一种柴油机氧化催化器失效判定方法及装置与流程

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种柴油机氧化催化器失效判定方法及装置。

背景技术：

参见图1，图1示出一种doc(dieseloxidationcatalyst，柴油机氧化催化器)辅助dpf(dieselparticulatefilter，柴油机颗粒捕集器)进行再生的再生系统，其中，doc1的入口前端设置有燃油喷嘴2，doc1的出口与dpf3的入口相连通，汽车废气由doc1进入dpf2过滤。

在采用doc辅助dpf再生过程中，燃油喷嘴2会向doc1入口处喷射燃油，燃油在doc1内部经氧化催化后和汽车废气一同燃烧，从而提高进入dpf2的汽车废气的温度，使得dpf2再生过程顺利进行。

但由于车辆添加的燃油中含有较多的硫成分，燃油进入doc内部后会导致部分硫成分附着在氧化催化剂表面，久而久之就会造成doc失效，如果在doc失效后仍然继续使用，将严重影响dpf的再生效果。

因此，如何判断doc是否失效，从而及时更换失效的doc，保证dpf再生效果，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柴油机氧化催化器失效判定方法及装置，能够判断doc是否失效，从而及时更换失效的doc，保证dpf再生效果，具体方案如下：

第一方面，本发明提供一种柴油机氧化催化器失效判定方法，包括：

在再生过程开始第一预设时长时，获取柴油机氧化催化器doc的当前出口温度；

若设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，并累计调整次数；

获取调整后温度，其中，所述调整后温度为调整所述设定温度后所述doc的出口温度；

将所述当前出口温度更新为所述调整后温度，并返回执行所述若设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，并累计调整次数步骤，直至所述调整次数达到预设频次阈值；

若所述调整次数达到所述预设频次阈值时，所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于所述温差阈值，判定所述doc无效。

可选的，本发明第一方面提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，还包括：

在所述调整次数达到所述预设频次阈值前，以及所述调整次数达到所述预设频次阈值时，若所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值小于或等于所述温差阈值，判定所述doc有效。

可选的，本发明第一方面提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，还包括：

获取再生激活指令；

根据所述再生激活指令，统计再生过程开始时长。

可选的，所述在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，包括：

确定升温速率；

在第二预设时长内，以所述升温速率调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值。

可选的，所述确定升温速率，包括：

所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值除以所述第二预设时长，得到第一商值；

确定所述第一商值为升温速率。

可选的，所述在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，包括：

确定升温步长值；

在第二预设时长内，按照所述升温步长值调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值。

可选的，所述确定升温步长值，包括：

所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值除以预设阶梯次数，得到第二商值；

确定所述第二商值为升温步长值。

可选的，本发明第一方面任一项提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，还包括

在判定所述doc失效后，发送故障提示信息。

第二方面，本发明提供一种柴油机氧化催化器失效判定装置，所述装置包括：

第一获取单元，用于在再生过程开始第一预设时长时，获取柴油机氧化催化器doc的当前出口温度；

调整计数单元，用于若设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，并累计调整次数；

第二获取单元，用于获取调整后温度，其中，所述调整后温度为调整所述设定温度后所述doc的出口温度；

更新循环单元，用于将所述当前出口温度更新为所述调整后温度，并返回执行所述若设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，并累计调整次数步骤，直至所述调整次数达到预设频次阈值；

第一判定单元，用于若所述调整次数达到所述预设频次阈值时，所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于所述温差阈值，判定所述doc无效。

可选的，本发明第二方面提供的柴油机氧化催化器失效判定装置，还包括：

第二判定单元，用于在所述调整次数达到所述预设频次阈值前，以及所述调整次数达到所述预设频次阈值时，若所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值小于或等于所述温差阈值，判定所述doc有效。

基于上述技术方案，本发明提供的柴油机氧化催化器失效判定方法及装置，在再生过程开始第一预设时长时，获取柴油机氧化催化器doc的当前出口温度，经过第一预设时长，doc有足够的时间升温，保证获取得到的出口温度能够体现doc的真实状态。然后判断设定温度阈值与当前出口温度的差值，如果所得差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值，由于现有技术中，燃油喷嘴的喷油量与设定温度为闭环控制关系，在设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值的过程中，燃油喷嘴的喷油量由小到大变化，使得doc内部的燃烧越来越强烈，doc内部附着的硫成分会逐渐被消耗掉，从而使doc的出口温度逐渐升高。

如果在调整后，设定温度阈值与doc的出口温度的差值仍然大于温差阈值，则重复的进行上述调整过程。并将调整设定温度的次数作为停止循环过程的条件，经过多次调整过程后，doc经过多次、反复的燃烧，当该次数达到预设频次阈值时，停止循环，如果此时设定温度阈值与doc的出口温度的差值仍然大于温差阈值，则判定doc已经失效，无法恢复氧化催化功能。

本发明提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，能够判断doc是否失效，从而及时更换失效的doc，保证dpf再生效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是现有技术中一种doc辅助dpf再生系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法的流程图；

图3是应用本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法调节设定温度的过程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种柴油机氧化催化器失效判定装置的结构框图；

图5是本发明实施例提供的另一种柴油机氧化催化器失效判定装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参见图2，图2是本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法的流程图，该方法可应用于以柴油作为动力燃料的机动车辆的尾气控制系统，显然，该尾气控制系统在某些情况下也可选用网络侧的服务器实现；参照图2，本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法可以包括：

步骤s100，获取再生激活指令。

在现有技术中，以柴油作为动力燃料的机动车辆的尾气控制系统中预设有控制策略(此处不做赘述)，当dpf需要进行再生时，会发出再生激活指令，以启动再生过程。因此，本发明申请实施例可以该再生激活指令作为启动判定过程的条件，首先获取再生激活指令。

步骤s101，根据再生激活指令，统计再生过程开始时长。

开始再生过程后，doc入口前的燃油喷嘴就会根据相应控制逻辑向doc入口中喷射柴油，柴油在doc中经氧化催化后与同时进入doc的汽车尾气燃烧。由于doc出口处的温度需要一定的时间才能够上升到稳定的程度，因此，需要对再生过程的进行时间进行统计，以便保证后续步骤获取doc出口温度时，可以获取得到稳定的出口温度。

可选的，可以设置一计时器，当获取到再生激活指令时，启动计时器，开始计时。

步骤s102，判断再生过程开始时长是否达到第一预设时长，若是，执行步骤s103，若否，返回执行步骤s101，继续计时。

根据计时结果，判断再生过程开始时长是否达到第一预设时长。如果再生过程开始时长达到第一预设时长，说明doc出口温度已经稳定，如果再生过程开始时长尚未达到第一预设时长，则继续进行计时，直到再生过程开始时长达到第一预设时长。

步骤s103，获取doc的当前出口温度。

在再生过程开始时长达到第一预设时长时，doc出口处的温度已经稳定，可以获取doc的当前出口温度。

步骤s104，判断设定温度阈值与当前出口温度的差值是否大于温差阈值，若是，执行步骤s105，若否，执行步骤s111。

对于任一尾气控制系统，都预设有相应的设定温度阈值，该阈值同样可以作为doc出口温度的标准值，当doc有效、能够正常工作时，在再生过程开始时长达到第一预设时长后，doc的出口温度应接近或等于该设定温度阈值。即设定温度阈值与当前出口温度的差值小于温差阈值时，则可以判定doc工作正常。

在获取得到doc的当前出口温度后，计算预设温度阈值与doc当前出口温度之间的差值，如果所得差值大于温差阈值，则执行步骤s105，相反，则执行步骤s111。

步骤s105，在第二预设时长内调整设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值，并累计调整次数。

如果判定设定温度阈值与当前出口温度的差值大于温差阈值，需要将设定温度拉低至doc当前出口温度，并在第二预设时长内，调整设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值，同时，累计设定温度的调整次数。

可以想到的是，由于现有技术中燃油喷嘴的喷油量与设定温度为闭环控制关系，在设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值的过程中，设定温度与doc出口实际温度之间的差值会越来越大，基于闭环控制原理，由于输入侧设定温度与doc出口实际温度之间的差值由小到大变化，相应的，燃油喷嘴的喷油量同样将由小到大变化，喷油量由小到大的变化过程中，会使得doc内部的燃烧越来越强烈，doc内部附着的硫成分以及其他附着物，比如碳氢化合物等，会逐渐被消耗掉，从而使doc的出口温度逐渐升高。

可选的，可以单独设置一计数器，对设定温度的调整次数进行计次，并将计次结果作为后续的判定条件。

需要说明的是，在设定温度由当前出口温度上升至设定温度阈值的过程中，doc的实际出口温度必然会出现一定程度的上升，因此，需要对设定温度的调整时间做出限制，控制其在第二预设时长内完成调整过程，保证设定温度与doc出口的实际温度的差值呈现逐渐增大的变化趋势，以实现燃油喷嘴的喷油量逐渐增大的过程。

可选的，设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值的过程可以通过多种方式实现。在获得doc当前出口温度以及给定第二预设时长后，可以计算设定温度与doc当前出口温度差值与第二预设时长的商值，即用于设定温度与doc当前出口温度差值除以第二预设时长，将得到的第一商值作为升温速率，然后，在第二预设时长内，以所得升温速率调整设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值。

或者，还可以给定一个预设阶梯次数，该预设阶梯次数表征设定温度从doc当前抽口温度上升为预设温度阈值的过程中，经历阶跃式上升的次数。计算设定温度阈值与doc当前出口温度的差值，并用所得差值除以预设阶梯次数，得到第二商值。将所得第二商值作为升温步长值，然后在第二预设时长内，按照所得升温步长值调整设定温度从当前出口温度上升至设定温度阈值。

需要说明的是，本发明申请实施例仅是示例性的给出设定温度的调整方式，其他任何可以实现上述目的的方式都是可选的，都属于本发明申请保护的范围。

步骤s106，获取调整后温度。

在经过调整过程后，即可获取doc出口的温度，将所得温度值作为调整后温度。

需要说明的是，在获取调整后温度时候，doc已经经过一定时间的升温过程(至少包括依次第一预设时长内的升温，以及首次调整设定温度所经历的第二预设时长)，因此，可以在设定温度调整过程刚刚结束时即获取调整后温度，此时doc出口的温度已经可以认为已经基本稳定了。当然，也可以在调整过程结束后，等待一定时间，使得doc出口的温度达到稳定状态，这种方式同时是可选的。

步骤s107，将当前出口温度更新为调整后温度。

获取调整后温度之后，即将当前出口温度更新为该调整后温度，进行后续步骤的操作。

步骤s108，判断调整次数是否达到预设频次阈值，若是，执行步骤s109，若否，执行步骤s104。

在实际操作中，不能让判定过程无休止的进行下去，因此，需要给定一截止条件。可以想到的是，在本发明的应用场景中，如果doc已然失效，即使经历多次的调整过程，设定温度阈值与doc当前抽口温度的差值也不会小于或等于温差阈值，因此，可以采用调整次数作为判定何时截止的条件。

判断调整次数是否达到预设频次阈值，如果调整次数已经达到预设频次阈值，则执行步骤s109，如果调整次数尚未达到预设频次阈值，则返回执行步骤s104，继续重复的对设定温度进行调整，力求逐渐将doc中附着的硫成分以及其他碳氢化合物消耗掉。

步骤s109，判断设定温度阈值与当前出口温度的差值是否大于温差阈值，若是，执行步骤s110，若否，执行步骤s111。

如果设定温度的调整次数已经达到预设频次阈值，则进一步判断设定温度阈值与当前出口温度(此时的当前出口温度，是经过最近一次设定温度调整后对应的doc出口温度)的差值是否大于温差阈值，如果该差值仍然大于温差阈值，则执行步骤s110，相反则执行步骤s111。

步骤s110，判定doc失效。

如果在设定温度经过预设频次阈值次调整后(同样也可以理解为是doc经过了预设频次阈值次的逐渐升温过程，或者说是对doc内部附着的硫成分以及碳氢化合物的消耗过程)，设定温度阈值与当前出口温度的差值仍大于温差阈值，则可以判定doc已经失效，无法进行再生恢复，应及时予以更换。

可选的，在判定doc失效后，还可以向相关人员，比如驾驶员、生产商售后人员、客服人员设置指定的接收设备，发送故障提示信息，提醒相关人员及时更换doc。

步骤s111，判定doc有效。

根据前述内容可知，在本发明申请实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法中，有两种情况可以判定doc有效，仍然可以使用。其一是，在调整次数小于预设频次阈值时，比如，在步骤s104处，设定温度阈值与当前出口温度的差值小于或等于温差阈值，则可以判定doc有效；其二是，在调整次数达到预设频次阈值时，设定温度阈值与当前出口温度的差值小于或等于温差阈值，同样可以判定doc有效。

通过本发明申请实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，通过重复的调整设定温度，使得燃油喷嘴的喷油量重复的由小到大变化，不断的消耗doc内部附着的硫成分和碳氢化合物成分。如果doc还能恢复有效，随着硫成分和碳氢化合物成分的不断消耗，doc出口处的温度将不断升高，最终满足前述的使用要求。本发明提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，能够判断doc是否失效，从而及时更换失效的doc，保证dpf再生效果。

进一步的，判定doc是否失效的过程，还可以看作是对doc进行除硫及除碳氢化合物的过程，可以使得doc在硫中毒或碳氢化合物中毒不严重的情况下，通过反复的调整过程，逐步恢复原有功能，延长doc的使用时间，降低产品成本。

可选的，本申请提供的柴油机氧化催化器失效判定方法的一个应用可如下所示：

参见图3，图3是应用本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法调节设定温度的过程示意图，从图中可以看出，设定温度阈值为600℃，预设频次阈值为2次，且温差阈值设定为50℃，同时，设置一计数器，统计调整设定温度的次数。

具体的，再生系统在t1时刻开始再生过程，并经过第一预设时长达到t2时刻时，doc已经经过足够时间升温，出口温度已经稳定。获取doc的当前出口温度为400℃，预设温度阈值与当前出口温度的差值显然大于温差阈值50℃。此时，将设定温度拉低至doc当前出口温度400℃，并在第二预设时长内将设定温度以计算得到的升温速率(计算过程如前所述)从400℃调整到600℃，调整设定温度的过程中，设定温度与doc出口的实际温度的差值逐渐增大，燃油喷嘴的喷油量也从小到大变化，使得doc内部的燃烧逐渐强烈，逐渐增大对硫成分的消耗。

在第一次调整结束后，计数器计1。同时，获取调整后的doc出口温度，具体为500℃，对应的温度差值仍大于温差阈值50℃，再次执行调整过程，将设定温度从500℃升高到600℃。在调整过程结束后，计数器累积计数为2。

此时，调整次数已经达到预设频次阈值2，停止循环过程，如果在经过本轮调整后设定温度阈值与doc出口温度，比如580℃，的差值已经小于温差阈值，则判定doc经过处理后，仍然能够起到足够的氧化催化作用，判定doc有效。相反的，如果在经过本轮调整后设定温度阈值与doc出口温度，比如540℃，差值仍然大于温差阈值，则仍为doc的氧化催化能力已经不能恢复，判定doc失效。

下面对本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定装置进行介绍，下文描述的柴油机氧化催化器失效判定装置可以认为是为实现本发明实施例提供的柴油机氧化催化器失效判定方法，在中央设备中需设置的功能模块架构；下文描述内容可与上文相互参照。

图4为本发明实施例提供的一种柴油机氧化催化器失效判定装置的结构框图，参照图4，该装置可以包括：

第一获取单元10，用于在再生过程开始第一预设时长时，获取柴油机氧化催化器doc的当前出口温度；

调整计数单元20，用于若设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，并累计调整次数；

第二获取单元30，用于获取调整后温度，其中，所述调整后温度为调整所述设定温度后所述doc的出口温度；

更新循环单元40，用于将所述当前出口温度更新为所述调整后温度，并返回执行所述若设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于温差阈值，在第二预设时长内调整设定温度从所述当前出口温度上升至所述设定温度阈值，并累计调整次数步骤，直至所述调整次数达到预设频次阈值；

第一判定单元50，用于若所述调整次数达到所述预设频次阈值时，所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值大于所述温差阈值，判定所述doc无效。

可选的，参见图5，图5为本发明实施例提供的另一种柴油机氧化催化器失效判定装置的结构框图，该装置在图4所示实施例基础上，还可以包括：

第二判定单元60，用于在所述调整次数达到所述预设频次阈值前，以及所述调整次数达到所述预设频次阈值时，若所述设定温度阈值与所述当前出口温度的差值小于或等于所述温差阈值，判定所述doc有效。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，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。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。