SE1250978A1 - Metod för detektering av fel på styrningen samt ett system för detektering av fel på ett fordons styrsystem - Google Patents

Abstract

En metod i ett system fór detektering av fel på ett fordons styrning, där fordonet har ett aktivt fórarassistanssystem anpassat for att assistera fordonets styrning relaterat till minsten omgivningssignal, t.ex. en kamerasigrial, samt att generera enstymingsassistansstyrsignal till ett styrservosystem i fordonet (steg A), där sagdastyrningsassistansstyrsignal inkluderar ett eller flera stymingsassistansstyrvärden.Metoden innefattar: B - applicering av sagda styrningsassistansstyrsignal i sagda system for detektering av felpå styrningen; C - analys av sagda stymingsassistansstyrvärden i relation till i förväg fastställda idealiskastyrvärden, och D - generering av en indikeringssignal i relation till sagda analys, där sagda indikeringssignal inkluderar information om fel på styrningen. (Figur l)

Description

15 20 25 30 2 styrningssystemet åstadkommer. Uppfinnarna av den föreliggande uppfinningen drar slutsatsen att dessa system därför gör det svårare att diagnostisera och upptäcka fel.

Mer specifikt detekterar ett avåkningsvamingssystem vägens körfältsmarkeringar och assisterar förarens styrning för att hjälpa till med att hålla fordonet mellan körfältsmarkeringama. När systemet detekterar att fordonet avviker från körfältet varnar det föraren visuellt såväl som med en ljudsignal, samtidigt som det applicerar ett lätt motstyrande vridmoment för att försöka förhindra att fordonet lämnar sitt körfält. Ett avåkningsvarningssystem inkluderar ofta en bildsensor som detekterar körfältsmarkeringamas former och positioner, samt en elektronisk styrenhet (ECU) för styrningsassistansen som beräknar stymingsvridmomentets börvärde baserat på data från bildsensom och sänder en styrsignal till en eldriven servostyrningsenhet (EPS), dvs. fordonets styrservoenhet, som styr styrservomotorn. Styrningsassistansens styrenhet avgör vidare om det är nödvändigt att uppmärksamma föraren om fordonets avvikelse från körfältet med ljud- och ljussignaler.

För fordon leder felaktig hjulgeometri och glapp i styraxlar eller hjulupphängningar till ökat slitage, framför allt av däck och bussningar. Slitage till följd av glapp eller felaktig hjulinställning är lätt att upptäcka för föraren när det har pågått tillräckligt länge, men fall med endast lätt slitage kan vara svåra att upptäcka, framför allt om föraren kör fordonet dagligen. Felaktig hjulgeometri och/eller glapp karakteriseras av att styrningsvridmomentet varierar så att det till exempel är skillnad i tröghetsmoment vid styrning i olika riktningar. Ett annat problem kan vara att styrningsvridmomentet inte följer den linjära process som är avsikten i styrsystemet. Styrningen kan till exempel kännas lättare i början eller slutet av processen.

Slitage kan dessutom vara svårt att upptäcka i ett tidigt skede för personer som kör fordonet vid enstaka tillfällen (t.ex. när fordonet testkörs på en verkstad). För att personer ska kunna upptäcka glapp eller felaktig hjulinställning i ett tidigt skede kan fordonet behöva köras i flera olika körsituationer. 10 15 20 25 30 3 Det finns olika metoder och system för detektering och indikering av felaktig styrinställning. Dessa system baseras ofta på detektering av t.ex. stymingsvinkel och rattvridmoment. Se till exempel följande patenthandlingar.

GB-2.370.260 beskriver ett system och en metod för detektering av felaktig styrinställning hos ett fordon. Metoden innefattar fastställande av när fordonet är i stånd att färdas i en i huvudsak rät linje, med fastställande av om ett rattvridmoment krävs för att bibehålla fordonets förmåga att färdas i en i huvudsak rät linje, samt att indikera felaktig inställning baserat pä förekomsten av ett sådant rattvridmoment.

WO-20l0/ 107344 avser en metod för omborddiagnostisering av ett fordons hjulinställning. Detta uppnås genom användande av minst en parameter som är indikativ for felaktig inställning och som väljs från gruppen styrvinkel, girgrad, lateral acceleration, däckfiiktionens sidokraft eller styrvinkelns funktionella beroende av girförrnågan. Om parametem ändras mer än ett i förväg bestämt gränsvärde genereras ett lann som informerar fordonets förare om att en felaktig hjulinställning har detekterats.

Det är därför ett problem att fordonskomponenter som däck och bussnin gar slits längre än nödvändigt, vilket kan medföra högre kostnader bland annat till följd av högre bränsleförbrukning.

Det allmänna syftet med föreliggande uppfinning är därför att göra det enklare och mindre kostsamt att i ett tidigt skede detektera felaktig hjulgeometri och glapp i styraxlar eller hjulupphängningar.

Ett specifikt syfte med föreliggande uppfinning är att i ett tidigt skede detektera fel på stymingssystemet i fordon genom användning av aktiva förarassistanssystem, t.ex. så kallade avåkningsvamingssystem.

Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syften åstadkommes med uppfinningen såsom definierad av de oberoende patentkraven. 10 15 20 25 30 4 F öredragna utföringsforrner definieras av de beroende patentkraven.

Föreliggande uppfinning baseras på uppfinnamas insikt om att ett fel på styrningen kan detekteras genom analys av stymingsassistansens styrsignal genererad av det aktiva förarassistanssystemet.

I enlighet med föreliggande uppfinning analyseras därför en styrsignal från stymingsassistanssystemet genom att jämföra ett eller flera stywärden hos denna signal med i förväg fastställda idealiska styrvärden.

Det aktiva förarassistanssystemet anpassas för att ta emot en eller flera omgivningssignaler, t.ex. från en eller flera kameror, lasermätutrustningar, accelerationssignaler och/eller positioneringssystem (GPS). Omgivningssignalema inkluderar t.ex. information relaterad till det egna fordonets position i relation till körfáltsmarkeringama och avståndet till andra fordon. Det aktiva förarassistanssystemet är dessutom anpassat för att ta emot en stymingsaktivitetssignal som genereras som respons på en styrningsaktivitet, där sagda signal genereras när föraren vrider på ratten, dvs. utför en stymingsaktivitet. Det aktiva förarassistanssystemet är anpassat för att via stymingsassistanssystemet generera en styrsignal relaterad till en eller flera av de applicerade Omgivningssignalerna och stymingsaktivitetssignalen genom att tillämpa en körassistansalgoritm från en uppsättning körassistansalgoritmer.

I enlighet med föreliggande uppfinning är systemet för detektering av fel på styrningen anpassat för att analysera stymingsassistanssystemets styrsignal genererad av det aktiva förarassistanssystemet. Om ett eller flera av stymingsassistanssystemets styrvärden i styrningens styrsignal avviker från en uppsättning i förväg fastställda idealiska styrvärden för stymingsassistanssystemet genereras en indikeringssignal som indikerar att ett fel på styrningen har detekterats.

Uppfinningen avser därför en metod i ett system för detektering av fel på ett fordons styrning, där fordonet har ett aktivt förarassistanssystem, t.ex. ett så kallat avåkningsvamingssystem, anpassat för att assistera fordonets styming relaterat till minst 10 15 20 25 30 5 en omgivningssignal, t.ex. en kamerasignal, samt att generera en styrningsassistansstyrsignal till ett styrservosystem i fordonet, där sagda stymingsassistansstyrsignal inkluderar ett eller flera styrningsassistansstyrvärden, kännetecknad av att metoden innefattar: Applicering av sagda styrningsassistansstyrsignal i sagda system för detektering av fel på stymingen.

Analys av sagda styrningsassistansstyrvärden i relation till i förväg fastställda idealiska styrvärden.

Generering av en indikeringssignal i relation till sagda analys, där sagda indikeringssignal inkluderar information om fel på styrningen. Informationen om fel på stymingen inkluderar t.ex. storlek och riktning för felet på styrningen, och används för att identifiera t.ex. felaktig hjul geometri och glapp i styraxlar eller hjulupphängningar.

Stymingsassistansens i förväg fastställda idealiska styrvärden kan betraktas som idealiska värden, dvs. de värden som skulle användas om det i allt väsentligt inte är något fel på styrningen.

Dessa för stymingsassistansen idealiska styivärden kan t.ex. detekteras och sparas under fordonets sluttestning innan det levereras från fabriken, dvs. när det i allt väsentligt inte ska finnas något fel på styrningen. l enlighet med ett utförande sparas de för styrningsassistansen idealiska styrvärdena i en tabell i en minnesenhet i systemet för detektering av fel på stymingen.

Om styrningsassistanssystemets styrvärden i stymingens styrsignal avviker från förväntade idealiska värden genereras en indikering om ett möjligt fel på stymingen.

Ytterligare analys, t.ex. på en verkstad, kan då bli nödvändig för att avgöra vilka åtgärder som ska vidtas.

Metoden och systemet i enlighet med den föreliggande uppfinningen kan tillämpas oavsett om fordonet färdas rakt fram eller svänger. 10 15 20 25 30 6 De uttryckta felen i styrsystemet ska tolkas brett och inkluderar t.ex. felaktig hjul geometri och glapp i styraxlar eller hjulupphängningar.

Genom att implementera föreliggande uppfinning är det möjligt att detektera slitage och felaktig hjulinställning i ett tidigt skede. Därigenom uppnås mindre slitage och minskad bränsleförbrukning. Högre bränsleförbrukning eller ökat slitage kan bero på att fordonet tenderar att röra sig snett på grund av att hjulen är snett placerade även när ratten inte har vridits åt något håll eller när fordonet framförs på instabilt underlag, t.ex. när vägbanan lutar.

Kort beskrivning av ritningama Figur l är ett blockdiagram som schematiskt avbildar systemet för detektering av fel på styrningen i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 2 är ett flödesdiagram som illustrerar metoden i enlighet med föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsforrner av uppfinningen Med hänvisning till de bifogade ritningama beskrivs uppfinningen här nedan i detalj.

I figur 1 visas ett schematiskt blockdiagram där systemet 2 för detektering av fel på styrningen illustreras för detektering av fel på ett fordons styrning. Fordonet innefattar ett aktivt förarassistanssystem 4, t.ex. ett avåkningsvamingssystem, anpassat för att assistera fordonets styrning relaterat till minst en omgivningssigrial 6, t.ex. en kamerasignal, en laserrnätningssignal, en accelerationssignal och/eller en positioneringssignal (GPS-signal).

Föraren applicerar en stymingsaktivitet på ratten 18 och denna stymingsaktivitet appliceras på ett styrservosystem 10. Styrservosystemet 10 kan styra styrningen med hjälp av en styrningsassistansstyrsignal från ett aktivt förarassistanssystem i kombination med stymingsaktivitetsinformation relaterad till förarens stymingsaktivitet. En mätenhet 20 är anpassad för att känna av en eller flera parametrar som representerar styrningsaktiviteten, t.ex. styrvinkeln och/eller girgraden, samt att generera en stymingsaktivitetssignal 22 i relation till de avkända parametrarna. Styrningsaktivitetssignalen 22 appliceras på det 10 15 20 25 30 7 aktiva förarassistanssystemet 4. Stymingsaktivitetssignalen inkluderar därför en representation av förarens styrningsaktivitet, dvs. förarens avsikt.

Det aktiva förarassistanssystemet är anpassat för att generera en stymingsassistansstyrsignal 8 till ett styrservosystem 10 i fordonet, varvid styrningsassistansstyrsignalen 8 inkluderar ett eller flera styrvärden till styrningsassistansen. Styrservosystemet styr sedan stymingen av hjulen 24. Detta är i enlighet med den allmänt kända användningen av aktiva förarassistanssystem.

I enlighet med uppfinningen är systemet 2 för detektering av fel på stymingen anpassat för att ta emot stymingsassistansstyrsignalen 8 och analysera stymingsassistanssystemets styrvärden i relation till i förväg fastställda idealiska styrvärden 12. En indikeringssignal 14 är anpassat för att genereras av sagda system 2 för detektering av fel på styrningen i relation till resultatet av analysen, varvid indikeringssignalen inkluderar information om fel på stymingen.

De i förväg fastställda idealiska styrvärdena 12 är företrädesvis de värden som skulle användas om det i allt väsentligt inte är något fel på styrningen.

I enlighet med ett utförande fastställs de för stymingsassistansen idealiska styrvärdena 12 under fordonets sluttestning innan det levereras från fabriken och sparas då i en tabell i en minnesenhet 16 i systemet för detektering av fel på stymingen.

Alternativt kan de för stymingsassistansen idealiska styrvärdena beräknas i realtid baserat på den aktuella situationen med användande av den aktuella omgivningssignalen 6 och den aktuella styrningsaktivitetssignalen 22. I detta fall appliceras dessa signaler direkt på systemet 2 för detektering av fel på stymingen, vilket visas med streckade pilar i figur 1.

I en typisk situation, där omgivningssignalen 6 indikerar att fordonet rör sig rakt fram, bör den genomsnittliga idealiska stymingsaktivitetssignalen 8 vara i stort sett noll över en angiven tidsperiod. Om styrsignalen 8 avviker från noll med mer än ett förinställt tröskelvärde, är detta en indikering på att det kan vara fel på stymingen och att en indikeringssignal bör genereras. 10 15 20 25 30 8 Indikeringssignalen är sålunda resultatet av en analys av styrningsassistansens stywärden i relation till de idealiska styrvärdena för stymingsassistansen. Skillnaden mellan dessa värden definierar en differentialsignal som till exempel kan tillåtas avvika från förinställda tröskelvärden.

I enlighet med ett utförande sparas indikeringssignalen 14 i minnesenheten 16 och analyseras över tid, t.ex. för att identifiera långsiktiga trender i relation till för styrningsassistansen idealiska styrvärden. Denna analys kan företrädesvis utföras på en verkstad i samband med schemalagd service.

Dessutom, eller som ett altemativ, genereras indikeringssignalen 14 och visas för föraren för att indikera att det kan vara fel på styrningen. Inforinationen om fel på styrningen inkluderar t.ex. typen av stymingsfel och/eller storleken på det.

Indikeringssignalen 14 kan sålunda förmedlas till fordonets förare. Den kan även förmedlas till servicepersonalen, t.ex. på respektive serviceverkstad. Detta kan till exempel åstadkommas genom trådlös överföring till en mobiltelefon, en fårddator eller en annan dator. Denna indikeringssignal kan medföra att olika typer av varningar utfärdas. En typ av indikeringssignal kan betyda att styrningssystemet har en farlig avvikelse som kräver att fordonet omedelbart tas in på verkstad på grund av att det detekterade tillståndet hos styrningssystemet kan innebära att resan måste avbrytas av säkerhetsskäl. En annan typ av indikeringssignal kan innebära att intervallet till nästa servicetillfälle förkortas. En ytterligare typ av indikeringssignal kan innebära att fordonet behöver tas in på verkstad, men att en analys gör att problemet kan lärnnas utan åtgärd till nästa servicetillfálle. I de två första fallen är det önskvärt att indikeringssignalen förmedlas till både föraren och verkstadspersonalen. I det tredje fallet är det tillräckligt att signalen förmedlas till föraren.

Föreliggande uppfinning avser även en metod i ett system för detektering av fel på ett fordons styrning. Denna metod kommer nu att beskrivas med hänvisningar till flödesdiagrammet som visas i figur 2.

Såsom beskrivs ovan har fordonet ett aktivt förarassistanssystem anpassat för att assistera fordonets styrning relaterat till minst en omgivningssignal, t.ex. en kamerasignal, och 10 15 20 25 30 9 generera en styrningsassistansstyrsignal till ett styrservosystem i fordonet (steg A), där sagda styrningsassistansstyrsignal inkluderar ett eller flera styrningsassistansstyrvärden.

Metoden i enlighet med uppfinningen innefattar: B - applicering av sagda stymingsassistansstyrsignal i sagda system för detektering av fel på stymingen; C - analys av sagda styrningsassistansstyrvärden i relation till i förväg fastställda idealiska styrvärden, och D - generering av en indikeringssignal i relation till sagda analys, där sagda indikeringssignal inkluderar information om fel på styrningen.

Styrningsassistansens i förväg fastställda idealiska styrvärden är företrädesvis de värden som skulle användas om det i allt väsentligt inte är något fel på styrningen och kan fastställas under fordonets sluttestning innan det levereras från fabriken.

I enlighet med ett utförande sparas de för stymingsassistansen i förväg fastställda idealiska styrvärdena i en tabell i en minnesenhet i systemet för detektering av fel på stymingen.

Indikeringssignalen kan även sparas i minnesenheten för att senare analyseras över tid, tex. för att identifiera långsiktiga trender.

Infonnationen om fel på stymingen i indikeringssignalen inkluderar typen av fel och/eller storleken på det. Typen av fel inkluderar typiskt information om riktningen på styrningsfelet, vilken i sin tur kan användas för att ytterligare diagnostisera felet, t.ex. en utsliten specifik bussning eller ett utslitet lager.

Vidare avser föreliggande uppfinning ett datorprogram innehållande programkod för tillämpning av den ovan beskrivna metoden.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna adekvata utförandena.

Olika alternativ, modifieringar och motsvarigheter kan tillämpas. Av denna anledning ska inte ovanstående utföranden anses begränsa uppfinningens omfattning, vilken definieras av bifogade krav.

Claims (13)

10 15 20 25 30 10 å

1. En metod i ett system för detektering av fel på ett fordons styrning, där fordonet har ett aktivt förarassistanssystem anpassat för att assistera fordonets styming relaterat till minst en omgivningssignal, t.ex. en kamerasignal, samt att generera en stymingsassistansstyrsignal till ett styrservosystem i fordonet (steg A), där sagda styrningsassistansstyrsignal inkluderar ett eller flera styrningsassistansstyrvärden, kännetecknad av att metoden innefattar: B - applicering av sagda styrningsassistansstyrsignal i sagda system för detektering av fel på styrningen; C - analys av sagda styrningsassistansstyrvärden i relation till i förväg fastställda idealiska styrvärden, och D - generering av en indikeringssignal i relation till sagda analys, där sagda indikeringssignal inkluderar information om fel på styrningen.

2. Metoden i enlighet med krav 1, där sagda i förväg fastställda idealiska värden är de värden som skulle användas om det i allt väsentligt inte är något fel på styrningen.

3. Metoden i enlighet med krav 1 eller 2, där sagda för stymingsassistansen i förväg fastställda idealiska styrvärden fastställs under fordonets sluttestning innan det levereras från fabriken.

4. Metoden i enlighet med något av kraven 1-3, där sagda för stymingsassistansen i förväg fastställda idealiska styrvärden sparas i en tabell i en minnesenhet i systemet för detektering av fel på stymingen.

5. Metoden i enlighet med något av föregående krav, där sagda indikeringssignal sparas och senare analyseras över tid.

6. Metoden i enlighet med något av föregående krav, där sagda information om fel på styrningen inkluderar typen av fel och/eller storleken på det. 10 15 20 25 30 ll

7. Ett system (2) fór detektering av fel på ett fordons styrning, där fordonet har ett aktivt fórarassistanssystem (4) anpassat för att assistera fordonets styming relaterat till minst en omgivningssignal (6), t.ex. en kamerasignal, samt att generera en stymingsassistansstyrsignal (8) till ett styrservosystem (10) i fordonet, där sagda stymingsassistansstyrsignal (8) inkluderar ett eller flera stymingsassistansstyrvärden, kännetecknat av att sagda system (2) för detektering av fel är anpassat fór att ta emot sagda stymingsassistansstyrsignal (8) och analysera sagda styrningsassistanssystems styrvärden i relation till i förväg fastställda idealiska styrvärden (12), och att en indikeringssignal (14) är anpassad att genereras av sagda system för detektering av fel på styrningen (2) i relation till sagda analys, där sagda indikeringssignal inkluderar information om fel på styrningen.

8. Systemet fór detektering av fel på stymingen i enlighet med krav 7, där sagda i förväg fastställda idealiska styrvärden (12) fór stymingen är de värden som skulle användas om det i allt väsentligt inte är något fel på stymingen.

9. Systemet fór detektering av fel på styrningen i enlighet med krav 7 eller 8, där sagda fór stymingsassistansen i förväg fastställda idealiska styrvärden (12) fastställs under fordonets sluttestning innan det levereras från fabriken.

10. Systemet fór detektering av fel på styrningen i enlighet med något av kraven 7-9, där sagda för stymingsassistansen i fórväg fastställda idealiska styrvärden sparas i en tabell i en minnesenhet ( 16) i systemet för detektering av fel på styrningen.

11. l 1. Systemet fór detektering av fel på styrningen i enlighet med något av kraven 7-10, där sagda indikeringssignal (14) sparas i en minnesenhet (16) och senare analyseras övertid fór att identifiera långsiktiga trender.

12. Systemet fór detektering av fel på styrningen i enlighet med något av kraven 7-1 1, där sagda information om fel på styrningen inkluderar typen av fel och/eller storleken på det. 12

13. En datorprogramprodukt innehållande pro gramkod för tillämpning av metoden i enlighet med något av kraven 1-6.