CN110454261A - 一种hc喷嘴堵塞的监控方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种HC喷嘴堵塞的监控方法、装置及系统，该监控方法首先获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度。然后基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量。之后基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态。可见，本方案是利用柴油机氧化催化器的上游温度以及下游温度，采用能量守恒定律，计算出HC实际喷射量，监控方法简单，除此，该监控方法不受地域的限制，如可以在服务站外的任何地方监控。
Description
技术领域
本发明涉及故障检测技术领域，具体涉及一种HC喷嘴堵塞的监控方法、 装置及系统。
背景技术
目前，在柴油机的后处理系统中，将碳氢化合物HC喷射在柴油机氧化催 化器DOC中被氧化，为柴油机颗粒捕集器DPF再生以及SCR反应提供相应的温 度环境，进而加快DPF被动再生以及SCR反应的速度。
其中，温度的高低与HC的实际喷射量有直接的关系，因此需要对HC的实 际喷射量进行监控。目前，HC实际喷射量的监控是在HC喷射使用一段时间后， 在服务站通过通讯服务诊断工具对HC喷嘴进行服务诊断，具体为，对HC喷射 流量进行积分，如果在预设时间内，积分值达到预设限值，则认为HC喷嘴堵 塞。
然而，目前的监控方式必须在服务站进行监控，并且HC的实际喷射流量 为需求喷射流量，并非实际喷射量，使得喷嘴状态的检测结果不准确。一旦 HC喷嘴的实际喷射量与需求喷射量差异过大，则会导致DOC转化效率低，影 响DPF再生及SCR反应。
因此，如何提供一种HC喷嘴堵塞的监控方法，能够准确且简便的确定喷 嘴的堵塞状态，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种HC喷嘴堵塞的监控方法，能够准确 的确定喷嘴的堵塞状态，且监控方法简单。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种HC喷嘴堵塞的监控方法，包括：
获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温 度；
基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下 游温度，确定出HC实际喷射量；
基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的 堵塞状态。
可选的，所述基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧 化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量，包括：
根据公式以及 确定出所述HC实际喷射量；
其中，Q实际为燃油的实际放热量，t下游为所述柴油机氧化催化器的下游温 度，t上游为所述柴油机氧化催化器的上游温度，C为排气热容，m排气为排气质 量流量，Q'为散热量，其中散热量可以包括对流散热以及辐射散热等，e为 HC转化效率，Q燃油为喷射燃油的理论放热量，f为燃油热值，例如为41000J/g， m燃油为喷射燃油的质量流量，单位为g/s，q泄漏为进入DOC的HC的未反应的 泄漏燃油量，q燃油为所述HC实际喷射量。
可选的，所述基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所 述HC喷嘴的堵塞状态，包括：
确定所述HC喷射理论需求量与所述HC实际喷射量的差值；
当所述差值大于等于第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴 堵塞状态；当所述差值小于所述第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态 为喷嘴畅通状态。
可选的，还包括：
获取发动机的运行参数；
基于所述运行参数，当所述运行参数符合预设条件时，控制HC喷射量为 所述喷射理论需求量。
可选的，所述运行参数包括发动机在正常模式时的运行时间、排气质量、 排气流量、扭矩设定值、发动机温度、环境温度、环境压力、发动机转速、 油箱液位。
一种HC喷嘴堵塞的监控装置，包括：
第一获取模块，用于获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机 氧化催化器的下游温度；
第一确定模块，用于基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴 油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量；
第二确定模块，用于基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量， 确定所述HC喷嘴的堵塞状态。
可选的，所述第一确定模块包括：
计算单元，用于根据公式Q实际+Q'＝eQ燃油、以及确定出所述HC实际喷射量；
其中，Q实际为燃油的实际放热量，t下游为所述柴油机氧化催化器的下游温 度，t上游为所述柴油机氧化催化器的上游温度，C为排气热容，m排气为排气质 量流量，Q'为散热量，其中散热量可以包括对流散热以及辐射散热等，e为 HC转化效率，Q燃油为喷射燃油的理论放热量，f为燃油热值，例如为41000J/g， m燃油为喷射燃油的质量流量，单位为g/s，q泄漏为进入DOC的HC的未反应的 泄漏燃油量，q燃油为所述HC实际喷射量。
可选的，所述第二确定模块包括：
第一确定单元，用于确定所述HC喷射理论需求量与所述HC实际喷射量 的差值；
第二确定单元，用于当所述差值大于等于第一预设值时，确定所述HC 喷嘴的堵塞状态为喷嘴堵塞状态；当所述差值小于所述第一预设值时，确定 所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴畅通状态。
可选的，还包括：
第二获取模块，用于获取发动机的运行参数；
控制模块，用于基于所述运行参数，当所述运行参数符合预设条件时， 控制HC喷射量为所述喷射理论需求量。
一种HC喷嘴堵塞的监控系统，包括任意一项上述的HC喷嘴堵塞的监控 装置。
基于上述技术方案，本发明实施例提供了一种HC喷嘴堵塞的监控方法， 首先获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温 度。然后基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器 的下游温度，确定出HC实际喷射量。之后基于所述HC实际喷射量以及HC 喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态。可见，本方案是利用柴油机 氧化催化器的上游温度以及下游温度，采用能量守恒定律，计算出HC实际喷 射量，监控方法简单，除此，该监控方法不受地域的限制，如可以在服务站 外的任何地方监控。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控方法的又一流程示意 图；
图3为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控方法的又一流程示意 图；
图4为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控方法的又一流程示意 图；
图5为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控装置的又一结构示意 图；
图7为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控装置的又一结构示意 图；
图8为本发明实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控装置的又一结构示意 图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本实施例提供的一种HC喷嘴堵塞的监控方法，包括：
S11、获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下 游温度；
本实施例中，通过在正常模式柴油机氧化催化器DOC转化效率一定的条 件下，根据柴油机氧化催化器DOC的上游温度以及下游温度的变化，计算出 燃油的实际放热量，进而推导出HC实际喷射量。因此，本步骤首先获取柴油 机氧化催化器的上游温度t上游以及所述柴油机氧化催化器的下游温度t下游。
S12、基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器 的下游温度，确定出HC实际喷射量；
具体的，如图2所示，本实施例提供了一种基于所述柴油机氧化催化器 的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量的 具体实现方法，包括：
S21、根据公式以及确定出所述HC实际喷射量；
其中，Q实际为燃油的实际放热量，t下游为所述柴油机氧化催化器的下游温 度，t上游为所述柴油机氧化催化器的上游温度，C为排气热容，m排气为排气质 量流量，Q'为散热量，其中散热量可以包括对流散热以及辐射散热等，e为 HC转化效率，Q燃油为喷射燃油的理论放热量，f为燃油热值，例如为41000J/g， m燃油为喷射燃油的质量流量，单位为g/s，q泄漏为进入DOC的HC的未反应的 泄漏燃油量，q燃油为所述HC实际喷射量。
具体的，本实施例首先根据公式一将排气热容 C、排气质量流量m排气、柴油机氧化催化器的上游温度t上游、柴油机氧化催化 器的下游温度t下游代入该公式一，计算出燃油的实际放热量Q实际。
然后根据公式二Q实际+Q'＝eQ燃油，将计算出的燃油的实际放热量Q实际、散热 量Q'以及HC转化效率e代入公式二，计算出喷射燃油的理论放热量Q燃油。
之后，将计算出的喷射燃油的理论放热量Q燃油以及燃油热值f代入公式三计算出
最后，根据公式四将计算出的以及进入DOC的 HC的未反应的泄漏燃油量q泄漏代入公式四，得到HC实际喷射量q燃油。
S13、基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC 喷嘴的堵塞状态。
具体的，如图3所示，本实施例提供了一种基于所述HC实际喷射量以及 HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态的具体实现方法，包括：
S31、确定所述HC喷射理论需求量与所述HC实际喷射量的差值；
S32、当所述差值大于等于第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态 为喷嘴堵塞状态；当所述差值小于所述第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵 塞状态为喷嘴畅通状态。
可见，在本实施例中，若HC喷射理论需求量与HC实际喷射量的差值大 于等于第一预设值，则认为HC喷嘴畅通。若HC喷射理论需求量与所述HC 实际喷射量的差值小于第一预设值时，则认为HC喷嘴堵塞，此时可以发送故 障报警。
在上述实施例的基础上，如图4所示，本实施例在对HC喷嘴堵塞状态监 控之前，还可以进一步确定车辆的运行状况，当运行状况满足监控条件后， 才触发上述步骤S11。
具体的，包括：
S41、获取发动机的运行参数；
S42、基于所述运行参数，当所述运行参数符合预设条件时，控制HC喷 射量为所述喷射理论需求量。
其中，所述运行参数包括发动机在正常模式时的运行时间、排气质量、 排气流量、扭矩设定值、发动机温度、环境温度、环境压力、发动机转速、 油箱液位。
即，本实施例可以满足下述任一条件时，发送HC喷射监控请求，通过 DOC前的HC喷射系统喷射一定量燃油。
①DOC上游温度传感器测量值在一定范围内；
②DOC下游温度传感器测量值在一定范围内；
③发动机在正常(Normal)模式的运行时间大于限值；
④排气质量流量在一定范围内；
⑤扭矩设定值大于限值；
⑥发动机温度大于限值；
⑦环境温度大于限值；
⑧环境压力大于限值；
⑨发动机转速大于限值；
⑩油箱液位大于限值。
可见，本实施例保证了车辆在正常模式下根据车辆行驶里程、燃油消耗 量或发动机运行时长等参数，在DOC转化效率一定的条件下，主动监控HC 喷射量。
在上述实施例的基础上，如图5所示，本实施例还提供了一种HC喷嘴堵 塞的监控装置，包括：
第一获取模块51，用于获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油 机氧化催化器的下游温度；
第一确定模块52，用于基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述 柴油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量；
第二确定模块53，用于基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求 量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态。
如图6所示，本实施例提供的HC喷嘴堵塞的监控装置中，所述第一确定 模块52包括：
计算单元61，用于根据公式 以及确定出所述HC实际喷射量；
其中，Q实际为燃油的实际放热量，t下游为所述柴油机氧化催化器的下游温 度，t上游为所述柴油机氧化催化器的上游温度，C为排气热容，m排气为排气质 量流量，Q'为散热量，其中散热量可以包括对流散热以及辐射散热等，e为HC转化效率，Q燃油为喷射燃油的理论放热量，f为燃油热值，例如为41000J/g， m燃油为喷射燃油的质量流量，单位为g/s，q泄漏为进入DOC的HC的未反应的 泄漏燃油量，q燃油为所述HC实际喷射量。
在上述实施例的基础上，本实施例提供的HC喷嘴堵塞的监控装置中， 如图7所示，所述第二确定模块53包括：
第一确定单元71，用于确定所述HC喷射理论需求量与所述HC实际喷 射量的差值；
第二确定单元72，用于当所述差值大于等于第一预设值时，确定所述HC 喷嘴的堵塞状态为喷嘴堵塞状态；当所述差值小于所述第一预设值时，确定 所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴畅通状态。
除此，如图8所示，本实施例提供的HC喷嘴堵塞的监控装置，还包括：
第二获取模块81，用于获取发动机的运行参数；
控制模块82，用于基于所述运行参数，当所述运行参数符合预设条件时， 控制HC喷射量为所述喷射理论需求量。
该装置的工作原理请参见上述方法实施例，均为利用柴油机氧化催化器 的上游温度以及下游温度，采用能量守恒定律，计算出HC实际喷射量，监控 方法简单，并且，该监控方法不受地域的限制，如可以在服务站外的任何地 方监控。
除此，本实施例还提供了一种HC喷嘴堵塞的监控系统，包括任意一项上 述的HC喷嘴堵塞的监控装置。其工作原理请参见上述装置实施例，在此不重 复叙述。
综上，本发明实施例提供了一种HC喷嘴堵塞的监控方法、装置及系统， 该监控方法首先获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化 器的下游温度。然后基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机 氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量。之后基于所述HC实际喷射 量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态。可见，本方案是 利用柴油机氧化催化器的上游温度以及下游温度，采用能量守恒定律，计算 出HC实际喷射量，监控方法简单，除此，该监控方法不受地域的限制，如可 以在服务站外的任何地方监控。
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。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性 地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定 的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本 发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、 处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存 储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可 编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的 任意其它形式的存储介质中。
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的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明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 (10)
1.一种HC喷嘴堵塞的监控方法，其特征在于，包括：
获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度；
基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量；
基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态。
2.根据权利要求1所述的HC喷嘴堵塞的监控方法，其特征在于，所述基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量，包括：
根据公式Q实际+Q'＝eQ燃油、以及确定出所述HC实际喷射量；
其中，Q实际为燃油的实际放热量，t下游为所述柴油机氧化催化器的下游温度，t上游为所述柴油机氧化催化器的上游温度，C为排气热容，m排气为排气质量流量，Q'为散热量，其中散热量可以包括对流散热以及辐射散热等，e为HC转化效率，Q燃油为喷射燃油的理论放热量，f为燃油热值，例如为41000J/g，m燃油为喷射燃油的质量流量，单位为g/s，q泄漏为进入DOC的HC的未反应的泄漏燃油量，q燃油为所述HC实际喷射量。
3.根据权利要求1所述的HC喷嘴堵塞的监控方法，其特征在于，所述基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态，包括：
确定所述HC喷射理论需求量与所述HC实际喷射量的差值；
当所述差值大于等于第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴堵塞状态；当所述差值小于所述第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴畅通状态。
4.根据权利要求1所述的HC喷嘴堵塞的监控方法，其特征在于，还包括：
获取发动机的运行参数；
基于所述运行参数，当所述运行参数符合预设条件时，控制HC喷射量为所述喷射理论需求量。
5.根据权利要求4所述的HC喷嘴堵塞的监控方法，其特征在于，所述运行参数包括发动机在正常模式时的运行时间、排气质量、排气流量、扭矩设定值、发动机温度、环境温度、环境压力、发动机转速、油箱液位。
6.一种HC喷嘴堵塞的监控装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度；
第一确定模块，用于基于所述柴油机氧化催化器的上游温度以及所述柴油机氧化催化器的下游温度，确定出HC实际喷射量；
第二确定模块，用于基于所述HC实际喷射量以及HC喷射理论需求量，确定所述HC喷嘴的堵塞状态。
7.根据权利要求1所述的HC喷嘴堵塞的监控装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：
计算单元，用于根据公式Q实际+Q'＝eQ燃油、以及确定出所述HC实际喷射量；
其中，Q实际为燃油的实际放热量，t下游为所述柴油机氧化催化器的下游温度，t上游为所述柴油机氧化催化器的上游温度，C为排气热容，m排气为排气质量流量，Q'为散热量，其中散热量可以包括对流散热以及辐射散热等，e为HC转化效率，Q燃油为喷射燃油的理论放热量，f为燃油热值，例如为41000J/g，m燃油为喷射燃油的质量流量，单位为g/s，q泄漏为进入DOC的HC的未反应的泄漏燃油量，q燃油为所述HC实际喷射量。
8.根据权利要求1所述的HC喷嘴堵塞的监控装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：
第一确定单元，用于确定所述HC喷射理论需求量与所述HC实际喷射量的差值；
第二确定单元，用于当所述差值大于等于第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴堵塞状态；当所述差值小于所述第一预设值时，确定所述HC喷嘴的堵塞状态为喷嘴畅通状态。
9.根据权利要求1所述的HC喷嘴堵塞的监控装置，其特征在于，还包括：
第二获取模块，用于获取发动机的运行参数；
控制模块，用于基于所述运行参数，当所述运行参数符合预设条件时，控制HC喷射量为所述喷射理论需求量。
10.一种HC喷嘴堵塞的监控系统，其特征在于，包括如权利要求5-9中任意一项所述的HC喷嘴堵塞的监控装置。
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