CN112145325B - 发动机进气系统管路诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发动机进气系统管路诊断方法，发动机起动时和起动后的标定时间内，发动机进气系统的进气模型采用歧管压力传感器模型，以使发动机能够在发动机进气系统管路脱开的情况下正常起动；发动机起动后，当进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，通过质量流量传感器合理性诊断模块对质量流量传感器进行诊断，若质量流量传感器存在流量故障，则进气模型不切换到所述质量流量传感器模型，直至车辆运转到目标地点。即，通过避免优先使用质量流量传感器模型，以使合理性的诊断在发动机运行工况下才能进行，实现了发生管路脱开故障时，发动机仍能正常起动，即使质量流量传感器出现流量故障，也能保证车辆能够运转到目标地点。

Description

发动机进气系统管路诊断方法
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机进气系统管路诊断方法。
背景技术
有很多自然吸气发动机和直喷发动机的进气系统，如图1所示，同时配置有质量流量传感器(HFM)和歧管压力传感器(MAP)，其中，质量流量传感器将吸入的空气流量转换成电信号送至发动机控制单元(ECU)，作为决定喷油的基本信号之一，如果质量流量传感器或线路出现故障，ECU 得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。歧管压力传感器检测的是节气门后方的进气歧管的绝对压力，它根据发动机转速和负荷的大小检测进气歧管内绝对压力的变化，然后转换成信号电压发送至发动机控制单元，以作为 ECU控制喷油脉冲宽度和点火正时的主要参考信号。
一般的，为保证发动机正常运转，需要对发动机进气系统进行诊断，对于同时配置有质量流量传感器和歧管压力传感器的发动机进气系统，现有的诊断策略存在以下问题：
(1)起动失败；现有诊断策略优先使用的是质量流量传感器模型，质量流量传感器合理性的诊断需要在发动机运行工况下才能进行，如果停机状态下，节气门前管路脱落，质量流量传感器不能及时向ECU报出故障信号，同时由于质量流量传感器信号异常，会导致质量流量传感器不能起动，也不能及时切换成其他传感器信号；
(2)不能正确的诊断出进气管路的泄漏故障，甚至导致配置增压器的项目增压器硬件损坏；有泄露但是不能识别的话，表现上是增压压力(节气门前)跟不上目标压力，会导致增压器转速提高，甚至超过增压器涡轮的转速保护阈 值，导致增压器涡轮损坏；
(3)导致误报油路故障；采用现有模型及策略，一般倾向于通过油路诊断模块诊断油路故障，但存在油路系统故障或漏气故障时，都会反映到燃油的闭环修正上面，故当进气管路有较大的漏气量时，也会通过油路诊断报出油路故障，从而导致调查难度增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机进气系统管路诊断方法，以解决同时配置有质量流量传感器和歧管压力传感器的发动机进气系统在管路脱开的情况下无法使发动机正常起动以及运转到目标地点的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机进气系统管路诊断方法，所述发动机进气系统包括歧管压力传感器和质量流量传感器，所述发动机进气系统的进气模型包括歧管压力传感器模型、质量流量传感器模型和二充模型，所述发动机进气系统管路诊断方法包括：
发动机起动时和起动后的标定时间内，所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型，以使发动机能够在所述发动机进气系统管路脱开的情况下正常起动；
发动机起动后，当所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，通过质量流量传感器合理性诊断模块对所述质量流量传感器进行诊断，若所述质量流量传感器存在流量故障，则所述发动机进气系统的进气模型不切换到所述质量流量传感器模型，直至车辆运转到目标地。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述不切换到所述质量流量传感器模型包括：
所述发动机进气系统的进气模型保持采用所述歧管压力传感器模型，或，切换到所述二充模型。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括：
在当前所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，若满足第一诊断使能条件，则采用第一诊断方法对所述发动机进气系统管路进行泄漏诊断。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述第一诊断使能条件包括：
发动机进入闭环；发动机起动后运行时间满足标定时间；发动机转速稳定运行的时间满足转速标定时间，发动机负荷稳定运行的时间满足负荷标定时间，所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，在无油路故障模式下燃油闭环因子范围与燃油自学习因子之和小于标定值且时间满足鲁棒性，以及，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差绝对值超过标定阈 值且持续了鲁棒性标定时间。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述第一诊断方法包括：
禁止所述歧管压力传感器模型向所述质量流量传感器进行自学习；
增加所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值作为诊断依据。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括：
在当前所述发动机进气系统的进气模型采用所述质量流量传感器模型时，若满足第二诊断使能条件时，则采用第二诊断方法对所述发动机进气系统管路进行诊断。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述第一使能条件包括：
发动机进入闭环，发动机起动后运行时间满足标定时间，发动机转速稳定运行的时间满足转速标定时间，发动机负荷稳定运行的时间满足负荷标定时间，所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，在无油路故障模式下燃油闭环因子范围与燃油自学习因子之和小于标定值且时间满足鲁棒性，以及，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差绝对值超过标定阈 值且持续了鲁棒性标定时间。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述第二诊断方法包括：
所述发动机进气系统的进气模型立即切换到所述歧管压力传感器模型；
禁止所述歧管压力传感器模型向所述质量流量传感器进行自学习；
在无油路故障模式下燃油闭环因子范围与燃油自学习因子之和小于标定值且时间满足鲁棒性；
增加所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值作为诊断依据。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括：
当所述发动机进气系统管路发生泄漏时，利用增压器硬件保护模块根据所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值，结合所述发动机进气系统中设置的增压器的位置信息和发动机运行工况，识别发动机进气系统管路泄漏故障，降低目标增压压力。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括在常规油路诊断条件的基础上增设油路诊断使能条件，增设的所述油路诊断使能条件包括：所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差在标定值设定范围内且持续了油路诊断使能标定时间。
可选的，在所述的发动机进气系统管路诊断方法中，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括，在油路报出故障的情况下提示对发动机进行维修，并且禁止发动机进气系统管路泄漏诊断。
在本发明提供的发动机进气系统管路诊断方法中，发动机起动时和起动后的标定时间内，发动机进气系统的进气模型采用歧管压力传感器模型，以使发动机能够在发动机进气系统管路脱开的情况下正常起动；发动机起动后，当发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，通过质量流量传感器合理性诊断模块对质量流量传感器进行诊断，若质量流量传感器存在流量故障，则发动机进气系统的进气模型不切换到所述质量流量传感器模型，直至车辆运转到目标地点。即，通过避免优先使用质量流量传感器模型，以使合理性的诊断在发动机运行工况下才能进行，实现了发生管路脱开故障时，发动机仍能正常起动，即使质量流量传感器出现流量故障，也能保证车辆能够运转到目标地点。
附图说明
图1是现有的发动机进气系统管路示意图；
图2是本发明实施例发动机进气系统管泄漏诊断方法示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于解决如图1所示的同时配置有质量流量传感器和歧管压力传感器的发动机进气系统在管路脱开的情况下无法使发动机正常起动以及运转到目标地点的问题。
为实现上述思想，本发明实施例基于发动机进气系统的进气模型(歧管压力传感器模型、质量流量传感器模型和二充模型)，提供一种发动机进气管路诊断方法，如图2所示，本发明提供的发动机进气系统管路诊断方法包括：
S1，发动机起动时和起动后的标定时间内，所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型，以使发动机能够在所述发动机进气系统管路脱开的情况下正常起动；
S2，超出发动机起动后的标定时间，当所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，通过质量流量传感器合理性诊断模块对所述质量流量传感器进行诊断，若所述质量流量传感器存在流量故障，则所述发动机进气系统的进气模型不切换到所述质量流量传感器模型，直至车辆运转到目标地点。
其中，进气模型优先采用所述歧管压力传感器模型的使能条件为：发动机进气系统的歧管压力传感器无故障。
超出发动机起动后的标定时间，所述发动机进气系统的进气模型可采用所述歧管压力传感器模型，也可以采用质量流量传感器模型，但采用质量流量传感器模型要基于质量流量传感器处于正常工况下，故在当采用歧管压力传感器模型时，利用质量流量传感器合理性诊断模块对所述质量流量传感器进行诊断，以避免因质量流量传感器发生故障，当进气模型切换到所述质量流量传感器模型时，不能给发动机控制单元正确的进气量信号，而导致发动机动转不正常。其中，所述不切换到所述质量流量传感器模型包括：所述发动机进气系统的进气模型保持采用所述歧管压力传感器模型，或，切换到所述二充模型。
通常，所述歧管压力传感器模型、所述质量流量传感器模型和所述二充模型都被存储在发动机控制单元(ECU)中，在被ECU控制时，得到相应的进气量信号和诊断策略。其中，所述质量流量传感器模型包括：基于质量流量传感器吸入的空气流量计算进气量；所述歧管压力传感器模型包括：基于节气门后方的进气歧管的绝对压力计算进气量；所述二充模型包括：基于节气门开度和前后压力比值关系计算进气量(一般发动机进气系统还包括电子节气门)。
本发明实施例提供的发动机进气系统管路诊断方法还包括在发动机运行工况下的管路泄漏诊断，尤其针对管路未完全脱开状态或者比较小的漏气状态(漏气流量小于当前流量的25％)，具体如下：
(1)在当前所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，看是否满足第一诊断使能条件，若满足第一诊断使能条件，则采用第一诊断方法对所述发动机进气系统管路进行泄漏诊断；
其中，所述第一诊断使能条件包括：发动机进入闭环；发动机起动后运行时间满足标定时间；发动机转速稳定运行的时间满足转速标定时间，发动机负荷稳定运行的时间满足负荷标定时间，所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，在无油路故障模式下燃油闭环因子范围与燃油自学习因子之和小于标定值且时间满足鲁棒性，以及，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差绝对值超过标定阈 值且持续了鲁棒性标定时间；
所述第一诊断方法包括：禁止所述歧管压力传感器模型向所述质量流量传感器进行自学习；以及，增加所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值作为诊断依据。
(2)在当前所述发动机进气系统的进气模型采用所述质量流量传感器模型时，看是否满足第二诊断使能条件，若满足第二诊断使能条件时，则采用第二诊断方法对所述发动机进气系统管路进行诊断；
其中，所述第二使能条件包括：发动机进入闭环，发动机起动后运行时间满足标定时间，发动机转速稳定运行的时间满足转速标定时间，发动机负荷稳定运行的时间满足负荷标定时间，所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，在无油路故障模式下燃油闭环因子范围与燃油自学习因子之和小于标定值且时间满足鲁棒性，以及，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差绝对值超过标定阈 值且持续了鲁棒性标定时间；
所述第二诊断方法包括：所述发动机进气系统的进气模型立即切换到所述歧管压力传感器模型；禁止所述歧管压力传感器模型向所述质量流量传感器进行自学习；在无油路故障模式下燃油闭环因子范围与燃油自学习因子之和小于标定值且时间满足鲁棒性；以及，增加所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值作为诊断依据。
此外，如图1所示，一般的，发动机进气系统除了质量流量传感器、歧管压力传感器和电子节气门，还包括增压器和增压压力传感器。当发动机进气系统管路发生泄漏时，会表现出增压压力跟不上目标压力，从而会导致增压器转速提高，甚至超过增压器涡轮的转速保护阈 值，导致增压器涡轮损坏。有鉴于此，本发明实施例提供的发动机进气系统管路诊断方法还可包括：当所述发动机进气系统管路发生泄漏时，利用增压器硬件保护模块根据所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值，结合所述发动机进气系统中设置的增压器的位置信息和发动机运行工况，识别发动机进气系统管路泄漏故障，降低目标增压压力。
进一步的，本发明实施例提供的发动机进气系统管路诊断方法还包括在常规油路诊断条件的基础上增设油路诊断使能条件，其中，增设的所述油路诊断使能条件包括：所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差在标定值设定范围内且持续了油路诊断使能标定时间。如此，便可避免出现：当进气管路有较大的漏气量时，也会通过油路诊断报出油路故障，从而导致调查难度增加。
更进一步的，本发明实施例提供的发动机进气系统管路诊断方法还包括：在油路报出故障的情况下提示对发动机进行维修，并且禁止发动机进气系统管路诊断，以避免在油路存在故障的情况下，对进气管路的诊断造成干扰。
综上所述，在本发明提供的发动机进气系统管路诊断方法中，通过发动机起动时使用歧管压力传感器模型对发动机进气系统管理进行泄漏诊断，避免优先使用质量流量传感器模型，以使合理性的诊断在发动机运行工况下才能进行，实现了发动机停机且发生管路脱开故障时，仍能满足发动机正常起动，保证用户能够运行目标地点，例如运行到维修场所维修，另外及时诊断出气路泄漏故障，有效保护电子增压器部件，也提高了诊断的准确性，避免由于气路泄漏误判成油路故障，造成误维修和抱怨。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种发动机进气系统管路诊断方法，所述发动机进气系统包括歧管压力传感器和质量流量传感器，所述发动机进气系统的进气模型包括歧管压力传感器模型、质量流量传感器模型和二充模型，所述二充模型包括基于节气门开度和前后压力比值关系计算进气量，其特征在于，所述发动机进气系统管路诊断方法包括：
发动机起动时和起动后的标定时间内，所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型，以使发动机能够在所述发动机进气系统管路脱开的情况下正常起动；
超出发动机起动后的标定时间，当所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，通过质量流量传感器合理性诊断模块对所述质量流量传感器进行诊断，若所述质量流量传感器存在流量故障，则所述发动机进气系统的进气模型不切换到所述质量流量传感器模型，直至车辆运转到目标地点。
2.如权利要求1所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述不切换到所述质量流量传感器模型包括：
所述发动机进气系统的进气模型保持采用所述歧管压力传感器模型，或，切换到所述二充模型。
3.如权利要求1所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括：
在当前所述发动机进气系统的进气模型采用所述歧管压力传感器模型时，若满足第一诊断使能条件，则采用第一诊断方法对所述发动机进气系统管路进行泄漏诊断。
4.如权利要求3所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述第一诊断方法包括：
禁止所述歧管压力传感器模型向所述质量流量传感器进行自学习；以及，
增加所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值作为诊断依据。
5.如权利要求2所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括：
在当前所述发动机进气系统的进气模型采用所述质量流量传感器模型时，若满足第二诊断使能条件时，则采用第二诊断方法对所述发动机进气系统管路进行诊断。
6.如权利要求1所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括：
当所述发动机进气系统管路发生泄漏时，利用增压器硬件保护模块根据所述质量流量传感器模型与所述歧管压力传感器模型的偏差值，结合所述发动机进气系统中设置的增压器的位置信息和发动机运行工况，识别发动机进气系统管路泄漏故障，降低目标增压压力。
7.如权利要求1所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括在常规油路诊断条件的基础上增设油路诊断使能条件，增设的所述油路诊断使能条件包括：所述质量流量传感器和所述歧管压力传感器无故障，所述歧管压力传感器模型和所述质量流量传感器模型的同一参数的偏差在标定值设定范围内且持续了油路诊断使能标定时间。
8.如权利要求7所述的发动机进气系统管路诊断方法，其特征在于，所述发动机进气系统管路诊断方法还包括，在油路报出故障的情况下提示对发动机进行维修，并且禁止发动机进气系统管路诊断。
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