的方法，该车辆包括动力辅助转向系统，该动力辅助转向系统包括转向致动器，该转向致动器被配置成至少作为对由道路扰动引起的行走轮的角度偏差的补偿来辅助将车辆转向，该方法包括：
[0008]‑
随时间推移而获取转向输出数据，该转向输出数据指示作为对由道路扰动引起的行走轮的角度偏差的补偿的辅助转向的大小和/或频率；
[0009]‑
将所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较，该所存储的部件磨损数据指示部件的维护/更换基于由道路扰动引起的磨损何时到期；以及
[0010]‑
基于所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据的比较，而确定部件的维护/更换是否到期。
[0011]本专利技术基于以下认识：如今在车辆中非常常见的动力辅助转向系统可以用于预测目的。明确地说，专利技术人已认识到，可以随时间推移而分析动力辅助转向系统的操作。简而言之，当车辆在具有凸块和/或凹陷的崎岖道路上行驶时，一个或多个行走轮在没有转向辅助的情况下会成角度地偏离预期方向。然而，动力辅助转向系统的转向致动器被配置成作为对这些角度偏差的补偿来辅助将车辆转向。通过分析转向致动器补偿这些角度偏差有多少和/或有多频繁，从而获得了对车辆行驶的地面的崎岖程度的良好估计，因此获得了对影
响车辆的部件的力的良好估计。转向致动器的性能可以例如通过随时间推移而对输出数据采样来连续/重复监测，并且因为对角度偏差的补偿直接与由车轮经历的崎岖程度相关，所以可以良好预测部件磨损和撕裂，因此可以良好预测部件的维护/更换周期。
[0012]应理解，在本申请中(为了避免重复冗长的术语和表达)，术语“部件”可以是个别部件，诸如，弹簧、悬架零件、波纹管等，然而，它也可以是车辆子系统，诸如，制动子系统、发动机、燃料子系统等。因此，本专利技术可以用于预测单个零件的形式或零件的集合体的形式(诸如，车辆子系统)的部件的维护周期和/或更换周期。还应理解，所存储的部件磨损数据与要进行预测的一个或多个部件相关。如今，车辆制造商具有庞大的数据库，这些数据库可能包括根据经验确定和收集的各种部件的磨损数据。
[0013]根据至少一个示范性实施例，所述所存储的部件磨损数据包括第一参数值的一个或多个阈值，其中所述转向输出数据包括第一参数值，这些第一参数值已从由转向致动器生成的第二参数值转换，并且指示作为对道路扰动的补偿的辅助转向，其中所述将所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较的步骤包括将转向输出数据的第一参数值与所述一个或多个阈值进行比较，并且其中所述确定步骤包括当所转换的第一参数值中的一个或多个超过所述一个或多个阈值时，确定部件的维护/更换到期。这是有利的，因为可能难以进行第一参数值的直接确定。例如，第一参数值可以是作为这种加速的重复次数的函数的部件的加速度。虽然加速度传感器可以设置在车辆中，但是要预测维护/更换周期的每个部件具有加速度传感器是非常不切实际的。相反，通过进行由转向致动器生成的第二参数值(例如，扭矩大小)的间接测量，传递函数可以用于将其转换为可比较的第一参数值。对于不同部件，传递函数的内容可能不同，并且还可能取决于部件在车辆上的位置(因为位于行走轮附近的部件受到的影响可能不同于位于别处的部件)。因此，可以使用单个传感器或数据收集单元，而不是每个部件都具有传感器。因此，根据至少一个示范性实施例，所述转向输出数据包括第一参数值，所述第一参数值已通过使用传递函数从由转向致动器生成的第二参数值转换，并且指示作为对道路扰动的补偿的辅助转向。
[0014]根据至少一个示范性实施例，所述第一参数值是作为重复次数的函数的部件的竖直、横向和纵向加速度中的至少一个。这是有利的，因为车辆制造商通常具有关于部件加速度及其对部件磨损的影响的庞大数据。应理解，在一些示范性实施例中，第一参数值可以包括所有三个正交坐标，即，竖直加速度、横向加速度和纵向加速度，而在其它示范性实施例中，第一参数值可以仅包括三个加速度方向中的两个，或者甚至仅包括其中一个，例如，部件的竖直加速度。
[0015]根据至少一个示范性实施例，所生成的第二参数值是由转向致动器的电马达给出以补偿道路扰动的所测量的扭矩值。这是有利的，因为电马达的扭矩容易测量，并且可以提供已进行多少角度补偿的精确表示。
[0016]根据至少一个示范性实施例，该方法还包括以下步骤：在将所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较的步骤之前，确定由电马达给出的扭矩大小。通过确定扭矩大小并使用例如传递函数以确定感兴趣的一个或多个部件经受的加速度，可以与所存储的部件磨损数据进行适当比较。
[0017]根据至少一个示范性实施例，该方法还包括以下步骤：通过对由电马达给出的扭矩进行的诸如傅立叶分析等频率分析而生成功率谱，以便确定在每个频率下有多少扭矩。
分析的输出将是许多频率，每个频率都有振幅。可以限定许多频率范围和振幅范围。通过确定某振幅范围在某频率范围内出现的的次数，可以为每个频率范围计算参数值。
[0018]根据至少一个示范性实施例，该方法还包括以下步骤：
[0019]‑
限定多个扭矩范围；
[0020]‑
对由电马达给出的扭矩大小进行采样，以获得所测量的扭矩值；
[0021]‑
对所述多个扭矩范围中的每一个内的样本的数目进行计数，以便建立所述第二参数值。通过这种方式，可以容易建立第二参数值，并且接着可以将其转换为可以与所存储的部件磨损数据进行比较的值。
[0022]根据至少一个示范性实施例，该方法还包括随时间推移而获取指示车辆的速度的速度数据，其中在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于预测车辆的部件的维护/更换周期的方法(100、200)，所述车辆包括动力辅助转向系统，所述动力辅助转向系统包括转向致动器(14)，所述转向致动器被配置成至少作为对由道路扰动引起的行走轮(16)的角度偏差的补偿来辅助将所述车辆转向，所述方法包括：
‑
随时间获取转向输出数据，所述转向输出数据指示作为对由道路扰动引起的所述行走轮(16)的角度偏差的补偿的辅助转向的大小和/或频率(S1)；
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将所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较，所述所存储的部件磨损数据指示所述部件的维护/更换基于由道路扰动引起的磨损何时到期(S2)；以及
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基于所述所获取的转向输出数据与所述所存储的部件磨损数据的所述比较，而确定所述部件的维护/更换是否到期(S3)。2.根据权利要求1所述的方法(100、200)，其中，所述所存储的部件磨损数据包括第一参数值的一个或多个阈值，其中，所述转向输出数据包括第一参数值，所述第一参数值已从由所述转向致动器生成的第二参数值转换并且指示作为对道路扰动的补偿的辅助转向，其中，所述将所述所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较的步骤包括将所述转向输出数据的所述第一参数值与所述一个或多个阈值进行比较，并且其中，所述确定步骤包括：当所转换的第一参数值中的一个或多个超过所述一个或多个阈值时，确定所述部件的维护/更换到期。3.根据权利要求2所述的方法(100、200)，其中，所述第一参数值是作为重复次数的函数的所述部件的竖直、横向和纵向加速度中的至少一个。4.根据权利要求2到3中任一项所述的方法(100、200)，其中，所述所生成的第二参数值是由所述转向致动器的电马达给出以补偿道路扰动的所测量的扭矩值。5.根据权利要求4所述的方法(200)，还包括以下步骤(S4)：在所述将所述所获取的转向输出数据与所存储的部件磨损数据进行比较的步骤(S2)之前，确定由所述电马达给出的扭矩大小。6.根据权利要求5所述的方法(200)，还包括：通过对由所述电马达给出的所述扭矩进行的诸如傅立叶分析等频率分析而生成功率谱，以便确定在每个频率下有多少所述扭矩。7.根据权利要求5所述的方法(200)，还包括以下步骤：
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限定多个扭矩范围；
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对由所述电马达给出的所述扭矩大小进行采样，以获得所测量的扭矩值；
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对所述多个扭矩范围中的每一个内的样本的数目进行计数，以便建立所述第二参数值。8.根据权利要求2到7中任一项所述的方法(100、200)，还包括：随时间推移而获取指示所述车辆的速度的速度数据，其中，在生成所述第二参数值时，作为所述车辆的所述速度的函数而执行第二参数值到第一参数值的所述转换。9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法(100、200)，其中，所述转向致动器(14)被配置成取决于驾驶员的期望转向活动而另外辅助将所述车辆转向，其中，所述转向输出数据是总转向数据的子集，所述总转向数据另外包括指示取决于驾驶员的期望转向活动的辅助转向的数据，其中，所述获取转向输出数据的步骤(S1)包括将所述另外数据从所述总转向
数据滤除。10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法(100、200)，其中，所述转向输出数据由所述车辆中的本地控制单元(28)收集，其中，所述部件磨损数据存储在远离所述车辆的中央控制单元(12)中，其中，所述获取所述转向输出数据的步骤(S1)包括：在所述中央控制单元(12)处接收由所述本地控制单元(28)收集的所述转向输出数据，其中，所述比较步骤(S2)由所述中央控制单元(12)执行。11.根据从属于权利要求6的权利要求10所述的方法(100、200)，其中，所述功率谱由所述本地控制单元(28)生成，并且接着由所述中央控制单元(12)从所述本地控制单元(28)接收。12.一种计算机程序，包括程序代码构件，所述程序代码构件用于当所述程序在计算机上运行时，执行权利要求1到11中任一项的步骤(S1、S2、S3、S4)。13.一种携载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码构件，所述程序代码构件用于当所述程序产品在计算机上运行时，执行权利要求1到11中任一项的步骤(S1、S2、S3、S4)。14.一种用于预测车辆的部件的维护/更换周期的中央...

【专利技术属性】
技术研发人员：马茨，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：