EGR高流量故障诊断方法及装置与流程

本发明涉及汽车，特别涉及一种egr高流量故障诊断方法及装置。

背景技术：

1、在国家政策导向下，混合动力技术成为当前汽车形势下发展主流路线之一，相比传统燃油车，为了打造更节能的混动系统，混合动力专用发动机孕育而生，采用了atkinson循环、高压缩比、废气再循环技术(exhaust gas recirculation，下文简称egr)等发动机新技术。国六法规要求，对于装配egr系统的车辆，需要车载诊断(obd系统)监测egr流量过低和流量过高的故障，在egr流量超过或者低于生产企业规定的流量，导致车辆的排放超过相应obd阈值前，obd系统应检测出故障。

2、egr流量过高主要表现有两种失效形式：第一种为egr阀卡滞在某一开启位置，出现该种情况时会导致egr阀无法关闭，出现高流量，ems系统会报出阀体相关控制故障，并以点亮mil灯形式提示用户；第二种为阀体漏气，使得实际流量始终高于目标流量。针对第二种故障形式，当前诊断egr高流量故障主要通过温升法来诊断，诊断原理：对于无故障egr系统，发动机启动后，若egr阀未开启，在一定时间内egr入口温度不会大幅上升；对于有高流量故障的系统(阀体漏气)，在未有目标流量需求时，废气仍可通过egr阀进入进气歧管，使得egr入口温度升高。具体诊断方法为诊断使能后，记录egr入口初始温度，在egr阀未开启，对egr入口温度和其初始采样温度偏差进行积分，再经过一定时间后求温度偏差积分均值；当温度上升量积分均值大于标定阀值后，egr高流量故障报出。

3、针对上述高流量故障，基于egr温度传感器的温升进行egr高流量诊断方法的不足在于：(1)混合动力车型搭载egr基本都是冷却式egr，通过电池冷却回路进行冷却，egr冷却强度较大，在发动机启动后高流量诊断时间内，egr温升不明显，导致故障件与正常件温升区分度不大；(2)混合动力现基本都配备了电子水泵，电子水泵运行工况与车辆驾驶工况相关，电子水泵转速高，egr冷却强度增加，egr温度传感器温升减弱，因此在极端工况下，无法获得准确温升来描述egr高流量故障；(3)为了兼顾nvh性能，将催化器加热转速根据工况设置高中低，低工况下egr温升较小，导致故障无法准确报出。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：对具备p1拓扑结构的混合动力，提供一种能够在不依靠egr温度传感器的情况下准确诊断出因egr阀体漏气导致循环废气的实际流量始终高于目标流量的故障的egr高流量故障诊断方法及装置。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种egr高流量故障诊断方法，用于诊断因egr阀体漏气导致循环废气的实际流量始终高于目标流量的故障，包括以下步骤：

3、获取发动机运行过程中的p1电机参数；

4、根据p1电机参数计算p1电机实际扭矩tqreal；

5、基于p1电机实际扭矩tqreal计算扭矩偏差δtq，计算漏气量自学习值la；

6、判断是否存在高流量故障，若扭矩偏差δtq大于等于第一阈值且漏气量自学习值la大于等于第二阈值，则存在高流量故障，否则不存在高流量故障。

7、进一步的，在计算扭矩偏差δtq和漏气量自学习值la的步骤之前，还包括以下步骤：

8、计时器记录扭矩监测时间t并判断是否满足扭矩监测时间t大于等于时间阈值；当扭矩监测时间t大于等于时间阈值时，结束扭矩监测。

9、进一步的，在获取发动机运行过程中的p1电机参数的步骤之前，还包括以下步骤：判断p1电机无控制故障，p1电机和发动机can通讯正常并且车辆参数满足诊断条件；

10、所述诊断条件为：车速大于第一速度阈值且小于第二速度阈值；水温大于温度阈值；ems没有影响扭矩的相关故障；电池电量大于电量阈值；动力驱动方式为串联模式。

11、进一步的，在判断p1电机无控制故障，p1电机和发动机can通讯正常并且车辆参数满足诊断条件的步骤之后，还包括以下步骤：动力控制单元请求发动机运行一固定工况进行发电，请求次数计为n；当请求次数n大于等于第三阈值时，退出诊断；当请求次数n小于第三阈值时，获取发动机运行过程中的p1电机参数。

12、进一步的，所述p1电机参数包括p1电机电压、电流、转速、发电效率和通讯信号；

13、所述p1电机实际扭矩tqreal通过以下公式得到：

14、

15、式(一)中，p表示p1电机功率，n表示p1电机转速；

16、p1电机功率p通过以下公式得到：

17、

18、式(二)中，u表示p1电机工作的电压，i表示p1电机工作的电流，η表示发电效率。

19、进一步的，所述扭矩偏差δtq通过以下公式得到：

20、δtq＝tqmodv-tqreal'v         (三)

21、式(三)中，tqmodv表示发动机模型扭矩积分平均值，tqreal'v表示发动机实际扭矩积分平均值；

22、所述发动机模型扭矩积分平均值tqmodv通过以下公式得到：

23、

24、式(四)中，tqmod表示发动机模型扭矩，t表示扭矩监测时间；

25、所述发动机实际扭矩积分平均值tqreal'v通过以下公式得到：

26、

27、式(五)中，tqreal'表示发动机实际扭矩，所述发动机实际扭矩tqreal'等于p1电机实际扭矩tqreal。

28、进一步的，所述发动机模型扭矩tqmod通过以下公式得到：

29、tqmod＝tqmiopt*etazwist    (六)

30、式(六)中，tqmiopt表示当前工况点的最优扭矩，etazwist表示点火角效率。

31、进一步的，所述漏气量自学习值la通过以下公式得到：

32、la＝integrator(old)+in*dl/k(七)

33、式(七)中，integrator(old)表示上一时刻的漏气量自学习值，in表示自学习变化量，dl表示计算频率，k表示积分系数。

34、为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种egr高流量故障诊断装置，包括：

35、获取模块，用于获取发动机运行过程中的p1电机参数；

36、第一计算模块，用于根据p1电机参数计算p1电机实际扭矩tqreal；

37、第二计算模块，用于计算扭矩偏差δtq和漏气量自学习值la；

38、判断模块，用于判断是否满足扭矩偏差δtq大于等于第一阈值且漏气量自学习值la大于等于第二阈值；

39、报故障模块，用于当判断模块判断扭矩偏差δtq大于等于第一阈值且漏气量自学习值la大于等于第二阈值时，报高流量故障，否则不报高流量故障。

40、进一步的，所述第二计算模块包括：

41、第一计算子模块，用于计算扭矩偏差δtq；

42、第二计算子模块，用于计算漏气量自学习值la。

43、本发明的egr高流量故障诊断方法及装置，至少具有如下有益效果：本发明通过p1电机的实际扭矩反算出发动机的实际扭矩，再计算发动机模型扭矩和发动机实际扭矩的平均值偏差与设定阈值进行比较即可在不依靠egr温度传感器的情况下诊断是否存在egr高流量故障，解决了基于egr温度传感器的温升进行egr高流量故障诊断时因为egr温升不明显导致无法准确报出故障的问题；同时结合发动机漏气量自学习来判断egr是否存在高流量故障可以降低误报故障的可能性，提高诊断的准确性；通过对动力控制单元请求发动机运行一固定工况进行发电的次数进行限定，可以避免出现馈电情况；本发明对egr高流量故障的诊断能够帮助维修人员及时发现发动机故障并进行维修，提高车辆的燃油经济性和环保性能。