发动机监测方法和装置

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机监测方法和装置。

背景技术

对于装备颗粒物捕集器（Diesel Particulate Filter，DPF）的发动机而言，需要利用预先安装在DPF两端的压差传感器，实时监测发动机的DPF故障状况。当DPF故障时，车辆将会报出DPF捕集效率低故障。但是，由于压差传感器自身的精度问题，车辆会误报DPF故障。

发明内容

本申请提供了一种发动机监测方法和装置，目的在于准确监测DPF的故障状况，避免误报DPF故障。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种发动机监测方法，包括：

根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合；

基于至少一个所述压差集合对应的压差差值，确定至少一个所述压差集合对应的流阻；所述压差差值包括第一压差和第二压差之间的差值；所述第一压差的取值为所述压差集合中最大；所述第二压差的取值为所述压差集合中最小；

基于至少一个所述流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况。

可选的，根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合，包括：

基于发动机的运行参数，确定多个时间窗口；所述时间窗口用于指示压差传感器处于露点检测状态下的时间段；所述压差传感器用于获取颗粒物捕集器的压差；

从压差数据流中，获取多个所述时间窗口对应的压差集合；所述压差集合中的压差，为所述压差传感器处于露点检测状态下获取得到的。

可选的，基于发动机的运行参数，确定多个时间窗口，包括：

获取发动机在各个时间点内对应发生的运行参数；所述运行参数至少包括发动机运行时间、DPF温度、废气流量、目标间隔时间；所述目标间隔时间包括所述时间点与目标时间点之间的时间差；所述目标时间点用于指示DPF再生结束时的时间点；

从各个所述时间点中，获取多个时间连续的时间窗口；所述时间窗口包括至少一个目标时间点；所述目标时间点对应的发动机运行时间大于第一预设时长，对应的DPF温度处于预设温度区间内，对应的废气流量大于预设流量阈值，对应的目标间隔时间大于第二预设时长。

可选的，基于至少一个所述压差集合对应的压差差值，确定至少一个所述压差集合对应的流阻，包括：

基于多个所述时间窗口对应的压差集合，获取多个所述时间窗口对应的压差差值；

基于多个所述时间窗口对应的压差差值，确定多个所述时间窗口对应的流阻。

可选的，基于多个所述时间窗口对应的压差差值，确定多个所述时间窗口对应的流阻，包括：

从废气流量数据流中，获取多个所述时间窗口对应的废气流量集合；所述废气流量集合中的废气流量，与所述时间窗口中的时间点一一对应；

基于多个所述时间窗口对应的废气流量集合，获取多个所述时间窗口对应的废气流量差值；所述废气流量差值包括第一废气流量和第二废气流量之间的差值；所述第一废气流量的取值为所述废气流量集合中最大；所述第二废气流量的取值为所述废气流量集合中最小；

基于多个所述时间窗口对应的目标比值，确定多个所述时间窗口对应的流阻；所述目标比值包括所述压差差值和所述废气流量差值之间的比值。

可选的，基于至少一个所述流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况，包括：

获取多个所述时间窗口对应的第一压差；

在多个所述时间窗口对应的第一压差均小于预设压差阈值，且多个所述时间窗口对应的流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

可选的，基于至少一个所述流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况，包括：

获取多个所述时间窗口对应的第一压差；

在至少一个所述时间窗口对应的第一压差大于或等于预设压差阈值，或者至少一个所述时间窗口对应的流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

可选的，基于至少一个所述流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况，包括：

在所有所述流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

可选的，基于至少一个所述流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况，包括：

在至少一个所述流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

一种发动机监测装置，包括：

压差获取单元，用于根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合；

流阻确定单元，用于基于至少一个所述压差集合对应的压差差值，确定至少一个所述压差集合对应的流阻；所述压差差值包括第一压差和第二压差之间的差值；所述第一压差的取值为所述压差集合中最大；所述第二压差的取值为所述压差集合中最小；

故障确定单元，用于基于至少一个所述流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况。

可选的，所述压差获取单元具体用于：

基于发动机的运行参数，确定多个时间窗口；所述时间窗口用于指示压差传感器处于露点检测状态下的时间段；所述压差传感器用于获取颗粒物捕集器的压差；

从压差数据流中，获取多个所述时间窗口对应的压差集合；所述压差集合中的压差，为所述压差传感器处于露点检测状态下获取得到的。

可选的，所述压差获取单元具体用于：

获取发动机在各个时间点内对应发生的运行参数；所述运行参数至少包括发动机运行时间、DPF温度、废气流量、目标间隔时间；所述目标间隔时间包括所述时间点与目标时间点之间的时间差；所述目标时间点用于指示DPF再生结束时的时间点；

从各个所述时间点中，获取多个时间连续的时间窗口；所述时间窗口包括至少一个目标时间点；所述目标时间点对应的发动机运行时间大于第一预设时长，对应的DPF温度处于预设温度区间内，对应的废气流量大于预设流量阈值，对应的目标间隔时间大于第二预设时长。

可选的，所述流阻确定单元具体用于：

基于多个所述时间窗口对应的压差集合，获取多个所述时间窗口对应的压差差值；

基于多个所述时间窗口对应的压差差值，确定多个所述时间窗口对应的流阻。

可选的，所述流阻确定单元具体用于：

从废气流量数据流中，获取多个所述时间窗口对应的废气流量集合；所述废气流量集合中的废气流量，与所述时间窗口中的时间点一一对应；

基于多个所述时间窗口对应的废气流量集合，获取多个所述时间窗口对应的废气流量差值；所述废气流量差值包括第一废气流量和第二废气流量之间的差值；所述第一废气流量的取值为所述废气流量集合中最大；所述第二废气流量的取值为所述废气流量集合中最小；

基于多个所述时间窗口对应的目标比值，确定多个所述时间窗口对应的流阻；所述目标比值包括所述压差差值和所述废气流量差值之间的比值。

可选的，所述故障确定单元具体用于：

获取多个所述时间窗口对应的第一压差；

在多个所述时间窗口对应的第一压差均小于预设压差阈值，且多个所述时间窗口对应的流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

可选的，所述故障确定单元具体用于：

获取多个所述时间窗口对应的第一压差；

在至少一个所述时间窗口对应的第一压差大于或等于预设压差阈值，或者至少一个所述时间窗口对应的流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

可选的，所述故障确定单元具体用于：

在所有所述流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

可选的，所述故障确定单元具体用于：

在至少一个所述流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

本申请提供的技术方案，根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合；基于至少一个压差集合对应的压差差值，确定至少一个压差集合对应的流阻；基于至少一个流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况。本申请利用至少一个流阻来确定颗粒物捕集器的故障状况，且流阻基于压差集合对应的压差差值所确定，规避部分压差失准所带来的误判，从而降低压差传感器精度问题所引发的误报风险，有效提高颗粒物捕集器故障诊断结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种发动机监测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种发动机监测方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种发动机监测方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种发动机监测装置的架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

申请人发现：由于压差传感器自身的精度问题，会导致压差传感器零点漂移，当压差传感器零点负向漂移较大时，压差传感器测量的压差将会失准，将会导致车辆误报DPF故障，为了避免因为压差传感器零点漂移，导致压差失准，本申请利用流阻来确定DPF的故障状况，从而降低因压差传感器零点漂移所带来的误报风险，提高DPF故障诊断结果的准确性。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种发动机监测方法的流程示意图，可应用于电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU），包括如下所示步骤。

S101：根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合。

其中，安装在DPF两端的压差传感器会实时获取DPF两端的压差，并将各个时间点获取得到的压差构成压差数据流，上报给车辆的ECU。受限于压差传感器自身的精度问题，压差数据流中会存在失准的压差，为此，需要从压差数据流中，获取至少一个真实可靠的压差，在本申请实施例中，可以根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合。

可选的，根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合的具体实现过程包括：基于发动机的运行参数，确定多个时间窗口；从压差数据流中，获取多个时间窗口对应的压差集合。

在本申请实施例中，时间窗口用于指示压差传感器处于露点检测状态下的时间段，压差传感器用于获取颗粒物捕集器的压差。压差集合中的压差，为压差传感器处于露点检测状态下获取得到的。

所谓的露点检测状态，是指：即当检测到压差传感器外表无冷凝水覆盖时，则确定压差传感器所采集的压差是可信的。一般来讲，可以根据发动机的运行参数，确定压差传感器处于露点检测状态下的时间段。也就是说，本申请实施例基于压差传感器处于露点检测状态下获取得到的压差，作为流阻计算过程的参考依据是合理可靠的，能够进一步流阻的准确性。

可选的，基于发动机的运行参数，确定多个时间窗口的具体实现过程包括：获取发动机在各个时间点内对应发生的运行参数；从各个时间点中，获取多个时间连续的时间窗口。

在本申请实施例中，运行参数至少包括发动机运行时间、DPF温度、废气流量、目标间隔时间。目标间隔时间包括时间点（可理解为当前时间点）与目标时间点之间的时间差，目标时间点用于指示DPF再生结束时的时间点，具体为最近一次DPF再生结束时的时间点。

时间窗口包括至少一个目标时间点，目标时间点对应的发动机运行时间大于第一预设时长，对应的DPF温度处于预设温度区间内，对应的废气流量大于预设流量阈值，对应的目标间隔时间大于第二预设时长。

在实际工作中，当发动机运行时间大于第一预设时长、DPF温度处于预设温度区间内、废气流量大于预设流量阈值、目标间隔时间大于第二预设时长时，可以确定压差传感器处于露点检测状态，相应的，压差传感器在至少一个目标时间点下所采集的压差，均为本申请实施例所需获取的，为此，从各个时间点中，获取多个时间连续的时间窗口，并再利用时间窗口从压差数据流中选取真实可靠的压差。

具体的，每个时间窗口所经历的时长，即每个时间窗口所包含目标时间点的总数可以保持相同。

需要说明的是，多个时间窗口对应的压差集合中的压差，与多个时间窗口中的目标时间点一一对应，也就是说，从压差数据流中，获取多个时间窗口对应的压差集合，实质就是：从压差数据流中，获取至少一个目标时间点对应的压差。

S102：基于至少一个压差集合对应的压差差值，确定至少一个压差集合对应的流阻。

其中，压差差值包括第一压差和第二压差之间的差值，第一压差的取值为压差集合中最大，第二压差的取值为压差集合中最小。

在本申请实施例中，可以基于多个时间窗口对应的压差集合，确定至少一个压差集合对应的流阻，可选的，基于多个时间窗口对应的压差集合，确定至少一个压差集合对应的流阻的具体实现过程，可以参见图2所示的步骤以及解释说明。

S103：基于至少一个流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况。

可选的，在所有流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障，即ECU将会报出DPF捕集效率低故障，所谓的DPF捕集效率是指DPF对颗粒物的过滤能力。

对于多个时间窗口对应的流阻而言，若多个时间窗口对应的流阻均小于预设流阻阈值，则确定颗粒物捕集器故障。

所谓的颗粒物是指：发动机尾气中含有的颗粒物质，一般包括可燃烧成分（soot）和不可燃烧成分（ash），会一直在DPF内部累积，当达到一定累积量后，会影响DPF的性能，为此需要对DPF进行清灰。

可选的，在至少一个流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

对于多个时间窗口对应的流阻而言，若至少一个时间窗口对应的流阻大于或等于预设流阻阈值，则确定颗粒物捕集器无故障。

需要说明的是，时间窗口对应的流阻为基于时间窗口对应的压差差值和废气流量差值所确定，压差差值是基于指定时间段内的最大压差和最小压差所决定，该时间段内部分失准的压差不会给压差差值带来较大负面影响。也就是说，流阻受到压差传感器和流量传感器失准所引发的负面影响较小，利用流阻确定DPF的故障状况，具备较高的可靠性和鲁棒性。

为了进一步提高DPF故障状况诊断结果的准确性，还可以参考多个时间窗口对应的第一压差，确定颗粒物捕集器的故障状况。在本申请实施例中，时间窗口对应的第一压差，具体是指时间窗口对应的压差集合中取值最大的压差。

可选的，在多个时间窗口对应的第一压差均小于预设压差阈值，且多个时间窗口对应的流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

可选的，在至少一个时间窗口对应的第一压差大于或等于预设压差阈值，或者至少一个时间窗口对应的流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

综上所述，本实施例利用至少一个流阻来确定DPF的故障状况，且多个流阻基于多个压差所确定，规避部分压差失准所带来的误判，从而降低压差传感器精度问题所引发的误报风险，有效提高DPF故障诊断结果的准确性。

如图2所示，为本申请实施例提供的另一种发动机监测方法的流程示意图，包括如下所示步骤。

S201：基于多个时间窗口对应的压差集合，获取多个时间窗口对应的压差差值。

其中，压差差值包括第一压差和第二压差之间的差值，第一压差为压差集合中取值最大的压差，第二压差为压差集合中取值最小的压差。

具体的，假设时间窗口对应的压差集合包括压差A、压差B和压差C，且压差A大于压差B，压差B大于压差C，明显的，该时间窗口对应的第一压差P

可选的，基于多个时间窗口对应的压差差值，还可以确定多个时间窗口对应的流阻，具体的实现过程可以参见S202-S204所示。

S202：从废气流量数据流中，获取多个时间窗口对应的废气流量集合。

其中，废气流量集合中的废气流量，与时间窗口中的目标时刻一一对应。也就是说，从废气流量数据流中，获取多个时间窗口对应的废气流量集合，也还可以理解为：从废气流量数据流中，获取至少一个目标时刻对应的废弃流量。

需要说明的是，所谓的废气流量数据流，可经由安装在DPF上的流量传感器获取得到。

S203：基于多个时间窗口对应的废气流量集合，获取多个时间窗口对应的废气流量差值。

其中，废气流量差值包括第一废气流量和第二废气流量之间的差值，第一废气流量为废气流量集合中取值最大的废气流量，第二废气流量为废气流量集合中取值最小的废气流量。

具体的，假设时间窗口对应的废气流量集合包括废气流量A、废气流量B和废气流量C，且废气流量A大于废气流量B，废气流量B大于废气流量C，明显的，该时间窗口对应的第一废气流量V

S204：基于多个时间窗口对应的目标比值，确定多个时间窗口对应的流阻。

其中，目标比值包括压差差值和废气流量差值之间的比值。在本申请实施例中，时间窗口对应的目标比值，实质就是时间窗口对应的流阻，即流阻为压差差值和废气流量差值之间的比值，具体的，流阻F=（P

基于S201-S204所示流程，本实施例能够基于多个时间窗口对应的压差集合，确定至少一个流阻，即确定多个时间窗口对应的流阻。

如图3所示，为本申请实施例提供的又一种发动机监测方法的流程示意图，应用于ECU，包括如下所示步骤。

S301：在车辆上电后，控制发动机启动。

其中，发动机启动后，ECU会实时获取发动机的运行参数，以及接收压差传感器实时采集的压差数据流，以及接收流量传感器实时采集的废气流量数据流。

S302：获取多个时间窗口对应的压差集合、废气流量集合。

其中，可以从压差数据流中，获取多个时间窗口对应的压差集合，并还可以从废气流量数据流中，获取多个时间窗口对应的废气流量集合。

S303：从多个时间窗口对应的压差集合中，获取多个时间窗口对应的第一压差、第二压差，以及从多个时间窗口对应的废气流量集合中，获取多个时间窗口对应的第一废气流量、第二废气流量。

S304：判断任意一个时间窗口对应的流阻是否小于预设流阻阈值。

若任意一个时间窗口对应的流阻小于预设流阻阈值，则执行S305，否则执行S308。

需要说明的是，时间窗口对应的流阻等于时间窗口对应的压差差值和废气流量差值之间的比值，压差差值为第一压差和第二压差之间的差值，废气流量差值为第一废气流量和第二废气流量之间的差值。

S305：判断任意一个时间窗口对应的第一压差是否小于预设压差阈值。

若任意一个时间窗口对应的第一压差小于预设压差阈值，则执行S306，否则执行S308。

S306：确定所有时间窗口对应的流阻均小于预设流阻阈值，且对应的第一压差均小于预设压差阈值。

在执行S306之后，继续执行S307。

S307：向用户提示DPF故障。

S308：确定DPF无故障。

基于S301-S308所示流程，本实施例利用至少一个流阻来确定DPF的故障状况，且多个流阻基于多个压差所确定，规避部分压差失准所带来的误判，从而降低压差传感器精度问题所引发的误报风险，有效提高DPF故障诊断结果的准确性。

与上述本申请实施例提供的发动机监测方法相对应，本申请实施例还提供了一种发动机监测装置。

如图4所示，为本申请实施例提供的一种发动机监测装置的架构示意图，包括如下所示单元。

压差获取单元100，用于根据发动机的运行参数，从压差数据流中，获取至少一个压差集合。

可选的，压差获取单元100具体用于：基于发动机的运行参数，确定多个时间窗口；时间窗口用于指示压差传感器处于露点检测状态下的时间段；压差传感器用于获取颗粒物捕集器的压差；从压差数据流中，获取多个时间窗口对应的压差集合；压差集合中的压差，为压差传感器处于露点检测状态下获取得到的。

压差获取单元100具体用于：获取发动机在各个时间点内对应发生的运行参数；运行参数至少包括发动机运行时间、DPF温度、废气流量、目标间隔时间；目标间隔时间包括时间点与目标时间点之间的时间差；目标时间点用于指示DPF再生结束时的时间点；从各个时间点中，获取多个时间连续的时间窗口；时间窗口包括至少一个目标时间点；目标时间点对应的发动机运行时间大于第一预设时长，对应的DPF温度处于预设温度区间内，对应的废气流量大于预设流量阈值，对应的目标间隔时间大于第二预设时长。

流阻确定单元200，用于基于至少一个压差集合对应的压差差值，确定至少一个压差集合对应的流阻；压差差值包括第一压差和第二压差之间的差值；第一压差的取值为压差集合中最大；第二压差的取值为压差集合中最小。

可选的，流阻确定单元200具体用于：基于多个时间窗口对应的压差集合，获取多个时间窗口对应的压差差值；基于多个时间窗口对应的压差差值，确定多个时间窗口对应的流阻。

流阻确定单元200具体用于：从废气流量数据流中，获取多个时间窗口对应的废气流量集合；废气流量集合中的废气流量，与时间窗口中的时间点一一对应；基于多个时间窗口对应的废气流量集合，获取多个时间窗口对应的废气流量差值；废气流量差值包括第一废气流量和第二废气流量之间的差值；第一废气流量的取值为废气流量集合中最大；第二废气流量的取值为废气流量集合中最小；基于多个时间窗口对应的目标比值，确定多个时间窗口对应的流阻；目标比值包括压差差值和废气流量差值之间的比值。

故障确定单元300，用于基于至少一个流阻，确定颗粒物捕集器的故障状况。

可选的，故障确定单元300具体用于：获取多个时间窗口对应的第一压差；在多个时间窗口对应的第一压差均小于预设压差阈值，且多个时间窗口对应的流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

故障确定单元300具体用于：获取多个时间窗口对应的第一压差；在至少一个时间窗口对应的第一压差大于或等于预设压差阈值，或者至少一个时间窗口对应的流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

故障确定单元300具体用于：在所有流阻均小于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器故障。

故障确定单元300具体用于：在至少一个流阻大于或等于预设流阻阈值的情况下，确定颗粒物捕集器无故障。

基于上述所示单元，本实施例利用至少一个流阻来确定DPF的故障状况，且流阻基于压差集合对应的压差差值所确定，规避部分压差失准所带来的误判，从而降低压差传感器精度问题所引发的误报风险，有效提高DPF故障诊断结果的准确性。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，程序执行上述本申请实施例提供的发动机监测方法。

本申请还提供了一种车辆，包括：处理器、存储器和总线。处理器与存储器通过总线连接，存储器用于存储程序，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述本申请实施例提供的发动机监测方法。

此外，本申请实施例中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、片上系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）等等。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。