CN114263550B - 一种混动车脱附诊断方法、装置、介质、监测器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于故障诊断技术领域，尤其涉及一种混动车脱附诊断方法、装置、介质、监测器及车辆；通过电动单元的介入，将混动车辆的工况调整到有利于进行故障诊断的状态，并在此状态下完成诊断；其中，为了保证车辆系统正常运转并相应潜在的扰动；本发明对中断处理进行设置，使得诊断的进行对车辆的安全性和稳定性的影响尽量减少。

Description

一种混动车脱附诊断方法、装置、介质、监测器及车辆

技术领域

本发明属于车辆工程技术领域，尤其涉及一种混动车脱附诊断方法、装置、介质、监测器及车辆。

背景技术

故障诊断技术和装置为车辆自动化系统的稳定运行提供了积极主动的反馈。其中，碳罐脱附系统与车辆的环保性能密切相关。

若碳罐脱附系统出现故障，例如，炭罐控制阀常开常闭、脱附管路堵塞以及脱附管路脱落等，都会导致炭罐内油气不能流入发动机，无法进行正常脱附处理，进而油气通过非期望的通道排入大气。超标污染随即产生。

然而，现有的诊断技术可靠性较低，对受检车辆的工况要求苛刻，若不在指定的工况水平，诊断的误判率较高。

发明内容

发明人研究发现，现有技术依靠进气歧管压力传感器，在短时间内打开和关闭炭罐阀，通过观察进气歧管压力传感器监测到的压力Ps的变化，来判断故障是否存在；其诊断原理示意图如图5所示。

其中，若炭罐控制阀开关正常，则Ps有较大的波动，此时可认为脱附功能正常；反之，若炭罐阀常开常闭，则管路堵塞，Ps无波动或波动不明显，此时可以认为脱附功能异常。

在脱附过程中，Ps的变化是基于炭罐处压力与进气歧管压力差的，由于炭罐暴露在油箱中，邮箱通常与大气连通，因此：进气歧管处压力越小，Ps的波动越明显，诊断越可靠。

对于混动车辆系统，通过电动单元的介入，将混动车辆的工况调整到有利于进行故障诊断的状态，并在此状态下完成诊断；其中，为了保证车辆系统正常运转并相应潜在的扰动；本发明对中断处理进行设置，使得诊断的进行对车辆的安全性和稳定性的影响尽量减少。

本发明实施例公开了一种混动车脱附诊断方法，通过信号采集，获取车辆的第一工况的第一工况向量；用以反映车辆及内燃机、电动机等相关系统的运行状态，也即诊断开始前相关系统的工况。

为了便于控制，将第一工况向量划分为与诊断相关的参量和/或根据测试需要引入的相关参量。

进一步地，申请将相关系统进行调整和/或控制；使车辆和/或内燃机进入第二工况；此工控是预设的适宜于进行碳罐脱附故障诊断的工况。

上述调整和/或控制发挥了混动车特有的多动力源，即内燃机动力和电动机动力，通过电动机的负载调节作用，可将内燃机引入预设的工况。

具体地，设定第二工况，即根据预设条件选择的适于诊断进行的工况。

同时，通过实时监控中断信号，来处理更为重要或紧急的车辆事件，例如刹车、转向导致的负载大福变动等；因此，可在必要时进行中断处理，保证车辆系统的安全可靠运行。

若第二工况可以维持足够长的时间段，一般只要这一时间段下可以完成必要的诊断动作，则可将相关结果发送给相关的控制或存储单元。

为了使诊断过程根据车辆控制系统或相关控制器的预设参数有序进行，在满足诊断要求的前提下，尽量减少对原有系统的干扰。

具体地，可在第一工况下，通过电机辅助，调整内燃机负荷状态并进入第二工况；第二工况下，内燃机的转速和/或负荷稳定在预设的第二范围内。

此时，若转速和/或负荷的波动超出了预设的阈值，则中止诊断过程，并使得诊断次数这一参数的值增加1；其中，诊断次数为自然数，且在内燃机启动时或在指定条件下归零。

类似地，若诊断次数超过预设的数值，则在内燃机再次启动前，不再进行诊断操作；使得车辆系统避免了频繁诊断带来的干扰。

此外，若内燃机启动后运行时间小于某一预设时间，则等待预设时长后再进行所述诊断，同样是为了减少对车辆控制的干扰。

另外，若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间完成了诊断过程，则终止诊断，并将诊断完成标志置位；其中，诊断完成标志在第二工况下进行设置，若诊断在所述第二工况下已经完成，则诊断完成标志置位。

若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间仍未完成所述诊断，则中止诊断，并使诊断次数这一参数值增加1。

上述过程未诊断过程的进入和退出设置了足够的断点，使得系统足以应对突发的工况。

为了避免现有技术中的不利因素出现，在第一工况下不进行压差式低脱附诊断；相关步骤在此不再赘述。

进一步地，通过获取优先级高于诊断操作的中断源信息，若中断请求存在或相关系统请求中断，则中止所述诊断。

同时，将诊断次数这一参数值增加1，并在中断后至少经过第三预设时间，方可再次申请进入第二工况并继续进行诊断。

在第一工况下，内燃机的负荷高于在第二工况下的负荷；其中，在第一工况下，内燃机的负荷高于预设的阈值。

具体地，通过获取第二工况的第二工况向量；对第二工况进行调控的控制单元包括整车控制器、车身控制器和/或电机控制器；在第二工况下，内燃机工作在轻载状态下；第二工况向量与第一工况向量的元素相同；此处的第二工况向量包括负荷参量、进气量、喷油量、喷油脉宽等。

如前所述，能够产生中断标志位信息的事件包括，油门踏板深度增加等重大的操控动作或干扰。

研究发现，在第二工况时，进气歧管压力一般小于700hPa，因此该参数可以作为优化上述调整或控制过程的核心指标之一。

与上述方法对应，可设置一诊断装置，包括信号采集单元、工况模拟单元、中断跳转单元和测试输出单元。

其中，信号采集单元获取第一工况的第一工况向量；工况模拟单元申请将相关系统进行调整和/或控制；中断跳转单元实时监控中断信号，必要时进行中断处理；测试输出单元在第二工况下进行脱附诊断并获得相关诊断结果。

进一步地，在第一工况下，通过电机辅助，调整内燃机负荷状态并进入第二工况；在第二工况下，内燃机的转速和/或负荷稳定在预设的第二范围内。

若转速和/或负荷的波动超出了预设的阈值，则中止诊断过程，并使得诊断次数这一参数的值增加1；其中，诊断次数为自然数，且在内燃机启动时或在指定条件下归零；若诊断次数超过预设的数值，则在内燃机再次启动前，不再进行诊断操作。

同样地，若内燃机启动后运行时间小于第一预设时间，则等待预设时长后再进行诊断；若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间完成了诊断过程，则终止诊断，并将诊断完成标志置位；其中，诊断完成标志在第二工况下进行设置，若诊断在第二工况下已经完成，则所述诊断完成标志置位。

类似地，若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间仍未完成诊断，则中止诊断，并使诊断次数这一参数值增加1。

也就是说，为了保证诊断的可靠性；在第一工况下是不进行压差式低脱附诊断的；同样，当中断跳转单元获取到优先级高于诊断操作的中断源信息时，也要进行必要的处理并中止或终止诊断过程，例如，将相关的标志信息、标志位进行刷新。

上述方法和装置可在微处理或存储单元中再现，亦或在车辆或相关设备中实施。基于当前混合动力车辆已有系统硬件，通过发动机控制系统和整车控制系统配合，可实现对混合动力车辆燃油蒸发系统低脱附诊断的控制。

技术效果体现在如下几个方面：

首先，在保持混动车辆油耗和排放基本稳定的前提下，使内燃机在负荷较高时也能进行可靠的炭罐低脱附诊断。

其次，由于整车控制器响应稳定转速下小负荷工况请求，使低脱附诊断时工况相较于传统车更稳定，有利于低脱附诊断的可靠性和高效性。

第三，整车控制器响应稳定转速下小负荷工况请求，每个驾驶循环都会有稳定的小负荷工况，有利于提高低脱附诊断的IUPR指标。

需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。

附图说明

为了更加清晰地说明本申请的技术方案，利于对本申请的技术效果、技术特征和目的进一步理解，下面结合附图对本申请进行详细的描述，附图构成说明书的必要组成部分，与本申请的实施例一并用于说明本申请的技术方案，但并不构成对本申请的限制。

附图中的同一标号代表相同的部件，具体地：

图1为本发明实施例故障诊断流程图；

图2为本发明实施例诊断系统原理框图；

图3为本发明实施例诊断系统布局示意图；

图4为本发明实施例诊断流程即中断跳转示意图；

图5为现有技术的某种碳罐低脱附诊断原理示意图；

其中：

1-诊断系统，2-中断源，3-中断信号；

4-碳罐，5-油箱，6-诊断区域，7-压力传感器，8-内燃机；

10-信号采集步骤，20-工况模拟步骤，30-中断跳转步骤，40-测试输出步骤；

100-信号采集单元，200-工况模拟单元，

300-中断跳转单元，400-测试输出单元；

310-第一中断源，320-第二中断源，330-第三中断源，340-第四中断源，

350-第五中断源，360-第六中断源，3N0-第N中断源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。当然，下列描述的具体实施例只是为了解释本发明的技术方案，而不是对本发明的限定。

此外，实施例或附图中表述的部分，也仅仅是本发明相关部分的举例说明，而不是本发明的全部。

如图1，是本发明实施例故障诊断流程图，通过获取第一工况的第一工况向量10；结合预设的第一工况，将诊断相关的参量和/或需要的参量引入相关处理单元。

通过，申请将相关系统进行调整和/或控制；在执行机构的作用下，使得车辆进入第二工况20；其中，第二工况是根据预设条件选择的适于所述诊断进行的工况。

此时，需要实时监控中断信号，对意外状况进行干预，必要时进行中断处理30。

进一步地，所未接收到中断信号，则在指定的时间段内在第二工况下进行脱附诊断并获得相关诊断结果40。

进一步地，在第一工况下，通过电机辅助，调整内燃机负荷状态并进入第二工况；在第二工况下，内燃机的转速和/或负荷稳定在预设的第二范围内。

此时，若转速和/或负荷的波动超出了预设的阈值，则中止诊断过程，并使得诊断次数这一参数的值增加1；其中，所述诊断次数为自然数，且在内燃机启动时或在指定条件下归零；若诊断次数超过预设的数值，则在内燃机再次启动前，不再进行诊断操作。

另一种可能是，若内燃机启动后运行时间小于第一预设时间，则等待预设时长后再进行诊断。

类似地，若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间完成了诊断过程，则终止诊断，并将诊断完成标志置位；其中，诊断完成标志在第二工况下进行设置，若诊断在第二工况下已经完成，则将诊断完成标志置位。

同样地，若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间仍未完成诊断，则中止诊断，并使诊断次数这一参数值增加1。

需要注意的是，在第一工况下不进行压差式低脱附诊断；为了清楚起见，在此对指定工况下，压差式脱附诊断的方法进行说明：

其中，压差式低脱附诊断通过碳罐压力与进气歧管压力之差与预设阈值的比较进行故障诊断；若碳罐压力与进气歧管压力之差大于或等于预设的阈值，则输出脱附无故障信号，并将诊断完成标志置位；若碳罐压力与进气歧管压力之差小于预设的阈值，则输出脱附故障状态信号，并将诊断完成标志置位。

进一步地，如图2、3所示，通过获取优先级高于诊断操作的中断源2的信息，若中断请求3存在或相关系统请求中断，则中止诊断过程。

同时，如图4所示，将诊断次数这一参数值增加1，并在中断后至少经过第三预设时间，方可再次申请进入第二工况并继续进行诊断。

在第一工况下，内燃机的负荷高于在第二工况下的负荷；其中，在第一工况下，内燃机的负荷高于预设的阈值。

具体地，对第二工况进行调控的控制单元包括整车控制器、车身控制器和/或电机控制器；在第二工况下，内燃机工作在轻载状态下；第二工况向量与第一工况向量的元素相同；其中，第二工况向量包括负荷参量、进气量、喷油量、喷油脉宽；能够产生中断标志位信息的事件包括，油门踏板深度增加。

此外，可以选择相关的预设参数，用以优化系统某些特征，例如，在第二工况时，进气歧管压力可以选取小于700hPa的值。

如图2、3给出了混动车辆低脱附诊断装置的示意图，该装置包括信号采集单元100、工况模拟单元200、中断跳转单元300和测试输出单元400。

其中，信号采集单元100获取第一工况的第一工况向量10；第一工况是开始诊断前相关系统的工况；第一工况向量包括与诊断相关的参量和/或根据测试需要引入的相关参量。

如图1、3、4，工况模拟单元200申请将相关系统进行调整和/或控制；进入第二工况20；第二工况是根据预设条件选择的适于诊断进行的工况；中断跳转单元300实时监控中断信号，必要时进行中断处理30。

如图1、3，测试输出单元400在第二工况下进行脱附诊断并获得相关诊断结果40。

具体地，在第一工况下，通过电机辅助，调整内燃机负荷状态并进入第二工况；在第二工况下，内燃机的转速和/或负荷稳定在预设的第二范围内。

如图4所示的跳转过程，若转速和/或负荷的波动超出了预设的阈值，则中止诊断过程，并使得诊断次数这一参数的值增加1；其中，诊断次数为自然数，且在内燃机启动时或在指定条件下归零；若诊断次数超过预设的数值，则在内燃机再次启动前，不再进行诊断操作；若内燃机启动后运行时间小于第一预设时间，则等待预设时长后再进行诊断。

进一步地，若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间完成了诊断过程，则终止诊断，并将诊断完成标志置位；其中，诊断完成标志在第二工况下进行设置，若诊断在第二工况下已经完成，则诊断完成标志置位；若内燃机在进入第二工况后经过第二预设时间仍未完成诊断，则中止诊断，并使诊断次数这一参数值增加1。

如图3、4，中断跳转单元300获取优先级高于诊断操作的中断源信息，若中断请求3存在或相关系统请求中断，则中止诊断；将诊断次数这一参数值增加1，并在中断后至少经过第三预设时间，方可再次申请进入第二工况并继续进行诊断。

需要说明的是，上述实施例仅是为了更清楚地说明本发明的技术方案，本领域技术人员可以理解，本发明的实施方式不限于以上内容，基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代，均不超出本发明技术方案涵盖的范围；在不脱离本发明构思的情况下，其它实施方式也将落入本申请的范围。

Claims (15)

1.一种混动车脱附诊断方法，其特征在于：

获取第一工况的第一工况向量（10）；

所述第一工况是开始诊断前相关系统的工况；

所述第一工况向量包括与所述诊断相关的参量和/或根据测试需要引入的相关参量；

申请将相关系统进行调整和/或控制；进入第二工况（20）；

所述第二工况是根据预设条件选择的适于所述诊断进行的工况；

实时监控中断信号，必要时进行中断处理（30）；

在所述第二工况下进行脱附诊断并获得相关诊断结果（40）。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

在所述第一工况下，通过电机辅助，调整内燃机负荷状态并进入所述第二工况；在所述第二工况下，所述内燃机的转速和/或负荷稳定在预设的第二范围内；

若所述转速和/或负荷的波动超出了预设的阈值，则中止诊断过程，并使得诊断次数这一参数的值增加1；其中，所述诊断次数为自然数，且在所述内燃机启动时或在指定条件下归零；若所述诊断次数超过预设的数值，则在所述内燃机再次启动前，不再进行诊断操作；

若所述内燃机启动后运行时间小于第一预设时间，则等待预设时长后再进行所述诊断。

3.如权利要求2所述的方法，其中：

若所述内燃机在进入所述第二工况后经过第二预设时间完成了所述诊断过程，则终止所述诊断，并将诊断完成标志置位；其中，所述诊断完成标志在所述第二工况下进行设置，若所述诊断在所述第二工况下已经完成，则所述诊断完成标志置位；

若所述内燃机在进入所述第二工况后经过所述第二预设时间仍未完成所述诊断，则中止所述诊断，并使所述诊断次数这一参数值增加1。

4.如权利要求3所述的方法，其中：

在所述第一工况下不进行压差式低脱附诊断；其中，所述压差式低脱附诊断通过碳罐压力与进气歧管压力之差与预设阈值的比较进行故障诊断；

其中，若所述碳罐压力与所述进气歧管压力之差大于或等于预设的阈值，则输出脱附无故障信号，并将所述诊断完成标志置位；

若所述碳罐压力与所述进气歧管压力之差小于预设的阈值，则输出脱附故障状态信号，并将所述诊断完成标志置位。

5.如权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于：

获取优先级高于所述诊断操作的中断源信息，若中断请求存在或相关系统请求中断，则中止所述诊断；

将所述诊断次数这一参数值增加1，并在中断后至少经过第三预设时间，方可再次申请进入所述第二工况并继续进行所述诊断；

在所述第一工况下，所述内燃机的负荷高于在所述第二工况下的负荷；其中，在所述第一工况下，所述内燃机的负荷高于预设的阈值。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

获取第二工况的第二工况向量；其中，对所述第二工况进行调控的控制单元包括整车控制器、车身控制器和/或电机控制器；在所述第二工况下，所述内燃机工作在轻载状态下；所述第二工况向量与所述第一工况向量的元素相同；所述第二工况向量包括负荷参量、进气量、喷油量、喷油脉宽；能够产生中断标志位信息的事件包括，油门踏板深度增加；

在所述第二工况时，进气歧管压力小于700hPa。

7.一种混动车辆低脱附诊断装置，包括：

信号采集单元（100）、工况模拟单元（200）、中断跳转单元（300）和测试输出单元（400）；

其中，所述信号采集单元（100）获取第一工况的第一工况向量（10）；所述第一工况是开始诊断前相关系统的工况；所述第一工况向量包括与所述诊断相关的参量和/或根据测试需要引入的相关参量；

所述工况模拟单元（200）申请将相关系统进行调整和/或控制；进入第二工况（20）；所述第二工况是根据预设条件选择的适于所述诊断进行的工况；

所述中断跳转单元（300）实时监控中断信号，必要时进行中断处理（30）；

所述测试输出单元（400）在所述第二工况下进行脱附诊断并获得相关诊断结果（40）。

8.如权利要求7所述的装置，其中：

在所述第一工况下，通过电机辅助，调整内燃机负荷状态并进入所述第二工况；在所述第二工况下，所述内燃机的转速和/或负荷稳定在预设的第二范围内；

若所述转速和/或负荷的波动超出了预设的阈值，则中止诊断过程，并使得诊断次数这一参数的值增加1；其中，所述诊断次数为自然数，且在所述内燃机启动时或在指定条件下归零；若所述诊断次数超过预设的数值，则在所述内燃机再次启动前，不再进行诊断操作；

若所述内燃机启动后运行时间小于第一预设时间，则等待预设时长后再进行所述诊断。

9.如权利要求8所述的装置，其中：若所述内燃机在进入所述第二工况后经过第二预设时间完成了所述诊断过程，则终止所述诊断，并将诊断完成标志置位；其中，所述诊断完成标志在所述第二工况下进行设置，若所述诊断在所述第二工况下已经完成，则所述诊断完成标志置位；若所述内燃机在进入所述第二工况后经过所述第二预设时间仍未完成所述诊断，则中止所述诊断，并使所述诊断次数这一参数值增加1。

10.如权利要求9所述的装置，其中：在所述第一工况下不进行压差式低脱附诊断；所述压差式低脱附诊断通过碳罐压力与进气歧管压力之差与预设阈值的比较进行故障诊断；

若所述碳罐压力与所述进气歧管压力之差大于或等于预设的阈值，则输出脱附无故障信号，并将所述诊断完成标志置位；

若所述碳罐压力与所述进气歧管压力之差小于预设的阈值，则输出脱附故障状态信号，并将所述诊断完成标志置位。

11.如权利要求8-10任一项所述的装置，其中：所述中断跳转单元（300）获取优先级高于所述诊断操作的中断源信息，若中断请求存在或相关系统请求中断，则中止所述诊断；

将所述诊断次数这一参数值增加1，并在中断后至少经过第三预设时间，方可再次申请进入所述第二工况并继续进行所述诊断；

在所述第一工况下，所述内燃机的负荷高于在所述第二工况下的负荷；其中，在所述第一工况下，所述内燃机的负荷高于预设的阈值。

12.如权利要求11所述的装置，其中：所述信号采集单元获取第二工况的第二工况向量；对所述第二工况进行调控的控制单元包括整车控制器、车身控制器和/或电机控制器；在所述第二工况下，所述内燃机工作在轻载状态下；所述第二工况向量与所述第一工况向量的元素相同；所述第二工况向量包括负荷参量、进气量、喷油量、喷油脉宽；其中，能够产生中断标志位信息的事件包括，油门踏板深度增加；在所述第二工况时，进气歧管压力小于700hPa。

13.一种计算机存储介质，包括：用于存储计算机程序的存储介质本体；所述计算机程序在被微处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

14.一种车载监测器，包括：如权利要求7-11任一项所述的装置；和/或如权利要求13所述的存储介质本体。

15.一种车辆，包括：如权利要求7-11任一项所述的装置；和/或如权利要求13所述的存储介质本体。

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