一种车速传感器信号合理性诊断方法及系统与流程

本发明涉及汽车电子电气控制领域，具体涉及一种车速传感器信号合理性诊断方法及系统。

背景技术：

对于国六车型，针对与发动机系统相关的整车关键信号提出合理性诊断的要求，作为obd(onboarddiagnostics，车载自动诊断系统)故障报出。当前，eecu(engineelectroniccontrolunit，发动机电控单元)对车速传感器信号合理性的诊断主要有以下两种：

第一种：基于整车总线报文tco1中车速信号的标准定义范围来判断，超过j1939协议定义的有效范围，即诊断为不合理。例如，j1939协议定义的车速总线信号，有效范围是0～250.996km/h，250.996km/h对应2字节的16进制是0xfaff，而2字节的16进制最大是0xffff，当车速总线信号值＞0xfaff时，诊断结果为车速传感器信号不合理；

第二种：基于整车实际运行情况来判断，商用车整车速度正常情况下不会超过150km/h，当检测到整车车速信号超过150km/h时，即诊断为不合理。

上述车速传感器信号合理性诊断方法，对于第一种判断方法，车速传感器信号不合理的判断阈值设定过于宽泛，判断条件过于单一，不能实现对车速传感器信号合理性的准确判断，比如，当车速传感器脉冲错误导致车速信号不准，但车速信号值在150km/h以内，此时便无法实现对车速传感器信号合理性的有效判断；对于第二种判断方法，诊断逻辑不严谨，如果因为车速传感器线路问题导致信号异常，会导致系统同时报两个故障，一个电气故障，一个合理性故障。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种车速传感器信号合理性诊断方法及系统，能够实现对车速传感器信号合理性的准确诊断。

为达到以上目的，本发明提供的一种车速传感器信号合理性诊断方法，具体包括以下步骤：

获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态；

根据车速传感器信号得到车辆车速，根据abs轮速传感器信号得到车辆车速；

计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值；

基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果。

在上述技术方案的基础上，当点火锁状态为处于on档、车速传感器工作状态为无电气故障、abs轮速传感器信号有效、车速差值不大于设定阈值、根据车速传感器信号得到的车辆车速大于预设阈值且制动状态为不存在刹车信号，则判定车速传感器信号合理。

在上述技术方案的基础上，所述车速传感器信号合理性诊断结果包括未诊断就绪、诊断就绪且诊断为无故障和诊断就绪且诊断为有故障。

在上述技术方案的基础上，

所述基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果，具体步骤包括：

周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断；

当且仅当第一判定条件、第二判定条件、第三判定条件、第四判定条件和第五判定条件均满足时，判断第六判定条件是否满足，若是，则车速传感器信号合理性诊断结果为诊断就绪且诊断为无故障，若否，则车速传感器信号合理性诊断结果为诊断就绪且诊断为有故障；

其中，所述第一判定条件为点火锁状态为处于on档，所述第二判定条件为车速传感器工作状态为无电气故障，所述第三判定条件为abs轮速传感器信号有效，所述第四判定条件为根据车速传感器信号得到的车辆车速大于预设阈值，所述第五判定条件为制动状态为不存在刹车信号，所述第六判定条件为车速差值不大于设定阈值。

在上述技术方案的基础上，当第一判定条件、第二判定条件、第三判定条件、第四判定条件和第五判定条件中的任一判定条件不满足时，则车速传感器信号合理性诊断结果为未诊断就绪。

在上述技术方案的基础上，

当周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断时，若仪表点火锁on档断电，则诊断停止。

在上述技术方案的基础上，当周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断时，若制动状态为存在刹车信号，则诊断暂停。

在上述技术方案的基础上，对于第六判定条件是否满足的判断，具体为：在预设判断时间内，判断基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值是否不大于设定阈值，若是，则第六判定条件满足，若否，则第六判定条件不满足。

本发明提供的一种车速传感器信号合理性诊断系统，包括：

获取模块，其用于获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态；

第一计算模块，其用于根据车速传感器信号得到车辆车速，根据abs轮速传感器信号得到车辆车速；

第二计算模块，其用于计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值；

诊断模块，其用于基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果。

在上述技术方案的基础上，当点火锁状态为处于on档、车速传感器工作状态为无电气故障、abs轮速传感器信号有效、车速差值不大于设定阈值、根据车速传感器信号得到的车辆车速大于预设阈值且制动状态为不存在刹车信号，则判定车速传感器信号合理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态，然后计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值，最后基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果，从而实现对车速传感器信号合理性的准确诊断。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本发明实施例中一种车速传感器信号合理性诊断方法的流程图；

图2为本发明实施例中设备间连接示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种车速传感器信号合理性诊断方法，通过获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态，然后计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值，最后基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果，从而实现对车速传感器信号合理性的准确诊断。本发明实施例相应地还提供了一种车速传感器信号合理性诊断系统。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供的一种车速传感器信号合理性诊断方法，具体包括以下步骤：

s1：获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs(anti-lockbrakingsystem，防抱死制动系统)轮速传感器信号和制动状态；

s2：根据车速传感器信号得到车辆车速，根据abs轮速传感器信号得到车辆车速。车速传感器信号中含有车速信息，abs轮速传感器信号中也含有车速信息，故根据车速传感器信号可以得到车辆车速，根据abs轮速传感器信号也得到车辆车速，根据车速传感器信号得到的车辆车速与根据abs轮速传感器信号得到的车辆车速相比，两者可能相同，也可能不同。

s3：计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值；

s4：基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果。

基于本发明的车速传感器信号合理性诊断方法对车速传感器信号的合理性进行诊断时，参见图2所示，车辆中设备与仪表间的连接关系为，整车的车速传感器通过硬线连接到仪表，由仪表来进行车速传感器信号合理性的诊断，并通过私有报文传递给eecu(engineelectroniccontrolunit，发动机控制组件)，由eecu报出。abs、vecu(vehicleelectroniccontrolunit，车辆控制组件)和eecu均通过总线与仪表相连。仪表以abs轮速传感器信号为参考，同时考虑车速传感器信号电气故障，考虑整车运行状态，比如刹车等，可能带来的误判，形成一套完善的诊断逻辑。车速传感器信号合理性作为故障，虽通过仪表诊断，但实际由eecu报出故障，因此仪表要将诊断状态和诊断结果传递给eecu，根据obd(onboarddiagnostics，车载自动诊断系统)故障诊断要求，对故障针对定义了三种状态：未诊断就绪、诊断就绪且诊断为无故障和诊断就绪且诊断为有故障，即本发明中，车速传感器信号合理性诊断结果包括未诊断就绪、诊断就绪且诊断为无故障和诊断就绪且诊断为有故障。诊断就绪指是否完成了一次成功的诊断，与诊断结果无关。

本发明中，考虑整车实际运行情况，在特殊工况下车速与轮速的变化不同步，比如刹车时，abs轮速传感器信号变化较大，而车速传感器信号是渐变式的，可能导致对于车速差值误判；比如车辆起步时，车速传感器信号与abs轮速传感器信号差异也会较大。

本发明实施例中，基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果，具体步骤包括：

s401：周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断；

s402：当且仅当第一判定条件、第二判定条件、第三判定条件、第四判定条件和第五判定条件均满足时，判断第六判定条件是否满足，若是，则车速传感器信号合理性诊断结果为诊断就绪且诊断为无故障，若否，则车速传感器信号合理性诊断结果为诊断就绪且诊断为有故障。

其中，第一判定条件为点火锁状态为处于on档，第二判定条件为车速传感器工作状态为无电气故障，第三判定条件为abs轮速传感器信号有效，第四判定条件为根据车速传感器信号得到的车辆车速大于预设阈值，第五判定条件为制动状态为不存在刹车信号，第六判定条件为车速差值不大于设定阈值。

本发明实施例中，当第一判定条件、第二判定条件、第三判定条件、第四判定条件和第五判定条件中的任一判定条件不满足时，则车速传感器信号合理性诊断结果为未诊断就绪。

对于第一判定条件，方面考虑仪表在on档上电后才真正开始工作，另一方面，涉及仪表要从can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线上接收其他ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)发的总线信号，故需要点火锁置于on档，整车can总线工作。

对于第二判定条件，车速传感器信号合理性诊断的前提是传感器本身正常，传感器电气线路连接正常，因此要排除车速传感器开关、短路到电源、短路到地等电气故障情况。

对于第三判定条件，车速传感器信号合理性诊断是以abs轮速传感器信号为比较基准，因此，轮速信号本身在有效范围内也是比较的前提条件。

对于第四判定条件，考虑车辆起步时，车速与轮速信号变化不同步，同时考虑国六obd法规限速定义是20km/h，因此可以将预设阈值设置为20km/h。

对于第五判定条件，考虑车辆刹车时，轮速与车速变化不同步，轮速会快速变化，而车速不会，若还未诊断就绪，出现刹车信号，则不满足第五判定条件。

对于第六判定条件，针对设定阈值大小的设定，考虑不同车速情况下，车速与轮速的偏差不是一个固定的值，基本是车速越高，偏差越大的关系。

本发明实施例中，当周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断时，若仪表点火锁on档断电，则诊断停止。

本发明实施例中，当周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断时，若制动状态为存在刹车信号，则诊断暂停，则发送上一次的诊断结果。

本发明实施例中，对于第六判定条件是否满足的判断，具体为：在预设判断时间内，判断基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值是否不大于设定阈值，若是，则第六判定条件满足，若否，则第六判定条件不满足。预设判断时间可以为30s。

本发明实施例的车速传感器信号合理性诊断方法，通过获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态，然后计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值，最后基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果，从而实现对车速传感器信号合理性的准确诊断。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的便利的存储方法的步骤。具体实现以下步骤：

获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态；

根据车速传感器信号得到车辆车速，根据abs轮速传感器信号得到车辆车速；

计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值；

基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果。

本发明实施例中，存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本发明实施例提供的一种车速传感器信号合理性诊断系统，包括获取模块、第一计算模块、第二计算模块和诊断模块。

获取模块用于获取点火锁状态、车速传感器工作状态、车速传感器信号、abs轮速传感器信号和制动状态；第一计算模块用于根据车速传感器信号得到车辆车速，根据abs轮速传感器信号得到车辆车速；第二计算模块用于计算基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值；诊断模块用于基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果。

本发明实施例中，当点火锁状态为处于on档、车速传感器工作状态为无电气故障、abs轮速传感器信号有效、车速差值不大于设定阈值、根据车速传感器信号得到的车辆车速大于预设阈值且制动状态为不存在刹车信号，则判定车速传感器信号合理。

本发明实施例中，车速传感器信号合理性诊断结果包括未诊断就绪、诊断就绪且诊断为无故障和诊断就绪且诊断为有故障。

本发明实施例中，基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，得到车速传感器信号合理性诊断结果，具体步骤包括：

周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断；

当且仅当第一判定条件、第二判定条件、第三判定条件、第四判定条件和第五判定条件均满足时，判断第六判定条件是否满足，若是，则车速传感器信号合理性诊断结果为诊断就绪且诊断为无故障，若否，则车速传感器信号合理性诊断结果为诊断就绪且诊断为有故障；

其中，所述第一判定条件为点火锁状态为处于on档，所述第二判定条件为车速传感器工作状态为无电气故障，所述第三判定条件为abs轮速传感器信号有效，所述第四判定条件为根据车速传感器信号得到的车辆车速大于预设阈值，所述第五判定条件为制动状态为不存在刹车信号，所述第六判定条件为车速差值不大于设定阈值。

本发明实施例中，当第一判定条件、第二判定条件、第三判定条件、第四判定条件和第五判定条件中的任一判定条件不满足时，则车速传感器信号合理性诊断结果为未诊断就绪。

当周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断时，若仪表点火锁on档断电，则诊断停止。

当周期性基于点火锁状态、车速传感器工作状态、abs轮速传感器信号、车速差值、根据车速传感器信号得到的车辆车速，以及制动状态，进行车速传感器信号合理性的诊断时，若制动状态为存在刹车信号，则诊断暂停。

对于第六判定条件是否满足的判断，具体为：在预设判断时间内，判断基于车速传感器信号得到的车辆车速与基于abs轮速传感器信号得到的车辆车速间的车速差值是否不大于设定阈值，若是，则第六判定条件满足，若否，则第六判定条件不满足。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。