专利名称：一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制技术，特别是涉及一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统。
背景技术：
在冬季，发动机进气加热系统对发动机的启动非常重要。进气加热系统由继电器、进气加热器与控制系统三部分组成，继电器控制进气加热器的通断，如果继电器失效造成进气加热器常通，那么，长时间加热会使进气加热器的温度迅速升高，有引起火灾的危险，因此对进气加热系统可靠性的考核是非常有必要的。实际应用中，进气加热器一般有4个工作状态，而且4个工作状态具有固定顺序，即进气加热器要先进入预加热状态，然后依次才能进入停顿状态、后加热状态和冷却状态，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态记为完成一次完整的工作循环，在不同的实际情况下，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态也可以是一次完整工作循环的一部分，本领域技术人员在进行进气加热系统可靠性的考核时，具体做法就是对进气加热器进行多次所述工作循环。现有技术中对进气加热系统可靠性的考核比较简单，本领域技术人员采用控制系统通过控制专用继电器来来控制进气加热器的工作循环，在进气加热器的工作循环中，若所述进气加热系统发生故障，则控制系统发出警告，工作人员就可以确定进气加热系统发生了故障，但是无法确定是所述进气加热系统哪个部件发生了何种故障，因此就使得进气加热系统的故障排除比较困难。

发明内容
本发明提供一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统，以解决现有技术中当进气加热系统发生故障时，因不能诊断出是所述进气加热系统哪个部件发生了何种故障，使得进气加热系统故障排除比较困难的技术问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种进气加热系统故障诊断方法、控制器及系统，本发明提供如下技术方案一种进气加热系统故障诊断方法，该方法包括当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压和实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压；比较所述实际工作参数与进气加器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果;判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。优选的，判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求之后，还包括若所述比较结果满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，则判断当前工作状态计时器是否超时，若超时，则判断当前工作状态是否是冷却状态；若不是冷却状态，则控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态，若是冷却状态，则判断工作循环计数器是否超出预设阈值；若未超出，则控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环，将所述下一次工作循环作为当前工作循环，执行所述接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数的步骤。优选的，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间，若大于第一预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过执.若小于第一预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间，若大于第二预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低；若小于第二预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间，若大于第三预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。优选的，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态；若所述当前工作状态为预加热状态或后加热状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀故障的条件，所述进气加热器烧蚀故障的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器的第一标定工作电压并且小于进气加热继电器的第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间，若满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀；若不满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间，若满足进气加热继电器损坏接不通的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。优选的，所述根据所述比较结果分析所述进气加热系统的部件发生的故障类型包括检测所述当前工作状态是否为停顿状态和冷却状态两者中的任一状态，若所述当前工作状态为停顿状态或冷却状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间，若是，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。本发明还一种控制器，所述控制器包括接收单元，用于当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压、实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压；比较单元，用于比较所述实际工作参数与进气加热系统在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果；第一判断单元，用于判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求；分析单元，用于所述判断单元的结果为否时，根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。优选的，所述控制器还包括第二判断单元，用于所述判断单元结果为是时，判断当前工作状态计时器是否超时；第三判断单元，用于当前工作状态计时器超时的条件下，判断当前工作状态是否是冷却状态；控制单元，用于当前工作状态不是冷却状态时，控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态；第四判断单元，用于当前工作状态是冷却状态时，判断工作循环计数器是否超出预设阈值；循环控制单元，用于工作循环计数器未超出预设阈值时，控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环中，将所述下一次循环试验作为当前工作循环，触发所述接收单元。优选的，所述分析单元具体包括第五判断单元，用于判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间；第一确定单元，用于在所述第五判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热；第一检测单元，用于在所述第五判断单元结果为否时，检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间；第二确定单元，用于所述第一检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低；第二检测单元，用于所述第一检测单元结果为否时，检测进气加热器供电电池的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间；第三确定单元，用于所述第二检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。优选的,所述分析单元具体包括第三检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态；第六判断单元，用于在所述第三检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀的条件，所述进气加热器烧蚀的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器第一标定工作电压并且小于进气加热继电器第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间；第四确定单元，用于在所述第六判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀；第七判断单元，用于所述第六判断单元结果为否时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间；第五确定单元，用于在所述第七判断单元结果为是时，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。优选的,所述分析单元具体包括第四检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为停顿状态或冷却状态之一；第八判断单元，用于所述第四检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间；第六确定单元，用于所述第八判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。本发明还提供一种进气加热系统故障诊断系统，所述系统包括控制器、与控制器相连的传感器模块、与传感器模块相连的进气加热器、分别与传感器模块和进气加热器相连的电源模块；所述控制器为权利要求6至10任一项所述的控制器；所述传感器模块包括采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压的第一电压传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流的电流传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度的温度传感器和采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压的第二电压传感器；优选的，所述系统还包括显示进气加热系统发生的故障类型对应的故障代码和工作循环的次数的显示器；接收控制器发送的控制信号，并在进气加热系统发生故障时断开，以保护进气加热器的继电器。本发明中，通过比较采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数与所述当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果，然后判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，在不满足的情况下，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能。


为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一种进气加热系统故障诊断方法实施例1的流程图；图2为本发明进气加热器工作循环的方法流程图；图3为本发明进气加热器工作循环中进气加热器与鼓风机工作时间与电流的关系图；图4为本发明一种进气加热系统故障诊断方法实施例2的流程图；图5为本发明进气加热系统故障类型分析的流程图；图6为本发明一种控制器的结构示意图；图7为本发明一种进气加热系统故障诊断系统的结构示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。参考图1所示，为本发明提供的一种进气加热系统故障诊断方法实施例1的流程图，本实施例具体可以包括步骤101 :当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数。实际应用中，进气加热器一般有4个工作状态，而且4个工作状态具有固定顺序，即进气加热器要先进入预加热状态，然后依次才能进入停顿状态、后加热状态和冷却状态，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态记为完成一次完整的工作循环，根据不同的实际环境，所述进气加热器按固定顺序依次经历4个工作状态也可以是一次完整工作循环的一部分，本实施例中，以进气加热器经历所述4个工作状态为一次完整的工作循环为例进行说明，所述当前工作循环是指进行进气加热系器的某一次工作循环，所述当前工作状态即为所述固定顺序4个工作状态之一，优选的，在实际应用中可以采用不同的传感器来采集进气加热系统在当前工作状态下的实际工作参数，具体包括第一电压传感器采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压，电流传感器采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流，温度传感器采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度，第二电压传感器采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压。传感器将采集的所述实际工作参数发送给电子控制单元(Electronic Control Unit, EQJ)。参考表I所示，表I为在实际工作循环中传感器采集的信号的描述。表I传感器米集信号的描述
权利要求
1.一种进气加热系统故障诊断方法，其特征在于，包括 当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压和实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压； 比较所述实际工作参数与进气加器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果; 判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求之后，还包括 若所述比较结果满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求，则判断当前工作状态计时器是否超时，若超时，则判断当前工作状态是否是冷却状态； 若不是冷却状态，则控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态，若是冷却状态，则判断工作循环计数器是否超出预设阈值； 若未超出，则控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环，将所述下一次工作循环作为当前工作循环，执行所述接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括 判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间，若大于第一预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热； 若小于第一预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间，若大于第二预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低； 若小于第二预设时间，则检测进气加热器供电电源的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间，若大于第三预设时间，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型包括 检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态； 若所述当前工作状态为预加热状态或后加热状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀故障的条件，所述进气加热器烧蚀故障的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器的第一标定工作电压并且小于进气加热继电器的第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间，若满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀； 若不满足所述进气加热器烧蚀故障的条件，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间，若满足进气加热继电器损坏接不通的条件，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果分析所述进气加热系统的部件发生的故障类型包括 检测所述当前工作状态是否为停顿状态和冷却状态两者中的任一状态，若所述当前工作状态为停顿状态或冷却状态，则判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间，若是，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。
6.—种控制器,其特征在于,包括 接收单元，用于当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数，所述实际工作参数至少包括进气加热器的实际电流、实际电压、实际温度以及进气加热器供电电源的实际电压； 比较单元，用于比较所述实际工作参数与进气加热系统在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果； 第一判断单元，用于判断所述比较结果是否满足进气加热系统在当前工作状态下正常工作的要求； 分析单元，用于所述判断单元的结果为否时，根据所述比较结果分析进气加热系统的部件发生的故障类型。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，还包括 第二判断单元，用于所述判断单元结果为是时，判断当前工作状态计时器是否超时； 第三判断单元，用于当前工作状态计时器超时的条件下，判断当前工作状态是否是冷却状态； 控制单元，用于当前工作状态不是冷却状态时，控制所述进气加热器进入当前工作状态的下一工作状态； 第四判断单元，用于当前工作状态是冷却状态时，判断工作循环计数器是否超出预设阈值； 循环控制单元，用于工作循环计数器未超出预设阈值时，控制进气加热器进入当前工作循环的下一次工作循环中，将所述下一次循环试验作为当前工作循环，触发所述接收单元。
8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述分析单元具体包括 第五判断单元，用于判断进气加热器的实际温度大于进气加热器的标定工作温度的时间是否大于第一预设时间； 第一确定单元，用于在所述第五判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器过热； 第一检测单元，用于在所述第五判断单元结果为否时，检测进气加热器供电电源的实际电压小于电源电压低阈值的时间是否大于第二预设时间； 第二确定单元，用于所述第一检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压低； 第二检测单元，用于所述第一检测单元结果为否时，检测进气加热器供电电池的实际电压大于电源电压高阈值的时间是否大于第三预设时间； 第三确定单元，用于所述第二检测单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器供电电源电压高。
9.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述分析单元具体包括 第三检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为预加热状态和后加热状态两者中的任一状态； 第六判断单元，用于在所述第三检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热器烧蚀的条件，所述进气加热器烧蚀的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流小于进气加热器的标定工作电流、所述进气加热器的实际电压大于进气加热继电器第一标定工作电压并且小于进气加热继电器第二标定工作电压，以及所述比较结果的持续时间大于第四预设时间； 第四确定单元，用于在所述第六判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热器烧蚀； 第七判断单元，用于所述第六判断单元结果为否时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏接不通的条件，所述进气加热继电器损坏接不通的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、所述进气加热器的实际电流为零、所述进气加热器的实际电压为零，并且所述比较结果的持续时间大于第五预设时间； 第五确定单元，用于在所述第七判断单元结果为是时，则确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏接不通。
10.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述分析单元具体包括 第四检测单元，用于检测所述当前工作状态是否为停顿状态或冷却状态之一； 第八判断单元，用于所述第四检测单元结果为是时，判断所述比较结果是否满足进气加热继电器损坏断不开的条件，所述进气加热继电器损坏断不开的条件为所述进气加热器的实际温度小于进气加热器的标定工作温度、进气加热器供电电源的实际电压值大于零，并且所述比较结果的持续时间大于第六预设时间； 第六确定单元，用于所述第八判断单元结果为是时，确定进气加热系统发生的故障类型为进气加热继电器损坏断不开。
11.一种进气加热系统故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括控制器、与控制器相连的传感器模块、与传感器模块相连的进气加热器、分别与传感器模块和进气加热器相连的电源模块； 所述控制器为权利要求6至10任一项所述的控制器； 所述传感器模块包括采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电压的第一电压传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际电流的电流传感器、采集所述实际工作参数中的进气加热器的实际温度的温度传感器和采集所述实际工作参数中进气加热器供电电源的实际电压的第二电压传感器。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 显示进气加热系统发生的故障类型对应的故障代码和工作循环的次数的显示器； 接收控制器发送的控制信号，并在进气加热系统发生故障时断开，以保护进气加热器的继电器。
全文摘要
本发明公开了一种进气加热系统故障诊断方法，所述方法包括在当前工作循环中，接收采集的进气加热器在当前工作状态下的实际工作参数；比较所述实际工作参数与进气加热器在当前工作状态下的标定工作参数，得到比较结果；判断所述比较结果是否满足进气加热器在当前工作状态下正常工作的要求，若不满足，则根据所述比较结果分析进气加热系统发生的故障类型。相应的，本发明还公开了一种进气加热系统故障诊断系统，本发明中，根据得到的比较结果分析是进气加热系统的哪个部件发生了何种故障，实现了进气加热系统的故障自诊断功能。
文档编号G01R31/00GK103064401SQ20121053703
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者李文广, 王裕鹏, 杨立锋, 田新伟 申请人:潍柴动力股份有限公司