发动机电气系统的监控方法和装置与流程

本发明涉及软件开发技术，尤其涉及一种发动机电气系统的监控方法和装置。

背景技术：

随着汽车发动机的电气化程度越来越高，发动机出现电气线路短路或继电器粘连故障的可能性也越来越高。汽车发动机故障不仅会影响汽车的正常行驶，还会引起汽车发动机自燃等危险行驶的情况。

当前，汽车厂家大多采用在汽车电气系统中增加线路监控节点的方法，通过在发动机内部增加多个传感器装置(例如车速传感器、温度传感器、节气门开度传感器和挡位传感器等)，实时监测发动机内部电气线路的电流特性或发动机舱内温度等，将采集到的信号通过汽车电气系统传输至电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)，并由ecu判断发动机的工作是否异常。若ecu判断发动机处于异常工作状态，如发动机转速超过标定值或发动机冷却液的温度传感器信号异常等，则由ecu发出断开发动机点火电路控制信号，控制车不再启动。

然而，通过多个传感器监测控制发动机行驶情况对电气系统的可靠性要求很高，当电气系统在发动机运行过程中传感器出现信号传输故障或者线路短路问题时，导致汽车防止发动机自燃的机制失效，致使发动机无法进入断续油工况，发动机和整车存在自燃的风险。

技术实现要素：

本发明提供一种发动机电气系统的监控方法和装置，通过获取发动机电气系统的电流值和电压值确定发动机电气系统的实际功耗，并与发动机电气系统理论功耗进行比较，判断电气系统是否出现故障，避免出现由于发动机电气系统故障而引起发动机自燃问题。

第一方面，本发明提供一种发动机电气系统的监控方法方法，包括：

获取发动机电气系统的电流值和电压值；

根据所述电流值和电压值，确定所述发动机电气系统的实际功耗；

根据获取的执行器正常工作的额定功率，确定所述发动机电气系统的理论功耗；

当所述发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗的差值大于设定阈值时，发出报警信号至报警设备。

在一种可能的设计中，所述发动机电气系统与总电源连接，所述总电源处设置有电流传感器；

所述获取所述发动机电气系统的电流值，包括：

获取所述总电源处的电流传感器的电流值。

在一种可能的设计中，所述根据所述总电源处的电流值和电压值，确定所述发动机电气系统的实际功耗，包括：

将所述总电源处的电流值与所述电压值相乘，得到所述发动机电气系统的实际功耗。

在一种可能的设计中，所述根据获取的执行器的正常工作的额定功率，确定所述发动机电气系统的理论功耗，包括：

获取发动机电气系统中各执行器在正常工作条件下的额定功率，根据所有执行器的额定功率总和确定所述发动机电气系统的理论功耗。

在一种可能的设计中，所述发出报警信号至报警设备之后，还包括：

根据所述报警信号关闭所述发动机电气系统。

第二方面，本发明提供一种发动机电气系统的监控装置，包括：

获取模块，用于获取发动机电气系统的电流值和电压值；

第一确定模块，用于根据所述电流值和电压值，确定所述发动机电气系统的实际功耗；

第二确定模块，用于根据获取的执行器正常工作的额定功率，确定所述发动机电气系统的理论功耗；

发送模块，用于当所述发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗的差值大于设定阈值时，发出报警信号至报警设备。

在一种可能的设计中，所述发动机电气系统与总电源连接，所述总电源处设置有电流传感器；

所述获取模块，具体用于获取所述总电源处的电流传感器的电流值。

在一种可能的设计中，所述第一确定模块，具体用于将所述总电源处的电流值与所述电压值相乘，得到所述发动机电气系统的实际功耗。

在一种可能的设计中，所述第二确定模块，具体用于获取发动机电气系统中各执行器在正常工作条件下的额定功率，根据所有执行器的额定功率总和确定所述发动机电气系统的理论功耗。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：关闭模块，用于根据所述报警信号关闭所述发动机电气系统。

第三方面，本发明实施例提供一种发动机电气系统的监控设备，包括：至少一个处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，还包括：

电流传感器，用于获取所述发动机电气系统的电流值；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的发动机电气系统的监控的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的发动机电气系统的监控的方法。

本发明提供的一种发动机电气系统的监控方法和装置，该方法包括：通过获取电气系统电流值和电压值确定发动机电气系统的实际功耗，再根据获取执行器在正常工作条件下的额定功率确定发动机电气系统的理论功耗。通过将发动机电气系统的实际功耗与理论功耗进行比较，当电气系统的实际功耗与理论功耗的差值大于阈值时，确定发动机电气系统存在故障，发出报警信号至报警设备。本发明实施例通过将发动机电气系统的实际功耗和理论功耗进行比较判断发动机电气系统是否出现故障，不需要在发动机中设置大量传感器，可靠性较高，有利于驾驶员及时发现汽车发动机故障，降低发动机自燃和整车自燃的风险。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例一提供的发动机电气系统的监控方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的发动机电气系统的监控方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的发动机电气系统的监控装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的发动机电气系统的监控设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

汽车发动机电气系统包括电控燃料喷射系统、起动系统、点火系统和电源系统，其中各部分的功能如下：

1.电控燃料喷射系统

汽油机电控燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电控系统三部分构成。

1)空气供给系统包括：空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器。

2)燃油供给系统包括：燃油箱、电动燃油泵、输油管、燃油滤清器、油压调节器、燃油分配管(器)、喷油器和回油管。

3)电控系统包括：传感器、电子控制单元(ecu)和执行器组成。

2.起动系统

起动系统主要由起动机、起动开关、起动继电器和蓄电池等组成。其作用是将静止的发动机起动，并转入自行运转。

3.点火系统

点火系统主要由点火开关、点火模块(点火器)、点火线圈、高压组线、火花塞等组成，其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。

4.电源系统

电源系统主要是由蓄电池、发电机及调节器等组成，其作用是为发动机及其汽车电器设备提供稳定的电能。

发动机电气系统的执行器包括电气设备和电控装置，电气设备和电控装置与电源之间通过连接装置连接。通常连接装置包括汽车线束、开关装置、保险装置、继电器、连接端子和连接器等。通过在电气设备和电控装置处增设多个传感器采集电气设备和电控装置的实际运行数据，如发动机转速或发动机冷却液的温度等。当发动机运行异常，传感器采集到异常信号后，提示报警信息并控制发动机断开供电，以防止发动机自燃。然而，通过多个传感器监测控制发动机行驶情况对电气系统的可靠性要求很高，当电气系统在发动机运行过程中传感器出现信号传输故障或者线路短路问题时，导致汽车防止发动机自燃的机制失效，致使发动机无法进入断续油工况，发动机和整车存在自燃的风险。

本发明旨在提供一种发动机电气系统监控方法，用于当发动机电气系统中传感器故障或线路故障导致汽车防止发动机自燃机制失效时，监控发动机电气系统故障并发出报警信号，防止发动机自燃和整车自燃。

图1为本发明实施例一提供的发动机电气系统的监控方法的流程图。本实施例的执行主体可以是电子控制单元ecu，如图1所示，本实施例的方法包括以下步骤：

s101：获取所述发动机电气系统的电流值和电压值。

在本实施例中，发动机总电源为发动机电气系统供电。可以通过获取发动机电气系统对应的总电源的电流值，获取发动机电气系统的电流值。

通过设置在发动机电气系统的已有电压传感器获取发动机电气系统的电压值。

s102：根据所述电流值和电压值，确定所述发动机电气系统的实际功耗。

其中，发动机电气系统的实际功耗可以是发动机电气系统的功率值。

具体地，当实际功耗为发动机电气系统的功率值时，可以将总电源处的电流值与电压值相乘，得到发动机电气系统的实际功耗。

s103：根据获取的执行器正常工作的额定功率，确定所述发动机电气系统的理论功耗。

在本实施例中，发动机电气系统中各执行器都处于正常工作状态时，可认为各执行器的理论功耗为额定功耗，此时发动机处于正常工作状态，可根据各执行器的额定功率确定发动机的理论功耗。

具体地，可以获取中各执行器的工作状态，若该执行器处于故障或停机状态，则确定该执行器处于非正常工作状态，否则，处于正常工作状态。

具体地，可以获取发动机电气系统中各执行器在正常工作条件下的额定功率，根据所有执行器的额定功率总和确定所述发动机电气系统的理论功耗。

s104：当所述发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗的差值大于设定阈值时，发出报警信号至报警设备。

其中，报警设备可以是语音报警器或蜂鸣报警器等。

其中，设定阈值，用于表示发动机电气系统的实际功耗和理论功耗之间出现偏差的最大范围。当发动机电气系统的实际功耗和理论功耗之间的差值大于额定阈值时，说明当前发动机出现短路或者短路故障，导致发动机电气系统和整车存在自燃风险。

发动机出现故障的原因不同，对发动机电气系统工作状态的影响也不同。例如发动机电子控制部分某些元件长期在高温、高压和电流变化频繁等恶劣工作条件下，会使某些元件老化或性能退化，导致发动机出现故障。出现故障后，会使发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗不相等，可较早判断出发动机电气系统出现故障。若发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗的差值小于额定阈值，则该元件故障并没有严重到影响发动机无法正常启动，不存在发动机自燃风险。又例如，电子点火控制器内部的电容或者三极管被击穿，会使点火控制器工作异常，造成点火线圈次级绕组无法产生高压电，高压火线不跳火或火花弱，则当前电子点火控制器故障会引起发动机电气系统出现短路故障或者断路故障，致使发动机电气系统无法启动或工作异常。此时发动机电气系统中电路短路，电流瞬件变大，实际功耗也变大，若发动机电气系统的实际功耗大于理论功耗且发动机电气系统的实际功耗和理论功耗之间的差值大于额定阈值时，说明当前电流的异常数值会导致发动机存在自燃的风险，则ecu发送报警信号至报警设备，提示当前发动机故障存在自然风险并关闭发动机电源。当发动机电气系统中出现断路故障时，发动机电气系统的实际功耗变小，发动机电气系统的实际功耗小于理论功耗且发动机电气系统的实际功耗与理论功耗之间的差值大于阈值时，说明当前发动机中某些执行器工作异常，则ecu发送报警信号至报警设备，提示当前发动机工作异常需要排除故障。

从本实施例的描述可知，通过获取电气系统电流值和电压值确定发动机电气系统的实际功耗，再根据获取执行器在正常工作条件下的额定功率确定发动机电气系统的理论功耗。通过将发动机电气系统的实际功耗与理论功耗进行比较，当电气系统的实际功耗与理论功耗的差值大于阈值时，认为发动机电气系统存在故障，发出报警信号至报警设备。本发明实施例通过将发动机电气系统的实际功耗和理论功耗进行比较判断发动机电气系统是否出现故障，不需要在发动机中设置大量传感器，可靠性较高，有利于驾驶员及时发现汽车发动机故障，降低发动机自燃和整车自燃的风险。

参考图2，图2为本发明实施例二提供的发动机电气系统的监控方法的流程图。在本实施例中发动机电气系统与总电源连接，所述总电源处设置有电流传感器。该方法详述如下：

s201：获取所述总电源处的电流传感器的电流值，以及所述发动机电气系统的电压值。

其中，通过在发动机电气系统总电源处设置电流传感器，采集发动机电气系统总电源处的电流信号。发动机电气系统总电源处电流传感器的电流信号可表示发动机在实际运行中的电流信号的大小。

s202：根据所述总电源处的电流值和发动机电气系统的电压值，确定所述发动机电气系统的实际功耗。

s203：根据获取的执行器正常工作的额定功率，确定所述发动机电气系统的理论功耗。

s204：当所述发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗的差值大于设定阈值时，发出报警信号至报警设备。

在本实施例中，s202～s204的步骤与实施例一中s102-s104的步骤相同，具体描述请参考s102-s104步骤的相关内容，在此不再赘述。

从本实施例描述可知，通过在发动机电气系统总电源处设置电流传感器，采集发动机电气系统在总电源处的电流信号确定发动机电气系统的实际功耗，通过比较发动机电气系统的实际功耗和理论功耗，判断发动机电气系统是否出现故障。本实施例仅需要在总电源出增加一电流传感器，不用在发动机内布置大量传感器，结构简单，实现成本低，易于推广和普及，可有效降低汽车在行驶过程中出现自燃或行驶异常的风险。

在本发明的一个实施例中，在上述图1或图2实施例的基础上，在步骤s104发出报警信号至报警设备之后，还包括：根据报警信号关闭发动机电气系统。

其中，在判断出发动机电气系统出现电路短路故障或工作异常故障后，根据报警信号及时控制发动机断电，进入断续油工况，避免汽车继续行驶发动机继续异常运行而引起的发动机自燃或者整车自燃。

从本实施例描述可知，通过关闭发动机电气系统，及时切断电气系统工作异常情况，防止电气系统工作异常引发发动机电气系统自燃或整车自燃。

以上对本申请实施例提供的发动机电气系统的监控的方法进行了说明，下面采用具体地实施例对本申请实施例提供的装置进行说明。

图3为本发明实施例提供的发动机电气系统的监控装置的结构示意图。如图3所示，该识别发动机电气系统的监控装置30包括：获取模块301、第一确定模块302、第二确定模块303和发送模块304。

获取模块301，用于获取发动机电气系统的电流值和电压值；

第一确定模块302，用于根据所述电流值和电压值，确定所述发动机电气系统的实际功耗；

第二确定模块303，用于根据获取的执行器正常工作的额定功率，确定所述发动机电气系统的理论功耗；

发送模块304，用于当所述发动机电气系统的实际总功耗与理论总功耗的差值大于设定阈值时，发出报警信号至报警设备。

在一种可能的设计中，所述发动机电气系统与总电源连接，所述总电源处设置有电流传感器，所述获取模块301具体用于获取所述总电源处的电流传感器的电流值。

在一种的可能的设计中，所述第一确定模块302，具体用于将所述总电源处的电流值与所述电压值相乘，得到所述发动机电气系统的实际功耗。

在一种的可能的设计中，所述第二确定模块303，具体用于获取发动机电气系统中各执行器在正常工作条件下的额定功率，根据所有执行器的额定功率总和确定所述发动机电气系统的理论功耗。

在一种的可能的设计中，所述装置还包括：关闭模块305，用于根据所述报警信号关闭所述发动机电气系统。

本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图4为本发明实施例提供的发动机电气系统的监控设备的硬件结构示意图。如图4所示，本实施例的发动机电气系统的监控设备40包括：处理器401、存储器402以及电流传感器403；其中：

存储器402，用于存储计算机执行指令；

处理器401，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中ecu所执行的各个步骤。

电流传感器403，用于获取所述发动机电气系统的电流值；

具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。

在一种可能的设计中，存储器402既可以是独立的，也可以跟处理器401集成在一起。

当存储器402独立设置时，该发动机电气系统的监控设备还包括总线404，用于连接所述存储器402和处理器401。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的发动机电气系统的监控的方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，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，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，简称cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储nvm，例如至少一个磁盘存储器，还可以为u盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(industrystandardarchitecture，简称isa)总线、外部设备互连(peripheralcomponentinterconnect，简称pci)总线或扩展工业标准体系结构(extendedindustrystandardarchitecture，简称eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits，简称asic)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。