阅读说明：本技术 一种检测发动机排气漏气的方法及装置 (Method and device for detecting exhaust and air leakage of engine ) 是由 王军 王孝莉 王远景 张希杰 杨晴晴 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种检测发动机排气漏气的方法及装置,包括：完成所述发动机的DPF主动再生；确定所述发动机处于稳定工况；获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时,确定所述发动机存在排气漏气。由此,本发明提供的技术方案实现了发动机排气漏气的检测,避免了因发动机排气漏气引起环境污染和后处理系统失效的问题。(The invention discloses a method and a device for detecting exhaust and air leakage of an engine, comprising the following steps: completing an active regeneration of the DPF of the engine; determining that the engine is in a stable operating condition; acquiring actual exhaust pressure difference and theoretical exhaust pressure difference limit of the DPF under any exhaust gas flow and exhaust temperature condition of the engine; and when the theoretical exhaust pressure difference limit value is judged to be larger than the actual exhaust pressure difference, determining that the engine has exhaust and air leakage. Therefore, the technical scheme provided by the invention realizes the detection of the exhaust and air leakage of the engine and avoids the problems of environmental pollution and failure of an aftertreatment system caused by the exhaust and air leakage of the engine.)

一种检测发动机排气漏气的方法及装置

技术领域

本发明涉及发动机排气检测技术领域，更为具体地说，涉及一种检测发动机排气漏气的方法及装置。

背景技术

随着国六排放的提出，柴油机尾气排放迎来了更高的排放要求。而广泛采用满足国六排放的后处理装置由DOC(Diesel Oxident Catalyst)-DPF(Diesel ParticulateFilter)-SCR(Selective Catalyctic Reduction)-ASC(Ammonia slip catalyst)这四个部分组成(柴油氧化催化器-柴油颗粒捕集器-选择催化还原器-氨氧化催化器)，通过这四个装置，可以将柴油机排放中的碳氢化合物、氮氧化合物、颗粒物、一氧化碳，以及SCR由于尿素喷射产生的氨气等有害污染物除去，获得洁净的尾气。

发动机在车辆行驶过程中或台架试验中经常会出现排气漏气的现象，但国六发动机往往会很难排查，一方面是因为国六发动机用的油品质量相对较好，发动机排气较清洁，从肉眼无法看出是否漏气；另一方面为了热管理，国六发动机排气管往往包裹保温材料，这样也很难发现排气管是否漏气，进而对国六发动机排气漏气的检测带来了很大困扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种检测发动机排气漏气的方法及装置，有效解决现有技术存在的问题，实现了发动机排气漏气的检测。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种检测发动机排气漏气的方法，包括：

完成所述发动机的DPF主动再生；

确定所述发动机处于稳定工况；

获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；

判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

可选的，确定所述发动机处于稳定工况，包括：

在所述发动机的废气流量大于预设废气流量、所述发动机的排温大于预设排温、且所述发动机的废气流量在预设时间内变化量小于预设变化量时，确定所述发动机处于稳定工况。

可选的，获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差，包括：

获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温、且持续预设持续时间条件下DPF的多个排气压差值；

对所述多个排气压差值求平均值为所述实际排气压差。

可选的，获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，包括：

判断是否存储有所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，若有，则获取存储的DPF的理论排气压差限值；

若没有，则获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的前一废气流量和排温条件下DPF的前一理论排气压差限值，及获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的后一废气流量和排温条件下DPF的后一理论排气压差限值，对所述前一理论排气压差限值及所述后一理论排气压差限值进行插值获取所述所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值。

可选的，所述理论排气压差限值的标定方法包括：

完成待标定发动机的DPF主动再生；

确定所述待标定发动机处于稳定工况；

模拟所述待标定发动机存在排气漏气时，获取DPF的排气压差随所述待标定发动机的废气流量和排温的变化下的标定数据；

重复上一步骤以获取所述标定数据多次；

根据多次获取的所述标定数据，确定在所述待标定发动机的废气流量和排温的变化下DPF的理论排气压差限值。

可选的，获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值，还包括：

获取在车辆对DPF未清灰分的当前运行里程条件下、且在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值。

可选的，在判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差后，且确定所述发动机存在排气漏气前，还包括：

重复获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值预设次数，并对每次获取的实际排气压差及理论排气压差限值进行判断，在判断每次获取的理论排气压差限值均大于相应次数获取的实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

相应的，本发明还提供了一种检测发动机排气漏气的装置，包括：

驱动单元，所述驱动单元用于完成所述发动机的DPF主动再生；

监测单元，所述监测单元用于确定所述发动机处于稳定工况；

获取单元，所述获取单元用于获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；

以及，判断分析单元，所述判断分析单元用于判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

可选的，所述监测单元确定所述发动机处于稳定工况，包括：

在所述发动机的废气流量大于预设废气流量、所述发动机的排温大于预设排温、且所述发动机的废气流量在预设时间内变化量小于预设变化量时，确定所述发动机处于稳定工况。

可选的，所述获取单元获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差，包括：

获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温、且持续预设持续时间条件下DPF的多个排气压差值；

对所述多个排气压差值求平均值为所述实际排气压差。

可选的，所述获取单元获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，包括：

判断是否存储有所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，若有，则获取存储的DPF的理论排气压差限值；

若没有，则获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的前一废气流量和排温条件下DPF的前一理论排气压差限值，及获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的后一废气流量和排温条件下DPF的后一理论排气压差限值，对所述前一理论排气压差限值及所述后一理论排气压差限值进行插值获取所述所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值。

可选的，所述获取单元获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值，还包括：

获取在车辆对DPF未清灰分的当前运行里程条件下、且在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值。

可选的，所述装置还包括：

重复控制单元，所述重复控制单元用于控制所述获取单元重复获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值预设次数；

以及，所述判断分析单元对每次获取的实际排气压差及理论排气压差限值进行判断，在判断每次获取的理论排气压差限值均大于相应次数获取的实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明提供了一种检测发动机排气漏气的方法及装置，包括：完成所述发动机的DPF主动再生；确定所述发动机处于稳定工况；获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。由此，本发明提供的技术方案实现了发动机排气漏气的检测，避免了因发动机排气漏气引起环境污染和后处理系统失效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种检测发动机排气漏气的方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种理论排气压差限值的标定方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种检测发动机排气漏气的装置的结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所述，发动机在车辆行驶过程中或台架试验中经常会出现排气漏气的现象，一旦存在漏气且没有及时发现，在车辆行驶过程中或台架试验中会造成很大的影响，一方面泄露的气体没有经过处理，有害成分多，会污染环境；另一方面漏气后尿素喷射量不会发生变化，这样势必会造成尿素的相对过喷，导致产生尿素结晶的风险变高，同时产生氨泄漏的风险也变大。

而国六发动机往往会很难排查其排气漏气情况，一方面是因为国六发动机用的油品质量相对较好，发动机排气较清洁，从肉眼无法看出是否漏气；另一方面为了热管理，国六发动机排气管往往包裹保温材料，这样也很难发现排气管是否漏气，进而对国六发动机排气漏气的检测带来了很大困扰。

基于此，本申请实施例提供了一种检测发动机排气漏气的方法及装置，有效解决现有技术存在的问题，实现了发动机排气漏气的检测。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图3对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。

参考图1所示，为本申请实施例提供的一种检测发动机排气漏气的方法的流程图，其中，所述方法包括：

S1、完成所述发动机的DPF主动再生；

S2、确定所述发动机处于稳定工况；

S3、获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值，其中，DPF的实际排气压差及气体通过DPF装置时入口排气压力和出口排气压力的差值，对此可通过发动机排气后处理中DPF上的压差传感器测量；

S4、判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

可以理解的，本申请实施例提供的方法首先需要完成发动机的DPF主动再生，即利用DPF再生装置(其可以为燃油喷嘴)将DPF入口温度提升至较高温度，使DPF载体中捕集的颗粒物与尾气中的氧气发生快速氧化反应而实现颗粒物减少的过程，进而使得本申请实施例提供的检测发动机排气漏气的方法不被积碳所干扰，进而保证检测准确性高。进一步，检测方法需要发动机处于稳定工况条件下进行，进一步提高检测准确性。

而后，获取在发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；判断理论排气压差限值大于实际排气压差时，确定发动机存在排气漏气。由此，本申请实施例提供的技术方案实现了发动机排气漏气的检测，避免了因发动机排气漏气引起环境污染和后处理系统失效的问题。

在本申请一实施例中，对于发动机是否处于稳定工况的判断，可以通过对发动机的废气流量、排温及废气流量变化量这三个参量进行判断，其中，本申请实施例提供的确定所述发动机处于稳定工况，包括：

在所述发动机的废气流量大于预设废气流量、所述发动机的排温大于预设排温、且所述发动机的废气流量在预设时间内变化量小于预设变化量时，确定所述发动机处于稳定工况。

需要说明的是，本申请实施例对于预设废气流量、预设排温和预设变化量的具体数值不做限定，对此需要根据发动机的实际型号等参量进行具体设置。

在本申请一实施例中，本申请提供的获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差，包括：

获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温、且持续预设持续时间条件下DPF的多个排气压差值；

对所述多个排气压差值求平均值为所述实际排气压差。

可以理解的，本申请提供的技术方案在获取DPF的实际排气压差时，获取在发动机处于任意一废气流量和排温、且持续预设持续时间条件下DPF的多个排气压差值，而后对该多个排气压差值进行均值计算，计算结果设定为DPF的实际排气压差。由此，能够提高获得的DPF的实际排气压差的精确度，进而提高检测发动机排气漏气的精确性。

在本申请一实施例中，本申请提供的获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，包括：

判断是否存储有所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，若有，则获取存储的DPF的理论排气压差限值；

若没有，则获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的前一废气流量和排温条件下DPF的前一理论排气压差限值，及获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的后一废气流量和排温条件下DPF的后一理论排气压差限值，对所述前一理论排气压差限值及所述后一理论排气压差限值进行插值获取所述所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值。

可以理解的，本申请实施例将提供的废气流量和排温与DPF的理论排气压差限值相对应数据保存与存储器件中，在获取任意一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，可以通过查找存储器件的方式获得。

其中，由于存储器件受到存储量的限制，存储器件无法将所有废气流量和排温与DPF的理论排气压差限值相对应数据进行存储，故而，在查找某一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值时，出现无法找到相应数据的情况。由此，获取与该某一废气流量和排温相邻且存储的前一废气流量和排温条件下DPF的前一理论排气压差限值，同时获取与该某一废气流量和排温相邻且存储的后一废气流量和排温条件下DPF的后一理论排气压差限值，通过对前一理论排气压差限值及后一理论排气压差限值进行插值获取该某一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值。

需要说明的是，上述对DPF的理论排气压差限值的获取方式仅仅为本申请适用所有获取方式中的一种，本申请对于DPF的理论排气压差限值的具体获取方式不做限定，对此需要根据实际应用进行具体设计。

在本申请一实施例中，为例便于获取理论排气压差限值，需要预先对理论排气压差限值与不同废气流量和排温对应关系进行标定。参考图2所示，为本申请实施例提供的一种理论排气压差限值的标定方法的流程图，其中，本申请实施例提供的所述理论排气压差限值的标定方法包括：

S11、完成待标定发动机的DPF主动再生；

S12、确定所述待标定发动机处于稳定工况；

S13、模拟所述待标定发动机存在排气漏气时，获取DPF的排气压差随所述待标定发动机的废气流量和排温的变化下的标定数据；

S14、重复上一步骤以获取所述标定数据多次；

S15、根据多次获取的所述标定数据，确定在所述待标定发动机的废气流量和排温的变化下DPF的理论排气压差限值。

可以理解的，本申请实施例提供的标定方法在标定过程中需要完成待标定发动机的DPF主动再生，及确定待标定发动机处于稳定工况，进而能够避免积碳及不稳定的工况对标定数据的准确性造成影响，提高标定的相应数据的精度。以及，本申请实施例提供的模拟待标定发动机存在排气漏气时，其具体可以为人为模拟待标定发动机有常见管路开裂等故障时存在的排气漏气现象，并且本申请实施例提供的每次获得的标定数据可以为同一故障下的标定数据，还可以为不同故障下的标定数据，对此本申请不作具体限制。最终，通过多次获得的标定数据综合分析确定随废气流量和排温的变化下DPF不同的理论排气压差限值，其具体可以为相对应废气流量和排温条件下标定的最小值，对此本申请不作具体限制。

在本申请一实施例中，本申请获取的实际排气压差及理论排气压差限值还可以涉及车辆运行里程的条件，进一步提高检测的准确性。即，本申请实施例提供的获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值，还包括：

获取在车辆对DPF未清灰分的当前运行里程条件下、且在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值。

可以理解的，本申请实施例需要参考在DPF进行清灰分时车辆运行里程，其中，在DPF进行清灰分处理后，车辆在DPF未清灰分的运行里程即为总运行里程减去最后一次清灰分时运行里程的差值。本申请实施例提供的检测方法在完成DPF主动再生后，虽然将DPF工作过程中累积的积碳颗粒成分清除，但是DPF还保留有一定的灰分，而该灰分并不能通过DPF主动再生有效的清除，进而影响检测的准确性。故而，本申请获取的实际排气压差及理论排气压差限值均涉及DPF未清灰分的当前运行里程、废气流量和排温的条件参量。

相应的，本申请实施例在对DPF未清灰分的运行里程、废气流量和排温的条件参量下的理论排气压差限值进行标定时，在参考废气流量和排温的条件下，还需要参考对DPF未清灰分的运行里程的条件。亦即，在完成待标定发动机的DPF主动再生及确定所述待标定发动机处于稳定工况后，模拟所述待标定发动机存在排气漏气时，获取DPF的排气压差随DPF未清灰分的运行里程条件、且随所述待标定发动机的废气流量和排温的变化下的标定数据，而后重复上一步骤以获取标定数据多次后，根据多次获取的标定数据，确定在DPF未清灰分的运行里程、且待标定发动机的废气流量和排温的变化下DPF的理论排气压差限值。

以及相应的，本申请实施例在获取在车辆对DPF未清灰分的当前运行里程条件下、且在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值时，需要判断是否存储有所需运行里程且废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，若有，则获取存储的DPF的理论排气压差限值；

若没有，则获取与所述所需运行里程且废气流量和排温的条件相邻且存储的前一运行里程且废气流量和排温条件下DPF的前一理论排气压差限值，及获取与所述所需运行里程且废气流量和排温的条件相邻且存储的后一运行里程且废气流量和排温条件下DPF的后一理论排气压差限值，对所述前一理论排气压差限值及所述后一理论排气压差限值进行插值获取所述所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值。

进一步的，为了提高检测准确性而避免误判，本申请实施例提供的在判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差后，且确定所述发动机存在排气漏气前，还包括：

重复获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值预设次数，并对每次获取的实际排气压差及理论排气压差限值进行判断，在判断每次获取的理论排气压差限值均大于相应次数获取的实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

可以理解的，本申请实施例提供的技术方案，通过多次获得实际排气压差及理论排气压差限值，且判断每次获得的理论排气压差限值均大于相应次数获取的实际排气压差时，确定发动机存在排气漏气，提高检测严谨性而相应提高检测准确性。

相应的，本申请实施例还提供了一种检测发动机排气漏气的装置，参考图3所示，为本申请实施例提供的一种检测发动机排气漏气的装置的结构示意图，其中，装置包括：

驱动单元100，所述驱动单元100用于完成所述发动机的DPF主动再生；

监测单元200，所述监测单元200用于确定所述发动机处于稳定工况；

获取单元300，所述获取单元300用于获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；

以及，判断分析单元400，所述判断分析单元400用于判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

可以理解的，本申请实施例提供的方法首先需要完成发动机的DPF主动再生，即利用DPF再生装置(其可以为燃油喷嘴)将DPF入口温度提升至较高温度，使DPF载体中捕集的颗粒物与尾气中的氧气发生快速氧化反应而实现颗粒物减少的过程，进而使得本申请实施例提供的检测发动机排气漏气的方法不被积碳所干扰，进而保证检测准确性高。进一步，检测方法需要发动机处于稳定工况条件下进行，进一步提高检测准确性。

而后，获取在发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；判断理论排气压差限值大于实际排气压差时，确定发动机存在排气漏气。由此，本申请实施例提供的技术方案实现了发动机排气漏气的检测，避免了因发动机排气漏气引起环境污染和后处理系统失效的问题。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述监测单元确定所述发动机处于稳定工况，包括：

在所述发动机的废气流量大于预设废气流量、所述发动机的排温大于预设排温、且所述发动机的废气流量在预设时间内变化量小于预设变化量时，确定所述发动机处于稳定工况。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述获取单元获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差，包括：

获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温、且持续预设持续时间条件下DPF的多个排气压差值；

对所述多个排气压差值求平均值为所述实际排气压差。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述获取单元获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，包括：

判断是否存储有所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值，若有，则获取存储的DPF的理论排气压差限值；

若没有，则获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的前一废气流量和排温条件下DPF的前一理论排气压差限值，及获取与所述所需废气流量和排温的条件相邻且存储的后一废气流量和排温条件下DPF的后一理论排气压差限值，对所述前一理论排气压差限值及所述后一理论排气压差限值进行插值获取所述所需废气流量和排温条件下DPF的理论排气压差限值。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述获取单元获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值，还包括：

获取在车辆对DPF未清灰分的当前运行里程条件下、且在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述装置还包括：

重复控制单元，所述重复控制单元用于控制所述获取单元重复获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值预设次数；

以及，所述判断分析单元对每次获取的实际排气压差及理论排气压差限值进行判断，在判断每次获取的理论排气压差限值均大于相应次数获取的实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。

本申请实施例提供了一种检测发动机排气漏气的方法及装置，包括：完成所述发动机的DPF主动再生；确定所述发动机处于稳定工况；获取在所述发动机处于任意一废气流量和排温条件下DPF的实际排气压差及理论排气压差限值；判断所述理论排气压差限值大于所述实际排气压差时，确定所述发动机存在排气漏气。由此，本申请实施例提供的技术方案实现了发动机排气漏气的检测，避免了因发动机排气漏气引起环境污染和后处理系统失效的问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。