液壓轉向診斷系統、用于液壓轉向診斷系統的控制電路的制作方法

專利名稱：液壓轉向診斷系統、用于液壓轉向診斷系統的控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種診斷車輛動力轉向系統的方法及用于執行該方法的系統。
背景技術：
大多數常規的機動車輛包括動力輔助轉向系統。動力輔助系統建立在電子或液壓基礎上。現有的系統包括恒流、變流壓力控制系統和電動馬達驅動系統。分辨系統故障(無論在實時駕駛狀況還是在靜止維修期間)可能十分困難。例如，由于液體管路阻塞、系統內的泵控制閥粘滯或系統泵異常都可導致液壓動力轉向系統故障。現有機動車輛液壓系統缺少探測并且更重要的是診斷系統故障的適當裝置。因此，難以識別所需的維修。在一些機動車輛中，車輛操作者通過觀察或指示器認識到需要進行一些維修。駕駛員可注意到功能劣化、過大的噪音或液體泄漏。然而，車輛和維修中心缺少基于計算機的方法用于診斷特定系統故障。當此發生時，在進行合適診斷之前可能已經對系統造成永久的傷害。車輛進行維修，通常維修人員必須依賴于從駕駛員得來的信息通過反復試驗以確定所需的具體維修。通常當發生錯誤診斷時，正常功能部件被替換并且可能需要許多返修。 因此，需要一種更好的診斷系統的方法。一些現有轉向系統包括驅動液壓轉向系統的電動馬達。這種系統可包括在運轉期間監視電動馬達性能的處理器。例如，在名為“Power Steering SyStem(動力轉向系統)” 的美國專利US 7，210，5M中教導了一種探測泵馬達異常的異常狀況監視電路。然而，異常狀況監視電路與不包括電動馬達驅動泵的發動機驅動的轉向系統不兼容。因此，需要一種在無論是否具有電動泵馬達的液壓動力轉向系統中更精確的診斷系統故障的方法。因此，需要一種能夠探測特定轉向系統狀況并且發送關于其的警報的診斷車輛動力轉向系統的計算機實施的方法。該系統應能夠診斷液壓動力轉向系統，無論其是否具有電動泵馬達。

實用新型內容本實用新型解決了上述問題中的一個或多個。在閱讀本實用新型的說明書之后其它特征和/或優點將變得顯而易見。本實用新型提供一種液壓轉向診斷系統、以及用于液壓轉向診斷系統的控制電路，以在具有或不具有電動泵馬達的液壓動力轉向系統中診斷系統故障。根據本實用新型一方面，提供一種液壓轉向診斷系統，包括配置用于監視轉向泵壓力的壓力傳感器；配置用于監視發動機轉速的轉速傳感器；配置用于監視方向盤位置的位置傳感器；及連接至每個傳感器的控制電路，所述控制電路包括配置用于基于至少兩個測量值確定預定轉向系統狀況的診斷邏輯電路。控制電路配置用于當探測到所述預定轉向系統狀況時發送警報信號。優選地，液壓轉向診斷系統進一步包含配置用于顯示預定轉向系統狀況的用戶界[0010]優選地，診斷邏輯電路配置用于確定轉向液的流速是否異常。優選地，診斷邏輯電路配置用于確定轉向系統的液體管路內是否存在阻塞。優選地，診斷邏輯電路配置用于探測故障的控制閥。優選地，診斷邏輯電路配置用于探測異常的轉向泵出口壓力。優選地，液壓轉向診斷系統進一步包含配置用于監視轉向液溫度的溫度傳感器， 其中所述診斷邏輯電路配置用于探測所述轉向液的異常流速。根據本實用新型另一方面，提供一種用于液壓轉向診斷系統的控制電路，包括配置用于監視轉向泵出口壓力、發動機轉速和方向盤位置的處理器；其中所述處理器包括配置用于基于至少兩個測量值的評估探測預定轉向系統狀況的診斷邏輯電路；其中所述處理器包括配置用于在探測到所述預定轉向系統狀況時發送警報信號的指示邏輯電路。優選地，診斷邏輯電路配置用于探測轉向液的異常流速。優選地，診斷邏輯電路配置用于探測轉向系統的液體管路內的阻塞。優選地，診斷邏輯電路配置用于探測故障控制閥內的阻塞。優選地，診斷邏輯電路配置用于探測異常的轉向泵出口壓力的阻塞。根據本實用新型再一方面，提供一種診斷車輛液壓動力轉向系統的計算機實施方法，包括監視轉向泵出口壓力；監視發動機轉速；監視方向盤位置；基于轉向泵出口壓力、 發動機轉速或方向盤位置中至少兩個的評估探測轉向系統狀況；及當探測到預定轉向系統狀況時發送警報信號。本實用新型的一個優點在于其教導了在具有或不具有電動泵馬達的液壓動力轉向系統中診斷系統故障的精確方法。所公開的系統和方法能夠集成進車輛內用于實時診斷或應用于維修中心。所公開的幾個實施例的一個優點在于包括診斷邏輯電路，以能夠評估是否由于過高的液體流速、液體管路內的阻塞、系統內的泵控制閥粘滯或系統泵的異常導致液壓動力轉向系統故障。這樣，診斷邏輯電路提供了全面的檢視和評估轉向系統和泵性能。本實用新型的另一個優點在于公開了更早探測故障的診斷系統和方法。可避免系統部件的多余的維修過失和額外的磨損。因此，系統顯著地減少了維修成本。本實用新型的再一個優點在于公開了不需要使用流速傳感器的診斷方法和系統。 通過基于其它系統狀況估算流速，能夠顯著地減小系統成本。在下面的描述中，某些方面和實施例將變得顯而易見。應該明白地是，可在最寬的意義上實施本實用新型而不需要具有這些方面和實施例的一個或多個部件。應該明白地是，這些方面和實施例僅為示例性的和解釋性的并且不限制本實用新型。將參考附圖通過示例更詳細地解釋本實用新型，其中附圖中使用的相同的附圖標記用于相同或本質上相同的部件。當接合附圖從用于實施本實用新型的最佳實施例的詳細描述，上述特征和優點以及本實用新型的其它特征和優點將變得顯而易見。

圖1為依照本實用新型的示例性實施例的具有液壓轉向診斷系統的動力轉向系統的立體圖。圖2說明了依照本實用新型的示例性實施例的診斷車輛液壓動力轉向系統的方法的流程圖。圖3說明了用于動力轉向系統的發動機轉速對流速的函數圖表，該圖表顯示了異常性能的區域。圖4說明了用于動力轉向系統的壓力對流速的函數圖表，該圖表顯示了異常性能的區域。圖5說明了用于動力轉向系統的方向盤角度對流速的函數圖表，該圖表顯示了異常性能的區域。圖6說明了用于液壓動力轉向系統的發動機轉速對壓力的函數圖表，該圖表顯示了異常性能的區域。圖7說明了依照本實用新型的另一示例性實施例的用于液壓轉向診斷系統的控制電路。
具體實施方式
盡管參見說明性實施例作出下面的詳細描述，對于本領域技術人員來說對實施例進行多種替代、修改和變形是顯而易見地。因此，所要求保護的主題應更寬泛地解釋。參考附圖1-7，其中同樣的附圖標號在所有圖示中代表相同或相應的部件，顯示了診斷轉向系統的示例性方法和配置用于執行該方法的轉向診斷系統。本實用新型涉及車輛液壓系統的自我診斷方法。所公開的液壓系統能夠在車輛上執行或者僅在維修時遠程執行。這里公開的示例性診斷系統配置成用于識別轉向系統所需的具體維修。所說明的實施例包括評估動力轉向系統是否由于過高的液體流速、液體管路阻塞、系統內的泵控制閥的粘滯或系統泵的異常而出現故障的診斷邏輯電路(diagnostic logic)。診斷邏輯電路對轉向系統和泵性能提供了全面的檢視以及評估。現參考圖1，顯示了具有轉向系統20的車輛10的前端的立體圖。轉向系統20包括可由車輛操作者或駕駛員使用的方向盤30。方向盤30配置成相對于縱向軸40 (或轉向柱)順時針或逆時針針旋轉。在說明的實施例中，方向盤30能夠相對于轉向柱40在任一方向上旋轉720度。方向盤30間接地連接至兩個轉向橫拉桿50、60，其中轉向橫拉桿50、 60連接至車輪70。這樣，方向盤30控制車輛10的方向路徑。具體地，在轉向柱40和位于轉向橫拉桿50、60之間的小齒輪90之間設有連桿80。方向盤30的旋轉被轉換為轉向橫拉桿50、60的線性運動，其相應旋轉車輪70。如圖1所示，轉向系統裝備有動力轉向輔助系統100。動力轉向輔助系統100為轉向系統20提供補充能量以減少駕駛員需要轉向車輪70而施加的功。說明的動力轉向輔助系統20為基于液壓的系統。液壓泵110與連桿80液體連通。泵110由皮帶輪120(或帶系統)驅動。從動齒輪130連接至泵110，主動齒輪140連接至發動機曲軸(未顯示)。發動機向泵110提供動力。泵110通過供液管150(或液體管路)連接至轉向系統20。排放管路160從轉向系統20延伸至儲液箱170用于循環。在泵110和儲液箱170之間設有額外的液體管路180用于將液體輸送至泵。根據轉向系統所需，泵110向轉向系統20提供所需大小的壓力。泵110包括多個控制閥以控制泵和轉向系統部件(例如連桿80)之間的液體分配。圖1所示的車輛配置有轉向診斷系統190。診斷系統190對不同系統狀況采取措施并且在車輛運轉期間持續監視所述狀況。基于這些觀察，液壓轉向診斷系統190能夠適當地識別令人不滿意的系統狀況并且提供警報或如何維修的指示。系統190包括車輛內的多個傳感器，其提供傳感或測量的數據至中央控制電路或模塊200。車輛包括連接至轉向柱40的位置傳感器210。位置傳感器210被配置用于監視方向盤30相對于轉向柱40的位置。例如，如果方向盤30相對于轉向柱40旋轉360度，則位置傳感器210能夠測量該數據并且將其傳送至控制電路200。例如，位置傳感器210可以為電位計。圖1所示的扭矩傳感器220也包括在診斷系統190內。扭矩傳感器220連接至轉向柱40并且配置用于測量施加于方向盤30上的扭矩或旋轉能量。扭矩傳感器220配置用于測量方向盤30的旋轉以及實現所述旋轉施加的力。例如，扭矩傳感器220能夠確定方向盤30是被適當旋轉還是突然旋轉并且將該信息通知控制電路200。示例性扭矩傳感器220 能夠為應變式轉矩傳感器。泵出口壓力由如圖1所示的壓力傳感器230測量。壓力傳感器230位于泵110和轉向系統20之間的供油管路150內。壓力傳感器230與控制電路200通訊以將出口壓力讀數傳送至控制電路。例如，壓力傳感器230可為任意種類的壓力計。壓力傳感器230配置用于監視運轉期間的轉向泵壓力。在另一實施例中，診斷系統190包括位于排放管路160 內的第二壓力傳感器(類似于230)以確定其內的壓力。溫度傳感器240也設在圖1所示的診斷系統190內。溫度傳感器240固定在儲液箱170內。溫度傳感器240配置用于監視轉向泵110的液體溫度。溫度傳感器240將關于液體溫度的數據傳送至控制電路200。例如，溫度傳感器240能夠為電溫度計。圖1所示的發動機轉速傳感器250也包括在診斷系統190內。轉速傳感器250連接至發動機曲軸用于確定發動機運轉的RPM (轉/分鐘)。轉速傳感器250配置用于監視發動機轉速并將數據傳送至控制電路200。電子模塊包括控制電路200，其監視動力轉向泵出口壓力和發動機或泵的RPM。控制電路200包括處理器沈0，其將監視的值與預定值(或希望值)相比較以確定系統190是否正常運轉。如果參數測量不正常，則將缺陷代碼記錄進控制電路的存儲器內并且車輛操作者通過警報信號意識到需要維修。兼容性警報信號包括但不限于指示燈、嗚叫(chime)、 口頭消息等。可能的警報信號能夠涉及探測的較少的液體、泵液體內有空氣、較低的泵釋放壓力、較低泵容積、管路內阻塞或流量控制閥粘滯。在不同的實施例中使用其它警報信號， 例如環境溫度和發動機罩下溫度。可以收集這些數據并且由處理器處理以進一步改善轉向診斷或液體壽命指示器。盡管在圖1中控制電路200顯示為在車輛10外部，控制電路200可以在外部計算機中或集成至車輛內。例如，控制電路200可以是車輛控制模塊或乘客防護控制模塊。圖1中的診斷系統100還包括用戶界面270。用戶界面270配置用于顯示是否已經探測到預定轉向系統狀況。用戶界面270配置用于通過例如圖表或文本消息可視地顯示這些信息。警報信號“S”從處理器260發送至用戶界面270。用戶界面270為與控制電器 200連接以診斷轉向系統20的遠程計算機或筆記本電腦。盡管所示的實施例說明了用戶界面270遠離車輛10，用戶界面能夠集成至車輛內。例如，用戶界面270能夠位于車輛儀表板、中控臺、頂置控制臺或方向盤30內。現參考圖2，顯示了診斷車輛動力轉向系統的方法300。方法300為能夠由計算機或具有處理器的裝置執行的算法。算法300由診斷邏輯電路執行，診斷邏輯電路包括代碼和/或編程以使得診斷系統執行參考圖2所示并討論的算法300中的至少一些步驟。監視并且評價車輛狀況以探測任意數目的預定轉向系統狀況。在確定預定轉向系統狀況的情況下，系統被配置用于向操作者發布相關警報信號。算法300在步驟310處開始并且繼續一系列監視步驟320、330、340和350。系統依賴于遍及車輛的多種傳感器以探測轉向系統狀況。在所示的實施例中，在320處，系統被配置用于通過監視轉向泵出口壓力來開始。壓力傳感器(例如參考圖1所述的230)能夠安裝在泵110和轉向系統20之間的供液管150中。這樣能夠反復或持續地監視泵的出口壓力。在步驟330處，系統監視發動機轉速。可使用例如連接至發動機曲軸的傳感器 250 (如圖1所示)監視發動機轉速。轉速傳感器250被配置用于監視發動機轉速并且將該數據傳送至控制電路。轉速傳感器250能夠被配置用于反復或持續地監視發動機轉速。接下來，在步驟340處，系統監視方向盤位置。利用例如扭矩傳感器220或位置傳感器210持續地監視方向盤角度。在步驟350處，系統監視轉向液的溫度。儲液箱內的傳感器(例如M0)能夠用于監視溫度。診斷邏輯電路被配置用于基于測量的數據計算液體流速(在步驟360處)。例如參考圖3和4討論示例性算法。在系統估算流速之后，在370處，將所計算的流速與預定范圍相比較。如果流速在預定范圍內，算法繼續至下一步驟380處。如果流速超出設定范圍， 在390處，系統發送指示異常流速的警報信號至用戶界面。接下來，在步驟380處，泵出口壓力與在給定方向盤角度處的目標值相比較。參考圖5說明了方向盤角度對壓力的示例圖表。在步驟340測量轉向角，在步驟320處測量壓力并且在步驟380處與目標值相比較。如果所測量的泵出口壓力230超出目標范圍或值， 則在400處發送轉向泵輸出壓力異常的警報信號至用戶界面。如果壓力在預定范圍內，系統前進至步驟410。在步驟410處，測量至少三個泵出口壓力。隨后在420處，系統將三個壓力讀數中任意兩個的差值與預定閾值進行比較。如果在任意所測量壓力之間的壓力變化大于預定量，則在430處將故障控制閥的警報信號發送至用戶界面。更具體地，出口壓力的較大變化能夠指示控制閥粘滯。指示控制閥粘滯的泵出口壓力的示例性變化可以是達到例如60psi (磅/每平方英寸)的壓力變化。在步驟440處，系統將在給定發動機轉速下所測量的泵出口壓力與預定閾值進行比較。診斷邏輯電路以在多種發動機轉速下的預期壓力范圍預編程。系統測量發動機轉速并且在450處確定泵出口壓力是否在預定范圍內。如果壓力低于設定閾值，則在460處發送警報信號指示動力輔助具有異常流速。如果壓力高于設定閾值，則在470處發送不同的警報信號。警報信號指示液體管路內阻塞。阻塞能夠由例如液體管路內收縮所導致。因此， 執行算法產生了系統故障的具體指示。現參考圖3-6，顯示了一些可編程入診斷系統內以執行前述算法的示例性函數。例如，發動機轉速或泵出口壓力能夠相對時間被記錄以給出液體狀況(例如液體流速)的指示并且發出是否建議液體改變的信號。從圖3開始，顯示了估算的液體流速對于發動機轉速的函數500。導出的流速為發動機轉速、壓力和液體溫度的函數，即，在這個實施例中，估算的流速=fn(發動機轉速，壓力，液體溫度)。用于基于發動機轉速估算流速的示例等式為流速=(0.004加侖/轉乘以發動機轉速)40.0006(加侖/分鐘)/(psi° F)乘以壓力乘以溫度]。等式中的常數取決于轉向系統并且能夠為更大或更小的值。隨著發動機轉速從A點(大約0RPM)增加，流速以與發動機轉速成正比例地增加。在B點(大約1000RPM)之后，流速穩定，進入可控流速區域，其中流速基本上為常數。圖表說明了流速的上下曲線。在2000磅或更輕的帶有動力轉向輔助的車輛上的流速的上曲線的上限為2.5加侖/分鐘(gpm)。在2000磅車輛上的流速的下曲線的下限為2. Igpm0對應從B點至C點的發動機轉速的流速上限和下限的函數保持相當恒定。如所示，C點大約為8000RPM。在說明的圖表中，顯示出基于所測量數據的三個估算流速。Fl為低于編程下限的估算流速。Fl位于圖表所示的區域1內。區域1內的任何估算流速都會提示系統發送預定轉向系統狀況的警報信號，在這種情形下為異常流速。當計算出例如Fl的流速時，系統發送異常流速的警報信號。用戶界面顯示或將低流速或異常流速的指示傳達至操作者。F2為在編程上限和下限內的估算流速。當計算出這種流速時，系統不會發送警報信號。系統繼續監視多個數據點并且前進至算法的其它步驟。F3 為高于編程上限的估算流速。F3位于圖表所示的區域2內。區域2內的任何估算流速都會提示系統發送異常流速的警報信號。當計算出例如F3的流速時，系統發送異常流速的警報信號。用戶界面顯示或將高流速或異常流速的指示傳達至操作者。現參考圖4，顯示了估算的液體速度對于泵出口壓力的函數510。泵出口壓力能夠由例如壓力傳感器^30(參考圖1所述)(參考圖1所述)測量。導出的流速為泵出口壓力和液體溫度的函數，即，在這個實施例中，估算的流速=fn(壓力，液體溫度)。用于基于泵出口壓力估算流速的示例等式為流速=(0.004加侖/轉乘以發動機轉速)40.0006(加侖/分鐘)/(psi° F)乘以壓力乘以溫度]。隨著壓力從A點(大約Opsi)增加，流速以與壓力成反比例地減小。在B點(大約1500psi)處，流速穩定處于0厘米7秒或在0厘米7 秒左右。圖表說明了流速的上下曲線。當壓力為零或穩定至大約為0厘米7秒，當壓力處于C點(大約為2000psi)時，在2000磅或更輕的帶有動力轉向輔助的車輛上的流速的上曲線的上限起始為2. 5gpm。當壓力為零并且穩定至大約為0厘米7秒左右，當壓力處于B 點(大約為1500psi)時，在2000磅的車輛上的流速的下曲線的下限起始為2. Igpm0對應壓力的流速上限和下限的函數的斜率保持相當恒定。在圖4所說明的圖表中，顯示出基于所測量數據的四個估算流速。F4為低于編程下限的估算流速。F4位于圖表所示的區域1內。區域1內的任何估算流速都會提示系統發送異常流速的警報信號。當計算出例如F4的流速時系統發送預定轉向系統狀況的警報信號，在這種情形下為異常流速。用戶界面顯示或將低流速或異常流速的指示傳達至操作者。F5和F6為在編程上限和下限內的估算流速。當計算出這種流速時，系統不會發送警報信號。系統繼續監視多個數據點并且前進至算法的其它步驟。F7為高于編程上限的估算流速。F7位于圖表所示的區域2內。區域2內的任何估算流速都會提示系統發送異常流速的警報信號。當計算出例如F7的流速時，系統發送異常流速的警報信號。用戶界面顯示或將高流速或異常流速的指示傳達至操作者。盡管通過圖3和4表達的函數中的示例目標流速以2000磅或更輕的車輛來論述， 但是編程的函數500和510能夠應用于更大型的車輛。其它的函數能夠被下載至處理器以指導其它車輛或類似大小的車輛的不同目標流速。上限和下限的數量和/或輪廓會變化。
8例如，如參見圖3論述的，相對于較高發動機轉速的預定流速可以不是基本恒定的。例如， 在函數內的所有轉速數據點處，預定流速能夠與發動機轉速成正比。或者，在其它示例中， 在函數內的所有壓力數據點處，流速不必與壓力成反比。為流速分配的極限值可以在函數的一些時期內為常數或可以為壓力的指數。現參考圖5，顯示了預定泵出口壓力對于所測量的方向盤角度的函數530。方向盤角度能夠由例如位置傳感器210(參考圖1所述)測量。方向盤角度還能夠由例如扭矩傳感器220 (如也參考圖1所討論)估算出。如圖5所示，預定泵出口壓力為方向盤角度的函數，即，在這個實施例中，估算的預定泵出口壓力=fn(方向盤角度)。在方向盤角度和估算的泵出口壓力之間存在指數關系。隨著方向盤轉向角從A點(大約0度)增加，估算的出口壓力以增加的速度增加。在A點處，對于2000磅或更輕的車輛估算的動力輔助壓力為 Opsi。顯示了相對于每個壓力估算的誤差范圍。在A點處，與估算的壓力的誤差或偏離量的范圍為+/-lOpsi。在B點處，在方向盤已經從轉向柱的縱軸轉向大約720度的情況下， 預定出口壓力顯著地高于1500psi。顯示了相對于在B點處的壓力估算的誤差范圍。在B 點處，誤差或偏離范圍為非對稱變化，從+IOOpsi (超過目標壓力)至-150psi (低于目標壓力)。在圖5說明的圖表中，三個測量的出口壓力儲存在系統處理器內。Pl為方向盤角度為零度所測量的壓力。Pl等于5psi ；盡管壓力高于在該角度下的預定壓力P1，壓力仍然在可接受的誤差范圍內。在感應到例如Pl的壓力時，系統不會發布警報信號。超出每個方向盤角度的誤差范圍的任何所測量的泵出口壓力指示系統發送異常泵出口壓力的警報信號。例如，如圖5所示，P2為在方向盤角度為360度時所測量的壓力。P2等于大約 500psi。在該角度下的預定壓力為200Psi。在360度的方向盤角度處，可接受誤差范圍為 +/-50psi。由于P2超出在該角度處的誤差范圍范圍，系統發送異常泵出口壓力的警報信號至用戶界面。超出每個給定方向盤角度的誤差范圍的任何所測量的泵出口壓力(例如P2) 提示系統發送預定轉向系統狀況的警報信號，在這種情形下為異常泵出口壓力。測量的泵出口壓力也可以低于預定壓力。例如，如圖5中所示，P3是在方向盤角度為720度時所測量的壓力。P2大約等于1400psi。在該角度下的預定壓力為1500I^i。 在720度的方向盤角度處，可接受誤差范圍為+/_150psi。由于P3在該角度下的誤差范圍之內，系統不需要發送預定轉向系統狀況的警報信號，在這種情形下為異常泵出口壓力。然而，超出誤差范圍的任何所測量的泵出口壓力會提示來自系統的警報信號。盡管參考2000磅或更輕的車輛論述了示例壓力目標值和測量值，編程的函數能夠應用于更大型的車輛。其它的函數能夠被下載至處理器軟件以指導用于其它車輛或類似車輛的不同壓力目標值。例如，方向盤角度可配置為轉3周，在這種情況下方向盤角度的編程函數能夠從零度至1080度變化。目標壓力范圍也能夠變化至更大或更小幅度。預定壓力中任一個的誤差范圍為非對稱的在由系統發出警報信號之前分配用于任意給定壓力的不同的壓力過度和壓力不足。現參考圖6，顯示了估算的泵出口壓力相對發動機轉速的函數M0。壓力由例如參考圖1所述的系統傳感器230測量。隨著發動機轉速從A點(大約0RPM)增加，壓力以與發動機轉速成正比速度增加。在B點(大約1000RPM)之后，壓力變得穩定。圖表示出了泵出口壓力的上下曲線。在2000磅或更輕的帶有動力轉向輔助的車輛上的壓力的上曲線的上限起始為lOOpsi。在2000磅的車輛上的壓力的下曲線的下限起始為90psi。對應從B點至C點的發動機轉速的壓力上限和下限的函數保持相當恒定。如所示，C點大約為 9000RPM(示例發動機的最大發動機轉速)。在圖6說明的圖表中，顯示了泵出口壓力的一些所測量的數據點。P4為低于編程下限的所測量的出口壓力。P4位于圖表所示區域1內。區域1內的任何所測量的壓力讀數會提示系統發送異常流速的警報信號(例如，如在圖2中的算法的步驟470處所示)。當測量到例如P4的流速時，系統發送預定轉向系統狀況的警報信號，在這種情形下為異常流速。用戶界面顯示或將低流速或異常流速的指示傳達至操作者。圖6中所示的P5為位于編程上限和下限內的不同的壓力讀數。當感應到這種壓力時，系統不會發送警報信號。系統繼續監視多個數據點并且前進至算法的其它步驟。例如，在測量到高于上限的出口壓力的情況下，系統發送警報信號。P6為高于編程上限的所測量的壓力。P6位于圖表所示區域2內。區域2內的任何所測量的出口壓力提示系統發送預定轉向系統狀況的警報信號，在這種情形下為液體管路阻塞(例如，如圖2中的算法內的步驟460所示)。用戶界面顯示或將阻塞的指示傳達至操作者。圖6的函數也可配置用于探測故障(通常稱之為“粘滯”)的控制閥。控制閥能夠在系統運行的非計劃期間限制液體分配。P7、P8和P9為在不同發動機轉速下取得的不同壓力讀數。P7和P9大約等于95psi。如在這個示例中所示，P8為比P7和P9顯著低的壓力。P8大約為20psi。將讀數中的差值與預定值或閾值相比較。在三個監視壓力讀數中任一個之間的差值大于預定值的情況下，則提示系統發送警報信號至用戶界面。可允許變化的示例性預定值為50psi。當壓力讀數相比于預定值變化較大程度時，會發送預定轉向系統狀況的警報信號(在該情形下為泵控制閥粘滯)至用戶界面。盡管以2000磅或更輕的車輛論述了圖6表達的函數540中的示例壓力，編程的函數能夠應用于更大型的車輛。其它的函數能夠被下載至處理器以指導用于其它車輛或類似大小的車輛的不同目標壓力。上限和下限的值和/或輪廓變化。例如，預定的壓力相對于較高發動機轉速可能不是基本恒定的。例如，預定的壓力能夠與函數內所有轉速數據點處的發動機轉速成正比。圖7示出了根據另一示例實施例的液壓轉向診斷系統的控制電路600。控制電路 600包括帶有被配置用于執行算法中至少一些步驟以探測預定轉向系統狀況的軟件的任何類型處理器。在確定預定轉向系統狀況的情況下，系統被配置用于發布相關警報信號至操作者。圖7中所示的處理器610包括在控制電路600內。控制電路600連接至多個傳感器。處理器610被配置用于監視由傳感器接收或測量的數據。處理器610能夠包括在現有車輛架構中，例如車輛控制模塊或乘客防護控制模塊。處理器610也能夠相對于車輛遠程設置。例如，在用戶界面615為所示的個人計算機的情況下，處理器能夠集成進計算機的硬盤內。處理器610包括能夠使得液壓轉向診斷系統作出確定預定轉向系統狀況并且在探測到所述狀況的情況下發送警報信號的多個軟件程序。在圖7所示的實施例中，處理器610包括診斷邏輯電路620。診斷邏輯電路620包括能夠使得系統監視車輛狀況并且探測預定的轉向系統狀況的代碼和/或程序。參考圖2討論并且顯示的示例算法300。如圖7所示的處理器610進一步包括被配置用于發送探測到的任何預定轉向系統狀況的警報信號的指示邏輯電路630。示例性警報信號能夠涉及過高的液體流速、液體管路內的阻塞、系統內的泵控制閥的粘滯或系統泵的異常。指示邏輯電路630與系統用戶界面兼容并且被配置用于發送至少一個信號至用戶界面上識別預定系統故障。指示邏輯電路630能夠被配置用于提供系統故障的音頻或視覺信號。如圖7所示，處理器610連接至多個傳感器。診斷系統包括壓力傳感器640、發動機轉速傳感器650、液體溫度傳感器660、扭矩傳感器670、位置或角度傳感器680和任何其它數目的變量傳感器(例如X傳感器690)。同樣參考圖1顯示并且討論了與處理器兼容的示例性傳感器。圖7所示的X傳感器690能夠為多種不同傳感器。在一個實施例中，X傳感器690為被配置用于測量系統內的轉向液流速的流速傳感器。在另一實施例中，X傳感器 690為配置在轉向系統的排放管路內的額外的壓力傳感器。額外的示例性傳感器包括車輛速度傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、車輪速度傳感器和轉向液流量傳感器。任一傳感器能夠通過無線和/或硬連線連接來連接至處理器。利用被配置用于使得電子裝置之間能夠短程通訊的藍牙技術使得部件與控制電路600無線通訊。其它無線標準或技術， 例如紅外系統、射頻系統、IEEE標準802. 11和其它通訊平臺，能夠用于控制電路。對本領域技術人員來說對本實用新型作出多種修改和變形是顯而易見地并且不偏離其教導的范圍。通過本實用新型的說明書和實踐本實用新型所公開的教導，其它實施例對本領域技術人員來說是顯而易見的。說明書和示例僅為示例性目的。盡管詳細描述實施本實用新型的較佳實施例，本領域技術人員將認識到實施權利要求范圍內的本實用新型的多種可替代設計和實施例。
權利要求1.一種液壓轉向診斷系統，其特征在于，包含配置用于監視轉向泵壓力的壓力傳感器；配置用于監視發動機轉速的轉速傳感器；配置用于監視方向盤位置的位置傳感器；及連接至每個傳感器的配置用于當探測到預定轉向系統狀況時發送警報信號的控制電路，所述控制電路包括配置用于基于至少兩個測量值確定所述預定轉向系統狀況的診斷邏輯電路。
2.如權利要求1所述的液壓轉向診斷系統，其特征在于，進一步包含配置用于顯示所述預定轉向系統狀況的用戶界面。
3.如權利要求1所述的液壓轉向診斷系統，其特征在于，進一步包含配置用于監視轉向液溫度的溫度傳感器。
4.一種用于液壓轉向診斷系統的控制電路，其特征在于，包含配置用于監視轉向泵出口壓力、發動機轉速和方向盤位置的處理器；其中所述處理器包括配置用于基于至少兩個測量值探測預定轉向系統狀況的診斷邏輯電路；其中所述處理器包括配置用于在探測到所述預定轉向系統狀況時發送警報信號的指示邏輯電路。
專利摘要本實用新型公開一種液壓轉向診斷系統，包括配置用于監視轉向泵壓力的壓力傳感器；監視發動機轉速的轉速傳感器；監視方向盤位置的位置傳感器；連接至每個傳感器的控制電路，控制電路基于至少兩個測量值確定預定轉向系統狀況；當探測到預定轉向系統狀況時控制電路發送警報信號。還提供用于液壓轉向診斷系統的控制電路，包含配置用于監視轉向泵出口壓力、發動機轉速和方向盤位置的處理器；處理器包括配置用于基于至少兩個測量值探測預定轉向系統狀況的診斷邏輯電路；處理器包括配置用于在探測到預定轉向系統狀況時發送警報信號的指示邏輯電路。本實用新型一優點在于在具有或不具有電動泵馬達的液壓動力轉向系統中診斷系統故障。
文檔編號B62D5/30GK202175090SQ20112012635
公開日2012年3月28日 申請日期2011年4月26日 優先權日2010年4月27日
發明者K·塔特爾 丹尼爾, 蒂莫西·杰拉德·奧費萊 申請人:福特環球技術公司