CN114738097A - 一种dpf捕集效率监测方法、装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发动机后处理技术领域，公开了一种DPF捕集效率监测方法、装置及车辆，DPF捕集效率监测方法，在一个监测循环内，如果根据废气soot含量和废气体积流量计算得到的当前监测循环的soot累积排放量大于第一预设值，并且PM传感器的电流测量值大于第二预设值，说明当前监测循环的soot排放超出预期。根据当前DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，如果DPF上下游的压差测量值小于第三预设值，说明本监测循环soot排放超出预期的原因是DPF上出现了能够影响捕集效率的劣化，从而判断DPF捕集效率低，避免了单独使用PM传感器的监控策略会出现误报的情况。

Description

一种DPF捕集效率监测方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及发动机后处理技术领域，尤其涉及一种DPF捕集效率监测方法、装置及车辆。
背景技术
在柴油机后处理***中，需要利用DPF来降低发动机颗粒排放。根据法规要求，要实时监控DPF捕集效率。目前柴油车一般采用PM传感器的监控策略，但是当DPF正常整车运行工况变化剧烈，或者DPF出现轻微裂纹，实际捕集效率没有问题的情况下，PM传感器会出现误报DPF捕集效率低的情况，导致监控策略的鲁棒性降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DPF捕集效率监测方法、装置及车辆，避免单独使用PM传感器的监控策略会出现误报的情况，提高DPF捕集效率监测方法的鲁棒性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
监测DPF碳载量、废气流速和PM传感器温度，如果所述DPF碳载量、所述废气流速和所述PM传感器温度满足第一使能条件，则开始当前监测循环的DPF捕集效率监测；
所述DPF捕集效率监测包括：PM传感器开始测量电流，监测废气体积流量和废气soot含量，并根据所述废气soot含量和所述废气体积流量计算当前监测循环的soot累积排放量；
如果所述当前监测循环的soot累积排放量达到第一预设值，记录此时的PM传感器的电流测量值，并进行PM传感器电流监测结果判断；
所述PM传感器电流监测结果判断包括：如果电流测量值大于第二预设值，则PM传感器故障状态置位；
所述PM传感器故障状态置位后还包括：监测DPF上下游压差和DPF温度，如果所述废气体积流量和所述DPF温度满足第二使能条件，则记录此时的DPF上下游的压差测量值，根据当前DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，并进行DPF上下游压差判断；
所述DPF上下游压差判断包括：如果所述压差测量值小于所述第三预设值，则判断DPF捕集效率低。
作为优选，如果所述当前监测循环结束时，所述当前监测循环的的soot累积排放量未达到第一预设值，则继续进行下一监测循环的DPF捕集效率监测。
作为优选，所述PM传感器电流监测结果判断还包括：
如果所述电流测量值不大于所述第二预设值，则判断DPF捕集效率正常。
作为优选，所述DPF上下游压差判断还包括：
如果所述压差测量值不小于所述第三预设值，则判断DPF捕集效率正常。
作为优选，所述第一使能条件包括所述DPF碳载量位于第一预设区间内、所述废气流速大于第四预设值以及所述PM传感器温度大于第五预设值。
作为优选，所述第二使能条件包括所述废气体积流量大于第六预设值以及所述DPF温度位于第二预设区间内。
作为优选，所述监测循环为车辆行驶一个预设行驶里程。
作为优选，所述根据所述废气soot含量和所述废气体积流量计算当前监测循环的soot累积排放量包括：
根据所述废气soot含量和所述废气体积流量计算得到单位时间内的soot排放量；
以当前监测循环开始时至当前监测循环soot累积排放量达到第一预设值时的时间为积分区间，对单位时间内的soot排放量进行积分，得到所述当前监测循环的soot累积排放量。
一种DPF捕集效率监测装置，使用上述任一项所述的DPF捕集效率监测方法对DPF进行监测。
一种车辆，使用上述任一项所述的DPF捕集效率监测方法对DPF进行监测。
本发明的有益效果：
本发明提供的DPF捕集效率监测方法、装置及车辆，在一个监测循环内，如果根据废气soot含量和废气体积流量计算得到的当前监测循环的soot累积排放量大于第一预设值，并且PM传感器的电流测量值大于第二预设值，说明当前监测循环的soot排放超出预期。根据当前DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，如果DPF上下游的压差测量值小于第三预设值，说明本监测循环soot排放超出预期的原因是DPF上出现了能够影响捕集效率的劣化，从而判断DPF捕集效率低，避免了单独使用PM传感器的监控策略会出现误报的情况，提高了DPF捕集效率监测方法的鲁棒性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的DPF捕集效率监测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，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”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一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。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1所示，本实施例提供一种DPF捕集效率监测方法，包括：
监测DPF碳载量、废气流速和PM传感器温度，如果DPF碳载量、废气流速和PM传感器温度满足第一使能条件，则开始当前监测循环的DPF捕集效率监测；
DPF捕集效率监测包括：PM传感器开始测量电流，监测废气体积流量和废气soot含量，并根据废气soot含量和废气体积流量计算当前监测循环的soot累积排放量；
如果当前监测循环的soot累积排放量达到第一预设值，记录此时的PM传感器的电流测量值，并进行PM传感器电流监测结果判断；
PM传感器电流监测结果判断包括：如果电流测量值大于第二预设值，则PM传感器故障状态置位；
PM传感器故障状态置位后还包括：监测DPF上下游压差和DPF温度，如果废气体积流量和DPF温度满足第二使能条件，则记录此时的DPF上下游的压差测量值，根据当前DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，并进行DPF上下游压差判断；
DPF上下游压差判断包括：如果压差测量值小于第三预设值，则判断DPF捕集效率低。
本实施例提供的DPF捕集效率监测方法，在一个监测循环内，如果根据废气soot含量和废气体积流量计算得到的当前监测循环的soot累积排放量达到第一预设值，并且PM传感器的电流测量值大于第二预设值，说明当前监测循环的soot排放超出预期。根据当前DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，如果DPF上下游的压差测量值小于第三预设值，说明本监测循环soot排放超出预期的原因是DPF上出现了能够影响捕集效率的劣化，例如DPF出现裂纹、破损或内部载体烧毁等，从而判断DPF捕集效率低，避免了单独使用PM传感器的监控策略会出现误报的情况，提高了DPF捕集效率监测方法的鲁棒性。
具体地，在本实施例中，第一预设值为法规规定的soot排放限值，将捕集效率低于规定值的DPF劣化件通过发动机台架试验，测得soot累积排放量达到第一预设值时，PM传感器的电流值，该PM传感器的电流值即为第二预设值。并且通过劣化件测得不同碳载量下，DPF上下游压差的限值，低于该限值则说明DPF存在能够影响捕集效率的劣化，例如DPF出现裂纹、破损或内部载体烧毁等，预存这些DPF碳载量及其对应的DPF上下游压差的限值，每个DPF碳载量均对应一个DPF上下游压差的最低限值，该最低限值即为该DPF碳载量对应的DPF上下游压差的第三预设值，从而在使用本实施例提供的DPF捕集效率监测方法进行DPF捕集效率监测时，根据当前的DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值。
可选地，判断DPF捕集效率低后还包括报出DPF捕集效率低故障。
可选地，在当前监测循环内持续监测当前监测循环的soot累积排放量，如果当前监测循环结束时，当前监测循环的soot累积排放量依然未达到第一预设值，则继续进行下一个监测循环的DPF捕集效率监测。
可选地，如图1所示，PM传感器电流监测结果判断还包括如果PM传感器的电流测量值不大于第二预设值，则判断DPF捕集效率正常。PM传感器的电流不大于第二预设值，说明当前监测循环的soot累积排放量达到第一预设值的原因是废气soot含量或者废气体积流量的监测值存在误差，这种情况下，继续进行下一个监测循环的DPF捕集效率监测即可。
可选地，如图1所示，DPF上下游压差判断还包括如果压差测量值不小于第三预设值，则报出DPF捕集效率正常。如果压差测量值不小于第三预设值，在当前监测循环开始时至当前监测循环soot累积排放量达到第一预设值的这一过程中，DPF新增的碳载量达到了预期值，也即是第三预设值，说明DPF捕集效率并未降低，而当前监测循环的soot累积排放量达到第一预设值并且PM传感器的电流大于第二预设值的原因是整车运行工况变化剧烈或者DPF出现轻微裂纹导致的。
可选地，第一使能条件包括DPF碳载量位于第一预设区间内、废气流速大于第四预设值以及PM传感器温度大于第五预设值。具体地，在本实施例中，第一预设区间为0.5g/l～4g/l，DPF碳载量过低时，DPF的捕集效率还不稳定，而DPF碳载量过高时，车辆即将进行再生，此时不需要再进行DPF捕集效率的判断，待车辆再生完成后再继续进行DPF捕集效率监测；第四预设值为10m/s，废气流速过低同样会影响PM传感器的测量精度。PM传感器温度大于第五预设值，则是为了避免PM传感器表面的湿度过高影响PM传感器的测量精度，保证PM传感器露点释放，第五预设值的具体温度值根据所选用的PM传感器的型号进行具体设置。
可选地，第二使能条件包括废气体积流量大于第六预设值以及DPF温度位于第二预设区间内，废气体积流量过低以及DPF温度过高和过低均会导致DPF上下游压差不稳定，影响对DPF捕集效率的判断，因此通过限定废气体积流量和DPF温度以保证DPF捕集效率判断准确。具体地，在本实施例中，第二预设区间为200℃～500℃，第六预设值为300m3/h。如果PM传感器故障状态置位后，废气体积流量和DPF温度不满足第二使能条件，则等待废气体积流量和DPF温度满足第二使能条件时，再记录此时的DPF上下游的压差测量值，根据此时的DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，并进行DPF上下游压差判断。如果当前监测循环结束时，废气体积流量和DPF温度仍未满足第二使能条件，则继续进行下一个监测循环的DPF捕集效率监测。
可选地，监测循环为车辆行驶一个预设行驶里程。soot排放标准一般为车辆单位里程内的soot排放量，因此以车辆行驶一个预设行驶里程为一个监测循环使DPF捕集效率监测方法能够更好的满足对DPF捕集效率的监测需要。
可选地，根据废气soot含量和废气体积流量计算当前监测循环的soot累积排放量包括：
根据废气soot含量和废气体积流量计算得到单位时间内的soot排放量，具体地，soot浓度乘以废气体积流量即可得到单位时间内的soot排放量；
以当前监测循环开始时至当前监测循环soot累积排放量达到第一预设值时的时间为积分区间，对单位时间内的soot排放量进行积分，得到当前监测循环的soot累积排放量。
本实施例还提供一种DPF捕集效率监测装置，使用上述的DPF捕集效率监测方法对DPF进行监测。
本实施例还提供一种车辆，使用上述的DPF捕集效率监测方法对DPF进行监测。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种DPF捕集效率监测方法，其特征在于，包括：
监测DPF碳载量、废气流速和PM传感器温度，如果所述DPF碳载量、所述废气流速和所述PM传感器温度满足第一使能条件，则开始当前监测循环的DPF捕集效率监测；
所述DPF捕集效率监测包括：PM传感器开始测量电流，监测废气体积流量和废气soot含量，并根据所述废气soot含量和所述废气体积流量计算当前监测循环的soot累积排放量；
如果所述当前监测循环的soot累积排放量达到第一预设值，记录此时的PM传感器的电流测量值，并进行PM传感器电流监测结果判断；
所述PM传感器电流监测结果判断包括：如果所述电流测量值大于第二预设值，则PM传感器故障状态置位；
所述PM传感器故障状态置位后还包括：监测DPF上下游压差和DPF温度，如果所述废气体积流量和所述DPF温度满足第二使能条件，则记录此时的DPF上下游的压差测量值，根据当前DPF碳载量查表确定当前监测循环的DPF上下游压差的第三预设值，并进行DPF上下游压差判断；
所述DPF上下游压差判断包括：如果所述压差测量值小于所述第三预设值，则判断DPF捕集效率低。
2.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，如果当前监测循环结束时，所述当前监测循环的soot累积排放量未达到第一预设值，则继续进行下一监测循环的DPF捕集效率监测。
3.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，所述PM传感器电流监测结果判断还包括：
如果所述电流测量值不大于第二预设值，则判断DPF捕集效率正常。
4.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，所述DPF上下游压差判断还包括：
如果所述压差测量值不小于所述第三预设值，则判断DPF捕集效率正常。
5.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，所述第一使能条件包括所述DPF碳载量位于第一预设区间内、所述废气流速大于第四预设值以及所述PM传感器温度大于第五预设值。
6.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，所述第二使能条件包括所述废气体积流量大于第六预设值以及所述DPF温度位于第二预设区间内。
7.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，所述监测循环为车辆行驶一个预设行驶里程。
8.根据权利要求1所述的DPF捕集效率监测方法，其特征在于，所述根据所述废气soot含量和所述废气体积流量计算当前监测循环的soot累积排放量包括：
根据所述废气soot含量和所述废气体积流量计算得到单位时间内的soot排放量；
以当前监测循环开始时至当前监测循环soot累积排放量达到第一预设值时的时间为积分区间，对单位时间内的soot排放量进行积分，得到所述当前监测循环的soot累积排放量。
9.一种DPF捕集效率监测装置，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的DPF捕集效率监测方法对DPF进行监测。
10.一种车辆，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的DPF捕集效率监测方法对DPF进行监测。
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