柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置

文档序号:150625 发布日期:2021-10-26 浏览:52次 >En<

阅读说明:本技术 柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置 (Self-adaptive type air inlet pressure system diagnosis method and device for diesel engine ) 是由 杜鑫 胡佳富 尤险峰 于 2020-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置,涉及发动机技术领域,用于降低进气节流阀的差异对进气压力系统诊断的影响,从而提升车辆运行的可靠性。本发明的柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置,通过自适应式进气压力计算模块的调整和更新,以确保循环内进气压力测量值P-(测量)与自适应式进气压力计算模块计算所获得的计算输出值P-(计算)之差的绝对值的总和最小,因此本发明的自适应的进气压力计算模型是在考虑了发动机零部件(主要是进气节流阀)个体差异的基础上,对每台发动机,在不影响其性能及排放的前提下,找到适应与每台发动机个体的自适应式进气压力计算模型,从而使进气压力系统诊断的可靠性更高。(The invention relates to a method and a device for diagnosing a self-adaptive intake pressure system of a diesel engine, relating to the technical field of engines and being used for reducing the influence of the difference of an intake throttle valve on the diagnosis of the intake pressure system so as to improve the running reliability of a vehicle. The invention relates to a method and a device for diagnosing a self-adaptive intake pressure system of a diesel engine, which ensure a measured value P of the intake pressure in circulation by adjusting and updating a self-adaptive intake pressure calculation module Measuring The calculated output value P obtained by calculation with the self-adaptive intake pressure calculating module Computing The sum of the absolute values of the differences is minimal, so the adaptive intake pressure calculation model of the present invention is based on consideration of engine components (mainlyIs an air inlet throttle valve) on the basis of individual difference, an adaptive air inlet pressure calculation model which is adaptive to each engine individual is found for each engine on the premise of not influencing the performance and emission of each engine, so that the reliability of diagnosis of an air inlet pressure system is higher.)

柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域,特别地涉及一种柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置。

背景技术

随着社会经济的发展,国家对环境保护的重视程度越来越高,按照不同地域要求,国六产品已经陆续登陆市场。

更为严峻的考验是国六产品必须满足OBD实时监测能力,IUPR(In-UsePerformance Ratio)的引入,则是对车用诊断系统提出了空前的挑战,其中,进气压力系统就是必须要实时播报IUPR。进气压力系统诊断需要在规定诊断条件下对比进气压力估算值与进气压力传感器测量值,当两者差值绝对值的和在一定时间内累积达到或超过规定的限值,行车电脑将会报告进气压力系统故障码。由于进气节流阀对进气系统压力影响至关重要,当进气节流阀自身差异较大时,则会直接影响进气系统压力的诊断输出,行车电脑频繁曝出故障码,会降低车辆运行的可靠性。

发明内容

本发明提供一种柴油机自适应式进气压力系统诊断方法及装置,用于降低进气节流阀的差异对进气压力系统诊断的影响,从而提升车辆运行的可靠性。

根据本发明的第一个方面,本发明提供一种柴油机自适应式进气压力系统诊断方法,包括:

S10:判断发动机的运行工况是否满足自适应式进气压力系统的计算需求,若是,则执行步骤S20;

S20:根据循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行校核,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块;

S30:运行调整后的自适应式进气压力计算模块,并判断发动机的性能及排放指标是否满足要求,若是,则自适应进气压力系统按照调整后的进气压力计算模块进行诊断。

在一个实施方式中,步骤S20包括以下子步骤:

S21:通过初始进气压力计算模块获得进气压力模块前馈输入值P前馈

S22:自适应式进气压力计算模块根据进气压力模块前馈输入值P前馈和循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行逐频迭代,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块。

在一个实施方式中,步骤S20中,循环内进气压力测量值P测量由进气歧管压力传感器测量获得。

在一个实施方式中,步骤S21中,初始进气压力计算模块根据发动机的运行工况获得进气压力模块前馈输入值P前馈

在一个实施方式中,步骤S10中,发动机的运行工况由发动机进气系统模块和发动机运行工况模块获得。

在一个实施方式中,步骤S10中,发动机的运行工况包括发动机转速、发动机指示扭矩、压气机入口进气温度、压气机入口进气压力、压气机出口进气温度、压气机出口进气压力、进气节流阀位置、环境温度、环境压力、车辆运行速度以及发动机运行时间。

根据本发明的第二个方面,本发提供一种柴油机自适应式进气压力系统诊断装置,其包括自适应式进气压力系统,所述自适应式进气压力系统包括自适应式进气压力计算模块;其中,当发动机的运行工况满足自适应式进气压力系统的计算需求时,自适应式进气压力计算模块根据循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行校核,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块;并且若运行调整后的自适应式进气压力计算模块使发动机的性能及排放指标满足要求,自适应进气压力系统按照调整后的进气压力计算模块进行诊断。

在一个实施方式中,所述自适应式进气压力计算模块根据进气压力模块前馈输入值P前馈和循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行逐频迭代,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块;

在一个实施方式中,进气压力模块前馈输入值P前馈由初始进气压力计算模块根据发动机的运行工况获得,循环内进气压力测量值P测量由进气歧管压力传感器测量获得。

在一个实施方式中,所述发动机的运行工况包括发动机转速、发动机指示扭矩、压气机入口进气温度、压气机入口进气压力、压气机出口进气温度、压气机出口进气压力、进气节流阀位置、环境温度、环境压力、车辆运行速度以及发动机运行时间。

与现有技术相比,本发明的优点在于:通过自适应式进气压力计算模块的调整和更新,以确保循环内进气压力测量值P测量与自适应式进气压力计算模块计算所获得的计算输出值P计算之差的绝对值的总和最小,因此本发明的自适应的进气压力计算模型是在考虑了发动机零部件(主要是进气节流阀)个体差异的基础上,对每台发动机,在不影响其性能及排放的前提下,找到适应与每台发动机个体的自适应式进气压力计算模型,从而使进气压力系统诊断的可靠性更高。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例中柴油机自适应式进气压力系统诊断方法的流程图;

图2和图3是本发明的实施例中柴油机自适应式进气压力系统诊断方法的工作原理;

图4是是本发明的实施例中柴油机自适应式氮氧化物控制装置的安装示意图。

附图标记:

1-进气节流阀(IAT);2-排气节流阀(ETV);3-进气歧管;4-发动机;5-进气岐管温度传感器;6-进气歧管压力传感器;7-排气岐管;8-行车电脑(ECU),9-后处理系统;10-后处理入口氮氧化物传感器;11-后处理入口温度传感器;12-颗粒捕捉器(DPF)入口温度传感器;13-选择性催化还原(SCR)入口温度传感,14-排气尾管氮氧化物传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-3所示,本发明提供一种柴油机自适应式进气压力系统诊断方法,包括以下操作步骤。

第一步,获取发动机的运行工况。其中,发动机的运行工况由行车电脑中的发动机进气系统模块和发动机运行工况模块获得。

发动机的运行工况包括发动机转速、发动机指示扭矩、压气机入口进气温度、压气机入口进气压力、压气机出口进气温度、压气机出口进气压力、进气节流阀位置、环境温度、环境压力、车辆运行速度以及发动机运行时间。

第二步,自适应式进气压力系统判断发动机的运行工况是否满足其计算需求,若是,则自适应地调整自适应式进气压力计算模块。

自适应式进气压力系统的计算需求可以是预先设定的参数范围,若上述参数落入预先设定的参数范围,即累计运行工况满足上述的计算要求时,自适应式进气压力计算模块将会针对循环内进气压力测量值P测量和自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行校核。

第三步,自适应地调整自适应式进气压力计算模块。根据循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行校核,使|P计算-P测量|的总和最小,即P测量和P计算的差的绝对值之总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块。

具体来说,首先,通过初始进气压力计算模块根据发动机的运行工况获得进气压力模块前馈输入值P前馈。其次,自适应式进气压力计算模块根据进气压力模块前馈输入值P前馈和循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行逐频迭代,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块,由此能够提升自适应式进气压力计算模块的运算速度。

换言之,自适应式进气压力计算模块是将初始进气压力计算模块的输出值(即进气压力模块前馈输入值P前馈)与循环内进气压力传感器测量值P测量进行对比分析,而对原有进气压力模块进行修正,以获得调整后的自适应式进气压力计算模块。

其中,循环内进气压力测量值P测量由进气歧管压力传感器测量获得。

因此,上述循环内进气压力测量值P测量是在一定的时间内,测量多次所获得的测量值。同样地,上述自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算是在一定的时间内,迭代多次而获得的。

如图2所示,自适应式进气压力计算模块在计算时,通过自适应发动机进气模块和自适应发动机运行工况模块收集发动机的进气系统参数和发动机运行工况参数。

第四步,将调整后的自适应式进气压力计算模块加载到行车电脑中进行运行。并监测发动机的性能及排放指标,判断其是否满足要求,若是,则将该调整后的自适应式进气压力计算模块固化到行车电脑,则自适应进气压力系统可按照调整后的进气压力计算模块进行诊断。由于调整后的自适应式进气压力计算模块所获得的计算输出值P计算与循环内进气压力测量值P测量之差的总和最小,且远小于规定的限值,因此能够降低因进气节流阀差异带来的故障诊断报码频次,从而达到提升车辆及发动机运行可靠性的目的。

因此,本发明针对不同应用类型的发动机,根据行车电脑所收集到的发动机的运行工况,当累积运行工况满足计算需求后,自适应系统会根据对初始进气压力模型输出值与进气压力传感器测量值进行对比分析,通过自适应式进气压力计算模块,对原有进气压力模块进行修正,在确保发动机满足性能及排放指标的前提下,可以有效的降低进气节流阀的差异对进气压力系统诊断的影响,进而提升进气压力系统故障诊断及车辆有效运行的可靠性。

进一步地,由于随着车辆行驶里程的增加,发动机的性能会出现一定的变化,故本发明可以实现该发动机全生命周期内的自适应式进气压力计算模块的调整更新,即每当发动机运行工况满足上述的自适应式进气压力系统的计算需求时,行车电脑就会激活自适应式进气压力模块计算,使其执行计算功能,以针对发动机当前工况进行自适应式进气压力计算模块的调整更新,确保发动机在排放质保期内甚至是全生命周期内,在发动机性能及排放满足要求的前提下,有效降低进气系统压力故障诊断报码频次,提升车辆有效运行的可靠性。

根据本发明的第二个方面,本发明提供一种柴油机自适应式进气压力系统诊断装置,其用于执行上述方法进行诊断,其包括自适应式进气压力系统,自适应式进气压力系统包括自适应式进气压力计算模块;其中,当发动机的运行工况满足自适应式进气压力系统的计算需求时,自适应式进气压力计算模块根据循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行校核,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块;并且若运行调整后的自适应式进气压力计算模块使发动机的性能及排放指标满足要求,自适应进气压力系统按照调整后的进气压力计算模块进行诊断。

自适应式进气压力计算模块根据进气压力模块前馈输入值P前馈和循环内进气压力测量值P测量对自适应式进气压力计算模块的计算输出值P计算进行逐频迭代,使|P计算-P测量|的总和最小,从而自适应地调整自适应式进气压力计算模块;

进气压力模块前馈输入值P前馈由初始进气压力计算模块根据发动机的运行工况获得,循环内进气压力测量值P测量由进气歧管压力传感器测量获得。

发动机的运行工况包括发动机转速、发动机指示扭矩、压气机入口进气温度、压气机入口进气压力、压气机出口进气温度、压气机出口进气压力、进气节流阀位置、环境温度、环境压力、车辆运行速度以及发动机运行时间。

如图4所示,为本发明的柴油机自适应式氮氧化物控制装置的安装示意图。其中,发动机4分别与进气歧管3和排气歧管7相连,进气歧管3上设置有用于采集进气温度的进气岐管温度传感器5和用于采集进气压力的进气歧管压力传感器6。进气歧管3的前端以及排气歧管7的后端分别设置有1进气节流阀(IAT)1和排气节流阀(ETV)2。

后处理单元9设置在排气管上,其与行车电脑(ECU)8相连。后处理单元包括催化氧化(DOC)处理单元、颗粒捕捉器(DPF)、选择性催化还原处理单元(SCR)及氨逃逸催化器(ASC)。具体地,可以设置诸如后处理入口氮氧化物传感器10、后处理入口温度传感器11、柴油颗粒捕捉器(DPF)入口温度传感器12、选择性催化还原(SCR)入口温度传感13以及排气尾管氮氧化物传感器14等传感器。后处理单元9的具体结构和实施方式可参照现有技术中的后处理单元,本发明对此不再赘述。

行车电脑8接收进气歧管压力传感器8采集到的一定循环内进气压力测量值P测量,该循环包括了不同工况的运行时间占比。

综上所述,本发明是以初始进气压力计算模块获得进气压力模块前馈输入值P前馈作为前馈输入,通过对循环内比进气压力测量值P测量与自适应式进气压力计算模块计算所获得的计算输出值P计算来调整自适应式进气压力计算模块,以确保循环内进气压力测量值P测量与自适应式进气压力计算模块计算所获得的计算输出值P计算之差的绝对值的总和最小,并以此来调整和更新自适应的进气压力计算模型。需要说明的是,在此过程中,需要确保发动机性能及排放在进气闭环条件下,能够满足要求。

而该调整更新后的自适应式进气压力计算模型将用于后续进气压力计算和诊断。因此本发明的自适应的进气压力计算模型是在考虑了发动机零部件(主要是进气节流阀)个体差异的基础上,对每台发动机,在不影响其性能及排放的前提下,找到适应与每台发动机个体的自适应式进气压力计算模型,从而使进气压力系统诊断的可靠性更高。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

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