CN110469403A - 汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法 - Google Patents

汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法。对压差值进行监测，同时采集车辆的环境温度Th、排气温度Tp、停车时长和启动时长数据，与T1‑t1二维表和/或T2‑t2二维表和/或T3‑t3二维表进行比对，判断车辆的压差管路是否结冰；在实测的压差值超过给定的上下限值时若判断为压差管路结冰，则延迟进行压差传感器故障报警；若判断为压差管路未结冰，则即刻进行压差传感器故障报警；车辆可以根据实际环境条件，在不同停车环境温度下判断压差管路结冰情况，以避免压差管路堵塞时对压差传感器误诊断。

Description

汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法。
背景技术
目前汽油机采用颗粒捕集器(GPF Gasoline Particle FilThr)来处理颗粒物排放，但GPF特别是底盘式GPF，当其工作在0℃以下气温时，运行过程中排气水分积累后停机由于水分凝结在压差管路通道，久而久之形成堵塞从而导致压差测量数值异常，若以该状态下的压差值来进行压差传感器诊断会出现误诊断。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能够避免压差管路堵塞时对压差传感器误诊断的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法。
本发明一种汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其技术方案为：
对压差值进行监测，同时采集车辆的环境温度Th、排气温度Tp、停车时长和启动时长数据，与T1-t1二维表和/或T2-t2二维表和/或T3-t3二维表进行比对，判断车辆的压差管路是否结冰；
在实测的压差值超过给定的上下限值时
若判断为压差管路结冰，则延迟进行压差传感器故障报警；
若判断为压差管路未结冰，则即刻进行压差传感器故障报警；
所述T1-t1二维表用于表征环境温度与结冰时间对应关系；
所述T2-t2二维表用于表征环境温度与融冰时间对应关系；
所述T3-t3二维表用于表征排气温度与融冰时间对应关系。
较为优选的，当环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长短于t2，且排气温度Tp高于T3的第三累计时长短于t3时，判断为压差管路结冰；
所述第一累计时长为停车状况下环境温度Th持续低于T1的累计时长；
所述第二累计时长为停车状况下在满足第一累计时长超过t1后，环境温度Th持续高于T2的累计时长；
所述第三累计时长为在满足第一累计时长超过t1、第二累计时长短于t2后，车辆启动且排气温度Tp高于T3的累计时长；
所述t1为停车状况下，车辆在环境温度T1情况下结冰所需时长；
所述t2为停车状况下，车辆发生结冰现象后，在环境温度T2情况下融冰所需时长；
所述t3为车辆发生结冰现象且启动后，在排气温度T3情况下融冰所需时长。
较为优选的，当环境温度Th低于T1的第一累计时长短于t1；或
环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长超过t2；或
环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长短于t2，且排气温度Tp高于T3；
则判断压差管路未结冰；
所述第一累计时长为停车状况下环境温度Th持续低于T1的累计时长；
所述第二累计时长为停车状况下在满足第一累计时长超过t1后，环境温度Th持续高于T2的累计时长；
所述第三累计时长为在满足第一累计时长超过t1、第二累计时长短于t2后，车辆启动且排气温度Tp高于T3的累计时长；
所述t1为停车状况下，车辆在环境温度T1情况下结冰所需时长；
所述t2为停车状况下，车辆发生结冰现象后，在环境温度T2情况下融冰所需时长；
所述t3为车辆发生结冰现象且启动后，在排气温度T3情况下融冰所需时长。
较为优选的，在第一累计时长计时过程中，若出现起动车辆再停机，则重新计时。
较为优选的，在第二累计时长计时过程中，若出现车辆起动或者环境温度Th低于温度T2，则重新计时。
较为优选的，在第三累计时长计时过程中，若出现车辆停机后再起动，则重新计时。
较为优选的，所述T1-t1二维表的构建方式为：
在不同的环境温度下，对停机车辆结冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征环境温度与结冰时间对应关系的T1-t1二维表。
较为优选的，所述T2-t2二维表的构建方式为：
在不同的环境温度下，对停机车辆融冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征环境温度与融冰时间对应关系的T2-t2二维表。
较为优选的，所述T3-t3二维表的构建方式为：
在不同排气温度下，对启动车辆融冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征排气温度与融冰时间对应关系的T3-t3二维表。
较为优选的，所述延迟进行压差传感器故障报警的方式为：
暂不报警，直至延长的时间达到不同进气温度或排气温度要求的融冰时间后，若实测的压差值依然超过给定的上下限值，则将压差传感器故障报出。
本发明的有益效果为：
1、对压差管路结冰情况进行监测，在结冰状况下采用延时报警，有效避免压差管路堵塞时对压差传感器误诊断，从而导致发动机工作异常和发动机故障灯频繁点亮，造成用户抱怨。
2、利用不同环境温度、排气温度下压差管路的结冰、融冰状态制作T1-t1二维表、T2-t2二维表、T3-t3二维表，将三个二维表作为结冰状态的判断标准，具有较高的准确性和参考价值。
3、对车辆的第一累计时间、第二累计时间和第三累计时间进行监测，能够严格记录车辆的结冰融冰过程，将复杂的结冰融冰过程量化为易于统计与判断的时间数据，简化了运算难度，同时具备高准确性。
附图说明
图1为本发明一种汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法的流程示意图；
图2为本发明结冰状态判断流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
当前的GPF压差传感器位于发动机催化器(TWC)后端的GPF管路上时，部分管路会存在拐弯布置，当环境温度过低时，排气产生的水气在发动机停止运行时会少量存在于弯管处并凝结，若反复有水气积累并凝结，就会造成管路的堵塞。但结冰可以在气温高、发动机在一定负荷下运转一段时间后融化。本方法通过结冰机理对是否结冰进行判断，并将结冰判断逻辑与压差判断设计成闭环诊断流程，以保证诊断系统在进行压差诊断时不会受结冰状态干扰。
由于管路结冰只会发生在停车后，而对颗粒捕集器压差管路结冰诊断始终发生在车辆起动后，在此之前会有车辆停机，浸置再到起动的过程，在该过程中存在以下三种情况：
a.停车时间长结冰/停车时间不长未结冰；
b.若结冰后，环境温度上升后时间满足融冰/时间不足未融冰(即结冰)；
c.若结冰后车辆起动，当排气温度上升后时间满足融冰/时间不足未融冰(即结冰)。
基于以上三种情况，车辆结冰需同时满足：
停车时间长结冰、环境温度上升时间不足未融冰、车辆起动排气温度上升时间不足未融冰。
而车辆未结冰则只需满足以下任意一点：
停车时间不长未结冰、停车时间长结冰后环境温度上升且时间满足融冰、停车时间长结冰后环境温度上升但时间不足未融冰而车辆起动排气温度上升后时间满足融冰这三种可能导致。
为了准确的对车辆的结冰状态进行判断，本方法通过实验对不同环境温度、排气温度下压差管路的结冰、融冰状态进行统计，构建了用于表征环境温度与结冰时间对应关系的T1-t1二维表、用于表征环境温度与融冰时间对应关系的T2-t2二维表和用于表征排气温度与融冰时间对应关系的T3-t3二维表。
三个表格如下：
T1-t1二维表：
环境温度T1(℃) -30 -20 -10 0
停车时间t1(min) 180 240 360 480
T2-t2二维表：
环境温度T2(℃) 10 20 30 40
停车时间t2(min) 50 40 30 10
T3-t3二维表：
环境温度T3(℃) 200 400 600 800
停车时间t3(min) 50 40 20 10
三个表格具体构建方式如下：
在不同的环境温度下，对停机车辆结冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征环境温度与结冰时间对应关系的T1-t1二维表；
在不同的环境温度下，对停机车辆融冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征环境温度与融冰时间对应关系的T2-t2二维表；
在不同排气温度下，对启动车辆融冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征排气温度与融冰时间对应关系的T3-t3二维表。
为了对结冰和融冰状态进行监测，本申请对压差值进行监测，同时采集车辆的环境温度Th、排气温度Tp、停车时长和启动时长数据，从而将结冰和融冰状态量化。再通过与T1-t1二维表和/或T2-t2二维表和/或T3-t3二维表进行比对，可实现车辆压差管路是否结冰的判断。
对压差管路结冰状态的判断：
当环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长短于t2，且排气温度Tp高于T3的第三累计时长短于t3时，判断为压差管路结冰；
所述第一累计时长为停车状况下环境温度Th持续低于T1的累计时长；
所述第二累计时长为停车状况下在满足第一累计时长超过t1后，环境温度Th持续高于T2的累计时长；
所述第三累计时长为在满足第一累计时长超过t1、第二累计时长短于t2后，车辆启动且排气温度Tp高于T3的累计时长；
所述t1为停车状况下，车辆在环境温度T1情况下结冰所需时长；
所述t2为停车状况下，车辆发生结冰现象后，在环境温度T2情况下融冰所需时长；
所述t3为车辆发生结冰现象且启动后，在排气温度T3情况下融冰所需时长。
对未结冰状态的判断：
当环境温度Th低于T1的第一累计时长短于t1；或
环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长超过t2；或
环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长短于t2，且排气温度Tp高于T3。
其中，在第一累计时长计时过程中，若出现起动车辆再停机，则重新计时。在第二累计时长计时过程中，若出现车辆起动或者环境温度Th低于温度T2，则重新计时。在第三累计时长计时过程中，若出现车辆停机后再起动，则重新计时。
其中，第一累计时长、第二累计时长、第三累计时长从停车时长和启动时长数据中获取。
实施例一
结冰只会发生在停车过程中，当停车时实际环境温度Th小于结冰温度设定点T1的时间超过t1时认为颗粒捕集器压差管路有结冰可能，如有结冰可能，则进入到融冰状态的判断，其中累计计算时间t1仅在最近一次停机后开始累计，如果出现起动车辆再停机，则在满足温度条件后从零开始重新累计时间，如T1-t1二维表所示，对环境温度T1的判断，当环境温度等于-20℃时，则车辆在停车240min后有管路结冰可能，如在-25度，则在(180+240)/2停车时间后有管路结冰可能，依此类推，表2及表3的意义与此类似。
实施例二
在判断管路结冰的情况下，是否融冰需要从环境自然融冰和排气加热融冰两步进行判断，车辆发动机ECU对环境温度进行监控，在不同的环境温度下车辆起动后，融冰速度会有不同，融冰速度随环境温度越低越慢。如T2-t2二维表，其可以准确描述不同气温下的融冰时间，t2仅在停机状态后温度高于表2最低温度(如示例的10℃)时开始累计时间，一旦车辆起动或者温度低于温度T2，则在满足温度条件后从零开始重新累计时间，判断融冰完成时非结冰标志位为真，未完成融冰时进入后一步排气温度的判断；
在上一步融冰判断仍为结冰可能时，当前车辆起动后，排气的融冰速度与排气温度直接相关，参考T3-t3二维表，当Th>T2超过t2时间或Tp>T3超过t3时间都可完成融冰，t3仅在起动后温度高于T3时开始计时，若中途停车再起动，则在T3满足温度条件后从零开始重新累计时间，非结冰标志位为真，当如上条件均不满足时结冰标志位为假。
ECU进行压差诊断是通过实测压差是否超过给定的上下限值来确定的(上下限根据正常状态测定的压差进行一定程度放大给出)，压差传感器测值不超限时，诊断通过；如果超限，首先读取非结冰判断结果，如果非结冰为假则暂不报出故障，直至延迟时间达到不同进气温度或排气温度要求的融冰时间后，若压差传感器测值仍超限，再将压差传感器故障报出。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于：
对压差值进行监测，同时采集车辆的环境温度Th、排气温度Tp、停车时长和启动时长数据，与T1-t1二维表和/或T2-t2二维表和/或T3-t3二维表进行比对，判断车辆的压差管路是否结冰；
在实测的压差值超过给定的上下限值时
若判断为压差管路结冰，则延迟进行压差传感器故障报警；
若判断为压差管路未结冰，则即刻进行压差传感器故障报警；
所述T1-t1二维表用于表征环境温度与结冰时间对应关系；
所述T2-t2二维表用于表征环境温度与融冰时间对应关系；
所述T3-t3二维表用于表征排气温度与融冰时间对应关系。
2.根据权利要求1所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于：当环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长短于t2，且排气温度Tp高于T3的第三累计时长短于t3时，判断为压差管路结冰；
所述第一累计时长为停车状况下环境温度Th持续低于T1的累计时长；
所述第二累计时长为停车状况下在满足第一累计时长超过t1后，环境温度Th持续高于T2的累计时长；
所述第三累计时长为在满足第一累计时长超过t1、第二累计时长短于t2后，车辆启动且排气温度Tp高于T3的累计时长；
所述t1为停车状况下，车辆在环境温度T1情况下结冰所需时长；
所述t2为停车状况下，车辆发生结冰现象后，在环境温度T2情况下融冰所需时长；
所述t3为车辆发生结冰现象且启动后，在排气温度T3情况下融冰所需时长。
3.根据权利要求1所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于：
当环境温度Th低于T1的第一累计时长短于t1；或
环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长超过t2；或
环境温度Th低于T1的第一累计时长超过t1，且环境温度Th高于T2的第二累计时长短于t2，且排气温度Tp高于T3；
则判断压差管路未结冰；
所述第一累计时长为停车状况下环境温度Th持续低于T1的累计时长；
所述第二累计时长为停车状况下在满足第一累计时长超过t1后，环境温度Th持续高于T2的累计时长；
所述第三累计时长为在满足第一累计时长超过t1、第二累计时长短于t2后，车辆启动且排气温度Tp高于T3的累计时长；
所述t1为停车状况下，车辆在环境温度T1情况下结冰所需时长；
所述t2为停车状况下，车辆发生结冰现象后，在环境温度T2情况下融冰所需时长；
所述t3为车辆发生结冰现象且启动后，在排气温度T3情况下融冰所需时长。
4.根据权利要求2所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于：在第一累计时长计时过程中，若出现起动车辆再停机，则重新计时。
5.根据权利要求2所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于：在第二累计时长计时过程中，若出现车辆起动或者环境温度Th低于温度T2，则重新计时。
6.根据权利要求2所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于：在第三累计时长计时过程中，若出现车辆停机后再起动，则重新计时。
7.根据权利要求1所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于，所述T1-t1二维表的构建方式为：
在不同的环境温度下，对停机车辆结冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征环境温度与结冰时间对应关系的T1-t1二维表。
8.根据权利要求1所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于，所述T2-t2二维表的构建方式为：
在不同的环境温度下，对停机车辆融冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征环境温度与融冰时间对应关系的T2-t2二维表。
9.根据权利要求1所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于，所述T3-t3二维表的构建方式为：
在不同排气温度下，对启动车辆融冰所需时长进行统计，根据统计数据构建用于表征排气温度与融冰时间对应关系的T3-t3二维表。
10.根据权利要求1所述的汽油机颗粒捕集器压差管路结冰延迟诊断方法，其特征在于，所述延迟进行压差传感器故障报警的方式为：
暂不报警，直至延长的时间达到不同进气温度或排气温度要求的融冰时间后，若实测的压差值依然超过给定的上下限值，则将压差传感器故障报出。
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