CN117846755A - 一种dpf压差传感器信号可信性诊断方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提出了一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法及系统，方法包括：发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与修正基数做差计算DPF碳载量。通过融合诊断策略和修正策略，提高了DPF碳载量计算的准确性和行车安全性。
Description
技术领域
本发明涉及发动机排放技术领域，尤其涉及一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法及系统。
背景技术
为了减少尾气中有毒有害气体的排放，车辆上会配置后处理系统，通过后处理系统中的柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，简称DPF)降低尾气中的颗粒物。目前采用DPF技术的电控柴油发动机，通常采用DPF压差传感器的测量压差评估DPF的碳载量。具体的原理为：当DPF在不同碳载量下，DPF两端压力差和废气体积流量具有较好的对应关系，进而根据这个对应关系，可以很好的估算DPF内部碳载量。
但在实际应用过程中，DPF压差传感器存在精度误差：
对于不同的DPF压差传感器，测量精度存在一致性偏差的问题，由于现有技术采用固定的参数进行ECU数据标定，而ECU数据标定鲁棒性较弱，批量应用的后处理产品所安装的不同DPF压差传感器之间测量精度存在一定的差异，将导致DPF压差传感器测量精度与实际标定存在一定偏差，影响压差测量精度。同时，不同DPF压差传感器的老化速率不同，且受DPF压差传感器应用环境影响，导致同等条件下DPF压差传感器的检测结果将会出现不同程度的偏移。
对于同一DPF压差传感器，因电磁干扰、压差传感器本身故障等因素，会导致DPF压差测量值产生误差，当稳态工况下压差传感器测量值出现异常的大幅度增大或者减小时，若采信了异常的DPF压差测量结果，会导致ECU根据DPF压差计算的DPF碳载量偏差过大，甚至触发不必要的发动机动力限制等后果，严重影响用户使用感受。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法及系统，所述方法对DPF压差传感器测量精度一致性偏差进行修正，提高DPF压差传感器的测量精度及鲁棒性，并对特定工况下的DPF压差测量结果进行可信性判断，避免采信不合理的测量结果而导致对DPF碳载量的计算出现过大偏差，进而导致误报故障或者发动机出现动力限制等情况。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，包括：
发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若所述第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；
发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若所述第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与所述修正基数做差计算DPF碳载量。
优选地，所述ECU通过采集并分析后处理系统中各温度传感器的温度信号，判断发动机是否处于未启动状态。
优选地，所述预设时间为10s。
优选地，所述不同工况包括怠速工况和稳态工况。
优选地，所述压差波动绝对值为，预设时间内获取的DPF压差传感器测量值序列中，最大值与最小值差的绝对值。
优选地，所述不满足对应工况下的可信性条件，具体为：所述第二均值大于对应工况均值阈值上限或低于对应工况均值阈值下限，且压差波动绝对值大于对应工况波动阈值上限。
优选地，还包括，若所述第一均值不在预设范围内，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量。
第二方面，本发明提供一种DPF压差传感器信号可信性诊断系统，包括：
修正基数获取模块，用于在发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若所述第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；
可信性诊断模块，用于在发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若所述第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与所述修正基数做差计算DPF碳载量。
第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法中的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法中的步骤。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
1、本发明综合考虑了不同的DPF压差传感器测量精度一致性差异、同一个DPF压差传感器受外界环境干扰或自身故障导致性能劣化及零点漂移的问题，通过在发动机运行过程即发动机上电未启动、怠速工况、稳态工况时均对测量值进行监测，进行可信性诊断；若测量值可信，将发动机上电未启动时测量得到的符合要求的DPF压差传感器均值作为修正基数，用以与实时DPF压差传感器测量值做差得到准确的测量值。通过将“诊断”和“修正”融合提高了DPF压差传感器测量精度，消除了DPF压差传感器性能一致性差异带来的零点漂移偏差，避免了因DPF压差传感器测量结果不可信导致错报故障或OBD诊断失效甚至引起发动机动力限制等不良结果。
2、本发明设计了一种针对不同DPF压差传感器存在测量精度一致性差异的修正策略，通过在后处理系统处于冷态上电且发动机未启动时，获取预设时间内DPF压差传感器测量值均值作为修正基数，用于对零点漂移问题进行修正，提高了ECU数据标定对不同DPF压差传感器的适用的鲁棒性。
3、本发明设计了一种针对发动机不同工况下DPF压差传感器信号可信性的诊断策略，当因为线路电磁干扰、压差传感器本身故障等引起DPF压差测量值异常变化波动时，能够及时报出故障，并中断依据错误的DPF压差进行DPF碳载量计算、OBD诊断等相关逻辑运算，避免DPF碳载量计算错误、异常触发DPF再生、激活发动机扭矩限制等OBD限制。
4、本发明通过在发动机运行的全过程中融合诊断策略和修正策略，有效克服了现有技术只在单一节点对DPF压差传感器测量值进行监控和校正，保证了DPF压差传感器性能监测的及时性，提高了DPF碳载量计算的准确性。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
图1为本公开提供的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法的主要流程图；
图2为本公开提供的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法的详细流程图；
图3为柴油机后处理系统示意图；
图4为柴油机后处理结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
技术术语解释：
(1)柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，简称DPF)：依靠交替封堵捕集器载体孔道进出口强迫气流通过多孔壁面，通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中的微粒。
(2)DPF压差传感器：测量DPF前后的排气气压差值，用于计算DPF内部颗粒物累积量等。
(3)ECU(Electric Control Unit)：发动机电子控制单元，用于采集发动机及后处理系统等的传感器信号，并控制执行器输出的控制器。
实施例一
如图1所示，本实施例公开了一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，包括以下步骤：
S1：发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若所述第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；
S2：发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若所述第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与所述修正基数做差计算DPF碳载量。
在本具体实施例中，融合压差测量精度修正策略和可信性诊断策略，在发动机运行全过程中监测DPF压差传感器性能，从而及时发现DPF压差传感器测量不准确的问题，避免了因DPF压差传感器测量结果不可信导致错报故障或OBD诊断失效甚至引起发动机动力限制等不良结果，保证ECU根据DPF压差计算的DPF碳载量结果的准确性。如图2所示，为本具体实施例提供的详细流程：
(1)压差测量精度修正策略
针对不同的DPF压差传感器之间存在的测量精度一致性偏差问题，经过修正提高ECU数据标定对不同的DPF压差传感器的适用鲁棒性。
如图3所示，在后处理系统中，DPF压差传感器用于测量DPF上游和下游的压差。
如图4所示，ECU通过采集并分析后处理系统中各温度传感器的温度信号，判断后处理系统处于冷态上电且发动机未启动时，监测DPF压差测量结果，理想状态下此时DPF压差传感器测得的DPF前后的排气压差应该为0hPa，通过ECU监测并计算获得连续10s内的DPF压差传感器测量第一均值a1。若a1在一定阈值范围以内，则表明压差传感器测量精度满足要求，但与理想状态存在一定偏差。
为更加准确地计算DPF压差，将a1赋值为压差修正基数A，将后续压差传感器测得的DPF实时压差Bti减去A作为修正后的DPF实时压差B，实现对DPF压差测量结果的修正。在发动机启动后DPF压差正常工作期间，采用修正后压差测量值B，用于计算DPF内部碳载量、进行OBD诊断等。
(2)可信性诊断策略
当DPF压差传感器受外界环境干扰或自身故障时，其测量值将出现异常波动，若不及时处理，将影响DPF碳载量计算准确性，进而影响行车安全。
“可信性诊断策略”用于诊断DPF压差传感器测量值出现异常的波峰、波谷或者波动时的信号可信度。分别在发动机上电未启动、怠速、稳态工况时，监测并计算连续10s的DPF压差传感器测量值第二均值，并计算10s压差波动的绝对值Δa2，绝对值Δa2为10s内获取的DPF压差传感器测量值序列中，最大值与最小值差的绝对值。若a2且Δa2超过一定阈值，即若a2大于对应工况均值阈值上限或a2低于对应工况均值阈值下限，且Δa2大于对应工况波动阈值上限，判定为DPF压差不可信。其中，通过联合均值和绝对值共同对DPF压差传感器可信性进行诊断，提高了诊断结果的准确性。当判定为DPF压差不可信时，本驾驶循环内不再以DPF压差计算DPF碳载量，不再根据DPF压差进行OBD诊断，并通过车辆仪表盘显示信息提醒驾驶员DPF压差传感器测量信号不可信尽快联系专业服务人员予以检修，避免错报故障甚至错误触发发动机动力限制等。
本具体实施例通过在发动机运行的全过程中融合诊断策略和修正策略，有效克服了现有技术只在单一节点对DPF压差传感器测量值进行监控和校正，保证了DPF压差传感器性能监测的及时性，提高了DPF碳载量计算的准确性。
本具体实施例提出一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，通过对DPF压差传感器测量精度一致性偏差进行修正，提高DPF压差传感器的测量精度及鲁棒性，并对特定工况下的DPF压差测量结果进行可信性判断，避免采信不合理的测量结果而导致对DPF碳载量的计算出现过大偏差，进而导致误报故障或者发动机出现动力限制等情况，提高了DPF碳载量计算的准确性并保证了发动机的稳定运行。
实施例二
本实施例提供一种DPF压差传感器信号可信性诊断系统，包括：
修正基数获取模块，用于在发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若所述第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；
可信性诊断模块，用于在发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若所述第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与所述修正基数做差计算DPF碳载量。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例一所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法中的步骤。
本具体实施例基于实施例一所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，通过对DPF压差传感器测量精度一致性偏差进行修正，提高DPF压差传感器的测量精度及鲁棒性，并对特定工况下的DPF压差测量结果进行可信性判断，避免采信不合理的测量结果而导致对DPF碳载量的计算出现过大偏差，进而导致误报故障或者发动机出现动力限制等情况，提高了DPF碳载量计算的准确性并保证了发动机的稳定运行。
实施例四
本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例一所述的基于实体分类的时序知识图谱推理方法中的步骤。
本具体实施例基于实施例一所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，通过对DPF压差传感器测量精度一致性偏差进行修正，提高DPF压差传感器的测量精度及鲁棒性，并对特定工况下的DPF压差测量结果进行可信性判断，避免采信不合理的测量结果而导致对DPF碳载量的计算出现过大偏差，进而导致误报故障或者发动机出现动力限制等情况，提高了DPF碳载量计算的准确性并保证了发动机的稳定运行。
以上实施例二至四中涉及的各步骤或模块与实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，包括：
发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若所述第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；
发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若所述第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与所述修正基数做差计算DPF碳载量。
2.如权利要求1所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，所述ECU通过采集并分析后处理系统中各温度传感器的温度信号，判断发动机是否处于未启动状态。
3.如权利要求1所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，所述预设时间为10s。
4.如权利要求1所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，所述不同工况包括怠速工况和稳态工况。
5.如权利要求1所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，所述压差波动绝对值，为所述预设时间内获取的DPF压差传感器测量值序列中，最大值与最小值差的绝对值。
6.如权利要求1所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，所述不满足对应工况下的可信性条件，具体为：所述第二均值大于对应工况均值阈值上限或低于对应工况均值阈值下限，且压差波动绝对值大于对应工况波动阈值上限。
7.如权利要求1所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法，其特征在于，还包括，若所述第一均值不在预设范围内，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量。
8.一种DPF压差传感器信号可信性诊断系统，其特征在于，包括：
修正基数获取模块，用于在发动机未启动时，ECU在预设时间内获取DPF压差传感器测量值，计算得到第一均值；若所述第一均值在预设范围内，则将第一均值作为修正基数；
可信性诊断模块，用于在发动机启动后，针对不同工况，ECU在预设时间内分别获取DPF压差传感器测量值，计算得到第二均值和压差波动绝对值；若所述第二均值和压差波动绝对值不满足对应工况下的可信性条件，则发送不可信信号，本驾驶循环内不再以DPF压差传感器测量值计算DPF碳载量；若满足，则基于实时DPF压差传感器测量值与所述修正基数做差计算DPF碳载量。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法中的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种DPF压差传感器信号可信性诊断方法中的步骤。
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