CN100587494C - 汽车轮速传感器故障监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车轮速传感器故障监测方法，主要是分析所有输入的转速，计算最大轮速；当最大轮速大于某个门限值时，判断各轮轮速是否正常，用一个状态字记录各个车轮轮速的状态；如果有传感器输出的轮速不正常且前后两次记录的各轮状态一致，开始记录这种状态持续的时间；当故障状态持续的时间超过门限值时，确认故障发生。能在车辆运行时监测传感器工作情况，记录故障传感器的状态以供各个控制系统做出正确的判断从而实施正确的压力调节控制，保障行车安全。

Description

汽车轮速传感器故障监测方法

技术领域

本发明涉及一种汽车主动安全监测技术，尤其涉及汽车轮速传感器故障监测方法。

背景技术

在现代汽车上广泛应用的制动防抱死系统(ABS)或驱动防滑系统(ASR)中，均通过安装在车轮上的轮速传感器来感知车轮速度，ABS/ASR控制器根据轮速传感器传来的轮速信号计算车轮速度和加速度，分析车轮状态，通过压力调节器调节制动缸的压力，防止车轮制动时抱死或驱动时过分滑转。因此，轮速信号是否正常直接影响到控制器对车轮状态的判断。如果轮速信号不正常，可能会导致控制器进行不正确的控制，影响行车安全。当出现以下情况时，传感器输出信号为零，如传感器内部或者与控制器之间的线路断路；传感器内部短路；线路正常，但由于传感器与感应齿圈之间的间隙过大，无法在传感器内产生感应电压；其它引起控制器无法探测到传感器输出信号的原因。当有的车轮上的轮速传感器有正常信号输出，而有的车轮无轮速信号时，在汽车进行普通制动时，控制器可能会认为无轮速信号的车轮已经抱死，而对该车轮制动缸进行不正确的减压，造成制动距离过长，甚至引发交通事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车轮速传感器故障监测方法，能在车辆运行时监测传感器工作情况，记录故障传感器的状态以供各个控制系统做出正确判断从而实施正确的压力调节控制，保障行车安全。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：汽车轮速传感器故障监测方法，包括以下步骤，

第一步，分析所有传感器的输入转速，选取其中最大的轮速Vmax，当Vmax大于门限值Vth1时监测开始，该门限值Vth1为汽车启动后正常运行的最小车速值，当汽车未运行时Vmax小于门限值Vth1则退出监测；

第二步，各个传感器的输入转速与门限值Vth2比较，该门限值Vth2小于门限值Vth1，当传感器的输入转速小于门限值Vth2时该传感器可能有故障并记录传感器在汽车上的位置STAT，最终分析所有传感器输入的转速，记录疑似故障传感器的个数N，再将各个传感器重新输入的转速与门限值Vth2比较，前后监测所得的记录相同就表明被记录的传感器处于故障状态，并开始记录故障状态持续的时间T，从而避免因干扰信号引起的误报，如前后监测所得的记录不相同则退出监测；

第三步，根据各种故障发生的时间阈值不相同的特性，利用故障状态持续时间T、故障传感器个数N、故障传感器位置STAT与传感器发生故障时应有的时间Tx和相对应位置关系的故障传感器个数Nx比较，实现故障确认，再将该故障信息输入存储器，监测结束。如果所有记录的数据都与相应值不符合则退出监测。

为更直接提示故障的发生，故障确认后发出报警信号，通过相应的电路反映给驾驶员。

本发明采用上述技术方案，为ABS/ASR等控制系统提供轮速传感器监测功能，使控制系统在轮速传感器不正常工作时避免对压力调节器实施不正确的控制，保障行车安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步具体说明。

图1为本发明汽车轮速传感器故障监测方法的一种实施例的系统框图；

图2为本发明汽车轮速传感器故障监测方法的一种实施例的故障传感器位置STAT的工作原理图；

图3为本发明汽车轮速传感器故障监测方法的一种实施例的流程图。

具体实施方式

本发明是在ABS/ASR等控制系统的ECU上工作的，它是基于使用ECU来进行传感器监测。本发明的一种实施例，如图1所示，101、102、103、104为汽车的四个轮速传感器；Vfl、Vfr、Vrl、Vrr为各个传感器输出的轮速；如图2所示，用来记录故障传感器位置STAT的轮速状态字上设有Sfl、Sfr、Srl、Srr，并分别与各个车轮上的传感器位置一一对应，当被置1时代表相应位置的传感器处于故障状态，当被置0时代表相应位置的传感器处于正常状态。轮速信号进入105中进行分析监测。监测模块将监测所得的结果通知ABS/ASR控制模块106，同时通过警告灯或者显示器107指示驾驶员轮速传感器的工作情况，用EEPROM 108存储监测结果。

作为程序模块嵌入ABS/ASR等控制系统的主程序中，周期定时运行。如图3所示，工作时，程序先采集四个车轮上的传感器发出的轮速信号，Vfl、Vfr、Vrl、Vrr之间相互比较然后将其中最大的速度记录最大速度Vmax。因为汽车一旦运行后肯定有车轮转动，根据各个汽车运行后车轮转速的情况取一个能表明汽车车轮开始转动而且转动正常的门限值Vth1。如果最大速度Vmax小于门限值Vth1则不能判断汽车是否运行，所以直接退出监测程序。当最大速度Vmax大于门限值Vth1时，表明汽车可能正在运行，则开始分析各轮速。

门限值Vth2是小于门限值Vth1，它表明某个传感器信号不正常。分析各轮速时，将Vfl、Vfr、Vrl、Vrr其中一个与门限值Vth2比较，如果比较得出该测试数据大于门限值Vth2则退出监测。当传感器的输入转速Vfl、Vfr、Vrl、Vrr其中一值小于门限值Vth2时该传感器可能有故障并记录传感器在汽车上的位置STAT以及疑似故障传感器的个数N，例如在监测Vfl时，Vfl小于Vth2，则将故障传感器位置STAT的0位置1，并将N值加1，以此类推其它三个转速监测，最终分析所有传感器输入的转速。为排除干扰信号的影响，进行前后两次轮速分析，这样有效避免了因干扰信号引起的误报。前后监测所得的记录不相同则退出监测，如前后监测所得的记录相同就表明被记录的传感器处于故障状态，并开始记录故障状态持续的时间T。

针对不同位置的传感器设定不同的故障确认时间，因此可以根据故障持续的时间来确认不同车轮传感器的故障。相比一次性确认故障的方法，有效的避免了混淆汽车的真实工况与传感器故障，提高故障识别的准确度。如当检测模块检测到前桥没有轮速信号，而后桥有正常的轮速信号，则有可能是两个前桥传感器同时出现故障，也有可能是汽车在转鼓上进行试验，同时也有可能是汽车后桥在低附着路面滑转。这样针对这种情况，即前桥无轮速信号后桥有正常轮速信号，设定这种状态持续时间为正常工况一般不会达到的时间，这样有效区分传感器故障与正常工况，提高检测的准确度，不产生误报。故障状态持续时间T通过定时累计的方式记录，即当相同的状态持续时间超过设定的门限值时，就可分别针对一个车轮故障、两个车轮故障、三个车轮故障的情况对故障状态持续时间T进行判断，因为该段程序在周期内重复运行，所以故障状态持续时间T会随着故障状态累计。下面是三种车轮故障的分析表，

从上述表格可以得出，如果一个车轮传感器出现故障，N＝1，且持续时间超过Tth1，则确认故障发生，根据故障传感器位置STAT中被置1的位判断是哪个车轮的传感器故障。当检测到可能出现故障的传感器为2个时，要判断出现故障的两个车轮是否为同一轴，如果不是同一轴的，确认的时间为Tth2，如果是同一轴的，则判断时间Tth3要加长，因为有可能是汽车在转鼓等检测线上检测或者驱动轮在低附着路面滑转，所以时间Tth3要长于上述情况。当检测可能出现故障的传感器为3个时，确认时间为Tth4，确认时间也要求长一些，避免与真实工况混淆，如有一个车轮被举起进行维修，车轮转动，而其它车轮没有转动。为了避免将这种情况及类似的情况误认为是故障发生，Tth4设定得稍长。

完成故障确认后，程序通知ABS/ASR控制模块存在轮速传感器故障，控制模块根据故障严重程度选择进入失效安全模式或者完全关闭控制，并将故障存储在EEPROM中。同时通过警告灯或显示器指示驾驶员存在轮速故障。

Claims (2)

1、汽车轮速传感器故障监测方法，其特征在于：包括以下步骤，

第一步，分析所有传感器的输入转速，选取其中最大的轮速Vmax，当Vmax大于门限值Vth1时监测开始，该门限值Vth1为汽车启动后正常运行的最小车速值；

第二步，各个传感器的输入转速与门限值Vth2比较，该门限值Vth2小于门限值Vth1，当传感器的输入转速小于门限值Vth2时该传感器可能有故障并记录传感器在汽车上的位置STAT，最终分析所有传感器输入的转速，记录疑似故障传感器的个数N，再将各个传感器重新输入的转速与门限值Vth2比较，前后监测所得的记录相同就表明被记录的传感器处于故障状态，并开始记录故障状态持续的时间T；

第三步，利用故障状态持续时间T、故障传感器个数N、故障传感器位置STAT与传感器发生故障时应有的时间Tx和相对应位置关系的故障传感器个数Nx比较，实现故障确认，再将该故障信息输入存储器，监测结束。

2、根据权利要求1所述汽车轮速传感器故障监测方法，其特征在于：故障确认后发出报警信号。

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