CN109252928A - 柴油机排气管路故障检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了柴油机排气管路故障检测方法和装置，以及时检测是否发生燃油喷射阀堵塞。所述柴油机排气管路上安装有一温度传感器，所述温度传感器位于氧化型催化器DOC下游、颗粒捕捉器DPF上游。所述故障检测方法包括：判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；若达到预设时长，判断所述温度传感器测得的温度值是否超过预设温度；若未超过预设温度，控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间，并再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀堵塞。

Description

柴油机排气管路故障检测方法和装置

技术领域

本发明涉及故障定位技术领域，更具体地说，涉及柴油机排气管路故障检测方法和装置。

背景技术

柴油机排气管路中需要安装DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒捕捉器)，用于捕集柴油机排气中未燃烧的碳颗粒。当DPF捕集的碳颗粒达到一定程度后需要再生，即通过高温将DPF内的碳颗粒燃烧掉，使DPF再次获得捕集碳颗粒的能力。“高温”的来源往往是通过燃油喷射阀100往DOC(diesel oxidation catalyst，氧化型催化器)上游的排气管中喷射燃油，喷射的燃油随排气进入DOC，经过DOC氧化后放热，热量提供给DOC下游的DPF，如图1所示。

但是，燃油喷射阀100在排气管中的工作环境恶劣，很容易堵塞，造成DPF不能获得高温环境，因此，有必要及时检测柴油机排气管路上是否发生燃油喷射阀堵塞故障。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了柴油机排气管路故障检测方法和装置，以及时检测是否发生燃油喷射阀堵塞。

一种柴油机排气管路故障检测方法，所述柴油机排气管路上安装有一温度传感器，所述温度传感器位于氧化型催化器DOC下游、颗粒捕捉器DPF上游；所述故障检测方法包括：

判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；

若达到预设时长，判断所述温度传感器测得的温度值是否超过预设温度；

若未超过预设温度，控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间，并再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀堵塞。

可选的，所述再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度之后，还包括：

若未超过所述预设温度，输出第二指示信号，用于指示DOC损坏。

可选的，所述燃油喷射阀的输送管上安装有流量计；

所述判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长之前，还包括：在柴油机进入再生燃油喷射阶段时，判断所述流量计的读数是否超过预设值，若否，输出第三指示信号，用于指示燃油喷射阀堵塞。

一种柴油机排气管路故障检测装置，所述柴油机排气管路上安装有一温度传感器，所述温度传感器位于氧化型催化器DOC下游、颗粒捕捉器DPF上游；所述柴油机排气管路故障检测装置包括：

第一判断单元，用于判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断出达到预设时长时，判断所述温度传感器测得的温度值是否超过预设温度；

远后喷射单元，用于在所述第二判断单元判断出未超过预设温度时，控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间；

第一输出单元，用于再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀堵塞。

可选的，所述第一输出单元还包括还用于在判断出未超过所述预设温度时，输出第二指示信号，用于指示DOC损坏。

可选的，所述燃油喷射阀的输送管上安装有流量计；

所述柴油机排气管路故障检测装置还包括第二输出单元，用于在柴油机进入再生燃油喷射阶段时，判断所述流量计的读数是否超过预设值，若否，输出第三指示信号，用于指示燃油喷射阀堵塞。

从上述的技术方案可以看出，本发明在柴油机进入再生燃油喷射阶段一段时间后开始测量DOC排气温度，如果该温度没有明显提升，说明发生了燃油喷射阀堵塞或DOC损坏，此时执行远后喷射并维持一定时间，通过远后喷射喷入的燃油会随排气一同进入DOC中，经过DOC氧化后发热，如果此时测得的DOC排气温度明显提升，说明DOC正常而燃油喷射阀堵塞。可见，本发明能够在DOC正常的前提下，及时检测到是否发生了燃油喷射阀堵塞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为现有技术公开的一种柴油机排气管路结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种柴油机排气管路结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种柴油机排气管路故障检测方法流程图；

图4为本发明实施例公开的一种柴油机排气管路故障检测方法流程图；

图5为本发明实施例公开的又一种柴油机排气管路结构示意图；

图6为本发明实施例公开的又一种柴油机排气管路故障检测方法流程图；

图7为本发明实施例公开的一种柴油机排气管路故障检测装置结构示意图；

图8为本发明实施例公开的又一种柴油机排气管路故障检测装置结构示意图。

具体实施方式

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。

本发明实施例公开了一种柴油机排气管路故障检测方法，该方法实施前需要在柴油机排气管路上安装一温度传感器200，温度传感器200位于DOC下游、DPF上游，用于测量DOC排气温度，如图2所示；则参见图3，该方法包括：

步骤S01：判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；若是，进入步骤S02；否则，返回步骤S01。

具体的，再生燃油喷射阶段是DPF再生控制过程中的一个环节。所述DPF再生控制过程描述如下：

当DPF需要再生时，驾驶员按下再生请求开关，柴油机ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)判断此时是否满足再生条件。通常情况下，所述再生条件包括：1)车辆完全静止，手刹拉起；2)车辆为空档状态；3)离合器处于未接合状态；4)刹车未被踩下；5)油门未被踩下；6)车辆处于原地怠速工况；7)水温高于预设水温，预设水温通常设为40℃。

若满足再生条件，ECU控制柴油机进入后处理的加热阶段，即提升柴油机转速(例如提升到1850rpm)以及减小柴油机进气节流阀开度，此时DOC排气温度初步提升到T1(当前工况下温度传感器200测得约280℃)，之后进入再生燃油喷射阶段。

在再生燃油喷射阶段下，控制燃油喷射阀100往DOC上游的排气管中喷射燃油，如果燃油喷射阀100不堵塞，则喷射的燃油随排气进入DOC，经过DOC氧化后放热，DOC排气温度进一步提高到T2(当前工况下温度传感器200测得约550℃)，通过燃油喷射阀100喷射燃油以维持排气温度在T2以上一段时间后(例如25分钟)，能够使DPF内的碳颗粒完全燃烧掉；这之后，控制燃油喷射阀100停止喷射燃油，降低柴油机转速(例如降低到1400rpm)并维持一段时间(约5分钟)以冷却排气管路，随后柴油机进入怠速并退出DPF再生功能。

而如果燃油喷射阀100堵塞，则喷射的燃油就不能随排气进入DOC，DOC排气温度不能获得进一步提升，无法完成DPF再生功能；如果DOC损坏，则燃油喷射阀100喷射的燃油随排气进入DOC后，DOC无法对其氧化放热，DOC排气温度同样不能获得进一步提升，无法完成DPF再生功能。

步骤S02：判断温度传感器200测得的温度值是否超过预设温度T1，若是，说明燃油喷射阀100不堵塞并且DOC未发生损坏，本次控制结束；若否，进入步骤S03。

具体的，由前述DPF再生控制过程可知，在柴油机进入再生燃油喷射阶段后，燃油喷射阀100堵塞和DOC损坏都会影响DOC排气温度，在柴油机进入再生燃油喷射阶段一段时间(例如30s)后，如果DOC排气温度相较于T1明显提升，就说明燃油喷射阀100不堵塞并且DOC未发生损坏。否则，如果DOC排气温度仍维持在T1附近没有明显提升，就说明发生了燃油喷射阀100堵塞或者DOC损坏。

步骤S03：控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间。

具体的，远后喷射是比上止点(上止点就是活塞到顶的位置)更远的喷射，通过远后喷射喷入的燃油不会在气缸内燃烧，而是随排气一同进入到DOC中，经过DOC氧化后放热。

步骤S04：判断温度传感器200测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，进入步骤S05；若否，本轮控制结束。

步骤S05：输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀100堵塞，本轮控制结束。

具体的，执行远后喷射一定时间(例如30s)后，如果DOC排气温度从T1提高到T2，就说明DOC正常而燃油喷射阀100堵塞，此时输出相应的指示信号提醒驾驶员及时维修。否则，如果DOC排气温度仍维持在T1附近没有明显提升，就说明发生了DOC损坏但不确定燃油喷射阀100是否堵塞。

综上，本发明实施例在柴油机进入再生燃油喷射阶段一段时间后测量DOC排气温度，如果该温度没有明显提升，说明发生了燃油喷射阀200堵塞或DOC损坏，此时控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间，通过远后喷射喷入的燃油会随排气一同进入DOC中，经过DOC氧化后发热，如果此时测得的DOC排气温度明显提升，说明DOC正常而燃油喷射阀200堵塞。可见，本发明实施例能够在DOC正常的前提下，及时检测到是否发生了燃油喷射阀200堵塞。

此外，由前文描述可知，本发明实施例还能够同时检测到DOC是否损坏，因此执行远后喷射一定时间后，如果温度传感器200测得的温度值仍维持在T1附近没有明显提升，可以输出指示DOC损坏的指示信号，以提醒驾驶员及时维修。对应的实施例如图4所示：

步骤S01：判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；若是，进入步骤S02；否则，返回步骤S01。

步骤S02：判断温度传感器200测得的温度值是否超过预设温度T1，若是，说明燃油喷射阀100不堵塞并且DOC未发生损坏，本次控制结束；若否，进入步骤S03。

步骤S03：控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间。

步骤S04：判断温度传感器200测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，进入步骤S05；若否，进入步骤S06。

步骤S05：输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀100堵塞，本轮控制结束。

步骤S06：输出第二指示信号，用于指示DOC损坏，本轮控制结束。

具体的，根据步骤S05和步骤S06输出的指示信号，驾驶员不仅能够检测到DOC是否损坏，还能在DOC正常的前提，及时检测到是否发生了燃油喷射阀200堵塞。从而，驾驶员能够很容易区分DPF不能获得高温环境是因为燃油喷射阀200堵塞导致还是DOC损坏导致。

可选的，燃油喷射阀100的输送管上安装有流量计300，如图5所示，对应的，所述柴油机排气管路故障检测方法如图6所示，包括：

步骤S11：在柴油机进入再生燃油喷射阶段时，判断流量计300的读数是否超过预设值，若否，进入步骤S12；否则，进入步骤S01；

步骤S12：输出第三指示信号，用于指示燃油喷射阀100堵塞，进入步骤S01。

步骤S01：判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；若是，进入步骤S02；否则，返回步骤S01。

步骤S02：判断温度传感器200测得的温度值是否超过预设温度T1，若是，说明燃油喷射阀100不堵塞并且DOC未发生损坏，本次控制结束；若否，进入步骤S03。

步骤S03：控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间。

步骤S04：判断温度传感器200测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，进入步骤S05；若否，进入步骤S06。

步骤S05：输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀100堵塞，本轮控制结束。

步骤S06：输出第二指示信号，用于指示DOC损坏，本轮控制结束。

具体的，图6所示实施例相较于图4所示实施例，增加了步骤S11和步骤S12，从而，无论DOC是否正常，都能根据第三指示信号直接确定燃油喷射阀100是否堵塞。

与前文公开的方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种柴油机排气管路故障检测装置，所述柴油机排气管路上安装有一温度传感器，所述温度传感器位于氧化型催化器DOC下游、颗粒捕捉器DPF上游；如图7所示，所述柴油机排气管路故障检测装置包括：

第一判断单元10，用于判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；

第二判断单元20，用于在所述第一判断单元10判断出达到预设时长时，判断所述温度传感器测得的温度值是否超过预设温度；

远后喷射单元30，用于在所述第二判断单元20判断出未超过预设温度时，控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间；

第一输出单元40，用于再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀堵塞。

可选的，所述第一输出单元40还包括还用于在判断出未超过所述预设温度时，输出第二指示信号，用于指示DOC损坏。

可选的，所述燃油喷射阀的输送管上安装有流量计；

参见图8，所述柴油机排气管路故障检测装置还包括第二输出单元50，用于在柴油机进入再生燃油喷射阶段时，判断所述流量计的读数是否超过预设值，若否，输出第三指示信号，用于指示燃油喷射阀堵塞。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于系统实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种柴油机排气管路故障检测方法，其特征在于，所述柴油机排气管路上安装有一温度传感器，所述温度传感器位于氧化型催化器DOC下游、颗粒捕捉器DPF上游；所述故障检测方法包括：

判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；

若达到预设时长，判断所述温度传感器测得的温度值是否超过预设温度；

若未超过预设温度，控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间，并再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀堵塞。

2.根据权利要求1所述的柴油机排气管路故障检测方法，其特征在于，所述再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度之后，还包括：

若未超过所述预设温度，输出第二指示信号，用于指示DOC损坏。

3.根据权利要求1或2所述的柴油机排气管路故障检测方法，其特征在于，所述燃油喷射阀的输送管上安装有流量计；

所述判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长之前，还包括：在柴油机进入再生燃油喷射阶段时，判断所述流量计的读数是否超过预设值，若否，输出第三指示信号，用于指示燃油喷射阀堵塞。

4.一种柴油机排气管路故障检测装置，其特征在于，所述柴油机排气管路上安装有一温度传感器，所述温度传感器位于氧化型催化器DOC下游、颗粒捕捉器DPF上游；所述柴油机排气管路故障检测装置包括：

第一判断单元，用于判断柴油机进入再生燃油喷射阶段的时长是否达到预设时长；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断出达到预设时长时，判断所述温度传感器测得的温度值是否超过预设温度；

远后喷射单元，用于在所述第二判断单元判断出未超过预设温度时，控制柴油机喷油器执行远后喷射并维持一定时间；

第一输出单元，用于再次判断所述温度传感器测得的温度值是否超过所述预设温度，若是，输出第一指示信号，用于指示DOC正常而燃油喷射阀堵塞。

5.根据权利要求4所述的柴油机排气管路故障检测装置，其特征在于，所述第一输出单元还包括还用于在判断出未超过所述预设温度时，输出第二指示信号，用于指示DOC损坏。

6.根据权利要求4或5所述的柴油机排气管路故障检测装置，其特征在于，所述燃油喷射阀的输送管上安装有流量计；

所述柴油机排气管路故障检测装置还包括第二输出单元，用于在柴油机进入再生燃油喷射阶段时，判断所述流量计的读数是否超过预设值，若否，输出第三指示信号，用于指示燃油喷射阀堵塞。