本发明实施例涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种车辆故障检测方法、装置、车辆和存储介质。
背景技术：
随着社会经济的发展，汽车逐渐融入到生活的方方面面，但是随着汽车用途的普及，对环境和能源带来了前所未有的压力，因此，电动汽车和混动汽车成为当前世界公认的发展趋势。目前电动汽车采用真空泵抽真空为制动系统提供助力，当驾驶员踩下制动踏板时，通过大气压力和真空罐间的压力差来提供制动助力，同时真空罐里的真空度降低，当真空度降低到一定程度时，可以使用真空泵补充真空罐的真空度，以保障电动汽车的制动效果。在电动汽车中真空泵是唯一的真空源，如何保障真空泵的正常运转成为当前研究的重点。
现有技术中，对真空泵故障检测仅限于判定真空泵的压力传感器的电压是否处于正常范围，当真空泵压力传感器的电压处于正常范围时确定真空泵无故障，上述技术方案对真空系统的故障检测存在缺陷，无法检测到正常电压范围内时真空系统的故障，车辆行驶存在安全隐患。
技术实现要素：
本发明提供一种车辆故障检测方法、装置、车辆和存储介质，以实现车辆真空泵的故障检测，可提高故障检测的准确性，提升了车辆行驶的安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆故障检测方法，该方法包括：
获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力；
根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障；
当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取预存的真空泵极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆故障检测装置，该装置包括：
参数获取模块，用于获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力；
真空故障模块，用于根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障；
环境故障模块，用于当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取真空泵预存的极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：
一个或多个控制器；
一个或多个真空泵传感器，用于获取真空泵的真空压力；
一个或多个环境传感器，用于获取环境压力；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如本发明实施例中任一所述的车辆故障检测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的车辆故障检测方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力，基于真空泵开启状态和制动踏板状态确定压力变化趋势，根据真空压力和压力变化趋势检测真空泵传感器故障，当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取真空泵的极限压力，根据极限压力和环境压力检测环境传感器故障，实现了对车辆真空泵相关传感器的故障检测，当真空泵传感器电压处于正常范围时检测真空系统的故障，消除了车辆行驶安全隐患，可增强车辆的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种车辆故障检测方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种车辆故障检测方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种真空泵传感故障检测的示例图；
图4是本发明实施例二提供的一种故障控制的效果示意图；
图5是本发明实施例二提供的一种环境传感器故障检测的示例图；
图6是本发明实施例二提供的一种通信故障下真空泵控制效果示意图；
图7是本发明实施例二提供的一种通信故障下真空泵控制效果示意图；
图8是本发明实施例三提供的一种车辆故障检测装置的结构示意图；
图9是本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种车辆故障检测方法的流程图，本实施例可适用于车辆真空泵相关传感器故障检测的情况，该方法可以由车辆故障检测装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的方式来实现，参见图1，本发明实施例提供的方法包括：
步骤101、获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力。
其中，真空泵可以是车辆中提供真空源的设备，真空泵开启时可以为车辆提供真空，真空泵开启状态可以包括开启状态和未开启状态；制动踏板可以是启动车辆制动的装置，当制动踏板被踩下时，车辆可以开始减速，当制动踏板未被踩下时，可以保持车辆原始行驶状态；真空泵传感器可以设置在真空泵内，可以对真空泵内部的压力进行检测，真空压力可以时真空泵传感器测得真空泵的压力；环境传感器可以设置在车辆的机舱中，可以获取到车辆所处环境的大气压力。
在本发明实施例中，可以由车辆中的整车控制器获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空压力和环境压力，具体的，获取的方式可以为获取对应参数来源的电压信号，整车控制器可以按照周期获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空压力和环境压力，也可以实时获取上述参数。
步骤102、根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障。
其中，压力变化趋势可以是预先存储的变换趋势，可以包括降低趋势和增高趋势等，真空泵开启状态、制动踏板状态和压力变化趋势存在对应关系，真空泵开启状态和制动踏板状态不同时，对应的压力变化趋势可以不同。
具体的，可以根据获取到的真空泵开启状态和制动踏板状态确定对应的压力变化趋势，示例性的，当真空泵处于开启状态时，由于制动踏板未被踩下时，由于真空泵抽真空并且真空度不会被消耗，因此真空泵中的压力可以逐渐增大，可以将真空泵处于开启状态且制动踏板未被踩下对应的压力变化趋势确定为增高趋势，可以根据真空泵开启状态和制动踏板在物理环境中对真空泵压力的实际影响关系确定压力变化趋势。
步骤103、当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取预存的真空泵极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。
其中，环境传感器只要当真空泵传感器正常工作时才能进行故障检测，极限压力可以是真空泵抽真空所能达到的最大压力，极限压力可以与真空泵的性能和所处环境的大气压力相关，当环境压力越大时，真空泵所能达到的极限压力越小。
在本发明实施例中，当对真空泵传感器进行故障检测后，若确定真空泵传感器处于正常工作状态，可以获取真空泵的极限压力，真空泵的极限压力可以根据实验室测试获取或者根据车辆实际情况获取。当获取到真空泵的极限压力和车辆所处环境的环境压力时，可以确定极限压力与环境压力的关系确定环境传感器是否故障，例如，极限压力与环境压力的关系在真空泵的性能范围内，说明环境传感器测量的数据正确，则环境传感器可以处于正常工作状态，否则，可以认为环境传感器故障。
本发明实施例的技术方案，通过获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力，基于真空泵开启状态和制动踏板状态确定压力变化趋势，根据真空压力和压力变化趋势检测真空泵传感器故障，当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取真空泵的极限压力，根据极限压力和环境压力检测环境传感器故障，实现了对车辆真空泵相关传感器的故障检测，防止真空系统故障不能被及时发现，当真空泵传感器电压处于正常范围时仍能准确判断真空系统的故障，可消除车辆行驶的安全隐患，增强了车辆的安全性。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种车辆故障检测方法的流程图，本发明实施例是以上述发明实施例为基础的具体化，参见图2，本发明实施例的方法包括：
步骤201、分别获取所述真空泵传感器和所述环境传感器的电压信号。
其中，电压信号可以是衡量真空泵传感器和环境传感器是否正常工作的信号，当电压信号过高或者过低时，真空泵传感器和环境传感器均不能正常工作，例如，当电压信号过高时，真空泵传感器可以能处于电压过高故障，当电压信号过低时，真空泵传感器可以处于电压过低故障。
在本发明实施例中，为了进一步提高车辆真空泵故障的检测，可以根据真空压力和环境压力对故障检测之前，可以先获取真空泵传感器和环境传感器的电压信号。示例性的，可以由整车控制器采集真空泵传感器的供电电压和环境传感器的供电电压。
步骤202、判断电压信号满足预设条件。
其中，预设条件可以是判断真空泵传感器和环境传感器正常工作的条件，可以包括电压的上限和下限等。
具体的，可以获取真空泵传感器和环境传感器的正常工作电压范围，可以将判断的电压信号是否与预设条件的工作电压范围内。示例性的，预设条件可以为0.5v到4.5v，判断真空泵传感器和环境传感的电压信号是否满足上述的电压范围。
步骤203、若所述电压信号满足预设条件，则确定所述真空泵传感器和环境传感器处于正常工作状态。
具体的，当真空泵传感器和环境传感器的电压信号属于预设条件范围时，可以认为真空泵传感器的电压信号和环境传感器的电压信号满足预设条件。
步骤204、若否，则确定所述真空泵传感器和/或环境传感器故障。
在本发明实施例中，当真空泵传感器的电压信号或者环境传感器的电压信号不满足预设条件时，则可以确定对应的真空泵传感器和环境传感器故障，例如，真空泵传感器的电压信号高于预设条件的上限范围，则可以确定真空泵传感器故障。
步骤205、获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力。
具体的，可以由整车控制器获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力，整车控制器获取上述参数的时机可以相同，也可以不同，例如，当整车控制器需要对真空泵传感器进行故障检测时再获取制动踏板状态和真空泵开启状态，而真空传感器的真空压力可以实时获取，获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力的时机可以不同步。
步骤206、对真空泵开启状态和制动踏板状态进行判断。
其中，真空泵开启状态可以真空泵处于开启或者关闭的状态，可以由整车控制器通过车载总线或硬线获取，制动踏板状态可以是车辆制动踏板的状态，当制动踏板踩下时，真空泵产生的真空度可以被消耗以进行车辆减速，当制动踏板未被踩下时，真空泵产生的真空度可以不发生变化。
具体的，可以由整车控制器对真空泵和制动踏板进行检测确定真空泵开启状态和制动踏板状态。
步骤207、若所述制动踏板状态为未踩下状态，并且真空泵开启状态为开启状态，则确定所述压力变化趋势为增高趋势。
其中，未踩下状态可以是制动踏板未被此踩下的状态，车辆中的真空度未被消耗，车辆的行驶速度可以不发生变化。开启状态可以是指真空泵工作状态，当真空泵处于开启状态时，真空泵进行抽真空，车辆中的真空度可以上升。
具体的，如果制动踏板处于未踩下状态，车辆的真空度不被消耗，而真空泵处于工作状态，此时真空泵可以在进行抽真空，真空泵的真空度逐渐增高，对应真空压力的压力值的绝对值可以处于增高趋势。
步骤208、若所述制动踏板状态为踩下状态，并且真空泵开启状态为未开启状态，则确定所述压力变化趋势为降低趋势。
在本发明实施例中，如果制动踏板被踩下时，车辆需要消耗真空度辅助车辆减速，而真空泵开启状态为未开启状态，真空泵不会抽真空为车辆提供真空度，这种情况下，真空泵传感器的压力变化可以为降低趋势。
步骤209、将真空压力按照获取时间进行排序，并根据排序后的真空压力确定当前压力变化趋势。
其中，当前压力变化趋势可以是根据真空泵传感器数据确定出的压力变化趋势可以是真空泵传感器实际的变换趋势。
在本发明实施例中，可以将获取到的真空泵传感器的真空压力按照获取时间进行排序，可以根据排序后的真空压力的大小变化趋势确定出真空泵传感器实际测量得到的压力变化趋势。
步骤210、判断当前压力趋势与所述压力变化趋势不相同。
具体的，可以将真空泵的当前压力趋势与压力变化趋势进行对比，判断实际由真空泵传感器测量到的压力趋势是否与压力变化趋势不相同，其中，压力变化趋势是真空泵传感器的理论变化趋势，当真空泵传感器正常时，真空泵传感器的当前压力趋势应当与压力变化趋势一致。
步骤211若当前压力趋势与所述压力变化趋势不相同，则确定真空传感器故障。
在本发明实施例中，真空泵传感器的理论变化趋势，当真空泵传感器正常时，真空泵传感器的当前压力趋势应当与压力变化趋势一致，当真空泵传感器的当前压力趋势与压力变化趋势不相同，可以说明真空泵传感器测取到的真空压力不准确，可以说明真空泵传感器处于故障状态。
步骤212、若当前压力趋势与所述压力变化趋势相同，则确定真空泵处于正常工作状态。
具体的，如果真空泵传感器的当前压力趋势与压力变化趋势相同，可以表征真空泵传感器与理论的压力变化趋势相同，真空泵可以处于正常工作状态。
步骤213、当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取预存的真空泵极限压力。
其中，极限压力可以是真空泵在当前环境中可以抽真空达到的最大压力。
在本发明实施例中，当真空泵传感器处于正常工作时，可以对环境传感器进行检测判断是否存在故障，在检测前可以先获取到真空泵的极限压力。
可选的，当车辆处于准备状态时，控制所述真空泵进行抽真空；当真空泵传感器的真空压力的变化率小于阈值变化率时，将所述真空泵传感器的真空压力作为极限压力。
其中，准备状态可以是车辆各项设备处于工作准备的状态，例如车辆的ready状态；真空压力的变化率可以是单位时间内真空压力的变化量，阈值变化率可以用于表征真空泵达到极限的状态的参数，可以在实验室中预先测取。
在本发明实施例中，当车辆处于ready状态后，可以控制真空泵进行工作直到单位时间内的压力变化量小于阈值变化率，可以确定此时真空泵中的真空压力达到极限，可以将此时真空泵传感器测取到大的真空泵压力作为极限压力。可以在当前环境中获取到极限压力后，可以将极限压力存储到整车控制器中，在需要获取极限压力时，可以直接获取。
示例性的，整车控制器判断真空压力绝对值的变化斜率r是否小于一定值r1且大于0，如果满足持续时间t，该步骤的目的在于使真空泵抽到其极限情况，通过极限真空压力值及真空泵的能力η来计算环境压力，以此校验环境压力传感器采集的数据是否准确。而真空泵的能力η可以通过真空泵的台架试验得到，其能力与真空泵的工作允许时间相关，允许时间可以通过整车控制器存储。真空压力绝对值的变化斜率r＝dp/dt，计算时，要考虑传感器的采集波动，避免出现斜率波动的情况。当r<r1时(r1需要根据实车标定，去真空压力基本不变时的斜率)，如果真空压力保持t时间后，则认为真空压力达到了真空泵的能力。
步骤214、将所述极限压力与所述环境压力的比值确定为检测系数。
其中，检测系数可以是反应真空泵当前抽真空能力的系数，极限压力与环境压力的比值可以是真空泵的检测系数。
具体的，整车控制器可以将存储的极限压力与环境传感器获取到的环境压力进行计算确定出极限压力与环境压力的比值，可以将该比值作为检测系数。
步骤215、判断所述检测系数在预设评价范围内。
其中，评价范围可以是评价真空泵抽真空泵能力的范围。
在本发明实施例中，可以判断检测系数是否在预设的评价范围内，例如，判断计算环境压力pcal＝p2与环境传感器采集压力p3的比值pcal/p3是否在合理范围内，0.8≤pcal/p3≤1.2。
步骤216、若所述检测系数在预设评价范围内，则确定所述环境传感器处于正常工作状态。
具体的，当检测系数属于预设评价范围，可以说明环境传感器获取到的环境压力属于正常范围内，该环境传感器可以处于正常状态。
步骤217、若所述检测系数不属于预设评价范围内，则确定所述环境传感器故障。
在本发明实施例中，当检测系数属于预设评价范围时，极限压力与环境压力的比值超出评价范围，可以表明当前真空泵的工作性能超出正常的真泵的工作性能，可以确定环境传感器发生故障，获取到的环境压力不准确。
本发明实施例的技术方案，通过真空泵传感器和环境传感器的电压信号判断真空泵传感器和环境传感器是否故障，当真空泵传感器和环境传感器正常时，获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力，根据真空泵开启状态和制动踏板状态确定压力变化趋势，将真空泵传感器的当前压力趋势与压力变化趋势进行对比，当趋势相同时，确定真空泵传感器处于正常工作状态，当趋势不相同时，确定真空泵传感器处于故障。在真空泵传感器处于正常工作状态时，可以获取真空泵的极限压力，根据极限压力及环境压力确定真空泵的检测系数，若检测系数处于评价范围内，则环境传感器正常工作，否则环境传感器故障，实现了对真空泵相关传感器的故障检测，可及时发现真空系统故障，增强了车辆行驶的安全性。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，当所述真空泵传感器故障和所述环境传感器故障时，根据对应的预设控制策略对真空泵进行控制。
在本发明实施例中，当真空泵传感器或者环境传感器发生故障时，可以根据预设的控制策略对真空泵进行控制，可以防止真空泵故障，可以理解的是，当真空泵传感器故障时，采取的控制策略可以与环境传感器故障时采取控制策略不相同。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，当所述真空泵传感器故障和所述环境传感器故障时，根据对应的预设控制策略对真空泵进行控制，包括：
若所述真空泵传感器故障，当检测到制动踏板状态为踩下状态时，控制真空泵开启预设第一开启时长，再控制真空泵关闭预设关闭时长；若所述真空泵传感器故障，当检测到制动踏板状态为未踩下状态时，控制真空泵开启预设第二时长后关闭；若所述环境传感器故障，提高真空泵的关闭压力门限值。
其中，第一开启时长可以是车辆中由于制动操作消耗真空度时真空泵的开启时长，关闭时长可以是真空泵工作时，真空泵工作间隔中的关闭时长，可以防止真空泵连续工作造成高温损坏。第二开启时长可以是车辆中无真空度消耗时的工作时长，当真空泵工作第二开始时长后，可以关闭真空泵。
在本发明实施例中，若真空泵传感器故障，当有制动踏板被踩下时，车辆的真空度存在消耗，真空泵可以开启第一开启时长，然后关闭第二时长，并且可以一直重复此过程；当制动踏板未被踩下时，车辆真空度不存在消耗时，可以开启第二开始时长，由真空泵工作保证车辆的真空度保持在安全水平，可以理解的是，对真空泵进行控制时，还可以对制动液压主缸压力的变化率进行检测，当制动液压主缸压力的变化率小于阈值时，可以认为车辆的真空度不发生变化，可以控制真空泵停止工作。
示例性的，图3时本发明实施例三提供的一种真空泵传感器故障检测的示例图，参见图3，真空压力传感器检测方法包括如下步骤：步骤s1，真空压力传感器放置在真空罐中，用于采集真空罐中的绝对压力，并通过电压信号反馈给上层控制器。步骤s2，真空压力传感器故障一检测步骤：上层控制器采集真空压力传感器发出的电压信号及给真空压力传感器供电的电压信号后，判断这两个电压是否处于合理的电压范围内，如果超过一定值，则认为电压过高故障，如果低于一定值，则认为电压过低故障。如果没有处于合理范围内，则进入步骤s3，如果处于合理范围内，则进入步骤s4。例如，一般的，真空压力传感器发出的电压信号正常应该在0.5-4.5v以内，如果高于4.5v，或者低于0.5v则认为该传感器电压故障。具体判断故障的电压范围，应该根据实际传感器型号进行设计。步骤s3，检测到真空压力传感器故障一，则结束真空压力传感器故障判断逻辑，进入根据制动信号控制真空泵开启关闭步骤。当真空压力传感器没有真空压力传感器故障一所检测的故障时，则进入真空压力传感器故障二判断模块。其中，真空压力传感器故障二判断模块也可以称为真空压力合理性校验，合理检测包括两种情况，一、当制动踏板被踩下，且未开启真空泵时，真空压力绝对值会降低；二、没有踩下制动踏板，且开启真空泵时，真空压力绝对值会增加。如果上层控制判断此时真空压力没有按照上述描述变化超过一定阈值的时间，则认为真空压力传感器故障。步骤s4，判断制动踏板是否被踩下，如果踩下，则进入步骤s5，如果没有踩下，则进入步骤s6。步骤s5，上层控制器实时判断真空泵的控制命令是否为开启，如果没有开启，则进入步骤s7，如果真空泵为开启状态，则返回到s1，重复之前的步骤。步骤s7，上层控制器实时判断真空压力绝对值的斜率是否大于p_positive，如果大于p_positive超过2s，则认为真空压力传感器所采集的数据有问题，进入到步骤s9。根据真空系统匹配，需要对p_positive进行标定步骤s7，上层控制器实时判断真空压力绝对值的斜率是否小于p_negtive，如果小于p_negtive超过2s，则认为真空压力传感器所采集的数据有问题，进入到步骤s9。根据真空系统匹配，需要对p_positive和p_negtive进行标定，一般可以设置为一个较小的数，例如p_positive＝1hpa/s，p_negative＝-1hpa/s。步骤s10，真空压力传感器故障后的处理措施：当检测到真空压力传感器故障后，此时上层控制器会根据制动踏板的开关信号，对真空泵进行控制。首先上层控制器需要保证制动踏板开关信号的可靠性，例如通过两路开关电压信号校验或者通过制动主缸压力信号进行开关信号的校验。在保证制动开关信号可靠的情况下，对真空泵进行开关控制。图4是本发明实施例二提供的一种故障控制的效果示意图；如图4所示，上层控制器按照制动信号控制真空泵开启或关闭。tb1时刻，驾驶员持续踩下制动踏板，真空泵工作，在工作△t1时间后停止工作△t2时长；根据真空系统的匹配结果，可以设定具体的抽真空时间和停止工作时间，例如设定△t1＝10s，△t2＝2s。当检测到制动主缸压力的斜率在一定范围内保持时，如图4中的tb2时刻，此时主缸压力斜率维持在一定范围内，例如在正负1bar/s时超过△t3时长，则停止真空泵工作，以避免真空泵长时间运转。△t3时长根据实车主缸压力与真空压力的关系设定，例如设定为2s。当检测到制动开关从踩下到松开时，如图4中tb4时刻，真空泵连续工作△t4时间。松开制动踏板后，真空压力会降低一部分，抽△t4时长真空可以恢复真空罐中的真空压力。一般根据抽真空的能力设定该时长，一般在6-10s之间。
示例性的，图5是本发明实施例二提供的一种环境传感器故障检测的示例图；参见图5，环境传感器检测方法如下步骤：步骤s1，环境传感器布置在整车前机舱中，用于采集环境压力，并通过电压信号反馈给上层控制器。步骤s2，环境传感器故障检测模块一：上层控制器采集环境传感器发出的电压信号及给环境传感器供电的电压信号后，判断这两个电压是否处于正常的电压范围内，如果超过一定值，则认为电压过高故障，如果低于一定值，则认为电压过低故障。如果没有处于合理范围内，则进入步骤s3，如果处于合理范围内，则进入步骤s4。例如：一般的，环境传感器发出的电压信号正常应该在0.5-4.5v以内，如果高于4.5v，或者低于0.5v则认为该传感器电压故障。具体判断故障的电压范围，应该根据实际传感器型号进行设计。步骤s3，检测到环境传感器故障检测模块一，则结束环境传感器故障判断逻辑，进入环境传感器故障处理模式。在没有真空压力传感器故障的基础上，环境传感器没有环境传感器故障检测模块一所检测的故障时，则进入环境传感器故障检测模块二。其中环境传感器故障一所检测的故障是实时判断的，即一旦检测到故障一，则进入到相应的故障处理模式中。步骤s4，检测车辆是否ready，如果此时车辆处于ready状态，则进入环境压力合理性校验步骤s5。步骤s5，上层控制器通过控制真空泵抽到极限真空压力，以此自学习当前的环境压力。具体的，上层控制器控制真空泵的关闭门限为p1(该压力绝对值较大，即正常情况下无法达到该真空压力，例如可以设置成-100kpa等)。随后进入到步骤s6。步骤s6，上层控制器判断当没有踩制动且真空泵开启的情况下，进入步骤s7，如果不满足条件，则重复上s1步骤。步骤s7，上层控制器判断真空压力绝对值的变化斜率r是否小于一定值r1且大于0，如果满足持续时间t，则进入到步骤s8，否则返回步骤s5。该步骤的目的在于使真空泵抽到其极限情况，通过极限真空压力值及真空泵的能力η来计算环境压力，以此校验环境传感器采集的数据是否准确。而真空泵的能力η可以通过真空泵的台架试验得到，其能力与真空泵的允许时间相关，允许时间可以通过上层控制器记录。真空压力绝对值的变化斜率r＝dp/dt，计算时，要考虑传感器的采集波动，避免出现斜率波动的情况。当r<r1时(r1需要根据实车标定，去真空压力基本不变时的斜率)，如果真空压力保持t时间后，则认为真空压力达到了真空泵的能力。步骤s8，停止真空泵的工作，并记录进入步骤s8时的真空压力p2，判断计算环境压力pcal＝p2/η与环境传感器采集压力p3的比例pcal/p3是否在合理范围内，例如0.8≤pcal/p3≤1.2，则认为环境传感器校验正常。一旦成功记录一次合理的p2，当前驾驶循环恢复真空泵关闭门限为正常逻辑计算值，进入步骤s9，本次车辆ready情况下不再校验环境传感器，直到驾驶员熄火操作。如果校验结果不在合理范围内，则进入步骤s10。步骤s10，记录环境传感器故障二，并进入环境传感器故障处理模式。环境传感器故障后的处理措施：当检测到环境传感器故障时，有三种方式处理：环境传感器故障处理方法一：环境传感器故障检测模块二故障时，利用环境传感器故障检测模块二中记录的极限真空压力p2，上层控制器将环境压力p3置为p2/η(η为真空泵的能力系数，即真空泵抽取极限真空压力与环境压力的比值)。环境传感器故障处理方法二：环境传感器故障(包括故障检测模块一、二两类故障)时，将真空泵开启的门限改为在高原时的门限值，该真空压力值可以保证基本的制动感觉。将真空泵关闭的门限改为平原时的门限值，并根据真空压力的斜率来查表计算关闭真空泵的门限，使得真空泵在一定真空压力斜率时可以提前关闭真空泵。环境传感器故障处理方法二：环境传感器故障(包括故障检测模块一、二两类故障)时，将真空泵开启关闭的门限改为在高原时的门限值，并通过仪表等提示驾驶员故障。上述三种方法，处理方法一基本不影响驾驶员的制动感觉，其他两种情况可能会对驾驶制动感觉有影响，需要提示驾驶员注意。三种方法均适用于环境传感器故障时的处理，同时，可以适用于没有安装环境传感器的车辆。
示例性的，在真空泵的控制中，由于真空泵没有反馈是否工作的信号给上层控制器，如，由于整车控制器芯片故障、线路故障和继电器故障时，对于真空泵的控制来说实际为开环控制。因此需要检测真空泵控制通讯是否正常。图6是本发明实施例二提供的一种通信故障下真空泵控制效果示意图，图7是本发明实施例二提供的一种通信故障下真空泵控制效果示意图；图6可以是真空泵工作状态下通信故障的控制效果示意图，图7可以是真空泵未工作状态下通信故障的控制效果示意图，参见图6和图7，通过对真空泵进行故障监控，可以通过开启和关闭真空泵使得车辆真空系统中的真空压力可以保持在一定范围，并且可以使得真空泵到达关闭门限，防止真空泵由于连续工作而损坏。而当真空泵处于关闭状态时，通过真空泵故障监控防止真空泵的真空度降低，使得真空压力保持在一定范围，仍能辅助车辆制动提高了车辆的安全性。
实施例三
图8是本发明实施例三提供的一种车辆故障检测装置的结构示意图，可执行本发明任意实施例所提供的车辆故障检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可以由软件和/或硬件实现，具体包括：参数获取模块410、真空故障模块420和环境故障模块430。
参数获取模块410，用于获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力。
真空故障模块420，用于根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障。
环境故障模块430，用于当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取真空泵预存的极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。
本发明实施例的技术方案，通过参数获取模块获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力，真空故障模块基于真空泵开启状态和制动踏板状态确定压力变化趋势，根据真空压力和压力变化趋势检测真空泵传感器故障，环境故障模块当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取真空泵的极限压力，根据极限压力和环境压力检测环境传感器故障，实现了对车辆真空泵相关传感器的故障检测，当真空泵传感器电压处于正常范围时真空泵的故障，消除了车辆行驶安全隐患，可增强车辆的安全性。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，真空故障模块包括：
状态判断单元，用于对所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态进行判断。
降低趋势单元，用于若所述制动踏板状态为踩下状态，并且真空泵开启状态为未开启状态，则确定所述压力变化趋势为降低趋势；
增高趋势单元，用于若所述制动踏板状态为未踩下状态，并且真空泵开启状态为开启状态，则确定所述压力变化趋势为增高趋势。
当前趋势单元，用于将真空压力按照获取时间进行排序，并根据排序后的真空压力确定当前压力变化趋势。
故障检测单元，用于若所述当前压力趋势与所述压力变化趋势不相同，则确定真空传感器故障；否则，则确定真空传感器处于正常工作状态。
进一步的，在上述发明实施的基础上，还包括：
控制模块，用于当车辆处于准备状态时，控制所述真空泵进行抽真空。
极限获取模块，用于当真空泵传感器的真空压力的变化率小于阈值变化率时，将所述真空泵传感器的真空压力作为极限压力。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，环境故障模块包括：
系数确定单元，用于将所述极限压力与所述环境压力的比值确定为检测系数。
状态确定单元，用于若所述检测系数在预设评价范围内，则确定所述环境传感器处于正常工作状态；
故障确定单元，用于若所述检测系数不属于预设评价范围内，则确定所述环境传感器故障。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，还包括：
电压获取模块，用于分别获取所述真空泵传感器和所述环境传感器的电压信号。
电压检测模块，用于若所述电压信号满足预设条件，则确定所述真空泵传感器和环境传感器处于正常工作状态；若否，则确定所述真空泵传感器和/或环境传感器故障。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，还包括：
控制模块，用于当所述真空泵传感器故障和所述环境传感器故障时，根据对应的预设控制策略对真空泵进行控制。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，控制模块包括：
第一控制单元，用于若所述真空泵传感器故障，当检测到制动踏板状态为踩下状态时，控制真空泵开启预设第一开启时长，再控制真空泵关闭预设关闭时长。
第二控制单元，用于若所述真空泵传感器故障，当检测到制动踏板状态为未踩下状态时，控制真空泵开启预设第二时长后关闭。
第三控制单元，用于若所述环境传感器故障，提高真空泵的关闭压力门限值。
实施例四
图9是本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图，如图9所示，该车辆包括控制器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；车辆中控制器70的数量可以是一个或多个，图9中以一个控制器70为例；车辆中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车辆故障检测方法对应的程序模块(例如，车辆故障检测装置中的参数获取模块410、真空故障模块420和环境故障模块430)。控制器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的车辆故障检测方法。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于控制器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。一个或多个真空泵传感器，用于获取真空泵的真空压力；一个或多个环境传感器，用于获取环境压力。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车辆故障检测方法，该方法包括：
获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力；
根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障；
当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取预存的真空泵极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车辆故障检测方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述车辆故障检测装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
技术特征：
1.一种车辆故障检测方法，其特征在于，包括：
获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力；
根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障；
当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取预存的真空泵极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障，包括：
对所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态进行判断；
若所述制动踏板状态为踩下状态，并且真空泵开启状态为未开启状态，则确定所述压力变化趋势为降低趋势；
若所述制动踏板状态为未踩下状态，并且真空泵开启状态为开启状态，则确定所述压力变化趋势为增高趋势；
将真空压力按照获取时间进行排序，并根据排序后的真空压力确定当前压力变化趋势；
若所述当前压力趋势与所述压力变化趋势不相同，则确定真空传感器故障；
否则，则确定真空传感器处于正常工作状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述真空泵的极限压力包括：
当车辆处于准备状态时，控制所述真空泵进行抽真空；
当真空泵传感器的真空压力的变化率小于阈值变化率时，将所述真空泵传感器的真空压力作为极限压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障，包括：
将所述极限压力与所述环境压力的比值确定为检测系数；
若所述检测系数在预设评价范围内，则确定所述环境传感器处于正常工作状态；
若所述检测系数不属于预设评价范围内，则确定所述环境传感器故障。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力之前，还包括：
分别获取所述真空泵传感器和所述环境传感器的电压信号；
若所述电压信号满足预设条件，则确定所述真空泵传感器和环境传感器处于正常工作状态；
若否，则确定所述真空泵传感器和/或环境传感器故障。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述真空泵传感器故障和所述环境传感器故障时，根据对应的预设控制策略对真空泵进行控制。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据对应的预设控制策略对真空泵进行控制包括：
若所述真空泵传感器故障，当检测到制动踏板状态为踩下状态时，控制真空泵开启预设第一开启时长，再控制真空泵关闭预设关闭时长；
若所述真空泵传感器故障，当检测到制动踏板状态为未踩下状态时，控制真空泵开启预设第二时长后关闭；
若所述环境传感器故障，提高真空泵的关闭压力门限值。
8.一种车辆故障检测装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力；
真空故障模块，用于根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障；
环境故障模块，用于当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取真空泵预存的极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
一个或多个控制器；
一个或多个真空泵传感器，用于获取真空泵的真空压力；
一个或多个环境传感器，用于获取环境压力；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如权利要求1-7中任一所述的车辆故障检测方法。
10.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的车辆故障检测方法。
技术总结
本发明实施例公开了一种车辆故障检测方法、装置、车辆和存储介质。该方法包括：获取真空泵开启状态、制动踏板状态、真空泵传感器的真空压力和环境传感器的环境压力；根据所述真空泵开启状态和所述制动踏板状态确定预设的压力变化趋势，并根据所述真空压力及所述压力变化趋势检测真空泵传感器故障；当真空泵传感器处于正常工作状态时，获取预存的真空泵极限压力，并根据所述极限压力和所述环境压力检测环境传感器故障。本发明实施例的技术方案，实现了真空传感器电压处于正常范围时真空系统的故障，提高了真空泵系统故障检测的准确性，可增强车辆行驶的安全性。
技术研发人员：庞尔超;赵永强;张强;李军;刘建康;刘元治
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：.08.09
技术公布日：.02.21
