车辆故障的检测方法、车辆及存储介质与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体而言，涉及一种车辆故障的检测方法、车辆及存储介质。


背景技术：

2.为了满足人们对汽车安全和可靠性越来越高的需求，当前汽车内各种电子控制单元都具备故障诊断功能，在故障发生时可迅速处理并进入安全状态，防止安全事故发生，有效保护人员和车辆。例如，一种故障的诊断原理是电子控制单元监测控制引脚上信号或执行器反馈信号，以此判断是否发生线束开路、执行器本体故障等故障情况。
3.现有技术中由于电子控制单元和执行器电气特性不同，互相配合诊断过程中容易发生故障误报或漏报等现象，不能真实反应当前发生的故障，因此容易带来安全隐患，从而影响行车的安全。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种车辆故障的检测方法、车辆及存储介质，以至少解决现有技术中由于执行器和电子控制单元电子特性不同，从而导致车辆故障检测的准确率低的技术问题。
6.根据本发明其中一实施例，提供了一种车辆故障的检测方法，包括：获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息用于确定目标车辆在各个时间点的信号电压值；根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障；响应于目标车辆存在故障，根据故障的数量确定目标车辆的故障类型。
7.可选地，车辆故障的检测方法还包括：响应于故障的数量为一个，确定故障类型为控制器故障。
8.可选地，车辆故障的检测方法还包括：响应于故障的数量为多个，确定多个故障中每个故障的发生时刻；根据发生时刻确定故障类型。
9.可选地，车辆故障的检测方法还包括：将信号电压值与第一阈值进行比较，以及将信号电压值与第二阈值进行比较，其中，第一阈值小于第二阈值；响应于信号电压值大于第一阈值且信号电压值小于第二阈值，确定第一时间长度，其中，第一时间长度为信号电压值大于第一阈值且小于第二阈值的时间长度；将第一时间长度与第一预设时间长度进行比较；响应于第一时间长度大于第一预设时间长度，确定故障类型为开路故障。
10.可选地，车辆故障的检测方法还包括：将信号电压值与第三阈值进行比较；响应于信号电压值小于第三阈值，确定第二时间长度，其中，第二时间长度为信号电压值小于第三阈值的时间长度；将第二时间长度与第二预设时间长度进行比较；响应于第二时间长度大于第二预设时间长度，确定故障类型为短路到地故障。
11.可选地，车辆故障的检测方法还包括：根据发生时刻确定每个故障之间的时间间
隔；响应于时间间隔小于第三预设时间长度，确定故障类型为执行器故障。
12.可选地，车辆故障的检测方法还包括：响应于时间间隔大于第三预设时间长度，确定故障类型为控制器故障。
13.根据本发明其中一实施例，还提供了一种车辆故障的检测装置，包括：获取模块，用于获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息包括目标车辆在各个时间点的信号电压值；判断模块，用于根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障；确定模块，用于响应于目标车辆存在故障，根据故障的数量确定目标车辆的故障类型。
14.根据本发明其中一实施例，还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项中的车辆故障的检测方法。
15.根据本发明其中一实施例，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中的车辆故障的检测方法。
16.在本发明实施例中，采用获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息用于确定目标车辆在各个时间点的信号电压值，根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障，达到了响应于目标车辆存在故障，可以根据故障的数量确定目标车辆的故障类型的目的，从而实现了可以通过故障的发生时刻来确定故障类型的技术效果，进而可以解决现有技术中由于执行器和电子控制单元电子特性不同，从而导致车辆故障检测的准确率低的技术问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本发明其中一实施例的车辆故障的检测方法的流程图；
19.图2是根据本发明其中一实施例的车辆故障的检测方法的流程图；
20.图3是根据本发明其中一实施例的车辆故障检测电路的示意图；
21.图4是根据本发明其中一实施例的车辆故障波形的示意图；
22.图5是根据本发明其中一实施例的车辆故障的检测装置的结构框图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.根据本发明实施例，提供了一种车辆故障的检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在包含至少一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
26.该方法实施例还可以在包含存储器和处理器的电子装置、类似的控制装置或者车载终端中执行。以车载终端为例，车载终端可以包括一个或多个处理器和用于存储数据的存储器。可选地，上述车载终端还可以包括用于通信功能的通信设备以及显示设备。本领域普通技术人员可以理解，上述结构描述仅为示意，其并不对上述车载终端的结构造成限定。例如，车载终端还可包括比上述结构描述更多或者更少的组件，或者具有与上述结构描述不同的配置。
27.处理器可以包括一个或多个处理单元。例如：处理器可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)、数字信号处理(digital signal processing，dsp)芯片、微处理器(microcontroller unit，mcu)、可编程逻辑器件(field－programmable gate array，fpga)、神经网格处理器(neural-network processing unit，npu)、张量处理器(tensor processing unit，tpu)、人工智能(artificial intelligent，ai)类型处理器等的处理装置。其中，不同的处理单元可以是独立的部件，也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实例中，电子装置也可以包括一个或多个处理器。
28.存储器可用于存储计算机程序，例如存储本发明实施例中的目标车辆的控制方法对应的计算机程序，处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序，从而实现上述的目标车辆的控制方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网格连接至电子装置。上述网格的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
29.通信设备用于经由一个网格接收或者发送数据。上述的网格具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网格。在一个实例中，通信设备包括一个网格适配器(network interface controller，nic)，其可通过基站与其他网格设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，通信设备可以为射频(radio frequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。在本方案的一些实施例中，通信设备用于与手机、平板等移动设备连接，可以通过移动设备向车载终端发送指令。
30.显示设备可以为触摸屏式的液晶显示器(liquid crystal display，lcd)和触摸显示器(也被称为“触摸屏”或“触摸显示屏”)。该液晶显示器可使得用户能够与车载终端的用户界面进行交互。在一些实施例中，上述车载终端具有图形用户界面(graphical user interface，gui)，用户可以通过触摸触敏表面上的手指接触和/或手势来与gui进行人机交互，此处的人机交互功能可以包括车辆挡位切换功能，用于执行上述人机交互功能的可执行指令被配置/存储在一个或多个处理器可执行的计算机程序产品或可读存储介质中。
31.图1是根据本发明其中一实施例的车辆故障的检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
32.步骤s102，获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息用于确定目标车辆在各个时间点的信号电压值。
33.可选地，本实施例的执行主体为故障检测系统，需要说明的是，其他电子设备、处理器也可以作为执行主体，在此不作更多限定。
34.在本发明上述步骤s102提供的技术方案中，整车控制器可以在控制器工作过程中脉宽调制(pwm)信号的高电平持续时间内检测控制引脚信号信息，其中控制引脚信息包括目标车辆在各个时间点的信号电压值。
35.具体的，整车控制器可以在pwm信号为高电平时实时检测引脚信号电压值，并记录每个时刻的电压值。
36.步骤s104，根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障。
37.在本发明上述步骤s104提供的技术方案中，故障检测系统可以根据目标车辆在各个时间点的信号电压值来确定目标车辆是否存在故障。
38.可选地，故障检测系统可以根据信号电压值的大小和持续时间来确定目标车辆存在的故障类型，当检测到两种故障类型时，还可以再根据两种故障发生的时间间隔确定目标车辆的真实故障类型。
39.具体的，目标车辆可能存在的故障类型为执行器故障和电子控制单元故障，举例说明，执行器故障的类型包括干转、堵转、过温、欠过压和内部错误等，电子控制单元故障包括开路故障和短路到地故障。
40.步骤s106，响应于目标车辆存在故障，根据故障的数量确定目标车辆的故障类型。
41.在本发明上述步骤s106提供的技术方案中，当故障检测系统检测到目标车辆存在故障时，还可以获取检测到的故障数量，根据获取到的数量确定目标车辆真实的故障类型。
42.上述步骤s102至步骤s106，可以获知，在本发明中，如图2所示，采用获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息用于确定目标车辆在各个时间点的信号电压值，根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障，达到了响应于目标车辆存在故障，可以根据故障的数量确定目标车辆的故障类型的目的，从而实现了可以通过故障的发生时刻来确定故障类型的技术效果，进而可以解决现有技术中由于执行器和电子控制单元电子特性不同，从而导致车辆故障检测的准确率低的技术问题。
43.下面对该实施例的上述方法进行进一步地详细介绍。
44.作为一种可选的实施方式，响应于故障的数量为一个，确定故障类型为控制器故障。
45.在该实施例中，故障检测系统可以获取检测到的故障数量，当只检测到一个故障时，则可以直接确定该故障类型为真实故障类型，即控制器故障类型。
46.具体的，当故障检测系统检测到故障时，还应再获取检测到的故障数量，当检测到的故障数量为一个时，此时该故障类型则为真实检测到的故障类型，即控制器故障类型，举例说明，可能为开路故障或短路到地故障。
47.作为一种可选的实施方式，响应于故障的数量为多个，确定多个故障中每个故障的发生时刻，根据发生时刻确定故障类型。
48.在该实施例中，当故障检测系统检测到故障的数量为多个时，需要再获取各个故障的发生时刻，再根据不同故障的发生时刻来进一步确定故障的所属类型。
49.具体的，目标车辆可能存在的故障类型为执行器故障和电子控制单元故障，举例说明，执行器故障的类型包括干转、堵转、过温、欠过压和内部错误等，电子控制单元故障包括开路故障和短路到地故障。
50.作为一种可选的实施方式，将信号电压值与第一阈值进行比较，以及将信号电压值与第二阈值进行比较，其中，第一阈值小于第二阈值，响应于信号电压值大于第一阈值且信号电压值小于第二阈值，确定第一时间长度，其中，第一时间长度为信号电压值大于第一阈值且小于第二阈值的时间长度，将第一时间长度与第一预设时间长度进行比较，响应于第一时间长度大于第一预设时间长度，确定故障类型为开路故障。
51.在该实施例中，当故障检测系统检测到故障时，需要进一步确定检测到的故障类型，包括以下步骤：将获取到的目标车辆的信号电压值与第一阈值和第二阈值进行比较，当信号电压值大于第一阈值且小于第二阈值时，再确定该信号电压值大于第一阈值且小于第二阈值的时间长度，再将该时间长度与第一预设时间长度进行比较，当第一时间长度大于第一预设时间长度时，则可以确定该故障为开路故障。
52.具体的，如图3所示，以执行器电机冷却水泵为例，整车控制器可以在控制水泵工作过程中在pwm信号高电平持续时间内检测控制引脚信号电压，当检测到的信号电压值vd满足条件2.5v《vd《3v时，且信号电压值处在该范围内的时间td》100us，故障检测系统就可判定该控制引脚出现了开路故障，值得说明的是，当上述两个条件只满足一个条件或者两个条件都不满足时，故障检测系统则判定该控制引脚未出现开路故障。
53.可选地，如图4所示，举例说明整车控制单元通过输出脉冲宽度调制信号(pwm)控制执行器电机冷却水泵转速，此时pwm信号频率f＝100hz，在某一转速下pwm的信号占空比为dc＝60％。在pwm信号每个周期高电平持续时间内，整车控制单元会分别进行开路故障和短路到地故障的检查，开路故障检查过程中会在原信号基础上叠加脉冲波形，其电压最大值v
odm
＝0.47v，脉冲持续时间远大于100us。
54.可选地，上述第一阈值和第二阈值可以根据不同执行器的类型来设定，其中，第一阈值应小于第二阈值。
55.作为一种可选的实施方式，将信号电压值与第三阈值进行比较，响应于信号电压值小于第三阈值，确定第二时间长度，其中，第二时间长度为信号电压值小于第三阈值的时间长度，将第二时间长度与第二预设时间长度进行比较，响应于第二时间长度大于第二预设时间长度，确定故障类型为短路到地故障。
56.在该实施例中，当故障检测系统检测到故障时，需要进一步确定检测到的故障类型，包括以下步骤：将获取到的目标车辆的信号电压值与第三阈值进行比较，当信号电压值小于第三阈值时，再确定该信号电压值小于第三阈值的时间长度，再将该时间长度与第二预设时间长度进行比较，当第二时间长度大于第二预设时间长度时，则可以确定该故障为短路到地故障。
57.具体的，以执行器电机冷却水泵为例，整车控制器可以在控制水泵工作过程中在pwm信号高电平持续时间内检测控制引脚信号电压，当检测到的信号电压值vd满足条件vd《2.16v时，且信号电压值处在该范围内的时间td》100us，故障检测系统就可判定该控制引脚
出现了短路到地故障，值得说明的是，当上述两个条件只满足一个条件或者两个条件都不满足时，故障检测系统则判定该控制引脚未出现短路到地故障。
58.可选地，上述第一预设时间根据实际工况使用的芯片确定，针对不同的芯片可以设定不同的预设时间。
59.作为一种可选的实施方式，根据发生时刻确定每个故障之间的时间间隔，响应于时间间隔小于第三预设时间长度，确定故障类型为执行器故障。
60.在该实施例中，如果故障检测系统检测到多个故障，则还应获取多个故障的发生时间以进一步确定检测到的故障是否为真实发生的故障，包括以下步骤：根据获取到的每个故障的发生时刻，确定每两个相邻故障之间的时间间隔，将上述时间间隔与第三预设时间长度进行比较，当上述时间间隔小于第三预设时间长度时，可以确定检测到的故障类型为误诊断，即可以确定故障类型并非控制器故障类型中的一种，而是执行器本体出现故障。
61.具体的，举例说明，如果故障检测系统初步检查到开路或短路到地故障，则需进一步甄别是否真实发生了故障。如果故障检测系统在预设时间内检测到开路故障和短路到地故障，此时开路故障是叠加电压v
od
导致的，此时控制引脚电压最大值达到了2.57v，满足开路故障判别条件，脉冲电压逐渐减小满足了vd《2.16v，且持续时间td》100us，同时也达到了短路到地故障判别条件，但由于两种故障类型发生的时刻小于预设时间，因此该情况下的开路故障和短路到地故障是误诊断。如果在预设时间内只检测到了开路故障和短路到地故障中的一种，则控制引脚确实发生了开路或短路到地故障。
62.可选地，如果故障检测系统误报了开路故障和短路到地故障，此时整车控制单元可以忽略底层软件上报故障，并可以进一步判定此次故障属于执行器故障中的何种类型。如图4所示，执行器本体故障信号时间为所有的信号拉低时间和脉冲时间的总和，即连续依次发生开路故障和短路到地故障周期的时间之和，计算公式如下：t
low
＝n*1/100hz，其中n为连续依次发生开路故障和短路到地故障的周期数，进一步地，可以依据不同水泵故障类型的信号时间来判断本体故障类型，如表1所示。
[0063][0064]
表1故障类型对照表
[0065]
作为一种可选的实施方式，响应于时间间隔大于第三预设时间长度，确定故障类型为控制器故障。
[0066]
在该实施例中，如果故障检测系统检测到多个故障，则还应获取多个故障的发生时间以进一步确定检测到的故障是否为真实发生的故障，包括以下步骤：根据获取到的每
个故障的发生时刻，确定每两个相邻故障之间的时间间隔，将上述时间间隔与第三预设时间长度进行比较，当上述时间间隔大于第三预设时间长度时，则表明此时检测到的故障都为真实发生的故障，即控制器故障，进一步地，此时检测到的控制器故障类型(短路到地故障和开路故障)则为真实的故障类型。
[0067]
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网格设备等)执行本发明各个实施例的方法。
[0068]
在本实施例中还提供了一种车辆故障的检测装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0069]
图5是根据本发明其中一实施例的车辆故障的检测装置500的结构框图，如图5所示，该装置包括：获取模块501、判断模块502和确定模块503。
[0070]
获取模块501，用于获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息包括目标车辆在各个时间点的信号电压值；
[0071]
判断模块502，用于根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障；
[0072]
确定模块503，用于响应于目标车辆存在故障，根据故障的数量确定目标车辆的故障类型。
[0073]
可选地，确定模块503包括：第一确定单元，用于响应于故障的数量为一个，确定故障类型为控制器故障。
[0074]
可选地，确定模块503还包括：第二确定单元，用于响应于故障的数量为多个，确定多个故障中每个故障的发生时刻；第三确定单元，用于根据发生时刻确定故障类型。
[0075]
可选地，判断模块502包括：第一比较单元，用于将信号电压值与第一阈值进行比较，以及将信号电压值与第二阈值进行比较，其中，第一阈值小于第二阈值；第四确定单元，用于响应于信号电压值大于第一阈值且信号电压值小于第二阈值，确定第一时间长度，其中，第一时间长度为信号电压值大于第一阈值且小于第二阈值的时间长度；第二比较单元，用于将第一时间长度与第一预设时间长度进行比较；第五确定单元，用于响应于第一时间长度大于第一预设时间长度，确定故障类型为开路故障。
[0076]
可选地，判断模块502还包括：第三比较单元，用于将信号电压值与第三阈值进行比较；第六确定单元，用于响应于信号电压值小于第三阈值，确定第二时间长度，其中，第二时间长度为信号电压值小于第三阈值的时间长度；第三比较单元，用于将第二时间长度与第一预设时间长度进行比较；第七确定单元，用于响应于第二时间长度大于第一预设时间长度，确定故障类型为短路到地故障。
[0077]
可选地，第三确定单元包括：第一确定子单元，用于根据发生时刻确定每个故障之间的时间间隔；第二确定子单元，用于响应于时间间隔小于第三预设时间长度，确定故障类型为执行器故障。
[0078]
可选地，第三确定单元还包括：第三确定子单元，用于响应于时间间隔大于第三预设时间长度，确定故障类型为控制器故障。
[0079]
本发明的实施例还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，其中存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述的目标车辆的控制方法。
[0080]
可选地，在本实施例中，上述车辆可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
[0081]
步骤s102，获取目标车辆的控制引脚信息，其中，控制引脚信息包括目标车辆在各个时间点的信号电压值；
[0082]
步骤s104，根据控制引脚信息判断目标车辆是否存在故障；
[0083]
步骤s106，响应于目标车辆存在故障，根据故障的数量确定目标车辆的故障类型。
[0084]
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0085]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0086]
在本技术所提供的一些实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0087]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0088]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0089]
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网格设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0090]
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。