基于轮速特征的防抱死制动系统故障检测技术研究

张永辉 宋健
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

【摘要】比较了磁电式和霍尔式传感器最低测量轮速的影响因素，分析了控制软件最低计算轮速与采样周期的关系，明确了防抱死制动系统最低轮速的成因。基于单轮动力学模型研究了车轮在正常工况下角加速度及其变化率的物理限值。以最低轮速、轮角加速度及其变化率作为特征，设计了轮速在线故障检测算法，利用故障模拟试验对算法进行了验证，结果表明该技术可有效识别多种类型的轮速故障。

主题词：防抱死制动系统 故障检测 轮速传感器

1 前言

轮速信号是防抱死制动系统（ABS）基本的控制输入，根据其计算的轮速、轮加速度、滑移率等是ABS逻辑门限控制的核心参数。轮迷信号异常会使ABS参数计算值偏离真实值，影响ABS控制效果。为提高ABS可靠性，需要增强ABS对轮速信号故障的检测能力。

ABS的ECU硬件设计中包含轮速传感器诊断电路，通过测量轮速传感器工作电压判断传感器的断路、短路故障。但由于轮速信号故障模式较多，并非都是传感器的问题，所以采用硬件诊断所有类型故障将增加ECU设计难度。而基于模型的故障检测技术可通过软件监控信号，根据信号估算值与测量值的误差实现传感器的故障检测。本文通过分析轮速信号测量技术，研究车辆运行中车轮的动

6 结论

a. ABS最低轮速由软件最低计算轮速和传感器最低测量轮速的较大值决定。

b. 磁电式传感器最低测量轮速对间隙敏感，可以此来检测传感器与齿圈的间隙。

c. 正常轮速信号存在动力学特征，可由此检测出间隙、齿圈等故障导致的异常信号。