[发明专利]基于DPF碳载量的发动机故障预警方法

说明书

本发明涉及基于DPF碳载量的发动机故障预警方法，包含步骤：采集原始数据包；将原始数据包组合成为A数组；再次采集原始数据包，组合成为B数组；计算得到每个原始数据包的碳载量值；对比A数组和B数组中的碳载量值，判断对比结果是否超过期望差异；如果超过期望差异，则发出发动机超出分布规律报警信号；否则，将B数组填充进A数组，清空B数组，然后再次循环执行上述步骤，直至发动机关机。本发明实现了通过监测DPF中碳颗粒积累情况反推柴油发动机运行状态的目的；可以在故障萌芽而尚未至严重程度时，及时报警，大幅降低了维修成本和安全风险。

技术领域

本发明涉及柴油发动机检修技术领域，具体地涉及基于DPF碳载量的发动机故障预警方法。

背景技术

柴油发动机因其效率高、输出力矩大，在各领域的应用都十分广泛；柴油发动机都会标配DPF作为尾气处理装置，使排放的尾气达到现行的环保法律法规。DPF采用的是吸附法处理尾气，其原理就是吸附发动机工作产生的碳颗粒；当碳颗粒积累到一定程度后，就需要进行再生处理，使其恢复工作能力，具体来说：

在发动机正常运行情况下，发动机产生的颗粒物数量和重量都有限，DPF捕集到的碳颗粒会缓慢累计，表现为碳载量数值上升；碳载量累计达到一定程度后，发动机后处理系统会启动DPF再生模式，高温会烧掉大部分的碳颗粒，完成后碳载量数据下降。

而发动机发生烧机油或燃烧不充分的故障时，则DPF中的碳颗粒的体积会明显增大，同时碳颗粒数量也会急剧增加。因此，可以通过监测DPF中的碳颗粒的积累情况来反推发动机的运行状态，从而在发动机尚未发生严重故障前报警，然后进入检修；事先预防与维护的成本要远小于发生故障乃至事故时的维修、善后成本。

但当前尚无此类在研或已实施的技术方案，为了提高对柴油机的运行状态监测效率，亟需一套技术方案填补此项空白。

发明内容

本发明针对上述问题，提供基于DPF碳载量的发动机故障预警方法，其目的在于通过监测DPF中的碳颗粒的积累情况来反推发动机的运行状态；实现了在发动机尚未发生严重故障前报警。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于DPF碳载量的发动机故障预警方法，包含以下步骤：

S100.按人工预设的采集频率和人工预设的采集时长，持续采集原始数据包，并按时间戳增序，将所述原始数据包逐一组合成为A数组；每个所述原始数据包包含所述时间戳相同的发动机转速信号、发动机扭矩信号和冷却液温度信号；

S200.再次按相同的所述采集频率和相同的所述采集时长，持续采集原始数据包，并按所述时间戳增序，将所述原始数据包逐一组合成为B数组；

S300.根据所述发动机转速信号、发动机扭矩信号和冷却液温度信号，计算得到所述A数组和所述B数组中每个所述原始数据包的碳载量值；

S400.对比所述A数组中的所述碳载量值，判断对比结果是否超过人工预设的置信值；然后根据判断的结果做出如下操作：

如果所述对比结果低于所述置信值，则发出发动机超出分布规律报警信号；

否则，用所述B数组替换所述A数组成为新的A数组，然后清空所述B数组，然后再次执行S200到S400，直至发动机关机；

所述碳载量值采用线性拟合，按下式计算：

z＝a*x*x+b*x+c*y*y+d*y+e

其中：z为所述碳载量值；y为功率累计值；x为冷却液温度值，通过所述冷却液温度信号读取；a为所述冷却液温度的回归线二次估值系数，由人工预设；b为所述冷却液温度的回归斜率，由人工预设；c为所述功率累计值的回归线二次估值系数，由人工预设；d为所述功率累计值的回归斜率，由人工预设；e为回归线截距；