一种GPF故障模拟诊断装置及方法与流程

一种gpf故障模拟诊断装置及方法
技术领域
1.本发明属于gpf故障诊断技术领域，尤其是涉及一种gpf故障模拟诊断装置及方法。


背景技术：

2.gpf安装在发动机排气系统中，是控制发动机所产生颗粒物的重要手段，发动机尾气经过gpf，其中的颗粒物被gpf捕集起来，并在高温下燃烧分解，从而降低尾气中颗粒物含量。gpf的堵塞、损坏都会影响到车辆尾气排放的水平。因此，轻型车国vi排放法规中要求obd系统应该能够监测gpf是否出现故障。
3.当前obd监测gpf的一种方式是安装压差传感器，通过监测gpf上游与下游的压力差，在合适的发动机工况下，判断gpf是否遭到破坏(压差变小)。检测监测系统能否有效工作的方法是换上相应的故障件，比如使用不带gpf的排气管路模拟gpf摘除，人为堵塞gpf。以上检测监测系统能否有效工作的方式存在以下问题：虽然真实的故障件最能够反映真实的故障状态，能够使开发者将监测系统设置到合适的状态，但是故障件的安装、拆卸费时费力，运输也较为不易，制造故障件需要破坏原装gpf成本也较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种gpf故障模拟诊断装置及方法，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.本发明第一方面提供了一种gpf故障模拟诊断装置，包括：
7.进气管，所述进气管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与gpf的上游压力管路连通，所述进气管上设有阀门一；
8.排气管，所述排气管的一端与压差传感器的下游压力管路连通，另一端与gpf的下游压力管路连通，所述排气管上设有阀门二；
9.调节管，所述调节管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通，所述调节管上设有阀门三。
10.进一步的，所述阀门一、阀门二、阀门三均采用具有调节开启角度功能的蝶阀。
11.进一步的，所述进气管、排气管、调节管的内径相通，所述蝶阀阀座的内径与进气管的内径相同。
12.进一步的，所述gpf故障诊断装置还包括校验压差传感器，所述校验压差传感器的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通。
13.本发明第二方面提供了一种应用上述第一方面所述gpf故障诊断装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.s1、确认车辆的gpf处于正常工作状态；
15.s2、完全开启阀门一、阀门二，部分开启阀门三；
16.s3、启动车辆，保持车辆处于怠速状态标准时间后，踩动油门踏板，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
17.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态。
18.进一步的，所述步骤s3中如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤s4；
19.s4、行驶车辆，使车辆在第一车速与第二车速之间反复进行加速和减速运动，行驶标准时间后，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
20.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；
21.如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤s5；
22.s5、增加阀门三的开度，或同时减小阀门一级阀门二的开度，重复步骤s3-s4，直至阀门三的开度开至最大；
23.如果阀门三在任一开度下，obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；
24.如果阀门三在任一开度下，obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd不能监测gpf的工作状态。
25.进一步的，所述步骤s3中保持车辆处于怠速状态的标准时间为5min以上。
26.进一步的，所述步骤s4中第一车速为0km/h-10km/h，第二车速为40km/h-60km/h；
27.车辆在第一车速与第二车速之间反复进行加速和减速运动的行驶标准时间为10min以上。
28.本发明第三方面提供了一种应用上述第一方面所述的gpf故障诊断装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
29.a1、确认车辆的gpf处于正常工作状态；
30.a2、完全开启阀门一、阀门二，部分开启阀门三；
31.a3、按照厂家的诊断工况驾驶车辆，调节阀门三的开度，使校验压差传感器的压差数值达到厂家要求的规定压差时，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
32.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；
33.进一步的，所述步骤a3中，如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤a4；
34.a4、增加阀门三的开度，直至阀门三的开度开至最大，按照厂家的诊断工况驾驶车辆，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
35.如果阀门三在任一开度下，obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态，但厂家要求的规定压差不准确；
36.如果阀门三在任一开度下，obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤a5；
37.a5、关闭阀门一级阀门二，按照厂家的诊断工况驾驶车辆，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
38.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态，但厂家要求的规定压差不准确；
39.如果obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd不能监测gpf的工作状
态。
40.相对于现有技术，本发明所述的一种gpf故障模拟诊断装置及方法具有以下有益效果：
41.(1)本发明所述的一种gpf故障模拟诊断装置，使待检测车辆处于诊断工况下形式，通过调整阀门三的开度，判定可以判定obd能否监测gpf的工作状态，相较于安装gpf故障件而言，简化故障模拟的过程，提高故障诊断过程的效率。
42.(2)本发明所述的一种gpf故障诊断方法，通过使车辆在不同工况下行驶，即使不知道车辆诊断工况也可以判定obd能否监测gpf的工作状态。
43.(3)本发明所述的一种gpf故障诊断方法，通过观察校验压差传感器检测到的实际压差，不仅可以判定obd能否监测gpf的工作状态，提高故障模拟效率，而且还能判定厂家要求的规定压差是否准确。
附图说明
44.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
45.图1为本发明实施例所述的装置未安装校验校验压差传感器的结构示意图；
46.图2为本发明实施例所述的装置安装校验校验压差传感器的结构示意图；
47.图3为本发明实施例所述的装置与gpf安装结构示意图。
具体实施方式
48.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
50.实施例一：
51.如图1至图3所示，一种gpf故障模拟诊断装置，包括：
52.进气管，进气管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与gpf的上游压力管路连通，进气管上设有阀门一；
53.排气管，排气管的一端与压差传感器的下游压力管路连通，另一端与gpf的下游压力管路连通，排气管上设有阀门二；
54.调节管，调节管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通，调节管上设有阀门三。
55.如图1所示，进气管包括a管、d管，a管通过三通(如图1中303)与d管连通，排气管包括b管、e管，b管通过三通(如图1中304)与e管连通，调节管(如1中c管所示)两端分别与两个三通连通，c管上设有两个连接法兰(如图1中307、308)，阀门三的两端与c管的两个连接法兰连接，d管远离三通的一端(如图1中305)与gpf的上游压力管路连通，d管上设有两个连接法兰(如图1中309、310)，阀门一的两端与d管的两个连接法兰连接，e管上设有两个连接法兰(如图中311、312)，阀门二的两端与e管的两个连接法兰连接，e管远离三通的一端(如图1中306)与gpf的下游压力管路连通，a管远离三通的一端(如图1中301)通过竹节头与压差传感器的上游压力管路连通，b管远离三通的一端(如图1中302)通过竹节头与压差传感器的
下游压力管路连通。
56.阀门一、阀门二、阀门三均采用具有调节开启角度功能的蝶阀。
57.进气管、排气管、调节管的内径相通，蝶阀阀座的内径与进气管的内径相同。蝶阀由调节手柄、刻度盘、阀杆、阀体、法兰孔、阀座、蝶板和固定座组成。调节手柄设置在蝶阀的顶端，下方连接刻度盘，刻度盘设置多挡位调节控制，可实现尾气流量的连续调节。阀体为不锈钢材质，通过其上的法兰孔连接在故障模拟装置中。
58.gpf故障诊断装置还包括校验压差传感器，校验压差传感器的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通。
59.如图2所示，校验压差传感器的两端通过f管分别与a管(如图2中三通313处)、b管(如图2中三通314处)连通。
60.校验压差传感器对应设有信号处理系统包括供电模块、电信号转换器、处理器、显示模块、显示器等组成。供电模块连接外部直流电源，电压允许范围为9v-36v。供电模块为压差传感器、处理器、显示器提供电源。压差传感器将两个管路之间的压力差和下游绝对压力转化为电信号传输给电信号转换器。电信号转换器将电信号转化为数字信号通过sent协议传输给处理器。处理器接收电信号转换器的sent信号并解析出压力值，并将压力值传输给显示模块。显示模块与显示器将压力信号显示出来。
61.使待检测车辆处于诊断工况下形式，通过调整阀门三的开度，判定可以判定obd能否监测gpf的工作状态，相较于安装gpf故障件而言，简化故障模拟的过程，提高故障诊断过程的效率。
62.实施例二：一种应用上述实施例一的gpf故障诊断装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
63.s1、确认车辆的gpf处于正常工作状态；
64.s2、完全开启阀门一、阀门二，部分开启阀门三；
65.s3、启动车辆，保持车辆处于怠速状态标准时间后，踩动油门踏板，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
66.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态。
67.步骤s3中如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤s4；
68.s4、行驶车辆，使车辆在第一车速与第二车速之间反复进行加速和减速运动，行驶标准时间后，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
69.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；
70.如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤s5；
71.s5、增加阀门三的开度，或同时减小阀门一级阀门二的开度，重复步骤s3-s4，直至阀门三的开度开至最大；
72.如果阀门三在任一开度下，obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；
73.如果阀门三在任一开度下，obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd不能监测gpf的工作状态。
74.步骤s3中保持车辆处于怠速状态的标准时间为5min以上。
75.步骤s4中第一车速为0km/h-10km/h，第二车速为40km/h-60km/h；
76.车辆在第一车速与第二车速之间反复进行加速和减速运动的行驶标准时间为10min以上。
77.通过使车辆在不同工况下行驶，即使不知道车辆诊断工况也可以判定obd能否监测gpf的工作状态。
78.实施例三：
79.一种应用上述实施例一的gpf故障诊断装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
80.a1、确认车辆的gpf处于正常工作状态；
81.a2、完全开启阀门一、阀门二，部分开启阀门三；
82.a3、按照厂家的诊断工况驾驶车辆，调节阀门三的开度，使校验压差传感器的压差数值达到厂家要求的规定压差时，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
83.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；
84.步骤a3中，如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤a4；
85.a4、增加阀门三的开度，直至阀门三的开度开至最大，按照厂家的诊断工况驾驶车辆，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
86.如果阀门三在任一开度下，obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态，但厂家要求的规定压差不准确；
87.如果阀门三在任一开度下，obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤a5；
88.a5、关闭阀门一级阀门二，按照厂家的诊断工况驾驶车辆，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；
89.如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态，但厂家要求的规定压差不准确；
90.如果obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd不能监测gpf的工作状态。
91.通过观察校验压差传感器检测到的实际压差，不仅可以判定obd能否监测gpf的工作状态，提高故障模拟效率，而且还能判定厂家要求的规定压差是否准确。
92.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
93.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
94.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
95.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种gpf故障模拟诊断装置，其特征在于，包括：进气管，所述进气管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与gpf的上游压力管路连通，所述进气管上设有阀门一；排气管，所述排气管的一端与压差传感器的下游压力管路连通，另一端与gpf的下游压力管路连通，所述排气管上设有阀门二；调节管，所述调节管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通，所述调节管上设有阀门三。2.根据权利要求1所述的一种gpf故障模拟诊断装置，其特征在于：所述阀门一、阀门二、阀门三均采用具有调节开启角度功能的蝶阀。3.根据权利要求2所述的一种gpf故障模拟诊断装置，其特征在于：所述进气管、排气管、调节管的内径相通，所述蝶阀阀座的内径与进气管的内径相同。4.根据权利要求1所述的一种gpf故障模拟诊断装置，其特征在于：所述gpf故障诊断装置还包括校验压差传感器，所述校验压差传感器的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通。5.一种应用上述权利要求1-3任一所述gpf故障诊断装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、确认车辆的gpf处于正常工作状态；s2、完全开启阀门一、阀门二，部分开启阀门三；s3、启动车辆，保持车辆处于怠速状态标准时间后，踩动油门踏板，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态。6.根据权利要求5所述的一种gpf故障诊断方法，其特征在于：所述步骤s3中如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤s4；s4、行驶车辆，使车辆在第一车速与第二车速之间反复进行加速和减速运动，行驶标准时间后，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤s5；s5、增加阀门三的开度，或同时减小阀门一级阀门二的开度，重复步骤s3-s4，直至阀门三的开度开至最大；如果阀门三在任一开度下，obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态；如果阀门三在任一开度下，obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd不能监测gpf的工作状态。7.根据权利要求5所述的一种gpf故障诊断方法，其特征在于：所述步骤s3中保持车辆处于怠速状态的标准时间为5min以上。8.根据权利要求6所述的一种gpf故障诊断方法，其特征在于：所述步骤s4中第一车速为0km/h-10km/h，第二车速为40km/h-60km/h；车辆在第一车速与第二车速之间反复进行加速和减速运动的行驶标准时间为10min以上。
9.一种应用上述权利要求4所述gpf故障诊断装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：a1、确认车辆的gpf处于正常工作状态；a2、完全开启阀门一、阀门二，部分开启阀门三；a3、按照厂家的诊断工况驾驶车辆，调节阀门三的开度，使校验压差传感器的压差数值达到厂家要求的规定压差时，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态。10.根据权利要求9所述的一种gpf故障诊断方法，其特征在于：所述步骤a3中，如果obd未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤a4；a4、增加阀门三的开度，直至阀门三的开度开至最大，按照厂家的诊断工况驾驶车辆，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；如果阀门三在任一开度下，obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态，但厂家要求的规定压差不准确；如果阀门三在任一开度下，obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则进入步骤a5；a5、关闭阀门一级阀门二，按照厂家的诊断工况驾驶车辆，检查obd是否报出“颗粒物捕集器被移除”故障；如果obd报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd能监测gpf的工作状态，但厂家要求的规定压差不准确；如果obd均未报出“颗粒物捕集器被移除”故障，则判定obd不能监测gpf的工作状态。

技术总结
本发明提供了一种GPF故障模拟诊断装置及方法，包括：进气管，所述进气管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与GPF的上游压力管路连通，所述进气管上设有阀门一；排气管，所述排气管的一端与压差传感器的下游压力管路连通，另一端与GPF的下游压力管路连通，所述排气管上设有阀门二；调节管，所述调节管的一端与压差传感器的上游压力管路连通，另一端与压差传感器的下游压力管路连通，所述调节管上设有阀门三。本发明有益效果：使待检测车辆处于诊断工况下形式，通过调整阀门三的开度，判定可以判定OBD能否监测GPF的工作状态，相较于安装GPF故障件而言，简化故障模拟的过程，提高故障诊断过程的效率。高故障诊断过程的效率。高故障诊断过程的效率。


技术研发人员：王力辉 杨正军 李菁元 王玉伟 刘乐 耿培林 邹雄辉 闫峰 邓志坤
受保护的技术使用者：中国汽车技术研究中心有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/7/11