CN102485544A - 扭矩传感器故障检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扭矩传感器故障检测装置和方法，具体而言，扭矩传感器故障检测装置的扭矩传感器故障检测方法包括，汽车点火后，确认扭矩传感器转向扭矩信号的绝对值是否在已经设定的容许范围之内，诊断扭矩传感器是否有故障的阶段；诊断扭矩传感器的故障后，确认上述汽车的交流发电机输出电压是否超出已经设定的下限临界的阶段；上述交流发电机的输出电压超出下限临界时，确认上述汽车的引擎转速是否超出已设定的临界转速的阶段；上述引擎转速超出临界转速时，将故障代码传送到汽车ECU的阶段。

Description

扭矩传感器故障检测装置和方法
技术领域
本发明涉及故障检测装置，具体而言，有助于提高扭矩传感器故障诊断的准确度的扭矩传感器故障检测装置和方法。
背景技术
通常，MDPS(Motor Driving Power Steering)系统通过扭矩传感器感应驾驶人员的方向盘操作，通过ECU借助调谐图谱(Tuning Map)运算与方向盘操作对应的输出扭矩，MDPS马达将输出扭矩施加到输出轴(Output Shaft)完成汽车转向。
因此，MDPS系统在扭矩传感器出现问题时无法算出正常的输入输出，故切换到手动操作模式，防止汽车方向盘自动转向(Self Steering)或多余转向(Unwanted Steering)的问题。
况且，扭矩传感器为光学传感器，在初始点火(On)或引擎驱动(Cranking)等电源不稳定的区间无法保证正常的工作。
因此，最近的汽车上配备监控扭矩传感器的输出，诊断扭矩传感器是否有故障的故障检测装置。
但是，传统的扭矩传感器故障检测装置在点火(Ignition On)后到灭火(Off)之间的所有领域诊断扭矩传感器的故障情况。
因此，传统的扭矩传感器故障检测装置在MDPS系统不支持的电源不稳定的区间，图1的A区间(点火或引擎驱动区间)也诊断扭矩传感器的故障情况，所以实际上没有故障，但是却误诊为故障的可能性较高。
发明内容
本发明解决的技术问题在于：提供一种只有在MDPS系统支持的MDPS转向区间诊断扭矩传感器故障情况的扭矩传感器故障检测装置和方法。
本发明的另一个目的在于提供，汽车的电源和引擎驱动稳定一定程度后，开始诊断扭矩传感器故障情况的扭矩传感器故障检测装置和方法。
为了解决上述技术问题，本发明技术方案在于：一种扭矩传感器故障检测装置的扭矩传感器故障检测方法，其特征在于，包括：汽车点火(Ignition On)后，确认扭矩传感器转向扭矩信号的绝对值是否在已经设定的容许范围之内，诊断上述扭矩传感器是否有故障的阶段；诊断出扭矩传感器的故障后，确认汽车交流发电机(Alternator)的输出电压是否超出已经设定的下限临界的阶段；上述交流发电机的输出电压超出下限临界时，确认汽车的引擎转速是否超出已经设定的临界转速的阶段；上述的引擎转速超出临界转速时，将故障代码传送到汽车ECU的阶段。
本发明另一个实施方式的扭矩传感器故障检测装置，包括，汽车点火(Ignition On)后，判断汽车交流发电机的输出电压是否处在超出已经设定的下限临界，汽车的引擎转速是否处在超出临界转速的MDPS(Motor Driving Power Steering)转向区间的条件判断部；当扭矩传感器转向扭矩信号的绝对值处于已经设定的容许范围之内，则诊断为扭矩传感器正常，超出容许范围，则诊断为扭矩传感器故障，在上述的MDPS转向区间诊断出扭矩传感器的故障，则将故障代码传送给汽车ECU的故障诊断部。
本发明的有益效果在于：
本发明在汽车点火后，汽车电源和引擎驱动达到一定程度的稳定之前，即使通过扭矩传感器感应到方向盘的操作，也不会诊断扭矩传感器的故障情况，等到汽车电源和引擎驱动达到一定程度的稳定后，再诊断扭矩传感器是否有故障，改善了传统技术中存在的由于汽车电源不稳定，误诊为扭矩传感器故障的问题。
不仅如此，本发明只有在点火后电源达到一定程度稳定的MDPS系统支持区间诊断扭矩传感器的故障，能提高故障诊断的准确性。
附图说明
图1为传统的扭矩传感器故障检测装置的故障诊断范围的曲线图；
图2为根据本发明实施方式的扭矩传感器故障检测装置的构成图；
图3为根据本发明实施方式的扭矩传感器故障检测方法的流程图；
图4为根据本发明实施方式的扭矩传感器故障检测装置的故障诊断范围曲线图。
具体实施方式
参照附图和下面详细介绍的具体实施方式，就可以了解本发明的优点和特征以及具体实现方法。但是，本发明不局限于下面介绍的具体实施方式，还可以存在各种不同的变形。本实施方式只是用来完整地说明本发明，向本发明所属的技术领域掌握一定知识的从业人员完整地告知本发明的范畴。本发明只会通过权利要求的范畴来定义。另外，本说明书中使用的术语只是用来说明实施方式，并不是要限定本发明。除非有特殊的说明，本说明书中的单数，还包括复数。说明书中使用的"包括(comprises)"以及/或"包括的(comprising)"等，不排除所提及到的构成元件、阶段、动作以及/或元件是一个以上的其他构成元件、阶段、动作以及/或元件的存在或增加。
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
图2为根据本发明实施方式的扭矩传感器故障检测装置的构成图。
如图2所示，扭矩传感器故障检测装置20包括条件判断部210、故障诊断部220以及初始化部230。
条件判断部210在汽车点火后，确认交流发电机(Alternator)的电压和引擎转速，判断是否为MDPS转向区间。
条件判断部210在汽车点火后，交流发电机的输出电压超出下限临界，引擎转速超出临界转速，则判断为MDPS转向区间。
在这里，下限临界是可以判断为交流发电机工作正常的下限电压10V，临界转速是点火后可以判断为引擎工作正常的下限转速500r/min。
故障诊断部220在，扭矩传感器转向扭矩信号的绝对值(以下简称“转向角值”)处在已经设定的容许范围之内，则判断为扭矩传感器正常，超出容许范围，则判断为扭矩传感器故障。在这里，容许范围是汽车出厂之前通过实验决定，保存在扭矩传感器故障检测装置的内存中。
故障诊断部220在非MDPS转向区间确认扭矩传感器的故障时，考虑到可能是电源不稳定导致的误诊故障，不会采取特别的控制措施。
故障诊断部220在MDPS转向区间诊断出扭矩传感器的故障时，将故障代码(DTC; Diagnostic Trouble Code)传送到汽车ECU。
此时，汽车ECU保存故障代码，并按照故障代码根据已经设定的控制，比如，亮起警告灯或仪表板上显示警告等方式，警告扭矩传感器的故障。
初始化部230在非MDPS转向区间通过故障诊断部220确认扭矩传感器的故障时，为了以后的判断，将故障诊断部220在判断故障时使用的转向角值进行初始化。
另外，交流发电机的输出电压超出临界上限16V的交流发电机异常状态时，条件判断部210会判断为不是MDPS转向区间。
由于上述的构成，本发明在汽车点火后，汽车电源和引擎驱动达到一定程度的稳定之前，即使通过扭矩传感器感应到方向盘的操作，也不会诊断扭矩传感器的故障情况，有助于防止点火初期由于电源不稳定造成的误诊扭矩传感器故障的问题。
并且，本发明只有在点火后电源达到一定程度稳定状态的MDPS系统支持区间，诊断扭矩传感器的故障，有助于提高故障诊断的准确性。
下面，结合附图3和附图4，说明本发明实施方式的扭矩传感器故障检测方法。
图3为根据本发明实施方式的扭矩传感器故障检测方法的流程图，图4为根据本发明实施方式的扭矩传感器故障检测装置的故障诊断范围曲线图。
如图3所示，扭矩传感器故障检测装置20在汽车点火(执行步骤S310)后确认，扭矩传感器感应的转向角值是否在容许范围之内，执行步骤S320，诊断扭矩传感器是否有故障。
具体而言，扭矩传感器故障检测装置20在转向角值处在已经设定的容许范围之内，则判断为扭矩传感器正常，超出容许范围，则诊断为扭矩传感器故障。
扭矩传感器故障检测装置20在诊断扭矩传感器的故障时，执行S330，确认交流发电机的输出电压是否超出下限临界。此时，下限临界可以是判断为交流发电机工作正常的下限电压10V。
扭矩传感器故障检测装置20在交流发电机的输出电压超出下限临界时，执行步骤S340，确认引擎转速是否超出临界转速。在这里，临界转速可以是点火后判断为引擎工作正常的下限转速500r/min。
扭矩传感器故障检测装置20在交流发电机的输出电压超出下限临界，引擎转速超出临界转速的MDPS转向区间(图4的B区间)，则将扭矩传感器的故障代码传送给汽车ECU，执行步骤S360。
汽车ECU保存故障代码，并按照故障代码根据已经设定的控制方式，比如，亮起警告灯或仪表板上显示警告等，执行S370，警告扭矩传感器的故障。
另外，扭矩传感器故障检测装置20即使诊断出扭矩传感器的故障，如果非MDPS转向区间(图4的B以及MDPS Assist)，则进入MDPS转向区间为止不会利用扭矩传感器信号计算转向角值，并为了以后的故障诊断，执行S380，将已经计算的转向角值也会进行初始化。
如上所述，本发明在汽车电源和引擎驱动达到一定程度的稳定后，诊断扭矩传感器的故障情况，有助于提高扭矩传感器故障诊断的准确度。
以上结合本发明附图说明了本发明的实施方式。但是，本发明所属技术领域的从业者应该可以理解，还可以存在无需变更其技术思想或必备特点的其他的具体实施方式。因此，本发明的保护范围并不局限于上述的实施方式，而是通过权利要求书划定的。

Claims (9)

1.一种扭矩传感器故障检测方法，其特征在于，作为扭矩传感器故障检测装置的扭矩传感器故障检测方法，包括：汽车点火后，确认扭矩传感器转向扭矩信号的绝对值是否在已设定的容许范围之内，诊断扭矩传感器是否有故障的阶段；
诊断扭矩传感器的故障后，确认所述汽车的交流发电机输出电压是否超出已设定的下限临界的阶段；
所述交流发电机的输出电压超出下限临界时，确认上述汽车的引擎转速是否超出已设定的临界转速的阶段；
所述的引擎转速超出临界转速时，将故障代码传送到汽车的ECU的阶段。
2.根据权利要求1所述的扭矩传感器故障检测方法，其特征在于，所述下限临界为10V。
3.根据权利要求1所述的扭矩传感器故障检测方法，其特征在于，所述临界转速为500r/min。
4.根据权利要求1所述的扭矩传感器故障检测方法，其特征在于，还包括：即使诊断出扭矩传感器的故障，如果交流发电机的输出电压不超出下限临界，或所述引擎的转速不超过临界转速，则对转向扭矩信号的绝对值进行初始化的阶段。
5.根据权利要求1所述的扭矩传感器故障检测方法，其特征在于，还包括：所述汽车ECU保存所述故障代码的阶段；所述汽车ECU按照所述故障代码，根据已经设定的方式警告扭矩传感器故障的阶段。
6.一种扭矩传感器故障检测装置，其特征在于，包括：汽车点火后，判断汽车交流发电机的输出电压是否超出已经设定的下限临界，所述汽车的引擎转速是不是超出临界转速的 MDPS转向区间的条件判断部； 
扭矩传感器转向扭矩信号的绝对值处在已经设定的容许范围之内时，诊断为扭矩传感器正常，超出所述的容许范围，则诊断为扭矩传感器故障，在所述的MDPS转向区间诊断扭矩传感器的故障，则将故障代码传送给汽车ECU的故障诊断部。
7.根据权利要求6所述的扭矩传感器故障检测装置，其特征在于，还包括：如果不是所述MDPS转向区间时诊断出扭矩传感器的故障，则对转向扭矩信号的绝对值进行初始化的初始化部。
8.根据权利要求6所述的扭矩传感器故障检测装置，其特征在于，所述的条件判断部，判断为交流发电机的输出电压超出临界上限的异常状态时，判断为不是MDPS转向区间。
9.根据权利要求6所述的扭矩传感器故障检测装置，其特征在于，所述汽车ECU，保存所述的故障代码，按照故障代码根据已经设定的方式，警告扭矩传感器的故障。
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