一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，旨在解決現(xiàn)有混合動(dòng)力汽車故障診斷方法不完善、不能滿足混合動(dòng)力汽車對(duì)短時(shí)故障、閉環(huán)系統(tǒng)間歇故障診斷要求的問題，本方法包括以下步驟：一、混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)，對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件輸入信號(hào)、動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩響應(yīng)信號(hào)以及整車CAN通信信號(hào)進(jìn)行故障檢測(cè)，得到表征各待檢信號(hào)故障狀態(tài)的標(biāo)識(shí)符；二、混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)，依據(jù)步驟一得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，進(jìn)一步進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)故障確認(rèn)。
【專利說明】
一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛故障診斷方法，更確切的說，本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力汽車 故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicle，HEV)作為緩解當(dāng)前能源危機(jī)與環(huán)境污 染等問題的重要途徑之一，近年來得到了長足的發(fā)展。區(qū)別于傳統(tǒng)汽車，混合動(dòng)力汽車是一 個(gè)復(fù)雜的機(jī)電耦合系統(tǒng)，系統(tǒng)中增加的動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等 電器元件，使得混合動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性較傳統(tǒng)汽車要低，車輛可能出現(xiàn)的潛在故障也更多。
[0003] -方面，由于混合動(dòng)力系統(tǒng)中各部件與設(shè)備之間的電磁輻射與干擾，以及車載通 信系統(tǒng)和車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信道帶寬約束、量化誤差、網(wǎng)絡(luò)擁塞和節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)等容易導(dǎo)致混合動(dòng)力系 統(tǒng)產(chǎn)生間歇故障。此類故障不同于永久故障和瞬態(tài)故障，其持續(xù)時(shí)間短，可反復(fù)出現(xiàn)、未經(jīng) 處理又可自行消失，是一種特殊的非永久故障，檢測(cè)十分困難。另一方面，混合動(dòng)力系統(tǒng)往 往存在由于信號(hào)噪聲尖峰引起的短時(shí)故障，該類故障持續(xù)時(shí)間很短，若直接用于系統(tǒng)的容 錯(cuò)控制和故障代碼輸出勢(shì)必給系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來不利的影響，而且會(huì)導(dǎo)致非必要的代碼存 儲(chǔ)量。同時(shí)由于整車閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋補(bǔ)償效果，使得混合動(dòng)力系統(tǒng)自身具備一定的容 錯(cuò)能力，當(dāng)故障處于早期階段或者幅值較小時(shí)，故障帶來的影響可能會(huì)被控制量掩蓋，導(dǎo)致 故障難以檢測(cè)。
[0004] 目前傳統(tǒng)汽車的故障診斷技術(shù)多針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及ABS系統(tǒng)等，對(duì)于上述混 合動(dòng)力汽車系統(tǒng)短時(shí)故障以及特殊的閉環(huán)間歇故障等，傳統(tǒng)汽車的故障診斷技術(shù)顯然不能 滿足要求，針對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)建立有效的故障診斷體系對(duì)于混合動(dòng)力汽車的安全性與可靠 性仍然十分必要。
[0005] 現(xiàn)有的一些專利，如中國專利公開號(hào)為CN 101364111A，【公開日】為2009年2月11日， 發(fā)明名稱為"一種混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)及處理方法"，該發(fā)明以混合動(dòng)力汽車控制單元的 故障處理系統(tǒng)為故障處理決策中心，以電機(jī)控制單元、電池管理系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中的 故障處理單元為子系統(tǒng)共同完成故障檢測(cè)和處理。中國專利公開號(hào)CN 101941439A，【公開日】 為2011年1月12日，發(fā)明名稱為"一種用于混合動(dòng)力汽車的避免并發(fā)性故障的控制系統(tǒng)故障 診斷方法"，該發(fā)明根據(jù)故障信息到達(dá)的先后順序，以最先報(bào)出故障的電控單元為準(zhǔn)，可實(shí) 現(xiàn)對(duì)有多個(gè)電控單元組成的混合動(dòng)力汽車電控系統(tǒng)的精確故障診斷功能。中國專利公開號(hào) CN 102901639A，【公開日】為2013年1月30日，發(fā)明名稱為"一種混合動(dòng)力汽車的加速踏板診斷 方法"，該發(fā)明提供了一種混合動(dòng)力汽車的加速踏板診斷方法，解決加速踏板長時(shí)間使用后 傳感器內(nèi)部接觸電阻需要進(jìn)行高阻抗檢查的技術(shù)問題。中國專利公開號(hào)CN 104656026A，公 開日為2015年5月27日，發(fā)明名稱為"一種混合動(dòng)力汽車電池過充診斷方法及系統(tǒng)"，該發(fā)明 提供了一種可以準(zhǔn)確判斷電池是否過充、不受環(huán)境溫度變化影響的混合動(dòng)力汽車電池過充 診斷方法及系統(tǒng)。
[0006] 綜上所述，傳統(tǒng)汽車的故障診斷技術(shù)不能滿足混合動(dòng)力汽車故障診斷的需求;現(xiàn) 有的混合動(dòng)力汽車方面的專利多針對(duì)系統(tǒng)故障診斷架構(gòu)以及混合動(dòng)力系統(tǒng)各單獨(dú)部件的 診斷與檢測(cè);而針對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的短時(shí)故障、間歇故障等，目前尚未提出有效 的故障診斷解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有混合動(dòng)力汽車故障診斷方法不完善、不能滿足混合動(dòng)力汽車 對(duì)短時(shí)故障、閉環(huán)系統(tǒng)間歇故障診斷要求的問題，提出一種合理、完善的混合動(dòng)力汽車故障 診斷方法。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009 ] -種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，包括以下步驟：
[0010]步驟一、混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)，對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件輸入信號(hào)、動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩 響應(yīng)信號(hào)以及整車CAN通信信號(hào)進(jìn)行故障檢測(cè)，得到表征各待檢信號(hào)故障狀態(tài)的標(biāo)識(shí)符，包 括以下步驟：
[0011] 1)信號(hào)讀取與處理，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU對(duì)各待檢信號(hào)依次進(jìn)行信號(hào)讀 取、信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定以及信號(hào)濾波處理，得到處理后的待檢信號(hào)；
[0012] 2)信號(hào)故障檢測(cè)，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU將經(jīng)過上述步驟1)處理后的待檢 信號(hào)進(jìn)行信號(hào)特征檢測(cè)以及信號(hào)間邏輯關(guān)系檢測(cè)，得到表征信號(hào)故障狀態(tài)的標(biāo)識(shí)符；
[0013] 3)故障狀態(tài)輸出，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU輸出步驟2)故障檢測(cè)得到的各待 檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，用于混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)。
[0014] 步驟二、混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)，依據(jù)步驟一得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符， 進(jìn)一步進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)故障確認(rèn)，包括以下內(nèi)容：
[0015] 1)基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU依據(jù)經(jīng)過上述步驟一 混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，采用計(jì)時(shí)的方式進(jìn)行故障確 認(rèn)，以濾除系統(tǒng)的短時(shí)故障；
[0016] 2)基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU依據(jù)經(jīng)過上述步驟一 混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，采用計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行故障確 認(rèn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間歇故障確認(rèn)。
[0017]本發(fā)明所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其中，步驟一混合動(dòng)力汽車故障 檢測(cè)中所述的信號(hào)讀取與處理具體包括以下步驟：
[0018] (1)待檢信號(hào)讀取及A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定:混合動(dòng)力汽車整車控制器讀取各待檢信號(hào)， 分別對(duì)各待檢信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并依據(jù)公式(1)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量進(jìn)行標(biāo)定。
(1 )
[0020]式中，f一一信號(hào)標(biāo)定值 [0021] Vs一一電壓信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換之后的值 [0022] Vmin一一信號(hào)正常工作電壓的下限值 [0023] Vmax--信號(hào)正常工作電壓的上限值 [0024] rh一一信號(hào)實(shí)際取值范圍的上限值 [0025] n一一信號(hào)實(shí)際取值范圍的下限值
[0026] (2)信號(hào)濾波處理，混合動(dòng)力汽車整車控制器對(duì)經(jīng)過上述步驟（1)A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定 后得到的各待檢信號(hào)，依據(jù)公式(2)進(jìn)行濾波處理，以濾除信號(hào)中的噪聲，抑制信號(hào)干擾。
[0027] y(k) = (1-Q)y(k-1)+Qx(k) (2)
[0028]式中，y(k)-一當(dāng)前時(shí)刻濾波輸出值 [0029] y(k-l)一一前一時(shí)刻濾波輸出值
[0030] x(k)--當(dāng)期時(shí)刻采樣值
[0031] Q--濾波系數(shù)，Q = dT/(dT+T)
[0032] dT--采樣周期 [0033] I--時(shí)間常數(shù)
[0034]本發(fā)明所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其中，步驟一混合動(dòng)力汽車故障 檢測(cè)中所述的信號(hào)故障檢測(cè)具體包括以下內(nèi)容：
[0035] (1)信號(hào)特征檢測(cè)，混合動(dòng)力汽車整車控制器H⑶對(duì)經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)分別進(jìn) 行信號(hào)卡死故障、信號(hào)斜率異常故障以及信號(hào)門限故障特征檢測(cè)。具體如下所述：
[0036] a.信號(hào)卡死檢測(cè)，混合動(dòng)力整車控制器HCU對(duì)經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處 理得到前一時(shí)刻待檢信號(hào)，并與當(dāng)前時(shí)刻待檢信號(hào)做差提取絕對(duì)值，當(dāng)絕對(duì)值高于信號(hào)卡 死檢測(cè)門限值時(shí)，HCU判定待檢信號(hào)不存在卡死故障，并給出待檢信號(hào)卡死故障標(biāo)識(shí)符為第 二類標(biāo)識(shí)符；當(dāng)絕對(duì)值小于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值時(shí)，HCU判定待檢信號(hào)存在卡死故障的可 能。信號(hào)卡死故障表征一般是某一信號(hào)較長時(shí)間維持在某一固定的值，因此HCU判定待檢信 號(hào)存在卡死故障的可能之后便開始計(jì)時(shí)，當(dāng)絕對(duì)值小于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值的時(shí)間超過預(yù) 設(shè)卡死故障時(shí)間門限值時(shí)，HCU給出待檢信號(hào)卡死故障標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符;如果在卡死 故障時(shí)間門限值之內(nèi)，信號(hào)差值絕對(duì)值恢復(fù)至高于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值，則HCU判定待檢信 號(hào)不存在卡死故障，將計(jì)時(shí)器清零并給出待檢信號(hào)卡死故障的標(biāo)識(shí)符為第二類標(biāo)識(shí)符。 [0037] b.信號(hào)斜率檢測(cè)，混合動(dòng)力整車控制器HCU對(duì)經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處 理得到前一時(shí)刻待檢信號(hào)，并依據(jù)公式(3)計(jì)算待檢信號(hào)斜率。當(dāng)待檢信號(hào)斜率超出信號(hào)斜 率檢測(cè)門限值，則HCU判定待檢信號(hào)存在斜率異常故障，并給出信號(hào)斜率異常故障標(biāo)識(shí)符為 第一類標(biāo)識(shí)符；當(dāng)待檢信號(hào)斜率低于信號(hào)斜率檢測(cè)門限值時(shí)，則HCU判定信號(hào)斜率正常，并 給出信號(hào)斜率異常故障標(biāo)識(shí)符為第二類標(biāo)識(shí)符。
[0038] dx(i)/dt= | x(i)-x(i_l) |/dT (3)
[0039] 式中，dx(i)/dt--待檢信號(hào)斜率 [0040] x(i)一一當(dāng)前時(shí)刻待檢信號(hào) [00411 x(i-l)--前一時(shí)刻待檢信號(hào)
[0042] c.信號(hào)門限檢測(cè)，混合動(dòng)力整車控制器HCU將經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)與該信號(hào)正 常范圍對(duì)應(yīng)的門限值進(jìn)行比較，當(dāng)待檢信號(hào)高于信號(hào)門限檢測(cè)上限值，HCU判定待檢信號(hào)過 大故障，并給定待檢信號(hào)過大故障標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符；當(dāng)待檢信號(hào)低于信號(hào)門限檢測(cè) 下限值，則HCU判定待檢信號(hào)過小故障，并給出待檢信號(hào)過小故障標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符； 當(dāng)待檢信號(hào)處于信號(hào)門限檢測(cè)上限值與下限值之間，HCU判定待檢信號(hào)無門限異常故障，并 給出待檢信號(hào)過大、過小故障標(biāo)識(shí)符為第二類故障標(biāo)識(shí)符。
[0043] (2)信號(hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU通過待檢信號(hào)和系統(tǒng)中與之 相關(guān)聯(lián)信號(hào)之間邏輯關(guān)系的相互校驗(yàn)，判定待檢信號(hào)是否存在邏輯關(guān)系異常故障。當(dāng)HCU檢 測(cè)出待檢信號(hào)存在邏輯關(guān)系異常故障，則給出信號(hào)邏輯關(guān)系異常狀態(tài)標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí) 符；當(dāng)HCU檢測(cè)待檢信號(hào)與關(guān)聯(lián)信號(hào)邏輯關(guān)系正確，則給出信號(hào)邏輯關(guān)系異常狀態(tài)標(biāo)識(shí)符為 第二類標(biāo)識(shí)符。
[0044]本發(fā)明所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其中，步驟二混合動(dòng)力汽車故障 確認(rèn)中所述的基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法具體包括以下規(guī)則：
[0045] (1)當(dāng)待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零，則混合動(dòng)力整車控制器HCU確認(rèn)當(dāng)前信號(hào)無 故障，計(jì)時(shí)器清零；
[0046] (2)當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零，則混合動(dòng)力整車控制器HCU通過計(jì)時(shí)器計(jì)算故障標(biāo) 識(shí)符的置零時(shí)間；
[0047] (3)當(dāng)待檢信號(hào)故障計(jì)時(shí)器時(shí)間超過設(shè)定的故障時(shí)間門限，則HCU確認(rèn)待檢信號(hào)發(fā) 生故障，并給出故障確認(rèn)的標(biāo)識(shí)符；
[0048] (4)當(dāng)待檢信號(hào)在設(shè)定的故障時(shí)間門限內(nèi)置零，則混合動(dòng)力整車控制器HCU確認(rèn)當(dāng) 前信號(hào)無故障，故障計(jì)時(shí)器清零。
[0049]本發(fā)明所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其中，步驟二混合動(dòng)力汽車故障 確認(rèn)中所述的基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法具體包括以下規(guī)則：
[0050] (1)當(dāng)信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零時(shí)，計(jì)數(shù)器減一；
[0051] (2)當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零時(shí)，計(jì)數(shù)器加一；
[0052] (3)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值在給定的計(jì)數(shù)上限和計(jì)數(shù)下限之間時(shí)，計(jì)數(shù)器輸 出實(shí)際計(jì)數(shù)值；
[0053] (4)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值超過計(jì)數(shù)上限時(shí)，則計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)上限值；
[0054] (5)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值小于或者等于計(jì)數(shù)下限，且當(dāng)前信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo) 識(shí)符置零時(shí)，則計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)下限值；
[0055] (6)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值小于或者等于計(jì)數(shù)下限，且當(dāng)前信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo) 識(shí)符不為零時(shí)，則計(jì)數(shù)器清零。
[0056] (7)當(dāng)故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)輸出值達(dá)到計(jì)數(shù)上限，HCU即確認(rèn)該故障，并輸出故障確認(rèn) 狀態(tài)。
[0057]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：
[0058] 1.在故障檢測(cè)階段利用信號(hào)濾波方法去除信號(hào)中的噪聲與干擾，提高混合動(dòng)力系 統(tǒng)故障檢測(cè)的精準(zhǔn)度；
[0059] 2.綜合利用信號(hào)的各項(xiàng)特征以及不同信號(hào)之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行故障檢測(cè)，提高混 合動(dòng)力系統(tǒng)故障檢測(cè)的可靠性；
[0060] 3.通過基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法對(duì)混合動(dòng)力汽車故障進(jìn)行確認(rèn)，可以將持續(xù)時(shí)間 較短的短時(shí)故障濾除，排除由于信號(hào)干擾等造成的錯(cuò)誤的故障警報(bào)；
[0061 ] 4.通過基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法對(duì)混合動(dòng)力汽車故障進(jìn)行確認(rèn)，可以實(shí)現(xiàn)混合動(dòng) 力系統(tǒng)間歇故障診斷，能夠防止故障檢測(cè)中對(duì)持續(xù)時(shí)間不長但是出現(xiàn)頻繁的間歇故障漏 報(bào)。
【附圖說明】
[0062]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：
[0063]圖1為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法整體流程圖；
[0064]圖2為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)方法流程圖；
[0065]圖3為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車信號(hào)卡死檢測(cè)流程圖；
[0066]圖4為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車信號(hào)斜率檢測(cè)流程圖；
[0067]圖5為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車信號(hào)門限檢測(cè)流程圖；
[0068] 圖6為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車信號(hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)流程圖；
[0069] 圖7為本發(fā)明所述的基于計(jì)時(shí)的混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)方法流程圖；
[0070] 圖8為本發(fā)明所述的基于計(jì)數(shù)的混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)方法流程圖；
[0071] 圖9為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)濾波前狀 態(tài)圖；
[0072] 圖10為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)濾波處 理后狀態(tài)圖；
[0073] 圖11為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)卡死故 障狀態(tài)圖；
[0074] 圖12為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)卡死故 障檢測(cè)結(jié)果圖；
[0075] 圖13為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)斜率故 障狀態(tài)圖；
[0076] 圖14為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)斜率故 障檢測(cè)結(jié)果圖；
[0077] 圖15為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)門限故 障狀態(tài)圖。
[0078] 圖16為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)門限故 障檢測(cè)結(jié)果圖；
[0079] 圖17為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)邏輯關(guān) 系檢測(cè)電子油門信號(hào)狀態(tài)圖；
[0080] 圖18為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)邏輯關(guān) 系檢測(cè)怠速開關(guān)信號(hào)狀態(tài)圖；
[0081] 圖19為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中電子油門信號(hào)邏輯關(guān) 系故障檢測(cè)結(jié)果圖；
[0082] 圖20為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中基于計(jì)時(shí)的故障狀態(tài) 圖；
[0083] 圖21為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中基于計(jì)時(shí)的故障計(jì)時(shí) 時(shí)間；
[0084] 圖22為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn) 結(jié)果圖；
[0085] 圖23為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中基于計(jì)數(shù)的故障狀態(tài) 圖；
[0086] 圖24為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中基于計(jì)數(shù)的故障計(jì)數(shù) 器計(jì)數(shù)值；
[0087] 圖25為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法實(shí)施例中基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn) 結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0088] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述：
[0089] 參閱圖1，本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷流程分為兩個(gè)步驟:步驟一為混合 動(dòng)力汽車故障檢測(cè)，對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件輸入信號(hào)、動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩響應(yīng)信號(hào)以及整車CAN 通信信號(hào)進(jìn)行故障檢測(cè)，包括信號(hào)讀取與處理、信號(hào)故障檢測(cè)以及故障狀態(tài)輸出；步驟二為 混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)，包括短時(shí)故障濾除以及間歇故障確認(rèn)，其中短時(shí)故障濾除采用基 于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法，間歇故障確認(rèn)采用基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法。
[0090] 首先，經(jīng)過步驟一混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)，得到各類故障的錯(cuò)誤狀態(tài)標(biāo)識(shí)符;然后 依據(jù)步驟二基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法以及基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法，對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)短時(shí) 故障與間歇故障進(jìn)行確認(rèn)。
[0091] 本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障診斷方法包括以下步驟：
[0092]步驟一、混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)，參閱圖1，混合動(dòng)力系統(tǒng)故障檢測(cè)內(nèi)容包括：（1) 主要部件輸入信號(hào)檢測(cè)，檢測(cè)輸入到HEV控制器（Hybrid Electric Vehicle Control Unit，HCU)的各個(gè)信號(hào)是否正常。例如，對(duì)信號(hào)是否超過其最大最小門限值的檢測(cè)，對(duì)信號(hào) 斜率是否異常的檢測(cè)以及對(duì)各個(gè)信號(hào)之間的邏輯關(guān)系是否正常的檢測(cè)等。（2)動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩 合理性檢測(cè)，檢測(cè)各個(gè)動(dòng)力源實(shí)際的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)是否與控制策略給出的期望的轉(zhuǎn)矩一致。例 如，通過檢測(cè)電機(jī)當(dāng)前的實(shí)際轉(zhuǎn)矩與電機(jī)的期望轉(zhuǎn)矩，來確保對(duì)動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)矩的精確控 制，從而保證HEV具有優(yōu)異動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性。（3)整車CAN通信檢測(cè)，檢測(cè)HEV中各個(gè)部件之 間CAN通訊是否正常。
[0093]參閱圖2,本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)方法步驟如下：
[0094] (1)信號(hào)讀取與處理
[0095]混合動(dòng)力整車控制器HCU讀取各待檢信號(hào)，比如加速踏板信號(hào)、怠速開關(guān)信號(hào)等， 并依次進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定以及信號(hào)濾波處理。
[0096] 1)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定
[0097]混合動(dòng)力汽車HCU對(duì)各信號(hào)分別進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后根 據(jù)公式(1)對(duì)得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定。
⑴
[0099] 式中，f一一信號(hào)標(biāo)定值
[0100] Vs--電壓信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換之后的值
[0101] Vmin一一信號(hào)正常工作電壓的下限值
[0102] Vmax--信號(hào)正常工作電壓的上限值
[0103] rh一一信號(hào)實(shí)際取值范圍的上限值
[0104] n一一信號(hào)實(shí)際取值范圍的下限值
[0105] 2)信號(hào)濾波處理
[0106] 在進(jìn)行各待檢信號(hào)的故障檢測(cè)之前，HCU依據(jù)公式(2)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換之后的信號(hào)進(jìn)行 濾波處理。對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波的目的在于去除信號(hào)中的噪聲，抑制干擾信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行濾波時(shí) 應(yīng)盡量保證濾波前后信號(hào)不失真。
[0107] y(k) = (1-Q)y(k-1)+Qx(k) (2)
[0108] 式中，y(k)-一當(dāng)前時(shí)刻濾波輸出值
[0109] y(k-l)一一前一時(shí)刻濾波輸出值
[0110] x(k)--當(dāng)期時(shí)刻采樣值
[0111] Q--濾波系數(shù)，Q = dT/(dT+T)
[0112] dT--采樣周期
[0113] I--時(shí)間常數(shù)
[0114] (2)各信號(hào)故障檢測(cè)
[0115] 將經(jīng)過濾波處理步驟的待檢信號(hào)進(jìn)行信號(hào)故障檢測(cè)，主要包括信號(hào)特征檢測(cè)以及 信號(hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)。其中，信號(hào)特征檢測(cè)包括信號(hào)卡死檢測(cè)、信號(hào)斜率檢測(cè)以及信號(hào)門限檢 測(cè) 。
[0116] 1)信號(hào)特征檢測(cè)
[0117] 參閱圖2,混合動(dòng)力汽車信號(hào)故障特征檢測(cè)主要包括信號(hào)卡死檢測(cè)、信號(hào)斜率檢測(cè) 以及信號(hào)門限檢測(cè)。具體敘述如下：
[0118] ①信號(hào)卡死檢測(cè)：參閱圖3，HCU將濾波處理過后的待檢信號(hào)x(i)進(jìn)行延時(shí)處理，得 到前一時(shí)刻待檢信號(hào)x(i-l)，并與當(dāng)前信號(hào)x(i)做差提取絕對(duì)值，得到信號(hào)差值A(chǔ)x(i);當(dāng) 待檢信號(hào)x(i)與前一時(shí)刻待檢信號(hào)x(i-l)差值A(chǔ)x(i)高于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值A(chǔ)xlm時(shí)， HCU判定待檢信號(hào)x(i)不存在卡死故障，并給出待檢信號(hào)x(i)不存在卡死故障的標(biāo)識(shí)符 ErrOl =0;反之，當(dāng)待檢信號(hào)x( i)與前一時(shí)刻待檢信號(hào)x( i-1)差值A(chǔ)x( i)小于信號(hào)卡死檢 測(cè)門限值八孔^時(shí)，則HCU判定待檢信號(hào)x(i)存在卡死故障的可能。信號(hào)卡死故障表征一般 是某一信號(hào)較長時(shí)間維持在某一固定的值，因此HCU判定待檢信號(hào)x(i)存在卡死故障的可 能之后便開始計(jì)時(shí)，當(dāng)待檢信號(hào)x(i)與前一時(shí)刻待檢信號(hào)x(i-l)差值A(chǔ)x(i)小于信號(hào)卡死 檢測(cè)門限值A(chǔ)xlm的時(shí)間t⑴超過卡死故障時(shí)間門限tLIM時(shí)，HCU輸出待檢信號(hào)x(i)存在卡 死故障的標(biāo)識(shí)符ErrOl = 1;如果在卡死故障時(shí)間門限Urn之內(nèi)，待檢信號(hào)x(i)與前一時(shí)刻待 檢信號(hào)x(i-l)差值A(chǔ)x(i)恢復(fù)至高于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值A(chǔ)xlm，則HCU判定待檢信號(hào)x(i) 不存在卡死故障，將計(jì)時(shí)器清零并給出待檢信號(hào)x(i)不存在卡死故障的標(biāo)識(shí)符Err01=0。
[0119] ②信號(hào)斜率檢測(cè)：參閱圖4，HCU將濾波處理過后的待檢信號(hào)x(i)進(jìn)行延時(shí)處理，得 到前一時(shí)刻待檢信號(hào)x(i-l)。根據(jù)公式(3)可以計(jì)算得到待檢信號(hào)的斜率。當(dāng)待檢信號(hào)斜率 超出待檢信號(hào)斜率檢測(cè)門限值dxLiM時(shí)，HCU直接輸出待檢信號(hào)X⑴斜率異常故障的標(biāo)識(shí)符 Err02 = 1;反之，當(dāng)待檢信號(hào)斜率低于待檢信號(hào)斜率檢測(cè)門限值dxLiM時(shí)，HCU判定待檢信號(hào)x (i)斜率正常，并輸出待檢信號(hào)x(i)斜率異常故障的標(biāo)識(shí)符Err02 = 0。
[0120] dx(i)/dt= |x(i)-x(i-l) |/dT (3)
[0121] 式中，dx(i)/dt--待檢信號(hào)斜率
[0122] x(i)一一當(dāng)前時(shí)刻待檢信號(hào)
[0123] x(i_l) 前一時(shí)刻待檢{目號(hào)
[0124] ③信號(hào)門限檢測(cè)：參閱圖5，HCU將濾波處理過后的待檢信號(hào)x(i)與該信號(hào)正常范 圍對(duì)應(yīng)的門限值進(jìn)行比較，如果待檢信號(hào)X(i)高于信號(hào)門限檢測(cè)上限值Xmax，則HCU判定待 檢信號(hào)x(i)過大故障，并給出信號(hào)過大故障標(biāo)識(shí)符Err03 = l;如果待檢信號(hào)x(i)低于信號(hào) 門限檢測(cè)下限值xmin，則HCU判定待檢信號(hào)x(i)過小故障，并給出信號(hào)過小故障標(biāo)識(shí)符Err04 =1;否則，如果待檢信號(hào)x⑴處于信號(hào)門限檢測(cè)下限值1_與信號(hào)門限檢測(cè)上限值 Xmax之 間，貝ijH⑶判定待檢信號(hào)x(i)正常，并給出信號(hào)過大、過小故障標(biāo)識(shí)符為Err03 = 0，Err04 = 0〇
[0125] 2)信號(hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)
[0126] 混合動(dòng)力系統(tǒng)各信號(hào)之間往往存在一定的邏輯關(guān)系，可以作為混合動(dòng)力汽車故障 檢測(cè)的依據(jù)。參閱圖6，HCU通過待檢信號(hào)x(i)以及與之相關(guān)聯(lián)信號(hào)y(i)之間邏輯關(guān)系的相 互校驗(yàn)，判定待檢信號(hào)x(i)是否存在邏輯關(guān)系異常故障。當(dāng)HCU檢測(cè)出信號(hào)之間存在邏輯關(guān) 系異常故障，則給出信號(hào)邏輯關(guān)系異常故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符Err05 = l;反之，當(dāng)HCU檢測(cè)出各信 號(hào)間邏輯關(guān)系正常，則給出信號(hào)邏輯關(guān)系異常故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符Err05 = 0。
[0127] (3)輸出故障狀態(tài)
[0128] 經(jīng)過信號(hào)特征檢測(cè)以及信號(hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)之后，HCU輸出各信號(hào)的故障狀態(tài)標(biāo)識(shí) 符，并通過故障確認(rèn)進(jìn)一步判定當(dāng)前信號(hào)是否存在故障。
[0129] 步驟二、混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)
[0130] 在步驟一中對(duì)混合動(dòng)力汽車各信號(hào)完成故障檢測(cè)后，得到了各信號(hào)的故障狀態(tài)標(biāo) 識(shí)符。依據(jù)各信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)的故障確認(rèn)。其中，通過基于計(jì)時(shí) 的故障確認(rèn)方法濾除系統(tǒng)的短時(shí)故障，以排除由于信號(hào)干擾造成的錯(cuò)誤警報(bào)，減少非必要 的代碼存儲(chǔ)量;并通過基于計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間歇故障的確認(rèn)，減少故障診斷的漏報(bào)率。 [0131] (1)基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)
[0132] 參閱圖7，HCU讀取系統(tǒng)故障檢測(cè)輸出各類故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零， HCU即確認(rèn)當(dāng)前信號(hào)無故障，并輸出故障確認(rèn)結(jié)果；當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零時(shí)，即上層故 障檢測(cè)結(jié)果顯示待檢信號(hào)當(dāng)前時(shí)刻存在故障，則HCU通過計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)的原理如公 式(4)所示，每次計(jì)時(shí)開始的時(shí)間初值均設(shè)置為零。每個(gè)采樣周期內(nèi)，HCU均根據(jù)當(dāng)前的信號(hào) 故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符以及設(shè)定的故障時(shí)間門限閾值進(jìn)行判斷。在設(shè)定的故障時(shí)間門限閾值之 內(nèi)，如果故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符沒有置零，則計(jì)時(shí)器便在前一時(shí)刻累計(jì)故障時(shí)間T(i-l)的基礎(chǔ)上， 再累加采樣周期時(shí)間dT，得到當(dāng)前時(shí)刻的故障發(fā)生時(shí)間T(i)，直到故障累計(jì)時(shí)間T(i)超過 設(shè)定的時(shí)間門限閾值，HCU確認(rèn)當(dāng)前信號(hào)存在故障，并輸出故障確認(rèn)結(jié)果;在設(shè)定的故障時(shí) 間門限閾值之內(nèi)，如果故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零，則HCU確認(rèn)當(dāng)前信號(hào)無故障，并將計(jì)時(shí)器清零。
[0133] T(i)=T(i-l)+dT (4)
[0134] 式中，T(i) 當(dāng)前米樣周期內(nèi)故障累計(jì)時(shí)間
[0135] T(i_l) 前一米樣周期內(nèi)故障累計(jì)時(shí)間
[0136] (2)基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)
[0137] 參閱圖8，HCU讀取上層故障檢測(cè)輸出的各類故障狀態(tài)信息，并依據(jù)當(dāng)前故障狀態(tài) 進(jìn)行計(jì)數(shù)，最后根據(jù)計(jì)數(shù)值得到基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)狀態(tài)。
[0138] 故障計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)規(guī)則敘述如下：
[0139] 1)當(dāng)信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零時(shí)，計(jì)數(shù)器減一；
[0140] 2)當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零時(shí)，計(jì)數(shù)器加一；
[0141] 3)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值在給定的計(jì)數(shù)上限ThdUL和計(jì)數(shù)下限ThdLL之間時(shí)， 計(jì)數(shù)器輸出實(shí)際計(jì)數(shù)值；
[0142] 4)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值超過計(jì)數(shù)上限ThdUL時(shí)，則計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)上限值 ThdUL；
[0143] 5)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值小于或者等于計(jì)數(shù)下限ThdLL，且當(dāng)前信號(hào)故障狀 態(tài)標(biāo)識(shí)符置零時(shí)，則計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)下限值ThdLL;
[0144] 6)當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值小于或者等于計(jì)數(shù)下限ThdLL，且當(dāng)前信號(hào)故障狀 態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零時(shí)，則計(jì)數(shù)器清零。
[0145] 7)當(dāng)故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值達(dá)到計(jì)數(shù)上限ThdUL時(shí)，H⑶即確認(rèn)該故障，并輸出故障確 認(rèn)狀態(tài)。
[0146] 根據(jù)上述計(jì)數(shù)規(guī)則，混合動(dòng)力整車控制器HCU在進(jìn)行故障確認(rèn)時(shí)，當(dāng)信號(hào)之前長時(shí) 間處于正確狀態(tài)而當(dāng)前時(shí)刻發(fā)生了故障時(shí)，確認(rèn)故障所需的時(shí)間較長;而當(dāng)信號(hào)之前在短 時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)過故障而當(dāng)前又發(fā)生故障時(shí)，確認(rèn)故障的時(shí)間較短。這樣就能針對(duì)故障出現(xiàn)的 時(shí)間和間隔更加合理地識(shí)別系統(tǒng)中的間歇故障。
[0147] 實(shí)施例
[0148] 本實(shí)施例基于混合動(dòng)力汽車電子油門信號(hào)故障診斷，驗(yàn)證本發(fā)明提出的故障診斷 方法的有效性。
[0149] 參閱圖9、圖10,濾波后的信號(hào)相比原始信號(hào)，時(shí)間大約2s處，濾波處理后的信號(hào)斜 率發(fā)生了輕微的變化，但其變化和大小基本一致；同時(shí)始信號(hào)的噪聲干擾造成的信號(hào)錯(cuò)誤 被濾除，在時(shí)間為4s_6s之間信號(hào)值超過100 %的三處尖峰經(jīng)濾波處理后處于正常的范圍 內(nèi)。
[0150] 參閱圖11、圖12,時(shí)間經(jīng)過40s之后，電子油門卡死，電子油門開度信號(hào)長時(shí)間維持 在一個(gè)固定值。此時(shí)HCU經(jīng)過一段時(shí)間的故障檢測(cè)之后，檢測(cè)出電子油門卡死的故障狀態(tài)， 并輸出該故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符ErrOl = 1。
[0151 ]參閱圖13、圖14,時(shí)間30s-40s左右，電子油門接觸不良導(dǎo)致電子油門開度信號(hào)發(fā) 生突變，此時(shí)HCU經(jīng)過一段時(shí)間的故障檢測(cè)之后，檢測(cè)出電子油門斜率異常的故障狀態(tài)，并 輸出該故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符Err02 = 1。
[0152]參閱圖15、圖16,時(shí)間30s-40s左右，電子油門開度信號(hào)超過正常信號(hào)值的最大值 100%，此時(shí)HCU經(jīng)過一段時(shí)間的故障檢測(cè)之后，檢測(cè)出電子油門信號(hào)過大的故障狀態(tài)，并輸 出該故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符Err03 = 1。
[0153]電子油門開度信號(hào)和電子油門怠速開關(guān)信號(hào)具有一定的邏輯關(guān)系。電子油門開度 信號(hào)小于一定值時(shí)，怠速開關(guān)信號(hào)值為1;電子油門開度信號(hào)大于一定值時(shí)，怠速開關(guān)信號(hào) 變?yōu)椹?。信?hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)即檢測(cè)這兩個(gè)信號(hào)之間的邏輯關(guān)系是否正常，并在信號(hào)之間邏輯 關(guān)系出現(xiàn)異常時(shí)輸出故障錯(cuò)誤狀態(tài)信號(hào)。參閱圖17、圖18和圖19,在時(shí)間為45s之前的時(shí)間 段內(nèi)，怠速開關(guān)信號(hào)隨著電子油門開度信號(hào)發(fā)生變化，當(dāng)電子油門開度信號(hào)為〇時(shí)，怠速開 關(guān)狀態(tài)為1;當(dāng)電子油門開度信號(hào)大于〇時(shí)，怠速開關(guān)狀態(tài)為0。大約45s之后，信號(hào)邏輯關(guān)系 發(fā)生異常，這時(shí)電子油門開度信號(hào)與電子油門怠速開關(guān)信號(hào)之間的邏輯關(guān)系不再與前面所 述一致，此時(shí)HCU經(jīng)過一段時(shí)間的故障檢測(cè)之后，檢測(cè)出電子油門信號(hào)邏輯關(guān)系異常的故障 狀態(tài)，并輸出該故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符Err05 = 1。
[0154] 參閱圖20、圖21和圖22,本發(fā)明提出的基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法，能夠根據(jù)故障檢 測(cè)得到的故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符記錄故障持續(xù)的時(shí)間。當(dāng)故障持續(xù)時(shí)間超過給定門限值時(shí)，計(jì)時(shí) 確認(rèn)后的故障狀態(tài)變?yōu)?。而當(dāng)故障持續(xù)的時(shí)間小于給定門限值時(shí)，計(jì)時(shí)確認(rèn)后的故障狀態(tài) 為0，即濾除了系統(tǒng)中存在的短時(shí)故障。
[0155] 依據(jù)IS0 26262標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明將基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法中的計(jì)數(shù)上限ThdUL取值 為127，計(jì)數(shù)下限ThdLL取值為-128。參閱圖23、圖24和圖25，當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零時(shí)，故障 狀態(tài)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值減?。划?dāng)故障狀態(tài)不為零時(shí)，故障狀態(tài)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值變大；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到 計(jì)數(shù)上限127時(shí)，HCU輸出故障確認(rèn)狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、混合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)，對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件輸入信號(hào)、動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩響應(yīng) 信號(hào)以及整車CAN通信信號(hào)進(jìn)行故障檢測(cè)，得到表征各待檢信號(hào)故障狀態(tài)的標(biāo)識(shí)符，包括以 下步驟： 1) 信號(hào)讀取與處理，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU對(duì)各待檢信號(hào)依次進(jìn)行信號(hào)讀取、信 號(hào)A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定以及信號(hào)濾波處理，得到處理后的待檢信號(hào)； 2) 信號(hào)故障檢測(cè)，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU將經(jīng)過上述步驟1)處理后的待檢信號(hào) 進(jìn)行信號(hào)特征檢測(cè)以及信號(hào)間邏輯關(guān)系檢測(cè)，得到表征信號(hào)故障狀態(tài)的標(biāo)識(shí)符； 3) 故障狀態(tài)輸出，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU輸出步驟2)故障檢測(cè)得到的各待檢信 號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，用于混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)； 步驟二、混合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)，依據(jù)步驟一得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，進(jìn)一 步進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)故障確認(rèn)，包括以下內(nèi)容： 1) 基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU依據(jù)經(jīng)過上述步驟一混合 動(dòng)力汽車故障檢測(cè)得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，采用計(jì)時(shí)的方式進(jìn)行故障確認(rèn)，以 濾除系統(tǒng)的短時(shí)故障； 2) 基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU依據(jù)經(jīng)過上述步驟一混合 動(dòng)力汽車故障檢測(cè)得到的各待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，采用計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行故障確認(rèn)，實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)間歇故障確認(rèn)；2. 按照權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其特征在于，所述步驟一混 合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)中所述的信號(hào)讀取與處理具體包括以下步驟： (1) 待檢信號(hào)讀取及A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定:混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU讀取各待檢信號(hào)，分 別對(duì)各待檢信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并依據(jù)公式(1)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量進(jìn)行標(biāo)定；(1 ) 式中，t--1目虧稱疋但 Vs一一電壓信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換之后的值 Vmin--信號(hào)正常工作電壓的下限值 Vmax-一信號(hào)正常工作電壓的上限值 ΓΗ一一信號(hào)實(shí)際取值范圍的上限值 Π 一一信號(hào)實(shí)際取值范圍的下限值 (2) 信號(hào)濾波處理，混合動(dòng)力汽車整車控制器對(duì)經(jīng)過上述步驟（1)A/D轉(zhuǎn)換與標(biāo)定后得 到的各待檢信號(hào)，依據(jù)公式(2)進(jìn)行濾波處理，以濾除信號(hào)中的噪聲，抑制信號(hào)干擾； y(k) = (l-Q)y(k-l)+Qx(k) (2) 式中，y(k)--當(dāng)前時(shí)刻濾波輸出值 y(k-l)--前一時(shí)刻濾波輸出值 x(k)一一當(dāng)期時(shí)刻采樣值 Q 濾波系數(shù)，Q = dT/(dT+O dT一一采樣周期 τ一一時(shí)間常數(shù)3. 按照權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其特征在于，所述步驟一混 合動(dòng)力汽車故障檢測(cè)中所述的信號(hào)故障檢測(cè)具體包括以下內(nèi)容： (1) 信號(hào)特征檢測(cè)，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU對(duì)經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)分別進(jìn)行信 號(hào)卡死故障、信號(hào)斜率異常故障以及信號(hào)門限故障特征檢測(cè)，具體如下所述： a. 信號(hào)卡死檢測(cè)，混合動(dòng)力整車控制器HCU對(duì)經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理得 到前一時(shí)刻待檢信號(hào)，并與當(dāng)前時(shí)刻待檢信號(hào)做差提取絕對(duì)值，當(dāng)絕對(duì)值高于信號(hào)卡死檢 測(cè)門限值時(shí)，HCU判定待檢信號(hào)不存在卡死故障，并給出待檢信號(hào)卡死故障標(biāo)識(shí)符為第二類 標(biāo)識(shí)符；當(dāng)絕對(duì)值小于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值時(shí)，HCU判定待檢信號(hào)存在卡死故障的可能，信 號(hào)卡死故障表征一般是某一信號(hào)較長時(shí)間維持在某一固定的值，因此HCU判定待檢信號(hào)存 在卡死故障的可能之后便開始計(jì)時(shí)，當(dāng)絕對(duì)值小于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值的時(shí)間超過預(yù)設(shè)卡 死故障時(shí)間門限值時(shí)，HCU給出待檢信號(hào)卡死故障標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符;如果在卡死故障 時(shí)間門限值之內(nèi)，信號(hào)差值絕對(duì)值恢復(fù)至高于信號(hào)卡死檢測(cè)門限值，則HCU判定待檢信號(hào)不 存在卡死故障，將計(jì)時(shí)器清零并給出待檢信號(hào)卡死故障的標(biāo)識(shí)符為第二類標(biāo)識(shí)符； b. 信號(hào)斜率檢測(cè)，混合動(dòng)力整車控制器HCU對(duì)經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理得 到前一時(shí)刻待檢信號(hào)，并依據(jù)公式(3)計(jì)算待檢信號(hào)斜率，當(dāng)待檢信號(hào)斜率超出信號(hào)斜率檢 測(cè)門限值，則HCU判定待檢信號(hào)存在斜率異常故障，并給出信號(hào)斜率異常故障標(biāo)識(shí)符為第一 類標(biāo)識(shí)符；當(dāng)待檢信號(hào)斜率低于信號(hào)斜率檢測(cè)門限值時(shí)，則HCU判定信號(hào)斜率正常，并給出 信號(hào)斜率異常故障標(biāo)識(shí)符為第二類標(biāo)識(shí)符； dx(i)/dt= I x(i)-x(i_l) I/dT (3) 式中，dx (i) /dt-一待檢信號(hào)斜率 x(i)一一當(dāng)前時(shí)刻待檢信號(hào) x(i_l) 前一時(shí)刻待檢?西號(hào) c. 信號(hào)門限檢測(cè)，混合動(dòng)力整車控制器HCU將經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)與該信號(hào)正常范 圍對(duì)應(yīng)的門限值進(jìn)行比較，當(dāng)待檢信號(hào)高于信號(hào)門限檢測(cè)上限值，HCU判定待檢信號(hào)過大故 障，并給定待檢信號(hào)過大故障標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符；當(dāng)待檢信號(hào)低于信號(hào)門限檢測(cè)下限 值，則HCU判定待檢信號(hào)過小故障，并給出待檢信號(hào)過小故障標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符；當(dāng)待 檢信號(hào)處于信號(hào)門限檢測(cè)上限值與下限值之間，HCU判定待檢信號(hào)無門限異常故障，并給出 待檢信號(hào)過大、過小故障標(biāo)識(shí)符為第二類故障標(biāo)識(shí)符； (2) 信號(hào)邏輯關(guān)系檢測(cè)，混合動(dòng)力汽車整車控制器HCU通過待檢信號(hào)和系統(tǒng)中與之相關(guān) 聯(lián)信號(hào)之間邏輯關(guān)系的相互校驗(yàn)，判定待檢信號(hào)是否存在邏輯關(guān)系異常故障，當(dāng)HCU檢測(cè)出 待檢信號(hào)存在邏輯關(guān)系異常故障，則給出信號(hào)邏輯關(guān)系異常狀態(tài)標(biāo)識(shí)符為第一類標(biāo)識(shí)符； 當(dāng)HCU檢測(cè)待檢信號(hào)與關(guān)聯(lián)信號(hào)邏輯關(guān)系正確，則給出信號(hào)邏輯關(guān)系異常狀態(tài)標(biāo)識(shí)符為第 二類標(biāo)識(shí)符；4. 按照權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其特征在于，所述步驟二混 合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)中所述的基于計(jì)時(shí)的故障確認(rèn)方法具體包括以下規(guī)則： (1) 當(dāng)待檢信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零，則混合動(dòng)力整車控制器HCU確認(rèn)當(dāng)前信號(hào)無故 障，計(jì)時(shí)器清零； (2) 當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零，則混合動(dòng)力整車控制器HCU通過計(jì)時(shí)器計(jì)算故障標(biāo)識(shí)符 的置零時(shí)間； (3) 當(dāng)待檢信號(hào)故障計(jì)時(shí)器時(shí)間超過設(shè)定的故障時(shí)間門限，則HCU確認(rèn)待檢信號(hào)發(fā)生故 障，并給出故障確認(rèn)的標(biāo)識(shí)符； (4) 當(dāng)待檢信號(hào)在設(shè)定的故障時(shí)間門限內(nèi)置零，則混合動(dòng)力整車控制器HCU確認(rèn)當(dāng)前信 號(hào)無故障，故障計(jì)時(shí)器清零；5.按照權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力汽車故障診斷方法，其特征在于，所述步驟二混 合動(dòng)力汽車故障確認(rèn)中所述的基于計(jì)數(shù)的故障確認(rèn)方法具體包括以下規(guī)則： (1) 當(dāng)信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符置零時(shí)，計(jì)數(shù)器減一； (2) 當(dāng)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符不為零時(shí)，計(jì)數(shù)器加一； (3) 當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值在給定的計(jì)數(shù)上限和計(jì)數(shù)下限之間時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出實(shí) 際計(jì)數(shù)值； (4) 當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值超過計(jì)數(shù)上限時(shí)，則計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)上限值； (5) 當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值小于或者等于計(jì)數(shù)下限，且當(dāng)前信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符 置零時(shí)，則計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)下限值； (6) 當(dāng)前時(shí)刻故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值小于或者等于計(jì)數(shù)下限，且當(dāng)前信號(hào)故障狀態(tài)標(biāo)識(shí)符 不為零時(shí)，則計(jì)數(shù)器清零； (7) 當(dāng)故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)輸出值達(dá)到計(jì)數(shù)上限，HCU即確認(rèn)該故障，并輸出故障確認(rèn)狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】B60W20/50GK105882649SQ201610322885
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】曾小華, 李廣含, 宋大鳳, 彭宇君, 楊南南, 馮濤, 陳琴琴, 王廣義, 張峻愷
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)