发动机进气系统的故障诊断方法、装置及故障诊断系统与流程
本发明涉及发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种发动机进气系统的故障诊断方法、发动机进气系统的故障诊断装置及包括该发动机进气系统的故障诊断装置的发动机故障诊断系统。
背景技术：
目前，车用发动机对于进气系统功能的诊断，还停留在服务站的经验诊断。根据现有的服务站维修方法，常见的方法可归为二大类：替换法、路试法。
替换法：是指服务站通过用户的抱怨描述，按照其维修经验用新零件更换其中一个或顺序更换多个旧零件，再观察发动机是否恢复正常工作，从而判断是否找到故障原因。在有些时候，这个方法优点可以体现诊断工时短。但是发动机进气系统无主动能源，其进气歧管压力受发动机其他系统影响，当其他系统同时存在潜在故障时，服务站是无法准确判断进气系统是否有故障。
路试法：有部分服务站会通过车辆路试的方法进行故障诊断。但限于路况条件复杂，车辆运行条件多变；在有限路段的实验中，很难给出一个统一的、客观的路试实验标准，从而路试也无法准确判断是否是进气系统故障导致发动机故障。且这种路试方法，在一定程度上有很大的安全隐患。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种发动机进气系统的故障诊断方法、发动机进气系统的故障诊断装置及包括该发动机进气系统的故障诊断装置的发动机故障诊断系统，以解决现有技术中的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种发动机进气系统的故障诊断方法，其中，所述发动机进气系统的故障诊断方法包括：
获得进气歧管压力标准；
实时采集进气压力有效值；
将进气压力有效值与所述进气歧管压力标准进行比对，判断进气系统的工作状态；
若进气压力有效值在所述进气歧管压力标准的限值内，则判定进气系统的工作状态正常。
优选地，所述获得进气歧管压力标准包括：
采集发动机的运行参数；
根据采样条件确定所述发动机的运行参数中的有效数据；
根据所述有效数据计算发动机的实际压力值分布参数；
根据发动机预设的外特性曲线计算发动机的理论进气压力值；
将所述实际压力值分布参数与所述理论进气压力值进行比对，获得发动机的进气压力运行限值。
优选地，所述根据采样条件确定所述发动机的运行参数中的有效数据包括：
根据采样条件采集发动机的运行参数；
将发动机的运行参数进行无效点剔除，获得发动机的运行参数中的有效数据。
优选地，所述将发动机的运行参数进行无效点剔除包括：
判断发动机的运行参数是否满足至少一项剔除条件；
若满足至少一项剔除条件，则判定该运行参数为无效点：
其中所述剔除条件包括：负载百分比小于55％；档位切换时的点；离合器脱开时的点和不在发动机最大扭矩转速区间的点。
优选地，所述采样条件包括同时满足：发动机不存在燃烧效率不正常和燃油喷油不正常的故障；油门开度大于或者等于55％，且持续至少时长为3秒；无限油、限扭条件。
优选地，所述实时采集进气压力有效值包括：按照与确定发动机的运行参数中的有效数据相同的方式实时采集进气压力有效值。
优选地，所述发动机的运行参数包括转速、负载、运行环境温度、海拔和进气压力。
优选地，所述将进气压力有效值与所述进气歧管压力标准进行比对，判断进气系统的工作状态还包括：
若监测到连续n个进气压力有效值不在所述进气歧管压力标准的限值内，则判定进气系统的工作状态异常，其中n≥5。
作为本发明的第二个方面，提供一种发动机进气系统的故障诊断装置，其中，所述发动机进气系统的故障诊断装置包括：
获得模块，所述获得模块用于获得进气歧管压力标准；
采集模块，所述采集模块用于实时采集进气压力有效值；
比对判断模块，所述比对判断模块用于将进气压力有效值与所述进气歧管压力标准进行比对，判断进气系统的工作状态；
判定模块，所述判定模块用于若进气压力有效值在所述进气歧管压力标准的限值内，则判定进气系统的工作状态正常。
作为本发明的第三个方面，提供一种发动机故障诊断系统，其中，所述发动机故障诊断系统包括发动机控制单元和前文所述的发动机进气系统的故障诊断装置，所述发动机进气系统的故障诊断装置与所述发动机控制单元通信连接。
本发明提供的发动机进气系统的故障诊断方法，通过获取发动机现有的参数，判断进气系统压力是否正常，无需进行道路试验即可对发动机进气系统进行精确、快速的故障诊断，大量减少了服务站的诊断工时及误诊断的概率。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的发动机进气系统的故障诊断方法的流程图。
图2为本发明提供的正常进气压力运行限值图。
图3为本发明提供的发动机进气系统的故障诊断装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的第一个方面，提供一种发动机进气系统的故障诊断方法，其中，如图1所示，所述发动机进气系统的故障诊断方法包括：
s110、获得进气歧管压力标准；
s120、实时采集进气压力有效值；
s130、将进气压力有效值与所述进气歧管压力标准进行比对，判断进气系统的工作状态；
s140、若进气压力有效值在所述进气歧管压力标准的限值内，则判定进气系统的工作状态正常。
本发明提供的发动机进气系统的故障诊断方法，通过获取发动机现有的参数，判断进气系统压力是否正常，无需进行道路试验即可对发动机进气系统进行精确、快速的故障诊断，大量减少了服务站的诊断工时及误诊断的概率。
具体地，所述获得进气歧管压力标准包括：
采集发动机的运行参数；
根据采样条件确定所述发动机的运行参数中的有效数据；
根据所述有效数据计算发动机的实际压力值分布参数；
根据发动机预设的外特性曲线计算发动机的理论进气压力值；
将所述实际压力值分布参数与所述理论进气压力值进行比对，获得发动机的进气压力运行限值。
具体地，所述发动机的运行参数包括转速、负载、运行环境温度、海拔和进气压力。
进一步具体地，所述根据采样条件确定所述发动机的运行参数中的有效数据包括：
根据采样条件采集发动机的运行参数；
将发动机的运行参数进行无效点剔除，获得发动机的运行参数中的有效数据。
具体地，所述将发动机的运行参数进行无效点剔除包括：
判断发动机的运行参数是否满足至少一项剔除条件；
若满足至少一项剔除条件，则判定该运行参数为无效点：
其中所述剔除条件包括：负载百分比小于55％；档位切换时的点；离合器脱开时的点和不在发动机最大扭矩转速区间的点。
需要说明的是，所述采样条件包括同时满足：发动机不存在燃烧效率不正常和燃油喷油不正常的故障；油门开度大于或者等于55％，且持续至少时长为3秒；无限油、限扭条件。
具体地，所述实时采集进气压力有效值包括：按照与确定发动机的运行参数中的有效数据相同的方式实时采集进气压力有效值。
具体地，所述将进气压力有效值与所述进气歧管压力标准进行比对，判断进气系统的工作状态还包括：
若监测到连续n个进气压力有效值不在所述进气歧管压力标准的限值内，则判定进气系统的工作状态异常，其中n≥5。
本发明是通过发动机控制单元监控发动机日常运行的进气系统相关参数，来判断进气系统功能是否正常的诊断方法。
具体可以通过以下步骤来实现故障诊断。
第一步，建立进气歧管压力标准：
通过对新发动机初期运行时，采样相关的发动机转速，负载，运行环境温度，海拔及进气压力的相关记录，并以此产生这台发动机独有的进气压力的限值的方法，称为“发动机进气压力限值设定的自学习”，简称“自学习”。
在发动机运行过程中，当同时满足预设条件时，触发采样程序，开始收集相关数据。运行过程中，当任一条件不符合时，程序中断运行。具体的发动机采样条件如下：
1.发动机无如下激活的故障码：燃烧效率(cpe)相关的，燃油系统相关的，后处理相关的；
2.油门开度大于等于55％，并至少持续3s；
3.无限油，限扭条件；
按预定义无效点的条件，将所有符合条件的点都认为是无效点，并加以剔除，而未剔除的点作为有效点将存储到存储单元中，参与后续的数据分析运算，而数据采样程序继续运行。如果出现以下条件的点，做无效点剔除：
1.负载百分比小于55％；
2.挡位切换时的点；
3.离合器脱开时的点；
4.不在发动机最大扭矩转速区间的点。
当采样一定时间段的有效点数据，就可以通过统计方法分析有效点，计算出这台发动机的实际压力值分布参数。
利用发动机开发时的外特性曲线或性能曲线图，计算出这台发动机的理论进气压力值。与实际压力分布对比，计算出压力差δp的分布。根据计算的δp分布，将理论压力做平移，并计算出限值，定为这台发动机正常的进气压力运行限值(如图2所示)。这就完成了自学习的过程。
需要说明的是，利用发动机性能特性图或外特性曲线建立发动机进气压力理论压力方程，并通过自学习程序来修正理论压力的方法。其中，进气压力的理论方程为：
p＝f(n,t,a)＝an2+bn2+c+δpt+δpa，
其中，p表示发动机进气压力理论值，n表示发动机转速，t表示环境温度，a表示海拔，δpt表示对进气歧管压力温度的补偿系数，δpa表示对进气歧管压力海拔的步长系数，a、b和c均表示回归系数。
应当理解的是，发动机开发过程中，会形成外特性曲线图，通过外特性曲线图可以获得进气压力值，进而根据进气压力值可以进行统计分析获得上述方程的回归系数。
通过收集有效压力点数据，就可以计算出该点与对应发动机转速的压力差。如图2所示的点x，可以得到对应的压力差δpx。当收集到足够多的点，就可以统计出实际压力线与理论压力线的平均压力差
其次，当得到一些压力差δp，计算出
第二步，发动机运行的日常监控：
利用同样的方法，采样进气压力的有效点。如果有效点在规定的限值内，此点认作为“好点”，否则认作“坏点”，并将“坏点”的记录信息存储在存储单元中。
如果连续监测到5个“坏点”，则触发一次预设的故障代码。如果运行过程中，没有出现连续5个“坏点”，之后又出现一个“好点”，清除之前所有的“坏点”记录。
第三步，进气系统功能的诊断：
当用户车辆进站检查或维修时，只需利用终端系统(如电脑)连接发动机ecu，调阅相关记录信息。如果发现有进气系统设定的故障代码，说明进气系统存在故障，需按照厂家制定的维修操作指导进行检查。反之，说明进气系统运行正常。
作为本发明的第二个方面，提供一种发动机进气系统的故障诊断装置，其中，如图3所示，所述发动机进气系统的故障诊断装置100包括：
获得模块110，所述获得模块110用于获得进气歧管压力标准；
采集模块120，所述采集模块120用于实时采集进气压力有效值；
比对判断模块130，所述比对判断模块130用于将进气压力有效值与所述进气歧管压力标准进行比对，判断进气系统的工作状态；
判定模块140，所述判定模块140用于若进气压力有效值在所述进气歧管压力标准的限值内，则判定进气系统的工作状态正常。
本发明提供的发动机进气系统的故障诊断装置，通过获取发动机现有的参数，判断进气系统压力是否正常，无需进行道路试验即可对发动机进气系统进行精确、快速的故障诊断，大量减少了服务站的诊断工时及误诊断的概率。
关于本发明提供的发动机进气系统的故障诊断装置的工作原理可以参照前文的发动机进气系统的故障诊断方法的描述，此处不再赘述。
作为本发明的第三个方面，提供一种发动机故障诊断系统，其中，所述发动机故障诊断系统包括发动机控制单元和前文所述的发动机进气系统的故障诊断装置，所述发动机进气系统的故障诊断装置与所述发动机控制单元通信连接。
本发明提供的发动机故障诊断系统，采用了前文的发动机进气系统的故障诊断装置，通过获取发动机现有的参数，判断进气系统压力是否正常，无需进行道路试验即可对发动机进气系统进行精确、快速的故障诊断，大量减少了服务站的诊断工时及误诊断的概率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！