一种发动机故障的处理方法.pdf

本发明公开了一种发动机故障的处理方法，包括以下步骤：获取曲轴旋轴一周的凸轮轴信号；判断所述凸轮轴信号的极性是否发生改变，当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，则对所述发动机进行应急控制处理，使所述发动机正常运行。本发明中的ECU通过采集凸轮轴位置传感器信号，然后对凸轮轴信号进行诊断，以判别信号是否发生多齿或丢齿的故障状况。然后对发生凸轮轴故障的发动机应急控制。此诊断技术在发动机运转时被执行，时刻保持对凸轮轴信号的监控，以保证车辆的安全行驶。

1、  一种发动机故障的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取曲轴每旋轴一周的凸轮轴信号；
判断所述凸轮轴信号的极性是否发生改变，当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，则对所述发动机进行应急控制处理，使所述发动机正常运行。

2、  如权利要求1所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，在获取曲轴旋轴一周的凸轮轴信号之前还包括：
判断曲轴信号是否出现故障，只有在所述曲轴信号没有故障的前提下，才判断获取的所述凸轮轴信号的极性。

3、  如权利要求2所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，在判断所述曲轴信号没有故障之后还包括：
设置发动机启动时的抗抖动计数器的最大值及初始值，设置所述最大值为偶数，所述抗抖动计数器的初始值设置为所述最大值的一半加1。

4、  如权利要求3所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，判断所述凸轮轴信号的极性是否发生改变，当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，则对所述发动机进行应急控制处理，使所述发动机正常运行，具体为以下步骤：
当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，所述抗抖动计数器增加一个标准增加值，当所述凸轮轴信号的极性发生改变时，所述抗抖动计数器减小1；
如果所述抗抖动计数器在从初始值变化到0之前，先达到了计数器的最大值，进行应急处理；
如果所述抗抖动技术器在从初始值变化到0之后，再达到了计数器的最大值，不进行应急处理，直到所述抗抖动技术器减至初始值，如果所述抗抖动计数器再从初始值递变化到0之前，达到了计数器的最大值，进行应急处理。

5、  如权利要求4所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，当所述发动机为四缸发动机时，所述最大值为40。

6、  如权利要求5所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，当所述发动机为四缸发动机时，所述标准增加值为2。

7、  如权利要求4所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，当所述发动机为六缸发动机时，所述标准增加值为3。

8、  如权利要求1～7任一项所述的发动机故障的处理方法，其特征在于，对所述发动机进行应急控制处理包括：
在曲轴旋转一周结束时，进行喷油，对同一组汽缸同时点火，以确保至少有一个汽缸可以点火成功；
停止爆震诊测。

一种发动机故障的处理方法
技术领域
本发明涉及发动机控制领域，特别是涉及一种发动机凸轮轴信号发生故障后的处理方法。
背景技术
当今的汽车的质量要求中有明确的规定，汽车的ECU(ElectronicControl Unit，电控单元)中必须有对汽车各个运行的部件进行诊断的功能。这些诊断功能是为了防止汽车在行驶过程中出现发动机运行故障时，协助ECU做出应急行驶控制动作，以保护驾驶者和车辆的行驶安全。在诊断方法中主要包括以下几种方面的诊断对象：凸轮轴诊断，曲轴诊断，进气温度传感器诊断，爆震传感器诊断，氧传感器诊断，冷却液和冷却扇的控制延迟诊断，空调控制延迟诊断等等。现有技术只是对凸轮轴进行诊断，但并没有相关的应急处理，因此，当凸轮轴出现故障时，如果不能及时处理，则发动机存在安全隐患，大大降低了汽车的安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种ECU对凸轮轴信号的诊断方法，可以及时检测到凸轮轴信号发生多齿或是丢齿的状况，提高车辆的行驶安全性。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种发动机故障的处理方法，包括以下步骤：获取曲轴每旋轴一周的凸轮轴信号；判断所述凸轮轴信号的极性是否发生改变，当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，则对所述发动机进行应急控制处理，使所述发动机正常运行。
其中，在获取曲轴旋轴一周的凸轮轴信号之前还包括：判断曲轴信号是否出现故障，只有在所述曲轴信号没有故障的前提下，才判断获取的所述凸轮轴信号的极性。
其中，在判断所述曲轴信号没有故障之后还包括：设置发动机启动时的抗抖动计数器的最大值及初始值，设置所述最大值为偶数，所述抗抖动计数器的初始值设置为所述最大值的一半加1。
其中，判断所述凸轮轴信号的极性是否发生改变，当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，则对所述发动机进行应急控制处理，使所述发动机正常运行，具体为以下步骤：当所述凸轮轴信号的极性没有发生改变时，所述抗抖动计数器增加一个标准增加值，当所述凸轮轴信号的极性发生改变时，所述抗抖动计数器减小1；如果所述抗抖动计数器在从初始值变化到0之前，先达到了计数器的最大值，进行应急处理；如果所述抗抖动技术器在从初始值变化到0之后，再达到了计数器的最大值，不进行应急处理，直到所述抗抖动技术器减至初始值，如果所述抗抖动计数器再从初始值递变化到0之前，达到了计数器的最大值，进行应急处理。
其中，当所述发动机为四缸发动机时，所述最大值为40。
其中，当所述发动机为四缸发动机时，所述标准增加值为2。
其中，当所述发动机为六缸发动机时，所述标准增加值为3。
其中，对所述发动机进行应急控制处理包括：在曲轴旋转一周结束时，进行喷油，对同一组汽缸同时点火，以确保至少有一个汽缸可以点火成功；停止爆震诊测。
上述技术方案仅是本发明的一个优选技术方案，具有如下优点：ECU通过采集凸轮轴位置传感器信号，然后对凸轮轴信号进行诊断，以判别信号是否发生多齿或丢齿的故障状况。然后对发生凸轮轴故障的发动机应急控制。此诊断技术在发动机运转时被执行，时刻保持对凸轮轴信号的监控，以保证车辆的安全行驶。
附图说明
图1是本发明实施例的一种ECU对凸轮轴信号的处理方法的流程图；
图2是本发明实施例所涉及的凸轮轴信号和曲轴信号对应关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施例的一种ECU对凸轮轴信号的处理方法的流程图。图2所示的本实例所涉及的准确的凸轮轴信号和曲轴信号图示，图2中上面的波形图是表示曲轴信号，其中，箭头标记的是表示长齿信号的脉冲；图2中下面的波形图是表示凸轮轴信号，其中虚线内的部分表示一个周期内的凸轮轴信号，可以看出，正常的凸轮轴信号在一个周期内极性必然改变一次。结合图2可以看到是曲轴信号和凸轮轴信号的极性变化状况。不难可以看出，当曲轴旋转一个周期(360度)，凸轮轴则旋转半个周期(180度)，并且随着曲轴每过一个周期，凸轮轴信号的极性就变化一次。如果没有发动极性变化，则ECU判定此时凸轮轴传感器出现凸轮轴信号故障(以下简称故障)，则需要对其采取措施，即应急控制技术，保证发动机的正常运行，保护车辆的安全行驶。
首先，凸轮轴信号的合理性检测是在曲轴的一个窗口范围内进行，即曲轴的一个旋转周期。ECU只有在检测曲轴信号没有故障的时候，才激活凸轮轴故障检测功能，否则抗抖动计数器不变。
抗抖动计数器是为了当前诊断部件和功能所设置的，用来显示当前抗抖动计数器的值的非可见字节。其改变的情况具体如下。
发动机启动时的抗抖动计数器的值为计数器的初始值，设置为最大值的一半再加1。
发现故障时，抗抖动计数器增加一个标准增加值。标准增加值视汽缸型号而定，但四缸发动机的标准增加值优选为2，六缸发动机的标准增加值优选为3，然后每再次发现一个故障时，抗抖动计数器的值同样增加此值。
如果执行诊断的过程中没有发现故障，每一个诊断周期(曲轴转一周360度)抗抖动计数器减小1。
当抗抖动计数器减至0时，不再继续减1。
抗抖动计数器的最大值也是由发动机的型号决定的，如4缸发动机最大值优选为40。当抗抖动计数器增加到最大值时，如继续遇到故障，则计数器保持不变，如一周内没有遇到故障，则抗抖动计数器减1。
由于初始化的值不等于0，抗抖动计数器不能通过标准故障存储区管理来处理。因此设置一个单独的计数器来管理抗抖动的初始值和最大值。然而标准故障存储区管理中的抗抖动计数器保持0的状态，直到故障被检测到之后。在故障被检测到之后，计数器用来显示故障记录。
情况1：如果抗抖动计数器在从初始值变化到0之前，达到了计数器的最大值，这个过程中的故障是统计的，并且发动机开始处于凸轮轴突发事件操作模式，ECU即进行应急处理。
情况2：如果抗抖动技术器在从初始值变化到0之后，再达到了计数器的最大值，那么故障还是统计的，但是发动机处于标准的操作模式，而ECU不会进行应急处理(凸轮轴诊断有效性记录认为信号是有效的)。直到计数器减至初始值，然后按照情况1进行操作。
当进行应急处理时，有如下操作：
喷油：在识别出由故障的凸轮轴传感器之后，正常的燃油喷射开始于常量180度，即曲轴一周期结束时，此时在一组汽缸中，会有一个汽缸处于正确的喷油位置状态，进行喷油，这样就保证了喷油的正确性为无故障时的一半。然而燃油喷射和打开进气阀之间的时间比较长会导致发动机不良反应，但是却有利于执行应急处理。
点火：在确认凸轮轴传感器出故障值后运用双重点火。此双重点火技术是在发动凸轮轴故障时，进行应急处理时，对汽缸内实施的点火技术。因为此时已经无法准备的判缸，所以就对同一组汽缸(如4缸发动机中，1，4缸为同一组，2，3缸为同一组)同时点火。以确保至少有一个汽缸可以点火成功。
爆震：在凸轮轴进行应急处理时，无爆震诊测。
如果凸轮轴在进行应急处理中，检测到一个有效的凸轮轴信号，则故障被排除，并且发动机再次同步进行。当曲轴传感器获得的信号为长齿信号而凸轮轴刚好发生极性变化，则为同步状态。
再次同步就像发动机启动过程中那样，在此时从发动机启动倒燃油切断的转变。每个驾驶循环重新同步的次数被限制在规定的最大值，该最大值的范围为0倒255。如果已经达到最大的次数，就会保持应急处理状态。
本发明ECU针对凸轮轴的诊断技术时刻保持对凸轮轴信号的监控，当发现故障时立即采取应用修正措施。保证发动机正常运转，车辆安全行驶。
下面结合一个具体实施例对本发明进行详细描述：
例如一四缸发动机，ECU检测曲轴信号一直完全正常，对凸轮轴信号进行采集，同时设置发动机启动后的抗抖动计数器的最大值为40，则其初始值为21，标准增加值为2，如果检测到的曲轴每旋转一周，凸轮轴信号出现故障，则抗抖动计数器在初始值的基础上增加一个标准增加值，即加2，如果检测到的曲轴每旋转一周，凸轮轴信号出现故障，则抗抖动计数器在初始值的基础上减1。
上述情况1是指，ECU对曲轴每旋转一周对应的凸轮轴信号进行检测，检测后对抗抖动计数器的数值进行设置，如果检测到凸轮轴信号出现故障，则抗抖动计数器在初始值19加2，即21，如果检测凸轮轴信号出现故障，则抗抖动计数器在初始值的19减1，即18。假如连续11个曲轴旋转周期ECU都检测到凸轮轴信号发生故障，则抗抖动计数器的值为41(19+2×11)，达到了最大值，即如果抗抖动计数器在从初始值19递减到0之前，先达到了计数器的最大值40，这个过程中的故障是统计的，并且发动机开始处于凸轮轴突发事件操作模式，ECU即进行应急处理。
假如连续19个曲轴旋转周期ECU都检测到凸轮轴信号没有发生故障，则抗抖动计数器的值为0(19-1×19)，然后连续20个曲轴旋转周期ECU都检测到凸轮轴信号发生故障，则抗抖动计数器的值为0(0+2×20)，达到最大值，即如果抗抖动技术器在从初始值19递减到0之后，在增加再达到了计数器的最大值40，那么故障还是统计的，但是发动机处于标准的操作模式，而ECU不会进行应急处理(凸轮轴诊断有效性记录认为信号是有效的)。如果又连续21个曲轴旋转周期ECU都检测到凸轮轴信号没有发生故障，则抗抖动计数器的值为19(40-1×21)，然后又连续11个曲轴旋转周期ECU都检测到凸轮轴信号发生故障，则抗抖动计数器的值为41(19+2×11)，达到了最大值，这时ECU即进行应急处理，即直到计数器减至初始值19，然后从初始值19递减到0之前，先达到了计数器的最大值40，ECU即进行应急处理。
以上各曲轴旋转周期中，凸轮轴信号可能会出现故障，也可能不会出现故障，即每一个曲轴旋转周期对应的抗抖动计数器的值都可能增加或减小，只要满足以上两种情况，ECU即进行应急处理。
由以上实施例可以看出，本发明实施例ECU通过采集凸轮轴位置传感器信号，然后对凸轮轴信号进行诊断，以判别信号是否发生多齿或丢齿的故障状况。然后对发生凸轮轴故障的发动机应急控制。此诊断技术在发动机运转时被执行，时刻保持对凸轮轴信号的监控，以保证车辆的安全行驶。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。