[发明专利]用于车辆悬架系统的方法和系统

说明书

本公开提供了“用于车辆悬架系统的方法和系统”。提供了用于诊断联接到车辆轮胎的减震器的方法和系统。在一个示例中，联接在轮胎内部的轮胎压力测量系统的传感器用来测量轮胎压力以及所述轮胎的振荡行为。基于所述振荡行为而估计联接到所述轮胎的减震器的健康状态。

技术领域

本说明书总体上涉及用于诊断车辆的减震器的方法和系统。

背景技术

车辆配备有联接到车轮的悬架系统，悬架系统包括弹簧和减震器。弹簧诸如通过吸收道路颠簸和振动来补偿不平坦路面。减震器通常安装在每个弹簧内部或旁边并且对弹簧的移动提供阻力，使得车辆的弹簧悬挂部分中的振动和弹跳减少。磨损的减震器减少这种振动和弹跳的能力受损，从而可能不利地影响车辆的驾驶特性。另外地，降低操作者舒适度。

视减震器的年龄(或已经使用减震器的里程)而定，可以更换减震器。替代地，当操作者注意到车辆操控性显著受损(例如，车辆摇摆增加等)时，可以更换减震器。进一步地，可以定期地诊断减震器。

一种示例诊断由Mannerfelt在US 7,813,850中展示。其中使用底盘高度传感器来推断当车辆在道路上驾驶时车辆的空气悬挂轮轴的振荡。车辆控制器分析高度传感器的输出以基于车辆的空气悬挂轮轴的振荡而确定减震器的阻尼性能是否降低。

本文的本发明人已认识到这种方法的潜在问题。作为一个示例，传感器的输出可能会受车辆载荷影响。例如，传感器输出可以进行加权以考虑到里程与载荷之间的比率，所述比率可能是例如当车辆携载混合的拖运时难以跟踪的参数。在其他示例中，对减震器的健康的估计可能需要不同程度的校准。校准可以考虑到减震器几何形状、材料属性、位置等。尽管也可以通过移除减震器并测试减震器来诊断减震器，但这种方法也可能是昂贵的且需要大量劳动力。如果没有以及时的方式诊断减震器，那么车辆操控性退化。另外地，车辆燃料经济性可能因为由磨损的减震器施加的额外拖曳而降低。这进而影响驾驶员的体验。

车轮还可以被配置为具有轮胎压力测量系统(TPMS)，所述TPMS包括联接到车辆轮胎或安装在车辆轮胎内部的传感器以用于测量轮胎压力和/或轮胎温度。本文的发明人已认识到，与TPMS相关联的传感器还可以用来直接测量加速度，诸如轮胎的三维加速度。这允许同一传感器用作在一些车辆工况期间进行轮胎压力感测的压力传感器并且用作在其他车辆工况期间评估轮胎振荡并推断减震器健康状态的加速度计。另外地，在估计减震器的健康时可以考虑所感测的轮胎压力。然而，尽管加速度信息可以有助于跟踪车轮运动，但发明人也已认识到，由于信息来自同一源传感器，因此可能存在组合传感器信息以产生更进一步改进的有利方式。

发明内容

在一个示例中，经由一种用于车辆的方法使用TPMS传感器来实现减震器诊断，所述用于车辆的方法包括：基于由联接到车辆轮胎的传感器测量的轮胎压力和来自所述传感器的加速度测量值而推断联接到所述车辆轮胎的减震器的健康状态。以此方式，所述TPMS传感器可以用于压力测量和加速度测量两者，所述压力测量和所述加速度测量使得能够在无需关于减震器几何形状或材料属性的校准的情况下评估所述减震器健康状态。

作为一个示例，车辆的每个车轮可以包括安装在对应车辆轮胎内部的TPMS传感器，每个车轮还联接到车辆悬架系统的对应减震器。响应于由所述TPMS传感器测量的轮胎压力小于阈值，可以指示低轮胎压力条件，使得可以向对应轮胎中泵送空气。响应于轮胎压力高于所述阈值并且进一步响应于车辆速度超出阈值速度、车轮扭矩超出阈值扭矩和基本上为直的线路驾驶条件，所述TPMS传感器的输出可以用于推断相关联减震器的健康状态(或剩余有效寿命)。具体地，所述TPMS传感器的所述输出可以用于确定对接触加速度的振荡行为的测量(γ)。所述测量可以根据也由所述TPMS传感器感测的当前轮胎压力来确定。随着所述减震器老化，所述振荡行为增大。因此，基于所述震荡行为的变化，可以指示所述减震器的退化。在另一示例中，当没有指示退化时，可以估计所述减震器的剩余可用寿命。由于车辆中通常存在四个减震器(和四个TPMS传感器)，因此这种方法使得车辆控制器能够评估每个减震器而不需要关于每个减震器的材料、配置或位置的广泛校准。