CN117928825A - 一种dpf压差传感器的校准方法、装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DPF压差传感器的校准方法、装置及车辆。校准方法包括:整车上电,判断压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;若否,获取废气体积流量、碳载量和压差测量值;确定实时流阻,根据碳载量和流阻模型确定模型流阻;根据实时流阻和模型流阻确定流阻修正系数,判断是否在第二预设范围内;若是,修正实时流阻,得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值;其中,流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。本发明在发动机运行生命周期内,及时校准DPF压差传感器测量值,并对压差测量异常情况进行预判,从而降低因DPF压差测量异常造成的DPF堵塞/DPF效率低故障风险,及时提醒用户进站处理,降低维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,尤其涉及一种DPF压差传感器的校准方法、装置及车辆。
背景技术
随着排放升级,DPF(Diesel Particulate Filter,柴油机颗粒过滤器)作为一种常规尾气处理装置应用在国六发动机上。DPF相关故障问题也随之而来,而DPF堵塞/DPF效率低故障又是一项较为常见且对用户使用影响较大的故障。现有情况下,DPF堵塞/DPF效率等故障低主要基于DPF压差传感器实际测量的压差进行评判;一旦压差传感器本身测量不准确,测量的压差的高低就不能真实反映DPF中的碳载量多少;压差传感器本身异常用户无法察觉下,由于没有切实有效的修正系统,导致误报DPF故障,发动机限扭,严重时会导致后处理脱出,影响用户使用体验。
发明内容
本发明实施例提供了一种DPF压差传感器的校准方法、装置及车辆,该校准方法在发动机运行生命周期内,及时校准DPF压差传感器测量值,并对压差测量异常情况进行预判,从而降低因DPF压差测量异常造成的DPF堵塞/DPF效率低故障风险,及时提醒用户进站处理,降低维修成本。
根据本发明的一方面,提供了一种DPF压差传感器的校准方法,包括:
整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;
若否,获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和所述DPF压差传感器的压差测量值;
根据所述废气体积流量、所述零点漂移和所述压差测量值确定实时流阻,根据所述碳载量和流阻模型确定所述碳载量对应的模型流阻;
根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内;
若是,根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值;
其中,所述流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。
可选的,在整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围之前,还包括:
利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型。
可选的,利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型,包括:
发动机在标准试验台架开发时,进气管路安装规范无漏气,燃油系统喷射正常,发动机正常燃烧,连接全新后处理系统,确定DPF压差传感器正常,无零点漂移现象;
进行DPF积碳试验,采集不同碳载量下的压差P模型Des与废气体积流量M体积流量作为模型值,得出与所述碳载量对应的模型流阻将发动机全工况下的K流阻Des填写到基于废气体积流量M体积流量和碳载量的矩阵脉谱中;
其中,M体积流量运用理想气体方程计算得出,废气质量流量m质量流量、DPF温度TDPF温度和DPF压差PDPF压差通过传感器的实时测量得出,R为理想气体系数。
可选的,所述实时流阻根据以下公式计算:
所述流阻修正系数根据以下公式计算:
其中,K流阻Act表示实时流阻,B压差表示所述DPF压差传感器的零点漂移值,P测量压差表示所述压差测量值,K流阻fac表示所述流阻修正系数,K流阻Des表示所述模型流阻。
可选的,在根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值之后,还包括:
持续统计预设数量个驾驶循环的流阻修正系数分布;
判断所述流阻修正系数是否持续变差;
若是,提示用户及时维修。
可选的,在判断所述流阻修正系数是否持续变差之后,还包括:
若否,清除本周期的统计数据,开始新一周期的流阻修正系数计算。
可选的,在判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围之后,还包括:
若是,判定所述DPF压差传感器故障,提示用户更换DPF压差传感器。
可选的,在根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内之后,还包括:
若否,判定所述DPF压差传感器故障,提示用户到维修站检查。
根据本发明的另一方面,提供了一种DPF压差传感器的校准装置,包括:
第一判断模块,用于在整车上电后,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;
获取模块,用于在所述第一判断模块判定为否时,获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和所述DPF压差传感器的压差测量值;
流阻确定模块,用于根据所述废气体积流量、所述零点漂移和所述压差测量值确定实时流阻,根据所述碳载量和流阻模型确定所述碳载量对应的模型流阻;
第二判断模块,用于根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内;
修正模块,用于在所述第二判断模块判定为是时,根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值;
其中,所述流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。
根据本发明的又一方面,提供了一种车辆,包括上述的DPF压差传感器的校准装置,所述校准装置用于执行上述的DPF压差传感器的校准方法。
本发明实施例提供的DPF压差传感器的校准方法,首先在整车上电后判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;若未超过,则获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和DPF压差传感器的压差测量值;然后根据废气体积流量、零点漂移和压差测量值确定实时流阻,根据碳载量和流阻模型确定碳载量对应的模型流阻;再根据实时流阻和模型流阻确定流阻修正系数,判断流阻修正系数是否在第二预设范围内;若是,根据流阻修正系数修正实时流阻,得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值;其中,流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。本发明实施例的技术方案,在发动机运行生命周期内,及时校准DPF压差传感器测量值,并对压差测量异常情况进行预判,从而降低因DPF压差测量异常造成的DPF堵塞/DPF效率低故障风险,及时提醒用户进站处理,降低维修成本。而且无需增加额外传感器,不会增加成本。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种DPF压差传感器的校准方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种DPF压差传感器的校准方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的又一种DPF压差传感器的校准方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种DPF压差传感器的校准装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种车辆的局部结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的一种DPF压差传感器的校准方法的流程示意图,参考图1,本实施例提供的DPF压差传感器的校准方法包括:
S110、整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围。
其中,DPF(颗粒过滤器)属于车辆低排放后处理系统的一部分,用于过滤发动机尾气中的颗粒。DPF的设计结构有壁流式、流体式等,最常见的是壁流式。该类型DPF通常采用圆柱形陶瓷结构,在轴向上形成许多的细小、平行通道。不同于一般流通式结构的捕集器,壁流式滤芯结构在过滤层相邻的通道中,选择两端中的任意一端堵塞,从而强迫废气通过多孔壁面,实现对颗粒物的捕集。当DPF中碳载量达到一定限值时,需要驾驶员在停车状态按下再生开关,手动触发将颗粒物燃烧进行再生,保证DPF工作正常。DPF压差传感器用于测量DPF两端的气压差,从而及时排查DPF堵塞/DPF效率低故障。DPF压差传感器的零点漂移为车辆停机状态下传感器测量的压差,具体第一预设范围可以根据实际情况设置,本发明实施例不作限定。
若否,S120、获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和DPF压差传感器的压差测量值。
其中,整车发动机实际运行中,实时记录发动机的碳载量、转速、气量、压差信息,监测发动机水温油温在正常范围内,运行工况气量、转速相对平稳,再计算出实时的流阻。若DPF压差传感器的零点漂移未超过第一预设范围,表明发动机运行前DPF压差传感器工作正常,因此执行S120,可选的,在S110之后,若是,执行S160、判定DPF压差传感器故障,提示用户更换DPF压差传感器。
若DPF压差传感器的零点漂移超过第一预设范围,则表明DPF压差传感器发生故障,需要到维修站检查维修,并更换新的DPF压差传感器。
S130、根据废气体积流量、零点漂移和压差测量值确定实时流阻,根据碳载量和流阻模型确定碳载量对应的模型流阻。
可选的,实时流阻根据以下公式计算:
其中,K流阻Act表示实时流阻,M体积流量表示废气体积流量,B压差表示DPF压差传感器的零点漂移值,具体为停车停机时DPF压差传感器测量的压差值,P测量压差表示压差测量值,流阻模型可以预先通过发动机台架试验标定,包括不同碳载量与流阻的对应关系,碳载量对应的模型流阻K流阻Des可以通过查表方式得到。
S140、根据实时流阻和模型流阻确定流阻修正系数,判断流阻修正系数是否在第二预设范围内。
其中,流阻修正系数K流阻fac根据以下公式计算:
具体实施时,第二预设范围可以根据实际情况设计,例如第二预设范围内可以为流阻修正系数在±25%之内,本发明实施例对此不作限定。
若是,S150、根据流阻修正系数修正实时流阻,得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值。
其中,若流阻修正系数在第二预设范围内,则根据流阻修正系数对实时流阻进行修正,得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值,避免压差测量故障导致的误诊断,同步提醒用户进站检查压差传感器以及后处理检查具体计算公式为其中P压差Act为修正后的压差实际值。
可选的,继续参考图1,在S140之后,还包括:
若否,S170、判定DPF压差传感器故障,提示用户到维修站检查。
若流阻修正系数在超过第二预设范围,则流阻修正系数误差太大,表明DPF压差传感器测量值与模型中差异过大,此时认为DPF压差传感器发生故障,提醒用户到维修站检查,及时维修处理。
本发明实施例的技术方案,在发动机运行生命周期内,及时校准DPF压差传感器测量值,并对压差测量异常情况进行预判,从而降低因DPF压差测量异常造成的DPF堵塞/DPF效率低故障风险,及时提醒用户进站处理,降低维修成本。而且无需增加额外传感器,不会增加成本。
图2为本发明实施例提供的另一种DPF压差传感器的校准方法的流程示意图,参考图2,本实施例提供的DPF压差传感器的校准方法包括:
S210、利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型。
可选的,利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型,包括:
发动机在标准试验台架开发时,进气管路安装规范无漏气,燃油系统喷射正常,发动机正常燃烧,连接全新后处理系统,确定DPF压差传感器正常,无零点漂移现象;
进行DPF积碳试验,采集不同碳载量下的压差P模型Des与废气体积流量M体积流量作为模型值,得出与碳载量对应的模型流阻将发动机全工况下的K流阻Des填写到基于废气体积流量M体积流量和碳载量的矩阵脉谱中;
其中,M体积流量运用理想气体方程计算得出,废气质量流量m质量流量、DPF温度TDPF温度和DPF压差PDPF压差通过传感器的实时测量得出,R为理想气体系数。
可选的,实时流阻根据以下公式计算:
流阻修正系数根据以下公式计算:
其中,K流阻Act表示实时流阻,B压差表示DPF压差传感器的零点漂移值,P测量压差表示压差测量值,K流阻fac表示流阻修正系数,K流阻Des表示模型流阻。
S220、整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围。
若否,S230、获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和所述DPF压差传感器的压差测量值。
可选的,若是,S270、判定DPF压差传感器故障,提示用户更换DPF压差传感器。
S240、根据所述废气体积流量、所述零点漂移和所述压差测量值确定实时流阻,根据所述碳载量和流阻模型确定所述碳载量对应的模型流阻;
S250、根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内;
若是,S260、根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值;
可选的,若否,S280、判定DPF压差传感器故障,提示用户到维修站检查。
图3为本发明实施例提供的又一种DPF压差传感器的校准方法的流程示意图,参考图3,本实施例提供的DPF压差传感器的校准方法包括:
S310、整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围。
若否,S320、获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和DPF压差传感器的压差测量值。
可选的,若是,执行S321、判定DPF压差传感器故障,提示用户更换DPF压差传感器。
S330、根据废气体积流量、零点漂移和压差测量值确定实时流阻,根据碳载量和流阻模型确定碳载量对应的模型流阻。
S340、根据实时流阻和模型流阻确定流阻修正系数,判断流阻修正系数是否在第二预设范围内。
S350、若是,根据流阻修正系数修正实时流阻,得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值。
S360、持续统计预设数量个驾驶循环的流阻修正系数分布。
S370、判断流阻修正系数是否持续变差。
若是,S380、提示用户及时维修。
若否,S390、清除本周期的统计数据,开始新一周期的流阻修正系数计算。
可选的,在S340之后,还包括:若否,S341、判定DPF压差传感器故障,提示用户到维修站检查。
本实施例中,在得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值之后,同步统计流阻修正系数,如果修正系数在合理范围内,则统计几个驾驶循环的流阻修正系数分布,如果还是持续偏差,则通知进站维修,如果在正常范围内,则清除这一周期的统计数据,开始新一周期的流阻修正计算。通过建立一种不同碳载量下的流阻模型,实时计算流阻修正系数,对测量的压差进行修正,统计流阻的偏差分布,提前预判故障,提升用户使用感受;而且本发明实施例无需增加额外传感器,能够识别压差值的异常变化,提醒用户及时进行维修处理,降低因压差传感器导致的误报错风险。
图4为本发明实施例提供的一种DPF压差传感器的校准装置的结构示意图,参考图4,本实施例提供的DPF压差传感器的校准装置包括:
第一判断模块10,用于在整车上电后,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;获取模块20,用于在第一判断模块判定为否时,获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和DPF压差传感器的压差测量值;流阻确定模块30,用于根据废气体积流量、零点漂移和压差测量值确定实时流阻,根据碳载量和流阻模型确定碳载量对应的模型流阻;第二判断模块40,用于根据实时流阻和模型流阻确定流阻修正系数,判断流阻修正系数是否在第二预设范围内;修正模块50,用于在第二判断模块判定为是时,根据流阻修正系数修正实时流阻,得出修正后的压差实际值作为压差测量值的替代值;其中,流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。
本发明实施例提供的DPF压差传感器的校准装置用于执行上述实施例提供的任意一种DPF压差传感器的校准方法,具备相应的执行模块,具有相同或相应的技术效果。
可选的,DPF压差传感器的校准装置还包括报警模块,用于在第一判断模块10判定为是时,判定DPF压差传感器故障,提示用户更换DPF压差传感器,还用于在第二判断模块40判定为否时,判定DPF压差传感器故障,提示用户到维修站检查。
可选的,DPF压差传感器的校准装置还包括存储模块,存储模块用于在利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型时存储流阻模型,具体存储模块可以内置于电子控制单元ECU中。
基于相同的发明构思,本发明实施例还提供一种车辆,包括上述实施例提供的DPF压差传感器的校准装置,校准装置用于执行上述实施例提供的任意一种DPF压差传感器的校准方法。
示例性的,图5为本发明实施例提供的一种车辆的局部结构示意图,参考图5,该车辆包括进气管路1、增压器2、发动机3、电子控制单元ECU 4、发动机进气温度压力传感器BPS(Barometric Pressure Sensor)5、氧化型催化剂DOC(Diesel Oxidation Catalyst)6、DPF7和SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原脱硝技术)8和DPF压差传感器9,其中ECU 4内存储有流阻模型,具体实施时,读取停车停机时的实际压差,将其赋值为压差的零点漂移值B压差,整车发动机实际运行中,实时记录发动机的碳载量、转速、气量、压差信息,监测发动机水温油温在正常范围内,运行工况气量、转速相对平稳,再计算出实时流阻通过对比流阻模型得出流阻修正系数/>判断流阻修正系数是否在要求范围内:如果是,则对流阻进行修正,得出修正后实际压差作为压差的替代值/>避免压差测量故障导致的误诊断,同步提醒用户进站检查压差传感器以及后处理检查;如果偏差在范围内则将K流阻fac存储到ECU 4中,做分布统计,如果流阻分布在接下来的几个驾驶循环持续偏差,则提醒用户进站检查,如果流阻分布正常则将这一周期内存储在ECU中的流阻数据擦除,开始新一周期的流阻分布统计;如果流阻修正系数超过预设范围(例如±25%),则提醒用户进站检查。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,包括:
整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;
若否,获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和所述DPF压差传感器的压差测量值;
根据所述废气体积流量、所述零点漂移和所述压差测量值确定实时流阻,根据所述碳载量和流阻模型确定所述碳载量对应的模型流阻;
根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内;
若是,根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值;
其中,所述流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。
2.根据权利要求1所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,在整车上电,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围之前,还包括:
利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型。
3.根据权利要求2所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,利用发动机台架进行DPF积碳试验,建立流阻模型,包括:
发动机在标准试验台架开发时,进气管路安装规范无漏气,燃油系统喷射正常,发动机正常燃烧,连接全新后处理系统,确定DPF压差传感器正常,无零点漂移现象;
进行DPF积碳试验,采集不同碳载量下的压差P模型Des与废气体积流量M体积流量作为模型值,得出与所述碳载量对应的模型流阻将发动机全工况下的K流阻Des填写到基于废气体积流量M体积流量和碳载量的矩阵脉谱中;
其中,M体积流量运用理想气体方程计算得出,废气质量流量m质量流量、DPF温度TDPF温度和DPF压差PDPF压差通过传感器的实时测量得出,R为理想气体系数。
4.根据权利要求3所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,所述实时流阻根据以下公式计算:
所述流阻修正系数根据以下公式计算:
其中,K流阻Act表示实时流阻,B压差表示所述DPF压差传感器的零点漂移值,P测量压差表示所述压差测量值,K流阻fac表示所述流阻修正系数,K流阻Des表示所述模型流阻。
5.根据权利要求1所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,在根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值之后,还包括:
持续统计预设数量个驾驶循环的流阻修正系数分布;
判断所述流阻修正系数是否持续变差;
若是,提示用户及时维修。
6.根据权利要求5所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,在判断所述流阻修正系数是否持续变差之后,还包括:
若否,清除本周期的统计数据,开始新一周期的流阻修正系数计算。
7.根据权利要求1所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,在判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围之后,还包括:
若是,判定所述DPF压差传感器故障,提示用户更换DPF压差传感器。
8.根据权利要求1所述的DPF压差传感器的校准方法,其特征在于,在根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内之后,还包括:
若否,判定所述DPF压差传感器故障,提示用户到维修站检查。
9.一种DPF压差传感器的校准装置,其特征在于,包括:
第一判断模块,用于在整车上电后,判断DPF压差传感器的零点漂移是否超过第一预设范围;
获取模块,用于在所述第一判断模块判定为否时,获取发动机工况稳定后对应的废气体积流量、碳载量和所述DPF压差传感器的压差测量值;
流阻确定模块,用于根据所述废气体积流量、所述零点漂移和所述压差测量值确定实时流阻,根据所述碳载量和流阻模型确定所述碳载量对应的模型流阻;
第二判断模块,用于根据所述实时流阻和所述模型流阻确定流阻修正系数,判断所述流阻修正系数是否在第二预设范围内;
修正模块,用于在所述第二判断模块判定为是时,根据所述流阻修正系数修正所述实时流阻,得出修正后的压差实际值作为所述压差测量值的替代值;
其中,所述流阻模型包括不同碳载量与流阻的对应关系。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9所述的DPF压差传感器的校准装置,所述校准装置用于执行权利要求1~8任一所述的DPF压差传感器的校准方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202410102652.XA CN117928825A (zh) | 2024-01-24 | 2024-01-24 | 一种dpf压差传感器的校准方法、装置及车辆 |
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