CN110618294A

CN110618294A - 脉冲式车速传感器信号诊断方法

Info

Publication number: CN110618294A
Application number: CN201910852652.0A
Authority: CN
Inventors: 方阳丽; 张凯贤; 陈欣宇
Original assignee: Dongfeng Commercial Vehicle Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Commercial Vehicle Co Ltd
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2019-12-27

Abstract

本发明提供了一种脉冲式车速传感器信号诊断方法，包括以下步骤：通过检测电路的电压采集情况判断车速传感器是否报有电气性故障；若有则显示车速传感器故障及故障类型；若没有则继续诊断；检查是否收到ABS轮速信号，若没有收到则显示ABS信号丢失故障；若收到，则执行下一步判断；判断ABS轮速信号数据是否有效，若无效则显示ABS信号无效故障，若有效则执行下一步操作；对车速信号是否有效进行判断，此时若有驻车信号则不进行判断；若无驻车信号且车辆启动，则进行车速信号的有效性判断，通过比较车速和轮速之间的误差，来判断车速信号是否有效；本发明实现了传感器电气故障的诊断。

Description

脉冲式车速传感器信号诊断方法

技术领域

本发明涉及车速检测技术领域，具体涉及一种脉冲式车速传感器信号诊断方法。

背景技术

现有技术中，对于车速传感器存在电气性故障时，采用电气性故障诊断方法进行故障诊断；对于除电气性故障之外的其他故障主要利用驱动车轮的轮速传感器感测轮速作为诊断车速传感器的依据，通过判断轮速的有效性及检验所述平均轮速是否大于车速传感器在低精度区域内的转速分别屏蔽轮速无效和车速传感器低精度区域，以降低车速误诊断的风险；通过离线对驱动车轮平均轮速信号的精度校验，合理匹配故障判断阈值，以减少对车速传感器故障的误报几率，从而获得较为合理的最终车速。现有技术的缺陷在于车速传感器电气故障的诊断不完整；对影响传感器信号有效性的信号考虑不完全。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种脉冲式车速传感器信号诊断方法，实现了传感器电气故障的诊断。

本发明采用的技术方案是：一种脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

通过检测电路的电压采集情况判断车速传感器是否报有电气性故障；若有则显示车速传感器故障及故障类型；若没有则继续诊断；

检查是否收到ABS轮速信号，若没有收到则显示ABS信号丢失故障；若收到，则执行下一步判断；

判断ABS轮速信号数据是否有效，若无效则显示ABS信号无效故障，若有效则执行下一步操作；

对车速信号是否有效进行判断，此时若有驻车信号则不进行判断；若无驻车信号且车辆启动，则进行车速信号的有效性判断，通过比较车速和轮速之间的误差，来判断车速信号是否有效；

若误差在阈值范围内则判断车速信号有效；若误差超过阈值范围，则启动计时装置，计时达到一定时间要求后，则判断车速信号无效；计时过程中若有刹车信号则计时清零，重新计时。

上述技术方案中，车辆启动后，当轮速大于20km/h且小于80km/h时，车速和轮速之间的误差上限是10％；若误差大于10％，则判断车速信号不可信；若误差小于0％，则判断车速信号可信；

当轮速大于80km/h时，车速和轮速之间的误差上限是20％；若误差大于20％，则判断车速信号不可信；若误差小于10％，则车速信号可信。

上述技术方案中，轮速大于20km/h且小于80km/h且车速和轮速之间的误差大于10％时，当轮速大于80km/h且车速和轮速之间的误差大于20％时，若上述误差保持在以标准持续5s以上，则判断车速信号无效；若5s计时范围内若出现刹车信号，则重新开始计时。

上述技术方案中计时时间、轮速和误差的判定值可根据具体的车体状况作出调整。

上述技术方案中，所述检测电路包括霍尔采集器、三极管T1、电阻R1和电阻R2；霍尔采集器用于采集车速信号；霍尔采集器的输出端与三极管的基极电连接，三极管的发射极接地；霍尔采集器电源经电阻R1与三极管的集电极电连接；检测电路的输出端经电阻R2与三极管的集电极电连接；检测电路的输出端与AD采样电路的输入端电连接；AD采样电路的输出端与用于判断车速信号是否故障的控制器电连接。

上述技术方案中，所述AD采样电路包括电阻R391、电阻R392和电容C223；电阻R392与电阻C223并联；检测电路的输出端经电阻R391、电阻R392接地；AD采样电路的输出端连接于电阻R391和电阻R392之间。

上述技术方案中，霍尔采集器在正常工作输出时的低电平或者高电平经检测电路抬高；霍尔采集器在信号短路到地或电源时经检测电路的输出电平保持不变。

上述技术方案中，AD采用电路将检测电路的输出电频信号转化为不同的电压信号。

本发明提出了在现有硬件电路的基础上通过更改仪表和车速传感器硬件电路增设检测电路，通过传感器输出车速信号的低电平电压抬高，开路状态的电压和正常高/低电平区分开，来实现传感器电气故障的诊断，控制器直接通过检测电路的输出电压即可判断车速传感器电气故障类型。在车速传感器无故障的条件下，通过软件层的诊断信号以及ABS轮速信号、驻车信号、刹车信号等的逻辑判断来实现车速信号有效性的完整诊断；保证车速传感器电气故障的诊断完整；对影响传感器信号有效性的信号考虑周全。

附图说明

图1是本发明的逻辑示意图；

图2是本发明的检测电路示意图；

图3是本发明的AD采样电路示意图；

图4是检测电路输出示意图；

图5是本发明的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种脉冲式车速传感器信号诊断方法，在应用层软件中根据车速传感器诊断信号、ABS轮速信号、驻车信号和刹车信号共同诊断车速信号是否有效。确认车速传感器无电气线路故障、ABS轮速信号正常的条件下，将车速传感器输出信号和ABS轮速信号进行比较，若二者误差在规定范围内，则车速传感器信号有效，若二者误差超过规定范围，则车速传感器信号无效。具体包括以下步骤：

(1)在上电初始化后，通过检测电路根据传感器故障诊断策略诊断出车速传感器是否有电气故障，若有电气故障则显示故障名称，若无故障则执行下一步判断；

(2)车速信号是否有效的判断基准是ABS轮速信号，因此，在确认车速传感器没有电气故障的情况下需要判断是否收到ABS轮速信号，若没有收到则显示ABS信号丢失故障，若收到ABS轮速信号，则执行下一步判断；

(3)在收到ABS轮速信号的条件下，需要判断信号数据是否有效，若无效则显示ABS信号无效故障，若有效则执行下一步操作；

(4)在前三个条件都满足的条件下对车速信号是否有效进行判断，此时若有驻车信号则不进行判断，若无驻车信号、且车辆启动后(＞20km/h)，则进行车速信号的有效性判断。通过比较车速和轮速之间的误差，来判断车速信号是否有效。因不同轮速范围的误差不一致，因此进行分段比较：

a)当轮速＜80km/h时，车速和轮速之间的误差上限是10％，若误差＞10％，则车速信号不可信；若误差＜10％，则车速信号可信；

b)当轮速＞80km/h时，车速和轮速之间的误差上限是20％，若误差＞20％，则车速信号不可信；若误差＜20％，则车速信号可信。

其中：

1)车速诊断只要达到诊断目的即可，不要求很高的实时性，为了避免由启动、转弯、刹车、路面不平等原因导致的轮速信号改变造成的误报，这里规定车辆启动的车速为20km/h才进行诊断。

2)根据路试情况，轮速误差的判断范围是很宽松的(20％)，低速时误差较小，高速时误差较大，这里选择＜80km/h时误差范围10％；>80km/h将误差范围放大到20％。

3)当轮速、车速信号不匹配时，开始计时(5s)，若故障持续5s以上则判断车速信号无效。5s计时范围内若出现刹车信号，则重新开始计时。因刹车会导致车速、轮速信号不匹配。同时若是K值错误或车速传感器坏了，故障会一直在，没有实时诊断的必要。

如图2、5所示，所述检测电路包括霍尔采集器、三极管T1、电阻R1和电阻R2；霍尔采集器用于采集车速信号；霍尔采集器的输出端与三极管的基极电连接，三极管的发射极接地；霍尔采集器电源经电阻R1与三极管的集电极电连接；检测电路的输出端经电阻R2与三极管的集电极电连接；检测电路的输出端与AD采样电路的输入端电连接；AD采样电路的输出端与用于判断车速信号是否故障的控制器电连接。检测电路增加上拉电阻R1用于分压。当无电阻R1时，因车速传感器正常低电平时和车速传感器短路到地是一样的效果，车速传感器输出电压值大小接近，导致无法区分开。当有电阻R1时，传感器正常工作输出的低电平因电阻分压作用使得输出电压抬高(约1.8V)，而信号短路到地的输出电压值小于0.3，实现了故障的识别。同样，开路状态的电压位于落于正常高/低电平信号电压采样值中间区域，通过提升正常高电平的输出值，实现了开路和正常高/低电平信号的区分，如图3所示。

控制器通过接收到的检测电路的输出值、底层数据检测和参数配置结果，得到传感器状态的诊断信号值如下表所示。

检测电压值(V)	判断结果	诊断信号
			<0.3	短路到地	0x0080
1.8～2.1	正常低电平	0x0000
			4.2～4.6	开路	0x0200
8.1～10	正常高电平	0x0000
			>13	短路到电源	0x0100

控制器将判断结果和诊断信号发送至显示设备，显示对应的故障内容。

所述AD采样电路包括电阻R391、电阻R392和电容C223；电阻R392与电阻C223并联；检测电路的输出端经电阻R391、电阻R392接地；AD采样电路的输出端连接于电阻R391和电阻R392之间。如图4所示，AD采样电路用于将传感器的输出电频信号转化为不同的电压信号。

本发明在车速信号输入电路旁另加一路检测电路，同时更改仪表、车速传感器电路，使传感器输出车速信号的低电平电压抬高，开路状态的电压和正常高/低电平区分开，实现了传感器电气故障的诊断；通过软件层的诊断信号以及ABS轮速信号、驻车信号、刹车信号等的逻辑判断来实现车速信号有效性的完整诊断。车速信号和轮速信号比较的误差范围值是通过实车验证得到的经验值。参数值的选取具有一定的实用价值。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于车辆启动后，当轮速大于20km/h且小于80km/h时，车速和轮速之间的误差上限是10％；若误差大于10％，则判断车速信号不可信；若误差小于10％，则判断车速信号可信；

当轮速大于80km/h时，车速和轮速之间的误差上限是20％；若误差大于20％，则判断车速信号不可信；若误差小于0％，则车速信号可信。

3.根据权利要求2所述的脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于轮速大于20km/h且小于80km/h且车速和轮速之间的误差大于10％时，当轮速大于80km/h且车速和轮速之间的误差大于20％时，若上述误差保持在以标准持续5s以上，则判断车速信号无效；若5s计时范围内若出现刹车信号，则重新开始计时。

4.根据权利要求3所述的脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于所述检测电路包括霍尔采集器、三极管T1、电阻R1和电阻R2；霍尔采集器用于采集车速信号；霍尔采集器的输出端与三极管的基极电连接，三极管的发射极接地；霍尔采集器电源经电阻R1与三极管的集电极电连接；检测电路的输出端经电阻R2与三极管的集电极电连接；检测电路集电极的输出端电连接有AD采样电路的输入端；AD采样电路的输出端与用于判断车速信号是否故障的控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于所述AD采样电路包括电阻R391、电阻R392和电容C223；电阻R392与电阻C223并联；检测电路的输出端经电阻R391、电阻R392接地；AD采样电路的输出端连接于电阻R391和电阻R392之间。

6.根据权利要求5所述的脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于霍尔采集器在正常工作输出时的低电平或者高电平经检测电路抬高；霍尔采集器在信号短路到地或电源时经检测电路的输出电平保持不变。

7.根据权利要求6所述的脉冲式车速传感器信号诊断方法，其特征在于AD采用电路将检测电路的输出电频信号转化为不同的电压信号。