CN114383645A - 柴油机中电容式传感器的故障检测方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法，包括：获取所述柴油机的工作状态，当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，确定所述柴油机的停机时间，根据所述停机时间判断是否启动对所述电容式传感器的故障检测。从而避免了发动机停机后电容式传感器立刻进行放电，所放电产生的信号对于故障检测结果做出的干扰，提高了故障检测的精确度。

Description

柴油机中电容式传感器的故障检测方法及相关设备
技术领域
本申请涉及汽车控制领域，尤其涉及一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法、装置、设备以及车辆。
背景技术
发动机作为汽车等车辆的核心部件，是车辆的主要动力来源。发动机可以包括多种类型，如汽油发动机(简称为汽油机)、柴油发动机(简称为柴油机)等等。由于功率大、经济性能好等优点，柴油机在许多场合得到广泛应用。
由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。为了保障柴油机能够正常运行，通常会针对柴油机部署至少一种传感器。
该传感器具体可以是电容式传感器。然而，目前对于柴油机中电容式传感器进行故障检测时，误诊的概率比较高。基于此，业界亟需提供一种高精度的故障检测方法。
发明内容
本申请提供了一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法。该方法通过将柴油机的停机时间与电容式传感器的放电时间作比较，在柴油机的停机时间大于电容式传感器的放电时间时，进行故障检测。如此，避免了电容式传感器在进行放电的过程对于故障检测结果产生的干扰，提高了故障检测的精确度。
第一方面，本申请提供了一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法。该方法包括：
获取所述柴油机的工作状态；
当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，确定所述柴油机的停机时间；
当所述停机时间满足预设条件时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
在一些可能的实现方式中，所述停机时间满足预设条件，包括：
所述停机时间大于所述电容式传感器的放电时间。
在一些可能的实现方式中，所述确定所述柴油机的停机时间，包括：
确定所述柴油机停机至所述柴油机再次启动的时间为所述柴油机的停机时间。
在一些可能的实现方式中，所述确定所述柴油机的停机时间，包括：
确定所述柴油机停机至电子控制单元重新上电的时间为所述柴油机的停机时间。
在一些可能的实现方式中，所述电容式传感器包括油含水传感器。
在一些可能的实现方式中，所述启动对所述电容式传感器的故障检测，包括：
当接收到所述油含水传感器发送的高压信号时，确定所述油含水传感器处于正常状态；
当接收到所述油含水传感器发送的持续低压信号时，确定所述油含水传感器处于故障状态。
第二方面，本申请提供了一种柴油机中电容式传感器的故障检测装置，该装置包括：
获取模块，用于获取所述柴油机的工作状态；
确定模块，用于当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，确定所述柴油机的停机时间；
检测模块，用于当所述停机时间满足预设条件时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
在一些可能的实现方式中，所述检测模块具体用于：
当所述停机时间大于所述电容式传感器的放电时间时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
在一些可能的实现方式中，所述确定模块具体用于：
确定所述柴油机停机至所述柴油机再次启动的时间为所述柴油机的停机时间。
在一些可能的实现方式中，所述确定模块具体用于：
确定所述柴油机停机至电子控制单元重新上电的时间为所述柴油机的停机时间。
在一些可能的实现方式中，所述电容式传感器包括油含水传感器。
在一些可能的实现方式中，所述检测模块具体用于：
当接收到所述油含水传感器发送的高压信号时，确定所述油含水传感器处于正常状态；
当接收到所述油含水传感器发送的持续低压信号时，确定所述油含水传感器处于故障状态。
第三方面，本申请提供一种电子控制单元，所述电子控制单元用于执行上述第一方面或第二方面的任一种实现方式中柴油机中电容式传感器的故障检测方法。
第四方面，本申请提供一种车辆，所述车辆包括电子控制单元和柴油机，所述电子控制单元用于执行上述第一方面或第二方面的任一项实现方式中的方法，以对所述柴油机中电容式传感器进行故障检测。
本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例提供了一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法，该方法可以由电子控制单元执行。具体地，电子控制单元首先获取柴油机的工作状态，当柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，则可以计时，从而确定柴油机的停机时间，当柴油机停机时间满足预设条件时，再启动对电容式传感器的故障检测，而不是电子控制单元上电就马上启动对电容式传感器的故障检测。
如此可以避免电容式传感器由于需要放电未能及时发送检测信号，导致电子控制单元对电容式传感器的工作状态出现误诊，提高了故障检测的精度，满足了业务需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方法，下面将对实施例中所需使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种柴油机中电容式油含水传感器的故障检测方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种柴油机中根据柴油机的停机时间判断是否启动对电容式油含水传感器的故障检测的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种柴油机中电容式传感器的故障检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请中的附图，对本申请提供的实施例中的方案进行描述。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
首先对本申请实施例中所涉及到的一些技术术语进行介绍。
柴油机又称柴油发动机，是发动机的一种，指通过燃烧柴油来获取能量释放的发动机，具有功率大、经济性能好的优点。为了保障柴油机能够正常运行，通常会针对柴油机部署至少一种传感器。
传感器可以分为多种类型，例如可以分为电容式传感器、电阻式传感器或者电感式传感器等等。其中，电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件的传感器。电容式传感器通过将被测量(如被测的机械量)变化转换为电容量变化，以感知被测量变化。具体地，电容式传感器通过测量电路确定电容量的变化，该电容量的变化可以转换为电信号输出。根据电信号的大小，可以确定被测量的大小。
电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。在柴油机中，电容式传感器具体可以包括油含水传感器等等。
电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，是指由集成电路组成的用于实现对数据的分析处理发送等一系列功能的控制装置。电子控制单元通常包括输入电路、A/D(模/数)转换器、微型计算器和输出电路等多个组成部分。
电子控制单元的主要功能包括：接收传感器或其他装置的输入信号，并将输入信号处理成计算机能够接收的信号；为传感器提供参考电压；存储、计算、分析处理信息，存储运行信息和故障信息，分析输入信息，分析输入信息并进行相应的计算处理；输出执行命令，把信号变为强信号的执行命令；输出故障信息；完成多种控制功能等。
现有技术通常仅根据ECU上电时电容式传感器所发送的高电压信号判断传感器是否故障，但是当柴油机处在停机状态时，电容式传感器需要一段时间进行放电，放电完全后才能在ECU上电时发送高电压信号，若柴油机停机后电容式传感器未完全放电，那么就不能在ECU上电时发送高电压信号，因此会导致对于电容式传感器是否故障造成误诊。
为此，本申请通过获取柴油机的停机时间，将其与电容式传感器所需要的放电时间进行对比，当其停机时间大于放电时间时，判断其可以对电容式传感器进行故障诊断，避免了电容式传感器未放电完全的情况下对于传感器故障诊断造成的误诊，提高了故障检测的精度。
为了便于理解，下面结合附图从ECU的角度对本申请实施例提供的柴油机中电容式传感器的故障检测方法进行介绍。
参见图1所示的柴油机中电容式传感器的故障检测方法的流程图，该方法包括：
S102:ECU获取所述柴油机的工作状态。
柴油机的工作状态用于描述柴油机当前是否正在工作。柴油机具体可以包括如下几种工作状态：停机状态和工作状态。所谓工作状态是指柴油机在各种负荷下运转的状态，所谓停机状态是指所述柴油机停止运转的状态。当柴油机未通电时，柴油机即处于停机状态。
在一些可能的实现方式中，针对柴油机部署有检测其工作状态的传感器，ECU可以通过传感器获取柴油机的工作状态。在另一些可能的实现方式中，ECU可以读取内存或寄存器中的状态标志位，根据该状态标志位确定柴油机的工作状态。
例如，ECU读取到状态标志位取值为0时，表明柴油机处于停机状态，ECU读取到状态标志位取值为1时，表明柴油机处于工作状态。上述示例是以状态标志位取值为0或1进行示例说明的。在一些实现方式中，状态标志位也可以取值为true或false，本申请实施例对此不作限定。
S104：当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，ECU确定所述柴油机的停机时间。
具体地，柴油机的停机时间可以通过柴油机停机时进行计时得到。ECU可以周期性地查询柴油机的工作状态，或者是柴油机工作状态发生变化时主动向ECU通知柴油机的工作状态发生变更，以便ECU及时进行及时，从而获得一个较为准确的停机时间。
在一些可能的实现方式，柴油机的工作状态指示柴油机停机时，ECU可确定所述柴油机的停机时间为所述柴油机停机至再次启动的时间。具体地，ECU从柴油机处于停机状态时开始计时，直至柴油机再次启动，由此得到柴油机的停机时间。
在另一些可能的实现方式中，柴油机的工作状态指示柴油机停机时，ECU可以确定所述柴油机的停机时间为所述柴油机停机至电子控制单元重新上电的时间。具体地，从柴油机处于停机状态时开始计时，直至电子控制单元重新上电，由此得到柴油机的停机时间。
在确定柴油机的停机时间时，ECU可以通过控制器局域网络(controller areanetwork，CAN)总线从车身控制器处读取ECU的下电时间，作为柴油器开始停机的时间，通过CAN总线从车身控制器处读取ECU重新上电时的上电时间，然后根据上电时间和下电时间确定ECU的停机时间。
S106：当所述停机时间满足预设条件时，ECU启动对所述电容式传感器的故障检测。
预设条件具体可以是停机时间大于电容式传感器的放电时间。电容式传感器的放电时间可以根据标定时间确定，或者是根据测量值得到。该测量值可以是多次测量结果进行数学统计处理所得的值，例如可以是平均值，或者是去掉异常值的平均值等等。
本申请实施例提供了一种电容式传感器的故障检测方法，具体地，电子控制单元首先获取柴油机的工作状态，当柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，则可以计时，从而确定柴油机的停机时间，当柴油机停机时间满足预设条件时，再启动对电容式传感器的故障检测，而不是电子控制单元上电就马上启动对电容式传感器的故障检测。如此可以避免电容式传感器由于需要放电未能及时发送检测信号，导致电子控制单元对电容式传感器的工作状态出现误诊，提高了故障检测的精度，满足了业务需求。
在本申请的实施例中，电容式传感器可以为电容式油含水传感器，为了便于理解，下面结合附图从ECU的角度对本申请实施例提供的柴油机中电容式传感器的故障检测方法进行介绍。
参见图2所示的柴油机中电容式油含水传感器的故障检测方法的流程图，该方法包括：
S202：ECU获取所述柴油机的工作状态。
在一些可能的实现方式中，ECU通过接收柴油机内部传感器所发送的柴油机的状态信息，判断柴油机的工作状态。
在一些可能的实现方式中，由于柴油机状态的不同，因此状态标志位的取值可以是不同的，ECU也可以通过所述状态标志位，判断柴油机的工作状态。
S204：当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，ECU确定所述柴油机的停机时间。
其中，一种实施例中，柴油机的停机时间为所述柴油机停机至再次启动的时间。
其中，一种实施例中，柴油机的停机时间为所述柴油机停机至电子控制单元重新上电的时间。
S206：ECU根据所述停机时间判断是否启动对所述油含水传感器的故障检测。
具体地，当停机时间大于油含水传感器的放电时间时，表明柴油机放电完全，ECU可以启动对油含水传感器的故障检测，此时不会受到油含水传感器中电容放电的影响，可以提供故障检测的精度。
接下来，结合附图对油含水传感器的故障检测过程进行详细说明。
参见图3所示的油含水传感器的故障检测方法的流程图，该方法包括：
S302：ECU判断柴油机停机时间是否大于放电时间。
S304：当柴油机的停机时间不大于放电时间时，返回S302，直至柴油机的停机时间大于放电时间。
当柴油机的停机时间不大于放电时间时，因为油含水传感器的电容没有完全放电，此时油含水传感器不会发送高电压信号，ECU未接收到高电压信号，会导致电子控制单元误诊出油含水传感器自检故障。因此，当柴油机的停机时间不大于放电时间时，不进行油含水传感器的故障检测，避免出现误诊。
S306：当柴油机的停机时间大于放电时间时，ECU判断柴油机是否接收到油含水传感器的高压信号。
当柴油机的停机时间大于放电时间时，则说明油含水传感器放电完全，油含水传感器能够发出高电压信号，以表明自身是否故障。ECU可以启动对油含水传感器的故障检测。具体是ECU判断是否接收到油含水传感器的高压信号。
S308：当接收到持续电压信号时，ECU判断油含水传感器处于故障状态。
S310：当接收到高电压信号时，ECU确定油含水传感器无故障，处于正常状态。
具体是接收到脉冲高压信号时，ECU确定油含水传感器无故障，处于正常状态。
与上述方法实施例相对应的，本申请还提供了一种柴油机中电容式传感器的故障检测装置。下面结合附图对本申请实施例提供的上述装置进行详细说明。
参见图4所示的柴油机中电容式传感器的故障检测装置的结构示意图，该装置400包括：获取模块402、确定模块404和判断模块406。
获取模块402，用于获取所述柴油机的工作状态；
确定模块404，用于当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，确定所述柴油机的停机时间；
检测模块406，用于当所述停机时间满足预设条件时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
在一些可能的实现方式中，所述检测模块406具体用于：
当所述停机时间大于所述电容式传感器的放电时间时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
在一些可能的实现方式中，所述确定模块404具体用于：
确定所述柴油机停机至所述柴油机再次启动的时间为所述柴油机的停机时间。
在一些可能的实现方式中，所述确定模块404具体用于：
确定所述柴油机停机至电子控制单元重新上电的时间为所述柴油机的停机时间。
在一些可能的实现方式中，所述电容式传感器包括油含水传感器。
在一些可能的实现方式中，所述检测模块406具体用于：
当接收到所述油含水传感器发送的高压信号时，确定所述油含水传感器处于正常状态；
当接收到所述油含水传感器发送的持续低压信号时，确定所述油含水传感器处于故障状态。
本申请实施例还提供了一种电子控制单元，该电子控制单元用于执行上述应用于柴油机的电容式传感器的故障检测方法。
本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括电子控制单元和柴油机，所述电子控制单元用于执行上述应用于柴油机的电容式传感器的故障检测方法，以对所述柴油机中电容式传感器进行故障检测。
另外需说明的是，以上所描述的装置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。另外，本申请提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，训练设备，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

Claims (10)

1.一种柴油机中电容式传感器的故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述柴油机的工作状态；
当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，确定所述柴油机的停机时间；
当所述停机时间满足预设条件时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述停机时间满足预设条件，包括：
所述停机时间大于所述电容式传感器的放电时间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定所述柴油机的停机时间，包括：
确定所述柴油机停机至所述柴油机再次启动的时间为所述柴油机的停机时间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定所述柴油机的停机时间，包括：
确定所述柴油机停机至电子控制单元重新上电的时间为所述柴油机的停机时间。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述电容式传感器包括油含水传感器。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述启动对所述电容式传感器的故障检测，包括：
当接收到所述油含水传感器发送的高压信号时，确定所述油含水传感器处于正常状态；
当接收到所述油含水传感器发送的持续低压信号时，确定所述油含水传感器处于故障状态。
7.一种柴油机中电容式传感器的故障检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述柴油机的工作状态；
确定模块，用于当所述柴油机的工作状态指示所述柴油机停机时，确定所述柴油机的停机时间；
检测模块，用于当所述停机时间满足预设条件时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块具体用于：
当所述停机时间大于所述电容式传感器的放电时间时，启动对所述电容式传感器的故障检测。
9.一种电子控制单元，其特征在于，所述电子控制单元用于执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括电子控制单元和柴油机，所述电子控制单元用于执行如权利要求1至6中任一项所述的方法，以对所述柴油机中电容式传感器进行故障检测。
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