CN102588130B - 发动机控制方法、系统及工程车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机控制方法、系统及工程车辆。本发明的发动机控制方法首先获取发动机系统中部件的当前工作状态信号和发动机数据；然后根据所述发动机数据分别计算上述部件正常模式工况下和故障模式工况下发动机系统的工作状态；并根据所述当前工作状态信号诊断上述部件是否满足预定诊断条件下工作要求；通过诊断模块的诊断结果调整控制开关处于第一状态还是第二状态，控制开关处于不同的状态可以将正常模式计算模块和故障模式计算模块两者之一的计算结果直接输出，而无需通过程序转跳的方式实现两计算模块结果的输出，该方式会使得执行程序比较理顺，尤其对于多个故障的情况，避免因转跳次数比较多引起错误。

Description

发动机控制方法、系统及工程车辆
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，特别涉及一种发动机控制方法、系统及工程车辆。
背景技术
随着发动机领域的技术发展，现代发动机一般采用控制系统来控制，即使用发动机电控单元ECU进行控制，以使发动机的动力、油耗等达到最优。
发动机控制系统都具有故障诊断系统，及时诊断发动机或车辆的故障部位，并采取相应的系统降级措施，对发动机进行保护，或进行限制以满足排放法规等。
请参考图1，图1为现有技术中一种典型的发动机控制方法的流程图。
现有的发动机电控故障处理方法，是根据诊断结果是否有故障来选择发动机各功能的计算模式，若有故障程序跳转到故障模式计算，根据具体的故障，分析具体故障下系统的响应，综合出应该的处理方式和方法，并将这种处理方式和方法在控制系统控制程序中实现，以达到故障状态下系统运行模式的切换；如果没有故障，程序跳转到正常模式计算。
如图1所示，如果发动机系统具有多个故障，这样控制方法会使得程序的跳转非常多，容易出现错误；并且故障诊断模块中的参数是针对某一发动机在某一诊断需求条件下编制的，当诊断需求条件改变时，只能够通过修改故障诊断模块中的电控程序进行匹配，导致系统测试和放行的周期会加长，工作量增大。
因此，如何提供一种发动机控制方法，该控制方法具有出错率低、快速实现与发动机测试需求条件的匹配的特点，从而缩短发动机系统测试和放行的周期，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的旨为提供一种发动机控制方法，该控制方法具有出错率低、快速实现与发动机的匹配标定的特点，从而缩短发动机系统测试和放行的周期。此外，本发明还提供了一种包括上述发动机控制方法的发动机控制系统及工程车辆。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机控制方法，用于发动机故障模式工况和正常模式工况的转换，所述方法按以下步骤进行：
S11、获取发动机系统中部件的当前工作状态信号和发动机数据；
S12、根据所述发动机数据分别计算上述部件正常模式工况下和故障模式工况下发动机系统的工作状态；
根据所述当前工作状态信号诊断上述部件是否满足预定诊断条件下工作要求，如果诊断结果为是，执行步骤S13，否则，执行步骤S14；
S13、输出控制开关的第一状态，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；
S14、输出控制开关的第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
优选地，所述预定诊断条件至少包括两种条件，所述步骤S11前还可以增加如下步骤：
S10、开机并选取诊断条件。
优选地，所述诊断条件包括系统保护条件、客户需求条件和发动机或整车下线检测条件；
所述步骤S10中通过选择第二开关的状态选取所述预定诊断条件，当所述第二开关处于第一状态时，所述步骤S12中的诊断结果为系统保护条件下的诊断结果；
当所述第二开关处于第二状态时，所述步骤S12中的诊断结果为客户需求条件下的诊断结果；
当所述第二开关处于第三状态时，所述步骤S12中的诊断结果为发动机或整车下线检测条件下的诊断结果。
优选地，所述步骤S12中的诊断结果通过所述第二开关输出。
优选地，所述故障模式工况中的参数由诊断条件和发动机数据确定。
与现有技术中的控制方法相比，本发明的发动机控制方法中通过控制开关的状态将正常模式计算模块和故障模式计算模块两者之一的计算结果直接输出，而无需通过程序转跳的方式实现两计算模块结果的输出，该方式会使得执行程序比较理顺，尤其对于多个故障的情况，避免因转跳次数比较多引起错误。
另外地，本发明还提供了一种发动机控制系统，包括正常模式计算模块和故障模式计算模块，两模块分别根据发动机数据计算相应工况下发动机系统的工作状态，其计算结果通过控制开关输出，所述控制开关的状态由发动机的故障诊断模块的输出结果控制，当故障诊断模块的判断结果为正常时，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；否则处于第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
优选地，所述故障诊断模块包括以系统保护为条件的第一诊断模块、以客户需求为条件的第二诊断模块和以发动机或整车下线检测为条件的第三检测模块，通过选择第二开关的状态选取故障诊断模块，
当所述第二开关处于第一状态时，所述诊断结果为第一诊断模块的诊断结果；
当所述第二开关处于第二状态时，所述诊断结果为第二诊断模块的诊断结果；
当所述第二开关处于第三状态时，所述诊断结果为第三诊断模块的诊断结果。
优选地，所述诊断结果通过所述第二开关输出。
优选地，所述故障模式工况中的参数由诊断条件和发动机数据确定。
此外，本发明还提供了一种工程车辆，包括发动机以及发动机控制系统，所述发动机控制系统为上述任一项所述的发动机控制系统。
由于本发明所提供的发动机控制系统和工程车辆使用具有上述技术效果的发动机控制方法，故发动机控制系统和工程车辆也具有高发动机控制方法的上述技术效果。
附图说明
图1为现有技术中一种典型的发动机控制方法的流程图；
图2为本发明所提供的发动机控制方法的一种具体实施方式的流程图；
图3为本发明所提供的一种具体实施例中发动机控制系统的组成框图。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种发动机控制方法，该控制方法具有出错率低、快速实现与发动机的匹配标定的特点，从而缩短发动机系统测试和放行的周期。此外，本发明的另一核心为提供一种包括上述发动机控制方法的发动机控制系统及工程车辆。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合发动机控制系统、控制方法、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2、图3，图2为本发明所提供的发动机控制方法的一种具体实施方式的流程图；图3为本发明所提供的一种具体实施例中发动机控制系统的组成框图。
本发明提供了一种发动机控制系统，包括正常模式计算模块和故障模式计算模块，两模块分别根据发动机数据计算相应工况下发动机系统的工作状态，发动机的工作状态可以为发动机转速、发动机水温、废气温度等，例如，发动机系统的工作状态为发动机输出扭矩，发动机的排放量应满足一定法规要求，当排放量不满足要求时，为故障工作情况，此情况下输出扭矩和正常工作情况是不一样的。
上述正常模式计算模块和故障模式计算模块的计算结果通过控制开关输出，控制开关的状态由故障诊断模块的输出结果控制，当故障诊断模块的判断结果为正常时，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；否则处于第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
请再次参考图2，上述发动机电控系统的控制方法可以按照以下步骤进行：
S11、获取发动机系统中部件的当前工作状态信号和发动机数据；
步骤S11）中所述的部件主要指发动机、燃油系统、后处理、传感器、执行器等部件，各部件都对应有自己的故障诊断模块。
S12、根据发动机数据分别计算上述部件正常模式工况下和故障模式工况下发动机系统的工作状态；
根据所述当前工作状态信号诊断上述部件是否满足预定诊断条件下工作要求，如果诊断结果为是，执行步骤S13，否则，执行步骤S14；
S13、输出控制开关的第一状态，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；
S14、输出控制开关的第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
与现有技术中的控制方法相比，本发明的发动机控制方法中通过控制开关的状态将正常模式计算模块和故障模式计算模块两者之一的计算结果直接输出，而无需通过程序转跳的方式实现两计算模块结果的输出，该方式会使得执行程序比较理顺，尤其对于多个故障的情况，避免因转跳次数比较多引起错误。
在一种具体的实施方式中，诊断条件可以至少包括两种条件，也就是说，故障诊断模块可以由多种形式，这样可以根据实际需要选取合适的故障诊断模块，满足不同需求和条件下发动机的测试，避免重新编制或更改控制程序，提高试验效率。
其中故障诊断模块的选择可以设置系统降级模式选择模块进行简单选择，下面以几种常用的发动机系统诊断条件为例，具体介绍本发明的技术方案。
在一种具体的实施方式种，发动机控制系统中的诊断条件可以包括系统保护条件、客户需求条件和发动机或整车下线检测条件，对应的故障诊断模块可以包括以系统保护为条件的第一诊断模块、以客户需求为条件的第二诊断模块和以发动机或整车下线检测为条件的第三检测模块，也就是说，第一诊断模块、第二诊断模块、第三诊断模块中的分别设置有与其相对应的标定数据，具体见图3。
该控制系统中还可以设置有由系统降级模式选择模块控制的第二开关，通过选择第二开关的状态选取故障诊断模块；当所述第二开关处于第一状态时，所述诊断结果为第一诊断模块的诊断结果；当所述第二开关处于第二状态时，所述诊断结果为第二诊断模块的诊断结果；当第二开关处于第三状态时，诊断结果为第三诊断模块的诊断结果。
当然，第二开关也可以为手动式开关，只要能够实现本发明的技术效果即可。
本实施方式中可以根据特定处理方式针对特定的发动机进行匹配标定，只需选择诊断条件，无需修改电控程序进行匹配，这样可以缩短发动机系统测试和放行的周期，大大减小操作人员和设计者的工作量。
上述诊断条件的选取可以根据客户或是现场试验的需求进行选择，下面给出了一种控制方法的具体步骤：
S20、开机并选取诊断条件；
S21、获取发动机系统中部件的当前工作状态信号和发动机数据；
S22、根据发动机数据分别计算上述部件正常模式工况下和故障模式工况下发动机系统的工作状态；
根据所述当前工作状态信号诊断上述部件是否满足预定诊断条件下工作要求，如果诊断结果为是，执行步骤S23，否则，执行步骤S24；
如图2所示，该步骤可以包括图中S211、S212、S213三个并列的动作。
S23、输出控制开关的第一状态，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；
S24、输出控制开关的第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
在一种优选的实施方式中，诊断结果通过第二开关输出，如图3所示，当需要转换故障诊断模块时，程序运行比较快，诊断结果输出比较快。
上述各实施方式中，故障模式工况中的参数可以由诊断条件和发动机数据确定，当诊断条件改变时，故障模式工况中的参数也相应改变，其输出的发动机的工作状态也不相同，例如当发动机的部件在保护条件、客户需求条件和发动机或整车下线检测条件三种情况下发生故障时，发动机的力矩的输出大小是不同的。
在上述发动机控制方法和控制系统的基础上，本发明还提供了一种工程车辆，包括发动机以及发动机控制系统，发动机控制系统为上述任一项所述的发动机控制系统。
由于本发明所提供的工程车辆包括具有上述技术效果的发动机控制系统，故工程车辆也具有发动机控制系统的上述技术效果。
工程车辆其他结构请参考现有技术，在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种发动机控制方法、系统及工程车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机控制方法，用于发动机故障模式工况和正常模式工况的转换，其特征在于，所述方法按以下步骤进行：
11、获取发动机系统中部件的当前工作状态信号和发动机数据；
12、根据所述发动机数据分别计算上述部件正常模式工况下和故障模式工况下发动机系统的工作状态；
根据所述当前工作状态信号诊断上述部件是否满足预定诊断条件下工作要求，如果诊断结果为是，执行步骤13，否则，执行步骤14；
13、输出控制开关的第一状态，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；
14、输出控制开关的第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
2.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述预定诊断条件至少包括两种条件，所述步骤11前还可以增加如下步骤：
S10、开机并选取诊断条件。
3.根据权利要求1或2所述的发动机控制方法，其特征在于，所述诊断条件包括系统保护条件、客户需求条件和发动机或整车下线检测条件；
所述步骤10中通过选择第二开关的状态选取所述预定诊断条件，当所述第二开关处于第一状态时，所述步骤12中的诊断结果为系统保护条件下的诊断结果；
当所述第二开关处于第二状态时，所述步骤12中的诊断结果为客户需求条件下的诊断结果；
当所述第二开关处于第三状态时，所述步骤12中的诊断结果为发动机或整车下线检测条件下的诊断结果。
4.根据权利要求3所述的发动机控制方法，其特征在于，所述步骤12中的诊断结果通过所述第二开关输出。
5.根据权利要求2所述的发动机控制方法，其特征在于，所述故障模式工况中的参数由诊断条件和发动机数据确定。
6.一种发动机控制系统，其特征在于，包括正常模式计算模块和故障模式计算模块，两模块分别根据发动机数据计算相应工况下发动机系统的工作状态，其计算结果通过控制开关输出，所述控制开关的状态由发动机的故障诊断模块的输出结果控制，当故障诊断模块的判断结果为正常时，当控制开关处于第一状态时，直接输出上述根据发动机数据计算的上述部件正常模式工况下发动机系统的工作状态；否则处于第二状态，当控制开关处于第二状态时，直接输出预先根据发动机数据计算的上述部件故障模式工况下发动机系统的工作状态。
7.根据权利要求6所述的发动机控制系统，其特征在于，所述故障诊断模块包括以系统保护为条件的第一诊断模块、以客户需求为条件的第二诊断模块和以发动机或整车下线检测为条件的第三检测模块，通过选择第二开关的状态选取故障诊断模块，
当所述第二开关处于第一状态时，所述诊断结果为第一诊断模块的诊断结果；
当所述第二开关处于第二状态时，所述诊断结果为第二诊断模块的诊断结果；
当所述第二开关处于第三状态时，所述诊断结果为第三诊断模块的诊断结果。
8.根据权利要求7所述的发动机控制系统，其特征在于，所述诊断结果通过所述第二开关输出。
9.根据权利要求6至8任一项所述的发动机控制系统，其特征在于，所述故障模式工况中的参数由诊断条件和发动机数据确定。
10.一种工程车辆，包括发动机以及发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统为权利要求6至9任一项所述的发动机控制系统。
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