真空压力传感器有效性校验方法及其系统
阅读说明：本技术 真空压力传感器有效性校验方法及其系统 (Vacuum pressure sensor validity checking method and system ) 是由 黄以佳 易东旭 杨黎健 岳彬彬 伊海霞 罗宇亮 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及真空压力传感器有效性校验方法及其系统,所述方法包括：周期性地获取主缸缸压和主缸缸压变化率,并根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效制动动作；若驾驶员进行了一次有效制动动作,则获取本次制动过程中真空度的波动范围,并根据所述波动范围判定真空压力传感器是否卡滞；其中,若所述波动范围超过预设波动范围,则判定真空压力传感器未卡滞,若所述波动范围未超过预设波动范围,则进一步获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度,并根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。实施本发明,能够校验真空压力传感器是否发生了卡滞异常。(The invention relates to a method and a system for verifying the effectiveness of a vacuum pressure sensor, wherein the method comprises the following steps: periodically acquiring master cylinder pressure and master cylinder pressure change rate, and judging whether a driver performs one effective braking action according to the master cylinder pressure and the master cylinder pressure change rate; if the driver performs an effective braking action, acquiring the fluctuation range of the vacuum degree in the braking process, and judging whether the vacuum pressure sensor is stuck according to the fluctuation range; and if the fluctuation range does not exceed the preset fluctuation range, further acquiring the vacuum degree at the moment of effectively releasing the brake after the brake, and judging whether the vacuum pressure sensor is blocked or not according to the comparison result of the vacuum degree and the fluctuation range. By implementing the invention, whether the vacuum pressure sensor is in clamping stagnation abnormity can be verified.)
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及真空压力传感器有效性校验方法及其系统。
背景技术
在新能源车型上，由于纯电动车型和燃料电池车型没有发动机，或者混动车型虽有发动机但未在行驶过程中全程启动，所以电子真空泵被广泛的使用，为真空助力系统提供真空来源。其中，许多真空助力系统往往需要通过真空传感器周期性地获取助力器的真空度，从而决策电动真空泵的启停，即当助力器内真空不足时开启电动真空泵，当助力器内真空度充足时停止真空泵。因此，如果真空传感器异常却未被识别出异常，将可能导致真空助力系统的助力异常，进而甚至可能造成车辆的制动能力达不到预期的效果。
当前大多数电控单元往往对真空压力传感器的有效性校验比较简单，包括传感器的短路、开路、短电源，以及传感器的供电异常检测，也包括一些较为简单的合理性校验，例如电压范围合理性检测等。上述这些校验方法虽然在多数工况下能够提供有效的帮助，但并不能涵盖所有的异常工况。例如，真空压力传感器的一种异常“卡滞”的失效：真空压力在变化的时候，真空压力传感器发出的电压值并不随真空压力变化而变化，反而持续停滞在一个固定的电压值。在这种异常发生时，常见的有效性校验并不能检测出异常，电控单元将会由于真空传感器的异常值，误使能真空泵工作，或者错误的持续不使能真空泵工作，进而导致助力系统的异常。
发明内容
本发明旨在提出一种真空压力传感器有效性校验方法及其系统，以校验真空压力传感器是否发生了卡滞异常。
本发明一实施例提出一种真空压力传感器有效性校验方法，包括：
周期性地获取主缸缸压和主缸缸压变化率，并根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效制动动作；
若驾驶员进行了一次有效制动动作，则获取本次制动过程中真空度的波动范围，并根据所述波动范围判定真空压力传感器是否卡滞；其中，若所述波动范围超过预设波动范围，则判定真空压力传感器未卡滞，若所述波动范围未超过预设波动范围，则进一步获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，并根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
根据上述方法，其中，根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效制动动作，具体包括：
若持续预设第一时间，主缸缸压大于第一压力阈值，且主缸缸压变化率大于等于第一变化率阈值，则判定驾驶员进行了一次有效制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效制动动作。
根据上述方法，其中，获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，具体包括：
实时获取主缸缸压和主缸缸压变化率；
根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效释放制动踏板动作；其中，若持续预设第二时间，主缸缸压变化率小于第二变化率阈值，并且，制动开关闭合或主缸缸压大于第二压力阈值，则判定驾驶员进行了一次有效释放制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效释放制动动作；
若驾驶员进行了一次有效释放制动动作，则获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度。
根据上述方法，其中，根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞，具体包括：
判定所述真空度与所述波动范围是否满足如下条件：
δPmax–offset≤Prelease≤δPmin+offset
其中，Prelease为本次制动过程中有效释放制动瞬间的真空度，offset为一预设真空度，δPmax为所述波动范围的最大真空度，δPmin为所述波动范围的最小真空度；
若满足上述条件，则判定真空压力传感器卡滞；
若不满足上述条件，则判定真空压力传感器未卡滞。
根据上述方法，其中，所述方法还包括：
在执行上述步骤过程中，若制动开关打开且主缸缸压小于第三压力阈值，或释放制动的动作从有效变为无效，则延迟等待预设第三时间后，再重新开始新的周期的有效性校验。
作为同一发明构思，本发明实施例还提出一种真空压力传感器有效性校验系统，包括制动判定单元和校验单元；
所述制动判定单元用于周期性地获取主缸缸压和主缸缸压变化率，并根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效制动动作；
所述校验单元包括：
波动范围获取单元，用于当驾驶员进行了一次有效制动动作时，获取本次制动过程中真空度的波动范围；以及
卡滞判定单元，根据所述波动范围判定真空压力传感器是否卡滞；所述卡滞判定单元包括第一判定单元和第二判定单元，所述第一判定单元用于当所述波动范围超过预设波动范围时，判定真空压力传感器未卡滞；所述第二判定单元用于当所述波动范围未超过预设波动范围，获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，并根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
根据上述系统，其中，所述制动判定单元具体用于：
若持续预设第一时间，主缸缸压大于第一压力阈值，且主缸缸压变化率大于等于第一变化率阈值，则判定驾驶员进行了一次有效制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效制动动作。
根据上述系统，其中，所述第二判定单元具体包括：
第一信号获取单元，用于实时获取主缸缸压和主缸缸压变化率；
释放制动判定单元，用于根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效释放制动踏板动作；其中，若持续预设第二时间，主缸缸压变化率小于第二变化率阈值，并且，制动开关闭合或主缸缸压大于第二压力阈值，则判定驾驶员进行了一次有效释放制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效释放制动动作；
第二信号获取单元，用于若驾驶员进行了一次有效释放制动动作，则获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度；以及
信号处理单元，用于根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
根据上述系统，其中，所述信号处理单元具体用于：
判定所述真空度与所述波动范围是否满足如下条件：
δPmax–offset≤Prelease≤δPmin+offset
其中，Prelease为本次制动过程中有效释放制动瞬间的真空度，offset为一预设真空度，δPmax为所述波动范围的最大真空度，δPmin为所述波动范围的最小真空度；
当满足上述条件时，判定真空压力传感器卡滞；
当不满足上述条件时，判定真空压力传感器未卡滞。
根据上述系统，其中，所述系统还包括：
延迟等待单元，用于当制动开关打开且主缸缸压小于第三压力阈值，或释放制动的动作从有效变为无效时，生成延迟等待信号，并发送给所述制动判定单元；
所述制动判定单元还用于根据所述延迟等待信号延迟等待预设第三时间后，再重新开始新的周期的有效性校验。
以上实施例方案具有如下有益效果：通过获取驾驶员进行制动、进行释放制动踏板过程中的主缸缸压和主缸缸压变化率，并根据主缸缸压和主缸缸压变化率和预设判断逻辑进行判断，其本质上是根据制动主缸缸压和制动助力系统真空度之间的随动特性，当主缸缸压波动时，校验真空压力传感器是否也存在波动来判断“卡滞”失效，解决了如何校验真空压力传感器是否发生卡滞异常的技术问题，从而提升了真空压力传感器信号的安全等级，进而也提升了真空助力系统的助力功能安全。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而得以体现。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，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。
图1为本发明一实施例中一种真空压力传感器有效性校验方法流程图。
图2本发明另一实施例中一种真空压力传感器有效性校验系统框架图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
本发明一实施例提出一种真空压力传感器有效性校验方法，图1为本实施例所述方法的流程图，本实施例方法本质上是根据制动主缸缸压和制动助力系统真空度之间的随动特性，通过检测主缸缸压，当主缸缸压波动时，校验真空压力传感器是否也存在波动来判断“卡滞”失效，参阅图1，所述方法包括如下步骤S101-S102。
步骤S101、周期性地获取主缸缸压和主缸缸压变化率，并根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效制动动作；
具体而言，步骤中通过车辆的电控单元(ECU)周期性地获取主缸缸压和主缸缸压变化率，周期优选为每隔10ms采集一次主缸缸压，每隔20ms计算一次主缸缸压变化率。
示例性地，主缸缸压变化率可以进行低通滤波处理，滤波参数可以选用0.2s。
步骤S102、若驾驶员进行了一次有效制动动作，则获取本次制动过程中真空度的波动范围，并根据所述波动范围判定真空压力传感器是否卡滞；
其中，若所述波动范围超过预设波动范围，则判定真空压力传感器未卡滞，若所述波动范围未超过预设波动范围，则进一步获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，并根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
具体而言，本实施例中波动范围从判定有效制动时刻开始，最近的预设时间(优选但不限于为2.5s)内真空度的波动范围，波动范围可以用(δPmax，δPmin)进行表示，δPmax表示预设时间内最大真空度，δPmin表示预设时间内最小真空度。
示例性地，如果波动范围超过了±7mbar(即δPmax-δPmin≥14mbar)，意味着真空度存在波动，则真空压力传感器不存在卡滞异常。如果波动范围未超过上述范围，则真空压力传感器可能存在卡滞异常，则进一步获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，并根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
在一具体实施例中，所述步骤S101具体包括：
若持续预设第一时间，主缸缸压大于第一压力阈值，且主缸缸压变化率大于等于第一变化率阈值，则判定驾驶员进行了一次有效制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效制动动作。
具体而言，当驾驶员踩下制动踏板时，制动助力系统将为踩踏板提供真空助力，此时助力器内的真空度会存在一个明显的波动，于此同时，制动系统的主缸缸压将提高，产生机械制动力。在本实施例中，预设第一时间优选但不限于为200ms，第一压力阈值优选但不限于为6bar，第一变化率阈值优选但不限于为7bar/s。
在一具体实施例中，步骤S102中获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，具体包括：
步骤S201、本次制动后，实时获取主缸缸压和主缸缸压变化率；
步骤S202、根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效释放制动踏板动作；
其中，若持续预设第二时间，主缸缸压变化率小于第二变化率阈值，并且，制动开关闭合或主缸缸压大于第二压力阈值，则判定驾驶员进行了一次有效释放制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效释放制动动作；
具体而言，当同时满足条件1“主缸缸压变化率小于第二变化率阈值”以及条件2“制动开关闭合或主缸缸压大于第二压力阈值”时，判定驾驶员进行了一次有效释放制动动作，当驾驶员释放制动踏板时，制动助力系统的前腔和后腔连通，真空度也会存在一个明显的波动，与此同时，主缸缸压将回落，机械制动力消失。在本实施例中，预设第二时间优选但不限于为120ms，主缸缸压变化率优选但不限于为-11bar/s，第二压力阈值优选但不限于为2bar。
步骤S203、若驾驶员进行了一次有效释放制动动作，则获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度。
在一具体实施例中，步骤S102中根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞，具体包括：
判定所述真空度与所述波动范围是否满足如下条件：
δPmax–offset≤Prelease≤δPmin+offset
其中，Prelease为本次制动过程中有效释放制动瞬间的真空度，offset为一预设真空度，δPmax为所述波动范围的最大真空度，δPmin为所述波动范围的最小真空度；
若满足上述条件，则判定真空压力传感器卡滞；
若不满足上述条件，则判定真空压力传感器未卡滞。
在本实施例中，offset优选但不限于为7mbar。
在一具体实施例中，所述方法还包括：
在执行上述步骤S101～S102过程中，若制动开关打开且主缸缸压小于第三压力阈值，或释放制动的动作从有效变为无效，则延迟等待预设第三时间后，再重新开始新的周期的有效性校验。
具体而言，在驾驶员踩下、释放制动踏板时，如果踩下、释放制动踏板的速度过慢或者踏板深度过浅，真空度的波动也会比较小。因此为了避免误判和过于频繁的有效性校验，本实施例筛选出驾驶员具备一定深度和速度的踩下、释放制动踏板，仅在这些踩、松踏板时，进行“卡滞”校验。
本发明实施例还提出一种真空压力传感器有效性校验系统，图2为本实施例系统的框架图，参阅图2，本实施例系统包括制动判定单元1和校验单元2；
所述制动判定单元1用于周期性地获取主缸缸压和主缸缸压变化率，并根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效制动动作；
所述校验单元2包括：
波动范围获取单元21，用于当驾驶员进行了一次有效制动动作时，获取本次制动过程中真空度的波动范围；以及
卡滞判定单元22，根据所述波动范围判定真空压力传感器是否卡滞；所述卡滞判定单元包括第一判定单元221和第二判定单元222，所述第一判定单元221用于当所述波动范围超过预设波动范围时，判定真空压力传感器未卡滞；所述第二判定单元222用于当所述波动范围未超过预设波动范围，获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度，并根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
在一具体实施例中，所述制动判定单元1具体用于：
若持续预设第一时间，主缸缸压大于第一压力阈值，且主缸缸压变化率大于等于第一变化率阈值，则判定驾驶员进行了一次有效制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效制动动作。
在一具体实施例中，所述第二判定单元222具体包括：
第一信号获取单元，用于实时获取主缸缸压和主缸缸压变化率；
释放制动判定单元，用于根据所述主缸缸压和主缸缸压变化率判定驾驶员是否进行了一次有效释放制动踏板动作；其中，若持续预设第二时间，主缸缸压变化率小于第二变化率阈值，且制动开关闭合或主缸缸压大于第二压力阈值，则判定驾驶员进行了一次有效释放制动动作；否则，则判定驾驶员未进行有效释放制动动作；
第二信号获取单元，用于若驾驶员进行了一次有效释放制动动作，则获取本次制动后有效释放制动瞬间的真空度；以及
信号处理单元，用于根据所述真空度与所述波动范围的比较结果判定真空压力传感器是否卡滞。
在一具体实施例中，所述信号处理单元具体用于：
判定所述真空度与所述波动范围是否满足如下条件：
δPmax–offset≤Prelease≤δPmin+offset
其中，Prelease为本次制动过程中有效释放制动瞬间的真空度，offset为一预设真空度，δPmax为所述波动范围的最大真空度，δPmin为所述波动范围的最小真空度；
当满足上述条件时，判定真空压力传感器卡滞；
当不满足上述条件时，判定真空压力传感器未卡滞。
在一具体实施例中，所述系统还包括：
延迟等待单元3，用于当制动开关打开且主缸缸压小于第三压力阈值，或释放制动的动作从有效变为无效时，生成延迟等待信号，并发送给所述制动判定单元1；
所述制动判定单元1还用于根据所述延迟等待信号延迟等待预设第三时间后，再重新开始新的周期的有效性校验。
以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
需说明的是，上述实施例所述系统与上述实施例所述方法对应，因此，上述实施例所述系统未详述部分可以参阅上述实施例所述方法的内容得到，此处不再赘述。
并且，上述实施例所述真空压力传感器有效性校验系统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。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。