CN110341681A - 用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统。该方法和系统验证制动助力器的负压传感器是否处于正常操作，并且通过相互验证助力器负压传感器测得的值以及间接感测助力器负压的传感器测得的值来检测助力器负压传感器的正常操作。

Description

用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统，更具体地涉及以下用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统，其在确定助力器的负压时，通过以使用设置在车辆中的传感器间接检测到的值监测助力器负压传感器直接检测到的值，来使对助力器负压传感器的正常操作的验证鲁棒化。
背景技术
通常，机动车辆的制动助力器是制动辅助系统，其用于通过除了制动踏板上的接合力(即，踏力)以外，在制动踏板上还施加发动机的负压或压缩空气等的力，从而增大制动力，来减小制动踏板上的接合力。这种制动助力器包括助力器负压传感器，并通过使用助力器负压传感器确定助力器的真空度来补充不足的制动力。当助力器的真空不足并且因此制动力不足时，电子稳定性控制装置(ESC)将液压施加到助力器。
另外，低真空制动辅助(LVBA)通过助力器负压传感器确定助力器的真空度来补充不足的制动力，并且当助力器的真空不足并且因此制动力不足时，ESC将液压施加到助力器。然而，由于在确定助力器的负压时仅使用助力器负压传感器，因此存在对助力器负压传感器的高度依赖性，并且因此在助力器负压传感器的误操作或故障期间可能产生过大或不足的非预期制动力。因此，尽管可以实现LVBA的功能，但是在功能安全性方面，需要确保对助力器负压传感器的误操作和正常操作的验证的鲁棒性。
然而，添加更多的助力器负压传感器将增加制造成本和总重量。类似地，添加踏板行程传感器也存在问题：制造成本和总重量将增加。此外，尽管能够通过改变助力器负压传感器的规格来确保误操作预防的鲁棒性，但是助力器负压传感器的成本和重量将增加。额外应用包括冗余电路的数字型传感器也存在问题：制造成本和总重量将增加。结果，在现有技术中，不可能实现功能安全的要求。
因此，在实现LVBA的功能时，需要一种解决方案，以用于增强对助力器负压传感器的正常操作的验证，并且在确定助力器负压时，通过以使用已经安装在车辆内的传感器间接检测到的值监测助力器负压传感器直接检测到的值，来确保冗余，从而防止误操作。
韩国未经审查的专利申请No.10-2005-0118397
发明内容
本发明提供用于验证制动助力器的负压传感器(下文中被称为助力器负压传感器)的正常操作的方法和系统，所述方法和系统通过在确定助力器的负压(下文中被称为助力器负压)时，通过以使用安装在车辆内的传感器间接检测到的值监测助力器负压传感器直接检测到的值，来提升对助力器负压传感器的误操作和正常操作的验证的鲁棒性，从而增强安全性。
通过以下描述可以理解本发明的其他目的和优点，并且参考本发明的示例性实施例，本发明的其他目的和优点将变得显而易见。此外，对于本发明所属领域的技术人员显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过所要求保护的装置及其组合来实现。
根据本发明的一个方面，用于验证助力器负压传感器的正常操作的方法可以包括：识别是否分别检测到助力器负压传感器的值、进气歧管压力传感器的值和大气压力传感器的值；检测制动灯开关(BLS)、主缸压力(MCP)、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力；基于BLS、MCP、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力的任何组合，区分用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子，以及基于补偿因子，确定助力器负压传感器的低粘滞状态、高粘滞状态和偏移误差状态中的任何一个；以及将在低粘滞状态、高粘滞状态或偏移误差状态下使用了助力器负压传感器的值的低真空制动辅助装置(LVBA)切换到非控制状态。
该方法可以还包括：确定助力器负压传感器测得的值以及用于间接感测助力器负压的元件测得的值是否正常。可以基于BLS、MCP、大气压力、进气歧管压力和助力器负压，确定助力器负压传感器处于低粘滞状态。
此外，助力器负压传感器处于低粘滞状态时的故障确定条件可以包括：基于BLS被关断、MCP的设定压力、通过在非制动状态下将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加获得的压力、以及助力器负压的变化量在设定值内重复来确定故障。故障确定条件还可以包括：当MCP的压力小于设定压力且大于在非制动状态下将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加获得的压力，以及助力器负压的变化量在设定值内重复。在设定值内重复可以基于变化量小于设定值达预定时间。
可以基于MCP、大气压力、进气歧管压力和助力器负压，确定助力器负压传感器处于高粘滞状态。当助力器负压传感器处于高粘滞状态时的故障确定条件可以包括：基于通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力、通过从助力器负压传感器减去预定压力获得的压力、通过从进气歧管压力减去大气压力的变化量获得的压力、以及助力器负压的变化量在设定值重复，来确定故障。
此外，故障确定条件还可以是：MCP的压力小于设定压力且大于在非制动状态下将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加获得的压力，并且助力器负压的变化量在设定值内重复。在设定值内重复可以基于变化量小于设定值达预定时间。
可以基于BLS、MCP、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力，确定发生助力器负压传感器的偏移误差状态。当助力器负压传感器处于偏移误差状态时的故障确定条件可以包括：基于BLS被关断、MCP的设定压力、通过将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加获得的压力、通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力、助力器负压、从进气歧管压力对助力器负压增压、以及助力器负压和进气歧管压力在设定值内重复，来确定故障。
此外，故障确定条件可以是当BLS关断时；MCP小于设定压力时；通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力大于通过将预定压力与助力器真空压力相加获得的压力时；通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力改变为高于设定值时；通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力减小且小于助力器负压时；以及助力器负压因助力器负压改变为低于设定值而被确定为维持稳定时，并且因此可以确定从进气歧管压力对助力器负压的增压已经完成，以及助力器负压与进气歧管压力之间的高于设定值的差值在设定值内可以重复。
在设定值内重复可以基于差值等于或大于设定值达预定时间的条件。当助力器负压传感器的偏移误差处于偏移低时，当偏移误差处于偏移高时，或者当偏移误差处于偏移高且通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力增加时，可以检测为故障。该方法可以还包括：当助力器负压传感器处于偏移误差状态时，通过使用故障补偿因子来补偿助力器负压传感器的故障。
根据本发明的另一个方面，用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统可以包括：控制器，被配置为从安装在制动助力器内的助力器压力传感器、大气压力传感器和进气歧管压力传感器接收信号；数据图，被配置为向控制器发送数据以及从控制器接收数据；BLS和MCP，被配置为向控制器发送信号；以及电子稳定性控制器(ESC)，被配置为将信号发送到控制器，其中可以通过相互验证助力器负压传感器测得的值以及用于间接感测助力器负压的元件测得的值来验证助力器负压传感器的正常操作。系统可以还包括被配置为测量海拔的全球定位系统(GPS)传感器，以及被配置为测量外部温度的温度传感器。
根据本发明的示例性实施例，用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统可以提供有利效果，即当确定助力器的负压时，可以通过以使用安装在车辆内的传感器间接检测到的值监测助力器负压传感器直接检测到的值，来改善助力器负压传感器的误操作和故障检测的鲁棒性，并因此可以降低成本且增强安全性。
应当理解，本发明的前述一般描述和以下详细描述是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：
图1是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法的流程图；
图2是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统的方框图；
图3示出根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统的详细方框图和曲线图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法的原理的曲线图；
图5是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的低粘滞故障控制的流程图；
图6是图5中根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的低粘滞故障控制的曲线图；
图7是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的高粘滞故障控制的流程图；
图8是图7中根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的高粘滞故障控制的曲线图；
图9是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的偏移故障控制的流程图；
图10是图9中根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的偏移低故障控制的图表；
图11是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的偏移高故障控制的图表；
图12是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的另一个方法中制动助力器的负压传感器的偏移高状态下增加制动助力器的负压时的故障控制的曲线图；
图13是根据本发明的另一个示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统的方框图。
具体实施方式
应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它相似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途汽车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商业车辆、包括各种船只和船舶的水上车辆、飞行器，等等，并包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧插入式混合动力电动车辆、氢动力车辆，以及其它代用燃料车辆(例如得自除石油之外的资源的燃料)。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元以执行示例性过程，理解的是，还可通过一个或多个模块执行示例性过程。此外，理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器经配置存储模块并且处理器经具体配置执行模块，以便执行下面进一步描述的一个或多个过程。
此外，本发明的控制逻辑可被实现为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读媒介，计算机可读介质包含通过处理器、控制器/控制单元等等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软磁盘、闪盘驱动、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质还可分布在网络耦合的计算机系统中，以便以分布式方式存储和执行计算机可读媒介，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本发明。如本文所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，本说明书中所使用的术语“包含”和/或“包括”，在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其集合的存在或附加。如本文所用，术语“和/或”包括关联的列出项目中的一个或多个的任何与全部组合。
除非特别陈述或从上下文明显，如本文所用，术语“大约”理解为在本领域中正常容差的范围内，例如在平均值的2个标准差内。“大约”，可以理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非上下文另有明确说明，否则本文所提供的所有数值都由术语“大约”修饰。
提供以下描述的示例性实施例是为了使本领域技术人员容易理解本发明的技术精神，并且本发明不限于此。另外，示出了附图中表示的内容以便容易地描述本发明的示例性实施例，并且可以与实际实现的配置不同。应当理解，当部件被称为耦合或连接到另一个部件时，其可以直接耦合或连接到另一个部件，但是可以在它们之间插入另一个部件。
本文使用的术语“连接”包括构件和另一个构件之间的直接连接和间接连接，并且可以表示所有物理连接，诸如粘附、附接、紧固、粘接和耦合。另外，诸如“第一”、“第二”等的表述仅用于区分多个部件，但不限制组件或其他特征的顺序。
图1是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法的流程图。可以通过具有处理器和存储器的控制器来执行本文下面描述的方法。
参考图1，根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法可以包括：识别是否分别检测到助力器负压传感器的值、进气歧管压力传感器的值和大气压力传感器的值；检测制动灯开关(BLS)(例如，开关是接通还是关断)、主缸压力(MCP)、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力；基于BLS、MCP、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力的任何组合，区分用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子，然后基于补偿因子，确定助力器负压传感器的低粘滞状态、高粘滞状态和偏移误差状态中的任何一个；以及将在低粘滞状态、高粘滞状态或偏移误差状态下使用了助力器负压传感器的值的低真空制动辅助装置(LVBA)切换到非控制状态。当助力器负压传感器处于低粘滞状态时的故障确定条件可以包括：基于BLS被关断、MCP的设定压力、通过在非制动状态下将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加而获得的压力、以及助力器负压的变化量在设定值内重复来确定故障，并且故障确定条件可以分别是当MCP的压力小于设定压力且大于在非制动状态下将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加而获得的压力时，以及当助力器负压的变化量在设定值内重复时。也就是说，低状态是助力器负压传感器的低测量值，并且高状态是助力器负压传感器的高测量值。另外，非控制状态是终止而不执行低真空制动辅助装置(LVBA)的控制。
特别地，该方法可以通过相互验证助力器负压传感器测得的值以及用于间接感测助力器负压的元件测得的值，来验证助力器负压传感器的正常操作(例如，其中正常是指无误操作或故障)。首先，可以在步骤S10中检测助力器负压传感器的信息，并且可以在步骤S20中确定助力器负压传感器检测到的值是否正常。例如，由于控制器是用于确定传感器的值是否正常的电气控制设备，因此传感器的正常值是传感器的正常操作期间的值。
因此，该方法可以包括：通过助力器负压传感器测量助力器负压，通过进气歧管压力传感器测量进气歧管压力，以及通过大气压力传感器测量大气压力。在步骤S30中，为了验证助力器负压传感器测得的值，可以检测用于间接感测助力器负压的元件的检测值，并且在步骤S40中，可以确定用于间接感测助力器负压的元件的检测值是否正常。特别地，被配置为间接感测助力器负压的部件可以是例如进气歧管传感器、大气压力传感器、GPS传感器和温度传感器。
可以将助力器负压传感器测得的助力器负压以及通过从大气压力减去进气歧管压力获得的压力相互进行比较，并且当助力器负压传感器测得的值以及被配置为间接感测助力器负压的传感器的检测值为正常时，可以在步骤S50中检测用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子。特别地，用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子可以包括例如BLS、MCP、大气压力、进气歧管压力和助力器压力，其中助力器压力可以被划分为助力器负压和助力器真空压力。
在特定示例中，在检测到助力器负压传感器测得的值、各种传感器的检测值以及用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子之后，可以确定助力器负压传感器的正常操作的条件。在根据本发明确定助力器负压传感器的故障条件时，可以在步骤S60中确定助力器负压传感器是否处于低粘滞故障状态。低粘滞故障状态是指传感器粘滞在低位的状态。特别地，用于在助力器负压传感器粘滞在低位时检测故障的条件可以包括：当通过从大气压力减去进气歧管压力获得的压力大于通过将预定压力与助力器负压相加获得的压力并且助力器负压的变化量在设定值以下重复达预定时间时，检测为故障。例如，当BLS被关断并且MCP压力条件在故障条件内时，可以在步骤S100中执行对助力器负压传感器的低粘滞故障的控制。“低”表示在传感器操作期间低于正常值并且“高”表示高于正常值。
然而，可以在步骤S60中确定助力器负压传感器是否处于低粘滞故障状态，并且当确定助力器负压传感器不处于故障条件时，可以在步骤S60-1中确定助力器负压传感器是否处于高粘滞故障状态。特别地，高粘滞故障状态是指传感器粘滞在高位的状态。用于在助力器负压传感器粘滞在高位时检测故障的条件可以包括：当通过从进气歧管压力减去大气压力的变化量获得的压力小于设定压力并且助力器负压的变化量在设定值以下多次重复达预定时间时，检测为故障。
例如，响应于确定大气压力、进气歧管压力和助力器负压是否在故障条件内，并且作为结果，助力器负压传感器处于高粘滞故障状态，可以在步骤S200中执行对助力器负压传感器的高粘滞故障的控制。然而，响应于确定助力器负压传感器未处于高粘滞故障状态，那么可以在步骤60-2中确定助力器负压传感器是否处于偏移故障状态。特别地，偏移故障状态是指当发生助力器负压传感器的偏移误差时可以检测到故障，并且在获得助力器负压之后，助力器负压的变化量在设定值以下多次重复的偏移误差状态。
例如，响应于确定BLS是接通还是关断、MCP、大气压力、进气歧管压力和助力器真空压力是否在故障条件内，并且作为结果，助力器负压传感器处于偏移故障状态，可以在步骤S300中执行对助力器负压传感器的偏移故障的控制。当助力器负压传感器的偏移误差处于偏移低时、当偏移误差处于偏移高时，或者当偏移误差处于偏移高且通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力增加时，可以确定为故障。
下面将详细描述对助力器负压传感器的低粘滞故障、高粘滞故障和偏移故障的控制。在根据本发明执行对助力器负压传感器的低粘滞故障、高粘滞故障或偏移故障的控制之后，可以在步骤S70中输出警告，然后可以在步骤S80中终止过程，而不执行对低真空制动辅助装置(LVBA)的控制。
另一方面，当助力器负压传感器检测到的助力器负压传感器的值以及被配置为间接感测助力器负压的传感器的检测值不是正常值时，可以在步骤S70中输出警告，并且可以在步骤S80中终止过程，而不执行对LVBA的控制。
图2是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统的方框图。参考图2，根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统可以包括控制器110、制动助力器120、助力器压力传感器122、大气压力传感器130、进气歧管压力传感器142、数据图150、BLS 160、MCP 170和ESC 180。
特别地，控制器110可以被配置为接收由设置在制动助力器120中的助力器压力传感器122、大气压力传感器130和进气歧管压力传感器142检测到的信号，并且可以被配置为向数据图150发送信号以及从数据图150接收信号，数据图150被生成为映射和存储有信号的表。另外，控制器110可以被配置为接收BLS 160和MCP 170的信号，基于踏板行程测量传感器感测到的行程以及子主缸压力测量传感器感测到的压力来计算制动压力的要求值，基于计算出的制动压力的要求值操作电动机，向生成制动压力的ESC发送信号并从ESC接收信号，以及检测助力器负压传感器是否处于故障状态。
图3示出根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统的详细方框图和曲线图。参考图3，根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统可以包括控制器110、制动助力器120、助力器压力传感器122、大气压力传感器130、进气歧管压力传感器142、数据图150、BLS 160、MCP 170和ESC 180。
止回阀125可以被设置在制动助力器120与进气管140之间。进气管140可以包括进气歧管压力传感器142。大气压力传感器130可以被设置在传动系控制单元(PCU)内。此外，在曲线图中绘制了根据本发明的助力器压力传感器122、大气压力传感器130和进气歧管压力传感器142测得的测量值。
参考所述曲线图，平行于X轴的线段指示大气压力，其中高于大气压力的压力是指正压，而低于大气压力的压力是指负压。因此，所述曲线图示出，助力器负压(相对压力)被如下表示：负压(相对压力)＝-[进气歧管压力(绝对压力)-大气压力(绝对压力)]。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法的原理的曲线图。图4示出在加速器增压区间中，当助力器负压被增压后进气歧管压力波动时，可以使用止回阀维持助力器的真空，而助力器负压在制动区间中迅速减小，然后在怠速区间中增大，其中助力器负压对应于通过从进气歧管的负压减去大气压力获得的值。
图5是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的低粘滞故障控制的流程图。图6是图5中根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的低粘滞故障控制的曲线图。
一起参考图5和图6，其中示出了将在图1的步骤S100中执行的对助力器负压传感器的低粘滞故障的控制的流程图。确定助力器负压传感器的故障条件可以包括：在步骤S60中确定助力器负压传感器是否处于低粘滞故障状态；响应于确定助力器负压传感器处于低粘滞故障状态，在步骤S100中执行对助力器负压传感器的低粘滞故障的控制，以及在步骤S110中确定通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力是否大于通过将设定值(即，CkPa)与助力器负压相加获得的值，其中C表示确定助力器负压的故障的参考值。
随后，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于通过将C kPa与助力器负压相加获得的值，则可以在步骤S120中确定助力器负压的变化量是否小于A kPa达t1秒，其中A kPa表示通过从正常操作时的助力器负压减去故障时的助力器负压获得的值。
如果助力器负压传感器的变化量小于A kPa，则可以在步骤S130中对相应的次数计数，并且响应于在步骤S140中确定重复次数超过k次，可以确定助力器负压传感器处于故障状态，并且可以在步骤S70中输出警告。例如，k可以是例如3，但不限于此。然而，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值小于通过将C kPa与助力器负压相加获得的值，或者助力器负压的变化量大于A kPa达t1秒，则可以终止所述过程。
图7是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的高粘滞故障控制的流程图。图8是图7中根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的高粘滞故障控制的曲线图。
一起参考图7和图8，在步骤S60中确定助力器负压传感器是否处于低粘滞故障状态，并且响应于确定助力器负压传感器未处于故障条件，那么控制器可以被配置为在步骤S60-1中确定助力器负压传感器是否处于高粘滞故障状态。响应于确定助力器负压传感器处于高粘滞故障状态，那么可以在步骤200中执行对助力器负压传感器的高粘滞故障的控制。
此外，响应于在步骤S210中确定通过减去大气压力的变化量获得的值小于G kPa，并且响应于在步骤S220中确定在MCP达到E kPa之后直到t2秒的助力器负压的变化量大于故障下的助力器负压F kPa，可以在步骤S230中计算相应的次数。响应于在步骤S240中确定重复次数多于k次，可以确定助力器负压传感器处于故障状态并且可以在步骤S70中输出警告。特别地，m可以是例如3，但不限于此。另外，G可以是通过从正常操作下的助力器负压减去通过从大气压力减去进气歧管压力获得的值而获得的值，并且可以是1kPa，但不限于此。
图9是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的偏移故障控制的流程图。10是图9中根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的偏移低故障控制的曲线图；图11是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法中制动助力器的负压传感器的偏移高故障控制的曲线图；以及图12是根据本发明的示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的另一个方法中制动助力器的负压传感器的偏移高状态下增加制动助力器的负压时的故障控制的曲线图。
一起参考图9和图12，响应于确定助力器负压传感器未处于高粘滞故障状态，那么可以在步骤60-2中确定助力器负压传感器是否处于偏移故障状态。例如，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于通过将H kPa与助力器真空压力相加获得的值，在监测期间通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值改变J kPa以上，并且通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值减小且小于监测期间的助力器负压，则可以在步骤S300中执行对助力器负压传感器的偏移故障的控制。特别地，H kPa指示通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值减去故障时的助力器负压而获得的值，并且J kPa指示故障确定的误差值。
另一方面，如果在监测期间通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值改变JkPa以上，则可以从相应的时间点重置稳定的参考发动机真空压力。当通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值减小且小于助力器负压时，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于通过将H kPa与助力器真空压力相加获得的值，那么可以停止监测。
此外，响应于确定助力器负压传感器处于偏移故障状态，那么可以在步骤S300中执行对助力器负压传感器的偏移故障的控制，并且可以在步骤S310中确定助力器负压是否稳定。当确定助力器负压稳定时，可以在步骤S320中确定助力器的平均负压与进气歧管压力之间的差值是否等于或大于I kPa。如果差值重复n次以上，则可以检测为故障。特别地，I是助力器的平均负压与进气歧管压力之间的差值。n可以是3，但不限于此。
例如，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于通过将I kPa与助力器负压相加获得的值，则在步骤S330中对相应的次数计数，并且响应于在步骤S340中确定重复n次以上，可以在步骤S350中确定偏移量是否大于0kPa。如果偏移量小于0kPa，则可以在步骤S70中输出警告，然后可以终止所述过程。
换句话说，对于当助力器负压传感器满足偏移故障进入条件时的故障检测条件，可以当助力器负压改变J kPa以下达t3秒并且被维持稳定时，确定通过进气歧管压力对助力器负压的增压是否完成，并且当在稳定状态下检测到助力器的平均负压之间的差值为IkPa以上，且进气歧管压力产生以及差值重复产生了n次以上时，可以检测为故障。
然而，响应于确定助力器负压传感器未处于稳定状态，可以在步骤S60-2中确定助力器负压传感器是否处于偏移故障状态。此外，如果通过从进气歧管压力减去大气压获得的值小于通过将I kPa与助力器负压相加获得的值，则可以终止该过程，而如果偏移量大于0kPa，则可以在步骤S360中校正偏移量，然后可以终止该过程。
此外，当助力器负压未处于稳定状态时，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值小于助力器负压，则可以再次确定助力器负压传感器是否处于偏移故障状态(S60-2)。当助力器负压未处于稳定状态时，如果通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于助力器负压，则可以确定通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值是否大于通过将H kPa与助力器真空压力相加获得的值。
根据本发明，当助力器负压传感器处于偏移故障时的故障可检测区域在正常信号与故障信号之间不同的。首先，正常信号的故障可检测区域对应于通过从进气歧管压力减去大气压获得的值大于H kPa的区域中的稳定状态下的区间。故障信号的故障可检测区域对应于通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于H kPa的区域中的稳定状态下的区间。这些图表明，正常信号和故障信号的故障可检测区域在通过从进气歧管压力减去大气压力获得的值大于H kPa的区域的开始位置不同，并且在通过从进气歧管压力减去大气压获得的值开始小于H kPa的区域中不同。
图13是根据本发明的另一个示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统的方框图。参考图13，根据本发明的另一个示例性实施例的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统可以包括控制器110、制动助力器120、助力器压力传感器122、GPS传感器180、温度传感器190、数据图150、BLS 160、MCP 170和ESC 180。
特别地，控制器110可以被配置为从设置在制动助力器120中的助力器压力传感器122、GPS传感器180和温度传感器190接收信号，并且向数据映射150发送信号以及从数据图150接收信号。控制器110还可以被配置为从BLS 160和MCP 170接收信号，并且向ESC 180发送信号以及从ESC 180接收信号，以检测助力器负压传感器是否处于故障状态。
根据本发明的用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的方法和系统可以提供有利效果，即当确定助力器的负压时，可以通过以使用安装在车辆内的传感器间接检测到的值监测助力器负压传感器直接检测到的值，来改善助力器负压传感器的误操作和故障检测的鲁棒性，并因此可以降低成本且增强安全性。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，可以以其他特定形式实施本发明。因此，应当理解，如上所述的示例性实施例仅从各种可能的示例中选择并且作为本发明的示例性实施例提供，以便本领域技术人员理解本发明并因此理解本发明的技术精神。本发明不必须由或仅由所提供的示例性实施例限制或限制，并且在不脱离本发明的精神的情况下可以进行各种改变、添加和修改，并且能够实现与其等效的其他示例性实施例。
本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由前述说明限定，并且从权利要求的含义和范围及其等效物得出的所有改变或修改应被解释为由本发明的权利要求的范围涵盖。说明书和权利要求中使用的术语和词语是基于以下原则来定义的，即发明人可以适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述他/她自己的发明，而不应被解释为仅是它们的普通意义或字典意义。另外，自然地，前述说明中描述的配置的顺序不必需以时间序列顺序执行，并且尽管改变了执行配置或步骤中的每个的顺序，如果该改变满足本发明的主旨，则其将落入本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种用于验证助力器负压传感器的正常操作的方法，包括以下步骤：
由控制器识别是否分别检测到助力器负压传感器的值、进气歧管压力传感器的值和大气压力传感器的值；
由控制器检测制动灯开关(BLS)是否接通，以及检测主缸压力(MCP)、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力；
基于BLS是否接通、MCP、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力的任何组合，由控制器区分用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子；
基于用于补偿助力器负压传感器的故障的补偿因子，由控制器确定助力器负压传感器的低粘滞状态、高粘滞状态和偏移误差状态中的任何一个；以及
由控制器将在低粘滞状态、高粘滞状态或偏移误差状态下使用了助力器负压传感器的值的低真空制动辅助装置(LVBA)切换到非控制状态。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
由控制器确定助力器负压传感器测得的值以及被配置为间接感测助力器负压的传感器测得的值是否正常。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于BLS是否接通、MCP、大气压力、进气歧管压力和助力器负压，确定助力器负压传感器处于低粘滞状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，当助力器负压传感器处于低粘滞状态时，故障确定条件包括：基于BLS被关断、MCP的设定压力、通过将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与非制动状态下助力器负压相加而获得的压力、以及助力器负压的变化量在设定值内重复，来确定故障。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述故障确定条件是：MCP的压力小于设定压力且大于通过将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与非制动状态下助力器负压相加而获得的压力，并且助力器负压的变化量在设定值内重复。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在设定值内重复的条件是：变化量小于设定值达预定时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于MCP是否接通、大气压力、进气歧管压力和助力器负压，确定助力器负压传感器处于高粘滞状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，当助力器负压传感器处于高粘滞状态时，故障确定条件包括：基于通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力、通过从助力器负压减去预定压力获得的压力、通过从进气歧管压力减去大气压力的变化量获得的压力、以及助力器负压的变化量在设定值内重复，来确定故障。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述故障确定条件包括：当通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力小于通过从助力器负压减去预定压力获得的压力、通过从进气歧管压力减去大气压力的变化量获得的压力小于设定压力、以及助力器负压的变化量在设定值内重复达预定时间时，确定为故障。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在设定值内重复的条件是：变化量小于设定值达预定时间。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，基于BLS是否接通、MCP、大气压力、进气歧管压力、助力器负压和助力器真空压力，确定发生助力器负压传感器的偏移误差状态。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，当助力器负压传感器处于偏移误差状态时，故障确定条件包括：基于BLS被关断、MCP的设定压力、通过将从进气歧管压力减去大气压力获得的压力与助力器负压相加而获得的压力、通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力、助力器负压、从进气歧管压力对助力器负压的增压、以及助力器负压和进气歧管压力在设定值内重复，来确定故障。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述故障确定条件包括：当BLS关断时；MCP小于设定压力时；通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力大于通过将预定压力与助力器真空压力相加获得的压力时；通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力改变为高于设定值时；通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力减小且小于助力器负压时；以及助力器负压被确定为因助力器负压改变为低于设定值而被维持稳定，确定从进气歧管压力对助力器负压的增压已经完成，并且助力器负压和进气歧管压力在设定值内重复时，确定为故障。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在设定值内重复的条件是：它等于或大于设定值达预定时间。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，当助力器负压传感器的偏移误差状态处于偏移低时，当偏移误差状态处于偏移高时，或者当偏移误差状态处于偏移高且通过从进气歧管压力减去大气压力获得的压力增加时，检测为故障。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
当助力器负压传感器处于偏移误差状态时，由控制器使用故障补偿因子来补偿助力器负压传感器的故障。
17.一种用于验证制动助力器的负压传感器的正常操作的系统，包括：
控制器，被配置为：从制动助力器内的助力器负压传感器、大气压力传感器和进气歧管压力传感器接收信号；
数据图，被配置为：向控制器发送数据以及从控制器接收数据；
制动灯开关(BLS)和主缸压力(MCP)，被配置为：向控制器发送信号；和
电子稳定性控制器(ESC)，被配置为：将信号发送到控制器，其中，通过相互验证助力器负压传感器测得的值以及被配置为间接感测助力器负压的传感器测得的值，来验证助力器负压传感器的正常操作。
18.根据权利要求17所述的系统，还包括：
被配置为测量海拔的全球定位系统(GPS)传感器，以及被配置为测量外部温度的温度传感器。
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