防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法及系统与流程

1.本发明涉及一种方法及系统，尤其是一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法及系统。


背景技术：

2.随着车辆技术的不断发展，以及国家对环境保护的重视程度不断提升，对车辆的排放指标提出了更高的要求。对此，在柴油车辆中，一般通过安装尿素泵进行尿素喷射，以利用所喷射的尿素实现对车辆排放尾气中nox的处理。
3.为了保证排放处理的效果以及汽车电子的安全性，需对驱动时的尿素泵进行故障诊断，也即对尿素泵进行故障诊断变得必不可少。目前，多采用高低边驱动芯片对尿素泵进行驱动，如可采用型号为tle6244的芯片对尿素泵进行驱动。
4.当采用tle6244对尿素泵进行驱动时，型号为tle6244的芯片本身带有一部分故障诊断能力，但是所述故障诊断需在一定驱动条件下，具体如：对尿素泵低边驱动时，在on状态下只对oc(over current)过流进行检测，在off状态下，只能对ol(open load)开路和stg(short to ground)对地短路进行检测，其中，on状态为tle6244芯片对尿素泵正常驱动状态，off状态为tle6244芯片关闭对尿素泵的驱动状态。
5.但对部分型号的尿素泵驱动过程中，当tle6244芯片的驱动状态处于off状态且尿素泵在回传泵温时，会达到stg对地短路的故障条件，此时，tle6422芯片会诊断后报出故障，也即产生一种“误报出”的现象。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法及系统，其避免由于尿素泵温度回传导致误报故障，提高对尿素泵驱动的稳定性与可靠性。
7.按照本发明提供的技术方案，一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，所述防止驱动诊断故障误报的方法包括：
8.对一尿素泵以及用于对所述尿素泵驱动的tle6244芯片，在满足tle6244芯片的stg对地故障诊断条件时，tle6244芯片识别并锁存一stg对地预识别故障；
9.在信号同步阶段，对尿素泵的泵温回传信号采样，以基于所采样的泵温回传信号确定所述尿素泵的泵温状态，其中，
10.当所确定尿素泵的泵温状态为泵温异常时，则将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障，否则，将识别锁存stg对地预识别故障判定为非stg对地故障。
11.tle6244芯片识别并所锁存stg对地预识别故障的故障诊断条件包括：
12.tle6244芯片的驱动状态为off状态且tle6244芯片与尿素泵所连接的驱动连接线路上存在一低电平，其中，所述低电平的电压至少低于3.5v。
13.还包括泵温回传信号采样电路，其中，
14.泵温回传信号采样电路与驱动连接电路以及芯片驱动控制器mcu连接，以将所采样的泵温回传信号加载至芯片驱动控制器mcu内，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态；
15.芯片驱动控制器mcu与tle6244芯片连接，芯片驱动控制器mcu控制tle6244芯片的工作状态。
16.所述泵温回传信号采样电路包括电阻r1、电阻r2以及电阻r3，其中，
17.电阻r1的一端、电阻r2的一端以及电阻r3的一端均与驱动连接线路电连接，电阻r1的另一端接地，电阻r2的另一端接5v电压，电阻r3的另一端与电容c1的一端以及芯片驱动控制器mcu的icu端连接，电容c1的另一端接地。
18.芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态时，包括：
19.对泵温回传信号的边沿计数，其中，
20.当对泵温回传信号的边沿计数等于边沿计数阈值时，则判定尿素泵的泵温正常；
21.对泵温回传信号的边沿计数不等于边沿计数阈值时，则判定尿素泵的泵温异常且将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障。
22.边沿计数阈值为11；
23.当泵温回传信号的边沿计数为0时，则判定的stg对地故障为stg真实对地故障；
24.当泵温回传信号的边缘计数为10时，则判定的stg对地故障为stg短暂对地故障。
25.芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态时，包括：
26.确定泵温回传信号的占空比，并基于所确定的占空比计算尿素泵的当前温度；
27.基于尿素泵的当前温度、尿素泵的当前环境温度以及发动机工况确定尿素泵的泵温状态；其中，
28.基于占空比计算尿素泵的当前温度为：
[0029][0030]
k为确定尿素泵的占空比，k1为尿素泵在最低有效温度t1下的占空比，k2为尿素泵在最高有效温度下的占空比。
[0031]
在信号同步阶段，tle6244芯片的驱动状态为off状态；在信号同步阶段结束后，tle6244芯片的主驱动状态为on状态。
[0032]
一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的系统，对尿素泵以及用于对尿素泵驱动的tle6244芯片，其中，利用tle6244芯片对尿素泵驱动时，利用上述的方法防止驱动诊断故障误报。
[0033]
本发明的优点：在信号同步阶段，对尿素泵的泵温回传信号采样，以基于所采样的泵温回传信号确定所述尿素泵的泵温状态，当所确定尿素泵的泵温状态为泵温异常时，则将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障，从而可避免由于尿素泵温度回传导致误报故障，提高对尿素泵驱动的稳定性与可靠性。
附图说明
[0034]
图1为本发明防止驱动故障误报的一种实施例流程图。
[0035]
图2为本发明尿素泵与tle6244芯片以及芯片驱动控制器mcu配合的电路原理图。
具体实施方式
[0036]
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0037]
为了能避免由于尿素泵温度回传导致误报故障，提高对尿素泵驱动的稳定性与可靠性，对防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，本发明的一种实施例中，所述防止驱动诊断故障误报的方法包括：
[0038]
对一尿素泵以及用于对所述尿素泵驱动的tle6244芯片，在满足tle6244芯片的stg对地故障诊断条件时，tle6244芯片识别并锁存一stg对地预识别故障；
[0039]
在信号同步阶段，对尿素泵的泵温回传信号采样，以基于所采样的泵温回传信号确定所述尿素泵的泵温状态，其中，
[0040]
当所确定尿素泵的泵温状态为泵温异常时，则将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障，否则，将识别锁存stg对地预识别故障判定为非stg对地故障。
[0041]
具体地，尿素泵可采用现有常用的形式，尿素泵以及tle6244芯片的具体情况可与现有相一致，也即利用tle6244芯片对尿素泵的驱动方式以及过程均与现有相一致，具体以能满足对尿素泵的驱动为准。
[0042]
由上述说明，tle6244芯片对尿素泵驱动时，可进行驱动诊断，但由于尿素泵的工作特性，需要防止tle622芯片对尿素泵驱动时生成的stg对地故障出现误报的情况，误报也即当前的驱动诊断并非实际的stg对地故障。具体地，tle6244芯片识别并所锁存stg对地预识别故障的故障诊断条件包括：tle6244芯片的驱动状态为off状态且tle6244芯片与尿素泵所连接的驱动连接线路上存在一低电平，其中，所述低电平的电压至少低于3.5v。
[0043]
由上述说明可知，tle6244芯片的驱动状态为off状态，也即未对尿素泵进行驱动；一般地，tle6244芯片具有锁存能力，也即可对stg对地预识别故障存储。stg对地预识别故障，具体是指满足stg对地故障诊断条件生成的故障，且为未防误报处理的故障。
[0044]
本发明的一种实施例中，还包括泵温回传信号采样电路，其中，
[0045]
泵温回传信号采样电路与驱动连接电路以及芯片驱动控制器mcu连接，以将所采样的泵温回传信号加载至芯片驱动控制器mcu内，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态；
[0046]
芯片驱动控制器mcu与tle6244芯片连接，芯片驱动控制器mcu控制tle6244芯片的工作状态。
[0047]
具体实施时，利用泵温回传信号采样电路可实现泵温回传信号的采样，并在采样后加载至芯片驱动控制器mcu内。芯片驱动控制器mcu可采用现有常用的微处理芯片，图2中示出了芯片驱动控制器mcu、tle6244芯片以及尿素泵间的连接配合状态。图2中，芯片驱动控制器mcu提供tle6244工作所需的pwm信号、sck信号、cs信号、mosi信号以及miso信号，所提供的pwm信号、sck信号、cs信号、mosi信号以及miso信号，具体以能满足对tle6244芯片的工作为准。
[0048]
图2中，所述泵温回传信号采样电路包括电阻r1、电阻r2以及电阻r3，其中，
[0049]
电阻r1的一端、电阻r2的一端以及电阻r3的一端均与驱动连接线路电连接，电阻r1的另一端接地，电阻r2的另一端接5v电压，电阻r3的另一端与电容c1的一端以及芯片驱动控制器mcu的icu端连接，电容c1的另一端接地。
[0050]
具体实施时，在信号同步阶段，tle6244芯片的驱动状态为off状态；在信号同步阶
段结束后，tle6244芯片的主驱动状态为on状态。
[0051]
当tle6244芯片对stg对地预识别故障锁存，且在下次重新上电时，会首先进入起始阶段。在起始阶段，由芯片驱动控制器mcu通过pwm控制输出3个周期为300ms占空比为50％的驱动波形，进行与尿素泵握手，握手之后400ms内进入信号同步阶段。
[0052]
当进入信号同步阶段后，芯片驱动控制器mcu通过将pwm的电平输出为常低，此时，tle6244芯片的out1通道输出关闭，也即tle6244芯片的驱动状态为off状态，之后尿素泵在in管脚主动输出，以进行尿素泵温度信号的回传。此时，通过泵温回传信号采样电路将泵温回传信号加载至芯片驱动控制器mcu，以利用芯片驱动控制器mcu确定尿素泵的温度状态。
[0053]
尿素泵同步阶段结束后，芯片驱动控制器mcu以pwm方式进行tle6244芯片out1通道的驱动输出，以对尿素泵进行输出控制。
[0054]
本发明的一种实施例中，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态时，包括：
[0055]
对泵温回传信号的边沿计数，其中，
[0056]
当对泵温回传信号的边沿计数等于边沿计数阈值时，则判定尿素泵的泵温正常；
[0057]
对泵温回传信号的边沿计数不等于边沿计数阈值时，则判定尿素泵的泵温异常且将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障。
[0058]
具体实施时，尿素泵的泵温正常时，尿素泵的泵温回传信号一般为pwm信号，此时，可通过对泵温回传信号进行边沿计数，以基于边沿计数值确定泵温状态。
[0059]
本发明的一种实施例中，边沿计数阈值为11；
[0060]
当泵温回传信号的边沿计数为0时，则判定的stg对地故障为stg真实对地故障；
[0061]
当泵温回传信号的边缘计数为10时，则判定的stg对地故障为stg短暂对地故障。
[0062]
具体地，当泵温回传信号的边沿计数为0，也即尿素泵的泵温回传信号始终保持低电平状态，此时，边沿计数为0，因此，可判定的stg对地故障为stg真实对地故障。当边沿计数为10时，由于10小于边沿计数阈值11，此时，可认为有短暂的对地短路故障。stg真实对地故障、stg短暂对地故障均为stg对地故障。
[0063]
对于边沿计数阈值，一般与尿素泵的泵温回传信号的周期以及泵温回传信号的pwm波形相关，具体可根据尿素泵的工作特性确定得到。
[0064]
本发明的一种实施例中，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态时，包括：
[0065]
确定泵温回传信号的占空比，并基于所确定的占空比计算尿素泵的当前温度；
[0066]
基于尿素泵的当前温度、尿素泵的当前环境温度以及发动机工况确定尿素泵的泵温状态；其中，
[0067]
基于占空比计算尿素泵的当前温度为：
[0068][0069]
k为确定尿素泵的占空比，k1为尿素泵在最低有效温度t1下的占空比，k2为尿素泵在最高有效温度下的占空比。
[0070]
具体实施时，芯片驱动控制器mcu接收泵温回传信号后，基于泵温回传信号的周期以及高电平脉宽，以确定所述泵温回传信号的占空比，具体确定泵温回传信号占空比的方
式可与现有相一致，以能确定泵温回传信号的占空比为准。
[0071]
在确定占空比后，可采用上述方式确定尿素泵的当前温度。下面对确定尿素泵的当前温度的方式举例说明，具体为：
[0072]
对一尿素泵，根据最低有效温度(-40℃)对应的最低有效占空比(20％)、最高有效温度(90℃)对应的最高有效占空比(85％)，进行如下计算得到当前的采集温度：
[0073]
(占空比
–
20)/((85-20)/(85-(-40)))+(-40)
[0074]
例如当前的占空比为45％时，则通过如下计算得到当前温度为8.07℃，具体为：(45
–
20)/((85-20)/(85-(-40)))+(-40)＝8.07。
[0075]
因此，由上述说明可知，在进行尿素泵的泵温计算时，还需要知道尿素泵在最低有效温度t1下的占空比k1、以及尿素泵在最高有效温度下的占空比k2，具体地，最低有效温度t1下的占空比k1、在最高有效温度下的占空比k2一般可通过查询尿素泵的工作手册确定。
[0076]
本发明的一种实施例中，在确定尿素泵的当前温度后，结合当前的环境温度和发动机工况(如发动机转速，运行时间)判断泵温是否正常；具体判断尿素泵的泵温是否为异常的方式可为：基于泵温回传信号的低电平脉宽确定泵温是否异常。
[0077]
具体地，泵温回传信号的低电平脉宽可通过泵温回传信号的周期减去高电平脉宽得到。下面对结合当前环境温度以及发动机工况判断尿素泵的泵温是否正常的方式进行具体说明。
[0078]
将环境温度划分为四个区间，分别为-40℃到-15℃、-15℃到0℃、0℃到30℃以及30℃到80℃。其中，
[0079]
在环境温度为-40℃-15℃的情况下，则有：
[0080]
1)、发动机运行状态的转速为0时，尿素泵回传确定的泵温在-40℃到-20℃时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0081]
2)、发动机运行状态中转速不为0时，尿素泵回传确定的泵温在-20℃到8℃时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0082]
3)、其他情况下，尿素泵的泵温为异常状态。
[0083]
在环境温度为-15℃到0℃的情况下，则有：
[0084]
1)、发动机运行状态中的转速为0时，尿素泵回传确定的泵温在-20℃到8℃时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0085]
2)、发动机运行状态中转速不为0时，尿素泵回传确定的泵温在-10℃到10℃时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0086]
3)、其他情况下，尿素泵的泵温为异常状态。
[0087]
在环境温度为0℃到30℃的情况下，则有：
[0088]
1)、发动机运行状态中的转速为0时，对尿素泵回传确定的泵温，相对于环境温度t的区间为(t-5到t+10)时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0089]
2)、发动机运行状态中转速不为0时，对尿素泵回传确定的泵温，相对于环境温度t的区间为(t+3到t+15)时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0090]
3)、其他情况下，尿素泵的泵温为异常状态。
[0091]
在环境温度为30℃到80℃的情况下，则有：
[0092]
尿素泵的泵温最高温度为90℃，当尿素泵的泵温位于90℃之下时，需要参考如下
逻辑：
[0093]
1)、发动机运行状态中的转速为0时，对尿素泵回传确定的泵温，相对于环境温度t的区间为(t+5到t+18)时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0094]
2)、发动机运行状态中转速不为0时，对尿素泵回传确定的泵温，相对于环境温度t的区间为(t+8到t+25)时，则判定尿素泵的泵温为正常；
[0095]
3)、其他情况下，尿素泵的泵温为异常状态，如尿素泵的泵温达到或超过90℃时，都判定尿素泵的泵温异常。
[0096]
下面对异常判断进行聚类说明，一种实施例中：异常判断时，如在芯片驱动控制器mcu内部采集到的环境温度为45℃，发动机处于怠速状态，而此时确定到尿素泵回传温度为-20℃，此种情况即认为温度异常，也即低电平脉宽异常。当低电平脉宽异常时，一般还需要上报尿素泵的泵温异常。
[0097]
综上，可得到防止尿素泵驱动诊断故障误报的系统，对尿素泵以及用于对尿素泵驱动的tle6244芯片，其中，利用tle6244芯片对尿素泵驱动时，利用上述的方法防止驱动诊断故障误报。
[0098]
具体地，尿素泵、tle6244芯片的情况，以及防止驱动诊断故障误报的情况可参考上述说明，此处不再赘述。

技术特征：
1.一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，所述防止驱动诊断故障误报的方法包括：对一尿素泵以及用于对所述尿素泵驱动的tle6244芯片，在满足tle6244芯片的stg对地故障诊断条件时，tle6244芯片识别并锁存一stg对地预识别故障；在信号同步阶段，对尿素泵的泵温回传信号采样，以基于所采样的泵温回传信号确定所述尿素泵的泵温状态，其中，当所确定尿素泵的泵温状态为泵温异常时，则将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障，否则，将识别锁存stg对地预识别故障判定为非stg对地故障。2.根据权利要求1所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，tle6244芯片识别并所锁存stg对地预识别故障的故障诊断条件包括：tle6244芯片的驱动状态为off状态且tle6244芯片与尿素泵所连接的驱动连接线路上存在一低电平，其中，所述低电平的电压至少低于3.5v。3.根据权利要求2所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，还包括泵温回传信号采样电路，其中，泵温回传信号采样电路与驱动连接电路以及芯片驱动控制器mcu连接，以将所采样的泵温回传信号加载至芯片驱动控制器mcu内，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态；芯片驱动控制器mcu与tle6244芯片连接，芯片驱动控制器mcu控制tle6244芯片的工作状态。4.根据权利要求2所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，所述泵温回传信号采样电路包括电阻r1、电阻r2以及电阻r3，其中，电阻r1的一端、电阻r2的一端以及电阻r3的一端均与驱动连接线路电连接，电阻r1的另一端接地，电阻r2的另一端接5v电压，电阻r3的另一端与电容c1的一端以及芯片驱动控制器mcu的icu端连接，电容c1的另一端接地。5.根据权利要求2所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态时，包括：对泵温回传信号的边沿计数，其中，当对泵温回传信号的边沿计数等于边沿计数阈值时，则判定尿素泵的泵温正常；对泵温回传信号的边沿计数不等于边沿计数阈值时，则判定尿素泵的泵温异常且将识别锁存的stg对地预识别故障判定为stg对地故障。6.根据权利要求5所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，边沿计数阈值为11；当泵温回传信号的边沿计数为0时，则判定的stg对地故障为stg真实对地故障；当泵温回传信号的边缘计数为10时，则判定的stg对地故障为stg短暂对地故障。7.根据权利要求2所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，芯片驱动控制器mcu基于泵温回传信号确定尿素泵的泵温状态时，包括：确定泵温回传信号的占空比，并基于所确定的占空比计算尿素泵的当前温度；基于尿素泵的当前温度、尿素泵的当前环境温度以及发动机工况确定尿素泵的泵温状态；其中，
基于占空比计算尿素泵的当前温度为：k为确定尿素泵的占空比，k1为尿素泵在最低有效温度t1下的占空比，k2为尿素泵在最高有效温度下的占空比。8.根据权利要求1至7任一项所述的防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法，其特征是，在信号同步阶段，tle6244芯片的驱动状态为off状态；在信号同步阶段结束后，tle6244芯片的主驱动状态为on状态。9.一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的系统，其特征是，对尿素泵以及用于对尿素泵驱动的tle6244芯片，其中，利用tle6244芯片对尿素泵驱动时，利用上述权利要求1～权利要求8中任一项的方法防止驱动诊断故障误报。

技术总结
本发明涉及一种防止尿素泵驱动诊断故障误报的方法及系统。其包括：对一尿素泵以及用于对所述尿素泵驱动的TLE6244芯片，在满足TLE6244芯片的STG对地故障诊断条件时，TLE6244芯片识别并锁存一STG对地预识别故障；在信号同步阶段，对尿素泵的泵温回传信号采样，以基于所采样的泵温回传信号确定所述尿素泵的泵温状态，其中，当所确定尿素泵的泵温状态为泵温异常时，则将识别锁存的STG对地预识别故障判定为STG对地故障，否则，将识别锁存STG对地预识别故障判定为非STG对地故障。本发明避免由于尿素泵温度回传导致误报故障，提高对尿素泵驱动的稳定性与可靠性。对尿素泵驱动的稳定性与可靠性。对尿素泵驱动的稳定性与可靠性。


技术研发人员：李大明 臧润涛 张国磊 曹兴磊
受保护的技术使用者：卓品智能科技无锡股份有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/6/27