CN112287538B - 一种汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃油蒸发泄露监测方法。一种汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，利用远程采集系统将ECU计算出的油箱真空压力衰减梯度值传输到云端服务器上，通过云端服务器上搭建的模型对车辆在不同燃油液位时的真空压力衰减梯度值进行统计，生成相应的真空压力衰减梯度统计图；进行归一化无量纲参数处理，生成归一化无量纲参数统计图，归一化后的参数值为真空压力衰减梯度的值与故障阀值的比值，如果该归一化参数大于等于1，则会报出相应泄漏故障。根据云端服务器上泄漏诊断故障，找出某些鲁棒性较差的异常点，通过调用并分析异常点发生时刻汽车的运行参数，及时找出异常发生时的根本原因，并通过云端对燃油泄漏诊断开发数据进行在线优化。

Description

一种汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法
技术领域
本发明涉及一种燃油蒸发泄露监测方法，尤其是涉及一种国六汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测方法。
背景技术
近年来国家越来越重视环境保护，倡导打好“蓝天保卫战”，对轻型汽油机排放也提出了越来越高的要求，目前轻型汽油机国六标准也已出台，其对轻型汽油机OBD系统要求越来越高，国六标准在国五标准基础上增加了多项监测要求，其中之一就是蒸发排放监测，目的是防止燃油蒸发系统中的汽油泄漏到大气中污染环境，目前国六法规要求当燃油蒸发系统出现超过1mm以上(有的国家可能更严如0.5mm或更小)故障时必须报出相应故障并及时点亮MIL灯以提醒客户及时对车辆进行维修。
燃油蒸发泄漏监测的原理是通过抽真空后，测量不同液位时油箱中的真空压力衰减梯度大小来判断是否有泄漏。但在燃油蒸发泄漏诊断监测标定开发过程中有时会遇到一些难点，如不同的车辆散差，油箱真空压力衰减梯度表现可能有会一定的差异，而由于试验车辆和人力资源成本以及开发周期问题，不可能每个工况点和每台车辆的差异都可能完全考虑进去，有时售后经常发现报1mm泄漏故障，引起客户抱怨，原因既可能是燃油蒸发系统出现硬件问题，也有可能是燃油泄漏诊断开发数据鲁棒性不好，误报1mm泄漏故障。
当前燃油泄漏诊断标定开发基本都是在线下进行的，标定都是通过人工在实车上连接ECU来采集大量的数据文件，如dat文件，再通过一个一个的打开测量数据、导出数据并分析数据后，通过excel等工具来对比分析结果，发现问题后再人工到实车上修改数据并采集数据后分析鲁棒性结果，不仅花费大量的开发时间，并且会因采集的数据相对有限，导致一些工况考虑不周全，增加售后出问题概率及维修成本。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种远程燃油泄漏诊断的远程监测及优化方法，基于现代不断发展的大数据及云技术，实现远程监测车辆的实时状态，有关车辆关于泄漏诊断的运行参数都会实时传输到云服务平台上并实时记录下来，OBD工程师能够实时读取车辆相关运行数据，当发现车辆有异常时，不仅能够及时发现问题，还能够通过远程及时优化泄漏诊断开发参数，在汽车开发阶段及时发现和解决燃油蒸发泄漏诊断问题，即保证了车辆量产后具有较好的鲁棒性，同时大量减小了售后及开发阶段的人力物力成本。
本发明采用的技术方案：
一种汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，其实现过程如下：
1)利用远程采集系统将ECU计算出的油箱真空压力衰减梯度值通过4G/5G/WIFI网络传输到云端服务器上，通过云端服务器上Simulink已搭建的Simulink模型对车辆在不同燃油液位时的真空压力衰减梯度值进行统计，生成相应的真空压力衰减梯度统计图；
2)进行归一化无量纲参数处理，生成归一化无量纲参数统计图，归一化后的参数值为真空压力衰减梯度的值与故障阀值的比值，如果该归一化参数大于等于1，则会报出相应泄漏故障。
所述的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，步骤1)中，(1)首先在云端创建任务，输入当前的燃油泄漏诊断软件A2L和标定数据Hex；(2)输出与燃油泄漏诊断相关的变量参数，通过云端发送给车载采集系统，车载采集系统采集到的数据实时传输到云端服务器上；(3)云服务器将采集到的变量参数通过已搭建的模型自动生成油箱真空压力衰减梯度值统计图，同时转换成无量纲参数统计分布图。
所述的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，根据云服务器上泄漏诊断故障，找出某些鲁棒性较差的异常点，通过调用并分析异常点发生时刻汽车的运行参数，及时找出异常发生时的根本原因，并通过云端对燃油泄漏诊断开发数据进行在线优化。当发现某些工况鲁棒性数据异常时，在云端服务器上直接对该工况下的燃油泄漏诊断标定参数进行在线实时优化并更新到车辆ECU中，根据云端采集到的数据结果表现持续对ECU数据进行优化更新直到达到工程目标为止。
所述的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，通过云端生成的油箱真空压力衰减梯度统计图和归一化的无量纲值统计图，能够清楚看到不同车辆和同一车辆在不同时刻真空压力衰减梯度的鲁棒性，并识别出可能的异常点，如果无故障车辆归一化后的参数超过1将会误报故障，如果有故障后的车辆归一化后的参数值小于1则会漏报故障，通过归一化后的参数大小能够清楚反映在开发阶段燃油泄漏诊断的鲁棒性。
采用本发明汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，不仅在开发阶段可快速发现燃油泄漏诊断鲁棒性异常点及工况，通过调用并分析云服务器上所采集到的异常数据，及时找出故障发生时的根本原因，并进行远程在线优化，还可及时预先发现车辆可能存在的售后故障问题并及时解决，减小大量售后维修成本和客户抱怨。
其工作原理是：
(1)燃油泄漏诊断的基本原理：当诊断条件满足时，通过将油箱中的压力抽到一定负压，然后再关闭炭罐电磁阀和炭罐通风阀，使整个油箱系统处于一个密闭环境，ECU通过一段时间内的油箱压力变化来计算油箱内的真空压力衰减梯度来。
(2)利用远程采集设备将ECU计算出的油箱压力衰减梯度计算值通过4G/5G/WIFI网络输出给云端服务器。
(3)服务器上通过Simulink已搭建的模型能够对车辆在不同燃油液位时的真空压力衰减梯度值进行统计，生成相应的统计图，并可进行归一化无量纲参数处理，生成归一化无量纲参数统计图，归一化后的真空压力衰减梯度无量纲值为真空压力衰减梯度的值与标定故障阀值的比值。
(4)通过云端生成的油箱真空压力衰减梯度统计图和归一化的无量纲值统计图，能够清楚看到不同车辆和同一车辆在不同时刻真空压力衰减梯度的鲁棒性，并识别出可能的异常点，如果无故障车辆归一化后的参数超过1将会误报故障，如果有故障后的车归一化后的参数值小于1则会漏报故障，通过归一化后的参数大小能够清楚反映在开发阶段燃油泄漏诊断的鲁棒性。
(5)通过调用并分析异常点发生时刻汽车的运行参数，并通过云端进行远程在线诊断开发优化，可以在开发阶段及时找出异常发生可能存在的根本原因并及时得到解决，既满足了法规要求，也大大减少了量产车误报故障及售后抱怨的概率。
发明有益效果：
1、本发明远程燃油泄漏诊断的远程监测及优化方法，通过云端技术远程在线对燃油泄漏诊断进行标定优化，通过云端生成的油箱真空压力衰减梯度统计图和归一化的无量纲参数统计图，能够清楚的看到不同车辆和同一车辆在不同时刻真空压力衰减梯度的鲁棒性，及时识别出可能的异常点，如果归一化后的参数超过1将误报泄漏故障，归一化后的参数值小于1则不会报故障，通过归一化后的参数大小也能够清楚的反映在开发阶段燃油泄漏诊断的鲁棒性。通过远程采集数据并自动生成归一化的鲁棒性结果图，可以在云服务器上清楚的看到大量的实车数据，及时发现车辆存在的鲁棒性问题，并直接在云服务器上远程在线优化，节省大量的开发和售后成本，可最大限度的降低车辆量产后风险。
2、本发明远程燃油泄漏诊断的远程监测及优化方法，通过调用并分析异常点发生时刻汽车的运行参数，可以在线优化燃油泄漏诊断开发参数，在开发阶段及时找出异常发生可能存在的根本原因并及时解决，既满足了法规要求，也大大减少了量产车误报故障及售后抱怨的概率。利用云服务器对燃油蒸发泄漏诊断参数进行处理分析，具有很明显的可靠性，高效性，实时性及操作便利性等众多优点。
3、本发明远程燃油泄漏诊断的远程监测及优化方法，通过在开发过程中的所有实验车上安装带有可实时监测和记忆功能的远程行车记录设备，通过云服务器可以实时监测每辆车的运行参数并可实现在线诊断开发，当某一辆车所测量的真空压力衰减梯度出现异常时，可以通过云端的数据统计及时看到，相关工程师可以实时调取相关参数来判断相关车辆的状态，通过分析数据，及时找到问题的产生的原因，可节省大量的时间以及人力和物力成本，不仅能够在开发阶段就及时发现相关硬件问题，还能够通过及时优化相关泄漏诊断标定开发参数来增强标定开发的鲁棒性，在满足轻型车国六排放法规要求的基础上最大限度的避免车辆量产后的误报泄漏故障现象，最大限度的增强开发阶段标定数据的鲁棒性，大大减少车辆量产后出现各售后误报1mm泄漏故障问题。
附图说明
图1为燃油蒸发系统结构简图；
图2抽真空后保压阶段油箱压力表现；
图3不同车辆真空衰减梯度对比统计图；
图4同一车辆不同液位下真空压力衰减梯度统计图；
图5归一化后的结果统计分布图；
图6为本发明远程燃油泄漏诊断的远程监测及优化方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
参见图6，本发明汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，实现过程如下：
1)利用远程采集系统将ECU计算出的油箱真空压力衰减梯度值通过4G/5G/WIFI网络传输到云端服务器上，通过云端服务器上Simulink已搭建的模型对车辆在不同燃油液位时的真空压力衰减梯度值进行统计，生成相应的真空压力衰减梯度统计图；
2)进行归一化无量纲参数处理，生成归一化无量纲参数统计图，归一化后的参数值为真空压力衰减梯度的值与故障阀值的比值，如果该归一化参数大于等于1，则会报出相应泄漏故障。
步骤1)中，(1)首先在云端创建任务，输入当前的燃油泄漏诊断软件A2L和标定数据Hex；(2)输出与燃油泄漏诊断相关的变量参数，通过云端发送给车载采集系统，车载采集系统采集到的数据实时传输到云端服务器上；(3)云服务器将采集到的变量参数通过已搭建的模型自动生成油箱真空压力衰减梯度值统计图，同时转换成无量纲参数统计分布图。
实施例2
本实施例的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，与实施例1不同的是，进一步的，根据云服务器上泄漏诊断故障，找出某些鲁棒性较差的异常点，通过调用并分析异常点发生时刻汽车的运行参数，及时找出异常发生时的根本原因，并通过云端对燃油泄漏诊断开发数据进行在线优化。当发现某些工况鲁棒性数据异常时，在云端服务器上直接对该工况下的燃油泄漏诊断标定参数进行在线实时优化并更新到车辆ECU中，根据云端采集到的数据结果表现持续对ECU数据进行优化更新直到达到工程目标为止。
所述的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，通过云端生成的油箱真空压力衰减梯度统计图和归一化的无量纲值统计图，能够清楚看到不同车辆和同一车辆在不同时刻真空压力衰减梯度的鲁棒性，并识别出可能的异常点，如果无故障车辆归一化后的参数超过1将会误报故障，如果有故障后的车辆归一化后的参数值小于1则会漏报故障，通过归一化后的参数大小能够清楚反映在开发阶段燃油泄漏诊断的鲁棒性。
实施例3
本实施例汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，具体如下：
1、燃油蒸发系统
燃油蒸发系统如图1所示，其主要由油箱、碳罐、碳罐电磁阀、碳罐通风阀以及相应管路组成，由于汽油容易蒸发，蒸发的油蒸汽会充满油箱及相应的蒸发系统管路当中，如果整个燃油蒸发系统密封性不好，出现泄漏，那么油蒸汽容易泄漏到大气中从而污染环境，轻型车国六法规要求监测出大于1mm的泄漏故障。
2、燃油蒸发系统的诊断原理：
当诊断条件满足时，关闭碳罐通风阀，打开碳罐电磁阀，将油箱内的压力抽到一定负压值，然后在关闭碳罐电磁阀，使油箱系统保持密封状态保压一定时间，可以通过安装在油箱内或油箱附件的油箱压力传感器精确监测到在保压过程中油箱内的压力变化，参考图2，如果蒸发系统中存在泄漏故障，那么油箱压力将很快上升，根据油箱上升的快慢(油箱真空压力衰减梯度)与故障阈值进行比较就可以判断出有无泄漏故障，如下图中有故障压力衰减梯度dp＝(P1-P0)/T。
3、采集数据并输出统计图
通过云端数据采集真空衰减梯度数据，并通过一定的模型可以在一张图中统计出所有计算的泄漏压力衰减梯度值和对应时刻的故障阈值图，从图中不仅可以看出不同车辆在不同液位下的真空压力衰减梯度表现图(图3仅作为参考)，还可以统计出同一车辆在不同时刻下的真空压力衰减梯度图(图4仅作为参考)，工程师可以从图中及时发现个别异常点，并读取该异常点所在时刻的汽车运行工况，从而及时发现和解决问题产生的根本原因。
同时利用云端还可以输出归一化的诊断结果并生成归一化统计图(图5，仅做参考)，归一化后的真空压力衰减梯度无量纲值为真空压力衰减梯度的值dp与标定故障阀值Dp的比值，即R＝dp/Dp。从归一化的统计图中可以清楚的看到不同车辆在不同时刻和不同液位下的真空压力衰减梯度计算结果鲁棒性。
4、实现过程，流程步骤如下：
1)在云端创建任务，输入当前的燃油泄漏诊断软件A2L和标定数据Hex；
2)输出与燃油泄漏诊断相关的变量参数，通过云端发送给车载采集系统，采集相关的变量信息，车载采集系统采集到的数据实时传输到云端服务器上；
3)云平台通过采集到的变量参数通过一定的模型计算自动生成油箱真空压力衰减梯度值统计图，并可同时转换成无量纲参数统计分布图(鲁棒性图)；
4)工程师可以在云平台上不仅能够很清楚的看到是否存在泄漏诊断故障，还能够找出某些鲁棒性较差的异常点，通过及时读取异常发生时所采集的数据，及时找出异常发生时的根本原因，并可以直接在云平台上对燃油泄漏诊断开发数据进行在线优化。
本发明提供了一种远程燃油泄漏诊断的远程监测及优化方法，基于现代不断发展的大数据及云技术，通过在开发过程中的所有实验车上安装带有可实时监测和记忆功能的远程行车记录设备，通过云服务器可以实时监测每辆车的运行参数并可实现在线诊断开发，当某一辆车所测量的真空压力衰减梯度出现异常时，可以通过云端的数据统计及时看到，相关工程师可以实时调取相关参数来判断相关车辆的状态，通过分析数据，及时找到问题的产生的原因，为问题解决了节省大量的时间以及人力和物力成本，不仅能够在开发阶段就及时发现相关硬件问题，还能够通过及时优化相关泄漏诊断标定开发参数来增强标定开发的鲁棒性，在满足法规的基础上最大限度的避免车辆量产后的误报泄漏故障现象。

Claims (3)

1.一种汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，其特征是：
1）利用远程采集系统将ECU计算出的油箱真空压力衰减梯度值传输到云端服务器上，通过云端服务器上搭建的模型对车辆在不同燃油液位时的真空压力衰减梯度值进行统计，生成相应的真空压力衰减梯度统计图；
（1）首先在云端创建任务，输入当前的燃油泄漏诊断软件A2L和标定数据Hex；
（2）输出与燃油泄漏诊断相关的变量参数，通过云端发送给车载采集系统，车载采集系统采集到的数据实时传输到云端服务器上；
云端服务器将采集到的变量参数通过已搭建的模型自动生成油箱真空压力衰减梯度值统计图，同时转换成无量纲参数统计分布图；
2）进行归一化无量纲参数处理，生成归一化无量纲参数统计图，归一化后的参数值为真空压力衰减梯度的值与故障阈值的比值，如果该归一化参数大于等于1，则会报出相应泄漏故障；
3）根据云端服务器上泄漏诊断故障，找出某些鲁棒性较差的异常点，通过调用并分析异常点发生时刻汽车的运行参数，及时找出异常发生时的根本原因，并通过云端对燃油泄漏诊断开发数据进行在线优化。
2.根据权利要求1所述的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，其特征是：当发现某些工况鲁棒性数据异常时，在云端服务器上直接对该工况下的燃油泄漏诊断标定参数进行在线实时优化并更新到车辆ECU中，根据云端采集到的数据结果表现持续对ECU数据进行优化更新直到达到工程目标为止。
3.根据权利要求1或2所述的汽油车燃油蒸发泄漏的远程监测及优化方法，其特征是：通过云端生成的油箱真空压力衰减梯度统计图和归一化的无量纲值统计图，能够清楚看到不同车辆和同一车辆在不同时刻真空压力衰减梯度的鲁棒性，并识别出可能的异常点，如果无故障车辆归一化后的参数超过1将会误报故障，如果有故障后的车辆归一化后的参数值小于1则会漏报故障，通过归一化后的参数大小能够清楚反映在开发阶段燃油泄漏诊断的鲁棒性。
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