利用变速器输出轴传感器来监测车辆的估算轮速的系统和方法
【专利说明】利用变速器输出轴传感器来监测车辆的估算轮速的系统和 方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年12月27日提交的并且名称为"SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING AN ESTIMATED WHEEL SPEED OF A VEHICLE USING A TRANSMISION OUTPUT SHAFT SENSOR"的美国临时专利申请No. 61/746, 205的权益，其全部内容通过引用合并到本 文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及用于监测多轮车辆（例如汽车或者卡车）的单独的车轮转速的系统和 方法。
【背景技术】
[0004] 一些现代车辆包括被构造成用于控制车辆的各种操作的一个或多个电子控制器 ("ECU")。例如，一些车辆包括电子稳定控制（"ESC")系统或者其他车辆子系统以当车辆遇 到各种驾驶状况时控制车辆的稳定性。本文所描述的发明的构造使用三个轮速传感器来估 算车辆的四个车轮的速度。单独的轮速则被用于起动和控制各种车辆子系统（例如，ESC系 统）的操作。电子控制系统还基于来自变速器输出轴传感器（"TOSS")的信息来计算估算 轮速并且监测估算出的轮速与计算出的轮速之间的偏差。
【发明内容】
[0005] 在一个实施例中，本发明提供了一种监测车轮的确定轮速的方法。分别从不同的 轮速传感器接收三个轮速值（分别表示不同车轮的测量轮速）。基于所述三个轮速值中的 至少一个来确定第四车轮的估算轮速值。基于来自于车辆系统的信息确定出计算轮速值。 基于第四车轮的估算轮速值与第四车轮的计算轮速值之间的偏差来检测故障状况。
[0006] 在另一实施例中，本发明提供了一种包括三个轮速传感器、处理器和存储器的轮 速监测系统。存储器存储由处理器执行以控制轮速监测系统的操作的指令。处理器接收三 个轮速值（分别来自不同的轮速传感器）。所述三个轮速值中的每一个表示不同车轮的测 量轮速。处理器基于所述三个轮速值中的至少一个来确定出第四车轮的估算轮速值。还基 于来自车辆系统的信息确定出计算轮速值。基于第四车轮的估算轮速值与第四车轮的计算 轮速值之间的偏差来检测故障状况。
[0007] 在又一实施例中，本发明提供了一种包括处理器和存储器的轮速监测系统。存储 器存储由处理器执行以控制轮速监测系统的操作的指令。处理器接收三个轮速值（分别来 自不同的轮速传感器）。所述三个轮速值中的每一个表示不同车轮的测量轮速。然后，处理 器确定出车辆的第四车轮的多个估算轮速值。根据不同的估算机制基于其他车轮的所述三 个测量轮速值中的至少一个来计算出各个估算轮速值。还基于接收自变速器输出轴速度传 感器的信息来确定出计算轮速值。处理器计算出多个偏差值一一分别是基于第四车轮的所 述多个估算轮速值中的一个和计算轮速值。然后，处理器将各个偏差值与偏差阈值相比较 并且确定出所述多个偏差值中超过偏差阈值的偏差值的数量。当所述多个偏差值中超过偏 差阈值的偏差值的数量对于限定时间段而言超过偏差数量阈值时，处理器推断出存在故障 状况。
[0008] 在一些实施例中，处理器还确定是否存在不稳定的驾驶状况并且当检测到不稳定 的驾驶状况时按第二监测模式来操作。当按第二监测模式操作时，由于在不稳定的驾驶状 况期间外力作用于车辆上，所以将偏差阈值、偏差数量阈值和限定时间段全部增加来考虑 偏差。
[0009] 本发明的其他方面通过考虑到详细说明书和附图而显而易见。
【附图说明】
[0010] 图1是根据一个实施例的车辆控制系统的示意图。
[0011] 图2是监测估算轮速以及估算轮速与计算轮速之间的偏差的方法的流程图。
[0012] 图3是比较在稳定的驾驶状况期间估算轮速与计算轮速的方法的流程图。
[0013] 图4是比较在不稳定的或者动态的驾驶状况期间估算轮速与计算轮速的方法的 流程图。
【具体实施方式】
[0014] 在详细阐述本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于以 下说明中所阐述的或者以下附图中所示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够有其他 实施例并且能按多种方式来实践或者实施。
[0015] 图1图解了用于诸如四轮汽车或者卡车的车辆的控制系统。发动机控制单元 101 ("ECU")分析诸如车辆性能变量和发动机致动器设置的信息并且基于所接收的数据来 控制一个或多个车辆/发动机操作。E⑶101包括处理器103和一个或多个非临时的计算 机可读的存储器模块。在图1的实例中，E⑶101包括随机存取存储器（"RAM")模块105 和只读存储器（"ROM")模块107。E⑶101还包括在控制器区域网（"CAN")总线111上发 送和接收数据的输入/输出接口 109。应当理解，E⑶101可能包括多个处理器、附加的计 算机可读存储器模块、多个I/O接口和/或附加的部件或模块（例如，硬件、软件或者其组 合）。
[0016] 处理器103从I/O接口 111处接收信息并且通过执行存储到E⑶101的存储模块 (诸如，ROM 107)中的用于一个或多个软件模块（其也可被称为"控制器"）的指令来处理 所述信息。（其也可能被称为"控制器")。处理器103将信息存储到RAM 105中并且从RAM 105处检索信息（例如，通过CAN总线111从其他车辆子系统或者传感器处接收的信息并且 由处理器103执行的模块所产生的信息）。ECU 101的非临时的计算机可读存储器模块包括 易失性存储器、非易失性存储器或者其组合，并且在各种构造中可能还存储操作系统软件、 应用/指令数据及其组合。
[0017] 各种其他车辆子系统也被连接至CAN总线111并且与发动机控制单元101、各种 车辆传感器和其他车辆子系统通讯。例如，制动子系统113接收车辆数据并且控制（对称 地或者不对称地）施加于车辆的各个车轮上的制动压力。转向子系统115基于方向盘位置 及其他车辆性能信息来控制施加于车辆前轮的转向角。传动系子系统117控制施加于车辆 车轮上的转矩分布。所述车辆子系统中的每一个被连接至CAN总线111并且能够与连接至 CAN总线111的其他装置交换信息。
[0018] 许多车辆传感器也被附连至CAN总线111。所述车辆传感器监测各种车辆性能特 征并且将信息提供给CAN总线111上的其他装置。一个所述车辆传感器是变速器输出轴速 度传感器（"TOSS"传感器）119。TOSS传感器监测变速器的输出轴速度，并且与诸如例如车 辆差动设置和来自传动系子系统117的数据的其他信息结合，提供可用于确定车辆的各个 单独车轮的轮速的信息。本领域技术人员已知用于提供单独的轮速的TOSS算法。
[0019] 此外，被连接到CAN总线111上的是分别相应地联接至单个车轮131、133、135和 137的一系列轮速传感器121、123、125和127。各个轮速传感器监测单个车轮的速度并且 向CAN总线111提供表示轮速的信息。车辆子系统使用各个单独车轮的轮速信息来改进车 辆性能。例如，发动机控制单元101可确定存在不稳定的驾驶状况并且起动电子稳定控制 ("ESC")程序来按使车辆恢复稳定的方式将制动和转矩分配给车轮。
[0020] 然而，在一些情况中，不可直接从联接四个车辆车轮中的每个的传感器处得到轮 速信息。例如，四个轮速传感器中的一个（例如，对应于车辆的左后轮131的轮速传感器 121)可能在车辆操作期间失效并且不向CAN总线111提供数据。替代性地，为了减少成本， 可能有意地彻底从车辆上省去四个轮速传感器中的一个（例如，对应于车辆的左后轮131 的轮速传感器121)。在这种情况下，E⑶101基于其他三个车轮133、135和137的轮速传 感器的读数来估算第四车轮131的轮速。
[0021] 图1的E⑶101被构造成执行三个并行的估算计算来基于其他三个车轮133、135 和137的轮速传感器的读数确定出第四车轮131的估算轮速。首先，ECU 101将第四车轮 131的估算转速计算为其他三个轮速的平均值：
[0022]
[0023] 其中，V3wss是第四（左后）车轮131的估算轮速，Vfl