CN110146757B - 一种用于ecas***的电磁阀结构性故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，主要针对现有ECAS***缺少对电磁阀的结构性故障诊断的问题。其实现步骤是：通过ECU向电磁阀发送改变气囊气压指令，检测对应的气囊气压是否按照预期进行变化，进而判断电磁阀是否存在结构性故障。本发明利用现有的ECAS***中的功能模块，在控制单元中增加诊断逻辑，无需增加额外的模块即可实现对电磁阀结构性故障的检测，同时根据不同的故障类型和故障程度发出不同的报警信号，可以及时处理潜在故障，增强了ECAS***的安全性能，并且本方法可实施性强，易于实现。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子故障诊断技术领域，尤其涉及对电子控制空气悬架***(electronic-controlled air suspension，ECAS)中电磁阀的故障诊断方法，具体是一种用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法。
背景技术
随着汽车电子行业的快速发展，电控空气悬架***越来越多的应用到了各种类型的车辆控制***中，电磁阀作为空气悬架***中的关键模块，用于控制车架与车身之间的高度，对空气悬架***的控制性能有着至关重要的作用。如果电磁阀的出现功能故障会严重影响空气悬架***对车身的控制效果，故而需要一些诊断方法对电磁阀的故障进行预防与识别，定位到具体的故障源。
现有的用于ECAS***的电磁阀故障诊断方法多数针对电磁阀感应线圈部分的短路和断路故障，较少的涉及到电磁阀阀体部分出现的结构性故障，例如，电磁阀堵塞故障和电磁阀漏气故障。此外，在车辆实际使用过程中，电磁阀结构性故障的出现频率会高于电气性故障，所以必须对电磁阀结构性故障进行诊断，利于车辆性能维护。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提出一种用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，在现有的电磁阀故障检测电路的基础上，利用安装在气囊上的气压传感器识别ECU对电磁阀的控制是否达到了预期的结果，结合故障检测电路进而判断电磁阀是否出现结构性故障，并能够根据故障类型和程度向驾驶员发生不同的警示信号。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，该方法包含以下步骤：
(1)ECU检测电磁阀是否存在电气性故障，如果存在则本次故障检测结束并报警，否则执行步骤(2)开始结构性故障检测；
(2)ECU利用安装在气囊上的气压传感器获取当前时刻t1的气囊气压值P1，判断当前气囊气压值P1与上一周期检测并记录的气囊气压值P2之间的差值是否超出漏气阈值L1，超出则认为出现电磁阀漏气故障；
(3)ECU向电磁阀发送控制信号，使各个气囊气压增大或降低气压值ΔP；
(4)ECU等待时间t0后检测对应的气囊气压值P2并记录，计算气囊气压值P2与时刻t1的气囊气压值P1之间的差值Δp；
(5)如果ΔP和Δp之间的差值大于误差e，则认为出现电磁阀堵塞故障；
(6)等待一个周期T后返回步骤(1)开始下一次电磁阀故障检测。
进一步地，所述步骤(2)中，
两次检测的气囊气压差值小于漏气阈值L1时认为电磁阀没有出现漏气故障；
两次检测的气囊气压差值大于漏气阈值L1小于漏气阈值L2时认为电磁阀轻微漏气故障；
两次检测的气囊气压差值大于漏气阈值L2时认为电磁阀出现严重漏气故障。
进一步地，所述步骤(5)中，根据Δp的大小识别堵塞故障程度，
当Δp小于等于误差e时认为电磁阀严重堵塞故障；
当Δp大于误差e时认为电磁阀出现轻微堵塞故障。
进一步地，所述增大或降低的气压值ΔP不会影响车辆的正常行驶。
进一步地，当ECU前一次向电磁阀发送的控制信号是增大气囊气压时，下一次的控制信号将是减小气囊气压；
当ECU前一次向电磁阀发送的控制信号是减小气囊气压时，下一次的控制信号将是增大气囊气压。
进一步地，所述的气压值ΔP、等待时间t0、漏气阈值L1和漏气阈值L2会根据不同的气囊气压情况实时调整。
进一步地，当出现电磁阀电气性故障时，不进行其他诊断直接向驾驶员发送电磁阀故障警告。
进一步地，当出现电磁阀漏气故障时，轻微漏气则向驾驶员发送普通警告，严重漏气则向驾驶员发送停车警告。
进一步地，当出现电磁阀轻微堵塞故障时向驾驶员发送普通警告，当出现电磁阀严重堵塞故障时向驾驶员发送停车警告。
本发明的有益效果是：利用现有的ECAS***中的功能模块，在控制单元中增加诊断逻辑，无需增加额外的模块即可实现对电磁阀结构性故障的检测，同时根据不同的故障类型和故障程度发出不同的报警信号，可以及时处理潜在故障，增强了ECAS***的安全性能，并且本方法可实施性强，易于实现。
附图说明
图1是本发明方法的总体流程框图；
图2是本发明中电磁阀堵塞故障检测流程图；
图3是本发明中电磁阀漏气故障检测流程图。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的技术方案和效果作进一步的详细说明。
如图1所示，每次诊断开始时，ECU首先检测电磁阀是否存在电气性故障。如果存在电气性故障则直接向驾驶员发送警告，当电磁阀电气性正常时开始诊断电磁阀是否存在堵塞和漏气故障。每次诊断完成后等待下一个周期的时间开始下一次诊断，诊断周期T设置为60分钟。
如图2所示，电磁阀堵塞故障诊断开始，ECU首先获取各个气囊的时刻t1的气囊气压值P1并记录，输出对电磁阀的控制信号，控制气囊气压升高或降低固定的气压安全阈值ΔP，ΔP的取值范围为0.01MPa到0.05MPa之间，具体大小取决于当前气囊气压值，当前气囊气压值越大，ΔP越大，反之则越小，保证不会对气囊高度产生影响。
ECU输出的控制气囊气压变化的方向与前一次相反，尽量降低诊断程序对气囊气压的影响。即当ECU前一次向电磁阀发送的控制信号是增大气囊气压时，下一次的控制信号将是减小气囊气压。当ECU前一次向电磁阀发送的控制信号是减小气囊气压时，下一次的控制信号将是增大气囊气压。
为了使电磁阀有充分的时间进行充放气动作，对电磁阀施加控制信号后，等待时间t0后检测对应的气囊气压值P2并记录，计算气囊气压值P2与时刻t1的气囊气压值P1之间的差值Δp，t0一般取值为10秒。
当Δp小于等于误差e时认为电磁阀严重堵塞故障，当Δp大于误差e同时小于ΔP时认为电磁阀出现轻微堵塞故障，误差e取值为0.3*ΔP。
如图3所示，ECU每次采集各个气囊气压时记录最近一次的数值记录，将每个气囊对应数据存储在EEPROM中，保证掉电不丢失数据。
当进行新的一次故障诊断时，ECU将每个气囊的最新气压数据与EEPROM中记录的对应气囊气压值进行比较，如果最新数据与EEPROM中记录的气压之间的差值大于漏气阈值L1以上时则认为出现电磁阀漏气故障，气囊气压差值大于漏气阈值L1，同时小于漏气阈值L2时认为电磁阀轻微漏气；气囊气压差值大于漏气阈值L2时认为电磁阀出现严重漏气故障，L2可以设置为3*L1，典型应用值为：L1设置为0.01MPa，L2设置为0.03MPa。
当出现轻微漏气故障时，向驾驶员发送普通警告信息，当出现严重漏气故障时，向驾驶员发送停车警告。
ECU会根据气囊气压的实时大小对上述参数：气压值ΔP、等待时间t0、漏气阈值L1和漏气阈值L2等调整。
综上所述，本发明所提方法基于ECAS***中的气囊气压传感器，本发明所提方法在现有ECAS***中电磁阀故障诊断基础上增加了对电磁阀结构性故障诊断的方法，通过ECU控制气囊气压进行变化，同时监测实时气囊气压是否按照预期产生相应的变化来实现电磁阀故障诊断。本方法充分利用了ECAS***的现有功能模块，在其基础上添加诊断逻辑程序即可快速实现对电磁阀结构性故障的诊断功能，易于在实际ECAS***上快速实现。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）ECU检测电磁阀是否存在电气性故障，如果存在则本次故障检测结束并报警，否则执行步骤（2）开始结构性故障检测；
（2）ECU利用安装在气囊上的气压传感器获取当前时刻t1的气囊气压值P1，判断当前气囊气压值P1与上一周期检测并记录的气囊气压值P2之间的差值是否超出漏气阈值L1，超出则认为出现电磁阀漏气故障；
（3）ECU向电磁阀发送控制信号，使各个气囊气压增大或降低气压值∆P；
（4）ECU等待时间t0后检测对应的气囊气压值P2并记录，计算气囊气压值P2与时刻t1的气囊气压值P1之间的差值∆p；
（5）如果∆P和∆p之间的差值大于误差e，则认为出现电磁阀堵塞故障；
（6）等待一个周期T后返回步骤（1）开始下一次电磁阀故障检测。
2.根据权利要求1所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于，所述步骤（2）中，
两次检测的气囊气压差值小于漏气阈值L1时认为电磁阀没有出现漏气故障；
两次检测的气囊气压差值大于漏气阈值L1小于漏气阈值L2时认为电磁阀轻微漏气故障；
两次检测的气囊气压差值大于漏气阈值L2时认为电磁阀出现严重漏气故障。
3.根据权利要求1所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于，所述步骤（5）中，误差e取值为0.3*∆P，根据∆p的大小识别堵塞故障程度，
当∆p小于等于误差e时认为电磁阀严重堵塞故障；
当∆p大于误差e时认为电磁阀出现轻微堵塞故障。
4.根据权利要求1所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于：所述增大或降低的气压值∆P不会影响车辆的正常行驶。
5.根据权利要求1所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于：当ECU前一次向电磁阀发送的控制信号是增大气囊气压时，下一次的控制信号将是减小气囊气压；
当ECU前一次向电磁阀发送的控制信号是减小气囊气压时，下一次的控制信号将是增大气囊气压。
6.根据权利要求2所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于：所述的气压值∆P、等待时间t0、漏气阈值L1和漏气阈值L2会根据不同的气囊气压情况实时调整。
7.根据权利要求1所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于：当出现电磁阀电气性故障时，不进行其他诊断直接向驾驶员发送电磁阀故障警告。
8.根据权利要求2所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于：当出现电磁阀漏气故障时，轻微漏气则向驾驶员发送普通警告，严重漏气则向驾驶员发送停车警告。
9.根据权利要求3所述的用于ECAS***的电磁阀结构性故障诊断方法，其特征在于：当出现电磁阀轻微堵塞故障时向驾驶员发送普通警告，当出现电磁阀严重堵塞故障时向驾驶员发送停车警告。
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