CN109263656A - 混合动力汽车发动机失火协调诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，当EMS判断发动机发生疑似失火时，EMS判断发动机转速是否处于能正常进行失火诊断的区域A，若是，则EMS进行失火故障诊断，当诊断出发动机确实发生失火时，车辆进入故障模式，EMS取消发动机疑似失火通报，仪表显示失火故障；若否，EMS发送发动机疑似失火信息至HCU，HCU判断当前车辆是否满足进入发动机转速拉升模式的条件，若是，则HCU控制车辆进入发动机转速拉升模式并在发动机转速拉升达到要求后将发动机转速已拉升完成的信息发送至EMS，之后EMS进行失火故障诊断，否则HCU发送车辆无法进入发动机转速拉升模式的信息至EMS，EMS不进行失火诊断。本发明方法简单可行，可提高失火诊断的准确性。

Description

混合动力汽车发动机失火协调诊断方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车的控制领域，尤其是涉及一种混合动力汽车发动机失火协调诊断方法。
背景技术
随着科学发展和社会进步，环境和能源问题凸显，混合动力汽车逐渐成为新能源产业的焦点。混合动力汽车上的发动机缺火、缺油、压缩不良均可能导致发动机失火故障，一旦发动机失火故障发生，将导致性能下降和排放污染物增加。发动机失火类型包括：单次失火、连续失火、多重失火。单次失火是指发动机工作过程中，失火缸有时正常工作、有时失火的现象；连续失火是指失火缸连续发生失火现象；多重失火是指多个气缸同时失火。
目前，传统汽车的发动机失火检测方法包括：发动机曲轴角速度波动法、离子电流检测法、发动机污染物检测法、发动机气缸压力检测法。但是离子电流法增加了系统电路成本，还会受到发动机积碳的影响，导致检测准确率较低；发动机气缸压力检测法需要安装昂贵的气缸压力传感器，对安装环境的要求也极其苛刻；发动机排放污染物检测的实时性比较差，需要额外增加传感器。针对上述问题，传统汽车通常使用发动机曲轴角速度波动法。而混合动力汽车的动力源有发动机和电机，其在发动机失火诊断时存在以下两个问题：(1)混合动力汽车发动机转速和电机转速相互耦合，发动机发生失火时，曲轴转速的波动会受到电机转速的补偿，某些工况下的转速波动并不明显，导致传统的发动机曲轴转速波动法诊断准确率不高；(2)传统的发动机失火诊断方法是通过设置发动机曲轴波动幅度限值，对于混合动力汽车而言，在发动机转速较低的时候，不同失火类型曲轴转速波动范围存在较大差异，原来设置的发动机曲轴转速波动幅度限值已不能适应所有的失火类型，可能导致漏判或误判。
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明旨在提供一种混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，简单可行，通过HCU(即整车控制器)和EMS(即发动机管理系统)相互协调，解决了混合动力汽车出现发动机失火时因曲轴转速受到电机施加调速转矩的影响导致失火诊断不准确的问题。
本发明通过以下方案实现：
一种混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，混合动力汽车为动力源包括至少一个发动机和一个电机且发动机转速可以通过电机调节的车辆，按以下步骤进行：
S1：EMS判断发动机是否发生疑似失火，若是，则执行步骤S2，否则重复执行S1；
S2：EMS判断发动机转速是否处于能正常进行失火诊断的区域A，若是，则执行步骤S3；若否，则执行步骤S4；
S3：EMS进行失火故障诊断，若诊断出发动机确实发生失火，则进行失火类型的判断，车辆进入故障模式，EMS取消发动机疑似失火通报，仪表显示失火故障，即告知驾驶员车辆需要检修；若诊断出发动机未发生失火，则执行步骤S1；
S4：EMS发送发动机疑似失火信息至HCU，HCU根据接收到的信息并结合动力电池状态、档位信息判断当前车辆是否满足进入发动机转速拉升模式的条件，若是，则HCU控制车辆进入发动机转速拉升模式，在HCU控制电机将发动机转速拉升到EMS失火诊断需求转速B后开始计时，当计时超过阈值C，且发动机实际转速与EMS失火诊断需求转速B的差值绝对值小于等于50rpm时，HCU将发动机转速已拉升完成的信息发送至EMS，之后执行步骤S3；若否，则HCU发送车辆无法进入发动机转速拉升模式的信息至EMS，EMS不进行失火故障诊断，之后执行步骤S1。
所述步骤S2中，能正常进行失火诊断的区域A的数值范围，与发动机的正常工作范围、汽车NVH性能以及电机能力相关，需通过失火诊断实车试验确认，如经过发动机失火诊断实车试验确认没有适合失火诊断的区域，则本发明方法不适用于该种情况。经实车试验验证，能正常进行失火诊断的区域A一般选择为1200～3000rpm。
所述步骤S4中，EMS失火诊断需求转速B的取值范围可根据具体情况选择，一般为1200～3000rpm；阈值C的取值范围可根据具体情况选择，一般为3～8s。
所述步骤S4中，车辆进入发动机转速拉升模式的条件为：(1)动力电池当前电量大于系统限制的最小值；(2)车辆当前处于前进档或P档；(3)车辆当前处于混合动力工作模式；(4)EMS当前已经判断出发动机发生疑似失火；(5)与HCU上次退出发动机转速拉升模式的间隔时间大于D，D为60～80s。间隔时间D的设置，可避免在发动机疑似失火到最后确诊为真实失火过程中，频繁拉升发动机转速导致动力电池电压拉低而引起系统的其他故障的情况。
本发明的混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，具有以下优点：
1、简单可行，通过HCU和EMS相互协调，利用电机转速与发动机转速耦合的关系，在发动机失火时通过电机调节发动机转速至EMS失火诊断需求转速，使发动机处在曲轴转速波动幅度限值可以检测所有发动机失火类型的工况下，提高混合动力汽车发动机失火诊断的准确性；
2、不需要变更确诊发动机失火故障的方法，原有的传统发动机失火故障判断策略无需大改，节省了控制策略开发的时间和成本；
3、在发动机失火诊断准确率最高的转速区间进行故障诊断，可以减小误报和漏报的几率。
附图说明
图1为实施例1中混合动力汽车发动机失火协调诊断方法的控制流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，混合动力汽车为动力源包括至少一个发动机和一个电机且发动机转速可以通过电机调节的车辆，其流程控制图如图1所示，按以下步骤进行：
S1：EMS判断发动机是否发生疑似失火，若是，则执行步骤S2，否则重复执行S1；
S2：EMS判断发动机转速是否处于能正常进行失火诊断的区域A，A为1200～3000rpm，若是，则执行步骤S3；若否，则执行步骤S4；
S3：EMS进行失火故障诊断，若诊断出发动机确实发生失火，则进行失火类型的判断，车辆进入故障模式，EMS取消发动机疑似失火通报，仪表显示失火故障，即告知驾驶员车辆需要检修；若诊断出发动机未发生失火，则执行步骤S1；
S4：EMS发送发动机疑似失火信息至HCU，HCU根据接收到的信息并结合动力电池状态、档位信息判断当前车辆是否满足进入发动机转速拉升模式的条件，若是，则HCU控制车辆进入发动机转速拉升模式，在HCU控制电机将发动机转速拉升到EMS失火诊断需求转速B后开始计时，B在1200～3000rpm中取值，当计时超过阈值C，C在3～8s中取值，且发动机实际转速与EMS失火诊断需求转速B的差值绝对值小于等于50rpm时，HCU将发动机转速已拉升完成的信息发送至EMS，之后执行步骤S3；若否，则HCU发送车辆无法进入发动机转速拉升模式的信息至EMS，EMS不进行失火故障诊断，之后执行步骤S1。
步骤S4中，车辆进入发动机转速拉升模式的条件为：(1)动力电池当前电量大于系统限制的最小值；(2)车辆当前处于前进档或P档；(3)车辆当前处于混合动力工作模式；(4)EMS当前已经判断出发动机发生疑似失火；(5)与HCU上次退出发动机转速拉升模式的间隔时间大于D，D为60～80s。

Claims (4)

1.一种混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，混合动力汽车为动力源包括至少一个发动机和一个电机且发动机转速可以通过电机调节的车辆，其特征在于：按以下步骤进行：
S1：EMS判断发动机是否发生疑似失火，若是，则执行步骤S2，否则重复执行S1；
S2：EMS判断发动机转速是否处于能正常进行失火诊断的区域A，若是，则执行步骤S3；若否，则执行步骤S4；
S3：EMS进行失火故障诊断，若诊断出发动机确实发生失火，则进行失火类型的判断，车辆进入故障模式，EMS取消发动机疑似失火通报，仪表显示失火故障；若诊断出发动机未发生失火，则执行步骤S1；
S4：EMS发送发动机疑似失火信息至HCU，HCU根据接收到的信息并结合动力电池状态、档位信息判断当前车辆是否满足进入发动机转速拉升模式的条件，若是，则HCU控制车辆进入发动机转速拉升模式，在HCU控制电机将发动机转速拉升到EMS失火诊断需求转速B后开始计时，当计时超过阈值C，且发动机实际转速与EMS失火诊断需求转速B的差值绝对值小于等于50rpm时，HCU将发动机转速已拉升完成的信息发送至EMS，之后执行步骤S3；若否，则HCU发送车辆无法进入发动机转速拉升模式的信息至EMS，EMS不进行失火故障诊断，之后执行步骤S1。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，其特征在于：所述步骤S2中，能正常进行失火诊断的区域A为1200～3000rpm。
3.如权利要求2所述的混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，其特征在于：所述步骤S4中，EMS失火诊断需求转速B为1200～3000rpm，阈值C为3～8s。
4.如权利要求1～3任一所述的混合动力汽车发动机失火协调诊断方法，其特征在于：所述步骤S4中，车辆进入发动机转速拉升模式的条件为：(1)动力电池当前电量大于系统限制的最小值；(2)车辆当前处于前进档或P档；(3)车辆当前处于混合动力工作模式；(4)EMS当前已经判断出发动机发生疑似失火；(5)与HCU上次退出发动机转速拉升模式的间隔时间大于D，D为60～80s。
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