【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车辆故障诊断方案，尤其涉及一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置及方法。
技术介绍
1、气压制动系统因其制动力矩大，操作轻便的优点，被广泛应用在中、大型车辆上，例如客车、货车、挂车等。气压制动系统主要由空气压缩机、干燥器、储气筒、各类阀件、制动管路、制动气室和制动器构成，由空气压缩机产生的高压空气经过干燥器干燥和清洁过后进入储气筒，当驾驶员进行制动时，储气筒内的高压空气经过各类阀件及制动管路到达各制动气室，制动气室内的高压空气推动推杆，使制动器发挥制动作用。但是由于气压制动系统结构较为复杂，且存在较多的气压管路和阀件，并且中、大型车辆通常行驶时间较长，所行驶的道路状况也比较差，这使得气压制动系统较易出现故障。因为在使用气压制动系统的车辆中，大部分都是商用车，其大部分时间都在运输货物或运送旅客的道路上，所以如果在车辆行驶过程中，气压制动系统发生故障，不仅难以进行相应的诊断，并且极易引发严重的交通事故。因此，对于装配气压制动系统的车辆来说，一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置是非常有必要的。
2、现有技术中，绝大多数的气压制动系统测试装置或故障诊断装置都脱离于车辆本身，在进行车辆气压制动系统性能测试或故障诊断的时候，通常需要将车辆停驶在路边上或将车辆行驶至专门的测试场地，再将装置安装到车辆上，并需要有专门的测试人员进行测试，仅靠驾驶员一人无法完成测试。这种常规的故障诊断方法对场地有较高的要求，尤其是对于常年行驶在道路上的中、大型商用车辆来说，要想进行实时的车辆气压制动系统的故障诊断无疑是困难的。并
技术实现思路
1、专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置及方法，在车辆行驶中完成故障诊断，填补了现有故障诊断装置无法在车辆气压制动系统出现故障时及时提醒驾驶员的不足。
2、技术方案：本专利技术所采用的技术方案是一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，包括信号处理器，以及分别与信号处理器电连接的踏板力传感器、踏板行程传感器和气压传感器，信号处理器将处理后的各传感器信号发送至中心控制器，中心控制器中的信号接收模块接收各传感器信号并发送至故障自诊断模块，故障自诊断模块根据各传感器信号对气压制动系统进行故障诊断并对故障进行级别划分，输出控制模块根据故障自诊断模块输出的诊断结果控制警示灯及蜂鸣器相应动作；所述踏板力传感器，用于采集车辆制动时的踏板力；所述踏板行程传感器，用于采集车辆制动时的踏板行程；所述气压传感器，用于采集最不利的半轴制动气室以及储气筒的气压。
3、所述踏板力传感器和踏板行程传感器安装在制动踏板上；所述气压传感器设于最不利的半轴制动气室以及储气筒中；所述警示灯和蜂鸣器安装在仪表盘上。
4、所述气压传感器采用电流型气压传感器。
5、中心控制器中的数据存储模块还用于存储车辆行驶过程中气压制动系统的故障自诊断数据。
6、本专利技术提出一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法，该方法包括以下步骤：
7、(1)在车辆行驶过程中，当踏板力传感器输出电压vt开始上升时计时，当最不利的半轴制动气室内的气压不再上升时结束计时，得到计时结果t1；将计时结果t1与最大制动响应时间t响应进行比较，并将结束计时时刻对应的踏板力传感器的输出电压vn与最大踏板力输出电压值vn-max进行比较，若满足t1>t响应且vn>vn-max时，判定气压制动系统发生一级故障；若满足t1>t响应或vn>vn-max时，则判定气压制动系统发生二级故障；若满足t1≤t响应且vn≤vn-max，则判定气压制动系统无故障；
8、获取结束计时时刻对应的踏板行程传感器的输出电压vl，比较结束计时时刻对应的踏板行程传感器的输出电压vl和最大踏板行程输出电压值vl-max；如果vl＝vl-max，计时一段时间δt1，计时δt1结束后，将最不利的半轴制动气室内的气压p5与起步气压p0进行比较，当p5≤p0时，判定气压制动系统发生一级故障，否则判断无故障；如果vl<vl-max且vl>kvl-max，k为设定比例时，计时一段时间δt1，计时δt1结束后，将最不利的半轴制动气室内的气压p5与起步气压p0进行比较，当p5<p0时，判定气压制动系统发生二级故障。
9、(2)当踏板力传感器的输出电压开始下降时计时，当最不利的半轴制动气室内的气压p5下降至0时结束计时，得到计时结果t2；将计时结果t2与最大制动释放时间t释放进行比较，若满足t2>t释放，则判定气压制动系统发生二级故障，否则判定气压制动系统无故障。
10、该方法还包括：车辆启动后开始倒计时，倒计时结束后，将两个储气筒内的气压p1、p2与起步气压进行比较，若满足p1≥p0且p2≥p0，则判定气压制动系统无故障，否则，判定气压制动系统发生二级故障；之后每间隔时间δt，对两个储气筒内的气压p1、p2进行故障诊断，通过将p1、p2与储气筒最低气压p3、起步气压p0和储气筒额定工作气压p4进行比较来判定气压制动系统是否发生故障：当p1、p2全部高于p4-δp时，判定气压制动系统无故障；否则，判断p1、p2是否全部高于储气筒最低气压p3，若是，判定气压制动系统发生三级故障；若不是，继续判断p1、p2是否全部高于起步气压p0，若是，判定气压制动系统发生二级故障，若不是，则判定气压制动系统发生一级故障；δp为设定值。
11、所述踏板力输出电压上升，通过计算踏板力输出电压的变化斜率来判断，即当时，判断踏板力输出电压上升，则判断为踏板力输出电压下降，其中vt为踏板力传感器输出电压，vt+0.01为下一个时刻的踏板力传感器输出电压；所述最不利的半轴制动气室内的气压不再上升，通过计算最不利的半轴制动气室内的气压斜率来判断，即当时，判断制动气室内的气压不再上升，其中p5(t)表示最不利的半轴制动气室内的气压，p5(t+0.01)表示下一个时刻的最不利的半轴制动气室内的气压。
12、本专利技术提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法。
13、本专利技术提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法。
14、本专利技术提出一种计算机程序产品，包括计算机程序和/或指令，该计算机程序和/或指令被处理器执行时实现任一项所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法。
15、有益效果：相比于现有技术，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术装置的所有传感器、信号处理器、中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：包括信号处理器，以及分别与信号处理器电连接的踏板力传感器、踏板行程传感器和气压传感器，信号处理器将处理后的各传感器信号发送至中心控制器，中心控制器中的信号接收模块接收各传感器信号并发送至故障自诊断模块，故障自诊断模块根据各传感器信号对气压制动系统进行故障诊断并对故障进行级别划分，输出控制模块根据故障自诊断模块输出的诊断结果控制警示灯及蜂鸣器相应动作；所述踏板力传感器，用于采集车辆制动时的踏板力；所述踏板行程传感器，用于采集车辆制动时的踏板行程；所述气压传感器，用于采集最不利的半轴制动气室以及储气筒的气压。
2.根据权利要求1所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：所述踏板力传感器和踏板行程传感器安装在制动踏板上；所述气压传感器设于最不利的半轴制动气室以及储气筒中；所述警示灯和蜂鸣器安装在仪表盘上。
3.根据权利要求1所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：所述气压传感器采用电流型气压传感器。
4.根据权利要求1所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其
5.一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法，其特征在于：该方法还包括：车辆启动后开始倒计时，倒计时结束后，将两个储气筒内的气压P1、P2与起步气压进行比较，若满足P1≥P0且P2≥P0，则判定气压制动系统无故障，否则，判定气压制动系统发生二级故障；之后每间隔时间Δt，对两个储气筒内的气压P1、P2进行故障诊断，通过将P1、P2与储气筒最低气压P3、起步气压P0和储气筒额定工作气压P4进行比较来判定气压制动系统是否发生故障：当P1、P2全部高于P4-ΔP时，判定气压制动系统无故障；否则，判断P1、P2是否全部高于储气筒最低气压P3，若是，判定气压制动系统发生三级故障；若不是，继续判断P1、P2是否全部高于起步气压P0，若是，判定气压制动系统发生二级故障，若不是，则判定气压制动系统发生一级故障；ΔP为设定值。
7.根据权利要求5所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法，其特征在于：所述踏板力输出电压上升，通过计算踏板力输出电压的变化斜率来判断，即当时，判断踏板力输出电压上升，则判断为踏板力输出电压下降，其中Vt为踏板力传感器输出电压，Vt+0.01为下一个时刻的踏板力传感器输出电压；所述最不利的半轴制动气室内的气压不再上升，通过计算最不利的半轴制动气室内的气压斜率来判断，即当时，判断制动气室内的气压不再上升，其中P5(t)表示最不利的半轴制动气室内的气压，P5(t+0.01)表示下一个时刻的最不利的半轴制动气室内的气压。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至7中任一项所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至7中任一项所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序和/或指令，其特征在于，该计算机程序和/或指令被处理器执行时实现权利要求5至7中任一项所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：包括信号处理器，以及分别与信号处理器电连接的踏板力传感器、踏板行程传感器和气压传感器，信号处理器将处理后的各传感器信号发送至中心控制器，中心控制器中的信号接收模块接收各传感器信号并发送至故障自诊断模块，故障自诊断模块根据各传感器信号对气压制动系统进行故障诊断并对故障进行级别划分，输出控制模块根据故障自诊断模块输出的诊断结果控制警示灯及蜂鸣器相应动作；所述踏板力传感器，用于采集车辆制动时的踏板力；所述踏板行程传感器，用于采集车辆制动时的踏板行程；所述气压传感器，用于采集最不利的半轴制动气室以及储气筒的气压。
2.根据权利要求1所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：所述踏板力传感器和踏板行程传感器安装在制动踏板上；所述气压传感器设于最不利的半轴制动气室以及储气筒中；所述警示灯和蜂鸣器安装在仪表盘上。
3.根据权利要求1所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：所述气压传感器采用电流型气压传感器。
4.根据权利要求1所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断装置，其特征在于：中心控制器中的数据存储模块还用于存储车辆行驶过程中气压制动系统的故障自诊断数据。
5.一种用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于车辆气压制动系统的故障自诊断方法，其特征在于：该方法还包括：车辆启动后开始倒计时，倒计时结束后，将两个储气筒内的气压p1、p2与起步气压进行比较，若满足p1≥p0且p2≥p0，则判定气压制动系统无故障，否则，判定气压制动系统发生二级故障；之后每间隔时间δt，对两个储气筒内的气压p1、p2进行故障...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵之杰，陈勇，陈伊果，彭书洋，蒋辉，朱建辉，胡晓明，徐礼超，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
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