CN117367703A - 一种阀故障诊断方法、热管理装置、存储介质及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明属于故障诊断技术领域，尤其涉及一种阀故障诊断方法、热管理装置、存储介质及控制器；基于冷却液耦合热交换结构，通过第一温升检测步骤（100）和/或第二温升检测步骤（200），结合第一温度（019）和第二温度（029）的动态响应/变化，在比对预设阈值的基础上，给出了待诊断阀门（099）的故障判定方法和热管理装置（600）、存储介质（903）和控制器（901）等产品；其方案无须添置传感器和执行器，可结合温度及其统计值，如积分值进行判定，并可规避发动机机舱热辐射引起的误报问题，特别适用于混合动力车辆整车控制单元VCU（Vehicle Control Unit）和/或发动机控制单元EMS（Engine Management System）的功能升级，对电子节温器、智能热管理模块TMM(Thermal Management Module）、耦合比例三通阀等均可适用。

Description

一种阀故障诊断方法、热管理装置、存储介质及控制器

技术领域

本发明属于故障诊断技术领域，尤其涉及一种阀故障诊断方法、热管理装置、存储介质及控制器。

背景技术

为了改善混动车辆或类似系统的运行质量，尤其是为了提升发动机和电池的运行效率，降低特殊或特定工况下的能耗；常采用如图1所示的发动机冷却循环与其它系统热循环相互耦合的热管理系统。

但是，当上述耦合系统中负责热交换介质循环通路控制的阀门出现泄漏时，发动机热管理系统会因此产生异常的温度变化过程；进而将干扰发动机的正常运转，导致油耗、振动、排放等指标变差，甚至可能因此而使得相关故障诊断系统出现误判。

为了解决上述技术问题，亟需对上述耦合热管理系统中的阀门泄漏问题进行诊断和处置，确保发动机和相关系统的高效运行。

发明内容

本发明实施例公开了一种阀故障诊断方法，包括第一温升检测步骤、第三中断跳转步骤；其第一温升检测步骤还包括第一信息处理步骤，该第一信息处理步骤通过获取第一温度的第一温升△T1或该第一温升△T1的第一积分△T1_IN来监测阀门介质入口附近的温度；其中，通过获取第二温度第二温升△T2或第二温升△T2的第二积分△T2_IN，来监测阈值耦合的热循环系统，通常是发动机冷却系统的发动机冷却液出口端的温度。

进一步地，其第三中断跳转步骤通过对比上述第一温升△T1或第一积分△T1_IN与各自阈值的关系来进行逻辑判定；同时，还可通过对比第二温升△T2或第二积分△T2_IN与各自阈值的关系；此后，即可通过逻辑判定的结果来选择后续的操作。

具体地，如第一温升△T1或第一积分△T1_IN大于各自对应的阈值且第二温升△T2或第二积分△T2_IN小于或等于各自对应的阈值，则结束诊断过程和/或发出阀工作正常信息；如第一温升△T1或第一积分△T1_IN小于或等于预设的阈值，则重新执行第一信息处理步骤。

进一步地，其第一温升检测步骤还可包括诊断条件维护步骤；该诊断条件维护步骤通过获取预设时间点第一温度的初值Tb1和第二温度的初值Te1来改进第一温升△T1、第一积分△T1_IN、第二温升△T2和/或第二积分△T2_IN的处理精度和/或求解效率。、此外，其第一温升检测步骤还可通过获取第一前置条件信息来改进诊断过程的效率，降低误判风险；其中，若第一前置条件信息不符合系统要求，则需要重新执行其第一温升检测步骤，避免误判的产生。

具体地，其第一前置条件信息可用以确认待诊断阀门已处于测试状态，该测试状态下系统的第一介质循环连通，且第一介质循环用以在第一循环驱动单元的激励下促进由待诊断阀门参与的热交换进程。

其中，在测试状态中，关闭待诊断阀门三通结构的第二出口阀B2，开启第三出口阀B3，保持第一进口阀常开；该第二出口阀B2一端与第二温度采样区域经由第一耦合管路连通，其第三出口阀B3一端与第一循环驱动单元介质输入端连通，其第一进口阀一端与第八一热交换单元和/或第八二热交换单元的介质输出端连通；同时，第一进口阀另一端、第二出口阀另一端及第三出口阀另一端汇聚后形成由该待诊断阀门作为执行器的三通结构、热管理装置或电子节温器。

进一步地，为了识别出故障，还可通过第二温升检测步骤来监测；其第二温升检测步骤通过启动第二循环驱动单元以促进第二介质循环，也即发动机散热循环的热交换过程，并通过记录第二循环驱动单元运行的第二持续时间time来限定诊断的时限。

具体地，通过扫描或监测第一温度的第三温降△T3和/或第二温度的第四温降△T4；如第三温降△T3小于或等于第三温降阈值，且第四温降△T4大于第四温降阈值，则结束诊断过程、执行故障报出步骤、进入第四恢复步骤和/或发出阀工作异常信息。

进一步地，如第三温降△T3大于第三温降阈值，则进入结束诊断过程并进入第二恢复步骤；如第二持续时间time小于或等于第二持续阈值，则重新执行第二温升检测步骤；如第四温降△T4小于或等于第四温降阈值，则结束诊断过程并进入第三恢复步骤。

进一步地，如存在优先级高于本次诊断过程的指令，且上述第二温升检测步骤尚未执行，则进入第一恢复步骤；反之，则进入第二恢复步骤；其第一恢复步骤和第二恢复步骤均结束或中止当前诊断过程并恢复阀门系统到第一温升检测步骤执行前的状态。

具体地，为了确保诊断过程的有效实施，在故障诊断的同时，需要减少干扰因素破坏诊断的监测过程，并通过第一前置条件信息的形式来判定；该第一前置条件信息可包括如下若干：首先，须要诊断其间的环境温度小于预设的环境温度阈值，其次，第一温度须小于第一温度阈值、第二温度须小于第二温度阈值；同时，须要其发动机停车时间大于停车时间阈值，并禁止发动机起动；此外，其动力电池的电量须大于电量阈值，热管理装置、控制系统、用于检测第一温度、第二温度的传感器、第一循环驱动单元、第二循环驱动单元在参与诊断时须处于无故障状态。

相应地，本发明实施例还公开了一种热管理装置，包括第一温升检测单元、第三中断跳转单元；其第一温升检测单元获取第一温度第一温升△T1或第一温升△T1的第一积分△T1_IN,并获取第二温度第二温升△T2或第二温升△T2的第二积分△T2_IN。

进一步地，其第三中断跳转单元对比第一温升△T1或第一积分△T1_IN与各自阈值的关系，和/或对比第二温升△T2或第二积分△T2_IN与各自阈值的关系；如第一温升△T1或第一积分△T1_IN大于各自对应的阈值且第二温升△T2或第二积分△T2_IN小于或等于各自对应的阈值，则结束诊断过程和/或发出阀工作正常信息；如第一温升△T1或第一积分△T1_IN小于或等于预设的阈值，则重新执行第一温升检测单元的操作。

进一步地，其第一温升检测单元还可获取预设时间点第一温度的初值Tb1和第二温度的初值Te1，用以改进第一温升△T1、第一积分△T1_IN、第二温升△T2和/或第二积分△T2_IN的精度和/或求解效率。

其中，第一温升检测单元还可通过获取第一前置条件信息来保障诊断过程的有效性；若第一前置条件信息不符合，则重新执行第一温升检测步骤。

具体地，该第一前置条件信息可用以确认待诊断阀门已处于测试状态，该测试状态下第一介质循环连通，且第一介质循环用以在第一循环驱动单元的激励下促进由待诊断阀门参与的热交换进程。

其中，在测试状态中须关闭待诊断阀门三通结构的第二出口阀B2，开启第三出口阀B3，保持第一进口阀常开。

具体地，其第二出口阀B2一端与第二温度采样区域经由第一耦合管路连通，第三出口阀B3一端与第一循环驱动单元介质输入端连通，第一进口阀一端与第八一热交换单元和/或第八二热交换单元的介质输出端连通；同时，第一进口阀另一端、第二出口阀另一端及第三出口阀另一端汇聚后形成由待诊断阀门作为执行器的三通结构、热管理装置或电子节温器。

进一步地，该热管理装置还可设置有第二温升检测单元；该第二温升检测单元启动第二循环驱动单元以促进第二介质循环的热交换过程，并通过记录第二循环驱动单元运行的第二持续时间time来监测诊断过程。

具体地，可扫描或监测第一温度的第三温降△T3和/或第二温度的第四温降△T4；其中，如第三温降△T3小于或等于第三温降阈值，且第四温降△T4大于第四温降阈值，则可结束诊断过程、执行故障报出步骤、进入第四恢复步骤和/或发出阀工作异常信息。

进一步地，如第三温降△T3大于第三温降阈值，则可结束诊断过程并进入第二恢复步骤。

其中，如第二持续时间time小于或等于第二持续阈值，则重新执行第二温升检测步骤；如第四温降△T4小于或等于第四温降阈值，则结束诊断过程并进入第三恢复步骤。

此外，在诊断过程中如存在优先级高于本次诊断过程的指令，且上述第二温升检测步骤尚未执行，则进入第一恢复步骤；反之，则进入第二恢复步骤；其中，第一恢复步骤和第二恢复步骤均结束或中止当前诊断过程并恢复阀门系统到第一温升检测步骤执行前的状态。

其中，上述的第一前置条件信息对应于如下工况或运行状态：

首先，待诊断系统的环境温度须小于预设的环境温度阈值，其第一温度须小于第一温度阈值、其第二温度须小于第二温度阈值；其次，系统中的发动机须停车，且停车时间须大于停车时间阈值；此外，还须禁止其发动机起动。

为了确保诊断的进行，其第一前置条件信息还须确保动力电池的电量大于电量阈值，热管理装置、控制系统、用于检测第一温度、第二温度的传感器、第一循环驱动单元、第二循环驱动单元在参与诊断时处于无故障状态；当然，其发动机和/或动力电池用于为车辆提供动力或电源。

类似地，本发明实施例还公开了一种计算机存储介质和一种控制器；其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；该计算机程序在被微处理器执行时，可实现如上的阀故障诊断方法；类似地，其控制器亦采用了如上任一的热管理装置和/或任一的计算机存储介质。

综上，本发明通过第一温升检测步骤和/或第二温升检测步骤，结合第一温度和第二温度的动态响应/变化，在比对预设阈值的基础上，给出了待诊断阀门的故障判定方法和热管理装置、存储介质和控制器等产品。

本发明的技术方案无须添置传感器和执行器，可结合温度及其统计值，如积分值进行判定，并可规避发动机机舱热辐射引起的误报问题，特别适用于混合动力车辆整车控制单元VCU（Vehicle Control Unit）和/或发动机控制单元EMS（Engine ManagementSystem）的功能升级，对电子节温器、智能热管理模块TMM(Thermal Management Module）、耦合比例三通阀等均可适用。

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

附图中的同一标号代表相同的部件，具体地：

图1为本发明热管理装置实施例系统构成示意图。

图2为本发明方法实施例所针对故障下的相关温度表现之一。

图3为本发明方法实施例所针对故障未出现时的相关温度表现。

图4为本发明方法实施例所针对故障出现时的相关温度表现之二。

图5为本发明方法实施例流程示意图一。

图6为本发明方法实施例流程示意图二。

图7为本发明热管理装置实施例组成结构示意图。

图8为本发明产品实施例组成结构示意图一。

图9为本发明产品实施例组成结构示意图二。

图10为本发明产品实施例组成结构示意图三。

其中：

001-第一介质循环（动力电池冷却循环）；

002-第二介质循环（发动机冷却循环）；

010-第一热交换单元（发动机冷却器）；

019-第一温度（电池冷却液温度）；

020-第二阀门单元（发动机底子节温器A）；

021-第一耦合管路；

029-第二温度（发动机冷却液温度）；

030-第三热交换单元（风扇散热器）；

040-第四介质缓冲单元（膨胀壶）；

051-第一循环驱动单元（中温电子水泵）；

052-第二循环驱动单元（发动机电子水泵）；

055-中温水泵（第一循环驱动单元）运转标志位；

056-发动机水泵（第二循环驱动单元）运转标志位；

060-第六热交换单元（机油冷却器）；

070-第七热交换单元（电加热器）；

077-电加热工作标志位；

081-第八一热交换单元（暖风换热器）；

082-第八二热交换单元（动力电池换热器）；

088-动力电池；

090-待诊断阀门（耦合比例三通阀B）；

091-第一入口阀；

092-第二出口阀；

093-第三出口阀；

099-耦合阀B2（第二出口阀）出口打开标志位

100-第一温升检测步骤；

110-第一前置条件信息；

120-诊断条件维护步骤；

130-第一信息处理步骤；

200-第二温升检测步骤；

300-第三中断跳转步骤；

310-第一判定步骤；

320-第二判定步骤；

330-故障排除步骤；

331-故障报出步骤；

391-第一恢复步骤；

392-第二恢复步骤；

393-第三恢复步骤；

394-第四恢复步骤；

600-热管理装置；

610-第一温升检测单元；

620-第二温升检测单元；

630-第三中断跳转单元；

900-车辆；

901-控制器；

903-计算机存储介质。

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5、图6所示的阀故障诊断方法，包括第一温升检测步骤100、第三中断跳转步骤300；其中，第一温升检测步骤100还包括第一信息处理步骤130，该第一信息处理步骤130获取如图1所示结构热交换系统中的第一温度019的第一温升△T1或进一步处理得到该第一温升△T1的第一积分△T1_IN；类似地，可获取第二温度029第二温升△T2或第二温升△T2的第二积分△T2_IN。

进一步地，其第三中断跳转步骤300对比第一温升△T1或第一积分△T1_IN与各自阈值的关系，和/或对比第二温升△T2或第二积分△T2_IN与各自阈值的关系；如第一温升△T1或第一积分△T1_IN大于各自对应的阈值且第二温升△T2或第二积分△T2_IN小于或等于各自对应的阈值，则结束诊断过程和/或发出阀工作正常信息330；如第一温升△T1或第一积分△T1_IN小于或等于预设的阈值，则重新执行第一信息处理步骤130。

进一步地，如图1、图5所示的阀故障诊断方法，其第一温升检测步骤100还包括诊断条件维护步骤120；该诊断条件维护步骤120获取预设时间点第一温度019的初值Tb1和第二温度029的初值Te1，用以改进第一温升△T1、第一积分△T1_IN、第二温升△T2和/或第二积分△T2_IN的精度和/或求解效率。

进一步地，其第一温升检测步骤100还可获取如图5所示的第一前置条件信息110，若第一前置条件信息110不符合预设的标准，则重新执行第一温升检测步骤100；其中，第一前置条件信息110用以确认如图1所示的待诊断阀门090已处于测试状态，该测试状态下第一介质循环001连通，且第一介质循环001用以在第一循环驱动单元051的激励下促进由其待诊断阀门090参与的热交换进程。

具体地，如图1所示，在上述的测试状态中，须关闭待诊断阀门090三通结构的第二出口阀092，开启第三出口阀093，保持第一进口阀091常开；其中，第二出口阀092一端与第二温度029采样区域经由第一耦合管路021连通，第三出口阀093一端与第一循环驱动单元051介质输入端连通，第一进口阀091一端与第八一热交换单元081和/或第八二热交换单元082的介质输出端连通，第一进口阀091另一端、第二出口阀092另一端及第三出口阀093另一端汇聚后形成由待诊断阀门090作为执行器的三通结构、热管理装置600或电子节温器020。

进一步地，如图5所示的阀故障诊断方法还包括第二温升检测步骤200；该第二温升检测步骤200启动如图1所示的第二循环驱动单元052以促进第二介质循环002的热交换过程，记录第二循环驱动单元052运行的第二持续时间time；扫描或监测第一温度019的第三温降△T3和/或第二温度029的第四温降△T4。

具体地，如第三温降△T3小于或等于第三温降阈值，且第四温降△T4大于第四温降阈值，则结束诊断过程、执行故障报出步骤331、进入第四恢复步骤494和/或发出阀工作异常信息。

进一步地，如上述第三温降△T3大于第三温降阈值，则进入结束诊断过程并进入第二恢复步骤392；如第二持续时间time小于或等于第二持续阈值，则重新执行第二温升检测步骤200；如第四温降△T4小于或等于第四温降阈值，则结束诊断过程并进入第三恢复步骤393。

其中，如存在优先级高于本次诊断过程的指令，且第二温升检测步骤200尚未执行，则进入第一恢复步骤391；反之，则进入第二恢复步骤392；该第一恢复步骤391和第二恢复步骤392均可结束或中止当前诊断过程并恢复阀门系统到第一温升检测步骤100执行前的状态。

具体地，其第一前置条件信息110包括：环境温度小于预设的环境温度阈值，第一温度019小于第一温度阈值、第二温度029小于第二温度阈值；发动机010停车时间大于停车时间阈值，并禁止发动机010起动，动力电池088电量大于电量阈值，热管理装置600、控制系统901、用于检测第一温度、第二温度的传感器、第一循环驱动单元051、第二循环驱动单元052在参与诊断时处于无故障状态。

相应地，如图7所示的热管理装置600包括第一温升检测单元610、第三中断跳转单元630；其第一温升检测单元610获取如图1所示第一温度019第一温升△T1或第一温升△T1的第一积分△T1_IN,并获取第二温度029第二温升△T2或第二温升△T2的第二积分△T2_IN；其第三中断跳转单元630对比第一温升△T1或第一积分△T1_IN与各自阈值的关系，和/或对比第二温升△T2或第二积分△T2_IN与各自阈值的关系。

具体地，如第一温升△T1或第一积分△T1_IN大于各自对应的阈值且第二温升△T2或第二积分△T2_IN小于或等于各自对应的阈值，则结束诊断过程和/或发出阀工作正常信息330；如第一温升△T1或第一积分△T1_IN小于或等于预设的阈值，则重新执行第一温升检测单元610的操作。

进一步地，其第一温升检测单元610还获取预设时间点第一温度019的初值Tb1和第二温度029的初值Te1，用以改进第一温升△T1、第一积分△T1_IN、第二温升△T2和/或第二积分△T2_IN的精度和/或求解效率。

其中，第一温升检测单元610还获取第一前置条件信息110，若第一前置条件信息110不符合，则重新执行第一温升检测步骤100；该第一前置条件信息110用以确认待诊断阀门090已处于测试状态，其测试状态下的第一介质循环001连通，且第一介质循环001用以在第一循环驱动单元051的激励下促进由待诊断阀门090参与的热交换进程。

具体地，在其测试状态中，须关闭待诊断阀门090三通结构的第二出口阀092即B2，开启第三出口阀093即B3，并保持第一进口阀091常开；其中，第二出口阀092一端与第二温度029采样区域经由第一耦合管路021连通，第三出口阀093一端与第一循环驱动单元051介质输入端连通，第一进口阀091一端与第八一热交换单元081和/或第八二热交换单元082的介质输出端连通，第一进口阀091另一端、第二出口阀092另一端及第三出口阀093另一端汇聚后形成如图1及图8至图10所示的由待诊断阀门090作为执行器的三通结构、热管理装置600或电子节温器020。

进一步地，该热管理装置600还包括第二温升检测单元620；第二温升检测单元620启动如图1所示第二循环驱动单元052以促进第二介质循环002的热交换过程，记录第二循环驱动单元052运行的第二持续时间time；扫描或监测第一温度019的第三温降△T3和/或第二温度029的第四温降△T4。

具体地，如第三温降△T3小于或等于第三温降阈值，且第四温降△T4大于第四温降阈值，则结束诊断过程、执行故障报出步骤331、进入第四恢复步骤494和/或发出阀工作异常信息。

其中，如第三温降△T3大于第三温降阈值，则进入结束诊断过程并进入第二恢复步骤392；如第二持续时间time小于或等于第二持续阈值，则重新执行第二温升检测步骤200；如第四温降△T4小于或等于第四温降阈值，则结束诊断过程并进入第三恢复步骤393。

具体地，如存在优先级高于本次诊断过程的指令，且第二温升检测步骤200尚未执行，则进入第一恢复步骤391；反之，则进入第二恢复步骤392；其第一恢复步骤391和第二恢复步骤392均可结束或中止当前诊断过程并恢复阀门系统到第一温升检测步骤100执行前的状态。

其中，第一前置条件信息110包括：环境温度小于预设的环境温度阈值，第一温度019小于第一温度阈值、第二温度029小于第二温度阈值；发动机010停车时间大于停车时间阈值，禁止发动机010起动，动力电池088电量大于电量阈值，热管理装置600、控制系统901、用于检测第一温度、第二温度的传感器、第一循环驱动单元051、第二循环驱动单元052在参与诊断时处于无故障状态；发动机010和/或动力电池088为车辆900提供动力或电源。

实际应用中，为了降低混动车辆在低温环境下动力电池的能耗，如图1所示，会采用发动机冷却循环，即第二介质循环002和动力电池换热及暖风换热的冷却循环，即与第一介质循环001相耦合的热管理方案。

其中，发动机冷却循环主要用于冷却发动机，发动机运行时高温冷却液从发动机出水口流出，流经发动机冷却液温度传感器（用于获取第二温度029）后流入电子节温器A的进水口A1，然后通过出水口A2和出水口A3分别进入发动机小循环水路和大循环水路。

进一步地，电子节温器A基于发动机热管理需要控制进入小循环和大循环的冷却液比例，进入小循环的水路直接流入发动机电子水泵，进入大循环的水路进入散热器散热后流入发动机电子水泵，即第二循环驱动单元052。

基于此，大小循环的冷却液在发动机电子水泵前汇合后经过电子水泵加压后分成两路，一路流入发动机入水口进入发动机内部冷却水套（即第一热交换单元），一路流入机油冷却器后流入混动车辆动力电池冷却循环，即第一介质循环001；其中，发动机冷却液温度传感器用以获取第二温度，可用于实时监测发动机热状态。

具体地，动力电池冷却循环主要用于座舱暖风换热（即第八一热交换单元）和动力电池换热（即第八二热交换单元）；同时，经机油冷却器（即第六热交换单元）流入的发动机冷却液（即热交换介质）和动力电池冷却液（即电池冷却液）在汇合点M汇合后，经过中温电子水泵（即第一循环驱动单元051）加压后通过电加热器加热后分成两路分别流入动力电池换热器和座舱暖风换热器。

进一步地，从动力电池换热器和座舱暖风换热器流出的两路冷却液汇合后经过电池冷却液温度传感器再流入耦合比例三通阀B（即待诊断发明090）的进水口B1（即第一入口阀091）；耦合比例三通阀基于整车热管理需要分别通过控制出水口B2（即第二出口阀092）和出水口B3（即第二出口阀093）的冷却液比例来实现发动机冷却循环和动力电池冷却循环的冷却液耦合比例。

具体地，从出水口B2流出的冷却液进入发动机冷却循环，如图1中的汇合点N，该汇合点位于发动机冷却液温度传感器和电子节温器进水口A1之间，亦即第二出口阀092一端与第二温度029采样区域经由第一耦合管路021连通；其中，从出水口B3流出的冷却液经汇合点M后进入中温电子水泵；至此，电池冷却液温度传感器可以实时监测电池冷却液的热状态。

进一步地，如图1中所示的电子节温器A、耦合比例三通阀B、发动机电子水泵、中温电子水泵的合理控制，可以实现发动机冷却液和电池冷却液进行不同比例的耦合；其中，在低温环境下，当发动机有余热时，可通过调节耦合比例三通阀B增大出水口B2的冷却液流量，提高发动机高温冷却液进入动力电池冷却循环的比例，更快实现座舱暖风和动力电池的升温，同时减少了电加热器的电能消耗。

另一方面，在高温环境下或发动机没有余热的情况下，可通过调节耦合比例三通阀B减少出水口B2的冷却液流量，降低发动机高温冷却液进入动力电池冷却循环的比例，让电池冷却液维持一个较低水平。

其中，发动机冷却液和电池冷却液耦合的混动车辆冷却循环系统不仅可以提高低温下混动车辆纯电续航里程，还可以改善座舱暖风体验。

本发明实施例基于如下场景进行了改进：考虑到混动车辆在低温环境温度下充分停车8小时以上，其动力电池会因为低温，导致充放电功率、效率降低；为保证电池正常工作，需要激活电加热器加热，发动机冷机未起动，此时电池冷却液温度高于发动机的冷却液温度。

发明人发现，在该场景下需要关闭耦合比例三通阀B的出水口B2，避免动力电池冷却循环中较高温度的电池冷却液流入发动机冷却循环导致发动机冷却液被异常加热；其中，只要出水口B2关闭后不泄漏，发动机冷却液温度会在环境温度附近维持较长时间；但当耦合比例三通阀B出水口B2在关闭时因零部件故障出现冷却液泄漏，则会出现较高温度（可达60℃）的电池冷却液泄漏到较低温度的发动机冷却液的现象。

具体地，热交换介质会在如图1所示的N点汇合，然后倒流到发动机冷却液温度传感器附近，通过热传导后，发动机冷却液温度传感器监测到的水温将异常上升。

如图2所示为上述特殊情景下，发动机冷却液温度异常升高的典型信号,发动机冷却液温度异常上升幅度可达10℃~60℃，严重偏离发动机实际的冷机状态和机油状态，将可能导致发动机控制系统内基于发动机冷却液温度计算的起动喷油控制偏差过大、燃烧恶化、转速抖动过大、污染物排放增加、误报水温传感器合理性故障和发动机节温器泄漏故障等一系列问题。

本发明实施例基于图1所示的发动机冷却液和电池冷却液耦合的混动车辆冷却循环系统硬件，在耦合电磁阀泄漏合理性诊断中，采用整车控制单元VCU，即控制901或热管理装置600，判断混动车辆满足一定的低温冷机状态条件后，发动机尚未起动，从而触发耦合电磁阀泄漏诊断模式的工作场景。

首先，VCU关闭耦合比例三通阀B的出水口B2，打开出水口B3，进水口B1常开；接着，打开中温电子水泵和电加热器，逐步升温的电池冷却液温度循环流动，直到电池冷却液温度温升△T1大于阈值；其间整个过程，发动机停机禁止起动；然后，在无故障情景和泄漏故障情景下，发动机冷却液温度会出现明显不同的变化趋势。

一方面，在无故障场景下：若耦合电磁阀出水口B2正常关闭没有泄漏，则电池冷却液的温度难以传导到发动机冷却液温度传感器，发动机冷却液温度传感器监测到温度信号不会有明显温升；此时，发动机控制单元EMS或其它控制器901或热管理装置600触发耦合电磁阀泄漏诊断模式，开启发动机电子水泵一段时间，打开电子节温器出水口A2，关闭出水口A3，进水口A1常开，发动机冷却液通过小循环流动；其间，发动机冷却液温度传感器监测到的温度信号仍不会出现明显温升，其温度信号及执行器工作信号如图3所示。

另一方面，在故障存在的场景下，若耦合电磁阀出水口B2出现泄漏，则电池冷却液的温度会通过图1中的汇合点N泄漏到发动机冷却液，经一定时间热传导后，发动机冷却液温度监测到的温度信号会出现明显温升△T2；因发动机冷却液温度传感器附近的冷却液虽被加热，但发动机没有起动仍是冷机，发动机缸体内部水套的冷却液仍处于较低温度；此时，EMS触发耦合电磁阀泄漏工作模式（即进行阀故障诊断），开启发动机电子水泵一段时间，打开电子节温器出水口A2，关闭出水口A3，进水口A1常开；其间，从缸体水套流出的低温冷却液会流经发动机冷却液温度传感器引起温度信号温降△T4，整个过程温度信号及执行器工作信号如图4所示，具体给出了冬季发动机冷机时，耦合电磁阀出水口B2泄漏故障时发动机冷却液温度变化。

对比分析可知：基于图1中发动机冷却液和电池冷却液耦合的混动车辆冷却循环系统现有的硬件，通过VCU和EMS主动触发耦合电磁阀泄漏诊断模式，即启动本发明对应的诊断方法或产品，运行相关的执行器，并在整个过程中禁止起动发动机，可分别通过发动机冷却液温度传感器和电池冷却液温度传感器监测到的温升和温降，来监测耦合电磁阀出水口B2是否发生泄漏。

具体地，EMS判断如下前提条件是否全部满足，若满足，则VCU进入耦合电磁阀泄漏故障诊断模式；若不满足，则不进入该模式：

1）环境温度小于阈值，发动机冷却液温度小于阈值，电池冷却液温度小于阈值；

2）发动机停车时间大于阈值，且尚未起动；

3）动力电池电量大于阈值；

4）EMS和VCU均无相关故障且耦电磁阀泄漏故障诊断尚未完成；

5）EMS和VCU均无起动发动机需求；

6）无环境温度、水温传感器及电子水泵相关故障；

7）车辆高压上电。

进一步地，VCU进入耦合电磁阀泄漏故障诊断工作模式，发动机停机禁止起动，分别记录此时的电池冷却液和发动机冷却液的初始温度信号Tb1，Te1。VCU关闭耦合比例三通阀B的出水口B2，打开出水口B3，进水口B1常开，中温电子水泵工作，电加热器加热冷却液。

进一步地，进入温升积分监测阶段，由实时的电池冷却液温度减去初始温度信号Tb1获得电池冷却液温升△T1，由实时的发动机冷却液温度减去初始温度信号Te1获得发动机冷却液温升△T2，然后积分运算获得整个过程的电池冷却液温升△T1的积分△T1_IN，发动机冷却液温升△T2的积分△T2_IN；其中，温升△T1 的积分△T1_IN可依据时间采样，每1s记录一个△T1i(i=1~n)，然后通过对△T1i(i=1~n)的累加获得。

进一步地，在电池冷却液温升△T1的积分△T1_IN大于阈值后，判断发动机冷却液温升△T2的积分△T2_IN是否大于阈值；若△T2_IN小于阈值，则耦合电磁阀泄漏诊断完成且没有故障，接着EMS和VCU均退出耦合电磁阀泄漏故障诊断工作模式，诊断完成。其中，若△T2_IN大于阈值，则EMS进入耦合电磁阀泄漏诊断模式，发动机停机禁止起动，运行发动机电子水泵，水泵运行计时器time开始计时；其间，监测整个过程电池冷却液温降△T3，发动机冷却液温降△T4；若监测到电池冷却液温降△T3大于阈值，则EMS和VCU均退出耦合电磁阀泄漏故障诊断工作模式，诊断结束；反之，则继续执行诊断程序。

进一步地，在水泵运行计时器time大于阈值后，判断发动机冷却液温降△T4是否大于阈值；若是，则耦合电磁阀泄漏故障确认，报出故障码，诊断完成；反之，EMS和VCU均退出耦合电磁阀泄漏故障诊断工作模式，诊断结束。

其中，若车辆出现更高优先级的执行指令需要中断耦电磁阀泄漏故障诊断模式，则混动车辆退出耦合电磁阀泄漏故障诊断工作模式，诊断程序结束；反之，则继续执行后续的诊断程序；更高优先级的执行指令包括监测到全油门加速意图或电池电量不足或触发发动机高优先级的强制起动指令等等。

相应地，如图8至图10所示的计算机存储介质903包括用于存储计算机程序的存储介质本体；该计算机程序在被微处理器执行时可实现如上任一的阀故障诊断方法；其控制器901包括如上任一的热管理装置600和/或计算机存储介质903。

综上可见，本发明实施例基于现有的硬件实现，无需新增传感器和执行器，可以降低零部件成本；另一方面，本方案通过发动机电子水泵静止监测发动机冷却液温升或温升的积分变化，进而在温升或积分条件满足后再让发动机电子水泵运转，以监测动态下的发动机冷却液温降。

也就是说，综合静态温升判断（即第一温升检测步骤100）和动态温降判断（也即第二温升检测步骤），可以有效避免发动机机舱热辐射引起误报耦合电磁阀泄漏故障；此外，本发明实施例在发动机水泵静止的温度监测阶段，可通过对电池冷却液温升和发动机冷却液温升进行积分，再用积分结果和阈值的比较来进行判定；其积分方法与能量传递过程相对应，且具有更强的抗干扰能力。

其中，本发明实施例中的耦合比例三通阀可以替换成TMM、电子节温器或其他控制冷却液流动的阀体；此外，其冷却液温升积分判断的方法对于温升参数，同样适用。

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发明的范围；其中，第三中断跳转步骤300中取得逻辑真值的情形，可根据阈值的选取进行优化调整，并不受限于“大于、等于和小于”这三种场景。

Claims (18)

1.一种阀故障诊断方法，其特征在于包括第一温升检测步骤（100）、第三中断跳转步骤（300）；其中，所述第一温升检测步骤（100）包括第一信息处理步骤（130），所述第一信息处理步骤（130）获取第一温度（019）第一温升△T1或所述第一温升△T1的第一积分△T1_IN,并获取第二温度（029）第二温升△T2或所述第二温升△T2的第二积分△T2_IN；所述第三中断跳转步骤（300）对比所述第一温升△T1或所述第一积分△T1_IN与各自阈值的关系，和/或对比所述第二温升△T2或所述第二积分△T2_IN与各自阈值的关系；如所述第一温升△T1或所述第一积分△T1_IN大于各自对应的阈值且所述第二温升△T2或所述第二积分△T2_IN小于或等于各自对应的阈值，则结束诊断过程和/或发出阀工作正常信息（330）；如所述第一温升△T1或所述第一积分△T1_IN小于或等于预设的阈值，则重新执行所述第一信息处理步骤（130）。

2.如权利要求1的所述阀故障诊断方法，其中：所述第一温升检测步骤（100）还包括诊断条件维护步骤（120）；所述诊断条件维护步骤（120）获取预设时间点所述第一温度（019）的初值Tb1和所述第二温度（029）的初值Te1，用以改进所述第一温升△T1、所述第一积分△T1_IN、所述第二温升△T2和/或所述第二积分△T2_IN的精度和/或求解效率。

3.如权利要求1或2的所述阀故障诊断方法，其中：所述第一温升检测步骤（100）还获取第一前置条件信息（110），若所述第一前置条件信息（110）不符合，则重新执行所述第一温升检测步骤（100）；所述第一前置条件信息（110）用以确认待诊断阀门（090）已处于测试状态，所述测试状态下第一介质循环（001）连通，且所述第一介质循环（001）用以在第一循环驱动单元（051）的激励下促进由所述待诊断阀门（090）参与的热交换进程。

4.如权利要求3的所述阀故障诊断方法，其中，在所述测试状态中，关闭所述待诊断阀门（090）三通结构的第二出口阀（092）B2，开启第三出口阀（093）B3，保持第一进口阀（091）常开；所述第二出口阀（092）B2一端与第二温度（029）采样区域经由第一耦合管路（021）连通，所述第三出口阀（093）B3一端与所述第一循环驱动单元（051）介质输入端连通，所述第一进口阀（091）一端与第八一热交换单元（081）和/或第八二热交换单元（082）的介质输出端连通，所述第一进口阀（091）另一端、所述第二出口阀（092）另一端及所述第三出口阀（093）另一端汇聚后形成由所述待诊断阀门（090）作为执行器的三通结构、热管理装置（600）或电子节温器（020）。

5.如权利要求1、2或4中任一项的所述阀故障诊断方法，还包括第二温升检测步骤（200）；所述第二温升检测步骤（200）启动第二循环驱动单元（052）以促进第二介质循环（002）的热交换过程，并记录所述第二循环驱动单元（052）运行的第二持续时间time；扫描或监测所述第一温度（019）的第三温降△T3和/或第二温度（029）的第四温降△T4；如所述第三温降△T3小于或等于第三温降阈值，且所述第四温降△T4大于第四温降阈值，则结束诊断过程、执行故障报出步骤（331）、进入第四恢复步骤（494）和/或发出阀工作异常信息。

6.如权利要求5的所述阀故障诊断方法，其中：如所述第三温降△T3大于所述第三温降阈值，则进入结束诊断过程并进入第二恢复步骤（392）；如所述第二持续时间time小于或等于第二持续阈值，则重新执行所述第二温升检测步骤（200）；如所述第四温降△T4小于或等于所述第四温降阈值，则结束诊断过程并进入第三恢复步骤（393）。

7.如权利要求6的所述阀故障诊断方法，其中：如存在优先级高于本次诊断过程的指令，且所述第二温升检测步骤（200）尚未执行，则进入第一恢复步骤（391）；反之，则进入第二恢复步骤（392）；所述第一恢复步骤（391）和所述第二恢复步骤（392）均结束或中止当前诊断过程并恢复阀门系统到所述第一温升检测步骤（100）执行前的状态。

8.如权利要求2、4、6或7中任一项的所述阀故障诊断方法，其中：所述第一前置条件信息（110）包括：环境温度小于预设的环境温度阈值，所述第一温度（019）小于第一温度阈值、所述第二温度（029）小于第二温度阈值；发动机（010）停车时间大于停车时间阈值，并禁止所述发动机（010）起动，动力电池（088）电量大于电量阈值，热管理装置（600）、控制系统（901）、用于检测所述第一温度、所述第二温度的传感器、所述第一循环驱动单元（051）、第二循环驱动单元（052）在参与诊断时处于无故障状态。

9.一种热管理装置（600），包括第一温升检测单元（610）、第三中断跳转单元（630）；其中，所述第一温升检测单元（610）获取第一温度（019）第一温升△T1或所述第一温升△T1的第一积分△T1_IN,并获取第二温度（029）第二温升△T2或所述第二温升△T2的第二积分△T2_IN；所述第三中断跳转单元（630）对比所述第一温升△T1或所述第一积分△T1_IN与各自阈值的关系，和/或对比所述第二温升△T2或所述第二积分△T2_IN与各自阈值的关系；如所述第一温升△T1或所述第一积分△T1_IN大于各自对应的阈值且所述第二温升△T2或所述第二积分△T2_IN小于或等于各自对应的阈值，则结束诊断过程和/或发出阀工作正常信息（330）；如所述第一温升△T1或所述第一积分△T1_IN小于或等于预设的阈值，则重新执行所述第一温升检测单元（610）的操作。

10.如权利要求9的所述热管理装置（600），其中：所述第一温升检测单元（610）还获取预设时间点所述第一温度（019）的初值Tb1和所述第二温度（029）的初值Te1，用以改进所述第一温升△T1、所述第一积分△T1_IN、所述第二温升△T2和/或所述第二积分△T2_IN的精度和/或求解效率。

11.如权利要求9或10的所述热管理装置（600），其中：第一温升检测单元（610）还获取第一前置条件信息（110），若所述第一前置条件信息（110）不符合，则重新执行所述第一温升检测步骤（100）；所述第一前置条件信息（110）用以确认待诊断阀门（090）已处于测试状态，所述测试状态下第一介质循环（001）连通，且所述第一介质循环（001）用以在第一循环驱动单元（051）的激励下促进由所述待诊断阀门（090）参与的热交换进程。

12.如权利要求11的所述热管理装置（600），其中，在所述测试状态中，关闭所述待诊断阀门（090）三通结构的第二出口阀（092）B2，开启第三出口阀（093）B3，保持第一进口阀（091）常开；所述第二出口阀（092）B2一端与第二温度（029）采样区域经由第一耦合管路（021）连通，所述第三出口阀（093）B3一端与所述第一循环驱动单元（051）介质输入端连通，所述第一进口阀（091）一端与第八一热交换单元（081）和/或第八二热交换单元（082）的介质输出端连通，所述第一进口阀（091）另一端、所述第二出口阀（092）另一端及所述第三出口阀（093）另一端汇聚后形成由所述待诊断阀门（090）作为执行器的三通结构、热管理装置（600）或电子节温器（020）。

13.如权利要求9、10或12中任一项的所述热管理装置（600），还包括第二温升检测单元（620）；所述第二温升检测单元（620）启动第二循环驱动单元（052）以促进第二介质循环（002）的热交换过程，并记录所述第二循环驱动单元（052）运行的第二持续时间time；扫描或监测所述第一温度（019）的第三温降△T3和/或第二温度（029）的第四温降△T4；如所述第三温降△T3小于或等于第三温降阈值，且所述第四温降△T4大于第四温降阈值，则结束诊断过程、执行故障报出步骤（331）、进入第四恢复步骤（494）和/或发出阀工作异常信息。

14.如权利要求13的所述热管理装置（600），其中：如所述第三温降△T3大于所述第三温降阈值，则进入结束诊断过程并进入第二恢复步骤（392）；如所述第二持续时间time小于或等于第二持续阈值，则重新执行所述第二温升检测步骤（200）；如所述第四温降△T4小于或等于所述第四温降阈值，则结束诊断过程并进入第三恢复步骤（393）。

15.如权利要求14的所述热管理装置（600），其中：如存在优先级高于本次诊断过程的指令，且所述第二温升检测步骤（200）尚未执行，则进入第一恢复步骤（391）；反之，则进入第二恢复步骤（392）；所述第一恢复步骤（391）和所述第二恢复步骤均结束或中止当前诊断过程并恢复阀门系统到所述第一温升检测步骤（100）执行前的状态。

16.如权利要求10、12、14或15中任一项的所述热管理装置（600），其中：所述第一前置条件信息（110）包括：环境温度小于预设的环境温度阈值，所述第一温度（019）小于第一温度阈值、所述第二温度（029）小于第二温度阈值；发动机（010）停车时间大于停车时间阈值，并禁止所述发动机（010）起动，动力电池（088）电量大于电量阈值，热管理装置（600）、控制系统（901）、用于检测所述第一温度、所述第二温度的传感器、所述第一循环驱动单元（051）、第二循环驱动单元（052）在参与诊断时处于无故障状态；所述发动机（010）和/或所述动力电池（088）为车辆（900）提供动力或电源。

17.一种计算机存储介质（903），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至8任一项的所述阀故障诊断方法。

18.一种控制器（901），包括如权利要求9至16任一项的所述热管理装置（600）和/或如权利要求17的所述计算机存储介质（903）。