[发明专利]一种汽车动力系统进气温度信号可靠性监测处理方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车整车动力传动系统的控制系统的领域，具体来说 就是控制系统对动力系统的进气温度进行采集、计算、监测并进行控 制的方法，本发明所述温度控制方法可广泛应用于汽油汽车、柴油汽 车及油电混合动力等不同类型汽车中的动力系统控制。

背景技术

汽车动力系统的进气温度是动力系统实现可靠控制的一个关键输 入参量。进气温度如果计算不准确，有故障诊断不出来，会造成发动 机耗油量高、污染物的排放量高，甚至损坏动力系统中的相关部件， 从而导致动力系统部件的可靠性和耐久性降低，提高了各部机的工艺 制造要求及考验标准。在目前已知的本技术领域中，很少有对动力系 统的进气温度进行精度，准确计算以及监测控制。极为少数的几种具 有监测功能的控制系统的监测控制方法也比较简单，如已公开的发明 专利CN200810117604.9所介绍的技术方案就具有不能达到实时、准确 的监测，因而导致对进气温度计算结果的误差大，精度较差，不应该 报故障时误报故障或该报故障时不能及时报出故障等缺陷。

此外，由于当前世界在车辆工程技术领域中，节能汽车以及新能 源汽车是发展趋势，其根本目的都是为了节约能源，降低污染物的排 放。这些节能及新能源汽车中通常具有的传统发动机进气系统、电驱 动系统、能源存储系统以及电控硬件系统等部分，而这些系统大多需 要利用大气温度信号作为其中一个输入对其进行工作状态进行监测和 控制。因此在节能汽车和新能源汽车的发展应用领域，对大气温度的 监测控制及故障诊断等更是一个新的研究方向。在此研究技术背景下， 本发明中的内容具有实际应用价值，为人类社会的技术发展带来进步。

发明内容

本发明的目的就是对汽车动力系统的传感器采集电信号进行解 释、范围校验、物理信号的转换、物理信号的监测及诊断、进气质量 流量的修正系数计算，进而实现对进气温度的高精度监测处理。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种汽车动力系统进气温度 信号可靠性监测处理方法，所述方法包括以下步骤：

(1)传感器采集与进气温度相关的模拟电信号并对其进行范围合 理性检测；

(2)将步骤(1)采集的电信号转换为温度物理信号；

(3)利用步骤(2)的温度物理信号分别进行进气质量流量的温 度修正系数计算，低通滤波处理及范围合理性检测；

(4)根据步骤(1)中对电信号及步骤(2)中对温度物理信号的 范围合理性检测结果确定信号质量等级；

(5)根据步骤(4)所确定的信号质量等级对分别输出处理后的 进气温度信号。

步骤(1)中使用的传感器是一种将进气温度传感器和进气质量流 量计集成在一起的集成式进气质量温度传感器，其采集的与进气温度 相关的模拟电信号是电压信号和脉宽调制信号PWM。

对模拟量电压信号进行合理性范围监测时，若电压输入信号超过 设定电压阈值V3，并且持续时间超过设定时间阈值t3，则监测系统显 示电压信号超出上限的故障，若电压输入信号低于设定电压阈值V4， 并且持续时间超过设定时间阈值t4，则监测系统显示电压信号低于下 限故障。

对脉宽调制信号PWM进行合理性范围监测时，如果PWM输入信号 占空比超过设定阈值PWM3，并且持续时间超过设定时间阈值t1，则监 测系统显示PWM信号占空比超出上限的故障，如果PWM输入信号占空 比低于设定阈值PWM4，并且持续时间超过设定时间阈值t2，则监测系 统显示PWM信号占空比低于下限的故障。

对PWM信号周期进行合理性范围监测，若PWM输入信号周期超过 周期阈值Period1，并且持续时间超过时间阈值t7，则监测系统显示 PWM信号周期超出上限故障；如果PWM输入信号周期低于周期阈值 Period2，并且持续时间超过时间阈值t8，则监测系统显示PWM信号周 期低于下限故障。

在将传感器采集的电信号转换为温度物理信号时，若电信号是模 拟量电压信号，电压值在V1和V2之间变化对应温度从T1到T2按线 性关系变换，当电压小于V1的值时，温度对应T2，电压大于V2的值 时温度对应为T1；若电信号是脉宽调制信号，脉宽调制信号的占空比 在PWM1和PWM2之间变化对应温度在T3到T4之间线性变换，占空比 小于PWM1的值时，温度对应T3，当占空比大于PWM2的值时，温度对 应T4。