[发明专利]俯仰率传感器故障的检测和重建

权利要求书

1.一种重建检测到的故障信号的方法，其包括以下步骤：

由处理器通过以下方式检测俯仰传感器中的俯仰传感器故障：

从除所述俯仰传感器外的至少一个无故障传感器获得感测数据；和

确定作为所述至少一个无故障传感器中的所述感测数据的函数的虚拟传感器值，其中确定作为所述至少一个无故障传感器中的所述感测数据的函数的虚拟传感器值是利用车辆模型的俯仰动态学确定并且由以下公式表示：

其中θ_v分别是簧上质量的俯仰角；是车辆俯仰率；H_RC表示重心与俯仰中心之间的距离；I_y表示围绕车体坐标系统的y轴的惯性矩；v_y是横向速度；表示纵向速度的变化率；是偏航率；Θ_r是路面坡度角；m_s是所述簧上质量；g是重力加速度；C_θ是俯仰阻尼；且K_θ是俯仰的刚度系数；

由处理器使用不是有故障的俯仰传感器中的间接传感器数据重建检测到的有故障的俯仰传感器的信号；

向控制器输出重建信号；以及

采用所述控制器控制车辆控制系统以减轻车辆不稳定条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中由所述处理器检测所述俯仰传感器故障包括以下步骤：

从出故障的俯仰传感器获得感测数据，所述出故障的俯仰传感器专用于监测稳定条件中的俯仰；

产生作为所述出故障的俯仰传感器中的所述感测数据和所述至少一个无故障传感器中的所述虚拟传感器值的函数的残差；

比较所述残差与阈值；以及

响应于所述残差超过所述阈值而检测到所述俯仰传感器故障。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述阈值包括自适应阈值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中用于所述俯仰率的所述自适应阈值是利用以下方程确定：

T_dθ＝max(T_θ(k)，T_θ(k-1)...，T_θ(k-W_θ))，

其中T_θ是相应的瞬时自适应阈值，且其中W_θ是俯仰感测操作期间用于计算所述自适应阈值的时间窗的长度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述瞬时自适应阈值是利用以下方程确定：

其中a_x是纵向加速度，确定所述自适应阈值的固定静态界限，其中常数将纵向激励的函数与所述自适应阈值相加。

6.根据权利要求2所述的方法，其中确定作为所述至少一个无故障传感器中的所述感测数据的函数的所述俯仰率的虚拟传感器值是利用以下方程确定：

其中是呈虚拟传感器的形式的估计的车辆俯仰率，是使用未以ij下标为索引的相应车辆传感器计算的估计的车体俯仰率，R是描述车辆簧上质量相对于框架参考坐标系统的定向的旋转矩阵，是估计的车辆俯仰角，是估计的车辆侧倾角，且是路面坡度角的估计的变化率，其全部使用未以ij下标为索引的车辆传感器而计算。

7.根据权利要求2所述的方法，其中产生作为所述出故障的俯仰传感器中的所述感测数据和所述至少一个无故障传感器中的所述虚拟传感器值的函数的所述残差是由以下方程确定：

其中是所述虚拟传感器值且是所述俯仰传感器中的测量值。

8.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述残差超过所述阈值而检测到所述传感器故障进一步包括确定所述故障是否持续一定时间周期的步骤。