车辆制动开关的故障诊断方法、装置及车辆与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及车辆制动开关的故障诊断方法、装置及车辆。


背景技术：

2.车辆制动开关的故障诊断是否可靠，直接影响着车辆的行驶安全。一般情况下，车辆制动开关的故障诊断，包括制动开关组合无法匹配制动踏板状态故障诊断及制动开关非互斥故障诊断。
3.车辆的制动踏板上分布有两个制动开关，理论上可通过两个制动开关信号实现对制动踏板的状态为踩下或未踩下的判断。现有技术中通过结合制动缸压信号、制动开关信号对制动开关组合无法匹配制动踏板状态进行故障诊断。其中，制动缸压信号由esp检测，往往通过can通信等方式发送给整车控制器，如果发生can通信失效，则将导致整车控制器无法进行故障诊断，存在一定漏检隐患；另外，由于存在液压迟滞效应，在缸压上升(逐步深踩制动踏板)与缸压下降(逐步松开制动踏板)时，制动主缸压力值存在不一致性，容易对制动开关的故障诊断产生干扰，进而导致误诊。
4.两个制动开关信号存在出现非互斥情况的可能，加之在实际生产应用过程中，因加工工艺或装配等原因，在踩下制动踏板时，会不可避免出现小行程的非互斥现象，所以当非互斥情况出现时，现有技术中车辆将无法准确判断制动踏板的状态，甚至导致车辆制动开关的故障诊断出现误判。


技术实现要素：

5.本发明提出车辆制动开关的故障诊断方法、装置及车辆，所述方法通过耦合的制动开关信号和制动深度信号，进行制动开关的故障诊断，能够有效提高制动开关的故障诊断的准确性。
6.为达到上述发明目的，本发明提供了一种车辆制动开关的故障诊断方法，包括：
7.获取用于确定制动踏板状态的制动开关信号和用于确定制动踏板的转角对应的制动深度的制动深度信号；其中，制动开关正常时，制动踏板状态与制动深度满足车辆的制动逻辑；
8.在所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑时，诊断为制动开关故障。
9.本发明还提供了一种车辆制动开关的故障诊断装置，包括：
10.信号采集模块，用于获取用于确定制动踏板状态的制动开关信号和用于确定制动踏板的转角对应的制动深度的制动深度信号；其中，制动开关正常时，制动踏板状态与制动深度满足车辆的制动逻辑；
11.故障诊断模块，用于在所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑时，诊断为制动开关故障。
12.本发明还提供了一种车辆，包括，
13.一个或多个处理器；
14.存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
15.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述
16.一个或多个处理器实现如上述的车辆制动开关的故障诊断方法。
17.相对与现有技术，本发明具有以下有益效果：
18.制动开关正常的制动逻辑应该为，制动踏板被踩下，则制动深度相应增大并维持在较大数值，制动踏板未被踩下，则制动深度相应维持在较小数值。在本发明中，基于车辆的制动逻辑，预先根据制动开关组合和与之对应的制动深度范围，设置制动开关的故障判定条件，然后检测制动开关信号与制动深度信号是否落入某一故障判定条件，以确定制动开关是否发生故障。结合制动深度信号对应的制动深度在对应的制动开关信号下的维持时间，能够进一步确定制动开关的故障类型。
19.本发明提供的制动开关的故障诊断方法，针对制动开关组合无法匹配踏板状态的故障诊断，用制动深度信号替代制动缸压信号，能够有效避免因can通信故障导致的故障检测中断，以及因缸压迟滞效应带来的制动开关故障误检，可以有效提高制动开关故障诊断的可靠性；针对制动开关非互斥故障诊断，引入制动深度的变化值耦合检验的方式，可以有效判定出真正发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”，减少制动开关非互斥故障误检的可能性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明一实施例提供的车辆制动开关的故障诊断方法流程示意图；
22.图2是本发明一实施例提供的车辆制动开关检测电路的示意图；
23.图3是本发明一实施例提供的车辆制动开关的故障诊断逻辑示意图；
24.图4是本发明一实施例提供的车辆制动开关的故障诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的车辆排气的控制方法、控制装置及车辆进一步详细描述。
26.请参阅图1-3。
27.本实施例提供的一种车辆制动开关的故障诊断方法，包括：
28.s1.获取用于确定制动踏板状态的制动开关信号和用于确定制动踏板的转角对应的制动深度的制动深度信号。其中，制动开关正常时，制动踏板状态与制动深度满足车辆的制动逻辑。
29.在具体的实施例当中，制动开关信号表示车辆的制动踏板上分布的两个制动开关的组合情况，用于确定制动踏板状态：未被踩下、被踩下、非互斥状态。假设，制动开关包含开关b1及开关b2，根据逻辑关系(0:低电平；1：高电平)，制动开关的组合共有四种：
30.(b1＝0,b2＝1)，表征为制动踏板未被踩下；(b1＝1,b2＝0)，表征为制动踏板被踩
下；(b1＝0,b2＝0)和(b1＝1,b2＝1)，均认为制动开关b1与制动开关b2之间出现了非互斥的现象，此时需要进一步判断是“小行程的非互斥”还是真的发生了非互斥故障。
31.制动深度信号，由制动踏板上分布的角度传感器或位置传感器采集，与制动踏板的转角的对应关系一致性高，用于确定制动踏板的转角对应的制动深度。
32.需要说明的是，制动开关正常的制动逻辑应该为，制动踏板被踩下，则制动深度相应增大并维持在较大数值，制动踏板未被踩下，则制动深度相应维持在较小数值。
33.s2.在所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑时，诊断为制动开关故障。
34.在具体的实施例当中，基于车辆的制动逻辑，预先根据制动开关组合和与之对应的制动深度范围，可设置制动开关的故障判定条件，然后检测制动开关信号与制动深度信号是否落入某一故障判定条件，以确定制动开关是否发生故障。由于本实施例的车辆制动开关的故障诊断方法没有涉及制动缸压信号，能够有效避免因can通信故障导致的故障检测中断，以及因缸压迟滞效应带来的制动开关故障误检，可以有效提高制动开关故障诊断的可靠性。
35.在一优选实施例当中，所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑，包括：
36.所述制动开关信号示出的制动踏板状态为未被踩下，且所述制动深度信号示出的制动深度大于第一预设深度阈值。即，实际未踩下制动踏板，但制动开关组合处于踩下状态。
37.所述制动开关信号示出的制动踏板状态为被踩下，且所述制动深度信号示出的制动深度小于或等于第二预设深度阈值。即，实际踩下制动踏板，但制动开关组合处于未踩下状态。
38.所述制动开关信号示出的制动踏板状态为非互斥状态，且在非互斥状态中，所述制动深度信号示出的制动深度的变化值大于或等于预设变化值。
39.两个制动开关信号存在出现非互斥情况的可能，加之在实际生产应用过程中，因加工工艺或装配等原因，在踩下制动踏板时，会不可避免出现小行程的非互斥现象，所以当非互斥情况出现时，现有技术中车辆将无法准确判断制动踏板的状态，甚至导致车辆制动开关的故障诊断出现误判。
40.本实施例中，在检测到b1与b2的电平状态由互斥变为非互斥时，锁存记录该时刻对应的制动深度值p3，如果持续在非互斥状态下，制动深度的变化值大于或等于预设变化值
△
p0，则认为制动开关真实发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”。此处，通过引入制动深度的变化值耦合检验的方式，有效判定出真正发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”，减少制动开关非互斥故障误检的可能性。
41.在一优选实施例当中，在所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑时，诊断为制动开关故障，包括：
42.制动踏板状态为未被踩下，制动深度大于第一预设深度阈值，且持续时间大于或等于第一预设时间阈值，记为高位失效单次故障，在单次故障次数累加达到设定值时，诊断为高位失效故障；
43.制动踏板状态为被踩下，制动深度小于或等于第二预设深度阈值，且持续时间大
于或等于第二预设时间阈值，记为低位失效单次故障，在单次故障次数累加达到设定值时，诊断为低位失效故障；
44.制动踏板状态为非互斥状态，在非互斥状态中，制动深度的变化值大于或等于预设变化值，记为非互斥单次故障，在单次故障次数累加达到设定值时，诊断为非互斥故障。
45.进一步地，为提高本实施例的可行性和可靠性，所述高位失效故障、所述低位失效故障和所述非互斥故障，均为在整车控制器在当前工作状态中的各自单次故障次数累加达到设定值时的诊断结果。其中，整车控制器在当前工作状态即同一钥匙keyon循环内。
46.进一步地，所述第一预设深度阈值与所述第二预设深度阈值相等，所述第一预设时间阈值小于第二预设时间阈值。
47.在具体的实施例当中，针对制动开关的四种组合，分别根据各制动开关组合对应的故障判定条件，进行制动开关的单次故障诊断：
48.组合(b1＝0,b2＝1)，表征为制动踏板未踩下。如果检测到此时制动深度小于或等于第一预设深度阈值p1，则符合预期，不判断为制动开关故障；如果检测到此时制动深度大于第一预设深度阈值p1，且持续时间大于或等于第一预设时间阈值t1，则认为发生制动开关高位失效单次故障，即实际踩下制动踏板，但制动开关组合处于未踩下状态。
49.组合(b1＝1,b2＝0)，表征为制动踏板踩下。如果检测到此时制动深度大于第二预设深度阈值p2，则符合预期，不判断为制动开关故障；如果检测到此时制动深度小于或等于第二预设深度阈值p2，且持续时间大于或等于第二预设时间阈值t2，则认为发生制动开关低位失效单次故障，即实际未踩下制动踏板，但制动开关组合处于踩下状态。
50.组合(b1＝0,b2＝0)及(b1＝1,b2＝1)，均认为制动开关b1与制动开关b2之间出现了非互斥的现象，需要判断是“小行程的非互斥”还是真的发生了非互斥故障。当检测到b1与b2的电平状态由互斥变为非互斥时，锁存记录该时刻对应的制动深度值p3，如果持续在非互斥状态下，制动深度的变化值大于或等于预设变化值
△
p0，则认为制动开关真实发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”。
51.在具体的实施例当中，针对组合(b1＝0,b2＝1)及组合(b1＝1,b2＝0)的判断逻辑中，p1与p2均为正常情况下，对应制动开关组合表征为踩下与非踩下时的制动深度，即制动开关无故障时，开关组合由(b1＝0,b2＝1)变为(b1＝1,b2＝0)(或由(b1＝1,b2＝0)变为(b1＝0,b2＝1))时的制动深度。根据搭载项目实车表显，将p1，p2均设置为6％。针对组合(b1＝0,b2＝0)及(b1＝1,b2＝1)的判断逻辑中，p3为检测到b1与b2的电平状态由互斥变为非互斥时，锁存记录的对应制动深度。
52.针对组合(b1＝0,b2＝1),如果检测到此时制动深度大于某一阈值p1，需进行持续时间判断，因踩下制动为非默认状态(制动踏板自然状态下为非踩下状态)，因此校验时间不应过长，根据工程经验，将t1设置为1s；针对组合(b1＝1,b2＝0)，如果检测到此时制动深度小于等于某一阈值p2，需进行持续时间判断，因未踩制动为默认状态(制动踏板自然状态下为非踩下状态)，因此校验时间可适当长一些，根据工程经验，将t1设置为2min；针对组合(b1＝0,b2＝0)及(b1＝1,b2＝1)，如果持续在非互斥状态下，制动深度变化超过了一定值则认为驾驶员实际上操作制动踏板发生了深度变化，深度变化值超过了加工状态下制动开关非互斥区间所对应的深度差(即“小行程的非互斥”)，则认为真实发生了非互斥故障，根据制动开关部件级规格书及实车标定经验，
△
p0设置为10％，可有效检测出非互斥故障且不
会出现“过检测”。
53.针对制动开关检测出的单次故障，存在误差导致的可能性，因此在同一钥匙循环内做次数累加，达到一定次数后再确认为发生故障，可有效减少误检的可能性。根据实车验证及工程经验，累加至3次确认为故障较为合适。
54.因此，上述实施例能够可靠、稳定地判定出制动开关组合无法匹配踏板状态故障及非互斥故障，从而保证驾驶的安全性。具体的，针对制动开关组合无法匹配踏板状态故障的检测，用制动深度信号替代制动缸压信号，可有效避免因can通信故障导致的故障检测中断，以及因缸压迟滞效应带来的制动开关故障误检，可以有效提高制动开关故障检测的可靠性；针对制动开关非互斥故障，引入制动深度的变化值耦合检验的方式，可以有效判定出真正发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”，减少制动开关非互斥故障误检的可能性。
55.请参阅图4。
56.本实施例提供的一种车辆制动开关的故障诊断装置，包括：
57.信号采集模块10，用于获取用于确定制动踏板状态的制动开关信号和用于确定制动踏板的转角对应的制动深度的制动深度信号。其中，制动开关正常时，制动踏板状态与制动深度满足车辆的制动逻辑。
58.在具体的实施例当中，制动开关信号表示车辆的制动踏板上分布的两个制动开关的组合情况，用于确定制动踏板状态：未被踩下、被踩下、非互斥状态。假设，制动开关包含开关b1及开关b2，根据逻辑关系(0:低电平；1：高电平)，制动开关的组合共有四种：
59.(b1＝0,b2＝1)，表征为制动踏板未被踩下；(b1＝1,b2＝0)，表征为制动踏板被踩下；(b1＝0,b2＝0)和(b1＝1,b2＝1)，均认为制动开关b1与制动开关b2之间出现了非互斥的现象，此时需要进一步判断是“小行程的非互斥”还是真的发生了非互斥故障。
60.制动深度信号，由制动踏板上分布的角度传感器或位置传感器采集，与制动踏板的转角的对应关系一致性高，用于确定制动踏板的转角对应的制动深度。
61.需要说明的是，制动开关正常的制动逻辑应该为，制动踏板被踩下，则制动深度相应增大并维持在较大数值，制动踏板未被踩下，则制动深度相应维持在较小数值。
62.故障诊断模块20，用于在所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑时，诊断为制动开关故障。
63.在具体的实施例当中，基于车辆的制动逻辑，预先根据制动开关组合和与之对应的制动深度范围，可设置制动开关的故障判定条件，然后检测制动开关信号与制动深度信号是否落入某一故障判定条件，以确定制动开关是否发生故障。由于本实施例的车辆制动开关的故障诊断方法没有涉及制动缸压信号，能够有效避免因can通信故障导致的故障检测中断，以及因缸压迟滞效应带来的制动开关故障误检，可以有效提高制动开关故障诊断的可靠性。
64.在一优选实施例当中，所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑，包括：
65.所述制动开关信号示出的制动踏板状态为未被踩下，且所述制动深度信号示出的制动深度大于第一预设深度阈值。即，实际未踩下制动踏板，但制动开关组合处于踩下状态。
66.所述制动开关信号示出的制动踏板状态为被踩下，且所述制动深度信号示出的制动深度小于或等于第二预设深度阈值。即，实际踩下制动踏板，但制动开关组合处于未踩下状态。
67.所述制动开关信号示出的制动踏板状态为非互斥状态，且在非互斥状态中，所述制动深度信号示出的制动深度的变化值大于或等于预设变化值。
68.两个制动开关信号存在出现非互斥情况的可能，加之在实际生产应用过程中，因加工工艺或装配等原因，在踩下制动踏板时，会不可避免出现小行程的非互斥现象，所以当非互斥情况出现时，现有技术中车辆将无法准确判断制动踏板的状态，甚至导致车辆制动开关的故障诊断出现误判。
69.本实施例中，在检测到b1与b2的电平状态由互斥变为非互斥时，锁存记录该时刻对应的制动深度值p3，如果持续在非互斥状态下，制动深度的变化值大于或等于预设变化值
△
p0，则认为制动开关真实发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”。此处，通过引入制动深度的变化值耦合检验的方式，有效判定出真正发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”，减少制动开关非互斥故障误检的可能性。
70.在一优选实施例当中，在所述制动开关信号与所述制动深度信号不满足车辆的制动逻辑时，诊断为制动开关故障，包括：
71.制动踏板状态为未被踩下，制动深度大于第一预设深度阈值，且持续时间大于或等于第一预设时间阈值，记为高位失效单次故障，在单次故障次数累加达到设定值时，诊断为高位失效故障；
72.制动踏板状态为被踩下，制动深度小于或等于第二预设深度阈值，且持续时间大于或等于第二预设时间阈值，记为低位失效单次故障，在单次故障次数累加达到设定值时，诊断为低位失效故障；
73.制动踏板状态为非互斥状态，在非互斥状态中，制动深度的变化值大于或等于预设变化值，记为非互斥单次故障，在单次故障次数累加达到设定值时，诊断为非互斥故障。
74.进一步地，为提高本实施例的可行性和可靠性，所述高位失效故障、所述低位失效故障和所述非互斥故障，均为在整车控制器在当前工作状态中的各自单次故障次数累加达到设定值时的诊断结果。其中，整车控制器在当前工作状态即同一钥匙keyon循环内。
75.进一步地，所述第一预设深度阈值与所述第二预设深度阈值相等，所述第一预设时间阈值小于第二预设时间阈值。
76.在具体的实施例当中，针对制动开关的四种组合，分别根据各制动开关组合对应的故障判定条件，进行制动开关的单次故障诊断：
77.组合(b1＝0,b2＝1)，表征为制动踏板未踩下。如果检测到此时制动深度小于或等于第一预设深度阈值p1，则符合预期，不判断为制动开关故障；如果检测到此时制动深度大于第一预设深度阈值p1，且持续时间大于或等于第一预设时间阈值t1，则认为发生制动开关高位失效单次故障，即实际踩下制动踏板，但制动开关组合处于未踩下状态。
78.组合(b1＝1,b2＝0)，表征为制动踏板踩下。如果检测到此时制动深度大于第二预设深度阈值p2，则符合预期，不判断为制动开关故障；如果检测到此时制动深度小于或等于第二预设深度阈值p2，且持续时间大于或等于第二预设时间阈值t2，则认为发生制动开关低位失效单次故障，即实际未踩下制动踏板，但制动开关组合处于踩下状态。
79.组合(b1＝0,b2＝0)及(b1＝1,b2＝1)，均认为制动开关b1与制动开关b2之间出现了非互斥的现象，需要判断是“小行程的非互斥”还是真的发生了非互斥故障。当检测到b1与b2的电平状态由互斥变为非互斥时，锁存记录该时刻对应的制动深度值p3，如果持续在非互斥状态下，制动深度的变化值大于或等于预设变化值
△
p0，则认为制动开关真实发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”。
80.在具体的实施例当中，针对组合(b1＝0,b2＝1)及组合(b1＝1,b2＝0)的判断逻辑中，p1与p2均为正常情况下，对应制动开关组合表征为踩下与非踩下时的制动深度，即制动开关无故障时，开关组合由(b1＝0,b2＝1)变为(b1＝1,b2＝0)(或由(b1＝1,b2＝0)变为(b1＝0,b2＝1))时的制动深度。根据搭载项目实车表显，将p1，p2均设置为6％。针对组合(b1＝0,b2＝0)及(b1＝1,b2＝1)的判断逻辑中，p3为检测到b1与b2的电平状态由互斥变为非互斥时，锁存记录的对应制动深度。
81.针对组合(b1＝0,b2＝1),如果检测到此时制动深度大于某一阈值p1，需进行持续时间判断，因踩下制动为非默认状态(制动踏板自然状态下为非踩下状态)，因此校验时间不应过长，根据工程经验，将t1设置为1s；针对组合(b1＝1,b2＝0)，如果检测到此时制动深度小于等于某一阈值p2，需进行持续时间判断，因未踩制动为默认状态(制动踏板自然状态下为非踩下状态)，因此校验时间可适当长一些，根据工程经验，将t1设置为2min；针对组合(b1＝0,b2＝0)及(b1＝1,b2＝1)，如果持续在非互斥状态下，制动深度变化超过了一定值则认为驾驶员实际上操作制动踏板发生了深度变化，深度变化值超过了加工状态下制动开关非互斥区间所对应的深度差(即“小行程的非互斥”)，则认为真实发生了非互斥故障，根据制动开关部件级规格书及实车标定经验，
△
p0设置为10％，可有效检测出非互斥故障且不会出现“过检测”。
82.针对制动开关检测出的单次故障，存在误差导致的可能性，因此在同一钥匙循环内做次数累加，达到一定次数后再确认为发生故障，可有效减少误检的可能性。根据实车验证及工程经验，累加至3次确认为故障较为合适。
83.因此，上述实施例能够可靠、稳定地判定出制动开关组合无法匹配踏板状态故障及非互斥故障，从而保证驾驶的安全性。具体的，针对制动开关组合无法匹配踏板状态故障的检测，用制动深度信号替代制动缸压信号，可有效避免因can通信故障导致的故障检测中断，以及因缸压迟滞效应带来的制动开关故障误检，可以有效提高制动开关故障检测的可靠性；针对制动开关非互斥故障，引入制动深度的变化值耦合检验的方式，可以有效判定出真正发生了非互斥单次故障，而非“小行程的非互斥”，减少制动开关非互斥故障误检的可能性。
84.本发明一实施例还提供一种车辆，包括，
85.一个或多个处理器；
86.存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
87.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述
88.一个或多个处理器实现如上述的车辆制动开关的故障诊断方法。
89.可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，
都属于本发明保护的范围。
90.本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
91.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
92.以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。