CN108223060A - 一种颗粒物捕集器监测***和方法 - Google Patents

一种颗粒物捕集器监测***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种颗粒物捕集器监测***，包括：发动机、颗粒物捕集器、第一排气压力传感器、第二排气压力传感器、控制模块和监测模块；颗粒物捕集器，设置在与发动机连接的排气管上；第一排气压力传感器和第二排气压力传感器，分别设置在颗粒物捕集器的前端和后端，用于采集排气压力信息并将采集的排气压力信息发送给控制模块；控制模块，用于控制发动机的操作以及向监测模块发送采集的监测数据；监测模块，用于接收监测数据，并基于所接收的监测数据判断是否满足预设监测条件，以执行监测操作。本发明还提供一种颗粒物捕集器监测方法。本发明能够准确地检测出颗粒物捕集器存在的故障，从而能够满足当前最严格的OBD法规。

Description

一种颗粒物捕集器监测***和方法
技术领域
本发明涉及一种颗粒物捕集器监测***，具体涉及一种直喷汽油机颗粒物捕集器(Gasoline Particulate Filter，GPF)监测***和方法。
背景技术
法规对汽油机尤其是直喷汽油机的颗粒物排放要求越来越严格，生产商一般采用机内净化方式或在排气管上安装后处理***进行应对，机内净化需要大幅增加喷射压力，对零部件要求较高，而大多数生产商一般采用后处理方式降低颗粒尾气排放。
颗粒物捕集器(GPF)作为汽油机典型的颗粒物后处理***，安装在汽油机排放***中，用来降低车辆颗粒物排放污染物。作为降低颗粒排放的关键部件，法规对颗粒物捕集器(GPF)性能提出了监测要求，以确保颗粒物维持较高的捕集效率。随着轻型车排放法规越来越严格，汽油车生产商采用汽油机颗粒捕集器(GPF)的情况也将越来越多，根据法规要求，颗粒物监测为必检项，因此监测GPF也将成为汽车生产商的任务之一。
因此，如何确保颗粒物捕集器能够维持较高的捕集效率成为亟待解决的课题。
发明内容
本发明的实施例提供一种颗粒物捕集器监测***和方法，能够准确地检测出颗粒物捕集器存在的故障，从而能够满足当前最严格的OBD法规。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种颗粒物捕集器监测***，包括：发动机、颗粒物捕集器、第一排气压力传感器、第二排气压力传感器、控制模块和监测模块；所述颗粒物捕集器，设置在与所述发动机连接的排气管上；所述第一排气压力传感器和所述第二排气压力传感器，分别设置在所述颗粒物捕集器的前端和后端，分别用于采集流入所述颗粒物捕集器的第一排气压力信息和流出所述颗粒物捕集器的第二排气压力信息，并将采集的排气压力信息发送给所述控制模块；所述控制模块，用于控制所述发动机的操作，以及采集监测数据并将所采集的监测数据发送所述监测模块；所述监测数据包括发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、发动机排气流量信息、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息、第一排气压力信息和第二排气压力信息；所述监测模块，用于接收所述监测数据，并将所接收的监测数据与预设监测条件进行比较，在所接收的监测数据满足所述预设监测条件时，执行如下监测操作：基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
可选地，所述基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型，具体包括：
对所接收的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子；
对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值；
将所得到的GPF性能因子积分值除以从积分开始到积分结束的有效积分时间，得到GPF性能因子单次平均值；
重复执行上述步骤两次，对得到的三次测量的GPF性能因子单次平均值再次取均值，得到GPF性能因子均值；
确定GPF性能因子范围的上下限阈值；
将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
可选地，所述预设监测条件包括：
发动机起动后80秒；
排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内；
发动机负荷在15％～68％范围内；
发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内；
第一排气压力传感器和第二排气压力传感器正常工作。
可选地，所述对所接收的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子，具体包括：
对所接收的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行低通滤波处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息；
将所得到的低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行作差处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息之间的差值；
将所得到的差值除以低通滤波后的第一排气压力信息得到的商值作为所述GPF性能因子。
可选地，在对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值的步骤中，当所述排气流量积分值达到排气流量累计参考值时，停止对所述GPF性能因子进行积分。
可选地，所述将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型包括：
如果所得到的GPF性能因子均值低于下限阈值，则确定当前颗粒物捕集器损坏或被移除；
如果所得到的GPF性能因子均值高于上限阈值，则确定当前颗粒物捕集器出现堵塞。
本发明另一实施例提供一种颗粒物捕集器监测方法，用于对颗粒物捕集器进行监测，所述颗粒物捕集器设置在发动机的排气管上并分别在前端和后端设置有第一排气压力传感器和第二排气压力传感器，所述第一排气压力传感器和第二排气压力传感器分别用于采集流入所述颗粒物捕集器的第一排气压力信息和流出所述颗粒物捕集器的第二排气压力信息，所述监测方法包括：采集监测数据，所述监测数据包括发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、发动机排气流量信息、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息、第一排气压力信息和第二排气压力信息；
将所采集的监测数据与预设监测条件进行比较；
在所采集的监测数据满足所述预设监测条件的情况下，执行如下监测操作：基于所采集的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
可选地，基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型，具体包括：
对所采集的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子；
对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值；将所得到的GPF性能因子积分值除以从积分开始到积分结束的有效积分时间，得到GPF性能因子单次平均值；
重复执行上述步骤两次，对得到的三次测量的GPF性能因子单次平均值再次取均值，得到GPF性能因子均值；
确定GPF性能因子范围的上下限阈值；
将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
可选地，所述预设监测条件包括：
发动机起动后80秒；
排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内；
发动机负荷在15％～68％范围内；
发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内；
第一排气压力传感器和第二排气压力传感器正常工作。
可选地，所述将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型包括：如果所得到的GPF性能因子均值低于下限阈值，则确定当前颗粒物捕集器损坏或被移除；
如果所得到的GPF性能因子均值高于上限阈值，则确定当前颗粒物捕集器出现堵塞。
本发明实施例提供的颗粒物捕集器监测***和方法，通过对发动机的排气压力和排气流量进行采集，基于采集的排气压力和排气流量计算GPF性能因子均值，通过比较GPF性能因子与GPF性能因子的上下限阈值来判断颗粒物捕集器的故障类型，能够准确地检测出颗粒物捕集器所存在的故障，从而能够满足当前最严格的OBD法规。
附图说明
图1为本发明实施例提供的颗粒物捕集器监测***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的颗粒物捕集器监测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的颗粒物捕集器监测***的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种颗粒物捕集器监测***，包括：发动机1、颗粒物捕集器3、第一排气压力传感器4、第二排气压力传感器5、控制模块7和监测模块6。其中，所述颗粒物捕集器3，设置在与所述发动机连接的排气管2上；所述第一排气压力传感器4和所述第二排气压力传感器5，分别设置在所述颗粒物捕集器3的前端和后端，分别用于采集流入所述颗粒物捕集器的第一排气压力信息和流出所述颗粒物捕集器的第二排气压力信息，并将采集的排气压力信息发送给所述控制模块7；所述控制模块7，用于控制所述发动机1的操作以及向所述监测模块发送采集的监测数据；所述监测数据包括关于所述发动机以及所述第一排气压力传感器和所述第二排气压力传感器相关的数据，具体包括发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、发动机排气流量信息、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息、第一排气压力信息和第二排气压力信息等，其中，发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息可通过相应的传感器从发动机处获取，发动机排气流量信息可基于第一排气压力信息和第二排气压力信息，利用控制模块7中的排气流量计算模型得到；所述监测模块6，用于接收所述监测数据，并将所接收的监测数据与预设监测条件进行比较，在所接收的监测数据满足所述预设监测条件时，执行如下监测操作：基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
在本发明的一个实施例中，所述预设监测条件包括：
发动机起动后80秒；
排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内；
发动机负荷在15％～68％范围内；
发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内；
第一排气压力传感器和第二排气压力传感器能够正常工作。
即如果采集的发动机起动状态信息表征发动机起动后80秒，采集的发动机排气流量信息表征排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内，采集的发动机负荷信息表征发动机负荷在15％～68％范围内，采集的发动机转速信息表征发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内以及采集的第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息表征第一排气压力传感器和第二排气压力传感器运行正常，则表示采集的监测数据满足预设监测条件，可执行监测操作。
具体地，在确定执行监测操作时，所述监测模块6基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型，具体可包括以下步骤：
S101、对所接收的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子。
该步骤可具体包括：
步骤一、对所接收的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行低通滤波处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息。
步骤二、将所得到的低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行作差处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息之间的差值；
步骤三、将得到的差值除以低通滤波后的第一排气压力信息得到的商值作为所述GPF性能因子，即按照公式δ＝(Vup-Vdown)/Vup得到GPF性能因子δ，其中，Vup为第一压力传感器滤波后的电压；Vdown为第二压力传感器滤波后的电压。
S102、对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值。
在该步骤中，从预设监测条件满足开始进行对GPF性能因子进行积分。积分持续时间根据排气流量积分值与排气流量累计参考值来确定，具体地，当排气流量积分值达到排气流量累计参考值时，停止对GPF性能因子的积分计算，排气流量累计参考值可根据实际情况来进行确定；并且，在积分过程中，如果预设监测条件临时不满足，即监测数据发生变动而不满足预设监测条件，则退出对GPF性能因子的积分计算，直至下次预设监测条件满足才继续进行积分。
S103、将所得到的GPF性能因子积分值除以从积分开始到积分结束的有效积分时间，得到GPF性能因子单次平均值。
该步骤中的有效积分时间为从满足预设监测条件开始进行积分到排气流量积分值达到排气流量累计参考值时结束积分这个过程所经历的时间。
S104、重复执行上述步骤S101至S103两次，对得到的三次测量的GPF性能因子单次平均值再次取均值，得到GPF性能因子均值。
S105、确定GPF性能因子范围的上下限阈值。
在该步骤中，将正常的GPF分别替换成堵塞的GPF和临界GPF，按照上述测量GPF性能因子的方法得到性能因子上限阈值(对应堵塞GPF)和下限阈值(对应临界GPF)。临界GPF和堵塞GPF可通过下述方式得到：
临界GPF制备
由于GPF内部损坏，当损坏程度比较严重时会导致GPF无法起到吸附颗粒物的作用，可以通过模拟GPF损坏程度，例如，可通过高温炉烧试验或者耐久性试验模拟GPF损坏程度，监测GPF后端颗粒物排放，对照法规OBD排放限值，当颗粒物排放即将到达法规限值时，此时的GPF即可认为是临界GPF。
堵塞GPF制备
由于GPF的作用是用于吸附颗粒物排放，随着吸附量越来越多，提高排气温度也无法起到再生作用时，此时会形成GPF堵塞，排气背压升高，动力性变差，可以通过堵塞GPF出口等方法模拟GPF被堵塞程度，具体制备方法主要根据随着排气背压，即最大功率和怠速时的排气背压差高于一定值时(不同发动机有较大差别，建议值40kpa左右)，此时的GPF即可认为是堵塞GPF。
S106、将步骤S104所得到的GPF性能因子均值与步骤S105所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
在该步骤中，当GPF性能因子均值低于下限阈值，则确定当前颗粒物捕集器损坏或被移除，此时，点亮故障灯，存储GPF损坏故障；当GPF性能因子均值高于上限阈值，则确定当前颗粒物捕集器出现堵塞，发动机背压过高，并且过滤颗粒物性能已经不能满足动力性和排放法规要求，点亮故障灯，存储GPF堵塞故障。一旦出现故障，需要用相同类型完好的GPF替换掉原有的故障GPF。
综上，本发明提供的颗粒物捕集器监测***考虑了排气流量对GPF上下游(即流入前和流出后)压力变化特性的影响，能在线准确地检测出GPF的性能状态，容易实现，并且覆盖发动机常用工况，能在短时间内完成GPF性能评估，及时准确地识别GPF移除、损坏和堵塞等故障，适用于安装有压力传感器和汽油机颗粒物捕集器的车辆，可满足当前最严格的OBD法规。
本发明实施例还提供一种颗粒物捕集器监测方法，用于对颗粒物捕集器进行监测，所述颗粒物捕集器设置在发动机的排气管上并在前端和后端分别设置有第一排气压力传感器和第二排气压力传感器，所述第一排气压力传感器和第二排气压力传感器分别用于采集流入所述颗粒物捕集器的第一排气压力信息和流出所述颗粒物捕集器的第二排气压力信息。本实施例中的颗粒物捕集器、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器可与前述实施例中的颗粒物捕集器、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器相同。如图2所示，本实施例提供的颗粒物捕集器监测方法包括以下步骤：
S210、采集监测数据，所述监测数据包括发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、发动机排气流量信息、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息、第一排气压力信息和第二排气压力信息；
S220、将所采集的监测数据与预设监测条件进行比较；
S230、在所采集的监测数据满足所述预设监测条件的情况下，执行如下监测操作：基于所采集的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
进一步地，所述步骤S230具体包括：
S231、对所采集的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子；
S232、对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值；
S233、将所得到的GPF性能因子积分值除以从积分开始到积分结束的有效积分时间，得到GPF性能因子单次平均值；
S234、重复执行步骤S231至S233两次，对得到的三次测量的GPF性能因子单次平均值再次取均值，得到GPF性能因子均值；
S235、确定GPF性能因子范围的上下限阈值；
S236、将步骤S234所得到的GPF性能因子均值与步骤S235所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
进一步地，所述预设监测条件包括：发动机起动后80秒；排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内；发动机负荷在15％～68％范围内；发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内；第一排气压力传感器和第二排气压力传感器能够正常工作。
进一步地，步骤S231具体包括：
(1)对所接收的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行低通滤波处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息；
(2)将所得到的低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行作差处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息之间的差值；
(3)将所得到的差值除以低通滤波后的第一排气压力信息得到的商值作为所述GPF性能因子。
进一步地，在步骤S232中，在对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值的步骤中，当所述排气流量积分值达到排气流量累计参考值时，停止对所述GPF性能因子进行积分。
进一步地，步骤S236具体包括：如果所得到的GPF性能因子均值低于下限阈值，则确定当前颗粒物捕集器损坏或被移除；如果所得到的GPF性能因子均值高于上限阈值，则确定当前颗粒物捕集器出现堵塞。
本实施例中的监测数据可通过前述实施例的控制模块进行采集，监测操作可通过前述实施例的监测模块执行，重复之处，不在赘述。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种颗粒物捕集器监测***，其特征在于，包括：发动机、颗粒物捕集器、第一排气压力传感器、第二排气压力传感器、控制模块和监测模块；
所述颗粒物捕集器，设置在与所述发动机连接的排气管上；
所述第一排气压力传感器和所述第二排气压力传感器，分别设置在所述颗粒物捕集器的前端和后端，分别用于采集流入所述颗粒物捕集器的第一排气压力信息和流出所述颗粒物捕集器的第二排气压力信息，并将采集的排气压力信息发送给所述控制模块；
所述控制模块，用于控制所述发动机的操作，以及采集监测数据并将所采集的监测数据发送所述监测模块；所述监测数据包括发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、发动机排气流量信息、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息、第一排气压力信息和第二排气压力信息；
所述监测模块，用于接收所述监测数据，并将所接收的监测数据与预设监测条件进行比较，在所接收的监测数据满足所述预设监测条件时，执行如下监测操作：基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
2.根据权利要求1所述的颗粒物捕集器监测***，其特征在于，所述基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型，具体包括：
对所接收的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子；
对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值；
将所得到的GPF性能因子积分值除以从积分开始到积分结束的有效积分时间，得到GPF性能因子单次平均值；
重复执行上述步骤两次，对得到的三次测量的GPF性能因子单次平均值再次取均值，得到GPF性能因子均值；
确定GPF性能因子范围的上下限阈值；
将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
3.根据权利要求1所述的颗粒物捕集器监测***，其特征在于，所述预设监测条件包括：
发动机起动后80秒；
排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内；
发动机负荷在15％～68％范围内；
发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内；
第一排气压力传感器和第二排气压力传感器正常工作。
4.根据权利要求2所述的颗粒物捕集器监测***，其特征在于，所述对所接收的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子，具体包括：
对所接收的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行低通滤波处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息；
将所得到的低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息进行作差处理，得到低通滤波后的第一排气压力信息和第二排气压力信息之间的差值；
将所得到的差值除以低通滤波后的第一排气压力信息得到的商值作为所述GPF性能因子。
5.根据权利要求2所述的颗粒物捕集器监测***，其特征在于，在对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值的步骤中，当所述排气流量积分值达到排气流量累计参考值时，停止对所述GPF性能因子进行积分。
6.根据权利要求1所述的颗粒物捕集器监测***，其特征在于，所述将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型包括：
如果所得到的GPF性能因子均值低于下限阈值，则确定当前颗粒物捕集器损坏或被移除；
如果所得到的GPF性能因子均值高于上限阈值，则确定当前颗粒物捕集器出现堵塞。
7.一种颗粒物捕集器监测方法，用于对颗粒物捕集器进行监测，所述颗粒物捕集器设置在发动机的排气管上并分别在前端和后端设置有第一排气压力传感器和第二排气压力传感器，所述第一排气压力传感器和第二排气压力传感器分别用于采集流入所述颗粒物捕集器的第一排气压力信息和流出所述颗粒物捕集器的第二排气压力信息，其特征在于，所述监测方法包括：
采集监测数据，所述监测数据包括发动机的起动状态信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、发动机排气流量信息、第一排气压力传感器和第二排气压力传感器的运行状态信息、第一排气压力信息和第二排气压力信息；
将所采集的监测数据与预设监测条件进行比较；
在所采集的监测数据满足所述预设监测条件的情况下，执行如下监测操作：基于所采集的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
8.根据权利要求7所述的颗粒物捕集器监测方法，其特征在于，基于所接收的排气流量信息和排气压力信息确定GPF性能因子，以及基于所确定的GPF性能因子确定所述颗粒物捕集器的故障类型，具体包括：
对所采集的排气压力信息和排气流量信息进行处理，得到GPF性能因子；
对所得到的GPF性能因子根据时间进行积分，得到GPF性能因子积分值，并对所述排气流量根据时间进行积分累计，得到排气流量积分值；将所得到的GPF性能因子积分值除以从积分开始到积分结束的有效积分时间，得到GPF性能因子单次平均值；
重复执行上述步骤两次，对得到的三次测量的GPF性能因子单次平均值再次取均值，得到GPF性能因子均值；
确定GPF性能因子范围的上下限阈值；
将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型。
9.根据权利要求7所述的颗粒物捕集器监测方法，其特征在于，所述预设监测条件包括：
发动机起动后80秒；
排气流量在700m3/h～1300m3/h范围内；
发动机负荷在15％～68％范围内；
发动机转速在1000rpm～3000rpm范围内；
第一排气压力传感器和第二排气压力传感器正常工作。
10.根据权利要求8所述的颗粒物捕集器监测方法，其特征在于，所述将所得到的GPF性能因子均值与所得到的GPF性能因子范围的上下限阈值进行比较，并基于比较结果确定所述颗粒物捕集器的故障类型包括：如果所得到的GPF性能因子均值低于下限阈值，则确定当前颗粒物捕集器损坏或被移除；
如果所得到的GPF性能因子均值高于上限阈值，则确定当前颗粒物捕集器出现堵塞。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109057928A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 潍柴动力股份有限公司 一种dpf中灰分累积程度的分析方法、装置及电子设备
CN110849605A (zh) * 2019-11-18 2020-02-28 中国重汽集团济南动力有限公司 颗粒捕集器故障模拟装置、判断堵塞故障程度方法及移除故障程度方法
CN111796582A (zh) * 2020-07-16 2020-10-20 江铃汽车股份有限公司 一种国六汽油车gpf移除诊断的远程监测及优化方法
CN112083715A (zh) * 2020-09-30 2020-12-15 中国汽车工程研究院股份有限公司 一种造gpf移除故障码的方法
CN114087058A (zh) * 2022-01-19 2022-02-25 潍柴动力股份有限公司 一种检测dpf过载的方法及***
CN115341981A (zh) * 2022-08-29 2022-11-15 潍柴动力股份有限公司 一种颗粒物捕集器故障检验方法、装置及设备
US11661872B2 (en) 2021-01-08 2023-05-30 Saudi Arabian Oil Company Reduction of internal combustion engine emissions with improvement of soot filtration efficiency

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011169235A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Isuzu Motors Ltd Ｄｐｆの再生制御方法
GB2490937A (en) * 2011-05-19 2012-11-21 Gm Global Tech Operations Inc Controlling the regeneration of a diesel particulate filter
CN104863679A (zh) * 2015-03-31 2015-08-26 凯龙高科技股份有限公司 一种dpf***碳载量估算及堵塞状态判断方法
CN106481419A (zh) * 2016-11-08 2017-03-08 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种柴油机微粒捕集器的积碳量计算方法
CN106907223A (zh) * 2015-11-27 2017-06-30 丰田自动车株式会社 排气净化***的故障诊断装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011169235A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Isuzu Motors Ltd Ｄｐｆの再生制御方法
GB2490937A (en) * 2011-05-19 2012-11-21 Gm Global Tech Operations Inc Controlling the regeneration of a diesel particulate filter
CN104863679A (zh) * 2015-03-31 2015-08-26 凯龙高科技股份有限公司 一种dpf***碳载量估算及堵塞状态判断方法
CN106907223A (zh) * 2015-11-27 2017-06-30 丰田自动车株式会社 排气净化***的故障诊断装置
CN106481419A (zh) * 2016-11-08 2017-03-08 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种柴油机微粒捕集器的积碳量计算方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109057928A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 潍柴动力股份有限公司 一种dpf中灰分累积程度的分析方法、装置及电子设备
CN109057928B (zh) * 2018-08-17 2020-08-21 潍柴动力股份有限公司 一种dpf中灰分累积程度的分析方法、装置及电子设备
CN110849605A (zh) * 2019-11-18 2020-02-28 中国重汽集团济南动力有限公司 颗粒捕集器故障模拟装置、判断堵塞故障程度方法及移除故障程度方法
CN110849605B (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 中国重汽集团济南动力有限公司 判断堵塞故障程度方法及移除故障程度方法
CN111796582A (zh) * 2020-07-16 2020-10-20 江铃汽车股份有限公司 一种国六汽油车gpf移除诊断的远程监测及优化方法
CN111796582B (zh) * 2020-07-16 2022-02-08 江铃汽车股份有限公司 一种国六汽油车gpf移除诊断的远程监测及优化方法
CN112083715A (zh) * 2020-09-30 2020-12-15 中国汽车工程研究院股份有限公司 一种造gpf移除故障码的方法
US11661872B2 (en) 2021-01-08 2023-05-30 Saudi Arabian Oil Company Reduction of internal combustion engine emissions with improvement of soot filtration efficiency
CN114087058A (zh) * 2022-01-19 2022-02-25 潍柴动力股份有限公司 一种检测dpf过载的方法及***
CN115341981A (zh) * 2022-08-29 2022-11-15 潍柴动力股份有限公司 一种颗粒物捕集器故障检验方法、装置及设备
CN115341981B (zh) * 2022-08-29 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 一种颗粒物捕集器故障检验方法、装置及设备

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