[发明专利]对传感器布置结构在不稳定故障方面的故障分析

说明书

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)。

本发明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，本发明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。

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。

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。

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。

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。

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。

在此背景下，本发明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。

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。

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。

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。

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。