对传感器布置结构在不稳定故障方面的故障分析制造技术

根据一种用于对传感器布置结构(2、8、9)在不稳定故障方面进行故障分析的方法，其中，所述传感器布置结构(2、8、9)根据测量参量输出模拟的传感器信号(S)，在预设的时间间隔内识别多个故障事件，其中，所述传感器信号(S)针对每个故障事件具有第一边沿和第二边沿。根据第一和/或第二边沿的累积高度产生诊断信号(D)并且将该诊断信号与第一阈值(SW1)进行比较。根据比较结果产生故障报告(F)。据比较结果产生故障报告(F)。据比较结果产生故障报告(F)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对传感器布置结构在不稳定故障方面的故障分析
[0001]本专利技术涉及一种用于对传感器布置结构在不稳定故障方面进行故障分析的方法，其中，所述传感器布置结构根据测量参量输出模拟的传感器信号。此外，本专利技术涉及一种用于对传感器布置结构在不稳定故障方面进行故障分析的诊断装置。
[0002]模拟传感器布置结构的故障或模拟传感器布置结构的连接线路的故障影响那些继续使用模拟的传感器输出信号的功能和装置的精确性和可靠性。例如在使用不同的模拟传感器、如压力传感器、温度传感器、加速度传感器等的汽车应用的背景下是这种情况。压力和温度传感器可以例如用于发动机控制。尤其地，发动机控制设备可以根据测量的压力或温度值来控制发动机扭矩。在这个特别的示例中，模拟传感器的错误的输出信号对机动车的性能、废气排放或可靠性有直接影响。在其它应用中也存在类似情况。
[0003]然而，在此不只稳定的故障是重要的、即例如永久短路或永久接触断开，而且不稳定故障(或者说不稳定的故障)也是重要的，在不稳定故障的情况下，有故障的状态、即例如短路或接触断开间歇性地出现。在此与之相关地可以称为间歇性的故障、周期性的接触解除、周期性间歇性的短路或周期性间歇性的接触断开或者俗称接触不良。这种不稳定故障也可能例如在汽车背景下对性能、燃料消耗或废气组成产生影响。因此原则上希望能够可靠地识别模拟传感器中的不稳定故障。
[0004]视不稳定故障的严重程度或危急程度或相关性(或者说重要性)而定，不同的措施或结果可能是有用或可取的。
[0005]在文献WO 2020/058001 A1中描述了一种用于诊断λ传感器的方法和装置。将诊断用的直流电压或诊断用的交流电压输入λ传感器，该诊断用的直流电压或诊断用的交流电压通过λ传感器的Nernst单元下降。视在输入电压的相应连接端上检测到直流电压还是交流电压而定，并且必要时根据检测到的电压的幅度可以区分Nernst单元的短路和线路断裂。
[0006]然而，该方法专门针对λ传感器的诊断而设计并且不能转用于任意的模拟传感器。此外，输入诊断电压并且分析相应的响应的诊断原理不适合于不稳定故障。
[0007]在此背景下，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于对模拟传感器布置结构进行故障分析的改进设计，通过该改进设计能够考虑检测到的不稳定故障的严重程度。
[0008]该技术问题通过独立权利要求的相应的技术方案解决。有利的扩展设计和优选实施方式是从属权利要求的技术方案。
[0009]所述改进设计基于如下构思，即，在预设的时间间隔内确定模拟的传感器信号的信号边沿的累积高度并且根据此产生故障报告。
[0010]根据所述改进设计提供一种用于对传感器布置结构在不稳定故障方面进行故障分析的方法。在此，所述传感器布置结构根据测量参量输出模拟的传感器信号。在预设的时间间隔内通过诊断装置识别多个故障事件，其中，所述传感器信号针对每个故障事件具有第一边沿和接着第一边沿的第二边沿。通过诊断装置根据第一边沿的累积高度和/或第二边沿的累积高度产生诊断信号。通过诊断装置将所述诊断信号与第一阈值进行比较并且通过诊断装置根据比较的结果产生故障报告。
[0011]在此和以下，根据测量参量的值输出模拟的传感器信号的传感器或传感器布置结构被称为模拟传感器或模拟传感器布置结构，其中，该传感器信号的幅度或绝对值随测量参量的值连续地或者基本上连续地改变。传感器布置结构可以包含模拟传感器并且必要时包含模数转换器。所述模数转换器可以将模拟的传感器信号转换成数字化的传感器信号。但根据所述改进设计尤其如所描述的那样使用模拟的、非数字化的传感器信号。
[0012]例如，除了传感器之外，传感器布置结构也可以具有滤波器单元或者其它的部件。传感器信号可以对应于传感器的直接输出信号，或者可以对应于传感器的经预处理的、例如经过滤的输出信号。
[0013]不稳定故障在此和以下可以理解为这样的故障，该故障不是连续或永久地存在和/或该故障尤其对传感器信号的影响不能被连续或永久地测量或者该故障尤其对传感器信号的影响是随时间可变的。不稳定故障尤其也可以被视为和称为间歇性故障。
[0014]传感器信号尤其对应于能够在测量连接端处测量的电流或电压，诊断装置直接或间接地与该测量连接端相连。测量连接端在此与传感器的信号连接端直接或间接地相连、例如有线相连。传感器信号的绝对值或幅度在此与物理测量参量的值相对应。在此视传感器的设计形式而定，该物理测量参量可以是不同的测量参量，如压力、温度、加速度等。在各种不同的实施方式中，在传感器输出端与测量连接端之间还可以布置有另外的电子部件、例如信号过滤器或类似部件。在这种情况下，传感器信号例如与传感器的经过滤的输出信号相对应。
[0015]当传感器输出端与测量连接端之间的连接有故障、例如中断或短路时，在测量连接端处测得的信号不一定与存在于传感器输出端上的信号相对应。在测量连接端处测得的信号也可以被视为视在传感器信号，但在此和以下还是被称为传感器信号，因为诊断装置无法将该信号本身与实际的传感器信号区分开。
[0016]诊断装置例如可以包含尤其用于机动车的电子控制设备、微控制器或者其它计算单元或处理器单元和/或其它模拟电路和/或数字电路。
[0017]如果所述传感器布置结构设计或规定用于机动车，则该机动车可以例如具有电子控制设备，该电子控制设备接收到用于执行一个或多个车辆功能、例如进行发动机控制的传感器信号。诊断装置可以是该电子控制设备的一部分，或者可以相对于该电子控制设备单独设计。
[0018]在此和以下，边沿可以尤其理解为模拟信号、尤其模拟的传感器信号的信号边沿。在信号的幅度或信号幅度的数值在预定义的时间段内改变了预定义的最小值或更多、尤其以单调上升或单调下降的方式改变时，可以尤其称为模拟信号中的边沿。在此，预定义的时间段或最小值或者它们相互的比例要根据具体的应用情况并且尤其要根据传感器的设计方案和传感器信号的值范围来确定。
[0019]边沿的高度可以对应于幅度或幅度的数值在预定义的时间段内的变化。例如，如果考虑传感器信号的梯度信号、即对应于或近似对应于传感器信号的时间导数的与时间相关的信号，则边沿的高度可以尤其通过对梯度信号在预定义的时间段上进行积分来确定。梯度信号可以例如通过微分器、尤其模拟的微分器电路、通过数字评估电路或者其它计算单元来确定。
[0020]累积高度可以例如理解为，其对应于多个故障事件的所有第一边沿的所确定的高
度之和或者对应于这些故障事件的第二边沿的所有高度之和。累积高度也可以对应于多个故障事件的所有第一和第二边沿的所有高度的总和，但在这种情况下，应当总是针对这些高度使用正值或者总是针对这些高度使用负值。
[0021]累积高度同样可以例如通过例如对梯度信号在相应的多个时间段上进行求和或积分来确定。
[0022]传感器信号具有第一和第二边沿可以被视为故障事件存在的必要但不充分的标准。尤其地，除了相应边沿的单纯存在之外，其它的条件也可能是必要的，以便能够将传感器信号的区段识别为故障事本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对传感器布置结构(2、8、9)在不稳定故障方面进行故障分析的方法，其中，所述传感器布置结构(2、8、9)根据测量参量输出模拟的传感器信号(S)，其特征在于，
‑
在预设的时间间隔内通过诊断装置(1)识别多个故障事件，其中，所述传感器信号(S)针对每个故障事件具有第一边沿和接着第一边沿的第二边沿；
‑
通过诊断装置(1)根据第一边沿的累积高度和/或第二边沿的累积高度产生诊断信号(D)；
‑
通过诊断装置(1)将所述诊断信号(D)与第一阈值(SW1)进行比较；并且
‑
通过诊断装置(1)根据比较结果产生故障报告(F)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
‑
通过诊断装置(1)根据诊断信号(D)与第一阈值(SW1)的比较结果改变计数器值；
‑
通过诊断装置(1)将改变的计数器值与第二阈值(SW2)进行比较；并且
‑
所述故障报告(F)根据改变的计数器值与第二阈值(SW2)的结果产生。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
‑
预设所述时间间隔的开始时间点和结束时间点；或者
‑
预设所述时间间隔的时长，并且所述时间间隔的开始时间点对应于所述多个故障事件中的首个故障事件的第一边沿。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
‑
通过诊断装置(1)识别所述时间间隔内的全部故障事件，其中，传感器信号(S)针对全部故障事件中的每个故障事件具有第一边沿和接着第一边沿的第二边沿；
‑
针对全部故障事件中的每个故障事件，通过诊断装置(1)根据各自的第一边沿和各自的第二边沿确定至少两个预设的故障类型中的一个故障类型；并且
‑
所述多个故障事件对应于全部故障事件的子集，其中，针对所述多个故障事件中的所有故障事件确定了同一故障类型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
‑
根据所述传感器信号(S)产生梯度信号(G)；
‑
通过诊断装置(1)针对全部故障事件中的每个故障事件
‑
为各自的第一边沿分配至少两个预设的边沿类别中的一个边沿类别；
‑
为各自的第二边沿分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：