[发明专利]用于检测电子动力转向组件内的水的系统和方法

说明书

提供了用于检测电子动力转向组件内的水的系统和方法。传感器组件包括电阻器和水敏电容器，该电阻器和该水敏电容器被布置成提供具有截止频率的串联电阻器‑电容器(RC)网络，该截止频率是该水敏电容器的电容的函数。振荡器向该串联RC网络提供具有已知频率的激励，使得该串联RC网络响应于该激励而提供输出。包络检测器接收该串联RC网络的输出，并生成表示该串联RC网络的输出的振幅的输出。微控制器根据该串联RC网络的输出的振幅来确定该电子动力转向组件内是否存在水。

技术领域

本发明涉及汽车系统，更具体地，涉及检测电子动力转向系统中的水侵入。

背景技术

在机动车中，动力转向系统通过增加转动方向盘所需的转向力以使车辆更容易转向或操纵来帮助驾驶员控制车辆。液压致动器或电动致动器为转向机构增加可控的能量，以允许驾驶员在以一般速度驾驶时以较小的力气转动方向盘，并大大减少在车辆停止或缓慢移动时转动车轮所需的体力。电动动力转向(EPS)系统使用电动马达提供辅助，马达的动力由动力转向系统的其余部分控制。水侵入EPS系统、特别是侵入由电动马达驱动的螺杆/球式螺母组件可能会导致系统摩擦力增加。如果驾驶员或EPS系统未检测到摩擦力水平的增加并且EPS系统转换到其手动故障安全转向状态，则系统摩擦力的增加可能会导致危险的车辆状况。可以直接跟踪摩擦力的增加，但用于此的方法既耗时(因为它们需要大量的调整和测试)又缺乏对车辆状况和道路状况的鲁棒性。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测电子动力转向组件内的水的系统。传感器组件包括电阻器和水敏电容器，该电阻器和该水敏电容器被布置成提供具有截止频率的串联电阻器-电容器(RC)网络，该截止频率是该水敏电容器的电容的函数。振荡器向该串联RC网络提供具有已知截止频率范围的激励，使得该串联RC网络响应于激励信号以及感测电容器上存在的水量而提供输出。包络检测器接收该串联RC网络的输出，并生成表示该串联RC网络的输出的振幅的DC电压。微控制器根据该包络检测器和并联RC网络的输出的振幅来确定该电子动力转向组件内是否存在水。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法。水敏电容器被设计成响应于电容变化而生成输出的电子电路。这样的电子电路包括但不限于弛缓振荡器和相位检测器。根据电子电路的输出，生成表示电容变化的输出，并且确定电子动力转向系统内是否存在水。

根据本发明的第三方面，提供了一种方法。第二传感器可以定位在电子动力转向系统内。与第一传感器相比，第二传感器可以包括不同的电子电路，并且当电容传感器与水侵入隔离时可以用作参考传感器。

附图说明

在阅读以下参考附图的描述之后，本公开的前述和其他特征对于本公开所属领域的技术人员将变得显而易见，在附图中：

图1展示了用于检测电子动力转向组件内的水的系统的一个示例；

图2展示了水传感器中RC网络的增益频率响应，该水传感器具有基于电容元件上水的存在的可变电容；

图3展示了用于检测水侵入电子动力转向组件的组件的示例；

图4展示了用于检测水侵入电子动力转向组件的组件的另一个示例；

图5展示了用于检测水侵入电子动力转向组件的组件的另一个示例；

图6展示了用于检测电子动力转向组件中的水侵入的方法；以及

图7展示了用于检测电子动力转向组件中的水侵入的另一种方法。

具体实施方式

在本公开的上下文中，除非上下文明确指示不包括复数形式，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”也可以包括复数形式。如本文所使用的术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”可以指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。