CN111927624B - 一种诊断发动机机油压力不足的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种诊断发动机机油压力不足的方法，其用于实时监测机油压力，通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低，当检测到机油压力偏低时，ECU对发动机采取有效的保护措施。本发明能够在该低油压区间工作时，控制器可及时发现，并优化调整发动机运行，比如禁用VVT，来保护发动机。

Description

一种诊断发动机机油压力不足的方法
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及配置VVT装置的发动机机油压力不足诊断的系统及装置。
技术背景
为了提高发动机的动力性和经济性，现阶段大多乘用车用汽油机都装备了VVT装置。VVT的角度是通过ECU(发动机电控单元)控制OCV(机油控制阀)的占空比由发动机润滑油道中的机油驱动VVT执行机构实现的。若发动机机油压力不足，将会影响VVT的响应，也可能会导致车辆动力性、经济性和排放恶化。同时，机油压力不足也会影响发动机的润滑减摩、辅助冷却降温、减震缓冲等作用。出于成本考虑，车辆上大都装备的是机油压力开关，当机油压力低于某一个阈值后将会提醒驾驶员，但该阈值一般低于VVT可正常工作的最小油压。因此，需要对该压力区间进行诊断。
本发明基于发动机的水温、转速、进气压力和VVT控制占空比的算法来诊断发动机的机油压力是否偏低。
发明内容
本发明解决上述发动机机油压力偏低的诊断问题，提供一种高效、低成本的解决方案，为发动机可靠运行，降低排放提供保障。
本发明公开了一种诊断发动机机油压力不足的方法，其用于实时监测机油压力，通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低，当检测到机油压力偏低时，ECU对发动机采取有效的保护措施。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤一，ECU收集凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的，判断是否符合满足诊断条件；步骤二，ECU检查VVT系统是否有故障；步骤三，当步骤1和步骤2都满足时，ECU将VVT目标角度调整至诊断目标值，通过比较VVT达到目标值时的占空比与阈值，判断机油压力是否偏低。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤一中，转速传感器安装在曲轴附近，用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速；凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近，用于检测凸轮轴的齿数；冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处，用于检测发动机冷却系统中的冷却液温度；进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中，用于检测进气歧管内的气体压力，以计算发动机负载。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤一中，ECU检查冷却液温度是否大于阈值、发动机转速及进气歧管压力是否都在标定范围内，当且仅当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足进入步骤二，否则诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤二中，ECU检查相位传感器、OCV是否有故障，若没有则认为VVT系统正常，进入步骤三；若有故障，则判定VVT系统不正常，诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤三中，ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度，ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值，通过PID控制调节，ECU控制机油控制阀的占空比。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤四，通过调节OCV的占空比将动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤五，当VVT实际开度与目标开度差值在范围内时，进入步骤六；若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内，系统未达到平衡状态，诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤六，当VVT的占空比大于阈值，则判定机油压力过低；若不满足，则诊断完成。
在本发明的一种优选实施方案中，当检测到机油压力偏低的时候，ECU给出故障提醒，或者ECU控制发动机进入跛行模式，或者ECU禁用VVT系统，或者ECU控制发动机转速和负荷，降低对机油压力的需求。
在本发明的一种优选实施方案中，本发明的配置VVT装置的发动机机油压力不足诊断系统及装置包含发动机控制单元ECU、转速传感器、冷却液温度传感器、进气歧管压力传感器、VVT等。
本发明的有益效果为：传统的油压检测方法会漏掉一段压力过低的区间，本方案可以监测到该区间，当发动机在该低油压区间工作时，控制器可及时发现，并优化调整发动机运行，比如禁用VVT，来保护发动机。
附图说明
图1是装备VVT装置的发动机机油压力不足诊断的装置概要图；
图2是装备VVT装置的发动机机油压力不足诊断的逻辑图；
图中，1-信号输入模块，2-信号处理模块，3-动作执行模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明：
本发明公开了一种诊断发动机机油压力不足的方法，其用于实时监测机油压力，通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低，当检测到机油压力偏低时，ECU对发动机采取有效的保护措施。
优选地，步骤一，ECU收集凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的，判断是否符合满足诊断条件；步骤二，ECU检查VVT系统是否有故障；步骤三，当步骤1和步骤2都满足时，ECU将VVT目标角度调整至诊断目标值，通过比较VVT达到目标值时的占空比与阈值，判断机油压力是否偏低。
优选地，步骤一中，转速传感器安装在曲轴附近，用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速；凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近，用于检测凸轮轴的齿数；冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处，用于检测发动机冷却系统中的冷却液温度；进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中，用于检测进气歧管内的气体压力，以计算发动机负载。
优选地，步骤一中，ECU检查冷却液温度是否大于阈值、发动机转速及进气歧管压力是否都在标定范围内，当且仅当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足进入步骤二，否则诊断完成。
优选地，步骤二中，ECU检查相位传感器、OCV是否有故障，若没有则认为VVT系统正常，进入步骤三；若有故障，则判定VVT系统不正常，诊断完成。
优选地，步骤三中，ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度，ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值，通过PID控制调节，ECU控制机油控制阀的占空比。
优选地，步骤四，通过调节OCV的占空比将动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度。
优选地，步骤五，当VVT实际开度与目标开度差值在范围内时，进入步骤六；若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内，系统未达到平衡状态，诊断完成。
优选地，步骤六，当VVT的占空比大于阈值，则判定机油压力过低；若不满足，则诊断完成。
优选地，当检测到机油压力偏低的时候，ECU给出故障提醒，或者ECU控制发动机进入跛行模式，或者ECU禁用VVT系统，或者ECU控制发动机转速和负荷，降低对机油压力的需求。
具体包括以下步骤：
S10，判断是否满足诊断条件；
具体地，本实施例中可由ECU实现凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的信号的获取。其中，转速传感器安装在曲轴附近，用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速。凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近用于检测凸轮轴的齿数。冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处用于检测发动机冷却系统中的冷却液温度。进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中，用于检测进气歧管内的气体压力，以计算发动机负载。ECU检查冷却液温度是否大于阈值(如70摄氏度，冷却液温度太低机油粘度大且随温度变化大，不利于VVT控制)，检查发动机转速及进气歧管压力是否都在范围内(如发动机转速在2000至4000r/min，进气歧管压力在50至70kPa，此区间目标VVT可以取较大值，如40度曲轴转角，与诊断目标VVT开度差值不会太大)。只有当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足才会进入S20，否则诊断完成。
其中，机油粘度受温度影响，特别是在发动机暖机期间，机油粘度差异非常大，暖机后差异较小。为了减小机油粘度对VVT控制的影响，我们需要监控冷却液温度，低温下不能开启诊断。VVT的目标开度是由发动机转速和负荷决定的，进气歧管压力可表征负荷大小。通过查询发动机转速和进气压力可查表得到目标VVT开度。也就是说，通过冷却液温度可判断VVT是否允许做动；通过发动机转速和进气压力判断是否进入诊断区间。考虑到减小诊断对发动机的影响，选择的发动机转速和进气压力范围下的目标VVT开度应与目标诊断开度之间的差值不能过大。
S20,当满足诊断条件时，判断VVT系统是否正常。
具体地，ECU会检查相位传感器、OCV等零部件是否有相关故障码，例如断路、短路等故障，若没有则认为VVT系统正常，进入S30；若有故障，则认为VVT系统不正常，诊断完成。
S30，当满足条件时，信号处理模块将诊断目标VVT开度值输出给动作执行模块；
具体地，在本实施例中，ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度，ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值，通过PID控制调节，ECU控制OCV的占空比。
S40，在S30起作用后，等待一定时间，然后进行下一步。
具体地，发动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度需要通过调节OCV的占空比，通过机油驱动VVT执行机构实现，该过程需要时间。
S50，判断VVT实际开度与目标开度差值是否在范围内；
具体地，经过S40步骤的等待时间，实际VVT角度应与目标值接近，也就是当VVT实际开度与目标开度差值在范围内(如1度曲轴转角)时，进入S60；若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内，则说明系统未达到平衡状态，可能存在其它问题，例如PID参数不合适，不适合进行诊断，诊断完成。
S60，当条件满足，判断控制占空比是否大于阈值；
具体的，直接比较实际控制占空比和阈值，若大于则进行S70步骤；若不满足，则诊断完成。
S70，当条件满足，也即控制VVT的占空比大于阈值时，判定机油压力过低。因为机油压力过低时，需要提高VVT的占空比，才可以将VVT调节至目标开度。
本发明中通过判断占空比，反向判断机油压力是否过低，不需要直接测量机油压力来进行判断，以在实际应用中可以及时监测到机油压力过低的情况，能对发动机起到一定的保护作用，更好地保护发动机。例如，当检测到机油压力偏低的时候，ECU可以给出故障提醒，提醒驾驶员车辆需要检查维修，ECU控制发动机进入跛行模式。具体地，ECU可以禁用VVT系统，避免OCV长时间处于高占空比工作损坏OCV；ECU可控制发动机转速和负荷，降低对机油压力的需求，保证发动机不发生损坏，允许驾驶员驾驶车辆至维修点。
本发明在判断过程中，先进行诊断条件判断，减小冷却液温度、进气歧管压力及转速对检测结果的影响，提高检测精度。

Claims (3)

1.一种诊断发动机机油压力不足的方法，其特征在于：其用于实时监测机油压力，通过VVT的占空比反向判断机油压力是否过低，当检测到机油压力偏低时，ECU对发动机采取有效的保护措施；
步骤一，ECU收集凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器和进气歧管压力传感器的，判断是否符合满足诊断条件，ECU检查冷却液温度是否大于阈值、发动机转速及进气歧管压力是否都在标定范围内，当且仅当冷却液温度、发动机转速和进气歧管压力三者都同时满足进入步骤二，否则诊断完成；
步骤二，ECU检查VVT系统是否有故障，ECU检查相位传感器、OCV是否有故障，若没有则认为VVT系统正常，进入步骤三；若有故障，则判定VVT系统不正常，诊断完成；
步骤三，当步骤1和步骤2都满足时，ECU将VVT目标角度调整至诊断目标值，通过比较VVT达到目标值时的占空比与阈值，判断机油压力是否偏低，ECU通过凸轮轴位置传感器获取发动机的实际VVT角度，ECU计算实际VVT角度和诊断目标VVT角度的差值，通过PID控制调节，ECU控制机油控制阀的占空比；
步骤四，通过调节OCV的占空比将动机的实际VVT角度过渡到诊断目标角度；
步骤五，当VVT实际开度与目标开度差值在范围内时，进入步骤六；若VVT实际开度与目标开度差值不在范围内，系统未达到平衡状态，诊断完成；
步骤六，当VVT的占空比大于阈值，则判定机油压力过低；若不满足，则诊断完成。
2.根据权利要求1所述的诊断发动机机油压力不足的方法，其特征在于：步骤一中，转速传感器安装在曲轴附近，用于检测曲轴齿的齿数用以计算发动机转速；凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴信号盘附近，用于检测凸轮轴的齿数；冷却液温度传感器安装在发动机出水口盖处，用于检测发动机冷却系统中的冷却液温度；进气歧管压力传感器安装在进气歧管的稳压腔中，用于检测进气歧管内的气体压力，以计算发动机负载。
3.根据权利要求1所述的诊断发动机机油压力不足的方法，其特征在于：
当检测到机油压力偏低的时候，ECU给出故障提醒，或者ECU控制发动机进入跛行模式，或者ECU禁用VVT系统，或者ECU控制发动机转速和负荷，降低对机油压力的需求。
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