[发明专利]用于被动和主动监控并评估电动转向系统的系统

说明书

公开了一种用于被动和主动监控并确定车辆的动力转向系统中的至少一个机械异常的位置的系统和方法。所述系统包括一个或多个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述存储器存储基线波形和包括程序代码的数据，所述程序代码在由所述一个或多个处理器执行时使所述系统接收至少一个激励信号和至少一个响应信号。所述动力转向系统响应于接收到所述激励信号而产生所述响应信号。响应于接收到所述激励信号和所述响应信号，所述系统基于快速傅里叶变换(FFT)算法来估计所述激励信号与所述响应信号之间的频率响应。所述频率响应由估计波形来表示。

引言

本公开涉及一种用于评估动力转向系统的系统和方法，并且更具体地涉及一种用于被动和主动监控并评估动力转向系统的机械属性的系统和方法。

转向系统通常包括连接到车辆前轮的方向盘，其中驾驶员操纵方向盘以控制车辆运动的方向。许多车辆配备了动力转向系统以减少转动方向盘所需的总体工作量。一种类型的动力转向系统包括用于增加由驾驶员施加在方向盘上的机械力的电动马达，其中电动马达通过驱动机构沿转向轴线或齿条联接到轴。一些类型的动力转向系统(线控转向系统)通过电动马达建立转向控制，所述电动马达由存储在一个或多个电子控制单元(ECU)中的算法控制。

有时驾驶员在操作车辆时用他们的手握住方向盘的情况下可能会感觉到异常的振动或感觉。异常振动可能是由动力转向系统的机械问题引起的。然而，有时用于控制线控转向系统的软件可以过滤转向齿条中的异常振动以及在将转矩反馈传输到方向盘时掩盖异常振动。结果，驾驶员可能不会意识到机械异常。此外，一些自主车辆可能不包括诸如方向盘的驾驶员输入。因此，在车辆操作时，驾驶员没有机会检测通过方向盘的异常振动。

目前存在用于监控并评估线控或自主系统的一些评估系统，然而这些方法可能无法确定机械问题的具体位置或原因。此外，这些评估系统可能无法在车辆的正常操作期间被动地监控动力转向系统。

因此，虽然现有系统实现了其预期目的，但是仍然需要一种用于监控并评估动力转向系统以检测和诊断机械异常的新的和改进的系统和方法。

发明内容

根据若干方面，公开了一种用于被动和主动监控车辆的动力转向系统的系统。所述监控系统包括一个或多个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述存储器存储基线波形和包括程序代码的数据，所述程序代码在由所述一个或多个处理器执行时使所述系统接收至少一个激励信号和至少一个响应信号。所述动力转向系统响应于接收到所述激励信号而产生所述响应信号。响应于接收到所述激励信号和所述响应信号，所述系统基于快速傅里叶变换(FFT)算法来估计所述激励信号与所述响应信号之间的频率响应。所述频率响应由估计波形来表示。响应于确定所述激励信号与所述响应信号之间的所述频率响应，所述系统确定所述估计波形的至少一个曲线特性。所述系统还确定所述估计波形的至少一个特性与所述基线波形的相应特性之间的值差。响应于确定所述估计波形的所述至少一个特性与所述基线波形的所述相应特性之间的所述值差大于阈值差值，所述系统发起诊断程序以评估所述动力转向系统的多个机械属性。

另一方面，所述处理器还确定所述激励信号与所述响应信号之间的相干性，并将所述相干性与阈值相干性值进行比较，其中所述阈值相干性值表示最小相关值。响应于确定所述相干性大于所述相干性阈值，所述处理器确定所述估计波形的所述曲线特性。

又另一方面，所述估计波形的所述特性是表示所述估计波形的每个峰值和谷值的频率的频率曲线。

再另一方面，所述估计波形的所述特性是表示所述估计波形的每个峰值和谷值的振幅的振幅曲线。

另一方面，所述估计波形的所述特性是表示所述估计波形中的峰值和谷值的数量的数量曲线。

又另一方面，所述处理器还响应于确定所述估计波形的所述至少一个特性与所述基线波形的所述相应特性之间的所述值差大于阈值差值而生成标志。