[发明专利]使用自动数据分割和趋势分析的车辆故障诊断和预测

说明书

控制器处理来自车辆子系统的一个或多个传感器的数据。该处理包括平滑数据和计算数据的平均值。控制器识别经处理的数据中的转变点，在所述转变点处，数据的移动平均值比平均值小指示趋势的预定量。控制器选择经处理的数据在转变点之后的片段，使用回归检测该片段中的趋势，并且对检测到的趋势进行外推以达到预定的故障阈值。控制器基于外推趋势的斜率预测子系统的失效，并基于斜率提供预测的指示，以调度对所述子系统的服务。

引言

本节中提供的信息旨在概括介绍本公开的背景。在本节中描述的程度上，目前命名的发明人的工作，以及在提交时可能不符合现有技术的描述的方面，既不明确也不隐含地被认为是针对本公开的现有技术。

技术领域

本公开总体上涉及车辆故障诊断和预测系统，并且更特别地，涉及使用自动数据分割和趋势分析的车辆故障诊断和预测。

背景技术

车辆健康管理系统包括诊断系统、预测系统和/或故障缓解系统。诊断系统通常包括车载诊断模块，该模块使用车辆仪表板上的指示器向车主指示系统级别故障。诊断系统还包括高级诊断，服务人员使用该诊断来执行详细的故障分析，以找到问题的根本原因，直至部件级别。车载诊断模块通常将来自车辆子系统的信号的信号电平与预定阈值进行比较，并基于比较结果确定子系统是否有故障。服务人员通常使用高级诊断，该诊断可以分析来自子系统的多个部件以及其他相关子系统的信号，并且可以确定问题的根本原因，直至部件级别。

预测系统可以预测车辆中的哪个部件在不久的将来可能会失效。预测系统在失效发生之前预测失效。预测系统可以帮助车主在部件失效之前调度维修。这样，当部件失效时，车主将不会束手无策。然而，有些失效是突然发生的，并且无法预测。故障缓解系统确定车辆操作以缓解故障的影响。例如，一些故障是轻微的，并且可以缓解，以允许车辆行驶一段时间，直到通过服务车辆来纠正故障。

发明内容

一种系统包括与车辆的多个子系统相关联的多个传感器和被配置成与车辆的多个子系统通信的控制器。控制器被配置成处理从车辆子系统中的一个的一个或多个传感器接收的数据。该处理包括平滑数据和计算数据的平均值。所述控制器被配置成识别经处理的数据中的转变点，在所述转变点处，所述数据的移动平均值比所述平均值小指示上升趋势的预定量，或者在其处所述移动平均值比所述平均值大指示下降趋势的预定量。所述控制器被配置成选择经处理的数据在所述转变点之后的片段；使用回归检测经处理的数据在转变点之后的片段中的趋势，其中该趋势包括上升趋势或下降趋势；并且对检测到的趋势进行外推以达到预定的故障阈值。控制器被配置成基于外推趋势的斜率预测子系统中的一个的失效，并基于外推趋势的斜率提供对预测的指示，以调度子系统中的一个的服务。

在其他特征中，控制器还被配置成使用检测到的趋势，准确地诊断该子系统中的一个中的故障，修改车辆的控制参数以提高车辆安全性，和/或在子系统中的一个的部件失效之前延长该子系统中的一个的部件的寿命。

在其他特征中，控制器还被配置成在服务之后检测从子系统中的一个的一个或多个传感器收集的第二数据中的第二趋势；以及基于第二趋势的第二斜率是否大于第二阈值以及第二数据是否在预定范围内中的至少一者来评估服务。

在其他特征中，所接收的数据包括子系统中的一个的分别用于第一和第二参数的第一和第二数据。控制器还被配置成基于用于第一参数的第一数据是否已经跨过第一阈值来确定是否生成关于子系统中的所述一个的状况的警报；并且使用用于第二参数的第二数据来检测趋势。第二参数不同于第一参数。

在另一特征中，控制器被配置成响应于外推趋势的斜率大于第一预定阈值来提供对预测的指示。

在其他特征中，控制器被配置成基于外推趋势的斜率来估计子系统中的一个的操作寿命；并且基于该估计提供预测的指示。

在另一个特征中，控制器被配置成取决于为其接收数据的子系统中的一个的参数的类型来选择回归的类型。