CN103808964B - 车辆的轮速传感器的故障诊断方法、相应的控制器及车辆 - Google Patents

车辆的轮速传感器的故障诊断方法、相应的控制器及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法,所述车辆具有至少两个配备有轮速传感器的车轮,所述方法包括以下步骤:获取待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号;以及基于待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和所述至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号对待检轮速传感器进行故障诊断。本发明还涉及一种用于车辆的控制器以及一种包括该控制器的车辆。本发明的方法能够实时地进行,可以诊断出故障且可以可靠地防止ABS和/或ESP的误启动和误操作,从而进一步提高了对车轮的可靠控制和改善车辆的运行性能。

Description

车辆的轮速传感器的故障诊断方法、相应的控制器及车辆
技术领域
本发明涉及一种用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法、一种执行该方法的控制器以及一种包括该控制器的车辆。
背景技术
现代汽车的ABS(防抱死制动系统)或ESP(电子稳定系统)中往往都设置有轮速传感器,其中较常用的是电磁感应式轮速传感器。电磁感应式轮速传感器主要由永久磁铁、磁极、线圈和齿圈组成。当齿圈在磁场中旋转时,齿圈齿顶和电极之间的间隙就以一定的速度变化,则使磁路中的磁阻发生变化,从而使磁通量周期地增减,进而在线圈的两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压。在ABS或ESP中,该感应电压被输送到相应的电子控制器,以执行相应的控制。例如,在ABS中,轮速传感器监测车轮的转速,监测信号输出到车辆的电子控制器。当电子控制器通过监测信号判断车轮可能锁死时,电子控制器发出指令给电磁调节器,由电磁调节器控制油压分配阀调节相应车轮的制动压力,以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片,防止出现车轮的锁死现象。
然而,在实际中,受各种因素影响,轮速传感器的输出信号可能包含各种干扰而影响系统正常工作,例如影响ABS的正确判断,导致ABS误操作。
目前,许多用户抱怨轮速传感器的故障检测,要么抱怨没有故障而错误地检测出故障,要么抱怨本有故障却没有探测出故障。当前,故障检测基于相应的轮速传感器信号本身,即,通过处理各个车轮上的轮速传感器的输出信号并将其与某一阈值相比来检测故障。不似真实的的车轮动态特性可被作为故障记录。这样,就会存在阈值设定问题。太高的阈值可能使得无法探测到真实故障;太低的阈值又会产生误探测。
因此,迫切需要提高对轮速传感器的故障诊断和基于轮速传感器的输出信号的控制特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以可靠地诊断出故障和防止误判的用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法、一种执行该方法的控制器以及一种包括该控制器的车辆。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法,所述车辆具有至少两个配备有轮速传感器的车轮,所述方法包括以下步骤:
获取待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号;以及
基于待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和所述至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号对待检轮速传感器进行故障诊断。
根据一个优选实施例,在车辆处于非制动状态下,对待检轮速传感器进行故障诊断。这样,可以可靠地防止由于制动操作带来的误判。
根据一个优选实施例,在车辆匀速行驶过程中,对待检轮速传感器进行故障诊断。这样,可以更好地防止由于制动和加速操作带来的误判。
根据一个优选实施例,判断表征其他轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第一特征量是否处于第一预定范围内;和判断预定时段内的表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第二特征量是否处于由最小阈值和最大阈值限定的第二预定范围内;和/或判断表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢的第三特征量是否处于第三预定范围内;和当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,判断待检轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;其中,如果第一特征量超过第一预定范围,则结束对待检轮速传感器的故障诊断;和在第一特征量处于第一预定范围内的情况下,如果第二特征量在所述预定时段内至少超过最小阈值和最大阈值各一次和/或第三特征量超过第三预定范围且判断出待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,则初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,否则判断待检轮速传感器不存在疑似故障。这提供了一种高效、可靠地执行故障诊断的方法。
根据一个优选实施例,相对于待检车轮所处的车轴,所述其他轮速传感器位于其他车轴上。这样,可以可靠地排除因路面不平等因素造成的误判。
根据一个优选实施例,如果车辆还具有配备有轮速传感器的其他驱动轮,则当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,还判断其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;和在判断出待检轮速传感器的输出信号受车辆的发动机的共振影响的情况下,如果判断出其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,则认为待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响。通过这种方式,可以可靠地排除发动机的共振影响。
根据一个优选实施例,通过频率分析方法判断驱动轮上的轮速传感器的输出信号是否受车辆的共振影响。这提供了一种简单的排除发动机共振的方法。
根据一个优选实施例,通过差分运算表征轮速传感器的输出信号的动态变化幅度;和/或通过二次差分运算表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢。这提供了一种简单的表征输出信号的动态变化幅度和动态变化快慢的方法。
根据一个优选实施例,如果首次初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,则使第一计时器开始计时和第一计数器开始累加;和如果第一计数器的累加值大于设定的第一阈值且第一计时器的计时值小于设定的第一时长,则初步判断待检轮速传感器存在故障,否则接着判断第一计时器的计时值是否达到设定的第一时长,如果达到设定的第一时长,则重置第一计时器和第一计数器。通过累加判断,可以明显提高故障诊断的可靠性和减少误判。
根据一个优选实施例,当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使基于待检轮速传感器的输出信号的控制系统暂时停用。通过使控制系统暂时停用,可以消除可能的安全隐患。
根据一个优选实施例,当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使待检车轮上的ABS暂时停用。可以可靠地消除相应车轮上的ABS误操作的安全隐患。
根据一个优选实施例,当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使第二计数器开始累加,并重置第一计数器和第一计时器,然后继续执行初步判断待检轮速传感器是否存在疑似故障的操作;当从预定时刻开始还未达到设定的第二时长时,如果第二计数器的累加值大于设定的第二阈值,则确认待检轮速传感器存在故障,并重置第二计数器和结束整个诊断过程;和当从预定时刻开始已达到设定的第二时长时,结束整个诊断过程。通过这样的累计判断,可以进一步提高故障诊断的可靠性和减少误判。
根据一个优选实施例,当确认待检轮速传感器存在故障时,使基于所有轮速传感器的输出信号的控制系统停用。这样,可以可靠地消除安全隐患。
根据一个优选实施例,当确认待检轮速传感器存在故障时,使车辆的所有车轮上的ABS停用和/或使ABS灯点亮和/或将故障情况记录在存储器中。这样,可以消除ABS的误操作、向用户及时提供警报和获取更详细的故障信息。
根据一个优选实施例,当从诊断过程开始达到设定的第三时长时,如果累计的疑似故障的总数小于等于设定的第三阈值,则判断待检轮速传感器不存在故障,并确保基于待检轮速传感器的输出信号的控制系统能够正常工作。这样,可以提高故障诊断的可靠性和正确性。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于车辆的控制器,其中,所述控制器被设计成用于执行上述方法。
根据本发明的又一方面,提供了一种车辆,其中,所述车辆具有所述控制器。
本发明的方法能够实时地进行,可以可靠地诊断出故障,可以防止ABS和/或ESP的误启动和误操作,从而进一步提高了对车辆的可靠控制和改善车辆的运行性能。
附图说明
下面,通过参看附图更详细地描述本发明,可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括:
图1示出了根据本发明的一个优选的示例性实施例的用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法。
具体实施方式
轮速传感器作为用于测量车轮的转速的装置,其在工作时往往会受到各种外界因素影响。例如,与车轮经过平坦路面时的情况相比,当车轮经过不平的路面时的颠簸振动会使得安装在其上的轮速传感器的输出信号产生某些变化。换言之,即使轮速传感器完全正常而没有任何故障,当车轮经过不平路面时的轮速传感器的输出信号与车轮经过平坦路面时的轮速传感器的输出信号也会明显不同,这种不同可以称作干扰或噪声,它有可能会使得ABS或ESP系统错误启动和错误操作。而且,轮速传感器本身也可能存在某些故障异常,使得轮速传感器的输出信号不能反映实际车轮行驶情况。例如,如果传感器头被磁性颗粒或金属颗粒阻塞,轮速传感器的输出信号是异常的,也可能导致ABS或ESP错误启动和错误操作。显然,对于轮速传感器故障异常,需要及时地被检出,否则会使得车辆的控制系统产生错误控制,甚至造成严重后果。而对于正常存在的干扰,也要正确地排除掉,以防止出现误判采取了本不应采取的措施,例如防抱死制动操作。
为此,例如ABS需要具有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监测,一旦发现存在影响系统正常工作的故障异常时将自动地关闭ABS,并将ABS警示灯点亮,向驾驶员发出警示信号。在这种情况下,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。
在此,为了描述方便,相对于轮速传感器的理想输出信号所产生的信号变化通称作异常,外来干扰引起的异常为干扰异常,轮速传感器本身故障引起的异常称作故障异常。导致轮速传感器的输出信号异常的情况主要包括:
1)轮速传感器探测头与齿圈之间的间隙太大会使得信号周期性地下降;
2)轴承振动会引起信号周期性地下降;
3)齿圈的齿的缺失;
4)传感器电连接线的中断;
5)传感器头被磁性颗粒或金属颗粒阻塞;
6)高低不平的路面;
7)发动机相互作用引起的轮振动。
当然,对于本领域的技术人员来说,除了上述情况以外,其他情况也有可能导致轮速传感器的输出信号出现异常。
对于上述代表性的例子,前5种应被视为一类,它们属于轮速传感器本身的故障,在这种情况下,应使ABS停用,以防止车辆产生非希望的制动;第6-7种应被视为另一类,它们属于正常运行时的干扰问题,这些干扰问题不应被误判为轮速传感器故障,而应合理地将其排除掉,以确保此时若执行制动操作也能够顺利地执行,以及确保ABS系统的警示灯不会被频繁地误点亮而将其误判为轮速传感器故障。
然而,如上所述,目前是通过简单地将各个车轮上的轮速传感器的输出信号与某一阈值相比较,根据比较结果判断该车轮上的轮速传感器是否存在影响系统正常工作的故障。这样,就会产生阈值设定问题。太高的阈值可能会探测不出真实故障,太低的阈值又会产生误判。通常,阈值设定得相当高,以避免误探测和避免ABS警示灯非希望地点亮,然而,这又会导致漏检一些真实故障,为后续利用轮速传感器的输出信号进行的控制带来各种安全隐患。
对于本领域的技术人员来说,显然,为了能够通过轮速传感器的输出信号(更准确地讲,为电子控制器的输入信号,因为可能存在轮速传感器至电子控制器的电连接线断开的故障,为了表述方便,均称作轮速传感器的输出信号)正确地判断轮速传感器是否存在故障,要排除那些只是可能给输出信号带来干扰的因素,例如路面不平和发动机相互作用引起的轮速传感器的输出信号异常的情况。
下面,参看图1详细描述根据本发明的一个优选实施例的用于诊断轮速传感器故障的方法。
通常,车辆的控制器每隔一段时间、例如每5ms执行一次图1所示的检测循环。为了提高诊断的可靠性,用于诊断轮速传感器故障的一个完整的诊断过程包括多个这样的检测循环,例如,一个完整的诊断过程可设为1s,在每5ms执行一次检测循环的情况下,该诊断过程包括200次这样的检测循环。
如图1所示,在步骤101中,通过车辆的加速度大小判断车辆当前的行驶状态,确保在诊断轮速传感器时车辆不是处于明显的制动状态,而是处于相对平稳的行驶状态。如果车辆处于明显的制动状态,轮速传感器的输出信号还可能受到制动过程本身带来的影响和干扰。通过将诊断的时段选在车辆相对平稳的行驶期间,可以降低制动操作对诊断过程的可能干扰。同样,当诊断轮速传感器时,车辆最好也不要处于明显的加速状态。理想情况下,轮速传感器的诊断过程最好处于车辆匀速行驶期间。为此,可为车辆的加速度a限定最小阈值Thresh_A(例如,-0.1g,g=9.8)和最大阈值Thresh_B(例如,0.1g)。当车辆的加速度处于该范围时,才执行后续的诊断过程。当然,这并不是必须的。
通常,每个车轮都设有轮速传感器,因此,需要对各个车轮上的轮速传感器均进行诊断。在此,为了便于说明和描述,将当前诊断的轮速传感器称作待检轮速传感器,相应的车轮称作待检车轮。
如果判断车辆处于相对平稳的行驶状态,则执行步骤102,否则结束诊断过程。在步骤102中,对待检车轮以外的其他至少一个车轮上的轮速传感器进行检查,以此排除由于其他外来因素、例如路面不平而造成待检轮速传感器的输出信号动态变化过大的干扰,即,排除待检轮速传感器只是受到其他外来因素干扰、而非本身故障的情况。如果整个车辆受到外来干扰,往往会反映到两个或更多个车轮上。例如,当车辆在不平路面上行驶时,往往不是一个车轮而是多个车轮都会到振动影响。因此,此时如果能够对其他车轮也进行检查,可以排除这种干扰因素。根据本发明的一个示例性实施例,相对于待检车轮,优选对另一车轴上的车轮的轮速传感器也进行检查,例如,对另一车轴上的车轮的一个或两个轮速传感器进行检查。当然,也可对同一车轴上的另一个轮速传感器进行检查。优选地,通过对轮速传感器的输出信号进行差分运算来评价输出信号的动态变化幅度特性,例如,将输出信号差分运算后的绝对值|aWhl_1|与设定的阈值Thresh_1、例如3.0g(g=9.8)进行比较,如果低于该阈值,则认为车辆并未受到其他外来因素、例如路面不平的影响。对于本领域的技术人员来说,也可判断差分运算结果是否处于一个预定范围内。
如果判断出车辆并未受到其他外来因素、例如路面不平的影响,则执行步骤103,否则结束诊断过程。在步骤103中,对待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号进行分析。优选对待检轮速传感器的输出信号也进行差分运算,以判断待检轮速传感器的输出信号的幅度动态特性。根据一个优选实施例,设定一个最小阈值Thresh_2(通常为负值,例如,-10.0g)和一个最大阈值Thresh_3(通常为正值,例如,10.0g),将待检轮速传感器的输出信号的差分运算结果aWhl与设定的最小阈值Thresh_2和最大阈值Thresh_3比较。如果aWhl>Thresh_3或aWhl<Thresh_2,则启动相应的计时器。在该计时器计时的预定时段内,如果启动计时器计时的条件为aWhl>Thresh_3,又出现了aWhl<Thresh_2;或如果启动计时器计时的条件为aWhl<Thresh_2,又出现了aWhl>Thresh_3,则表明在该预定时段内至少出现了正负两个方向的高动态变化,此时则认为待检轮速传感器存在可能的故障异常,否则认为不存在可能的故障异常。
在上述步骤102和103中,优选通过差分运算来表征输出信号的动态变化幅度特性。然而,对于本领域的技术人员来说,在本发明的范围内完全也可采用其他任何合适的表征方法。
如果判断出待检轮速传感器存在可能的故障异常,则执行步骤104,否则执行步骤106。在步骤104中,如果待检轮速传感器位于驱动轮上,则分析附加在该轮速传感器的理想输出信号上的干扰信号的变化频率,并将该变化频率与事先确定的车辆的共振频率(即,发动机相互作用引起的振动频率)进行比较。如果该变化频率与共振频率相差较大,则认为该干扰信号不是由于车辆共振引起的,而可能是轮速传感器本身故障引起的。需要指出的是,车辆的共振频率会随着车辆的负载情况、结构变化等因素而产生些许变化,但不会发生大的变化,且车辆共振对所有驱动轮上的轮速传感器均会有影响,且影响情况类似。因此,为了提高判断的可靠性,优选地,如果待检轮速传感器上的干扰信号的变化频率较接近于共振频率,则同时还对其他驱动轮上的一个或多个轮速传感器进行上述分析。在这种情况下,如果其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号也存在类似频率的干扰信号,则可确定该干扰信号是来自于同一源,即来自发动机的相互作用引起的共振,如果其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号不存在类似频率的干扰信号,则可认为待检轮速传感器存在可能的故障异常。如果待检的轮速传感器不是位于驱动轮上,而是位于从动轮上,则不需要执行这种频率比对分析。
也就是说,只有检查位于驱动轮上的轮速传感器时,才执行这种频率比对分析。而且,只要变化频率与车辆的共振频率相差较大或其他驱动轮上的轮速传感器不具有类似频率的干扰信号,就认为待检轮速传感器存在可能的故障异常。
在步骤104中,例如,还可对待检轮速传感器的输出信号进行以下分析。轮速传感器的输出信号的差分运算表征的是输出信号的变化幅度,而对差分运算结果再进行差分运算(二次差分运算)表征的是输出信号的动态变化快慢。当然,对于本领域的技术人员来说,表征信号的动态变化快慢并不局限于这种二次差分运算方式,而是也可以采用其他任何合适的运算方式。如果二次差分运算结果的绝对值|jWhl|max超过设定的阈值Thresh_4,例如5000,则认为轮速传感器的输出信号的动态变化非常快。因此,在该步骤104中,如果待检轮速传感器的输出信号的动态变化非常快,例如输出信号的二次差分运算结果的绝对值超过了阈值Thresh_4,则认为待检轮速传感器存在可能的故障异常。不管待检轮速传感器是位于驱动轮、还是从动轮上,均执行这种输出信号的动态变化快慢分析。
在步骤104中只要检查到上述两种情况中的任何一种情况,均认为待检轮速传感器存在可能的故障异常,此时接着执行步骤105,否则执行步骤106。
需要指出的是,上述步骤102-104的顺序并不是固定的,而是可以任意变化。
在步骤105中,由于已经初步判断出待检轮速传感器存在可能的故障异常,因此,第一计数器Counter1被增加,优选每次增加的步幅为1。在执行每一新的诊断过程之前,第一计数器已经被置为0,即,在每次诊断过程中,第一计数器的初始状态为0。
在步骤106中,判断第一计数器的累加值是否为0。如果第一计数器的累加值为0,表明经过步骤102-104初步判断之后,初步认为待检轮速传感器不存在可能的故障异常,然后,则执行步骤108。如果第一计数器的累加值不为0,则初步认为待检轮速传感器存在可能的故障异常。此时,为了提高诊断的可靠性和减少误判,还需要接着进行后续判断步骤。这是因为如果待检轮速传感器确实存在故障,则它的输出信号很可能会一直存在异常变化,基于此再进行后续判断,可以明显提高诊断的可靠性和减少误判。
根据本发明的一个优选实施例,如果第一计数器的累加值不为0,则执行步骤107。在步骤107中,使第一计时器Timer1增加而开始计时。在执行每一新的诊断过程之前,该第一计时器已被置为0。
在执行完步骤107之后,接着执行步骤108。在步骤108中,将第一计数器的累加值和第一计时器的计时值分别与第一计数器阈值Thresh_Counter1,例如3,和第一计时器阈值Thresh_Timer1,例如1s,进行比较。如果Counter1大于Thresh_Counter1而Timer1小于Thresh_Timer1,则说明可能的故障异常出现的频率较高,此时执行步骤109。在步骤109中,可直接判断待检轮速传感器存在故障,或为了进一步提高诊断的可靠性和减少误判,先初步认为待检轮速传感器存在疑似故障,并为了保险起见使基于该待检轮速传感器的相应的控制系统暂时停止工作,例如使待检车轮上的ABS暂时停用。如果不是这种情况,则执行步骤111。在步骤111中,判断Timer1是否大于等于Thresh_Timer1。如果Timer1大于等于Thresh_Timer1,则执行步骤112。如果Timer1小于Thresh_Timer1,则执行步骤113。在步骤112中,重置第一计时器和第一计数器。当执行完步骤112后,执行步骤113。
为了进一步提高诊断的可靠性和减少误判,根据一个优选的示例性实施例,在执行完步骤109之后,执行步骤110。在步骤110中,使第二计数器Counter2增加,并重置第一计数器和第一计时器。然后,接着执行步骤113。在步骤113中,判断第二计数器的累加值是否大于预定的阈值Thresh_Counter2,例如3。如果Counter2大于Thresh_Counter2,则执行步骤114。否则,结束诊断。在步骤114中,可以确认待检轮速传感器存在故障,此时可采用相应的措施,例如将故障记录在存储器、例如电可擦除只读存储器(EEPROM)中,和/或使所有车轮上的ABS均停用和/或将ABS灯点亮。然后,执行步骤115,重置第二计数器。
根据一个优选实施例,还可设置一个第二计时器,以便从诊断过程开始计时或从某一预定时刻开始计时。如果从诊断过程开始计时,在预定时长,例如3分钟,内一直没有检测到疑似故障,即Counter1始终保持为0,或检查到的疑似故障的累计总数小于某一较小阈值,则确认待检轮速传感器不存在故障。
根据另一优选实施例,为诊断过程设定一个诊断时长,该诊断时长可由第二计时器计时判断。如果诊断过程达到了预定的诊断时长,则整个诊断过程结束。
根据又一优选实施例,当诊断过程结束时,如果Counter2小于等于Thresh_Counter2,此时可解除步骤109所采取的临时措施。
优选地,也可另外设置一个第三计数器,用于累计整个诊断过程中的第一计数器Counter1的累加值,即,确定疑似故障的总数。当诊断过程结束时,将第三计数器的累计数与预定的阈值进行比较。如果第三计数器的累计数大于预定的阈值,则可以以合适的方式提醒用户注意检查轮速传感器。
根据本发明的用于诊断轮速传感器故障的方法不仅考虑了待检轮速传感器本身的输出信号,而且还考虑了其他轮速传感器的输出信号。通过这种方式,可以明显减少或防止因外来干扰、例如路面不平造成的误判。同时,根据本发明的用于诊断轮速传感器故障的方法不仅检查了待检车轮的动态特性,而且还检查了频率特性,以确保排除掉由发动机的相互作用造成的误判。另外,根据本发明的方法还通过循环检查,进一步降低了误判和动态阈值难以设定的问题。本发明的方法能够实时地进行,可以诊断出故障且可以可靠地防止ABS和/或ESP的误启动和误操作,从而进一步提高了对车轮的可靠控制和改善车辆的运行性能。

Claims (27)

1.一种用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法,所述车辆具有至少两个配备有轮速传感器的车轮,所述方法包括以下步骤:
获取待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号;以及
依次基于所述至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的用于排除外来干扰因素的输出信号和待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号对待检轮速传感器进行故障诊断;
其中,在车辆处于非制动状态下,对待检轮速传感器进行故障诊断;以及
其中:
判断表征其他轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第一特征量是否处于第一预定范围内;和
判断预定时段内的表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第二特征量是否处于由最小阈值和最大阈值限定的第二预定范围内;和/或
判断表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢的第三特征量是否处于第三预定范围内;和
当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,通过频率分析方法判断待检轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;
其中,如果第一特征量超过第一预定范围,则结束对待检轮速传感器的故障诊断;和
在第一特征量处于第一预定范围内的情况下,如果:
第二特征量在所述预定时段内超过最小阈值和最大阈值至少各一次;和/或
第三特征量超过第三预定范围,且判断出待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,
则初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,否则判断待检轮速传感器不存在疑似故障。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
在车辆匀速行驶过程中,对待检轮速传感器进行故障诊断。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
相对于待检车轮所处的车轴,所述其他轮速传感器位于其他车轴上。
4.如权利要求1-3中任一所述的方法,其特征在于,
如果车辆还具有配备有轮速传感器的其他驱动轮,则当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,还通过频率分析方法判断其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;和
在判断出待检轮速传感器的输出信号受车辆的发动机的共振影响的情况下,如果判断出其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,则认为待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响。
5.如权利要求1-3中任一所述的方法,其特征在于,
通过差分运算表征轮速传感器的输出信号的动态变化幅度;和/或
通过二次差分运算表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢。
6.如权利要求1-3中任一所述的方法,其特征在于,
如果首次初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,则使第一计时器开始计时和第一计数器开始累加;和
如果第一计数器的累加值大于设定的第一阈值且第一计时器的计时值小于设定的第一时长,则初步判断待检轮速传感器存在故障,否则接着判断第一计时器的计时值是否达到设定的第一时长,如果达到设定的第一时长,则重置第一计时器和第一计数器。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,
当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使基于待检轮速传感器的输出信号的控制系统暂时停用。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,
当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使待检车轮上的ABS暂时停用。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,
当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使第二计数器开始累加,并重置第一计数器和第一计时器,然后继续执行初步判断待检轮速传感器是否存在疑似故障的操作;
当从预定时刻开始还未达到设定的第二时长时,如果第二计数器的累加值大于设定的第二阈值,则确认待检轮速传感器存在故障,并重置第二计数器和结束整个诊断过程;和
当从预定时刻开始已达到设定的第二时长时,结束整个诊断过程。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,
当确认待检轮速传感器存在故障时,使基于所有轮速传感器的输出信号的控制系统停用。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,
当确认待检轮速传感器存在故障时,使车辆的所有车轮上的ABS停用和/或使ABS灯点亮和/或将故障情况记录在存储器中。
12.如权利要求9-11中任一所述的方法,其特征在于,
当从诊断过程开始达到设定的第三时长时,如果累计的疑似故障的总数小于等于设定的第三阈值,则判断待检轮速传感器不存在故障,并确保基于待检轮速传感器的输出信号的控制系统能够正常工作。
13.一种用于诊断车辆的轮速传感器故障的方法,所述车辆具有至少两个配备有轮速传感器的车轮,所述方法包括以下步骤:
获取待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号;以及
依次基于所述至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号和待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号对待检轮速传感器进行故障诊断,
其中:
判断表征其他轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第一特征量是否处于第一预定范围内;和
判断预定时段内的表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第二特征量是否处于由最小阈值和最大阈值限定的第二预定范围内;和/或判断表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢的第三特征量是否处于第三预定范围内;和
当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,通过频率分析方法判断待检轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;
其中,如果第一特征量超过第一预定范围,则结束对待检轮速传感器的故障诊断;和
在第一特征量处于第一预定范围内的情况下,如果:
第二特征量在所述预定时段内超过最小阈值和最大阈值至少各一次;和/或
第三特征量超过第三预定范围,且判断出待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,
则初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,否则判断待检轮速传感器不存在疑似故障。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,
在车辆处于非制动状态下,对待检轮速传感器进行故障诊断。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,
在车辆匀速行驶过程中,对待检轮速传感器进行故障诊断。
16.如权利要求13所述的方法,其特征在于,
相对于待检车轮所处的车轴,所述其他轮速传感器位于其他车轴上。
17.如权利要求13-16中任一所述的方法,其特征在于,
如果车辆还具有配备有轮速传感器的其他驱动轮,则当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,还通过频率分析方法判断其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;和
在判断出待检轮速传感器的输出信号受车辆的发动机的共振影响的情况下,如果判断出其他驱动轮上的轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,则认为待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响。
18.如权利要求13-16中任一所述的方法,其特征在于,
通过差分运算表征轮速传感器的输出信号的动态变化幅度;和/或
通过二次差分运算表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢。
19.如权利要求13-16中任一所述的方法,其特征在于,
如果首次初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,则使第一计时器开始计时和第一计数器开始累加;和
如果第一计数器的累加值大于设定的第一阈值且第一计时器的计时值小于设定的第一时长,则初步判断待检轮速传感器存在故障,否则接着判断第一计时器的计时值是否达到设定的第一时长,如果达到设定的第一时长,则重置第一计时器和第一计数器。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,
当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使基于待检轮速传感器的输出信号的控制系统暂时停用。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,
当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使待检车轮上的ABS暂时停用。
22.如权利要求19所述的方法,其特征在于,
当初步判断待检轮速传感器存在故障时,使第二计数器开始累加,并重置第一计数器和第一计时器,然后继续执行初步判断待检轮速传感器是否存在疑似故障的操作;
当从预定时刻开始还未达到设定的第二时长时,如果第二计数器的累加值大于设定的第二阈值,则确认待检轮速传感器存在故障,并重置第二计数器和结束整个诊断过程;和
当从预定时刻开始已达到设定的第二时长时,结束整个诊断过程。
23.如权利要求22所述的方法,其特征在于,
当确认待检轮速传感器存在故障时,使基于所有轮速传感器的输出信号的控制系统停用。
24.如权利要求23所述的方法,其特征在于,
当确认待检轮速传感器存在故障时,使车辆的所有车轮上的ABS停用和/或使ABS灯点亮和/或将故障情况记录在存储器中。
25.如权利要求22-24中任一所述的方法,其特征在于,
当从诊断过程开始达到设定的第三时长时,如果累计的疑似故障的总数小于等于设定的第三阈值,则判断待检轮速传感器不存在故障,并确保基于待检轮速传感器的输出信号的控制系统能够正常工作。
26.一种用于车辆的控制器,所述车辆具有至少两个配备有轮速传感器的车轮,所述控制器包括:
用于获取待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号和至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的输出信号的信号获取模块;以及
依次基于所述至少一个其他车轮上的其他轮速传感器的用于排除外来干扰因素的输出信号和待检车轮上的待检轮速传感器的输出信号对待检轮速传感器进行故障诊断的分析模块;
其中,在车辆处于非制动状态下,所述控制器对待检轮速传感器进行故障诊断;以及
其中,所述分析模块执行以下操作:
判断表征其他轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第一特征量是否处于第一预定范围内;和
判断预定时段内的表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化幅度的第二特征量是否处于由最小阈值和最大阈值限定的第二预定范围内;和/或
判断表征待检轮速传感器的输出信号的动态变化快慢的第三特征量是否处于第三预定范围内;和
当待检轮速传感器位于车辆的驱动轮上时,通过频率分析方法判断待检轮速传感器的输出信号是否受车辆的发动机的共振影响;
其中,如果第一特征量超过第一预定范围,则结束对待检轮速传感器的故障诊断;和
在第一特征量处于第一预定范围内的情况下,如果:
第二特征量在所述预定时段内超过最小阈值和最大阈值至少各一次;和/或
第三特征量超过第三预定范围,且判断出待检轮速传感器的输出信号不受车辆的发动机的共振影响,
则初步判断待检轮速传感器存在疑似故障,否则判断待检轮速传感器不存在疑似故障。
27.一种车辆,其特征在于,所述车辆具有权利要求26所述的控制器。
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