[發明專利]一種柴油機空氣流量合理性的診斷方法及系統

有效

• 申請號: 202010904437.3
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112196683B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 朱丹丹;陳玉俊;袁集平;張衡;周杰敏;蔣學鋒;劉喬華;董定歡;張恒平;張亞曉
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02D41/18;F01N11/00
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 熊燕斌

本申請公開了一種柴油機空氣流量合理性的診斷方法及系統，涉及柴油機技術領域，該方法包括步驟：獲取燃油總流量，并根據燃油總流量得到燃油中碳原子的第一質量流量；當柴油機處于主動再生狀態、且排氣濃度測量裝置位于柴油機外HC噴嘴上游時，燃油總流量為柴油機氣缸內非用于主動再生的第一燃油流量；否則，燃油總流量為第一燃油流量、與柴油機用于主動再生的第二燃油流量之和；獲取空氣進氣中碳原子的第二質量流量、以及排氣中碳原子的第三質量流量，計算碳原子的流量偏差值；當流量偏差值超出預設范圍時，判斷空氣流量不合理。本申請，無需關閉EGR閥，即可對空氣流量的合理性進行診斷，以避免造成柴油機性能惡化、甚至排放超標。

技術領域

本申請涉及柴油機技術領域，具體涉及一種柴油機空氣流量合理性的診斷方法及系統。

背景技術

目前，為了滿足氣體排放強制法規要求、以及未來對降低油耗的要求，對柴油機進行多方位監控尤為重要。其中，對空氣系統新鮮空氣量的準確監控是防止排放超標、提高燃燒性能的一種重要手段。

為了滿足國六的排放要求，有些柴油機采用EGR(Exhaust Gas Return，廢氣再循環系統)來降低NO_x排放，在這種情況下，對新鮮空氣量的控制一般是通過安裝空氣流量傳感器或者測算EGR流量來實現。空氣流量傳感器的測量是否準確，及空氣流量合理性診斷是OBD(On-Board Diagnostic，車載診斷系統)監控的一項關鍵技術。

相關技術中，對空氣流量合理性的診斷主要是在EGR閥關閉的條件下，利用速度密度法計算出進氣流量(模型值)，然后取空氣流量的實測值與模型值的偏差來判斷該空氣流量測量值是否合理。其中，上述診斷策略對工況有以下要求：

1)要求柴油機EGR閥完全關閉；因為當EGR閥完全關閉時，空氣流量傳感器的測量值等于速度密度法算出的進氣流量，當EGR閥打開時，速度密度法算出的進氣流量需減去EGR閥流量才等于空氣流量傳感器的測量值，而計算EGR閥的流量會帶來誤差，使模型算出的新鮮空氣流量值不準確，進而影響診斷的準確性。

2)要求新鮮空氣流量較大；因為如果新鮮空氣流量較小，速度密度法算出的新鮮空氣流量偏差值較大，影響診斷的準確性。

但是，在柴油機實際運行中，EGR閥完全關閉的工況較少，這就降低了診斷的頻次或者長時間都進入不了診斷窗口。當空氣流量傳感器測量不準確又不能及時診斷出來，會導致新鮮空氣流量的控制有較大偏差，柴油機的燃燒不受控制，造成柴油機性能惡化，排放可能超標。若通過介入式診斷來實現該功能，即在某些工況下強制EGR閥進行完全關閉，則會影響柴油機的正常運行，甚至可能會帶來柴油機性能和排放的差異。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本申請的目的在于提供一種柴油機空氣流量合理性的診斷方法及系統以解決相關技術中空氣流量合理性診斷時需完全關閉EGR閥，造成柴油機性能惡化、甚至排放超標的問題。

本申請第一方面提供一種柴油機空氣流量合理性的診斷方法，其包括步驟：

獲取燃油總流量，并根據上述燃油總流量得到燃油中碳原子的第一質量流量；當柴油機處于主動再生狀態、且排氣濃度測量裝置位于柴油機外HC噴嘴上游時，上述燃油總流量為柴油機氣缸內非用于主動再生的第一燃油流量；否則，上述燃油總流量為上述第一燃油流量、與柴油機用于主動再生的第二燃油流量之和；

獲取空氣進氣中碳原子的第二質量流量、以及排氣中碳原子的第三質量流量，并根據上述第一質量流量、第二質量流量和第三質量流量，計算碳原子的流量偏差值；

當上述流量偏差值超出預設范圍時，判斷空氣流量不合理。

一些實施例中，上述獲取燃油總流量之前，還包括：

判斷柴油機的運行狀態；當上述柴油機處于非主動再生狀態時，上述第二燃油流量為零，上述燃油總流量等于上述第一燃油流量。