CN114876616B - 一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法 - Google Patents

一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，涉及发动机尾气处理技术领域。该发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法包括：在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段预设时间后，判断DOC前端的排气温度是否大于DPF前端的排气温度；若是，则判断所述DOC前端的排气温度与所述DPF前端的排气温度的差值是否大于第一预设值；若是，则判断所述DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值是否小于第二预设值；若是，则判断所述DPF前端的排气温度是否无法满足再生的温度；若是，则判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障。以此及时检测出故障，避免积碳持续增加堵塞DPF。

Description

一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法
技术领域
本发明涉及发动机尾气处理技术领域，尤其涉及一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法。
背景技术
发动机尾气处理系统能够降低汽车排气中90%的颗粒物排放，且能对有害气体进行无害处理，使得车辆排放满足排放要求。其中，发动机尾气处理系统包括DOC（DieselOxidation Catalyst，柴油氧化催化器）、DPF（Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器）和SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)，DOC连接于发动机的排气管，DPF连接于DOC，SCR连接DPF，车辆尾气依次经DOC、DPF和SCR处理后排放。
在DOC、DPF和SCR的前端均设置温度传感器，以便车辆控制系统能够监测排气温度。但是，在车辆装配过程，由于线束的标签错误或装配工人误操作，会导致DOC前端的温度传感器和DPF前端的温度传感器存在装反的情况。DOC前端的排气温度传感器和DPF前端的排气温度传感器接反后，再生条件满足时，会因为再生时DPF检测到的温度低，无法再生成功，长此以往会导致DPF积碳持续增加进而堵塞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，能够及时检测出DOC前端的排气温度传感器和DPF前端的排气温度传感器接反的故障，提高再生成功率，防止DPF堵塞。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，包括以下步骤：
在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段预设时间后，判断DOC前端的排气温度是否大于DPF前端的排气温度；
若是，则判断所述DOC前端的排气温度与所述DPF前端的排气温度的差值是否大于第一预设值；
若是，则判断所述DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值是否小于第二预设值；
若是，则判断所述DPF前端的排气温度是否无法满足再生的温度；
若是，则判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段预设时间后，判断DOC前端的排气温度是否大于DPF前端的排气温度的步骤之前，还包括以下步骤：
判断所述发动机尾气处理系统是否进入所述燃烧积碳的阶段。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，判断所述发动机尾气处理系统是否进入所述燃烧积碳的阶段的方法包括：
判断所述DOC前端的排气温度和所述DPF前端的排气温度是否均大于设定温度；
若是，则所述发动机尾气处理系统进入所述燃烧积碳的阶段。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，所述设定温度为280℃～300℃。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，所述预设时间为5min～10min。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，所述第一预设值为60℃～100℃。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，所述第二预设值为20℃～30℃。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，所述DPF前端的排气温度满足再生的温度为550℃～620℃。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，当判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障后，对所述DOC前端的温度传感器信号和所述DPF前端的温度传感器信号进行替换赋值处理。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，对所述DOC前端的温度传感器信号和所述DPF前端的温度传感器信号进行替换赋值处理的方法包括：将DPF前端的排气温度信号值作为所述DOC前端的排气温度，将DOC前端的排气温度信号值作为所述DPF前端的排气温度。
本发明的有益效果：
本发明提供的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段时，正常情况下，DOC前端的排气温度小于DPF前端的排气温度，DPE前端的排气温度与SCR前端的排气温度基本保持一致。在进入燃烧积碳阶段预设时间后，DOC前端的排气温度和DPF前端的排气温度基本稳定时，如果DOC前端的排气温度大于DPF前端的排气温度，且二者的差值大于第一预设值，DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值小于第二预设值，且DPF前端的排气温度无法满足再生的温度时，则判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障。通过上述发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，能够及时检测出DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障，避免了因DOC前端的排气温度传感器和DPF前端的排气温度传感器接反，DPF前端的温度传感器检测的值一直低于再生温度，无法再生导致DPF积碳持续增加进而堵塞。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
发动机尾气处理系统在处理废气的过程中，包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，在整个过程中，DOC前端的排气温度、DPF前端的排气温度和SCR前端的排气温度都是逐渐上升的，即第三阶段时，DOC前端的排气温度、DPF前端的排气温度和SCR前端的排气温度都是高于第一阶段和第二阶段的，在第三阶段，通过增加喷油量等手段，让发动机尾气处理系统的温度进一步提高，把DPF中的积碳燃烧掉，因此，在本实施例中，将第三阶段称为燃烧积碳的阶段。
正常情况下，在燃烧积碳的阶段，DOC前端的排气温度在300℃～400℃，DPF前端的排气温度和SCR前端的排气温度基本一致，均在600℃左右。此时，DPF的温度能达到再生的温度，再生成功，能将DPF中的积碳燃烧。如果在燃烧积碳的阶段，DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反，DOC前端的温度传感器检测的温度实际为DPF前端的排气温度，DPF前端的温度传感器检测的温度实际为DOC前端的排气温度。因此，发动机ECU接收到的DPF前端的排气温度信号值一直低于DPF再生的温度值，导致DPF一直无法成功再生，长期下来会导致DPF积碳持续增加进而堵塞。
如图1所示，本实施例提供了一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，包括以下步骤：
S10、判断发动机尾气处理系统是否进入燃烧积碳的阶段，若是，则执行S20。
由于在燃烧积碳阶段，DPF要进行再生，对其内的积碳进行燃烧，以避免DPF积碳持续增加造成堵塞。在此阶段，DOC前端的排气温度、DPF前端的排气温度和SCR前端的排气温度，相对第一阶段和第二阶段都在逐步升高，而且，DPF前端的排气温度与DOC前端的排气温度相差较大，因此，在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳阶段时，进行DOC前端的排气温度传感器和DPF前端的排气温度传感器接反的故障检测。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，判断发动机尾气处理系统是否进入燃烧积碳的阶段的方法包括：
判断DOC前端的排气温度和DPF前端的排气温度是否均大于设定温度，若是，则发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段；若否，则继续检测DOC前端的排气温度和DPF前端的排气温度。
可选地，设定温度为280℃～300℃。在正常情况下，发动机后处理系统在进入燃烧积碳的阶段时，DOC前端的排气温度最低，通常在280℃～300℃，如果DOC前端的温度传感器和DPF前端的温度传感器检测的温度值都大于280℃～300℃时，即发动机ECU接收到的DOC前端的排气温度信号值和DPF前端的排气温度信号值都大于280℃～300℃时，说明发动机后处理系统已经进入了燃烧积碳的阶段。
S20、在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段预设时间后，判断DOC前端的排气温度是否大于DPF前端的排气温度，若是，则执行S30；若否，则返回S10。
可选地，预设时间为为5min～10min。由于升温是一个循序渐进的过程，需要一定的时间。当发动机ECU接收到的DOC前端的排气温度信号值和DPF前端的排气温度信号值都大于280℃～300℃后，说明发动机尾气处理系统已经进入燃烧积碳的阶段，持续5min～10min之后，DOC前端的排气温度和DPF前端的排气温度基本处于稳定状态，此时再进行进一步地判定，可降低判断失误的概率。
S30、判断DOC前端的排气温度与DPF前端的排气温度的差值是否大于第一预设值；若是，则执行S40；若否，则返回S10。
可选地，第一预设值为60℃～100℃。
正常情况下，DOC前端的排气温度与DPF前端的排气温度的差值在200℃～300℃，在燃烧积碳阶段，DOC前端的排气温度和DPF前端的排气温度均是逐步上升的。而且，温度越高，上升的速度越慢。因此，当DOC前端的排气温度与DPF前端的排气温度的差值大于60℃～100℃时，已经足以说明DOC前端的温度传感器和DPF前端的温度传感器有接反的可能性。
S40、判断DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值是否小于第二预设值；若是，则执行S50；若否，则返回S10。
正常情况下，DPF前端的排气温度与SCR前端的排气温度基本一致，若DOC前端的温度传感器和DPF前端的温度传感器有接反故障时，那么DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度应该基本一致，但是由于温度传感器误差等原因导致的二者的检测值不可能完全一致，可能出现DPF前端的排气温度大于SCR前端的排气温度的情况，也可能出现SCR前端的排气温度大于DPF前端的排气温度的情况。因此，通过判断DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值是否小于第二预设值，判断DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度是否基本一致。
可选地，第二预设值为20℃～30℃。当然，不同车型的第二预设值可能不同，第二预设值可根据发动机ECU的运行数据和检测值进行标定。
S50、判断DPF前端的排气温度是否无法满足再生的温度；若是，则判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障，并执行S60；若否，则返回S10。
再生是指DPF的积碳量达到一定程度时，为防止DPF堵塞，进行的一种烧碳处理，在再生时，DPF前端的排气温度需达到再生温度。
可选地，DPF前端的排气温度满足再生的温度为550℃～620℃。如果出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障，DPF前端的温度传感器发送给发动机ECU的信号值一直为DOC前端的温度传感器检测的排气温度信号值，由于DOC前端的排气温度在燃烧积碳阶段，远小于DPF前端的排气温度。因此，发动机ECU接收的DPF前端的排气温度信号值一直无法达到再生温度，导致DPF无法成功再生。
S60、对DOC前端的温度传感器信号和DPF前端的温度传感器信号进行替换赋值处理。
作为发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法的一个可选方案，对DOC前端的温度传感器信号和DPF前端的温度传感器信号进行替换赋值处理的方法包括：将DPF前端的排气温度信号值作为DOC前端的排气温度，将DOC前端的排气温度信号值作为DPF前端的排气温度。DPF前端的排气温度信号值为发动机ECU接收到的连接在DPF前端的温度传感器的检测值；DOC前端的排气温度信号值为发动机ECU接收到的连接在DOC前端的温度传感器的检测值。
上述发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法均由发动机ECU完成，发动机ECU判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障后，对DOC前端的排气温度信号和DPF前端的排气温度信号进行替换赋值处理，保证DPF再生成功，防止DPF堵塞。
本实施例提供的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段时，正常情况下，DOC前端的排气温度小于DPF前端的排气温度，DPE前端的排气温度与SCR前端的排气温度基本保持一致。在进入燃烧积碳阶段预设时间后，DOC前端的排气温度和DPF前端的排气温度基本稳定时，如果DOC前端的排气温度大于DPF前端的排气温度，且二者的差值大于第一预设值，DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值小于第二预设值，且DPF前端的排气温度无法满足再生的温度时，则判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障。通过上述发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，能够及时检测出DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障，避免了因DOC前端的排气温度传感器和DPF前端的排气温度传感器接反，DPF前端的温度传感器检测的值一直低于再生温度，无法再生导致DPF积碳持续增加进而堵塞。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段预设时间后，判断DOC前端的排气温度是否大于DPF前端的排气温度；
若是，则判断所述DOC前端的排气温度与所述DPF前端的排气温度的差值是否大于第一预设值；
若是，则判断所述DOC前端的排气温度与SCR前端的排气温度的差值的绝对值是否小于第二预设值；
若是，则判断所述DPF前端的排气温度是否无法满足再生的温度；
若是，则判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障；
当判定出现DOC前端的温度传感器与DPF前端的温度传感器接反的故障后，对所述DOC前端的温度传感器信号和所述DPF前端的温度传感器信号进行替换赋值处理。
2.根据权利要求1所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，在发动机尾气处理系统进入燃烧积碳的阶段预设时间后，判断DOC前端的排气温度是否大于DPF前端的排气温度的步骤之前，还包括以下步骤：
判断所述发动机尾气处理系统是否进入所述燃烧积碳的阶段。
3.根据权利要求2所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，判断所述发动机尾气处理系统是否进入所述燃烧积碳的阶段的方法包括：
判断所述DOC前端的排气温度和所述DPF前端的排气温度是否均大于设定温度；
若是，则所述发动机尾气处理系统进入所述燃烧积碳的阶段。
4.根据权利要求3所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，所述设定温度为280℃～300℃。
5.根据权利要求1所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，所述预设时间为5min～10min。
6.根据权利要求1所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，所述第一预设值为60℃～100℃。
7.根据权利要求1所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，所述第二预设值为20℃～30℃。
8.根据权利要求1所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，所述DPF前端的排气温度满足再生的温度为550℃～620℃。
9.根据权利要求1所述的发动机尾气处理系统的故障检测及处理方法，其特征在于，对所述DOC前端的温度传感器信号和所述DPF前端的温度传感器信号进行替换赋值处理的方法包括：将DPF前端的排气温度信号值作为所述DOC前端的排气温度，将DOC前端的排气温度信号值作为所述DPF前端的排气温度。
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