國Ⅵ車型泄漏診斷誤報問題研究及優(yōu)化

楊雨晨 張鵬飛 衛(wèi)守琦 林萬國 周偉 趙中南

【摘? 要】文章介紹國Ⅵ某燃油車由于DTESK進(jìn)行燃油泄漏診斷會產(chǎn)生誤報、漏報等診斷問題，通過從燃油系統(tǒng)硬件和標(biāo)定策略兩方面進(jìn)行分析，受限于周期及費(fèi)用因素，無法進(jìn)行燃油系統(tǒng)硬件更改，故采用增加標(biāo)定策略來規(guī)避誤報風(fēng)險，并經(jīng)過多車型多次數(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，可以有效解決誤報故障的問題。

【關(guān)鍵詞】燃油壓力梯度;泄漏診斷;DTESK方案

中圖分類號：U463.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1003-8639（ 2024 ）05-0068-02

Strategy Optimization of Leakage Diagnosis False Positive Problem on CN6 vehicle

YANG Yuchen，ZHANG Pengfei，WEI Shouqi，LIN Wanguo，ZHOU Wei，ZHAO Zhongnan

（FAW Co.，Ltd.，Changchun 130012，China）

【Abstract】This paper introduces the CN6 vehicle caused fuel leakage diagnostic problems such as false positives by DTESK. Through analyzing from two aspects of fuel system hardware and calibration strategy，because of project period and cost factors，we can't change fuel system hardware .The calibration strategy is increased to avoid the risk of false positives. The calibration strategy can effectively solve the problem of false positives after many vehicles and many times test.

【Key words】gradient of fuel pressure;leakage diagnosis;DTESK programme

作者簡介

楊雨晨（1991—），男，工程師，主要從事電控系統(tǒng)開發(fā)及標(biāo)定工作。

隨著國Ⅵ法規(guī)的施行，中國首次要求整個燃油蒸發(fā)控制EVAP系統(tǒng)所有泄漏點(diǎn)的泄漏量如果大于或等于直徑為1mm的小孔產(chǎn)生的泄漏量，OBD系統(tǒng)就需要檢測出來，并且能通過發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)報出故障[1]。汽車的燃油蒸發(fā)排放是汽車主要污染源之一，因此國Ⅵ排放法規(guī)嚴(yán)格規(guī)定蒸發(fā)排放要求?，F(xiàn)在有效診斷燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏的方案有以下幾種：①DMTL方案，通過對燃油蒸發(fā)系統(tǒng)充空氣，并通過燃油系統(tǒng)壓力是否下降判斷是否泄漏;②DTESK方案，通過檢測在密閉環(huán)境下真空衰減速度來判斷是否泄漏;③EONV方案，通過發(fā)動機(jī)運(yùn)行前后油箱溫度和壓力變化來判斷泄漏。因?yàn)镈TESK系統(tǒng)是主動抽真空建立負(fù)壓，IUPR達(dá)成率較高，且DTESK系統(tǒng)零部件成本更低，因此國Ⅵ燃油車普遍采用DTESK方案來進(jìn)行燃油蒸發(fā)診斷。

1? DTESK診斷機(jī)理

在EVAP系統(tǒng)中安裝燃油壓力傳感器和碳罐通風(fēng)閥。其中，壓力傳感器安裝在油箱上或油箱附近的管路上，用來測量油箱內(nèi)部壓力的變化;碳罐通風(fēng)閥安裝在碳罐的通氣口附近。通過ECU檢測在密閉環(huán)境下真空衰減速度來判斷泄漏的大小。圖1為DTESK方案診斷示意圖。將DTESK方案診斷分為4階段：第1階段為碳罐通風(fēng)閥（CVS閥）故障診斷;第2階段為碳罐電磁閥（CPV閥）故障診斷;第3階段為CPV閥低流量檢測和粗泄漏診斷;第4階段為1mm泄漏診斷[2]。前2個階段為關(guān)鍵控制閥故障診斷，是泄漏診斷的前提，后2個階段為燃油蒸發(fā)泄漏診斷。

CPV閥低流量監(jiān)測和粗泄漏診斷控制方式為保持CVS閥關(guān)閉，CPV閥打開，通過進(jìn)氣歧管或者空氣濾后負(fù)壓建立油箱系統(tǒng)真空度，經(jīng)過ECU標(biāo)定控制的碳罐脫附流量積分后，燃油系統(tǒng)壓力始終未降至標(biāo)定閾值以下，則CPV閥存在低流量故障，如常閉故障，診斷停止;如果燃油系統(tǒng)壓力可以降至標(biāo)定閾值以下，則系統(tǒng)計算壓力下降梯度。經(jīng)過ECU標(biāo)定的碳罐脫附流量積分后，壓力差始終高于標(biāo)定閾值，判定為粗泄漏故障。

1mm燃油蒸發(fā)泄漏診斷控制方式為只有粗泄漏階段未檢測到故障才會進(jìn)行1mm燃油蒸發(fā)泄漏診斷。該階段開始后關(guān)閉CPV閥和CVS閥，系統(tǒng)計算標(biāo)定時間內(nèi)的壓力上升梯度，得到真空衰減梯度。如果真空衰減梯度超出標(biāo)定閾值，判定為1mm燃油蒸發(fā)泄漏故障。

2? DTESK故障誤報問題

國Ⅵ車型開發(fā)階段，在使用DTESK方案進(jìn)行燃油泄漏診斷時，出現(xiàn)85%及以上燃油液位無故障情況下誤報1mm泄漏故障的問題。針對上述情況，從燃油系統(tǒng)設(shè)計、標(biāo)定策略以及誤報工況等多個方面對誤報故障進(jìn)行分析，找到產(chǎn)生誤報的原因及解決辦法。

2.1? 產(chǎn)生原因

由于該車型受限油箱選型以及整車底盤空間布置等原因，在接近滿箱油并且車輛在下坡的時候，存在將GVV閥和FLVV組合閥淹沒情況，GVV閥的作用是保證汽車在行駛過程的正常通氣，保證油箱內(nèi)外壓力平衡。FLVV閥實(shí)現(xiàn)加注燃油時控制燃油加注量，降低加油蒸汽進(jìn)入碳罐的量，從而導(dǎo)致在滿足條件進(jìn)入DTESK診斷時，油箱壓力異常變化，進(jìn)而導(dǎo)致誤報泄漏故障。圖2為某車型油箱方案。

通過對同臺車輛并且相似燃油液位進(jìn)行DTESK蒸發(fā)診斷，能淹沒FLVV閥狀態(tài)和未能淹沒FLVV閥狀態(tài)診斷測量結(jié)果如圖3、圖4所示。在第4階段中，未能淹沒FLVV閥狀態(tài)油箱壓力上升緩慢，而能淹沒FLVV閥狀態(tài)油箱壓力上升迅速，由于壓力上升梯度超過閾值而產(chǎn)生誤報。同時發(fā)現(xiàn)第3階段負(fù)壓建立過程中，油箱壓力下降梯度淹沒狀態(tài)也比未淹沒大，而在人為制造出現(xiàn)1mm泄漏故障，第3階段在抽負(fù)壓時，油箱壓力梯度和非泄漏工況基本一致，并且與淹沒FLVV組合閥差距較大，正常狀態(tài)1mm泄漏診斷測量數(shù)據(jù)如圖5所示，因此不會導(dǎo)致真實(shí)出現(xiàn)泄漏故障時，無法進(jìn)行正常診斷?？梢酝ㄟ^這個差異點(diǎn)作為突破口，優(yōu)化控制策略，規(guī)避誤報情況。

2.2? 診斷策略優(yōu)化方案

根據(jù)以上原因分析，可以從硬件和標(biāo)定策略兩方面來解決誤報問題?？紤]項(xiàng)目進(jìn)度、周期以及費(fèi)用等因素，更改油箱等硬件方案不可行。通過優(yōu)化標(biāo)定策略可以快速解決此問題，優(yōu)化方案為在第3階段過程中對油箱壓力梯度以及梯度變化率進(jìn)行限制，進(jìn)而退出診斷。優(yōu)化DTESK診斷控制策略流程如圖6所示。

滿足以下任意條件，即可退出診斷：①油箱壓力梯度大于一定閾值;②油箱壓力下降斜率的導(dǎo)數(shù)大于一定閾值;③抽負(fù)壓結(jié)束后的流量積分值（流經(jīng)碳罐的油氣混合氣）小于一定閾值。

2.3? 方案驗(yàn)證結(jié)果

通過對油箱結(jié)構(gòu)以及淹沒FLVV組合閥工況研究，制定出3個特征工況進(jìn)行驗(yàn)證：①平路急制動工況，模擬燃油在油箱中前后左右晃動導(dǎo)致油液淹沒組合閥;②坡路和側(cè)傾工況，模擬油箱大角度傾斜時，燃油淹沒組合閥;③Go-stop工況，模擬整車在市區(qū)堵車行駛時，低速走停燃油在油箱前后晃動。這3個工況為嚴(yán)苛工況，用戶正常駕駛時，很少有機(jī)會使用到此工況。對搭載DTESK方案的多個車型開展了總計1000余次試驗(yàn)的方案驗(yàn)證，結(jié)果顯示可以有效解決誤報故障的問題。圖7為優(yōu)化診斷策略后測試結(jié)果匯總。

3? 總結(jié)

通過對油箱結(jié)構(gòu)以及實(shí)車測試數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)找到真實(shí)故障與誤報故障的差異點(diǎn)，針對差異點(diǎn)進(jìn)行控制策略優(yōu)化，制定一套誤報故障時退出診斷技術(shù)方案。通過對油箱壓力變化進(jìn)行進(jìn)一步判斷，進(jìn)而增加全新標(biāo)定策略，在滿足國Ⅵ的IUPR診斷前提下規(guī)避誤報工況。經(jīng)過多車型多次數(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，該方案可以有效解決誤報故障的問題。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 丁濃龍. 某國六SUV車型油箱泄漏OBD診斷模型優(yōu)化研究[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件，2022（19）：1-3.

[3] 張?jiān)史?，莫夢婷，鄭宇，? 某國六車型發(fā)動機(jī)故障燈亮問題分析與處理[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（22）：151-152.

（編輯? 凌? 波）

收稿日期：2023-10-30