CN110067660B - 一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，从ECU处获取基于相位和基于时间采样的轨压值和轨压传感器故障信号，对基于相位采样的轨压信号进行监测，若轨压传感器存在供电故障，或基于相位和时间采样的轨压预输出信号故障，则将上一次设定的目标轨压值作为替代值输出；若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压预输出信号故障，则将输出基于时间采样的预输出轨压信号；若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压预输出信号正常，则将其输出作为轨压信号；若轨压传感器存在接触不良故障，即基于时间采样的轨压预输出信号存在跳变，则将输出跳变故障信息。利用本发明可以避免轨压信号故障导致的危险。

Description

一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法
技术领域
本发明涉及柴油机ECU信号故障汽车技术领域，具体涉及一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法。
背景技术
随着高压共轨柴油机电子控制技术的不断发展，各种电子控制技术极大地改善了柴油机的动力性和经济性的同时满足了日益严苛的排放法规要求。
随着电控技术在车辆上的大量使用，给汽车驾驶带来舒适性的同时，由于***的设计存在一定的失效性，也给行驶的车辆引入了大量的安全隐患，严重威胁了驾驶人员和乘车人员以及行人等的人身安全。
其中，轨压控制作为高压共轨柴油机的关键技术之一，其也在不断被研发，使燃油喷射时的轨压控制变得稳定。因此在高压共轨柴油机控制中，轨压信号的输入作为发动机最重要的输入之一，对车辆的运行有很大的决定作用。当轨压信号错误甚至失效后，车辆的实际车速与驾驶员意图的车速不同，例如驾驶员遇到十字路口想要减速，如若轨压信号故障可能会导致车辆冲出去等，特别是在高速公路的行驶过程中突然出现意外加速或动力不足等情况，这将会对驾驶人员和车辆带来无法预估的损害。
发明内容
本发明的目的提供一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，以避免轨压出现故障后带来的安全隐患。
为此，本发明提供如下的技术方案：
一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，获取基于相位和基于时间采样的轨压预输出信号的电压值以及轨压传感器供电故障信号，判断基于相位采样的轨压预输出信号电压值是否在正常范围内，若轨压传感器存在供电故障或轨压预输出信号故障，则将替代值输出；若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压预输出信号故障，则输出基于时间采样的轨压预输出信号；若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压信号没有故障，则输出基于相位采样的轨压信号；若轨压传感器存在接触不良故障，即基于时间采样的轨压预输出压力信号出现跳变，则输出跳变故障信息。
进一步，所述替代值指的是上一次设定的目标轨压值。
进一步，所述轨压预输出信号故障是指：基于相位采样的轨压预输出信号电压值大于轨压上限阈值uMax或者小于轨压下限阈值uMin，基于时间采样的轨压预输出信号电压值大于轨压上限阈值uMax或者小于轨压下限阈值uMin。
进一步，所述轨压跳变指的是：当前轨压与上一次轨压采样值的差大于阈值dpMax，则认为轨压发生跳变。
进一步，所述轨压跳变的具体过程为：当轨压出现跳变时，计数累加器加1，计时器清零并且重新计时；若计数器计数超过设定值num1，则将轨压跳变测试状态标志位置1，进行故障检测；若计数器的值小于等于num1，且计时器的值超过t1未检测到跳变，则将轨压跳变测试状态标志位置0，计数器清零，下次出现跳变时重新计数。
进一步，当轨压跳变测试状态标志位置1后，进行轨压跳变最终故障确认还包括：将轨压跳变临时故障标志位置1，并进行临时故障报警；若轨压跳变临时故障持续时间大于设定的故障确认时间num2，则将轨压跳变最终故障标志位置1，取消临时故障标志位，并进行最终故障报警；若轨压跳变临时故障持续时间小于等于设定的故障确认时间num2，则将轨压跳变最终故障标志位置0，若轨压跳变临时故障恢复时，并且临时故障恢复时间大于设定的故障消除时间num3，则取消轨压跳变故障状态，恢复轨压信号正常状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明能够对轨压信号进行临时和最终故障判断，同时对故障进行处理。当轨压传感器接触不良时，即轨压出现频繁跳变时，此时监测故障持续的时间是否大于设定的阈值来确认故障信息，如若是，则判断轨压传感器接触不良故障，从而避免此时因为轨压信号超限，而ECU误判是软件***出现的故障。这样既能判断是否接触不良，又能保证控制效果正常，从而实现防止因***故障产生的轨压信号故障，保证驾驶的安全。
附图说明
图1是本发明高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法流程图。
图2是本发明高压共轨柴油机基于相位采样的轨压信号故障诊断的控制流程图。
图3是本发明高压共轨柴油机基于时间采样的轨压信号故障诊断的控制流程图。
图4是本发明高压共轨柴油机轨压跳变故障诊断的控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法原理图，如图1所示，具体步骤如下：
步骤S1：从ECU处获取基于相位和基于时间采样的轨压值和轨压传感器供电故障信号
从ECU的CAN总线上获取轨压传感器供电是否故障和轨压预输出信号的电压值，所述轨压预输出信号的电压值包括基于时间采样和基于相位采样的电压值；当轨压传感器供电故障标志位置1时代表轨压没有供电故障，置0时代表轨压传感器存在供电故障。
步骤S2：对基于相位采样的轨压预输出信号电压值进行判断是否在正常范围内
图2是本发明高压共轨柴油机基于相位采样的轨压信号故障诊断的控制流程图，具体步骤如下：
步骤S2.1：获取基于相位采样的轨压预输出信号；
步骤S2.2：判断轨压预输出信号是否大于uMax或小于uMin，如若是，则将基于相位采样的轨压故障标志位置1；如若不是，则正常控制，输出轨压信号，具体为：基于相位采样的轨压预输出信号电压值在正常范围内，且轨压传感器没有供电故障，则通过燃油压力传感器MAP图将基于相位采样的轨压预输出信号电压值转换成压力信号后输出，作为当前输出的轨压信号。
步骤S3：若轨压传感器存在供电故障，或基于相位采样和基于时间采样的轨压预输出信号故障，则将上一次设定的目标轨压值作为替代值输出，若上一次轨压处于跛行模式的开环控制，则根据体积流量查MAP图得到替代值输出轨压信号；若在行驶过程中出现上述故障，且没有采用相应的处理方式，可能会导致轨压比实际轨压偏低，但是由于负反馈的存在，***会增加喷油导致车辆突然加速，影响安全。
上一次设定的目标轨压值作为替代值是指，轨压上一次设定的目标轨压值pset，若上一次轨压处于跛行模式的开环控制，替代值由跛行模式下的开环控制体积流量查MAP图得到，其中体积流量等于上一次燃油计量单元设定流量减去上一次喷油***总需求油量。所述轨压预输出信号故障是指，基于相位采样的轨压预输出信号电压值大于轨压上限阈值uMax或者小于轨压下限阈值uMin；基于时间采样的轨压预输出信号电压值大于轨压上限阈值uMax或者小于轨压下限阈值uMin。
图3是本发明高压共轨柴油机基于时间采样的轨压信号故障诊断的控制流程图，具体步骤如下：
步骤S3.1：获取基于时间采样的轨压预输出信号；
步骤S3.2：判断轨压预输出信号是否大于uMax或小于uMin，如若不是，则执行步骤S3.3；如若大于uMax或小于uMin，则执行步骤S3.4；
步骤S3.3：正常控制，输出轨压信号；
步骤S3.4：置轨压超上限或超下限临时故障标志位为1，并判断是否是最终故障，如若是，则置轨压超上限或超下限最终故障标志位为1，并取消临时故障标志位；如若不是，则置轨压超上限或超下限最终故障标志位为0；
具体为：若轨压传感器不存在供电故障时，轨压超上限临时故障持续时间大于设定的故障确认时间t2Def，则判断轨压超上限最终故障，并将轨压超上限最终故障标志位置1；当轨压超上限临时故障恢复时间大于设定的故障恢复时间t2OK，则清除超上限最终故障，并将轨压超上限最终故障标志位置0；轨压超下限临时故障持续时间大于设定的故障确认时间t3Def，则判断轨压超下限最终故障，并将轨压超下限最终故障标志位置1；当轨压超下限临时故障恢复时间大于设定的故障恢复时间t3OK，则清除超下限最终故障，并将轨压超下限最终故障标志位置0；若轨压传感器存在供电故障时，则轨压超限临时故障标志位置1，最终故障标志位置0；
步骤S3.5：任一超上限或超下限故障标志位置1，轨压故障标志位置1
若轨压超上限或超下限最终故障标志位或临时故障标志位置1时，则轨压超限最终故障标志位置1或临时故障标志位置1。
步骤S4：若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压预输出信号故障，则将输出基于时间采样的轨压预输出信号作为输出轨压信号。
步骤S5：若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压预输出信号正常，则将基于相位采样的轨压预输出信号作为输出轨压信号。
步骤S6：若轨压传感器存在接触不良故障，即基于时间采样的轨压预输出信号存在跳变，将输出跳变故障信息；轨压跳变是指，当前轨压与上一次轨压采样值的差大于阈值dpMax，则认为轨压发生跳变。
图4是本发明高压共轨柴油机轨压跳变故障诊断的控制流程图：
当发动机处于运行工况，轨压传感器没有供电故障，且轨压出现跳变时，计数累加器加1，计时器清零并且重新计时；若计数器计数超过设定值num1，则将轨压跳变测试状态标志位置1，进行故障检测；若计数器的值小于等于num1，判断计时器计时时间是否大于设定的时间t1，若计时器的值超过t1且未检测到跳变，则将轨压跳变测试状态标志位置0，计数器清零，下次出现跳变时重新计数，并将轨压跳变临时故障位置0，若计时器的值没有超过t1，则计时器继续计时。
当轨压跳变测试状态标志位置1后，进行轨压跳变最终故障确认步骤还包括：
将轨压跳变临时故障标志位置1，并进行临时故障报警；若轨压跳变临时故障持续时间大于设定的故障确认时间num2，则判断轨压跳变最终故障，将轨压跳变最终故障标志位置1，取消临时故障标志位，并进行最终故障报警；若轨压跳变临时故障持续时间小于等于设定的故障确认时间num2，则将轨压跳变最终故障标志位置0，若轨压跳变临时故障恢复时，即：轨压跳变临时故障标志位为0时，并且临时故障恢复时间大于设定的故障消除时间num3，则取消轨压跳变故障状态，恢复轨压信号正常状态。
上述最终故障和临时故障不同时存在，即当确认最终故障后，临时故障标志位置0。任何原因导致的临时故障标志位或最终故障标志位置1时，则进行临时故障报警或最终故障报警。若临时故障标志位由1变为0时，取消报警，并记录历史故障信息。所述故障报警包括临时故障报警灯、最终故障报警灯、故障恢复灯。
以上对本发明进行了详细的说明，但是以上说明只是帮助理解本发明，并不局限于此，本技术领域技术人员可以依据本发明原理进行改进。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应该落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，其特征在于，获取基于相位和基于时间采样的轨压预输出信号的电压值以及轨压传感器供电故障信号，判断基于相位采样的轨压预输出信号电压值是否在正常范围内，若轨压传感器存在供电故障或轨压预输出信号故障，则将替代值输出；若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压预输出信号故障，则输出基于时间采样的轨压预输出信号；若轨压传感器没有供电故障，且基于相位采样的轨压信号没有故障，则输出基于相位采样的轨压信号；若轨压传感器存在接触不良故障，即基于时间采样的轨压预输出压力信号出现跳变，则输出跳变故障信息；
所述轨压跳变的具体过程为：当轨压出现跳变时，计数累加器加1，计时器清零并且重新计时；若计数器计数超过设定值num1，则将轨压跳变测试状态标志位置1，进行故障检测；若计数器的值小于等于num1，且计时器的值超过t1未检测到跳变，则将轨压跳变测试状态标志位置0，计数器清零，下次出现跳变时重新计数；
当轨压跳变测试状态标志位置1后，进行轨压跳变最终故障确认还包括：将轨压跳变临时故障标志位置1，并进行临时故障报警；若轨压跳变临时故障持续时间大于设定的故障确认时间num2，则将轨压跳变最终故障标志位置1，取消临时故障标志位，并进行最终故障报警；若轨压跳变临时故障持续时间小于等于设定的故障确认时间num2，则将轨压跳变最终故障标志位置0，若轨压跳变临时故障恢复时，并且临时故障恢复时间大于设定的故障消除时间num3，则取消轨压跳变故障状态，恢复轨压信号正常状态。
2.根据权利要求1所述的高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，其特征在于，所述替代值指的是上一次设定的目标轨压值。
3.根据权利要求1所述的高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，其特征在于，所述轨压预输出信号故障是指：基于相位采样的轨压预输出信号电压值大于轨压上限阈值uMax或者小于轨压下限阈值uMin，基于时间采样的轨压预输出信号电压值大于轨压上限阈值uMax或者小于轨压下限阈值uMin。
4.根据权利要求1所述的高压共轨柴油机轨压的故障诊断和应对控制方法，其特征在于，所述轨压跳变指的是：当前轨压与上一次轨压采样值的差大于阈值dpMax，则认为轨压发生跳变。
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