CN113311363B - 发动机次级线圈开路故障的诊断方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法、装置、设备及介质，所述方法包括：获取发动机初级线圈引脚处的电压；当所述电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长；当所述总时长大于等于预设时长阈值时，确定所述发动机次级线圈开路故障。根据本公开实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法，只需根据初级线圈引脚处的电压，即可判断次级线圈是否发生开路故障，如果出现次级线圈开路，及时限制发动机扭矩输出，起到保护发动机，提高驾驶安全性的作用。

Description

发动机次级线圈开路故障的诊断方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法、装置、设备及介质。

背景技术

现代汽车发动机点火***通过电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)采集安装在发动机和车辆上不同部位的传感器信号，根据发动机的运行工况，选择适合的点火能量在最佳的时刻进行发动机点火。点火工作原理为：通过ECU中的微控制单元输出控制信号，开通驱动级开关，使得电池对点火线圈充电，充电完毕，关闭驱动级开关从而实现点火。点火方式包括两种：外驱点火和内驱点火，前者驱动级开关集成在点火线圈中，后者驱动级开关集成在ECU中，随着点火能量需求的不断提高，基于温度和能量分配的考虑，内驱点火方式的应用越来越广泛。

随着众多的电子电器部件的应用，众多导线、电源线、特殊高压、地线和车身接地布置在车辆中，使得短路和开路成为常见故障，点火线圈的故障、导线故障或其他因素容易导致点火电路过流，当点火电路过流时可能会损坏内驱点火的驱动级开关而导致点火功能失效，从而导致整个ECU报废，影响行车的安全性。因此，及时诊断发动机的点火故障是尤其重要的。

但是，现有技术中的发动机故障诊断中未启用次级线圈开路故障检测功能，故未能及时检测次级线圈电路的状态，因此无法全面准确地反映次级线圈的电路状态以及线圈点火是否正常。

发明内容

本公开实施例提供了一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法、装置、设备及介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本公开实施例提供了一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法，包括：

获取发动机初级线圈引脚处的电压；

当电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长；

当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈开路故障。

在一个可选地实施例中，获取发动机初级线圈引脚处的电压之前，还包括：

判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值；

若***电压大于等于故障检测阈值，判断发动机是否处于动态燃料切断状态；

若不处于动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件。

在一个可选地实施例中，还包括：

若***电压小于故障检测阈值，或，发动机处于动态燃料切断状态，确定发动机不满足故障检测的使能条件。

在一个可选地实施例中，当电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长，包括：

进入检测后，故障检测计时器开始计时；

当电压大于等于预设电压阈值时，高电平检测计时器开始计时，当电压小于预设电压阈值时，高电平检测计时器停止计时；

若当前故障检测计时器中的时间未到达一个点火周期，则继续进行检测，若到达一个点火周期，则统计高电平检测计时器在一个点火周期内记录的高电压出现总时长。

在一个可选地实施例中，当总时长小于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈无开路故障。

在一个可选地实施例中，确定发动机次级线圈开路故障之后，还包括：

将故障信息发送到车辆的电子控制单元，并限制发动机扭矩输出。

第二方面，本公开实施例提供了一种发动机次级线圈开路故障的诊断装置，包括：

电压检测模块，用于获取发动机初级线圈引脚处的电压；

计时模块，用于当电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长；

诊断模块，用于当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈开路故障。

在一个可选地实施例中，还包括：

使能检测模块，用于判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值；

若***电压大于等于故障检测阈值，判断发动机是否处于动态燃料切断状态；

若不处于动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件。

第三方面，本公开实施例提供了一种发动机次级线圈开路故障的诊断设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令可被处理器执行以实现上述实施例提供的一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例提供了一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法，通过测量初级线圈两引脚处的电压，并统计在一个点火周期内高电平发生的总时长和故障限值的大小，从而确定次级线圈是否发生开路故障。当发生开路故障时，将故障信息及时发送到ECU，并及时限制发动机扭矩输出，起到保护发动机，提高驾驶安全性的作用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法的流程示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法的流程示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种点火***的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种点火线圈的电路示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种发动机次级线圈开路故障的诊断装置的结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种发动机次级线圈开路故障的诊断设备的结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种计算机存储介质的示意图。

附图标记：

01、蓄电池，02、保险丝，03、点火开关，04、次级线圈，05、分电器，06、高压线，07、火花塞，08、初级线圈，09、点火控制模块，10、ECU。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的***和方法的例子。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

现有技术中的发动机故障诊断中未启用次级线圈开路故障检测功能，故未能检测次级线圈电路的状态，因此无法全面准确地反映次级线圈的电路状态以及线圈点火是否正常。本公开实施例通过测量初级线圈两引脚处的电压，并统计在一个点火周期内高电平发生的总时长和故障限值的大小，从而确定次级线圈是否发生开路故障。

下面将结合附图1-附图4，对本申请实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法进行详细介绍。图1是根据一示例性实施例示出的一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法的流程示意图，参见图1，该方法具体包括以下步骤。

S101获取发动机初级线圈引脚处的电压。

在一种可能的实现方式中，在执行步骤S101之前，还包括判断此时发动机是否满足故障检测的使能条件。

具体地，当发动机上电正常启动后，开始故障使能条件的检测，首先是对***电压的判断，判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值，若***电压大于等于故障检测阈值，继续判断发动机是否处于动态燃料切断状态，若不处于动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件。即当发动机同时满足以上两个条件，才可以开始检测发动机是否出现次级线圈04开路故障。

在一个可选地实施例中，还包括：若***电压小于故障检测阈值，或，发动机处于动态燃料切断状态，确定发动机不满足故障检测的使能条件，不可以对发动机进行故障检测。其中，故障检测阈值本领域技术人员可根据实际情况自行设定，本公开实施例不做具体限制。

进一步地，若发动机满足故障检测的使能条件，开始对发动机进行故障检测，可根据初级线圈08两引脚处的电压来检测次级线圈04是否发生开路故障。

图3是根据一示例性实施例示出的一种点火***的结构示意图，如图3所示，当发动机正常工作时，图3中的ECU10接收发动机上各传感器的信号，根据储存器的内在数据程序，计算得到该工况下的点火提前角和点火开关03的闭合时间，并通过点火控制模块09给点火***发出指令，根据指令控制点火开关03的通断，其中，点火控制模块09集成在ECU10中，进而控制蓄电池01的供给点火初级线圈08的电压通断。

当电路导通时，初级线圈08中有电流通过，同时通过周期性控制点火开关03的通断，来实现正常的点火功能，即由于电磁感应，次级线圈04中产生很高的感应电动势，经高压线06至火花塞07中点火。

而当发动机的点火线圈出现次级开路故障时，次级线圈04中的电压无法继续向后传递，由于点火的周期性，此时次级线圈04产生反向电动势，即通过电磁感应向初级线圈08传递电压，初级线圈08产生很高的感应电动势。图4是点火线圈的电路示意图，如图4所示，若次级线圈04发生开路故障，初级线圈08的两个引脚B+和B-两端的电压会升高，且正常点火和次级开路时两端高电压的持续时间是不一样的，开路时的持续时间会明显增大。

根据以上分析，可通过检测初级线圈08两个引脚B+和B-两端的电压来判断次级线圈04是否发生开路故障。在一种可能的实现方式中，可通过电压检测仪表等设备检测初级线圈08两个引脚B+和B-两端的电压，得到发动机初级线圈08引脚处的电压。

S102当电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长。

在一个可选地实施例中，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长，包括：进入检测后，故障检测计时器开始计时，当电压大于等于预设电压阈值时，高电平检测计时器开始计时，当电压小于预设电压阈值时，高电平检测计时器停止计时；若当前故障检测计时器中的时间未到达一个点火周期，则继续进行检测，若到达一个点火周期，则统计高电平检测计时器在一个点火周期内记录的高电压出现总时长。

具体地，当满足故障的使能条件后，进入一个点火周期的故障监测，为精确判断点火线圈的点火情况，本公开实施例在ECU10中新增了两个检测计时器，一个是故障检测计时器，用于记录当前这一次检测的总时长，一个是高电平检测计时器，用于检测初级线圈08引脚处的高电压出现的时长。

进入检测后，故障检测计时器和高电平检测计时器清零，故障检测计时器开始计时，然后读取初级线圈08B+和B-两引脚处电压，当这个电压大于等于预设电压阈值时为高电压，高电平检测计时器开始计时，当电压小于预设电压阈值时，高电平检测计时器停止计时，进一步地，比较当前故障检测计时器中的时间是否到达一个点火周期，若未到达一个点火周期，则继续进行下一次检测，若到达一个点火周期，则统计高电平检测计时器中记录的高电压出现的总时长。

其中，预设电压阈值本领域技术人员可根据实际情况自行设定，本公开实施例不做具体限制，在一个示例性场景中，预设电压阈值为135V，若初级线圈08B+和B-两引脚处电压大于等于135V，确定两引脚处的电压为高电压，统计初级线圈08B+和B-两引脚处大于等于135V时的电压出现的总时长。

S103当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈开路故障。

进一步地，得到一个点火周期内初级线圈08两引脚处的高电压出现的总时长之后，还包括判断高电压出现的总时长是否大于等于预设时长阈值，当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈04开路故障；当总时长小于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈04无开路故障，则计时器清零进入下一个检测周期。

其中，预设时长阈值本领域技术人员可根据当前工况下的故障限值自行设定，本公开实施例不做具体限制。

根据该步骤，可以及时监测次级线圈04的电路状态，全面准确地反映次级线圈04的电路状态以及线圈点火是否正常。

在一个可选地实施例中，确定发动机次级线圈04开路故障之后，还包括：将故障信息发送到车辆的电子控制单元，使驾驶人员及时知晓故障信息，在一个示例性场景中，ECU10可通过语音播报故障信息，例如，发出“点火线圈次级开路故障，请及时维修”的语音提示，同时，ECU10通过指令限制发动机扭矩输出。从而起到故障诊断和发动机保护的作用，大大提高了驾驶的安全性。

为了便于理解本申请实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法，下面结合附图2进行说明。如图2所示，该方法包括：

当发动机上电正常启动后，开始故障使能条件的检测，首先是对***电压的判断，判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值，若***电压大于等于故障检测阈值，继续判断发动机是否处于动态燃料切断状态，若不处于动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件。即当发动机同时满足以上两个条件，才可以开始检测发动机是否出现次级线圈开路故障。

进一步地，若发动机满足故障检测的使能条件，故障检测计时器和高电平检测计时器清零，故障检测计时器开始计时，然后读取初级线圈B+和B-两引脚处电压，当这个电压大于等于预设电压阈值时为高电压，高电平检测计时器开始计时，当电压小于预设电压阈值时，高电平检测计时器停止计时。在一个示例性场景中，预设电压阈值可为135V。进一步地，比较当前故障检测计时器中的时间是否到达一个点火周期，若未到达一个点火周期，则继续进行下一次检测，若到达一个点火周期，则统计高电平检测计时器中记录的高电压出现的总时长。

进一步地，判断高电压出现的总时长是否大于等于预设时长阈值，当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈开路故障；当总时长小于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈无开路故障。其中，预设时长阈值本领域技术人员可根据当前工况标定，本公开实施例不做具体限制。

最后，当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈开路故障，将故障信息发送到电子控制单元，并限制发动机扭矩输出。

根据本公开实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法，通过测量初级线圈两引脚处的电压，并统计在一个点火周期内高电平发生的总时长和故障限值的大小，从而确定次级线圈是否发生开路故障。当发生开路故障时，将故障信息及时发送到ECU，并限制发动机扭矩输出，起到保护发动机，提高驾驶安全性的作用。

本公开实施例还提供一种发动机次级线圈开路故障的诊断装置，该装置用于执行上述实施例的发动机次级线圈开路故障的诊断方法，图5是根据一示例性实施例示出的一种发动机次级线圈开路故障的诊断装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：

电压检测模块501，用于获取发动机初级线圈引脚处的电压；

计时模块502，用于当电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长；

诊断模块503，用于当总时长大于等于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈开路故障。

在一个可选地实施例中，还包括：

使能检测模块，用于判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值；若***电压大于等于故障检测阈值，判断发动机是否处于动态燃料切断状态；若不处于动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件。

需要说明的是，上述实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断装置在执行发动机次级线圈开路故障的诊断方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断装置与发动机次级线圈开路故障的诊断方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本公开实施例还提供一种与前述实施例所提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法对应的电子设备，以执行上述发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

请参考图6，其示出了本申请的一些实施例所提供的一种电子设备的示意图。如图6所示，电子设备包括：处理器600，存储器601，总线602和通信接口603，处理器600、通信接口603和存储器601通过总线602连接；存储器601中存储有可在处理器600上运行的计算机程序，处理器600运行计算机程序时执行本申请前述任一实施例所提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

其中，存储器601可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口603(可以是有线或者无线)实现该***网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线602可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器601用于存储程序，处理器600在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的发动机次级线圈开路故障的诊断方法可以应用于处理器600中，或者由处理器600实现。

处理器600可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器600中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器600可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器601，处理器600读取存储器601中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法对应的计算机可读存储介质，请参考图7，其示出的计算机可读存储介质为光盘700，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施例所提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的发动机次级线圈开路故障的诊断方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法，其特征在于，包括：

判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值；

若***电压大于等于所述故障检测阈值，判断发动机是否处于动态燃料切断状态；

若不处于所述动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件；

获取发动机初级线圈引脚处的电压；

当所述电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长；包括：进入检测后，故障检测计时器开始计时；当所述电压大于等于预设电压阈值时，高电平检测计时器开始计时，当所述电压小于预设电压阈值时，高电平检测计时器停止计时；若当前故障检测计时器中的时间未到达一个点火周期，则继续进行检测，若到达一个点火周期，则统计高电平检测计时器在一个点火周期内记录的高电压出现总时长；

当所述总时长大于等于预设时长阈值时，确定所述发动机次级线圈开路故障；

将故障信息发送到车辆的电子控制单元，并限制发动机扭矩输出，以及语音播报故障信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若***电压小于所述故障检测阈值，或，发动机处于动态燃料切断状态，确定发动机不满足故障检测的使能条件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述总时长小于预设时长阈值时，确定发动机次级线圈无开路故障。

4.一种发动机次级线圈开路故障的诊断装置，其特征在于，包括：

使能检测模块，用于判断***电压是否大于等于预设的故障检测阈值；若***电压大于等于所述故障检测阈值，判断发动机是否处于动态燃料切断状态；若不处于所述动态燃料切断状态，确定发动机满足故障检测的使能条件；

电压检测模块，用于获取发动机初级线圈引脚处的电压；

计时模块，用于当所述电压大于等于预设电压阈值时为高电压，统计高电压在一个点火周期内出现的总时长；包括：进入检测后，故障检测计时器开始计时；当所述电压大于等于预设电压阈值时，高电平检测计时器开始计时，当所述电压小于预设电压阈值时，高电平检测计时器停止计时；若当前故障检测计时器中的时间未到达一个点火周期，则继续进行检测，若到达一个点火周期，则统计高电平检测计时器在一个点火周期内记录的高电压出现总时长；

诊断模块，用于当所述总时长大于等于预设时长阈值时，确定所述发动机次级线圈开路故障；

控制模块，用于将故障信息发送到车辆的电子控制单元，并限制发动机扭矩输出，以及语音播报故障信息。

5.一种发动机次级线圈开路故障的诊断设备，其特征在于，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至3任一项所述的发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

6.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至3任一项所述的一种发动机次级线圈开路故障的诊断方法。

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