一种转速传感器信号的异常状态诊断方法和装置与流程

1.本发明属于故障诊断技术领域，具体涉及一种转速传感器信号的异常状态诊断方法和装置。


背景技术：

2.液力自动变速箱是汽车中常见的自动变速装置，车辆的换挡过程控制和液力变矩器的解闭锁控制完全依赖于传感器信号。
3.现有的自动变速装置中，通常通过转速传感器采集信号，进而确定自动变速装置的转速，由于车辆振动、传感器安装间隙、污染物堆积、异常电磁信号等很容易对转速传感器的信号造成干扰，因此，无法辨识转速传感器是否处于异常状态，导致传感器信号不准确，可信度较低，严重的抑制了车辆可靠性的提升。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种转速传感器信号的异常状态诊断方法和装置，能够精确诊断传感器信号的异常情况，确定转速传感器是否存在故障，提高传感器信号的可信度，防止传感器异常状态的漏诊和误诊，进而确定车辆的故障情况，及时报警，使得车辆系统或者工作人员可以对故障情况进行维护，确保行车安全。
5.实现本发明的技术方案如下：
6.采集一个或多个转速传感器的传感器信号；
7.将传感器信号进行滤波处理，转化为转速信号，根据所述转速信号，确定诊断目标转速；
8.根据所述诊断目标转速，获取所述诊断目标转速的转速幅值阈值和转速变化率阈值；其中，所述转速幅值阈值和所述转速变化率阈值预先存储于标准数据库；
9.根据所述诊断目标转速、所述转速幅值阈值以及所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号是否异常。
10.可选地，所述根据所述诊断目标转速、所述转速幅值阈值以及所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号是否异常，包括：
11.根据所述诊断目标转速和所述转速幅值阈值，确定所述传感器信号的幅值是否异常；
12.根据所述诊断目标转速和所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号的变化率是否异常；
13.在所述传感器信号的幅值异常，和/或，所述传感器信号的变化率异常的情况下，确定所述传感器信号异常。
14.可选地，所述转速幅值阈值包括转速最小幅值阈值和转速最大幅值阈值，所述标准数据库还指示了异常时间阈值；在所述采集一个或多个转速传感器的传感器信号之前，采集总线信号；其中，所述总线信号包括发动机转速信号和车速信号；还包括：
15.根据所述发动机转速信号和所述车速信号，确定发动机转速和车速；
16.在所述车速大于0的情况下，根据所述诊断目标转速、所述转速最小幅值阈值和所述异常时间阈值，确定所述传感器信号的幅值是否异常；
17.在所述车速不大于0并且所述发动机转速大于0的情况下，根据所述诊断目标转速、所述转速最大幅值阈值和所述异常时间阈值，确定所述传感器信号的幅值是否异常；
18.在所述车速不大于0并且所述发动机转速不大于0的情况下，根据所述诊断目标转速和所述异常时间阈值，确定所述传感器信号的幅值是否异常。
19.可选地，步骤a1，判断车速是否大于0，如果车速大于0，转至步骤a5；否则，转至步骤a2。
20.步骤a2，判断发动机转速是否大于0，如果发动机转速大于0，转至步骤a4；否则，转至步骤a3。
21.步骤a3：判断诊断目标转速是否大于0，如果诊断目标转速大于0，转至步骤a9；否则，转至步骤a1。
22.步骤a4：判断诊断目标转速是否小于诊断目标转速的转速最大幅值阈值，如果诊断目标转速小于转速最大幅值阈值，转至步骤a7；否则，转至步骤a9。
23.步骤a5：判断诊断目标转速是否等于0，如果诊断目标转速等于0，转至步骤a9；否则，转至步骤a6。
24.步骤a6：判断诊断目标转速是否大于诊断目标转速的转速最小幅值阈值，如果诊断目标转速大于转速最小幅值阈值，转至步骤a4；否则，转至步骤a9。
25.步骤a7：确定诊断目标转速正常。
26.步骤a8：确定传感器信号的幅值正常。
27.步骤a9：确定诊断目标转速异常。
28.步骤a10：确定诊断目标转速异常的持续时间，如果诊断目标转速异常的持续时间大于异常时间阈值，转至步骤a10；否则，转至步骤a1。
29.步骤a11：确定传感器信号的幅值异常。
30.可选地，所述标准数据库还指示了变化率异常次数阈值；所述根据所述诊断目标转速和所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号的变化率是否异常，包括：
31.确定预设时间内的诊断目标转速变化率；
32.在所述诊断目标转速变化率超过所述转速变化率阈值并且所述诊断目标转速变化率超过所述转速变化率阈值的次数超过变化率异常次数阈值的情况下，确定所述传感器信号的变化率异常。
33.可选地，
34.步骤b1：监测开始时，通过计数器对传感器信号变化率的异常次数n进行计数，将计数器归零，即设置异常次数n＝0。
35.步骤b2：根据单位时间内的诊断目标转速，确定诊断目标转速变化率，判断诊断目标转速变化率是否大于转速变化率阈值，如果诊断目标转速变化率大于转速变化率最大值，转至步骤b8；否则，转至步骤b3。
36.步骤b3：判断异常次数n是否大于1，如果异常次数n大于1，转至步骤b7；否则，转至步骤b4。
37.步骤b4：将计数器归零。
38.步骤b5：确定诊断目标转速变化率正常。
39.步骤b6：确定传感器信号的变化率正常。
40.步骤b7：递减异常次数n，n＝n-1，转至步骤b5。
41.步骤b8：递增异常次数n，n＝n 1。
42.步骤b9：判断异常次数n是否大于变化率异常次数阈值，如果异常次数n不大于变化率异常次数阈值，转至步骤b5；否则，转至步骤b10。
43.步骤b10：确定诊断目标转速变化率异常。
44.步骤b11：确定传感器信号的变化率异常。
45.可选地，所述传感器信号包括以下信号中的任意一项或多项：
46.泵轮转速信号、涡轮转速信号、输出轴转速信号，相应地，所述诊断目标转速为泵轮转速、涡轮转速或者输出轴转速。
47.根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种物流网络规划装置，包括：
48.采集模块，用于采集一个或多个转速传感器的传感器信号；
49.数据处理模块，用于将传感器信号进行滤波处理，转化为转速信号，根据所述转速信号，确定诊断目标转速；
50.获取模块，用于根据所述诊断目标转速，获取所述诊断目标转速的转速幅值阈值和转速变化率阈值；其中，所述转速幅值阈值和所述转速变化率阈值预先存储于标准数据库；
51.诊断模块，用于根据所述诊断目标转速、所述转速幅值阈值以及所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号是否异常。
52.有益效果：
53.因为采用根据诊断目标转速是否异常、诊断目标转速异常持续时间、诊断目标转速变化率异常次数，确定传感器信号是否异常的技术手段，所以克服了现有的传感器信号不准确，可信度较低的技术问题，进而达到能够精确诊断传感器信号的异常情况，确定转速传感器是否存在故障，提高传感器信号的可信度，防止传感器异常状态的漏诊和误诊，进而确定车辆的故障情况，及时报警，使得车辆系统或者工作人员可以对故障情况进行维护，确保行车安全的技术效果。
附图说明
54.图1是根据本发明实施例的转速传感器信号的异常状态诊断方法的主要流程的示意图；
55.图2是根据本发明实施例的传感器信号异常的诊断方法的主要流程的示意图；
56.图3是根据本发明实施例的传感器信号幅值异常的诊断方法的主要流程的示意图；
57.图4是根据本发明实施例的传感器信号变化率异常的诊断方法的主要流程的示意图；
58.图5是根据本发明实施例的转速传感器信号的异常状态诊断装置的主要模块的示意图。
具体实施方式
59.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
60.图1是根据本发明实施例的转速传感器信号的异常状态诊断方法的主要流程的示意图，如图1所示，本发明的转速传感器信号的异常状态诊断方法包括：
61.步骤101，采集一个或多个转速传感器的传感器信号。
62.在本发明实施例中，传感器信号包括：泵轮转速信号、涡轮转速信号、输出轴转速信号。
63.进一步地，在采集一个或多个转速传感器的传感器信号之前，采集总线信号；或者，同时采集一个或多个转速传感器的传感器信号和总线信号；其中，总线信号包括发动机转速信号和车速信号。
64.步骤102，将传感器信号进行滤波处理，转化为转速信号，根据所述转速信号，确定诊断目标转速。
65.在本发明实施例中，传感器信号为频率信号，将传感器信号进行滤波处理，转化为转速信号，即标准单位(也即，工程单位)的转速或车速。
66.在本发明实施例中，在转速信号为泵轮转速信号的情况下，根据泵轮转速信号，确定泵轮转速，泵轮转速即诊断目标转速；或者，在转速信号为涡轮转速信号的情况下，根据涡轮转速信号，确定涡轮转速，涡轮转速即诊断目标转速；或者，在转速信号为输出轴转速信号的情况下，根据输出轴转速信号，确定输出轴转速，输出轴转速即诊断目标转速。
67.进一步地，根据发动机转速信号和车速信号，确定发动机转速和车速。
68.步骤103，根据所述诊断目标转速，获取所述诊断目标转速的转速幅值阈值和转速变化率阈值；其中，所述转速幅值阈值和所述转速变化率阈值预先存储于标准数据库。
69.在本发明实施例中，在诊断目标转速为泵轮转速的情况下，转速幅值阈值为泵轮转速幅值阈值，转速变化率阈值为泵轮转速变化率阈值；或者，在诊断目标转速为涡轮转速的情况下，转速幅值阈值为涡轮转速幅值阈值，转速变化率阈值为涡轮转速变化率阈值；或者，在诊断目标转速为输出轴转速的情况下，转速幅值阈值为输出轴转速幅值阈值，转速变化率阈值为输出轴转速变化率阈值。
70.在本发明实施例中，诊断目标转速的转速幅值阈值包括转速最大幅值阈值和转速最小幅值阈值。相应地，泵轮转速幅值阈值包括泵轮转速最大幅值阈值和泵轮转速最小幅值阈值；或者，涡轮转速幅值阈值包括涡轮转速最大幅值阈值和涡轮转速最小幅值阈值；或者，输出轴转速幅值阈值包括输出轴转速最大幅值阈值和输出轴转速最小幅值阈值。
71.在本发明实施例中，诊断目标转速的转速变化率阈值为转速变化率最大值。相应地，泵轮转速变化率阈值为泵轮转速变化率最大值；或者，涡轮转速变化率阈值为涡轮转速变化率最大值；或者，输出轴转速变化率阈值为输出轴转速变化率最大值。
72.在本发明实施例中，标准数据库还包括异常时间阈值、变化率异常次数阈值等。
73.步骤104，根据所述诊断目标转速、所述转速幅值阈值以及所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号是否异常。
74.在本发明实施例中，如图2所示，本发明的传感器信号异常的诊断方法包括如下步骤：
75.步骤201，根据所述诊断目标转速和所述转速幅值阈值，确定所述传感器信号的幅
值是否异常。
76.在本发明实施例中，如图3所示，本发明的传感器信号幅值异常的诊断方法包括如下步骤：
77.步骤301，判断车速是否大于0，如果车速大于0，转至步骤305；否则，转至步骤302。
78.步骤302，判断发动机转速是否大于0，如果发动机转速大于0，转至步骤304；否则，转至步骤303。
79.步骤303：判断诊断目标转速是否大于0，如果诊断目标转速大于0，转至步骤309；否则，转至步骤301。
80.在本发明实施例中，诊断目标转速可以为泵轮转速、涡轮转速或者输出轴转速。
81.步骤304：判断诊断目标转速是否小于诊断目标转速的转速最大幅值阈值，如果诊断目标转速小于转速最大幅值阈值，转至步骤307；否则，转至步骤309。
82.在本发明实施例中，相应地，转速最大幅值阈值可以为泵轮转速最大幅值阈值、涡轮转速最大幅值阈值或者输出轴转速最大幅值阈值。
83.步骤305：判断诊断目标转速是否等于0，如果诊断目标转速等于0，转至步骤309；否则，转至步骤306。
84.步骤306：判断诊断目标转速是否大于诊断目标转速的转速最小幅值阈值，如果诊断目标转速大于转速最小幅值阈值，转至步骤304；否则，转至步骤309。
85.在本发明实施例中，相应地，转速最小幅值阈值可以为泵轮转速最小幅值阈值、涡轮转速最小幅值阈值或者输出轴转速最小幅值阈值。
86.步骤307：确定诊断目标转速正常。
87.步骤308：确定传感器信号的幅值正常。
88.步骤309：确定诊断目标转速异常。
89.步骤310：确定诊断目标转速异常的持续时间，如果诊断目标转速异常的持续时间大于异常时间阈值，转至步骤310；否则，转至步骤301。
90.步骤311：确定传感器信号的幅值异常。
91.通过本发明的信号幅值的诊断方法，可以精确确定诊断目标转速的幅值情况，进而对诊断目标转速的幅值异常情况进行监测，从而实现对传感器信号的状态监测，及时准确地诊断车辆故障，对车辆进行维护，保证车辆运行的安全性和可靠性。
92.步骤202，根据所述诊断目标转速和所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号的变化率是否异常。
93.在本发明实施例中，如图4所示，本发明的传感器信号变化率异常的诊断方法包括如下步骤：
94.步骤401：监测开始时，将计数器归零，即设置异常次数n＝0。
95.在本发明实施例中，在预设时间内，监测传感器信号，通过计数器对传感器信号变化率的异常次数n进行计数。
96.步骤402：根据单位时间内的诊断目标转速，确定诊断目标转速变化率，判断诊断目标转速变化率是否大于转速变化率阈值，如果诊断目标转速变化率大于转速变化率最大值，转至步骤408；否则，转至步骤403。
97.在本发明实施例中，根据单位时间内采集的传感器信号，确定单位时间内的诊断
目标转速，进而确定单位时间内的诊断目标转速变化率。
98.步骤403：判断异常次数n是否大于1，如果异常次数n大于1，转至步骤407；否则，转至步骤404。
99.步骤404：将计数器归零。
100.步骤405：确定诊断目标转速变化率正常。
101.步骤406：确定传感器信号的变化率正常。
102.步骤407：递减异常次数n，转至步骤405。
103.在本发明实施例中，n＝n-1。
104.步骤408：递增异常次数n。
105.在本发明实施例中，n＝n 1。
106.步骤409：判断异常次数n是否大于变化率异常次数阈值，如果异常次数n不大于变化率异常次数阈值，转至步骤405；否则，转至步骤410。
107.步骤410：确定诊断目标转速变化率异常。
108.步骤411：确定传感器信号的变化率异常。
109.通过本发明的传感器信号变化率异常的诊断方法，可以精确确定传感器信号的变化情况，对诊断目标转速的异常抖动情况进行监测，从而实现对传感器信号的状态监测，及时准确地诊断车辆故障，对车辆进行维护，保证车辆运行的安全性和可靠性。
110.步骤203，在所述传感器信号的幅值异常，和/或，所述传感器信号的变化率异常的情况下，确定所述传感器信号异常。
111.在本发明实施例中，根据传感器信号的幅值是否异常和传感器信号的变化率是否异常，确定传感器信号是否异常。
112.在本发明实施例中，在传感器信号的幅值异常，和/或，传感器信号的变化率异常的情况下，确定传感器信号异常，并输出信号异常结果。
113.通过本发明的转速传感器信号的异常状态诊断方法，可以精确确定诊断目标转速是否异常，从而实现对转速传感器的传感器信号的状态监测，及时准确地诊断车辆故障，对车辆进行维护，保证车辆运行的安全性和可靠性。
114.图5是根据本发明实施例的转速传感器信号的异常状态诊断装置的主要模块的示意图，如图5所示，本发明的转速传感器信号的异常状态诊断装置500包括：
115.采集模块501，用于采集一个或多个转速传感器的传感器信号。
116.在本发明实施例中，所述采集模块501用于采集转速传感器的传感器信号，包括泵轮转速传感器的传感器信号、涡轮转速传感器的传感器信号、输出轴转速传感器的传感器信号；所述采集模块501还用于采集总线信号，包括发动机转速信号和车速信号。
117.数据处理模块502，用于将传感器信号进行滤波处理，转化为转速信号，根据所述转速信号，确定诊断目标转速。
118.在本发明实施例中，传感器信号为频率信号，所述数据处理模块502用于将传感器信号进行滤波处理，转化为转速信号，即标准单位(也即，工程单位)的转速或车速。
119.在本发明实施例中，所述数据处理模块502用于根据转速信号，确定泵轮转速、涡轮转速或者输出轴转速；所述数据处理模块502还用于根据发动机转速信号和车速信号，分别确定发动机转速和车速。
120.获取模块503，用于根据所述诊断目标转速，获取所述诊断目标转速的转速幅值阈值和转速变化率阈值；其中，所述转速幅值阈值和所述转速变化率阈值预先存储于标准数据库。
121.在本发明实施例中，所述获取模块503用于获取泵轮转速的泵轮转速幅值阈值和泵轮转速变化率阈值、涡轮转速的涡轮转速幅值阈值和涡轮转速变化率阈值或者输出轴转速的输出轴转速幅值阈值和输出轴转速变化率阈值。其中，转速幅值阈值包括转速最大幅值阈值和转速最小幅值阈值；转速变化率阈值包括转速变化率最大值。
122.在本发明实施例中，标准数据库还包括异常时间阈值、变化率异常次数阈值等。
123.诊断模块504，用于根据所述诊断目标转速、所述转速幅值阈值以及所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号是否异常。
124.在本发明实施例中，所述诊断模块504用于根据诊断目标转速和转速幅值阈值，确定传感器信号的幅值是否异常。
125.所述诊断模块504还用于根据所述诊断目标转速和所述转速变化率阈值，确定所述传感器信号的变化率是否异常。
126.所述诊断模块504还用于在所述传感器信号的幅值异常，和/或，所述传感器信号的变化率异常的情况下，确定所述传感器信号异常。
127.在本发明实施例中，通过采集模块、数据处理模块、获取模块和诊断模块等模块，能够精确诊断传感器信号的异常情况，进而确定车辆的故障情况，及时报警，使得车辆系统或者工作人员可以对故障情况进行维护，确保行车安全。
128.根据本发明实施例的技术方案，能够精确诊断速度信号的异常情况，确定转速传感器是否存在故障，提高传感器信号的可信度，防止传感器异常状态的漏诊和误诊，进而确定车辆的故障情况，及时报警，使得车辆系统或者工作人员可以对故障情况进行维护，确保行车安全。
129.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。