CN115234372A - 一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机电控系统中自诊断技术领域，涉及一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法。包括可变气门系统控制器根据可变气门传感器或可变气门执行器的故障信号，确认故障类型，根据故障类型对应的故障管理状态信息，生成故障信息，确定可变气门端故障处理方式；发动机控制器根据所述故障信息，确定发动机端故障处理方式；可变气门系统控制器根据预设故障处理模式，选取可变气门端故障处理方式或发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。本发明用于发动机可变气门控制系统的故障处理管理控制，在系统发生故障时，可以快速、准确的完成故障管理处理，保证系统部件安全。

Description

一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法

技术领域

本发明属于发动机电控系统中自诊断技术领域，涉及一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法。

背景技术

传统发动机在运转过程中，配气参数只能保证在某一工况下使内燃机的性能最优，其不能实现气门相位即升程可变，不能满足目前对发动机高效率、低油耗及低排放的总体要求，因此可变气门技术应运而生。

可变气门技术能够根据发动机工况的变化，实现气门开启时刻、气门开启持续期及气门升程的连续可变，而目前现有技术大多均关注于可变气门正时机构的结构设计，少见关于可变气门系统故障后的管理及处理方法。

现有的可变气门系统故障后的管理及处理方法大多是采用单一发动机控制器分析故障，并计算故障处理方式，当处理器故障时无法准确获得故障处理方式，同时故障管理方法不够灵活，当客户需求变化时需要对系统控制软件进行修改，实现周期较长。

发明内容

本发明提供了一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法，解决了现有技术中至少一种存在的技术问题。

本发明采用了如下技术方案：

一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法，包括：

在可变气门系统控制器中，配置各个部件的故障类型，为各故障类型配置对应的故障管理状态信息；

可变气门系统控制器根据可变气门传感器或可变气门执行器的故障信号，确认故障类型，根据故障类型对应的故障管理状态信息，生成故障信息，确定可变气门端故障处理方式，其中，所述故障信息包括所述故障类型和故障状态；

在发动机控制器中，配置各个部件的故障类型，为各故障类型配置对应的发动机端故障处理方式；

发动机控制器根据所述故障信息，确定发动机端故障处理方式；

可变气门系统控制器根据预设故障处理模式，选取可变气门端故障处理方式或发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。

进一步地，所述故障管理状态信息包括故障确诊方式、故障修复方式、故障报警方式、故障存储优先级、故障信息删除条件、故障处理方式和故障处理退出条件，并用多个bit位来分别进行定义。

进一步地，故障管理状态信息的第一个bit位用于选择故障确诊方式，故障确诊方式包括该故障立即确诊、该故障确认后需经多个操作循环后进行确诊，当检测到故障发生时根据第一个bit位所定义的方式进行故障确诊动作；

故障管理状态信息的第二个bit位用于选择故障修复方式；故障修复方式包括该故障在故障排除后立刻修复、该故障在故障排除后需经多个操作循环或者累计无故障运行一段规定的时间后修复，当检测到故障已修复后，根据第二个bit位所定义的故障修复方式进行故障修复动作；

故障管理状态信息的第三个bit位用于选择故障发生时故障报警方式，故障报警方式包括该故障在确诊后不点亮故障灯、该故障在确诊后点亮故障灯报警；当检测到故障确诊后，根据第三个bit位所定义的方式进行相应的故障报警动作；

故障管理状态信息的第四个bit位用于选择故障存储优先级；

故障管理状态信息的第五个bit位用于选择故障信息删除条件，故障信息删除条件包括该故障的故障信息在故障修复后立刻删除、该故障的故障信息需在故障修复后发动机无故障运行一段时间删除故障信息；

故障管理状态信息的第六个bit位及第七个bit位用于选择故障处理方式，当检测到故障确诊后，根据第六个bit位及第七个bit位标识选择可变气门系统控制器故障处理方式；

故障管理状态信息的第八个bit位用于选择故障处理退出条件，当检测到故障修复后，根据第八个bit位标识所满足的条件退出故障处理。

进一步地，所述可变气门系统控制器根据对应的故障管理状态信息，生成故障信息，确定可变气门端故障处理方式，其中，所述故障信息包括所述故障类型和故障状态，具体包括：

可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障确诊方式，对故障类型进行确诊，生成故障信息，所述故障状态包括确诊状态或修复状态；

根据所述故障管理状态信息中的故障处理方式，确定可变气门端故障处理方式。

进一步地，还包括：

当检测到故障确诊后，可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障报警方式，确定是否触发报警灯并根据所述故障管理状态信息中的存储优先级，进行故障信息的存储及故障信息的删除动作。

进一步地，当存在多个故障时，所述可变气门系统控制器能够比较所有故障的可变气门端故障处理方式的优先级，确定优先级最高的可变气门端故障处理方式；

所述发动机控制器能够比较所有故障的发动机端故障处理方式的优先级，确定优先级最高的发动机端故障处理方式。

进一步地，所述可变气门端故障处理方式和发动机端故障处理方式均包括不处理、预测控制、限制运行和紧急停机。

进一步地，故障处理方式的优先级从低到高分别是不处理、预测控制、限制运行和紧急停机。

进一步地，所述预设故障处理模式包括以下三种处理模式：

第一故障处理模式：将可变气门端故障处理方式与发动机端故障处理方式进行优先级比较，选取优先级最高的处理方式作为最终故障处理方式；

第二故障处理模式：选取可变气门端故障处理方式作为最终故障处理方式；

第三故障处理模式：选取发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。

进一步地，还包括：当故障修复后，所述可变气门系统控制器根据故障管理状态信息中的故障修复方式确认故障修复，熄灭指示灯；

满足故障管理状态信息中的故障信息删除条件后，将可变气门系统控制器中的故障信息删除；

满足故障管理状态信息中的故障处理退出条件后，将故障处理方式调整为优先级最低的可变气门端故障处理方式。

本发明的有益效果：本发明用于发动机可变气门电控系统的故障处理管理控制，在系统发生故障时，可以快速、准确的完成故障管理处理，保证系统部件安全；通过模块化、可配置化设计，可根据灵活配置各故障的故障管理处理方式以满足不同客户对各种故障不同处理方式的需求。在配置各故障不同管理处理方式的过程中，只需更改标定参数而无需再对控制软件进行修改；故障的处理方式既可以由发动机控制器和可变气门电控系统控制器协同处理，也可以由各控制器单独处理，在满足客户需求的前提下，发动机主机厂在匹配可变气门电控系统时无需进行重大改动，有利于市场推广。

附图说明

图1是本发明的故障管理方法流程图。

图2是本发明的故障管理方法示意图。

图3是本发明的故障管理方法整体流程图。

图4是本发明的故障管理状态信息各bit位含义示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的实施例中，图1是根据本发明一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法具体的流程步骤提供的流程图。图2是本发明一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法具体的示意图。需要注意的是，本发明可以以程序指令的形式进行实现，同时本发明中顺序步骤在必要情况下可以进行调换。

如图1、图2和图3所示，本发明的具体步骤包括：

S10：在可变气门系统控制器中，配置各个部件的故障类型，为各故障类型配置对应的故障管理状态信息；

需要注意的是，系统的部件类型可能存在许多种，每一种部件的故障类型也可能存在许多种，例如某个部件存在定义的20种故障类型。

其中，故障管理状态信息包括所述故障管理状态信息包括故障确诊方式、故障修复方式、故障报警方式、故障存储优先级、故障信息删除条件、故障处理方式和故障处理退出条件，并用多个bit位来分别进行定义。

具体如图4所示，故障管理状态信息的第一个bit位即bit0用于选择故障确诊方式，故障确诊方式包括该故障立即确诊、该故障确认后需经多个操作循环后进行确诊，bit0位标定为0时，表示该故障为立即确诊。bit0位标定为1时，表示该故障确认后需经一定操作循环后进行确诊，当检测到故障发生时根据第一个bit位所定义的方式进行故障确诊动作。

故障管理状态信息的第二个bit位即bit1用于选择故障修复方式，故障修复方式包括该故障在故障排除后立刻修复、该故障在故障排除后需经多个操作循环或者累计无故障运行一段规定的时间后修复，bit1位标定为0时，表示该故障在故障排除后可立刻修复；bit1位标定为1时，表示该故障在故障排除后需经一定操作循环或者累计无故障运行一段规定的时间后修复。当检测到故障已修复后，根据第二个bit位所定义的故障修复方式进行故障修复动作。

故障管理状态信息的第三个bit位即bit2用于选择故障发生时故障报警方式，故障报警方式包括该故障在确诊后不点亮故障灯、该故障在确诊后点亮故障灯报警，当bit2标定为0时，表示该故障在确诊后不点亮故障灯；当bit2标定为1时，表示该故障在确诊后点亮故障灯报警，当检测到故障确诊后，根据第三个bit位所定义的方式进行相应的故障报警动作。

故障管理状态信息的第四个bit位即bit3用于选择故障存储优先级，当bit3标定为0时，表示该故障的存储优先级为高；当bit3标定为1时，表示该故障的存储优先级为低。具体而言，预设一定数量的故障信息存储位置，例如20个，当所有故障信息存储位置存满以后，先删除存储优先级低的故障信息，然后再存入当前需要存储的故障信息。

故障管理状态信息的第五个bit位即bit4用于选择故障信息删除条件，故障信息删除条件包括该故障的故障信息在故障修复后立刻删除、该故障的故障信息需在故障修复后发动机无故障运行一段时间删除故障信息，bit4标定为0时，表示该故障的故障信息在故障修复后可立刻删除；bit4标定为1时，表示该故障的故障信息需在故障修复后发动机无故障运行一段时间删除故障信息；当检测到故障确诊后会存储相应的故障信息，当故障修复后，根据bit4位标识的故障信息删除条件进行故障信息删除操作。

故障管理状态信息的第六个bit位以及第七个bit位用于选择故障处理方式，当检测到故障确诊后，根据第六个bit位以及第七个bit位标识选择可变气门系统控制器故障处理方式；当bit5、bit6标定为00时，表示该故障发生后的处理方式为不处理；当bit5、bit6标定为01时，表示该故障发生后的处理方式为预测控制；当bit5、bit6标定为10时，表示该故障发生后的处理方式为限制运行；当bit5、bit6标定为11时，表示该故障发生后的处理方式为紧急停机；其中四种处理方式的优先级依次升高；当检测到故障确诊后，根据bit5、bit6位标识选择故障处理方式。

故障管理状态信息的第七个bit位用于选择故障处理退出条件，当检测到故障修复后，根据第七个bit位标识所满足的条件退出故障处理。当bit7位标定为0时，表示在检测到故障确诊性标志位置0时退出故障处理；当bit7标定为1时，表示在检测到确认性故障标志位置0时退出故障处理；当检测到故障修复后，根据bit7位标识所满足的条件退出故障处理。

S20：可变气门系统控制器根据可变气门传感器或可变气门执行器的故障信号，确认故障类型，根据故障类型对应的故障管理状态信息，生成故障信息，确定可变气门端故障处理方式，其中，所述故障信息包括所述故障类型和故障状态；

可变气门系统控制器首先接收来自传感器或者执行器的故障信号，通过对故障信号的分析，确认该故障的故障类型，同时将确认性故障标志位置1。

可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障确诊方式，对故障类型进行确诊，生成故障信息，所述故障状态包括确诊状态或修复状态，确诊后将所述故障状态修改为确诊状态，确诊性故障标志位置1，通过CAN通信方式将故障信息传递给发动机控制器。同时根据所述故障管理状态信息中的故障处理方式，确定可变气门端故障处理方式。

当存在多个故障时，需要将多个故障的故障信息均发送至发动机传感器。所述可变气门系统控制器能够比较所有故障的可变气门端故障处理方式的优先级，确定优先级最高的可变气门端故障处理方式。

当故障确诊后，可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障报警方式，确定是否触发报警灯。

可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的存储优先级，进行故障信息的存储及故障信息的删除动作。

可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障处理方式，确定可变气门端故障处理方式。

S30：在发动机控制器中，配置各个部件的故障类型，为各故障类型配置对应的发动机端故障处理方式；

在发动机控制器中，对所有的部件的故障类型设置对应的故障处理方式，记为发动机端故障处理方式。

S40：发动机控制器根据所述故障信息，确定发动机端故障处理方式。发动机控制器根据接收到的故障信息，选取对应的发动机端故障处理方式，并将其发送至可变气门系统控制器中。

当存在多个故障时，及发动机控制接收到多个故障信息时，所述发动机控制器能够比较所有故障的发动机端故障处理方式的优先级，确定优先级最高的发动机端故障处理方式作为发动机端故障处理方式。并将发动机端故障处理方式发送至可变气门系统控制器。

S50：可变气门系统控制器根据预设故障处理模式，选取可变气门端故障处理方式或发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。

所述预设故障处理模式包括以下三种处理模式：第一故障处理模式：将可变气门端故障处理方式与发动机端故障处理方式进行优先级比较，选取优先级最高的处理方式作为最终故障处理方式。第二故障处理模式：选取可变气门端故障处理方式作为最终故障处理方式。第三故障处理模式：选取发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。

其中，选取方式依靠可变气门系统故障处理使能开关确定，该开关由人员进行设置。如果可变气门系统故障处理使能开关为0，则选取第一故障处理模式。如果可变气门系统故障处理使能开关为1，则选取第二故障处理模式。如果可变气门系统故障处理使能开关为2，则选取第三故障处理模式。

当故障修复后，所述可变气门系统控制器根据故障管理状态信息中的故障修复方式确认故障修复，熄灭故障指示灯，将所述故障状态调整为修复状态。确认性故障标志位置0和确诊性故障标志位置0。将故障信息通过CAN通信方式传递给发动机控制器。

发动机控制器将发动机端故障处理方式，调整为优先级最低的可变气门端故障处理方式，及不处理。

满足故障管理状态信息中的故障信息删除条件后，将可变气门系统控制器中的故障信息删除。

满足故障管理状态信息中的故障处理退出条件后，将故障处理方式调整为优先级最低的可变气门端故障处理方式，及不处理。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种发动机可变气门控制系统的故障管理方法，包括：

在可变气门系统控制器中，配置各个部件的故障类型，为各故障类型配置对应的故障管理状态信息；

可变气门系统控制器根据可变气门传感器或可变气门执行器的故障信号，确认故障类型并根据故障类型对应的故障管理状态信息，生成故障信息，确定可变气门端故障处理方式，其中，所述故障信息包括所述故障类型和故障状态；

在发动机控制器中，配置各个部件的故障类型，为各故障类型配置对应的发动机端故障处理方式；

发动机控制器根据所述故障信息，确定发动机端故障处理方式；

可变气门系统控制器根据预设故障处理模式，选取可变气门端故障处理方式或发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。

2.如权利要求1所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，所述故障管理状态信息包括故障确诊方式、故障修复方式、故障报警方式、故障存储优先级、故障信息删除条件、故障处理方式和故障处理退出条件，并用多个bit位来分别进行定义。

3.如权利要求2所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，故障管理状态信息的第一个bit位用于选择故障确诊方式，故障确诊方式包括该故障立即确诊、该故障确认后需经多个操作循环后进行确诊，当检测到故障发生时根据第一个bit位所定义的方式进行故障确诊动作；

故障管理状态信息的第二个bit位用于选择故障修复方式；故障修复方式包括该故障在故障排除后立刻修复、该故障在故障排除后需经多个操作循环或者累计无故障运行一段规定的时间后修复，当检测到故障已修复后，根据第二个bit位所定义的故障修复方式进行故障修复动作；

故障管理状态信息的第三个bit位用于选择故障发生时故障报警方式，故障报警方式包括该故障在确诊后不点亮故障灯、该故障在确诊后点亮故障灯报警；当检测到故障确诊后，根据第三个bit位所定义的方式进行相应的故障报警动作；

故障管理状态信息的第四个bit位用于选择故障存储优先级；

故障管理状态信息的第五个bit位用于选择故障信息删除条件，故障信息删除条件包括该故障的故障信息在故障修复后立刻删除、该故障的故障信息需在故障修复后发动机无故障运行一段时间删除故障信息；

故障管理状态信息的第六个bit位及第七个bit位用于选择故障处理方式，当检测到故障确诊后，根据第六个bit位及第七个bit位标识选择可变气门系统控制器故障处理方式；

故障管理状态信息的第八个bit位用于选择故障处理退出条件，当检测到故障修复后，根据第八个bit位标识所满足的条件退出故障处理。

4.如权利要求3所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，所述可变气门系统控制器根据对应的故障管理状态信息，生成故障信息，确定可变气门端故障处理方式，其中，所述故障信息包括所述故障类型和故障状态，具体包括：

可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障确诊方式，对故障类型进行确诊，生成故障信息，所述故障状态包括确诊状态或修复状态；

根据所述故障管理状态信息中的故障处理方式，确定可变气门端故障处理方式。

5.如权利要求2所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，还包括：

当检测到故障确诊后，可变气门系统控制器根据所述故障管理状态信息中的故障报警方式，确定是否触发报警灯并根据所述故障管理状态信息中的存储优先级，进行故障信息的存储及故障信息的删除动作。

6.如权利要求1所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，当存在多个故障时，所述可变气门系统控制器能够比较所有故障的可变气门端故障处理方式的优先级，确定优先级最高的可变气门端故障处理方式；

所述发动机控制器能够比较所有故障的发动机端故障处理方式的优先级，确定优先级最高的发动机端故障处理方式。

7.如权利要求6所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，所述可变气门端故障处理方式和发动机端故障处理方式均包括不处理、预测控制、限制运行和紧急停机。

8.如权利要求7所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，故障处理方式的优先级从低到高分别是不处理、预测控制、限制运行和紧急停机。

9.如权利要求1所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，所述预设故障处理模式包括以下三种处理模式：

第一故障处理模式：将可变气门端故障处理方式与发动机端故障处理方式进行优先级比较，选取优先级最高的处理方式作为最终故障处理方式；

第二故障处理模式：选取可变气门端故障处理方式作为最终故障处理方式；

第三故障处理模式：选取发动机端故障处理方式作为最终故障处理方式。

10.如权利要求1所述的发动机可变气门控制系统的故障管理方法，其特征在于，还包括：当故障修复后，所述可变气门系统控制器根据故障管理状态信息中的故障修复方式确认故障修复，熄灭指示灯；

满足故障管理状态信息中的故障信息删除条件后，将可变气门系统控制器中的故障信息删除；

满足故障管理状态信息中的故障处理退出条件后，将故障处理方式调整为优先级最低的可变气门端故障处理方式。

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