一种DPF主动再生喷油系统控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种DPF主动再生喷油系统控制方法及装置。

背景技术

DPF(Diesel Particulate Filter，柴油机颗粒捕集器)技术被认为是应对柴油机颗粒物排放最有效的手段，DPF蜂窝状的陶瓷载体结构可有效过滤捕集柴油机废气中的颗粒物。在过滤捕集过程中，随着颗粒物不断在DPF中聚集累积，会引起柴油机排气背压升高，导致柴油机性能恶化，必须定期除去DPF中的颗粒，使DPF恢复到初始状态，实现DPF的再生。

对于中重型柴油机，要实现DPF的主动再生，一般在DOC(Diesel OxidationCatalyst，氧化型催化转化器)的前端安装DPF主动再生喷油系统，并向DOC前端的排气管中喷入燃油，经过DOC的氧化作用释放大量的热量来提升下游DPF内部的排气温度，以达到颗粒物高温氧化。

由于DPF主动再生喷油系统作用是当DPF进行主动再生时，控制向排气管喷入的燃油量，当再生喷油系统发生泄漏故障或控制失效时，会导致大量燃油喷入排气管内，存在很大安全隐患。故而，必须对DPF主动再生喷油系统控制过程进行监控，保证再生喷油系统一旦存在失控状态，能够及时应对处理，避免发生车辆安全事故。

因此，为了满足性能需求，急需一种DPF主动再生喷油系统控制方案。

发明内容

本申请提供一种DPF主动再生喷油系统控制方法，根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，对DPF主动再生喷油系统进行失控状态判定，采取相应保护措施，为车辆行驶提供安全保障。

第一方面，本申请提供了一种DPF主动再生喷油系统控制方法，所述方法包括以下步骤：

当发动机未处于DPF主动再生状态时，检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态；

检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果；

根据所述燃油切断阀和所述燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及DPF入口温度与DOC入口温度的温差值，进行失控状态判定，获得状态判定结果；

根据所述状态判定结果对所述发动机进行调控。

具体的，所述检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果中，具体包括以下步骤：

检测获得所述再生供油压力大小；

当所述再生供油压力大小的数值不大于第一压力阈值，且状态保持时间超过第三时间阈值时，则判定所述再生供油压力大小属于第一预设压力区间；

当所述再生供油压力大小的数值大于第一压力阈值且不大于第二压力阈值，且状态保持时间超过第四时间阈值时，则判定所述再生供油压力大小属于第二预设压力区间。

具体的，根据所述燃油切断阀和所述燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及DPF入口温度与DOC入口温度的温差值，进行失控状态判定，获得状态判定结果，其包括：

判定所述DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态；

判定所述DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态；

判定所述DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态。

具体的，所述DPF主动再生喷油系统处于所述第一级故障状态时，具体包括以下情况：

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀以及所述燃油计量阀处于驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第一预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀处于驱动状态，所述燃油计量阀处于非驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第一预设压力区间。

具体的，所述DPF主动再生喷油系统处于所述第二级故障状态时，具体包括以下情况：

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀处于非驱动状态，所述燃油计量阀处于驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第一预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀处于驱动状态，所述燃油计量阀处于非驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第二预设压力区间。

具体的，所述DPF主动再生喷油系统处于所述第三级故障状态时，具体包括以下情况：

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀以及所述燃油计量阀处于驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第二预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀处于非驱动状态，所述燃油计量阀处于驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第二预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，所述燃油切断阀以及所述燃油计量阀处于非驱动状态，且所述再生供油压力大小属于第二预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值不小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过所述第一标定时间，所述燃油切断阀以及所述燃油计量阀任一处于驱动状态。

具体的，所述根据所述状态判定结果对所述发动机进行调控中，具体包括以下步骤：

所述DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态时，对所述发动机进行限速操作；

所述DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态时，对所述发动机进行限速操作以及限扭操作；

所述DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态时，对所述发动机进行停机操作。

进一步的，在所述检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态之前，所述方法还包括以下步骤：

识别DPF主动再生激活标识符的状态，若所述DPF主动再生激活标识符处于激活状态，则判定所述发动机处于DPF主动再生状态，若所述DPF主动再生激活标识符处于未激活状态，则判定所述发动机未处于DPF主动再生状态。

具体的，所述检测燃油切断阀的工作状态时，具体包括以下步骤：

识别所述燃油切断阀的驱动信号，当所述燃油切断阀的驱动信号数值不小于第一预设阈值，且状态保持时间超过第一时间阈值，则判定所述燃油切断阀处于驱动状态，反之则判定所述燃油切断阀处于非驱动状态。

第二方面，本申请提供了一种DPF主动再生喷油系统控制装置，所述装置包括：

工作状态检测模块，其用于当发动机未处于DPF主动再生状态时，检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态；

再生供油压力检测模块，其用于检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果；

温差检测模块，其用于检测获得DPF入口温度与DOC入口温度的温差值；

失控状态监测模块，其用于根据所述燃油切断阀和所述燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及所述温差值，结合预设的状态判定规则，进行失控状态判定，获得状态判定结果；

调控指令发布单元，其用于根据所述状态判定结果生成调控指令；

调控执行单元，根据所述调控指令对发动机进行调控。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，对DPF主动再生喷油系统进行失控状态判定，并采取相应保护措施，为车辆行驶提供安全保障，降低了人员伤亡及财产损失的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本申请实施例一提供的DPF主动再生喷油系统控制方法的步骤流程图；

图2为本申请实施例一提供的DPF主动再生喷油系统控制方法的原理流程图；

图3为本申请实施例一提供的DPF主动再生喷油系统控制方法的结构原理图；

图4为本申请实施例二提供的DPF主动再生喷油系统控制装置的结构框图；

图中标记：

1、工作状态检测模块；2、再生供油压力检测模块；3、温差检测模块；4、失控状态监测模块；5、调控指令发布单元；6、调控执行单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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的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。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种DPF主动再生喷油系统控制方法及装置，根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，对DPF主动再生喷油系统进行失控状态判定，并采取相应保护措施，为车辆行驶提供安全保障，降低了人员伤亡及财产损失的风险。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

一种DPF主动再生喷油系统控制方法，该方法包括以下步骤：

S1、当发动机未处于DPF主动再生状态时，检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态；

S2、检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果；

S3、根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及DPF入口温度与DOC入口温度的温差值，进行失控状态判定，获得状态判定结果；

S4、根据状态判定结果对发动机进行调控。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

实施例一

参见图1～3所示，本发明实施例提供一种DPF主动再生喷油系统控制方法，该方法包括以下步骤：

S1、当发动机未处于DPF主动再生状态时，检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态；

S2、检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果；

S3、根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及DPF入口温度与DOC入口温度的温差值，进行失控状态判定，获得状态判定结果；

S4、根据状态判定结果对发动机进行调控。

本申请实施例，根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，对DPF主动再生喷油系统进行失控状态判定，并采取相应保护措施，为车辆行驶提供安全保障，降低了人员伤亡及财产损失的风险。

具体的，检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果中，具体包括以下步骤：

S200、检测获得再生供油压力大小；

S201、当再生供油压力大小的数值不大于第一压力阈值，且状态保持时间超过第三时间阈值时，则判定再生供油压力大小属于第一预设压力区间；

S202、当再生供油压力大小的数值大于第一压力阈值且不大于第二压力阈值，且状态保持时间超过第四时间阈值时，则判定再生供油压力大小属于第二预设压力区间。

具体的根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及DPF入口温度与DOC入口温度的温差值，进行失控状态判定，获得状态判定结果，其包括：

判定DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态；

判定DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态；

判定DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态。

具体的，DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态时，具体包括以下情况：

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀以及燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第一预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀处于驱动状态，燃油计量阀处于非驱动状态，且再生供油压力大小属于第一预设压力区间。

具体的，DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态时，具体包括以下情况：

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀处于非驱动状态，燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第一预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀处于驱动状态，燃油计量阀处于非驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间。

具体的，DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态时，具体包括以下情况：

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀以及燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀处于非驱动状态，燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，燃油切断阀以及燃油计量阀处于非驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间；

DPF入口温度与DOC入口温度的温差值不小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过第一标定时间，燃油切断阀以及燃油计量阀任一处于驱动状态。

具体的，根据状态判定结果对发动机进行调控中，具体包括以下步骤：

DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态时，对发动机进行限速操作；

DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态时，对发动机进行限速操作以及限扭操作；

DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态时，对发动机进行停机操作。

进一步的，在检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态之前，即步骤S1之前，该方法还包括以下步骤：

识别DPF主动再生激活标识符的状态，若DPF主动再生激活标识符处于激活状态，则判定发动机处于DPF主动再生状态，若DPF主动再生激活标识符处于未激活状态，则判定发动机未处于DPF主动再生状态。

具体的，检测燃油切断阀的工作状态时，具体包括以下步骤：

识别燃油切断阀的驱动信号，当燃油切断阀的驱动信号数值不小于第一预设阈值，且状态保持时间超过第一时间阈值，则判定燃油切断阀处于驱动状态，反之则判定燃油切断阀处于非驱动状态。

具体的，燃油计量阀的工作状态时，具体包括以下步骤：

识别燃油计量阀的驱动信号，当燃油计量阀的驱动信号数值不小于第二预设阈值，且状态保持时间超过第二时间阈值，则判定燃油计量阀处于驱动状态，反之则判定燃油计量阀处于非驱动状态。

另外，本申请实施例还包括状态判定规则，状态判定规则包括第一状态判定规则以及第二状态判定规则；

步骤S3中，具体是检测获得DPF入口温度与DOC入口温度的温差值，并根据燃油切断阀的工作状态、燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，结合预设的判定规则，进行失控状态判定，而步骤S3具体包括以下步骤：

S300、DPF入口温度与DOC入口温度的温差值小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过预设的第一标定时间，则根据燃油切断阀的工作状态、燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，结合第一状态判定规则，进行失控状态判定；

S301、DPF入口温度与DOC入口温度的温差值不小于第一温差阈值，并且状态保持时间超过第一标定时间，则根据燃油切断阀的工作状态、燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，结合第二状态判定规则，进行失控状态判定。

具体的，第一状态判定规则为：

当燃油切断阀以及燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第一预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态；

当燃油切断阀处于驱动状态，燃油计量阀处于非驱动状态，且再生供油压力大小属于第一预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第一级故障状态；

当燃油切断阀处于非驱动状态，燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第一预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态；

当燃油切断阀以及燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态；

当燃油切断阀处于驱动状态，燃油计量阀处于非驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第二级故障状态；

当燃油切断阀处于非驱动状态，燃油计量阀处于驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态；

当燃油切断阀以及燃油计量阀处于非驱动状态，且再生供油压力大小属于第二预设压力区间时，判定DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态。

具体的，第二状态判定规则为：

当燃油切断阀以及燃油计量阀任一处于驱动状态时，判定DPF主动再生喷油系统处于第三级故障状态。

在此，给出一种本申请实施例在具体实施时的工作流程，具体包括以下步骤：

步骤1，根据DPF主动再生激活标识符，判断当前发动机是否处于DPF主动再生状态，若DPF主动再生激活标识符被激活，则保持监控状态，若DPF主动再生激活标识符未被激活，则开始进行控制步骤。

步骤2，检测燃油切断阀和燃油计量阀各自对应的驱动信号的状态，从而检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态；

对于燃油切断阀的驱动状态，有两种状态，处于驱动状态和非驱动状态，当燃油切断阀驱动信号大于等于设定的阈值γ1，并且保持该状态至少持续标定阈值时间T1(即第一时间阈值)时，则判定燃油切断阀当前处于驱动状态(为了简述方便，标记为状态A)，否则，处于非驱动状态(标记为状态B)；

同样，对于燃油计量阀的驱动状态，有两种状态，处于驱动状态和非驱动状态，当燃油计量阀驱动信号大于等于设定的阈值γ2，并且保持该状态至少持续标定阈值时间T2(即第二时间阈值)时，则判定燃油计量阀在当前处于驱动状态(标记为状态C)，否则，处于非驱动状态(标记为状态D)。

为了便于叙述方便，将燃油切断阀和燃油计量阀的2种状态可进行4种组合，分别为组合AC(定义为：同时满足燃油切断阀驱动状态A与燃油计量阀驱动状态C)、组合AD(定义为：同时满足燃油切断阀驱动状态A与燃油计量阀驱动状态D)、组合BC(定义为：同时满足燃油切断阀驱动状态B与燃油计量阀驱动状态C)、组合BD(定义为：同时满足燃油切断阀驱动状态B与燃油计量阀驱动状态D)。

步骤3，检测再生供油压力p实际大小情况，设置第一压力阈值p1以及第二压力阈值为p2，可将实际再生供油压力数值p划分为3个区间，如果检测到0≤p≤p1，并且至少保持该状态持续标定阈值时间T3(即第三时间阈值)时，则判定实际再生供油压力信号当前处于区间①，如果检测到p1≤p≤p2，并且至少保持该状态持续标定阈值时间T4(即第四时间阈值)时，则判定实际再生供油压力信号当前处于区间②。

步骤4，根据步骤2的不同状态和步骤4的不同区间，对DPF主动再生喷油系统失控状态等级(这里定义为等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行判定，即第一级故障状态、第二级故障状态以及第三级故障状态；

如果检测到DPF入口温度与DOC入口温度的温差ΔT小于设定温差阈值ΔT

表1

如果检测到DPF入口温度与DOC入口温度的温差ΔT不小于设定温差阈值ΔT

表2

步骤5，处理决策模块根据步骤4所判定的DPF主动再生喷油系统失控状态等级，进行相应对策处理，输出相应控制指令传送给指令执行模块让其动作，从而避免DPF主动再生喷油系统失控导致车辆行驶危险情况发生，具体的对策处理描述如下：

当DPF主动再生喷油系统失控状态等级为Ⅰ级时，发送失控状态Ⅰ级故障指令和限速指令，对发动机进行限速，并显示再生喷油系统失控状态Ⅰ级故障，提醒驾驶员去服务站维修；

当DPF主动再生喷油系统失控状态等级为Ⅱ级时，发送失控状态Ⅱ级故障指令和限速限扭指令，对发动机进行限速限扭，并显示再生喷油系统失控状态Ⅱ级故障，提醒驾驶员尽快去服务站维修；

当DPF主动再生喷油系统失控状态等级为Ⅲ级时，发送停机指令，给指令执行器模块，控制发动机经过标定时间T5(第五时间阈值)后，马上进入停机状态。

实施例二

参见图4所示，本发明实施例提供一种DPF主动再生喷油系统控制装置，该装置实行实施例一中的DPF主动再生喷油系统控制方法，该装置包括：

工作状态检测模块1，其用于当发动机未处于DPF主动再生状态时，检测燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态；

再生供油压力检测模块2，其用于检测再生供油压力大小，并与预设的第一压力阈值以及第二压力阈值进行比对，获得压力比对结果；

温差检测模块3，其用于检测获得DPF入口温度与DOC入口温度的温差值；

失控状态监测模块4，其用于根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，结合预设的状态判定规则，进行失控状态判定，获得状态判定结果；

调控指令发布单元5，其用于根据状态判定结果生成调控指令；

调控执行单元6，根据调控指令对发动机进行调控。

本申请实施例，根据燃油切断阀和燃油计量阀的工作状态、压力比对结果以及温差值，对DPF主动再生喷油系统进行失控状态判定，并采取相应保护措施，为车辆行驶提供安全保障，降低了人员伤亡及财产损失的风险。

具体的，工作状态检测模块1用于获取检测DPF主动再生喷油系统失效的所需信号，包括DPF主动再生激活标识符、燃油切断阀驱动信号、燃油计量阀驱动信号

再生供油压力检测模块2用于检测再生供油压力；

温差检测模块3用于检测DOC入口温度信号、DPF入口温度信号；

失控状态监测模块4根据信号获取模块得到的信号，对DPF主动再生喷油系统失控进行识别检测，判定DPF主动再生喷油系统是否处于失控状态。

调控指令发布单元5，针对DPF主动再生喷油系统处于失控状态，进行决策处理，发送相应调控指令给调控执行单元6。

调控执行单元6，根据处理决策的指令要求，执行相应动作指令，从而保护车辆行驶安全。

其中，DPF主动再生激活标识符、燃油切断阀驱动信号、燃油计量阀驱动信号可从发动机ECU内部直接得到；

再生供油压力信号来源于燃油压力传感器；

DOC入口温度信号来源于DOC入口温度传感器；

DPF入口温度信号来源于DPF入口温度传感器。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。