CN111927624B - 一种诊断发动机机油压力不足的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种诊断发动机机油压力不足的方法,其用于实时监测机油压力,通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低,当检测到机油压力偏低时,ECU对发动机采取有效的保护措施。本发明能够在该低油压区间工作时,控制器可及时发现,并优化调整发动机运行,比如禁用VVT,来保护发动机。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域,具体涉及配置VVT装置的发动机机油压力不足诊断的***及装置。
技术背景
为了提高发动机的动力性和经济性,现阶段大多乘用车用汽油机都装备了VVT装置。VVT的角度是通过ECU(发动机电控单元)控制OCV(机油控制阀)的占空比由发动机润滑油道中的机油驱动VVT执行机构实现的。若发动机机油压力不足,将会影响VVT的响应,也可能会导致车辆动力性、经济性和排放恶化。同时,机油压力不足也会影响发动机的润滑减摩、辅助冷却降温、减震缓冲等作用。出于成本考虑,车辆上大都装备的是机油压力开关,当机油压力低于某一个阈值后将会提醒驾驶员,但该阈值一般低于VVT可正常工作的最小油压。因此,需要对该压力区间进行诊断。
本发明基于发动机的水温、转速、进气压力和VVT控制占空比的算法来诊断发动机的机油压力是否偏低。
发明内容
本发明解决上述发动机机油压力偏低的诊断问题,提供一种高效、低成本的解决方案,为发动机可靠运行,降低排放提供保障。
本发明公开了一种诊断发动机机油压力不足的方法,其用于实时监测机油压力,通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低,当检测到机油压力偏低时,ECU对发动机采取有效的保护措施。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤一,ECU收集凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的,判断是否符合满足诊断条件;步骤二,ECU检查VVT***是否有故障;步骤三,当步骤1和步骤2都满足时,ECU将VVT目标角度调整至诊断目标值,通过比较VVT达到目标值时的占空比与阈值,判断机油压力是否偏低。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤一中,转速传感器安装在曲轴附近,用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速;凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近,用于检测凸轮轴的齿数;冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处,用于检测发动机冷却***中的冷却液温度;进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中,用于检测进气歧管内的气体压力,以计算发动机负载。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤一中,ECU检查冷却液温度是否大于阈值、发动机转速及进气歧管压力是否都在标定范围内,当且仅当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足进入步骤二,否则诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤二中,ECU检查相位传感器、OCV是否有故障,若没有则认为VVT***正常,进入步骤三;若有故障,则判定VVT***不正常,诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤三中,ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度,ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值,通过PID控制调节,ECU控制机油控制阀的占空比。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤四,通过调节OCV的占空比将动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤五,当VVT实际开度与目标开度差值在范围内时,进入步骤六;若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内,***未达到平衡状态,诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中,步骤六,当VVT的占空比大于阈值,则判定机油压力过低;若不满足,则诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中,当检测到机油压力偏低的时候,ECU给出故障提醒,或者ECU控制发动机进入跛行模式,或者ECU禁用VVT***,或者ECU控制发动机转速和负荷,降低对机油压力的需求。
在本发明的一种优选实施方案中,本发明的配置VVT装置的发动机机油压力不足诊断***及装置包含发动机控制单元ECU、转速传感器、冷却液温度传感器、进气歧管压力传感器、VVT等。
本发明的有益效果为:传统的油压检测方法会漏掉一段压力过低的区间,本方案可以监测到该区间,当发动机在该低油压区间工作时,控制器可及时发现,并优化调整发动机运行,比如禁用VVT,来保护发动机。
附图说明
图1是装备VVT装置的发动机机油压力不足诊断的装置概要图;
图2是装备VVT装置的发动机机油压力不足诊断的逻辑图;
图中,1-信号输入模块,2-信号处理模块,3-动作执行模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步详细说明:
本发明公开了一种诊断发动机机油压力不足的方法,其用于实时监测机油压力,通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低,当检测到机油压力偏低时,ECU对发动机采取有效的保护措施。
优选地,步骤一,ECU收集凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的,判断是否符合满足诊断条件;步骤二,ECU检查VVT***是否有故障;步骤三,当步骤1和步骤2都满足时,ECU将VVT目标角度调整至诊断目标值,通过比较VVT达到目标值时的占空比与阈值,判断机油压力是否偏低。
优选地,步骤一中,转速传感器安装在曲轴附近,用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速;凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近,用于检测凸轮轴的齿数;冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处,用于检测发动机冷却***中的冷却液温度;进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中,用于检测进气歧管内的气体压力,以计算发动机负载。
优选地,步骤一中,ECU检查冷却液温度是否大于阈值、发动机转速及进气歧管压力是否都在标定范围内,当且仅当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足进入步骤二,否则诊断完成。
优选地,步骤二中,ECU检查相位传感器、OCV是否有故障,若没有则认为VVT***正常,进入步骤三;若有故障,则判定VVT***不正常,诊断完成。
优选地,步骤三中,ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度,ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值,通过PID控制调节,ECU控制机油控制阀的占空比。
优选地,步骤四,通过调节OCV的占空比将动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度。
优选地,步骤五,当VVT实际开度与目标开度差值在范围内时,进入步骤六;若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内,***未达到平衡状态,诊断完成。
优选地,步骤六,当VVT的占空比大于阈值,则判定机油压力过低;若不满足,则诊断完成。
优选地,当检测到机油压力偏低的时候,ECU给出故障提醒,或者ECU控制发动机进入跛行模式,或者ECU禁用VVT***,或者ECU控制发动机转速和负荷,降低对机油压力的需求。
具体包括以下步骤:
S10,判断是否满足诊断条件;
具体地,本实施例中可由ECU实现凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的信号的获取。其中,转速传感器安装在曲轴附近,用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速。凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近用于检测凸轮轴的齿数。冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处用于检测发动机冷却***中的冷却液温度。进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中,用于检测进气歧管内的气体压力,以计算发动机负载。ECU检查冷却液温度是否大于阈值(如70摄氏度,冷却液温度太低机油粘度大且随温度变化大,不利于VVT控制),检查发动机转速及进气歧管压力是否都在范围内(如发动机转速在2000至4000r/min,进气歧管压力在50至70kPa,此区间目标VVT可以取较大值,如40度曲轴转角,与诊断目标VVT开度差值不会太大)。只有当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足才会进入S20,否则诊断完成。
其中,机油粘度受温度影响,特别是在发动机暖机期间,机油粘度差异非常大,暖机后差异较小。为了减小机油粘度对VVT控制的影响,我们需要监控冷却液温度,低温下不能开启诊断。VVT的目标开度是由发动机转速和负荷决定的,进气歧管压力可表征负荷大小。通过查询发动机转速和进气压力可查表得到目标VVT开度。也就是说,通过冷却液温度可判断VVT是否允许做动;通过发动机转速和进气压力判断是否进入诊断区间。考虑到减小诊断对发动机的影响,选择的发动机转速和进气压力范围下的目标VVT开度应与目标诊断开度之间的差值不能过大。
S20,当满足诊断条件时,判断VVT***是否正常。
具体地,ECU会检查相位传感器、OCV等零部件是否有相关故障码,例如断路、短路等故障,若没有则认为VVT***正常,进入S30;若有故障,则认为VVT***不正常,诊断完成。
S30,当满足条件时,信号处理模块将诊断目标VVT开度值输出给动作执行模块;
具体地,在本实施例中,ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度,ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值,通过PID控制调节,ECU控制OCV的占空比。
S40,在S30起作用后,等待一定时间,然后进行下一步。
具体地,发动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度需要通过调节OCV的占空比,通过机油驱动VVT执行机构实现,该过程需要时间。
S50,判断VVT实际开度与目标开度差值是否在范围内;
具体地,经过S40步骤的等待时间,实际VVT角度应与目标值接近,也就是当VVT实际开度与目标开度差值在范围内(如1度曲轴转角)时,进入S60;若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内,则说明***未达到平衡状态,可能存在其它问题,例如PID参数不合适,不适合进行诊断,诊断完成。
S60,当条件满足,判断控制占空比是否大于阈值;
具体的,直接比较实际控制占空比和阈值,若大于则进行S70步骤;若不满足,则诊断完成。
S70,当条件满足,也即控制VVT的占空比大于阈值时,判定机油压力过低。因为机油压力过低时,需要提高VVT的占空比,才可以将VVT调节至目标开度。
本发明中通过判断占空比,反向判断机油压力是否过低,不需要直接测量机油压力来进行判断,以在实际应用中可以及时监测到机油压力过低的情况,能对发动机起到一定的保护作用,更好地保护发动机。例如,当检测到机油压力偏低的时候,ECU可以给出故障提醒,提醒驾驶员车辆需要检查维修,ECU控制发动机进入跛行模式。具体地,ECU可以禁用VVT***,避免OCV长时间处于高占空比工作损坏OCV;ECU可控制发动机转速和负荷,降低对机油压力的需求,保证发动机不发生损坏,允许驾驶员驾驶车辆至维修点。
本发明在判断过程中,先进行诊断条件判断,减小冷却液温度、进气歧管压力及转速对检测结果的影响,提高检测精度。
Claims (3)
1.一种诊断发动机机油压力不足的方法,其特征在于:其用于实时监测机油压力,通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低,当检测到机油压力偏低时,ECU对发动机采取有效的保护措施;
步骤一,ECU收集凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的,判断是否符合满足诊断条件,ECU检查冷却液温度是否大于阈值、发动机转速及进气歧管压力是否都在标定范围内,当且仅当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足进入步骤二,否则诊断完成;
步骤二,ECU检查VVT***是否有故障,ECU检查相位传感器、OCV是否有故障,若没有则认为VVT***正常,进入步骤三;若有故障,则判定VVT***不正常,诊断完成;
步骤三,当步骤1和步骤2都满足时,ECU将VVT目标角度调整至诊断目标值,通过比较VVT达到目标值时的占空比与阈值,判断机油压力是否偏低,ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度,ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值,通过PID控制调节,ECU控制机油控制阀的占空比;
步骤四,通过调节OCV的占空比将动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度;
步骤五,当VVT实际开度与目标开度差值在范围内时,进入步骤六;若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内,***未达到平衡状态,诊断完成;
步骤六,当VVT的占空比大于阈值,则判定机油压力过低;若不满足,则诊断完成。
2.根据权利要求1所述的诊断发动机机油压力不足的方法,其特征在于:步骤一中,转速传感器安装在曲轴附近,用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速;凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近,用于检测凸轮轴的齿数;冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处,用于检测发动机冷却***中的冷却液温度;进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中,用于检测进气歧管内的气体压力,以计算发动机负载。
3.根据权利要求1所述的诊断发动机机油压力不足的方法,其特征在于:
当检测到机油压力偏低的时候,ECU给出故障提醒,或者ECU控制发动机进入跛行模式,或者ECU禁用VVT***,或者ECU控制发动机转速和负荷,降低对机油压力的需求。
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