CN113898479A - 一种发动机参数保护措施的校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机参数保护措施的校验方法，包括：S1、在模拟装置上输入待校验参数的模拟目标值；S2、基于模拟目标值和原偏移值W₀的初设值A、计算出目标偏移值W_目并确定步长△X；S3、模拟装置标定出标定偏移值W_i＝初设值A+i△X，将标定偏移值W_i和赋值指令发送给ECU；S4、ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀＝标定偏移值W_i；计算出相应的输出值、并发送报文；S5、发动机仪表解析报文获得显示数值B，并在到达预设值时进行提示；同时，模拟装置解析报文获得显示数值B；显示数值B达到模拟目标值时结束；否则执行i＝i+1然后返回S3。本发明操作方便安全、显示直观且不会对传感器及发动机造成损坏。

Description

一种发动机参数保护措施的校验方法

技术领域

本发明属于发动机技术领域，尤其涉及一种发动机参数保护措施的校验方法。

背景技术

目前电控发动机仪表通过CAN总线通讯方式接收来自发动机ECU的各个运行参数，解析后进行显示。在船检(船舶在交付客户前必须通过CCS检验，称为船检)时，检验部门需要对影响发动机运行的四项重要参数的保护措施(简称四保护)进行校验；具体为校验“发动机转速、水温、机油温度、机油压力四个重要参数超过正常值时仪表是否进行报警”，“当转速超过更高转速，机油压力低于更低压力时发动机是否自动停机”。

发动机在正常运行过程中运行参数通常不会超过预设报警值和停机值，发动机仪表也不会报警或发送停机指令；所以在校验时中需要改变发动机ECU输出的运行参数值，以使发动机仪表进行相应报警或发送停机指令，实现运行参数保护措施的校验。目前采用的校验方法是用火烤温度传感器、用气管打压力传感器，以此来改变发动机ECU输出的运行参数值，这种方法容易对传感器及发动机造成损坏，具有一定的危险性，操作不方便且显示不直观。

发明内容

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决的技术问题是，提供了一种发动机参数保护措施的校验方法；通过模拟装置改变发动机ECU内部运行参数输出值的数值，进而改变输出报文，发动机仪表基于改变后的报文进行相应报警或发送停机指令，实现参数保护措施的校验；其操作方便安全、显示直观且不会对传感器及发动机造成损坏。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种发动机参数保护措施的校验方法，基于校验***实施，所述校验***包括模拟装置、发动机仪表和发动机ECU，所述模拟装置和所述发动机仪表均与所述发动机ECU通讯连接；所述校验方法包括：

S1、在所述模拟装置上输入某一待校验参数的模拟目标值；

S2、所述模拟装置基于所述模拟目标值和所述发动机ECU传送的相应原偏移值W₀的初设值A、计算出相对应的目标偏移值W_目，并确定出步长△X；

S3、所述模拟装置标定出标定偏移值W_i＝初设值A+i△X，并将所述标定偏移值W_i和赋值指令发送给所述发动机ECU；其中，i为变量且初始值为1；

S4、所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀＝标定偏移值W_i；根据赋值后的所述原偏移值W₀计算出与所述待校验参数相对应的输出值，并以报文形式发送给所述模拟装置和所述发动机仪表；

S5、所述发动机仪表解析所述报文，获得待校验参数的显示数值B，在所述显示数值B达到预设置时进行报警或停机指令的发送；

同时，所述模拟装置解析所述报文，获得待校验参数的显示数值B；当所述显示数值B达到所述模拟目标值时，结束标定；否则，执行步骤S6；

S6、执行i＝i+1，然后返回步骤S3继续标定。

进一步，所述方法还包括在步骤S1之后执行的步骤a；

步骤a、点击所述模拟装置上相应的模拟按钮，所述模拟装置接收到来自所述模拟按钮的触发信号，开始执行步骤S2。

进一步，所述方法还包括：点击所述模拟装置上相应的停止按钮，所述模拟装置向所述发动机EUC发出复位指令，所述发动机ECU接收到复位指令后、相应所述原偏移值W₀恢复至所述初设值A。

进一步，步骤S6还包括：计时器清零并重新计时，达到设定时间T后再执行i＝i+1。

进一步，步骤S5中：所述预设值包括预设报警值和预设停机值；当所述数值B达到所述预设报警值时，所述发动机仪表进行报警；当所述数值B达到所述预设停机值时，所述发动机仪表发出停机指令。

进一步，步骤S1中，目标偏移值W_目＝初设值A-模拟目标值+实测值。

进一步，所述待校验参数包括发动机转速、水温、机油温度和机油压力；

与发动机转速对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₁、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ai；与水温对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₂、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_bi；与机油温度对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₃、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ci；与机油压力对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₄、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_di。

进一步，步骤S4具体包括：

所述待校验参数为发动机转速时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₁＝标定偏移值W_ai；根据赋值后的所述原偏移值W₀₁计算出输出值；其中，输出值＝(实测转速-原偏移值W₀₁)×80÷第一预设系数；

所述待校验参数为水温时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₂＝标定偏移值W_bi；根据赋值后的所述原偏移值W₀₂计算出输出值；其中，输出值＝(实测水温-原偏移值W₀₂)÷第二预设系数；

所述待校验参数为机油温度时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₃＝标定偏移值W_ci；根据赋值后的所述原偏移值W₀₃计算出输出值；其中，输出值＝(实测油温-原偏移值W₀₃)÷第三预设系数；

所述待校验参数为机油压力时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₄＝标定偏移值W_di；根据赋值后的所述原偏移值W₀₄计算出输出值；其中，输出值＝(实测压力-原偏移值W₀₄)÷第四预设系数。

进一步，步骤S2中，所述目标偏移值W_目大于所述初设值A时，所述步长△X为常数+C；所述目标偏移值W_目小于所述初设值A时，所述步长△X为常数-C；其中，C为大于0的正数。

进一步，所述模拟装置包括主控模块，与所述主控模块均电连接的显示模块、输入模块和通讯模块；

所述通讯模块用于与所述发动机ECU进行数据传输；所述输入模块用于输入所述模拟目标值；所述显示模块用于显示所述显示数值B；

所述主控模块用于计算所述目标偏移值W_目、确定所述步长△X、标定所述标定偏移值W_i；用于解析所述报文；还用于对所述显示数值B和所述模拟目标值进行比较，当所述显示数值B达到所述模拟目标值时，结束所述标定偏移值W_i的标定，否则，执行i＝i+1后继续标定所述标定偏移值W_i。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果如下：

本发明中发动机参数保护措施的校验方法，基于校验***实施，校验***包括模拟装置、发动机仪表和发动机ECU；校验方法包括：S1、在模拟装置上输入某一待校验参数的模拟目标值；S2、基于模拟目标值和发动机ECU传送的相应原偏移值W₀的初设值A、计算出相对应的目标偏移值W_目并确定出步长△X；S3、模拟装置标定出标定偏移值W_i＝初设值A+i△X，并将标定偏移值W_i和赋值指令发送给发动机ECU；其中，i为变量且初始值为1；S4、发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀＝标定偏移值W_i；计算出与待校验参数相对应的输出值，并以报文形式发送给模拟装置和发动机仪表；S5、发动机仪表解析报文获得待校验参数的显示数值B，在显示数值B达到预设置时进行报警或停机指令的发送；同时，模拟装置解析报文获得待校验参数的显示数值B；当显示数值B达到模拟目标值时结束标定；否则，执行步骤S6；S6、执行i＝i+1，然后返回步骤S3继续标定。

通过模拟装置以设定步长逐渐改变发动机ECU内部的变量-原偏移值W₀，以逐渐改变输出值的计算值，进而改变输出报文，发动机仪表基于改变后的报文进行显示数值B的逐渐变化，并在达到设定值时进行报警或停机指令的发送，实现发动机参数保护措施的校验。其操作方便安全、显示直观且不会对传感器及发动机造成损坏。

附图说明

图1是本发明中校验***实施的原理图；

图2是图1中模拟装置的界面显示参考图；

图3是本发明中发动机参数保护措施的校验方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由图1至图3共同所示，本实施例公开了一种发动机参数保护措施的校验方法，用于校验“发动机转速、水温、机油温度、机油压力四个重要参数超过正常值时发动机仪表是否进行报警”，“当发动机转速超过更高转速，机油压力低于更低压力时发动机仪表是否发送停机指令、发动机是否自动停机”。

基于校验***实施，校验***包括模拟装置、发动机仪表和发动机ECU，模拟装置和发动机仪表均通过CAN总线与发动机ECU通讯连接，以进行数据和指令的传输。该校验方法包括：

S1、在模拟装置上(显示界面的输入框内)输入某一待校验参数的模拟目标值。

S2、模拟装置基于模拟目标值和发动机ECU传送的相应原偏移值W₀的初设值A(常量)、计算出相对应的目标偏移值W_目，并确定出步长△X(常量)。其中，目标偏移值W_目＝初设值A-模拟目标值+实测值。

S3、模拟装置标定出标定偏移值W_i＝初设值A+i△X，并将标定偏移值W_i和赋值指令发送给发动机ECU；其中，i为变量且初始值为1。S4、发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀＝标定偏移值W_i(赋值操作，修改发动机ECU中变量—原偏移值W₀的数值)；根据赋值后的原偏移值W₀的数值计算出与待校验参数相对应的输出值，并以报文形式发送给模拟装置和发动机仪表。该步骤替代了“利用火烤温度传感器、用气管打压力传感器，以此来改变发动机ECU输出的运行参数值”的方法；安全可靠且校验精确高。

S5、发动机仪表解析报文(按照现有的解析规则进行报文解析，在此不做赘述)，获得待校验参数的显示数值B(变量，随着发动机ECU计算的输出值的改变而改变)，并在显示数值B达到预设置时进行报警或停机指令的发送；

同时，模拟装置解析报文(与发动机仪表的解析规则一致)，获得待校验参数的显示数值B；当显示数值B达到模拟目标值时(此时，标定偏移值W_i＝目标偏移值W_目)，结束标定；否则，执行步骤S6；

S6、执行i＝i+1，然后返回步骤S3继续标定。

假如初设值A等于5，△X等于1，目标偏移值W_目＝10；那么第一个循环中标定偏移值W₁＝6，赋值后发动ECU中的原偏移值W₀＝W₁＝6(发动ECU内的计算公式中，原偏移值W₀参与计算的数值为6)；下一个循环中标定偏移值W₂＝7，赋值后发动ECU中的原偏移值W₀＝W₂＝7；在一个循环中，标定偏移值W₃＝8，赋值后发动ECU中的原偏移值W₀＝W₃＝8，依次类推，直至显示数值B达到模拟目标值(即标定偏移值W_i＝目标偏移值W_目)。上述具体数值仅是示意性的，并非真实有效的。

本实施例中，模拟装置包括主控模块(单片机或PLC)，与主控模块均电连接的显示模块(显示屏)、输入模块(模拟按钮、停止按钮，鼠标和键盘)和通讯模块；通讯模块用于与发动机ECU进行数据传输(只要发送标定偏移值W_i和赋值指令，接收报文和监测数据)；输入模块用于输入模拟目标值；显示模块用于显示显示数值B(指针方式显示)；主控模块用于计算目标偏移值W_目、确定步长△X、标定标定偏移值W_i；用于解析报文；还用于对显示数值B和模拟目标值进行比较，当显示数值B达到模拟目标值时，结束标定偏移值W_i的标定，否则，执行i＝i+1后继续标定标定偏移值W_i。

本发明通过模拟装置以设定步长△X逐渐改变发动机ECU内部的变量-原偏移值W₀，输出值(模拟值)逐渐改变，进而逐渐改变输出报文，显示数值B随之逐渐变化，并在达到设定值时发动机仪表进行报警或发送停机指令；逐渐变化可避免中间出现突变，影响校验的准确性。

为了确保上述方法的安全性，本实施例作了进一步优化，优化后的方法包括在步骤S1之后执行的步骤a；步骤a、点击模拟装置上相应的模拟按钮，模拟装置接收到来自模拟按钮的触发信号，开始执行步骤S2。不点击模拟按钮，不执行步骤S2，可有效避免误操作的发生。

检验过程中，为了确保发动机ECU中被赋值/修改的原偏移值W₀随时可进行有效复位，终止赋值/修改，输出真实值。本实施例作了进一步优化，优化后的方法包括：点击模拟装置上相应的停止按钮，模拟装置向发动机EUC发出复位指令，发动机ECU接收到复位指令后、相应原偏移值W₀恢复至初设值A，以便于后续计算的输出值为真实值，同时发动机仪表和模拟装置也恢复真实值。

还有一些实施例中，不允许在标定结束前，终止原偏移值W₀的赋值/修改。该实施例的方法包括：结束标定后，原偏移值W₀保持当前数值达到预设时间后，模拟装置自动向发动机EUC发出复位指令，发动机ECU接收到复位指令后、相应原偏移值W₀恢复至初设值A，以便于后续计算的输出值为真实值，同时发动机仪表和模拟装置也恢复真实值。

为了配合模拟装置和发动机仪表的响应速度，防止因显示数值B变化过快而影响显示和判断，本实施例对上述方法作了进一步优化；优化后的步骤S6还包括：计时器清零并重新计时，达到设定时间T后再执行i＝i+1，即每间隔设定时间T，增加一个△X。

本实施例中，步骤S5中：预设值包括预设报警值和预设停机值；当显示数值B达到预设报警值时，发动机仪表进行报警；当显示数值B达到预设停机值时，发动机仪表发出停机指令。

本实施例中，待校验参数包括发动机转速、水温、机油温度和机油压力，相当于对应有相同构思的四套校验方法；为了便于对上述校验方法主体构思的进一步理解，本实施例将与发动机转速对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₁、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ai、目标偏移值W_目记为目标偏移值W_目1、初设值A记为初设值A1、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ai，步长△X记为△X₁；其中，目标偏移值W_目1＝初设值A1-模拟目标值(转速)+实测值(转速)；标定偏移值W_ai＝初设值A1+i△X₁。

将与水温对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₂、目标偏移值W_目记为目标偏移值W_目2、初设值A记为初设值A2、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_bi，步长△X记为△X₂；其中，目标偏移值W_目2＝初设值A2-模拟目标值(水温)+实测值(水温)；标定偏移值W_bi＝初设值A2+i△X₂。

将与机油温度对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₃、目标偏移值W_目记为目标偏移值W_目3、初设值A记为初设值A3、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ci，步长△X记为△X₃；其中，目标偏移值W_目3＝初设值A3-模拟目标值(油温)+实测值(油温)；标定偏移值W_ci＝原偏移值W₀₃+i△X₃。

将与机油压力对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₄、目标偏移值W_目记为目标偏移值W_目4、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_di、步长△X记为△X₄，其中，目标偏移值W_目4＝原偏移值W₀₄-模拟目标值(压力)+实测值(压力)；标定偏移值W_di＝原偏移值W₀₄+i△X_4。

其中，初设值A2和初设值A3的数值可以相同也可以不同。同理，△X₂和△X₃的数值可以相同也可以不同。

本实施例中，步骤S4具体包括：

待校验参数为发动机转速时，发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₁＝标定偏移值W_ai；根据赋值后的原偏移值W₀₁计算出输出值；其中，输出值＝(实测转速-原偏移值W₀₁)×80÷第一预设系数。该公式中，原偏移值W₀₁不断被标定偏移值W_ai赋值/修改，以获得不同的输出值。

待校验参数为水温时，发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₂＝标定偏移值W_bi；根据赋值后的原偏移值W₀₂计算出输出值；其中，输出值＝(实测水温-原偏移值W₀₂)÷第二预设系数。

待校验参数为机油温度时，发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₃＝标定偏移值W_ci；根据赋值后的原偏移值W₀₃计算出输出值；其中，输出值＝(实测油温-原偏移值W₀₃)÷第三预设系数。

待校验参数为机油压力时，发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₄＝标定偏移值W_di；根据赋值后的原偏移值W₀₄计算出输出值；其中，输出值＝(实测压力-原偏移值W₀₄)÷第四预设系数。赋值运算方法为本领域技术人员所熟知的方法，在此不作赘述。

其中，第一预设系数、第二预设系数、第三预设***和第四预设系数是常量，具体数值可根据实验获得，在此不作赘述。

为了简化检验的步骤，本实施例的步骤S2中，当目标偏移值W_目大于初设值A时，步长△X为常数+C；目标偏移值W_目小于初设值A时步长△X为常数-C，其中，C为大于0的正数。

综上所述，本发明通过模拟装置以设定步长逐渐改变发动机ECU内部的变量-原偏移值W₀，以逐渐改变输出值的计算值，进而改变输出报文，发动机仪表基于改变后的报文进行显示数值B的逐渐变化，并在达到设定值时进行报警或停机指令的发送，实现发动机参数保护措施的校验。其操作方便安全、显示直观且不会对传感器及发动机造成损坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限值本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，基于校验***实施，所述校验***包括模拟装置、发动机仪表和发动机ECU，所述模拟装置和所述发动机仪表均与所述发动机ECU通讯连接；所述校验方法包括：

S1、在所述模拟装置上输入某一待校验参数的模拟目标值；

S2、所述模拟装置基于所述模拟目标值和所述发动机ECU传送的相应原偏移值W₀的初设值A、计算出相对应的目标偏移值W_目，并确定出步长△X；

S3、所述模拟装置标定出标定偏移值W_i＝初设值A+i△X，并将所述标定偏移值W_i和赋值指令发送给所述发动机ECU；其中，i为变量且初始值为1；

S4、所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀＝标定偏移值W_i；根据赋值后的所述原偏移值W₀计算出与所述待校验参数相对应的输出值，并以报文形式发送给所述模拟装置和所述发动机仪表；

S5、所述发动机仪表解析所述报文，获得待校验参数的显示数值B，在所述显示数值B达到预设置时进行报警或停机指令的发送；

同时，所述模拟装置解析所述报文，获得待校验参数的显示数值B；当所述显示数值B达到所述模拟目标值时，结束标定；否则，执行步骤S6；

S6、执行i＝i+1，然后返回步骤S3继续标定。

2.根据权利要求1所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤S1之后执行的步骤a；

步骤a、点击所述模拟装置上相应的模拟按钮，所述模拟装置接收到来自所述模拟按钮的触发信号，开始执行步骤S2。

3.根据权利要求2所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，所述方法还包括：

点击所述模拟装置上相应的停止按钮，所述模拟装置向所述发动机EUC发出复位指令，所述发动机ECU接收到复位指令后、相应所述原偏移值W₀恢复至所述初设值A。

4.根据权利要求1所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，步骤S6还包括：计时器清零并重新计时，达到设定时间T后再执行i＝i+1。

5.根据权利要求1所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，步骤S5中：所述预设值包括预设报警值和预设停机值；当所述显示数值B达到所述预设报警值时，所述发动机仪表进行报警；当所述显示数值B达到所述预设停机值时，所述发动机仪表发出停机指令。

6.根据权利要求1所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，步骤S1中，目标偏移值W_目＝初设值A-模拟目标值+实测值。

7.根据权利要求1至6任一项所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，所述待校验参数包括发动机转速、水温、机油温度和机油压力；

与发动机转速对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₁、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ai；与水温对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₂、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_bi；与机油温度对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₃、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_ci；与机油压力对应的原偏移值W₀记为原偏移值W₀₄、标定偏移值W_i记为标定偏移值W_di。

8.根据权利要求7所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

所述待校验参数为发动机转速时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₁＝标定偏移值W_ai；根据赋值后的所述原偏移值W₀₁计算出输出值；其中，输出值＝(实测转速-原偏移值W₀₁)×80÷第一预设系数；

所述待校验参数为水温时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₂＝标定偏移值W_bi；根据赋值后的所述原偏移值W₀₂计算出输出值；其中，输出值＝(实测水温-原偏移值W₀₂)÷第二预设系数；

所述待校验参数为机油温度时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₃＝标定偏移值W_ci；根据赋值后的所述原偏移值W₀₃计算出输出值；其中，输出值＝(实测油温-原偏移值W₀₃)÷第三预设系数；

所述待校验参数为机油压力时，所述发动机ECU接收到赋值指令后、执行原偏移值W₀₄＝标定偏移值W_di；根据赋值后的所述原偏移值W₀₄计算出输出值；其中，输出值＝(实测压力-原偏移值W₀₄)÷第四预设系数。

9.根据权利要求1所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，步骤S2中，所述目标偏移值W_目大于所述初设值A时，所述步长△X为常数+C；所述目标偏移值W_目小于所述初设值A时，所述步长△X为常数-C；其中，C为大于0的正数。

10.根据权利要求1所述的发动机参数保护措施的校验方法，其特征在于，所述模拟装置包括主控模块，与所述主控模块均电连接的显示模块、输入模块和通讯模块；

所述通讯模块用于与所述发动机ECU进行数据传输；所述输入模块用于输入所述模拟目标值；所述显示模块用于显示所述显示数值B；

所述主控模块用于计算所述目标偏移值W_目、确定所述步长△X、标定所述标定偏移值W_i；用于解析所述报文；还用于对所述显示数值B和所述模拟目标值进行比较，当所述显示数值B达到所述模拟目标值时，结束所述标定偏移值W_i的标定，否则，执行i＝i+1后继续标定所述标定偏移值W_i。

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