CN103064401A - 一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进气加热系统故障诊断方法，所述方法包括：在当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数；比较所述实际工作参数与进气加热器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果；判断所述比较结果是否满足进气加热器在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统发生的故障类型。相应的，本发明还公开了一种进气加热系统故障诊断系统，本发明中，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能。

Description

一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术，特别是涉及一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统。

背景技术

在冬季，发动机进气加热系统对发动机的启动非常重要。进气加热系统由继电器、进气加热器与控制系统三部分组成，继电器控制进气加热器的通断，如果继电器失效造成进气加热器常通，那么，长时间加热会使进气加热器的温度迅速升高，有引起火灾的危险，因此对进气加热系统可靠性的考核是非常有必要的。

实际应用中，进气加热器一般有4个工作状态，而且4个工作状态具有固定顺序，即进气加热器要先进入预加热状态，然后依次才能进入停顿状态、后加热状态和冷却状态，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态记为完成一次完整的工作循环，在不同的实际情况下，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态也可以是一次完整工作循环的一部分，本领域技术人员在进行进气加热系统可靠性的考核时，具体做法就是对进气加热器进行多次所述工作循环。

现有技术中对进气加热系统可靠性的考核比较简单，本领域技术人员采用控制系统通过控制专用继电器来来控制进气加热器的工作循环，在进气加热器的工作循环中，若所述进气加热系统发生故障，则控制系统发出警告，工作人员就可以确定进气加热系统发生了故障，但是无法确定是所述进气加热系统哪个部件发生了何种故障，因此就使得进气加热系统的故障排除比较困难。

发明内容

本发明提供一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统，以解决现有技术中当进气加热系统发生故障时，因不能诊断出是所述进气加热系统哪个部件发生了何种故障，使得进气加热系统故障排除比较困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统，本发明提供如下技术方案：

一种进气加热系统故障诊断方法，该方法包括：

当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压和实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压；

比较所述实际工作参数与进气加器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果；

判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。

优选的，判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求之后，还包括：

若所述比较结果满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，则判断当前工作状态计时器是否超时，若超时，则判断当前工作状态是否是冷却状态；

若不是冷却状态，则控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态，若是冷却状态，则判断工作循环计数器是否超出预设阈值；

若未超出，则控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环，将所述下一次工作循环作为当前工作循环，执行所述接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数的步骤。

优选的，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括：

判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间，若大于第一预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热；

若小于第一预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间，若大于第二预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低；

若小于第二预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间，若大于第三预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。

优选的，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括：

检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态；

若所述当前工作状态为预加热状态或后加热状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀故障的条件，所述进气加热器烧蚀故障的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器的第一标定工作电压并且小于进气加热继电器的第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间，若满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀；

若不满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间，若满足进气加热继电器损坏接不通的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。

优选的，所述根据所述比较结果分析所述进气加热系统的部件发生的故障类型包括：

检测所述当前工作状态是否为停顿状态和冷却状态两者中的任一状态，若所述当前工作状态为停顿状态或冷却状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间，若是，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。

本发明还一种控制器，所述控制器包括：

接收单元，用于当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压、实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压；

比较单元，用于比较所述实际工作参数与进气加热系统在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果；

第一判断单元，用于判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求；

分析单元，用于所述判断单元的结果为否时，根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。

优选的，所述控制器还包括：

第二判断单元，用于所述判断单元结果为是时，判断当前工作状态计时器是否超时；

第三判断单元，用于当前工作状态计时器超时的条件下，判断当前工作状态是否是冷却状态；

控制单元，用于当前工作状态不是冷却状态时，控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态；

第四判断单元，用于当前工作状态是冷却状态时，判断工作循环计数器是否超出预设阈值；

循环控制单元，用于工作循环计数器未超出预设阈值时，控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环中，将所述下一次循环试验作为当前工作循环，触发所述接收单元。

优选的，所述分析单元具体包括：

第五判断单元，用于判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间；

第一确定单元，用于在所述第五判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热；

第一检测单元，用于在所述第五判断单元结果为否时，检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间；

第二确定单元，用于所述第一检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低；

第二检测单元，用于所述第一检测单元结果为否时，检测进气加热器供电电池的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间；

第三确定单元，用于所述第二检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。

优选的，所述分析单元具体包括：

第三检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态；

第六判断单元，用于在所述第三检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀的条件，所述进气加热器烧蚀的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器第一标定工作电压并且小于进气加热继电器第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间；

第四确定单元，用于在所述第六判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀；

第七判断单元，用于所述第六判断单元结果为否时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间；

第五确定单元，用于在所述第七判断单元结果为是时，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。

优选的，所述分析单元具体包括：

第四检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为停顿状态或冷却状态之一；

第八判断单元，用于所述第四检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间；

第六确定单元，用于所述第八判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。

本发明还提供一种进气加热系统故障诊断系统，所述系统包括：控制器、与控制器相连的传感器模块、与传感器模块相连的进气加热器、分别与传感器模块和进气加热器相连的电源模块；

所述控制器为权利要求6至10任一项所述的控制器；

所述传感器模块包括：采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压的第一电压传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流的电流传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度的温度传感器和采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压的第二电压传感器；

优选的，所述系统还包括：

显示进气加热系统发生的故障类型对应的故障代码和工作循环的次数的显示器；

接收控制器发送的控制信号，并在进气加热系统发生故障时断开，以保护进气加热器的继电器。

本发明中，通过比较采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数与所述当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果，然后判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，在不满足的情况下，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种进气加热系统故障诊断方法实施例1的流程图；

图2为本发明进气加热器工作循环的方法流程图；

图3为本发明进气加热器工作循环中进气加热器与鼓风机工作时间与电流的关系图；

图4为本发明一种进气加热系统故障诊断方法实施例2的流程图；

图5为本发明进气加热系统故障类型分析的流程图；

图6为本发明一种控制器的结构示意图；

图7为本发明一种进气加热系统故障诊断系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1所示，为本发明提供的一种进气加热系统故障诊断方法实施例1的流程图，本实施例具体可以包括：

步骤101：当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数。

实际应用中，进气加热器一般有4个工作状态，而且4个工作状态具有固定顺序，即进气加热器要先进入预加热状态，然后依次才能进入停顿状态、后加热状态和冷却状态，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态记为完成一次完整的工作循环，根据不同的实际环境，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态也可以是一次完整工作循环的一部分，本实施例中，以进气加热器经历所述4个工作状态为一次完整的工作循环为例进行说明，所述当前工作循环是指进行进气加热系器的某一次工作循环，所述当前工作状态即为所述固定顺序4个工作状态之一，优选的，在实际应用中可以采用不同的传感器来采集进气加热系统在当前工作状态下的实际工作参数，具体包括：第一电压传感器采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压，电流传感器采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流，温度传感器采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度，第二电压传感器采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压。传感器将采集的所述实际工作参数发送给电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）。

参考表1所示，表1为在实际工作循环中传感器采集的信号的描述。

表1传感器采集信号的描述

参数名称	参数描述
		AirHt_tTemp	进气加热器温度信号
BattCD_u	电源电压
		AirHt_iHtr	进气加热器电流信号
AirHt_uHtr	进气加热器电压信号

其中AirHt_tTemp是进气加热器实际温度信号参数，BattCD_u是为进气加热器供电的电源实际电压参数，AirHt_iHtr是进气加热器实际电流信号参数，表1中的参数名称可做为实际应用中的命名参考，并不能看做是对本发明保护范围的限制。

步骤102：比较所述实际工作参数与进气加热器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果。

在进气加热器的工作循环中，根据实际工作循环条件和工作循环经验值设定进气加热系统在正常工作状态下的各个参考参数，所述设定的参考参数称为标定工作参数，在实际操作中，可以将采集的进气加热器的实际工作参数，即进气加热器的实际电流、实际电压、实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压分别与标定工作参数中的进气加热器的标定工作电流、标定工作电压、标定工作温度以及进气加热器供电电源的标定工作电压分别进行比较，得到比较结果。参考表2所示，表2为设定的标定工作参数及其描述。

表2设定的标定工作参数及其描述

表2中设定的标定工作参数均可以根据实际工作循环情况进行调整，其中所示的参数名称仅仅用来对本实施例中用到参数的示意性的说明，不能看作是对本发明保护范围的限制。

步骤103：判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。

参考表2所示，可知，标定工作参数给出的是进气加热系统正常工作时各个参数的一个标准，所以本步骤实际判断的是进气加热器的实际工作参数是否符合标定工作参数的要求，在不满足要求时，即可确定进气加热系统发生了故障及其发生的故障类型，进而可以根据确定的故障类型排出故障。本实施例中，所述故障类型包括：进气加热器供电电源的电压低故障、进气加热器供电电源的电压高故障、进气加热器过热、进气加热器烧蚀故障、进气加热继电器断不开故障和进气加热继电器接不通故障。

本实施例的技术方案中，ECU通过比较采集的进气加热系统在当前工作状态下的实际工作参数与所述当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果，然后判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，在不满足的情况下，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能，从而可以使工作人员根据分析得到的故障类型进行进气加热系统的故障排除。

参考图2所示，为本发明进气加热器工作循环的方法流程图，所述方法流程图具体描述正常情况下，即进气加热系统不发生故障的情况下的进气加热器工作循环的完整工作流程，所述流程具体包括：

步骤201：ECU初始化。

所述ECU初始化指ECU向进气加热继电器(也可以称为继电器)发送控制信号控制进气加热继电器接通，向进气加热器发送控制信号控制不进气加热器工作，此时也称进气加热器处于停止状态，所述进气加热继电器是一种电控制器件，当进气加热继电器的输入量的变化达到规定要求时，进气加热继电器可以使输入量发生预定的阶跃变化，比如输入量是电压，规定电压值在0-5V之间时是低电平，用“0”来表示，当输入电压由0-5V之间的任一值变为高于5V的电压时，则进气加热继电器的输出由“0”变为“1”，所述“1”表示高电平。

步骤202：启动工作循环计数器。

ECU初始化后，进气加热器进入停止状态，若ECU在初始化后检测到进气加热器开始工作的信号，并且此时进气加热系统没有发生故障（所述故障为进气加热器供电电源的电压低故障、进气加热器供电电源的电压高故障、进气加热器过热故障、进气加热器烧蚀故障、进气加热继电器断不开故障和进气加热继电器接不通故障），则启动工作循环计数器。

步骤203：控制进气加热器进入预加热状态。。

ECU在初始化后检测到进气加热器开始工作的信号，并且此时进气加热系统没有发生故障，在启动工作循环计数器后，则向所述进气加热器发送控制信号，控制进气加热器进入预加热状态，所述预加热状态是一种纯加热状态，加热过程中，无空气主动流动通过进气加热器。进气加热器进入预加热状态时，ECU启动预加热状态计时器开始计时，若所述预加热状态计时器超时，则ECU将所述预加热状态计时器清零。

步骤204：控制进气加热器由预加热状态转入停顿状态。

所述预加热状态计时器超时后，ECU向进气加热器输出控制信号，控制进气加热器暂时停止预加热状态进入停顿状态，原因是在此期间启动马达要消耗电力，避免启动马达与所述进气加热器同时工作，此时，ECU启动停顿状态计时器开始计时，若所述停顿状态计时器超时，则ECU将停顿状态计时器清零。

步骤205：控制进气加热器由停顿状态转入后加热状态。

所述停顿状态计时器超时后，ECU向进气加热器输出控制信号，控制进气加热器停止停顿状态，进入后加热状态，所述后加热状态为发动机启动后，为了让燃烧更稳定，继续对进气进行加热的过程；此时，ECU启动后加热状态计时器开始计时，若所述后加热状态计时器超时，则ECU将后加热状态计时器清零，同时，可以采用鼓风机给进气加热器提供冷空气，以模拟发动机实际运行时的进气情况。

步骤206：控制进气加热器由后加热状态转入冷却状态。

所述后加热状态计时器超时后，ECU向进气加热器输出控制信号，控制进气加热器停止后加热状态，发动机工作稳定后，无需继续进行加热，加热器进入冷却状态。此时，ECU启动冷却状态计时器开始计时，若所述冷却状态计时器超时，则ECU将冷却状态计时器清零，工作循环计数器加1。本实施例中，在进气加热器处于所述冷却状态时，可以采用鼓风机给进气加热器提供冷空气，以模拟发动机实际运行时的进气情况。

步骤：207：判断工作循环计数器是否超过预设阈值，若否，则返回步骤203，若是，则停止工作循环。

预设阈值次数的工作循环结束以后，ECU可以通过逻辑电路来控制循环计数器清零。

由实施例1中的步骤101可知，一次进气加热器工作循环包括4个固定顺序的状态，即预加热状态、停顿状态、后加热状态和停顿状态，当所述4个状态按顺序全部完成时，即一次工作循环结束，工作循环计数器加1，若此时工作循环计数器未超出预设阈值，则进入步骤202，若此时工作循环计数器超出预设阈值，则ECU向进气加热器发送控制信号，控制进气加热器进入停止状态。参考表3所示，表3为工作循环中进气加热器状态转换及其转换条件。

表3进气加热器状态转换及其转换条件

对应于表3，参考图3所示，图3为进气加热器工作循环中，进气加热器和鼓风机工作时间与电流的关系图，其中进气加热器每个状态的预设时间均采用表2所示的相关标定工作参数的默认值。

参考图4所示，图4为本发明一种进气加热系统故障诊断方法实施例2的流程图，本实施例以图2描述的进气加热器的工作循环流程为基础，以任一次工作循环为当前工作循环，以进气加热器的任一状态作为当前工作状态，来说明在工作循环过程中出现故障时，进气加热系统故障诊断方法，本实施例可以看作是实施例1的一个具体实现，本实施例具体包括：

步骤401：传感器采集当前工作循环中当前工作状态下的进气加热系统实际工作参数，发送给ECU。

步骤402：ECU比较所述实际工作参数与进气加热器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果。

步骤403：判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，若是，进入步骤404，若否，进入步骤410。

本实施例中步骤401~步骤403可以与实施例1中步骤101~步骤103实现方式类似，此处不再赘述。

步骤404：判断当前工作状态计时器是否超时，若超时，进入步骤405。

若所述当前工作状态计时器没有超时，则进气加热器继续工作在当前工作状态。

步骤405：判断当前工作状态是否是冷却状态，若是，进入步骤406，若否，进入步骤409。

步骤406：判断工作循环计数器是否超出预设阈值，若是，进入步骤407，若否，进入步骤408。

参考表2可知，本实施例中所述的预设阈值为5000，所述阈值是根据ECU内部标定的最长加热时间来确定的。

步骤407：停止进气加热器工作循环。

步骤408：控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环中，将所述下一次工作循环作为当前工作循环，返回步骤401。

步骤409：控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态，将所述下一工作状态作为当前工作状态，返回步骤401。

步骤410：根据所述比较结果分析进气加热系统发生的故障类型。所述步骤410具体过程如图5所示，图5为步骤410中进气加热系统故障类型分析的流程图，所述故障类型分析具体包括：

步骤501：判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间，若是，进入步骤502，若否，进入步骤503。

参考表2所示的标定参数列表可知，进气加热器的标定工作温度是120度，即本步骤判断的是进气加热器的实际温度是否大于120度，所述第一预设时间为进气加热器过热故障确认时间阀值。

步骤502：确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热故障；

参考图2所示流程可知，鼓风机是在进气加热器处于冷却状态时对进气加热器进行降温的，所以鼓风机发生故障导致进气加热器不能进行正常降温，使得进气加热器实际温度过高。

步骤503：检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间，若是，进入步骤504，若否，进入步骤505。

参考表2所示，可知，所述电压低阈值为18伏，即本步骤实际检测的是进气加热器供电电源的实际电压小于18伏的时间是否大于第二预设时间，所述第二预设时间即为20s。

步骤504：确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低。

若进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间大于第二预设时间，即进气加热器供电电源的实际电压长时间处于较小的状态，发生了进气加热器供电电源电压低故障。

步骤505：检测进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间，若是，进入步骤506，若否，进入步骤507。

参考表2所示，可知，所述电压高阈值为28伏，即本步骤实际检测的是进气加热器供电电源的实际电压大于28伏的时间是否大于第三预设时间，所述第三预设时间为20s。

步骤506：确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。

若进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压低阈值的时间大于第三预设时间，即进气加热器供电电源的实际电压长时间处于较大的状态，发生了电源的实际电压高故障。

步骤507：检测所述当前工作状态是否为预加热状态或后加热状态之一，若是，进入步骤508，若否，进入步骤512。

步骤508：判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀的条件，若是，进入步骤509，若否，进入步骤510。

所述进气加热器烧蚀的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器标定工作电压低阀值并且小于进气加热继电器标定工作电压高阀值，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间。

参考表2所示的标定参数可知，所述进气加热器的标定工作温度为120度，进气加热器的标定工作电流是65安培，进气加热继电器标定工作电压低阀值是16伏，进气加热继电器标定工作电压高阀值是30伏，即本步骤实际进行的是判断所述比较结果是否为：所述进气加热器的实际温度小于120度、所述进气加热器的实际电流小于65安培、所述进气加热器的实际电压大于16伏并且小于30伏，并且所述比较结果持续的时间大于第四预设时间，所述第四预设时间为进气加热器烧蚀故障确认时间阀值。

步骤509：确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀。

步骤510：判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，若是，进入步骤511。

所述进气加热继电器损坏接不通的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，以及所述比较结果的持续时间大于第五预设时间。

参考表2所示的标定参数可知，本步骤实际进行的是判断所述比较结果是否为：所述进气加热器的实际温度小于120度、所述进气加热器的实际电流小于0.1安培、所述进气加热器的实际电压小于0.1伏，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间，所述第五预设时间为进气加热继电器损坏接不通故障确认时间阀值。

步骤511：确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。

步骤512：检测所述当前工作状态是否为停顿状态或冷却状态之一，若是，进入步骤513。

步骤513：判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，若是，进入步骤514。

所述进气加热继电器损坏断不开的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间。

参考表2所示的标定参数可知，本步骤实际进行的是判断所述比较结果是否为：所述进气加热器的实际温度小于120度、所述进气加热器的实际电压大于0.1伏，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间，所述第六预设时间为进气加热继电器损坏断不开故障确认时间阀值。

步骤514：确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。

本实施例的技术方案中，ECU通过比较采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数与所述当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果，然后判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，在不满足的情况下，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能，从而可以使工作人员根据分析得到的故障类型进行进气加热系统的故障排除。

相应的，本发明还提供一种控制器，参考图6所示，为本发明一种控制器的结构示意图，所述控制器包括：

接收单元600，用于当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压、实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压；

比较单元610，用于比较所述实际工作参数与进气加热系统在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果；

第一判断单元620，用于判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求；

分析单元630，用于所述判断单元的结果为否时，根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。

进一步的，所述控制器还包括：

第二判断单元，用于所述判断单元结果为是时，判断当前工作状态计时器是否超时；

第三判断单元，用于当前工作状态计时器超时的条件下，判断当前工作状态是否是冷却状态；

控制单元，用于当前工作状态不是冷却状态时，控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态；

第四判断单元，用于当前工作状态是冷却状态时，判断工作循环计数器是否超出预设阈值；

循环控制单元，用于工作循环计数器未超出预设阈值时，控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环中，将所述下一次循环试验作为当前工作循环，触发所述接收单元。

进一步的，所述分析单元630具体包括：

第五判断单元，用于判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间；

第一确定单元，用于在所述第五判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热；

第一检测单元，用于在所述第五判断单元结果为否时，检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间；

第二确定单元，用于所述第一检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低；

第二检测单元，用于所述第一检测单元结果为否时，检测进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间；

第三确定单元，用于所述第二检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。

在不同实际应用中，优选的，所述分析单元630具体可以包括：

第三检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中任一状态；

第六判断单元，用于在所述第三检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀的条件，所述进气加热器烧蚀的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器第一标定工作电压并且小于进气加热继电器第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间；

第四确定单元，用于在所述第六判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀；

第七判断单元，用于所述第六判断单元结果为否时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间；

第五确定单元，用于在所述第七判断单元结果为是时，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。

优选的，所述分析单元630具体可以包括：

第四检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为停顿状态或冷却状态之一；

第八判断单元，用于所述第四检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间；

第六确定单元，用于所述第八判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。

本实施例的技术方案中，控制器通过比较采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数与所述当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果，然后判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，在不满足的情况下，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能，从而可以使工作人员根据分析得到的故障类型进行进气加热系统的故障排除。

参考图7所示，为本发明一种进气加热系统故障诊断系统，所述故障诊断系统包括：

控制器710、传感器模块720、进气加热器730和电源模块740；

所述控制器710为本发明图6所示的控制器；

所述传感器模块720包括：采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压的第一电压传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流的电流传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度的温度传感器和采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压的第二电压传感器；

进一步的，所述系统还包括：

显示进气加热系统发生的故障类型对应的故障代码和工作循环的次数的显示器；

接收控制器发送的控制信号，并在进气加热系统发生故障时断开，以保护进气加热器的继电器。

本实施例的技术方案中，控制器通过比较采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数与所述当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果，然后判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，在不满足的情况下，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能，另外，当控制器诊断出故障类型以后，生成相应的故障代码，并将所述故障代码通过显示器显示出来供工作人员进行故障的排除从而可以使工作人员根据分析得到的故障类型进行进气加热系统的故障排除。

需要说明的是，在本发明中，若进气加热系统出现故障，ECU会发出警告音，同时，ECU会向进气加热继电器发送控制信号，控制进气加热继电器断开，所述进气加热继电器断开后，进气加热器就会进入停止状态，即在进气加热系统出现故障时，进气加热系统可以自动停止运行，进一步的即可实现无人值守的目的，所述ECU还可以将工作循环的次数通过显示器显示出来，以便于进行工作循环次数的统计，另外，工作人员可以设定故障排除确认时间，当工作人员排除故障之后，ECU经过相应的故障排除确认时间以后，可以进一步通过向发生故障的部件发送控制信号，控制进气加热系统恢复正常工作；

在实际应用中，进气加热器供电时采用的是24伏蓄电池，所述蓄电池的电压低于对人体有害的最低安全电压，所以采用所述蓄电池对人体是安全的，但是蓄电池工作电压不稳定，所以在实际应用中可以将所述蓄电池用专用供电装置为进气加热器供电，同时，进气加热器、控制器和鼓风机可以使用同一电源供电。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种进气加热系统故障诊断方法，其特征在于，包括： 

当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压和实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压； 

比较所述实际工作参数与进气加器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果； 

判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求之后，还包括： 

若所述比较结果满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，则判断当前工作状态计时器是否超时，若超时，则判断当前工作状态是否是冷却状态； 

若不是冷却状态，则控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态，若是冷却状态，则判断工作循环计数器是否超出预设阈值； 

若未超出，则控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环，将所述下一次工作循环作为当前工作循环，执行所述接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数的步骤。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括： 

判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间，若大于第一预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热； 

若小于第一预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间，若大于第二预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低； 

若小于第二预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间，若大于第三预设时间，则确 定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括： 

检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态； 

若所述当前工作状态为预加热状态或后加热状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀故障的条件，所述进气加热器烧蚀故障的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器的第一标定工作电压并且小于进气加热继电器的第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间，若满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀； 

若不满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间，若满足进气加热继电器损坏接不通的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果分析所述进气加热系统的部件发生的故障类型包括： 

检测所述当前工作状态是否为停顿状态和冷却状态两者中的任一状态，若所述当前工作状态为停顿状态或冷却状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间，若是，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。 

6.一种控制器，其特征在于，包括： 

接收单元，用于当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压、实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压； 

比较单元，用于比较所述实际工作参数与进气加热系统在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果； 

第一判断单元，用于判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求； 

分析单元，用于所述判断单元的结果为否时，根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。 

7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，还包括： 

第二判断单元，用于所述判断单元结果为是时，判断当前工作状态计时器是否超时； 

第三判断单元，用于当前工作状态计时器超时的条件下，判断当前工作状态是否是冷却状态； 

控制单元，用于当前工作状态不是冷却状态时，控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态； 

第四判断单元，用于当前工作状态是冷却状态时，判断工作循环计数器是否超出预设阈值； 

循环控制单元，用于工作循环计数器未超出预设阈值时，控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环中，将所述下一次循环试验作为当前工作循环，触发所述接收单元。 

8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述分析单元具体包括： 

第五判断单元，用于判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间； 

第一确定单元，用于在所述第五判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热； 

第一检测单元，用于在所述第五判断单元结果为否时，检测进气加热 器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间； 

第二确定单元，用于所述第一检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低； 

第二检测单元，用于所述第一检测单元结果为否时，检测进气加热器供电电池的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间； 

第三确定单元，用于所述第二检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。 

9.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述分析单元具体包括： 

第三检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态； 

第六判断单元，用于在所述第三检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀的条件，所述进气加热器烧蚀的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器第一标定工作电压并且小于进气加热继电器第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间； 

第四确定单元，用于在所述第六判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀； 

第七判断单元，用于所述第六判断单元结果为否时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间； 

第五确定单元，用于在所述第七判断单元结果为是时，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。 

10.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述分析单元具体包括： 

第四检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为停顿状态或冷却状态之一； 

第八判断单元，用于所述第四检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为：所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间； 

第六确定单元，用于所述第八判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。 

11.一种进气加热系统故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括：控制器、与控制器相连的传感器模块、与传感器模块相连的进气加热器、分别与传感器模块和进气加热器相连的电源模块； 

所述控制器为权利要求6至10任一项所述的控制器； 

所述传感器模块包括：采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压的第一电压传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流的电流传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度的温度传感器和采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压的第二电压传感器。 

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括： 

显示进气加热系统发生的故障类型对应的故障代码和工作循环的次数的显示器； 

接收控制器发送的控制信号，并在进气加热系统发生故障时断开，以保护进气加热器的继电器。 

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