CN117967431A - 用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法,所述方法包括以下步骤:在柴油颗粒过滤器的再生操作期间获取与柴油发动机的运行工况相关的第一参数;基于所述第一参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供,其中,至少部分地基于再生操作期间的柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果。本发明还提供一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的设备和一种机器可读的存储介质。通过对柴油发动机的运行工况进行甄别,可有针对性地释放再生温度控制的监控结果,提升了诊断鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法、一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的设备和一种机器可读的存储介质。
背景技术
为满足日益严格的尾气排放要求,柴油颗粒过滤器(DPF,Diesel ParticulateFilter)已成为柴油车辆的必装部件。柴油颗粒过滤器被设计为从柴油发动机的排气中捕获碳烟颗粒,随着在柴油颗粒过滤器中积聚的颗粒不断增多,逐渐会导致发动机排气背压高,甚至DPF堵塞,从而影响发动机动力。因此每隔一段时间就需要通过升温再生过程将柴油颗粒过滤器收集的颗粒烧除。
如何诊断再生温度闭环控制有效是国六法规对车载诊断系统提出的基础要求。目前,市场上各主机厂都出现一些正常后处理件由于再生温度达不到要求进而被误诊断为故障的情况。当前的监控方法无法保证所有工况下对再生期间的温度控制的诊断都是正确的。
在这种背景下,期待提供一种用于柴油颗粒过滤器的再生温度控制过程的诊断方案,旨在提升柴油颗粒过滤器再生期间温度监控的鲁棒性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法、一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的设备和一种机器可读的存储介质,以至少解决现有技术中的部分问题。
根据本发明的第一方面,提供一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法,所述方法包括以下步骤:
在柴油颗粒过滤器的再生操作期间获取与柴油发动机的运行工况相关的第一参数;以及
基于所述第一参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供,其中,至少部分地基于再生操作期间的柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果。
本发明尤其包括以下技术构思:目前已认识到,对于柴油颗粒过滤器再生温度控制的评估而言,并非在所有发动机运行工况下都能得到鲁棒的结果。特别是,如果柴油发动机长时间在城市拥堵工况下运行,柴油发动机排气管中的排气温度整体水平偏低,有时难以达到废气后处理件的起燃温度,这给正常的温度控制过程带来扰动,即使控制环节本身正常,也会出现误报错现象。通过对柴油发动机的运行工况进行甄别,可更加有针对性地释放再生温度控制的监控结果,在无需增设新部件或传感器的前提下降低误报错风险,提升了诊断鲁棒性。
可选地,基于所述第一参数是否指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中而准许或禁止诊断结果的产生和/或提供。
可选地,如果所述第一参数指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中,则禁止产生和/或提供所述诊断结果。
可选地,如果所述第一参数指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中,则仅提供关于再生温度控制正常的诊断结果,不提供关于再生温度控制异常的诊断结果。
可选地,在满足以下条件的情况下确定第一参数指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中:在再生操作期间,柴油发动机的转速低于转速阈值且柴油发动机的负荷低于负荷阈值。
可选地,在满足以下条件的情况下确定第一参数指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中:在再生操作期间的确定时间段内或柴油发动机的确定运行里程内,柴油发动机的转速低于转速阈值且柴油发动机的负荷低于负荷阈值情况下的累积时间或累积里程所占份额小于极限值。
可选地,所述方法还包括以下步骤:
获取与碳氢化合物喷射相关的第二参数;
基于所述第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供。
可选地,仅在已经基于第一参数判断出柴油发动机不处于预定义的扰动工况中的情况下,才基于第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供。
可选地,基于所述第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供包括:
在第二参数指示碳氢喷射异常时,不基于实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果,而是直接输出“再生温度控制异常”和/或“碳氢喷射系统异常”。
可选地,在满足以下条件中的至少一个的情况下确定第二参数指示碳氢喷射异常:
在再生操作期间的确定时间段内,碳氢化合物的累积喷射量小于第一阈值;
在再生操作期间的确定时间段内,碳氢化合物的平均喷射量小于第二阈值;和/或
在再生操作期间的确定时间段内,所喷射的碳氢化合物对应的理论热值小于第三阈值。
可选地,所述方法还包括以下步骤:
检查是否满足再生温度控制的监控触发条件,其中,仅当监控触发条件被保持满足的持续时间达到规定时间时,才基于与柴油发动机的运行工况相关的第一参数和/或与碳氢化合物的喷射相关的第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供。
可选地,柴油颗粒过滤器的再生温度控制包括:借助闭环控制策略将柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度之间的偏差转换为碳氢化合物喷射指令,借助碳氢化合物喷射指令控制碳氢化合物的喷射。
可选地,在基于第一参数禁止产生和/或提供再生温度控制的诊断结果的情况下,执行以下措施中的至少一个:
在本次驾驶循环中自动触发对柴油颗粒过滤器的再生温度控制的再次诊断;和/或
以对柴油颗粒过滤器的再生温度控制的再次诊断结果覆盖目前已生成的诊断结果。
根据本发明的第二方面,提供一种用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的设备,所述设备包括:
检测模块,其被配置为能够在柴油颗粒过滤器的再生操作期间获取与柴油发动机的运行工况相关的第一参数;以及
控制模块,其被配置为能够基于第一参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供,其中,至少部分地基于再生操作期间的柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果。
根据本发明的第三方面,提供一种机器可读的存储介质,在所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序用于当在计算机上运行时执行根据本发明的第一方面所述的方法。
附图说明
下面,通过参看附图更详细地描述本发明,可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括:
图1示出了柴油发动机的排气系统的示意图,该排气系统包括根据本发明的一个示例性实施例的用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的设备。
图2a、图2b和图2c分别示出了柴油颗粒过滤器的再生温度控制的示例性诊断结果;
图3在一个示例性实施例中示出了用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法的流程图;
图4在另一示例性实施例中示出了用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法的流程图;以及
图5在另一示例性实施例中示出了用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白,以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,而不是用于限定本发明的保护范围。
图1示出了柴油发动机的排气系统的示意图,该排气系统包括根据本发明的一个示例性实施例的用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的设备。
图1中示出具有柴油发动机1、柴油氧化催化器(DOC,Diesel OxidationCatalyst)3和柴油颗粒过滤器4的废气系统。来自柴油发动机1的废气通过废气输送部2依次被引导至柴油氧化催化器3和柴油颗粒过滤器4。柴油氧化催化器3的主要功能是氧化碳氢化合物。利用发动机缸内未燃烧的并随尾气进入柴油氧化催化器3的碳氢化合物再次燃烧。为实现上述目标,柴油氧化催化器3通常含有由诸如铂和/或钯的贵金属构成的催化剂物质。经由柴油颗粒过滤器4,废气流中包含的碳烟颗粒被滤除,使得只有基本上无颗粒的废气通过柴油颗粒过滤器4下游的废气输送部2提供给后续后处理件。
当在柴油颗粒过滤器4中积攒的碳烟颗粒达到一定量时,需要通过升高废气流温度来引起柴油颗粒过滤器4中捕集的碳烟颗粒燃烧,以进行再生。作为示例,废气颗粒过滤器4的再生条件可基于发动机的累积运行量确定。作为另一示例,也可借助压差传感器9检测柴油颗粒过滤器4上下游之间的压差来判断其负荷状态,从而确定再生条件。这里,用于燃烧掉碳烟颗粒的升高的废气温度在上下文中被称为“柴油颗粒过滤器的期望再生温度”。可理解,再生温度的量级会影响再生过程的成功,一般地,期望再生温度被设置在500℃至700℃、优选550℃至600℃的范围内。
如图1所示,温度传感器7被示例性地设置在柴油氧化催化器4和颗粒过滤器5之间的废气输送部2处,以用于测量颗粒过滤器5入口处的温度。在该示例中,在再生操作期间,可粗略地认为柴油颗粒过滤器4直接上游的温度即为柴油颗粒过滤器4的实际再生温度。但是同样可将温度传感器7设置在柴油颗粒过滤器4下游管路中或其他与柴油颗粒过滤器4相关的位置处。甚至可考虑设置多个温度传感器。
上下文中所采用的术语“再生温度控制”通常可包含“再生温度闭环控制”,其是指利用闭环反馈机制对柴油发动机1的排气系统内确定位置处的废气流的温度执行调控。为此,控制单元5(例如柴油车辆的电子控制单元)与碳氢喷射器6通信,并从温度传感器7读取柴油颗粒过滤器4的实际再生温度,然后借助闭环控制策略将该实际再生温度与期望再生温度之间的偏差实时转换为碳氢化合物喷射指令。于是,碳氢喷射器6选择性地将碳氢化合物喷射至柴油氧化催化器3上游的废气流中。被喷射至废气流中的碳氢化合物在柴油氧化催化器3中以受控方式燃烧以产生足够用于再生柴油颗粒过滤器4的热量。这里,虽然在图1中示出为,控制单元5仅根据温度偏差来控制碳氢喷射,然而在实际控制回路中还可附加地根据其他因素(例如发动机排气量、排气温度、后喷启动状态、排气管路中的压力、发动机起燃角度和/或发动机进气/燃油比等)共同决定碳氢化合物的喷射。应注意,虽然在图1所示实施例中借助碳氢喷射器6(DPM),实现温度再生期间的碳氢化合物喷射,但这一般应用于商用车,在乘用车中则可直接通过柴油发动机1的喷油器的远后喷使碳氢在缸内无法燃烧进而进入柴油氧化催化器3内。
如上所述,再生温度会影响再生过程的成功,因此还借助设备10对柴油颗粒过滤器4的再生温度控制过程执行诊断。设备10例如包括获取模块11和控制模块12,它们在通信技术上相互连接。获取模块11与布置于柴油发动机1处的第一传感器8电子通信,以获取与柴油发动机1的运行工况相关的第一参数。获取模块11还连接至碳氢喷射器6,以便从碳氢喷射器的计量单元获取与碳氢化合物喷射相关的第二参数。理论上也可能的是,获取模块11还连接至布置于柴油氧化催化器3入口及出口处的一个或多个温度传感器,以评估再生过程期间柴油氧化催化器3的燃烧效率,从而推定柴油氧化催化器3的劣化、受损或无效状态。
控制模块12从设置于柴油氧化催化器3直接下游的温度传感器7获取柴油颗粒过滤器4在再生操作期间的实际再生温度,而且在控制模块12中还预存储有期望再生温度,该期望再生温度例如以固定的或动态变化的温度阈值或温度区间的形式存在,其具体数值范围例如可按照经验或预先标定出,或者由预建立的物理或数学模型计算得出。
目前,通常基于实际再生温度与期望再生温度的比较产生借助控制单元5实施的再生温度控制的诊断结果。但是,如果柴油发动机1长期在城市工况中以低速低负荷状态运行,发动机排气管路中的排气温度在整体上会偏低,有时甚至难以达到柴油氧化催化器3的起燃温度。此时柴油氧化催化器3不起作用。在这种特殊工况下,即使借助控制单元5实施的再生温度控制过程正常,也会由于被供给至柴油氧化催化器3的碳氢化合物无法被充分燃烧而引发再生温度控制的报错。同样地,碳氢喷射环节的喷射特性异常(泄漏、磨损及松脱)以及柴油氧化催化器3中催化剂涂层的耗尽同样会引发关于再生温度控制故障的虚假指示。为此,控制模块12在产生和/或提供再生温度控制过程的诊断结果之前,会预先在发动机运行工况和/或碳氢喷射特性方面执行评估,以便有针对性影响诊断结果的产生和提供。由此,可有效降低再生温度控制过程中的虚假警报的数量。
图2a、图2b和图2c分别示出了柴油颗粒过滤器的再生温度控制的示例性诊断结果。
在图2a、图2b和图2c中,横坐标表示柴油发动机的累积运行量。如前所述,累积运行量可包括发动机的运转时间、运行里程等。纵坐标表示温度量级和发动机模式。此外,曲线L1代表实际再生温度、尤其柴油颗粒过滤器直接上游的或柴油氧化催化器直接下游的温度。曲线L2代表发动机模式。曲线L3代表加速踏板位置。另外,沿纵坐标标注出期望再生温度t_observe,沿横坐标标注出监控时段的起始时刻Tmin和终止时刻Tmin,这例如被确定为使得柴油氧化催化器中的碳氢燃烧效率达到期望程度。
在图2a所示实施例中示出了反映再生温度控制正常的诊断结果。如曲线L2所示,响应于发动机从开启近后喷切换到开启远后喷,监控时间从时刻Tmin起开始累积,直至达到规定时间Tmax-Tmin。如曲线L1所示,在规定时间Tmax-Tmin内,柴油颗粒过滤器的实际再生温度升高到超过期望再生温度t_observe,在这种情况下,认为再生温度控制正常。
在图2b所示实施例中示出了反映再生温度控制异常的诊断结果。如曲线L1所示,在规定时间Tmax-Tmin内,柴油颗粒过滤器的实际再生温度无法升到期望再生温度,因此认为再生温度控制异常。
在图2c所示实施例中示出了关于再生温度控制的误报错诊断结果。如曲线L3所示,在进入再生模式后,驾驶员持续性地一脚油门再松油门,反复该动作直到监控时段结束。在该示例中,虽然温度闭环控制环节工作正常,但直至监控时段结束,柴油颗粒过滤器的实际再生温度始终无法达到期望再生温度t_observe,按照传统的诊断逻辑将会在这种情况下引起再生温度控制诊断的误报错。在本发明提出的诊断策略中,将会在诊断期间将这种极端工况考虑在内,因此,即使已经在监控时段内基于实际再生温度与期望再生温度的比较判断出温度控制异常,也不会输出这种结果。在总体上有效降低了虚警数量,减轻了频繁误报错给用户带来的困扰。
图3在一个示例性实施例中示出了用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法的流程图。在图3所示实施例中,所述方法示例性包括步骤S1-S2,所述步骤例如可以在使用图1所示的设备10的情况下实施。
在步骤S1中,在柴油颗粒过滤器的再生操作期间获取与柴油发动机的运行工况相关的第一参数。
作为示例,第一参数包括与柴油发动机的转速相关的参数以及与柴油发动机的负荷相关的参数。为了得到第一参数,可借助图1所示的获取模块与柴油发动机处的第一传感器通信,以接收柴油发动机的转速、加速踏板位置、发动机燃油消耗量、发动机进气空气流量、发动机扭矩百分比信号、发动机排气压力和/或排气温度等信息,通过了解这些信息,可以相应地计算出柴油发动机的转速以及负荷状态。发动机的转速表示所测量的发动机的当前的旋转运行速度,这例如以转/每分钟为单位(RPM)。发动机的负荷可处于百分之百的满负荷与百分之零的无负荷之间的范围内。应理解,在上坡行驶时或在加速过程中可能经历发动机的满负荷状态,而在松加速踏板、下坡行驶或减速滑行过程中可能经历无负荷或低负荷状态。目前已认识到,在发动机的低转速低负荷工况中,排气温度的整体波动会限制柴油氧化催化器增加排气温度的能力,这可能导致实际再生温度无法达到期望再生温度。
在一个可选步骤S1'中,在柴油颗粒过滤器的再生操作期间获取与碳氢化合物喷射特性相关的第二参数。第二参数例如包括:在再生操作期间的确定时间段内喷射的碳氢化合物的累积喷射量、平均喷射量以及在再生操作期间的确定时间段内喷射的碳氢化合物对应的理论热值。应理解的是,如果车辆使用劣质油或长期工作在低负荷低转速工况下,碳氢喷射器可能发生堵塞,由此造成喷射的碳氢化合物比预期要少,碳氢喷射过少会导致柴油氧化催化器中氧化放热量降低,从而使得柴油颗粒过滤器的实际再生温度无法达到期望再生温度。
在步骤S2中,基于所述第一参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供,其中,至少部分地基于再生操作期间的柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果。
在上下文中,“再生温度控制”的监控对象虽然是温度,但其反映的不仅仅是温度控制策略本身的优劣,而是反映温度闭环控制回路中的各环节的整体作用结果是否有效。换言之,温度闭环控制回路例如包括温度控制策略、碳氢喷射环节、氧化催化器环节等,一般只要其中一个环节故障,都将导致实际再生温度(DPF前温度)达不到期望再生温度,因此诊断为再生温度控制异常。
作为示例,基于第一参数是否指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中,准许或禁止诊断结果的产生和/或提供。这里,预定义的扰动工况例如包括柴油发动机的低转速低负荷工况,这例如被定义为以下现象:在再生操作期间,柴油发动机的转速低于转速阈值且柴油发动机的负荷低于负荷阈值。
例如,如果第一参数指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中,则禁止产生诊断结果。禁止产生诊断结果意味着:在对再生温度控制的监控期间,无需对柴油颗粒过滤器的实际再生温度和期望再生温度执行比较就可直接放弃此次监控循环。
又例如,如果第一参数指示柴油发动机处于预定义的扰动工况中,则禁止提供诊断结果。禁止提供诊断结果意味着:在对再生温度控制的监控期间,可基于柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较得出关于再生温度控制的初步诊断结果,例如,如果在一段时间内柴油颗粒过滤器的实际再生温度始终无法达到期望再生温度或无法维持在期望再生温度以上,则指示温度控制过程异常,反之则正常。在得到这种初步诊断结果的前提下,可根据相应参数是否指示扰动工况来选择性地释放这种初步诊断结果。例如,如果发现第一参数指示扰动工况,则可不将初步诊断结果提供作为最终的诊断结果,而是放弃本次诊断。可选地,如果已经生成诊断结果,但未释放该结果,则可以在本次驾驶循环中自动触发对柴油颗粒过滤器的再生温度控制的再次诊断,然后以再次诊断结果覆盖目前已生成的诊断结果。
又例如,在基于第一参数确定柴油发动机处于扰动工况,不是完全地禁止诊断结果的产生和/或提供,而是仅部分地执行这种禁止。这表示,如果基于获取的第一参数判定出现上面定义的容易引起误报的条件,则仅提供关于再生温度控制正常的诊断结果,而不提供再生温度控制异常的诊断结果。这样做的好处是,即使在误报率较高的场景中,也仍可对温度监控过程的正确性进行验证,减小了需要重新诊断的次数。
在另一示例中,还可考虑在步骤S2中基于与碳氢化合物喷射相关的第二参数控制诊断结果的产生或提供,这将结合图5中的实施例详细阐述。
图4在另一示例性实施例中示出了用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法的流程图。在图4所示实施例中,所述方法示例性包括步骤401-410。
在步骤401中,可借助控制单元确定再生过程是否已经开始。如果是的话,则在后续步骤中继续本方法的诊断过程。如果未开始,则可以继续根据颗粒过滤器的烟尘负荷状态来确定再生条件,并识别是否已进入再生模式。
在步骤402中,检查是否满足再生温度控制的监控触发条件。例如,可基于发动机排气管路中不同节点处的压力、发动机排气温度、排气质量流量、碳氢化合物的已喷射量、碳氢化合物在柴油氧化催化器中的燃烧效率等因素综合判定:是否已达到适合进行监控的条件。如果不满足监控触发条件,则继续在步骤402中执行这种判断。如果满足监控触发条件,则进入监控时段并在步骤403中对监控触发条件被保持满足的持续时间进行计时。“保持满足”意味着,必须连续地、不间断地满足监控触发条件,一旦发现不再满足监控触发条件,则退出当前的计时过程并在步骤410中放弃此次监控。
随着计时的进行,可在步骤404中获取与柴油发动机的运行工况相关的第一参数。例如,可实时地测量发动机的转速和负荷,并对转速低于转速阈值且负荷低于负荷阈值的测量数据进行标注。附加地或替代地,也可记录发动机每次转速低于转速阈值且负荷低于负荷阈值的时间,或者记录连续多次出现这种低转速低负荷现象的累积时间或次数。
在步骤405中,检查目前累积的监控持续时间是否已达到规定时间。规定时间例如可根据预先进行的再生过程标定出,或者也可由再生温度控制环节的控制器参数决定,这通常为5-7分钟。执行这种检查的目的是:查看闭环控制过程是否已经充分生效,从而确保诊断的合理开始时机。若在整个驾驶循环内,用于监控的持续时间无法超出规定时间,则在步骤410中放弃此次监控。作为补救措施,还可在步骤410中自动触发对再生温度控制的再次诊断,或者也可控制车辆仪表盘上的指示灯亮起,以警示车辆本次再生温度控制的诊断未正常执行。
若监控累积时间超出规定时间,则在步骤406中基于在规定时间内收集的第一参数对发动机运行工况进行甄别。例如,可以计算柴油发动机的“低转速低负荷占比”,并由此检查柴油发动机是否处于扰动工况中。为此,例如可以求取:在确定时间段内或发动机的确定运行里程内(确定时间段例如可小于或等于上文中提到的规定时间),柴油发动机的转速低于转速阈值且柴油发动机的负荷低于负荷阈值情况下的累积时间或累积里程所占份额是否小于极限值。作为示例,针对规定时间或与规定时间段对应的规定运行里程,可求取柴油发动机转速低于1000rpm且耗油量低于5mg情况下的累积时间或累积里程所占份额。如果所占份额大于20%,则表示柴油发动机在在再生温度控制期间处于扰动工况中,为了降低误报错风险,可以在步骤410中放弃本次监控,即,禁止产生或提供诊断结果。
如果在步骤406中确认柴油发动机的“低转速低负荷占比”小于20%,则表示柴油发动机在再生温度控制期间处于正常工况中,因此允许产生和/或提供此次监控的诊断结果。于是,可在步骤407中根据柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较来判定再生温度控制过程是否正常。例如,若柴油颗粒过滤器直接上游温度小于期望再生温度,则在步骤408中判定再生温度控制异常。若柴油颗粒过滤器直接上游温度大于期望再生温度,则在步骤409中判定再生温度控制过程正常。
图5在另一示例性实施例中示出了用于对柴油颗粒过滤器的再生温度控制执行诊断的方法的流程图。在图5所示实施例中,所述方法示例性地包括步骤501-514。
在图5所示实施例中,步骤501-504与图4所示实施例中的步骤401-404以类似的方式进行,在此不再赘述。以下仅重点阐述图5与图4的区别:
参考图5,在步骤503中开始监控时段的计时后,除了在步骤504中检测与发动机的运行工况相关的第一参数,还在步骤505中附加地检测与碳氢喷射相关的第二参数。应注意,虽然在图5中步骤504和步骤505被示出为在时间上相继进行,然而它们同样可随着监控持续时间的累积而并行地(例如同步地)进行。
接下来,若在步骤506中发现监控的持续时间超出规定时间,则首先在步骤507中基于在规定时间内收集的第一参数对发动机的运行工况进行甄别,如果已经基于第一参数判断出柴油发动机在再生操作期间处于扰动工况中则在步骤514中放弃本次监控并不产生和提供相关诊断结果。如果第一参数指示柴油发动机在再生操作期间不处于预定义的扰动工况中,则继续在步骤508-510中根据在规定时间内收集的第二参数判断碳氢喷射是否异常,并附加地根据碳氢喷射情况诊断再生温度控制过程。
具体地,在步骤508中,检查在规定时间内碳氢化合物的累积喷射量是否大于第一阈值。在步骤509中,检查在规定时间内碳氢化合物的平均喷射量是否大于第二阈值。在步骤510中,检查在规定时间内所喷射的碳氢化合物对应的理论热值是否大于第三阈值。作为示例,可直接借助碳氢喷射器(DPM)或发动机喷油器自身的计量单元精准计量喷入发动机排气管中的碳氢化合物的量。这里,碳氢化合物的累积喷射量和理论热值反映氧化催化器内累积的碳氢化合物是否满足正常的温度控制需求,平均喷射量则反映在规定时间内碳氢化合物是否被均匀地提供给柴油氧化催化器。
应注意,此处涉及的第一阈值、第二阈值和第三阈值的具体数值均可根据柴油车辆的车型或柴油氧化催化器的尺寸提前标定出。作为示例,在规定时间内,如果碳氢化合物的累积喷射量大于8g,平均喷射量大于1g/s且规定热值大于燃烧8g碳氢化合物的理论放热量,则可从多个维度证实碳氢喷射环节无故障。如果步骤508-510中涉及的三个判断条件中的任何一个不满足,都表示碳氢喷射环节存在问题,此时不在步骤511中基于实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果,而是直接在步骤512中输出“再生温度控制异常”和/或“碳氢喷射系统异常”。
在一个可选实施例中,再生温度控制的诊断结果包括针对“温度控制环节整体”的第一结论和针对“温度控制策略”的第二结论,温度控制环节整体包括温度控制策略、碳氢喷射环节和氧化催化环节的整体作用结果。如果通过步骤508-510判断出第二参数指示碳氢喷射异常,则可在步骤512中提供第一结论“温度控制环节整体异常”,同时,为避免由于碳氢喷射偏差而引起对“温度控制策略”的误报错,则禁止在该步骤中提供第二结论“温度控制策略异常”。
如果步骤508-510的检查结果均反映碳氢喷射无故障且已经结合步骤507排除了柴油发动机的扰动工况,才允许在步骤511中继续结合柴油颗粒过滤器的实际再生温度与期望再生温度的比较释放诊断结果。若柴油颗粒过滤器的实际再生温度在规定时间内无法达到期望再生温度,则在步骤512中确定再生温度控制异常,若柴油颗粒过滤器的实际再生温度在规定时间内达到并保持在期望再生温度以上,则在步骤513中确定再生温度控制正常。
尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式,但它们仅仅是为了解释的目的而给出的,而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下,各种替换、变更和改造可被构想出来。
Claims (15)
1.一种用于对柴油颗粒过滤器(4)的再生温度控制执行诊断的方法,所述方法包括以下步骤:
在柴油颗粒过滤器(4)的再生操作期间获取与柴油发动机(1)的运行工况相关的第一参数;以及
基于所述第一参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供,其中,至少部分地基于再生操作期间的柴油颗粒过滤器(4)的实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述第一参数是否指示柴油发动机(1)处于预定义的扰动工况中而准许或禁止诊断结果的产生和/或提供。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,如果所述第一参数指示柴油发动机(1)处于预定义的扰动工况中,则禁止产生和/或提供所述诊断结果。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,如果所述第一参数指示柴油发动机(1)处于预定义的扰动工况中,则仅提供关于再生温度控制正常的诊断结果,不提供关于再生温度控制异常的诊断结果。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,在满足以下条件的情况下确定第一参数指示柴油发动机(1)处于预定义的扰动工况中:
在再生操作期间,柴油发动机(1)的转速低于转速阈值且柴油发动机(1)的负荷低于负荷阈值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,在满足以下条件的情况下确定第一参数指示柴油发动机(1)处于预定义的扰动工况中:
在再生操作期间的确定时间段内或柴油发动机(1)的确定运行里程内,柴油发动机(1)的转速低于转速阈值且柴油发动机(1)的负荷低于负荷阈值情况下的累积时间或累积里程所占份额小于极限值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
获取与碳氢化合物喷射相关的第二参数;
基于所述第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,仅在已经基于第一参数判断出柴油发动机(1)不处于预定义的扰动工况中的情况下,才基于第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,基于所述第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供包括:
在第二参数指示碳氢喷射异常时,不基于实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果,而是直接输出“再生温度控制异常”和/或“碳氢喷射系统异常”。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其中,在满足以下条件中的至少一个的情况下确定第二参数指示碳氢喷射异常:
在再生操作期间的确定时间段内,碳氢化合物的累积喷射量小于第一阈值;
在再生操作期间的确定时间段内,碳氢化合物的平均喷射量小于第二阈值;和/或
在再生操作期间的确定时间段内,所喷射的碳氢化合物对应的理论热值小于第三阈值。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
检查是否满足再生温度控制的监控触发条件,其中,仅当监控触发条件被保持满足的持续时间达到规定时间时,才基于与柴油发动机(1)的运行工况相关的第一参数和/或与碳氢化合物喷射相关的第二参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,柴油颗粒过滤器(4)的再生温度控制包括:借助闭环控制策略将柴油颗粒过滤器(4)的实际再生温度与期望再生温度之间的偏差转换为碳氢化合物喷射指令,借助碳氢化合物喷射指令控制碳氢化合物的喷射。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,在基于第一参数禁止产生和/或提供再生温度控制的诊断结果的情况下,执行以下措施中的至少一个:
在本次驾驶循环中自动触发对柴油颗粒过滤器(4)的再生温度控制的再次诊断;和/或
以对柴油颗粒过滤器(4)的再生温度控制的再次诊断结果覆盖目前已生成的诊断结果。
14.一种用于对柴油颗粒过滤器(4)的再生温度控制执行诊断的设备(10),所述设备(10)包括:
检测模块(11),其被配置为能够在柴油颗粒过滤器(4)的再生操作期间获取与柴油发动机(1)的运行工况相关的第一参数;以及
控制模块(12),其被配置为能够基于第一参数控制再生温度控制的诊断结果的产生和/或提供,其中,至少部分地基于再生操作期间的柴油颗粒过滤器(4)的实际再生温度与期望再生温度的比较产生再生温度控制的诊断结果。
15.一种机器可读的存储介质,在所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序用于当在计算机上运行时执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
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