一种可识别不同故障并响应的仪表显示方法与流程

1.本发明属于船机仪表技术领域，具体涉及一种可识别不同故障并响应的仪表显示方法。


背景技术：

2.随着排放升级，船用发动机也进入电控时代，和传统机械泵柴油机相比，电控发动机的故障呈现多元化，精细化的发展趋势，具体到详细故障可达上百种。另外对配套的要求也同步升高，如天然气发动机，除去发动机本身故障需要动作外，还另外配备有遥控系统、安保系统等配套系统，其系统性的故障也需要发动机动作进行响应。
3.传统的船机仪表为数码显示，通过新安装传感器的方式或者与ecu通讯的方式读取水温、转速、机油压、机油温等参数，并按法规要求进行相应故障报警及动作，监测故障较少，一般不超过十个，或者只能单纯显示有故障，但具体无法显示是何种故障。
4.新型的船机监控仪表可采用液晶显示屏，可直接显示从ecu中读取的故障码和参数，但其成本较高，操作相对复杂，对船员要求较高，在当前市场环境下，还无法完全替代数码显示仪表。
5.当前配套电控发动机的数码显示仪表存在下列缺点：
6.1、现有技术能直观显示的故障较少，通过有限的参数显示及报警灯能区分不超过10个故障，剩余的故障统一以报警灯亮及蜂鸣进行声光报警，客户无法识别具体故障，不能满足对船用监控仪表准确显示各种故障的要求；
7.2、没有故障分级，客户无法判断故障的严重程度，尤其故障有限扭动作时，因为无法区分是否因为故障引起导致误判发动机存在问题，提高了服务成本；
8.3、与配套系统故障无法识别，如遥控系统电压低，此时发动机无故障，但故障表现为发动机转速无法提升，引起客户误判。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题是：提供一种可识别不同故障并响应的仪表显示方法，将发动机故障及配套系统故障重新编码显示，方便故障读取，故障严重程度直观，操作简单，将配套系统故障与发动机故障进行了区分，避免误判。
10.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
11.一种可识别不同故障并响应的仪表显示方法，发动机仪表通过can通讯与发动机和配套系统相连，发动机ecu将所述发动机的运行参数、故障码和响应动作发送给所述发动机仪表，所述配套系统将故障码发送给所述发送机仪表，所述发动机仪表将接收到的数据重新编码并在界面上进行显示；所述发动机仪表显示的故障码包括故障级别和故障编码，所述故障级别用于显示故障的严重程度，所述故障编码用于显示具体故障信息。
12.进一步的，所述发动机仪表设置有报警灯和多个用于显示发动机响应动作的状态灯，所述发动机的响应动作包括限扭、故障停机、急停、报警、主电失电、不充电、遥控、消音。
13.进一步的，所述故障级别包括轻微故障、一般故障、限扭故障、停机故障、配套系统故障。
14.进一步的，所述轻微故障为有可能影响非核心传感器功能，但一般不会对所述发动机运行造成影响的故障；所述一般故障为有可能对所述发动机运行造成影响，但未在控制程序中触发限扭及停机故障动作的故障；所述限扭故障为影响所述发动机正常运行，或者在高负载工况下发生故障存在风险，需要触发控制程序中限制输出扭矩动作，降低所述发动机输出功率的故障；所述停机故障为严重影响所述发动机运行，所述发动机继续运行存在极大风险，需要立即停机的故障；所述配套系统故障为因为所述配套系统异常引起的所述发动机不能正常工作的故障。
15.进一步的，当故障发生时，所述发动机仪表根据不同的故障级别响应如下：(1)发生故障为所述轻微故障、所述一般故障和所述配套故障中不需要引发限扭及停机的故障，所述报警灯亮，蜂鸣器报警；(2)发生故障为所述限扭故障和所述配套系统故障中需要限扭的故障,所述报警灯和限扭灯亮，所述蜂鸣器报警；(3)发生故障为所述停机故障和所述配套系统中需触发急停的故障，当所述配套系统和所述发动机仪表人为触发急停动作时，所述报警灯和急停灯亮且所述蜂鸣器报警，当发生故障导致停机、急停按钮无动作时，所述报警灯和故障停机灯亮，所述蜂鸣器报警。
16.进一步的，所述发动机仪表的响应(1)和(2)中的故障导致所述发动机停机时，所述报警灯和故障停机灯亮，所述蜂鸣器报警。
17.进一步的，所述发动机仪表显示的故障码还包括与故障动作对应的故障动作码，所述故障动作为所述发动机发生故障时在控制程序中设置的对外输出的信号及工况变化。
18.进一步的，所述发动机仪表显示的故障码优先显示故障严重度高的故障，再轮流闪烁显示其他故障。
19.进一步的，所述发动机仪表显示的故障码显示优先显示故障严重度高的故障，通过所述发动机仪表上的按钮选择显示其他故障。
20.进一步的，所述发动机仪表显示的故障码由四位数字组成。
21.采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
22.由于本发明的可识别不同故障并响应的仪表显示方法为发动机仪表通过can通讯与发动机和配套系统相连，发动机ecu将发动机的运行参数、故障码和响应动作发送给发动机仪表，配套系统将故障码发送给发送机仪表，发动机仪表将接收到的数据重新编码并在界面上进行显示；发动机仪表显示的故障码包括故障级别和故障编码，故障级别用于显示故障的严重程度，故障编码用于显示具体故障信息，该船机仪表为数码显示，通过增加数码管进行重新编码来展示故障，提供故障码对照表，可囊括所有发动机故障及配套系统故障，可以直接对应具体故障，方便读取，成本较低；且能够直观了解故障的严重程度；同时配套系统引发的故障也纳入了报警，并将配套系统故障与发动机故障进行了区分，避免了误判。
附图说明
23.图1本发明发动机仪表的示意图；
24.图2是本发明的原理框图；
25.图3是本发明可识别不同故障并响应的仪表显示方法的逻辑框图；
26.图4是故障码第一种实施方式的示意图；
27.图5是故障码第二种实施方式的示意图；
28.图中，1
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故障码，2
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故障级别，3
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故障编码，4
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故障动作码，5
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限扭灯，6
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故障停机灯，7
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急停灯，8
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报警灯，9
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参数显示区，10
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灯光显示区，11
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按钮区，12
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启动旋钮。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
30.本说明书中涉及到的方位均以附图所示为准，仅代表相对位置关系，不代表绝对位置关系。
31.如图1、图2、图4和图5共同所示，一种可识别不同故障并响应的仪表显示方法，发动机仪表通过can通讯与发动机和配套系统相连，发动机ecu将发动机的运行参数、故障码和响应动作发送给发动机仪表，配套系统将故障码发送给发送机仪表，发动机仪表将接收到的数据重新编码并在界面上进行显示。发动机仪表显示的故障码1包括故障级别2和故障编码3，故障级别2用于显示故障的严重程度，故障编码3用于显示具体故障信息。
32.如图4所示，发动机仪表显示的故障码1由四位数字组成，第一位数为故障级别2，例如可设置为：0
‑
停机故障，1
‑
限扭故障，2
‑
一般故障，3
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轻微故障，4
‑
配套系统故障，后三位为具体的故障编码3，每个种类可容纳999条故障，足够使用。
33.如图5所示，发动机仪表显示的故障码1还可以包括与故障动作对应的故障动作码4，故障动作为发动机发生故障时在控制程序中设置的对外输出的信号及工况变化，即第一位数仍然代表为故障级别2，第二位数代表故障动作，如限扭、停机，后两位数为具体的故障编码3，更加直观。
34.发动机仪表显示的故障码1优先显示故障严重度高的故障，如同时触发一般故障和限扭故障时，优先显示限扭故障，再轮流闪烁显示其他故障，也可通过发动机仪表上的按钮选择显示其他故障。
35.如图1所示，发动机仪表设置有报警灯8和多个用于显示发动机响应动作的状态灯，发动机的响应动作包括限扭、故障停机、急停、报警、主电失电、不充电、遥控、消音。发动机仪表的界面包括参数显示区9、灯光显示区11、按钮区11和用于启动发动机的启动旋钮12，参数显示区9用于显示转速、油压、水温、油温具体数值，报警灯8和状态灯均位于灯光显示区11。
36.故障级别2包括轻微故障、一般故障、限扭故障、停机故障、配套系统故障。轻微故障为有可能影响非核心传感器功能，但一般不会对发动机运行造成影响的故障；一般故障为有可能对发动机运行造成影响，但未在控制程序中触发限扭及停机故障动作的故障；限扭故障为影响发动机正常运行，或者在高负载工况下发生故障存在风险，需要触发控制程序中限制输出扭矩动作，降低发动机输出功率的故障；停机故障为严重影响发动机运行，发动机继续运行存在极大风险，需要立即停机的故障；配套系统故障为因为配套系统异常引起的发动机不能正常工作的故障。
37.如图3所示，当故障发生时，发动机仪表根据不同的故障级别2响应如下：
38.(1)发生故障为轻微故障、一般故障和配套故障中不需要引发限扭及停机的故障，报警灯8亮，蜂鸣器报警，发动机仪表声光报警，此时发动机运行。轻微故障如湿度传感器故
障，该传感器作用为根据环境温度湿度对发动机运行状态进行适度修正，其损坏基本不影响发动机运行。一般故障如节气门电压低，此时控制程序中不对发动机进行故障动作，但有可能影响发动机运行，视严重情况不同，可导致的后果不同，电压低对节气门动作可能影响不大，此时发动机表现正常运行；第二种可能节气门无法达到正常开启程度，此时发动机表现为动力不足；第三种可能节气门无法开启，此时发动机表现为停机，这三种情况下控制程序是一致的。
39.(2)发生故障为限扭故障和配套系统故障中需要限扭的故障如安保系统监测到燃气泄漏,报警灯8和限扭灯5亮，蜂鸣器报警，发动机仪表声光报警，此时发动机运行。发动机限扭故障如发动机氧传感器损坏后报错，此时发动机由闭环控制变更为开环控制，较大负载下存在拉缸的风险，因此在控制程序中设置此故障发生时对发动机进行限扭，避免进入较大负载。与一般故障导致的动力不足不同，此时限扭为控制程序控制主动动作。
40.上述(1)和(2)中的故障如导致发动机停机，报警灯8及故障停机灯6亮，蜂鸣器报警，发动机仪表声光报警。因为船舶对安全的要求较为严格，根据船规要求，因为故障导致的停机必须有相应的报警及控制动作，因此需要另设逻辑，将实际发生的后果进行判别，如一般故障节气门电压低及限扭故障点火系统故障，当故障较为严重导致发动机被负载压熄火，此时需要故障停机灯6亮，而非仅报警灯8或者报警及限扭灯5亮。
41.(3)发生故障为停机故障和配套系统中需触发急停的故障，如安保监测到明火，需根据不同情形进行判断。当配套系统和发动机仪表人为触发急停动作时，报警灯8和急停灯7亮且蜂鸣器报警，发动机仪表声光报警，当发生故障导致停机、急停按钮无动作时，则报警灯8和故障停机灯6亮，蜂鸣器报警，发动机仪表声光报警。
42.配套系统包括遥控系统、安保系统等。配套系统故障如遥控系统电压低，此故障导致发动机转速控制切换到遥控后转速无法提升，此故障下无需故障动作，因此需要报警灯8亮即可，此类故障可归类于一般故障。配套安保系统控制发动机燃气供应，燃气系统出现相应问题，则需要发动机给出响应，如汽化器汽化不良发生故障，安保系统监测到燃气压力异常波动，为保证发动机工作，此时需要发动机限扭，安保系统通过与发动机ecu通讯传输故障与限扭信号，此类故障可归类为配套系统限扭故障。如果燃气管路发生泄漏，存在失火风险，此时安保系统需要控制发动机紧急停机，安保系统通过通讯传输故障与停机信号，此类故障可归类与配套系统停机故障。
43.通过配套系统与发动机故障的区分，可以直观发现故障的原因在于自身还是其他，在发动机表现为动力不足，异常停机时，可以进行初步直观的判断，避免误判的发生。
44.本发明的可识别不同故障并响应的仪表显示方法通过发动机仪表将发动机ecu发送的运行参数、故障码和响应动作以及配套系统发送的故障码重新编码并在界面上进行显示，发动机仪表显示的故障码包括故障级别和故障编码，故障级别用于显示故障的严重程度，故障编码用于显示具体故障信息，方便故障读取，故障严重程度直观，操作简单，将配套系统故障与发动机故障进行区分，避免误判，并有效降低成本。
45.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本发明的保护范围是由所述权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，
但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。