CN109782742B - 一种执行器慢响应诊断方法 - Google Patents

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张鹏
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Abstract

本发明公开了一种执行器慢响应诊断方法，属于汽车发动机电子控制领域，针对传统执行器响应性诊断的困难，通过时间积分变化率，比较慢响应状态在动态工况中的变化率来判断执行器响应性状态。可以通过慢响应发生的时间累积，精确的表示出慢响应故障发生的比率，使慢响应故障诊断更为准确，便于精确的识别故障的发生。

Description

一种执行器慢响应诊断方法
技术领域
本发明属于汽车发动机电子控制领域。
背景技术
随着世界范围内环保意识的持续提高，车辆排放法规日趋严格。当前中国已经大范围开始推行国Ⅳ排放法规，在北京、上海等发达地区开始推行国Ⅴ排放法规。未来2020年左右将推行国Ⅵ排放法规。法规将对影响排放的执行器的响应性能提出明确要求，需要对执行器卡滞、积碳等故障作出判断。
在满足国Ⅵ排放法规的新一代柴油机结构中，电控可调节的增压***配合气路***中EGR(废气再循环)和节流阀等执行器进行耦合控制，改善柴油机的燃烧、控制排温、优化排放。当各个执行器响应性能下降后，气路的管理策略将受到显著的负面影响，最终导致燃烧恶化，排放物超标。
传统的执行器响应性诊断，在满足诊断条件后，利用当前气体流量与在此工况下标定的门限流量值进行比较来进行判断。这种方法需要进行大量数据的标定工作，并且可靠性和准确性无法保证，容易产生误判。
发明内容
本发明针对传统执行器响应性诊断的困难，通过时间积分变化率，比较慢响应状态在动态工况中的变化率来判断执行器响应性状态。
所采用的技术方案是：
一种执行器慢响应诊断方法，具体步骤如下：
1)首先需要判断诊断功能的准入条件，具体如下：
A、冷却液是否满足门限值60℃要求；
B、大气温度满足-7℃～35℃区间要求；
C、大气压力满足75kPa～110kPa门限值要求；
D、油量需要满足上下限值Qmin～Qmax区间，下限值Qmin和上限值Qmax(mg/st)根据当前转速值查询转速执行器油量图表确定。
2)当上述准入条件满足后，进入动态响应的计算。
当判断公式
|Vpos-Vposlowpass|＞Vposthd (1)
成立时，经过0.5s的延时确认进入动态计算工况A，此时flag_a＝1否则flag_a＝0；其中，Vpos为执行器控制输出值，Vposlowpass为经过滤波的执行器控制输出值，Vposthd为判断阈值，通过Vposlowpass二维门限值图表查表获得，范围为5％-10％。
设：
Figure BDA0001964305680000021
其中，Vposfb执行器传感器反馈值，如果B＞A则认为当前循环执行器响应性慢事件发生flag_b＝1否则flag_b＝0。
将动态工况标志flag_a和慢响应标志flag_b分别进行离散化***的累加处理，
根据函数y＝u×Td+TiLast进行计算，
其中y为累加后的时间输出值，u为标志输入，包括flag_a和flag_b，Td为时间步长，时间步长与执行器相应判断***的调用周期相等，TiLast等于上一个计算循环的时间输出值y，初始值为0。
动态工况标志flag_a和慢响应标志flag_b经过上述函数计算后分别得到动态工况持续时间TIA和慢响应工况持续时间TIB。
如果动态工况持续时间TIA不满足阈值要求，则认为执行器处在动态工况的时间不足，继续诊断。如果时间超过门限值，计算TIA/TIB的变化率α，如果变化率α大于变化率阈值认为诊断成功。输出故障标志θ＝1；变化率α和动态工况持续时间的阈值可通过标定得到。
本发明的有益效果：
本发明可以通过慢响应发生的时间累积，精确的表示出慢响应故障发生的比率，使慢响应故障诊断更为准确，便于精确的识别故障的发生。
附图说明
图1是执行器响应性故障诊断***示意图。
图2是诊断控制方法。
具体实施方式
执行器主动响应性诊断***由发动机、VGT执行器、节流阀、EGR阀等组成闭环***。通过ECU进行控制和反馈量的监控及计算。
1)首先需要判断诊断功能的准入条件，具体如下：
A、冷却液是否满足门限值60℃要求；
B、大气温度满足-7℃～35℃区间要求；
C、大气压力满足75kPa～110kPa门限值要求；
D、油量需要满足上下限值Qmin～Qmax区间，下限值Qmin和上限值Qmax(mg/st)根据当前转速值查询转速执行器油量图表确定。
2)当上述准入条件满足后，进入动态响应的计算。
当判断公式
|Vpos-Vposlowpass|＞Vposthd (3)
成立时，经过0.5s的延时确认进入动态计算工况A，此时flag_a＝1否则flag_a＝0；其中，Vpos为执行器控制输出值，Vposlowpass为经过滤波的执行器控制输出值，Vposthd为判断阈值，通过Vposlowpass二维门限值图表查表获得，范围为5％-10％。
设：
Figure BDA0001964305680000031
其中，Vposfb执行器传感器反馈值，如果B＞A则认为当前循环执行器响应性慢事件发生flag_b＝1否则flag_b＝0。
将动态工况标志flag_a和慢响应标志flag_b分别进行离散化***的累加处理，
根据函数y＝u×Td+TiLast进行计算，
其中y为累加后的时间输出值，u为标志输入，包括flag_a和flag_b，Td为时间步长，时间步长与执行器相应判断***的调用周期相等，例如10ms，TiLast等于上一个计算循环的时间输出值y，初始值为0。
如果时间TIA不满足阈值2s(也可以根据需求标定时间长度)要求的要求，则认为执行器处在动态工况的时间不足，继续诊断。如果时间超过门限值，计算TIA/TIB的变化率α，如果变化率α大于阈值0.5(也可以根据要求进行标定)认为诊断成功。输出故障标志θ＝1。
通过反跳计算对故障θ的进入和退出做时间延迟(具体延时时间可以根据需要进行调整)。

Claims (1)

1.一种执行器慢响应诊断方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
1)首先需要判断诊断功能的准入条件，具体如下：
A、冷却液是否满足门限值60℃要求；
B、大气温度满足-7℃～35℃区间要求；
C、大气压力满足75kPa～110kPa门限值要求；
D、油量需要满足上下限值Qmin～Qmax区间，下限值Qmin和上限值Qmax(mg/st)根据当前转速值查询转速执行器油量图表确定；
2)当上述准入条件满足后，进入动态响应的计算；
当判断公式
|Vpos-Vposlowpass|>Vposthd (1)
成立时，经过0.5s的延时确认进入动态计算工况A，此时flag_a＝1否则flag_a＝0；其中，Vpos为执行器控制输出值，Vposlowpass为经过滤波的执行器控制输出值，Vposthd为判断阈值，通过Vposlowpass二维门限值图表查表获得，范围为5％-10％；
设：
Figure FDA0002955814070000011
其中，Vposfb执行器传感器反馈值，如果B＞A则认为当前循环执行器响应性慢事件发生flag_b＝1否则flag_b＝0；
将动态工况标志flag_a和慢响应标志flag_b分别进行离散化***的累加处理，
根据函数y＝u×Td+TiLast进行计算，
其中y为累加后的时间输出值，u为标志输入，包括flag_a和flag_b，Td为时间步长，时间步长与执行器相应判断***的调用周期相等，TiLast等于上一个计算循环的时间输出值y，初始值为0；
动态工况标志flag_a和慢响应标志flag_b经过上述函数计算后分别得到动态工况持续时间TIA和慢响应工况持续时间TIB；
如果动态工况持续时间TIA不满足阈值要求，则认为执行器处在动态工况的时间不足，继续诊断；如果时间超过门限值，计算TIA/TIB的变化率α，如果变化率α大于变化率阈值认为诊断成功；输出故障标志θ＝1；变化率α和动态工况持续时间的阈值可通过标定得到。
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