一种发动机进气系统漏气诊断方法、装置和电子设备与流程

1.本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种发动机进气系统漏气诊断方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.发动机进气系统的漏气检测是现有技术中发动机的常备策略之一，现有技术中的技术方案是通过将增压器压后进气压力的实测值p2和模型值p2(n，q)进行逻辑判断，当二者差异达到预警值时认为进气系统供气不足可能发生了漏气，此时obd诊断策略会报警。
3.但是可变截面增压器控制策略大多是基于增压器压后压力闭环控制，当增压器压后管路系统存在漏气后，控制策略逻辑会基于增压器压后目标压力通过调整增压器可变废气流通截面的开度进行闭环控制，因此实测值p2和模型值p2(n，q)会始终相等或接近，因此现有的策略诊断逻辑方法的缺点是无法快速识别增压器压后管路系统漏气故障，带来增压转速升高的可靠性风险。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供一种发动机进气系统漏气诊断方法、装置和电子设备，以实现进气系统的漏气检测。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
6.一种发动机进气系统漏气诊断方法，包括：
7.获取发动机工况数据，所述发动机工况数据包括：发动机运行转速、实测增压前气体压力、实测增压后气体压力、增压器开度；
8.获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据，所述标准数据包括：增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力；
9.获取所述增压器开度与所述增压器最大开度的比较结果、所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力的比较结果、所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力的比较结果；
10.判断所述比较结果是否满足第一预设条件；
11.当所述比较结果满足第一预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
12.可选的，上述发动机进气系统漏气诊断方法中，获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据，包括：
13.获取与所述发动机运行转速相匹配的循环供油量；
14.基于预设映射表获取与所述发动机运行转速以及循环供油量相匹配的增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力。
15.可选的，上述发动机进气系统漏气诊断方法中，包括：
16.所述第一预设条件为：
17.所述增压器开度k位于(σkmax(n，q)，kmax(n，q))区间内，所述σ为第一预设系数，
所述kmax(n，q)为所述增压器最大开度；
18.所述实测增压前气体压力小于c1与p1(n，q)之积，所述c1为第二预设系数，所述p1(n，q)为所述标准增压前气体压力；
19.所述实测增压后气体压力小于c2与p2(n，q)之积，所述c1为第二预设系数，所述p2(n，q)为所述标准增压后气体压力。
20.可选的，上述发动机进气系统漏气诊断方法中，当所述比较结果满足第一预设条件时，方法还包括：
21.生成用于对发动机进行扭矩限制的控制指令。
22.可选的，上述发动机进气系统漏气诊断方法中，所述发动机工况数据还包括实测增压器涡后气体温度，所述标准数据还包括标准增压器涡后气体温度；
23.当所述比较结果不满足第一预设条件时，方法还包括：
24.获取所述实测增压器涡后气体温度与所述标准增压器涡后气体温度的比较结果；
25.判断所述比较结果是否满足第二预设条件；
26.当所述比较结果满足第二预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
27.可选的，上述发动机进气系统漏气诊断方法中，所述第二预设条件为：
28.所述增压器开度k满足条件：k1×
k(n，q)＜k＜k
max
(n，q)，所述k1为第三预设系数，所述kmax(n，q)为所述增压器最大开度；
29.所述实测增压前气体压力小于c1与p1(n，q)之积，所述c1为第二预设系数，所述p1(n，q)为所述标准增压前气体压力；
30.增压器涡后气体温度t1满足t1＞d1×
t(n，q)条件，其中d1为第四预设系数，所述t(n，q)为标准增压器涡后气体温度。
31.一种发动机进气系统漏气诊断装置，包括：
32.工况数据获取单元，用于获取发动机工况数据，所述发动机工况数据包括：发动机运行转速、实测增压前气体压力、实测增压后气体压力、增压器开度；
33.标准数据获取单元，用于获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据，所述标准数据包括：增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力；
34.比较单元，用于获取所述增压器开度与所述增压器最大开度的比较结果、所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力的比较结果、所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力的比较结果；
35.第一预设条件判断单元，用于判断所述比较结果是否满足第一预设条件；当所述比较结果满足第一预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
36.可选的，上述发动机进气系统漏气诊断装置中，所述发动机工况数据还包括实测增压器涡后气体温度，所述标准数据还包括标准增压器涡后气体温度；
37.所述装置还包括：
38.第二预设条件判断单元，用于当所述比较结果不满足第一预设条件时，
39.获取所述实测增压器涡后气体温度与所述标准增压器涡后气体温度的比较结果；
40.判断所述比较结果是否满足第二预设条件；
41.当所述比较结果满足第二预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
42.一种电子设备，包括存储器和处理器；
43.所述存储器，用于存储程序；
44.所述处理器，用于执行所述程序，实现上述任一项所述的发动机进气系统漏气诊断方法的各个步骤。
45.可选的，所述电子设备为整车控制器。
46.基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，通过获取所述增压器开度与所述增压器最大开度的比较结果、所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力的比较结果、所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力的比较结果；判断所述比较结果是否满足第一预设条件；当所述比较结果满足第一预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据，在该判断过程中，将增压器的检测作为判断进气系统是否漏气的因素之一，实现了应用有可变截面增压器的进气系统的漏气的精准检测。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
48.图1为本技术实施例公开的发动机控制系统的结构示意图；
49.图2为本技术实施例公开的发动机进气系统漏气诊断方法的流程示意图；
50.图3为本技术另一实施例公开的发动机进气系统漏气诊断方法的流程示意图；
51.图4为本技术实施例公开的发动机进气系统漏气诊断装置的结构示意图；
52.图5为本技术实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
53.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
54.目前匹配可变废气流通截面增压器的进气系统漏气不易快速发现，原因是匹配以上增压器的发动机控制策略大多是基于增压器压后压力闭环控制，当增压器压后管路系统存在漏气后，控制策略逻辑会基于增压器压后目标压力通过调整增压器可变废气流通截面的开度进行闭环控制，因此功率上不会有减弱的现象，但会带来更高的增压器转速达到目标压力，会造成压前压力负压增大窜油、噪声增大、擦壳甚至断轴风险，本发明方案的目的是当匹配该类型增压器的进气系统发生漏气时能够快速做出漏气的诊断警告。
55.针对于上述问题，本技术公开了一种发动机进气系统漏气诊断方法，该方法应用于发动机控制系统中，参见图1，该发动机控制系统包括：
56.1.发动机；2.增压器涡前排气管路；3.增压器可变截面涡轮机；4.增压器涡后排气管路；5.增压器涡后排气温度传感器，所述增压器涡后排气温度传感器设置于增压器涡后排气管路上；6.增压器压气机(所述增压器为可变截面增压器)；7.增压器压前进气管路；8.增压器压前进气压力传感器，所述增压器压前进气压力传感器设置于所述增压器压前进气
管路上；9.发动机电控单元ecu；10.增压器压后进气管路；11.增压器压后进气压力及温度传感器，所述增压器压后进气压力及温度传感器设置于所述增压器压后进气管路上；12.整车电控单元vcu；13.整车仪表显示器。
57.参见图2，本技术实施例公开的发动机进气系统漏气诊断方法可以包括：步骤s101-s105。
58.步骤s101：获取发动机工况数据。
59.所述发动机工况数据包括：发动机运行转速、实测增压前气体压力、实测增压后气体压力、增压器开度。
60.在本方案中，所述发动机工况数据可以由整车控制器直接获取，当然也可以由相应的传感器采集得到，当然也可以由所述由整车控制器与相应的传感器配合采集得到。
61.步骤s102：获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据。
62.在本方案中，所述发动机标准数据为与所述发动机工况数据相适配的标准数据，这些标准数据可以在获取到所述发动机运行转速以后，通过查找预设映射表查表得到，具体的，所述标准数据可以包括：增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力。
63.步骤s103：获取所述增压器开度与所述增压器最大开度的比较结果、所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力的比较结果、所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力的比较结果。
64.在本步骤中，分别将所述增压器开度与所述增压器最大开度进行比较、将所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力进行比较、将所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力进行比较，并获取对应的比较结果。
65.步骤s104：判断所述比较结果是否满足第一预设条件。
66.在本步骤中，当获取到上述三个比较结果以后，判断上述三个比较结果是否满足第一预设条件，当满足第一预设条件时，表明进气系统漏气，执行步骤s105。
67.具体的，在本方案中，所述第一预设条件可以为：
68.所述增压器开度k位于(σkmax(n，q)，kmax(n，q))区间内，所述σ为第一预设系数，所述kmax(n，q)为所述增压器最大开度，其中，所述第一预设系数σ的值可以为0.9或其他接近1却小于1的数值；
69.所述实测增压前气体压力小于c1与p1(n，q)之积，所述c1为第二预设系数(增压前气体压力异常边界系数，由产品开发标定时获取)，所述p1(n，q)为所述标准增压前气体压力；
70.所述实测增压后气体压力小于c2与p2(n，q)之积，所述c1为第二预设系数(增压后气体压力异常边界系数，由产品开发标定时获取)，所述p2(n，q)为所述标准增压后气体压力。
71.即，所述增压器开度k只要位于(σk
max
(n，q)，k
max
(n，q))范围内都被计算机程序判定为k＝k
max
(n，q)，且实测增压前气体压力p1满足p1＜c1×
p1(n，q)条件，且实测增压后气体压力p2满足p2＜c2×
p2(n，q)条件，以上三个条件若同时满足，表明上述三个比较结果满足第一预设条件，否则，不满足。
72.步骤s105：输出用于表征进气系统漏气提示数据。
73.在本步骤中，当检测到所述比较结果满足第一预设条件时，表明进气系统漏气，此时需要发动机进行扭矩限制，可以生成用于对发动机进行扭矩限制的控制指令，同时也可以向整车电控单元vcu12发出增压器压后管路存在漏气的警告信号，整车电控单元vcu12在获取到该信号后，可以向仪表显示器发生异常报警。
74.在本方案中，将增压器开度值作为判断进气系统是否漏气的参考因素之一，实现了进气系统是否漏气的精准判断，解决现有策略的不足，充分提高了增压器运行可靠性保障和降低了增压器异常噪声传播风险。
75.在本技术另一实施例公开的技术方案中，所述获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据，具体可以包括：获取与所述发动机运行转速相匹配的循环供油量；基于预设映射表获取与所述发动机运行转速以及循环供油量相匹配的增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力。
76.在本方案中，可以预先标定发动机运行转速与循环供油量之间的映射关系，在基于该映射关系的基础上，确定发动机运行转速以后，即可确定与其对应的循环供油量，当所述循环供油量与所述发动机运行转速确定以后，即可基于预设的映射表获取与所述发动机运行转速以及循环供油量相匹配的增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力，其中，该预设映射表中存储有与所述发动机运行转速以及循环供油量与所述增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力之间的映射关系。
77.在本技术另一实施例公开的技术方案中，当确定所述比较结果不满足第一预设条件以后，所述进气系统仍存在漏气的可能，可以继续进行判断，此时，所述发动机工况数据还包括实测增压器涡后气体温度，所述标准数据还包括标准增压器涡后气体温度；同样的，所述标准增压器涡后气体温度同样可以由所述发动机运行转速以及循环供油量确定，此时，参见图3，当所述比较结果不满足第一预设条件时，方法还包括：
78.步骤s201：获取所述实测增压器涡后气体温度与所述标准增压器涡后气体温度的比较结果。
79.步骤s202：判断所述比较结果是否满足第二预设条件。
80.步骤s105：当所述比较结果满足第二预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
81.对应于所述第一预设条件，所述第二预设条件为：
82.所述增压器开度k满足条件：k1×
k(n，q)＜k＜k
max
(n，q)，所述k1为第三预设系数(增压器开度正常波动边界系数)，所述kmax(n，q)为所述增压器最大开度；
83.所述实测增压前气体压力小于c1与p1(n，q)之积，所述c1为第二预设系数，所述p1(n，q)为所述标准增压前气体压力；
84.增压器涡后气体温度t1满足t1＞d1×
t(n，q)条件，其中d1为第四预设系数(增压器涡后气体温度异常边界系数)，所述t(n，q)为标准增压器涡后气体温度。
85.即，增压器开度k满足k1×
k(n，q)＜k＜k
max
(n，q)条件，且增压前气体压力p1满足p1＜c1×
p1(n，q)条件，增压器涡后气体温度t1满足t1＞d1×
t(n，q)条件，以上三个条件若同时满足，表明比较结果满足第二预设条件，发动机进行扭矩限制，同时向整车电控单元vcu12发出增压器压后管路存在漏气的警告信号，整车电控单元vcu12向仪表显示器发生异常报警；
86.本实施例中，公开了发动机进气系统漏气诊断装置，装置中的各个单元的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容。
87.下面对本发明实施例提供的发动机进气系统漏气诊断装置进行描述，下文描述的发动机进气系统漏气诊断装置与上文描述的发动机进气系统漏气诊断方法可相互对应参照。
88.与上述方法相对应，参见图4，该装置可以包括：
89.工况数据获取单元a，用于获取发动机工况数据，所述发动机工况数据包括：发动机运行转速、实测增压前气体压力、实测增压后气体压力、增压器开度；
90.标准数据获取单元b，用于获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据，所述标准数据包括：增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力；
91.比较单元c，用于获取所述增压器开度与所述增压器最大开度的比较结果、所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力的比较结果、所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力的比较结果；
92.第一预设条件判断单元d，用于判断所述比较结果是否满足第一预设条件；当所述比较结果满足第一预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
93.与上述方法相对应，所述发动机工况数据还包括实测增压器涡后气体温度，所述标准数据还包括标准增压器涡后气体温度；
94.所述装置还包括：
95.第二预设条件判断单元e，用于当所述比较结果不满足第一预设条件时，
96.获取所述实测增压器涡后气体温度与所述标准增压器涡后气体温度的比较结果；
97.判断所述比较结果是否满足第二预设条件；
98.当所述比较结果满足第二预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
99.装置实施例中的所述工况数据获取单元a、标准数据获取单元b、比较单元c、第一预设条件判断单元d、第二预设条件判断单元e的具体工作过程可以参见上述方法实施例所述，在此并不进行累述。
100.本技术上述实施例公开的上述装置可以应用于车辆的vcu。
101.对应于上述方法，本技术还公开了一种电子设备，参见图5，该电子设备可以包括至少：一个处理器100，至少一个通信接口200，至少一个存储器300和至少一个通信总线400；
102.在本发明实施例中，处理器100、通信接口200、存储器300、通信总线400的数量为至少一个，且处理器100、通信接口200、存储器300通过通信总线400完成相互间的通信；显然，图5所示的处理器100、通信接口200、存储器300和通信总线400所示的通信连接示意仅是可选的；
103.可选的，通信接口200可以为通信模块的接口，如gsm模块的接口；
104.处理器100可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
105.存储器300可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
106.其中，处理器100具体用于：
107.获取发动机工况数据，所述发动机工况数据包括：发动机运行转速、实测增压前气体压力、实测增压后气体压力、增压器开度；
108.获取与所述发动机工况数据相匹配的发动机标准数据，所述标准数据包括：增压器最大开度、标准增压前气体压力、标准增压后气体压力；
109.获取所述增压器开度与所述增压器最大开度的比较结果、所述实测增压前气体压力与所述标准增压前气体压力的比较结果、所述实测增压后气体压力与所述标准增压后气体压力的比较结果；
110.判断所述比较结果是否满足第一预设条件；
111.当所述比较结果满足第一预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
112.所述处理器还用于执行：
113.当所述比较结果不满足第一预设条件时，方法还包括：
114.获取所述实测增压器涡后气体温度与所述标准增压器涡后气体温度的比较结果；
115.判断所述比较结果是否满足第二预设条件；
116.当所述比较结果满足第二预设条件时，输出用于表征进气系统漏气提示数据。
117.在本技术实施例公开的技术方案中，所述电子设备为整车控制器。
118.为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
119.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统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。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
120.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
121.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
122.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵
盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
123.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。