國Ⅵ車型泄漏診斷誤報問題研究及優化

楊雨晨 張鵬飛 衛守琦 林萬國 周偉 趙中南

【摘? 要】文章介紹國Ⅵ某燃油車由于DTESK進行燃油泄漏診斷會產生誤報、漏報等診斷問題，通過從燃油系統硬件和標定策略兩方面進行分析，受限于周期及費用因素，無法進行燃油系統硬件更改，故采用增加標定策略來規避誤報風險，并經過多車型多次數試驗驗證，可以有效解決誤報故障的問題。

【關鍵詞】燃油壓力梯度;泄漏診斷;DTESK方案

中圖分類號：U463.6? ? 文獻標識碼：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，主要從事電控系統開發及標定工作。

隨著國Ⅵ法規的施行，中國首次要求整個燃油蒸發控制EVAP系統所有泄漏點的泄漏量如果大于或等于直徑為1mm的小孔產生的泄漏量，OBD系統就需要檢測出來，并且能通過發動機控制系統報出故障[1]。汽車的燃油蒸發排放是汽車主要污染源之一，因此國Ⅵ排放法規嚴格規定蒸發排放要求。現在有效診斷燃油蒸發系統泄漏的方案有以下幾種：①DMTL方案，通過對燃油蒸發系統充空氣，并通過燃油系統壓力是否下降判斷是否泄漏;②DTESK方案，通過檢測在密閉環境下真空衰減速度來判斷是否泄漏;③EONV方案，通過發動機運行前后油箱溫度和壓力變化來判斷泄漏。因為DTESK系統是主動抽真空建立負壓，IUPR達成率較高，且DTESK系統零部件成本更低，因此國Ⅵ燃油車普遍采用DTESK方案來進行燃油蒸發診斷。

1? DTESK診斷機理

在EVAP系統中安裝燃油壓力傳感器和碳罐通風閥。其中，壓力傳感器安裝在油箱上或油箱附近的管路上，用來測量油箱內部壓力的變化;碳罐通風閥安裝在碳罐的通氣口附近。通過ECU檢測在密閉環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個階段為燃油蒸發泄漏診斷。

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

1mm燃油蒸發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行1mm燃油蒸發泄漏診斷。該階段開始后關閉CPV閥和CVS閥，系統計算標定時間內的壓力上升梯度，得到真空衰減梯度。如果真空衰減梯度超出標定閾值，判定為1mm燃油蒸發泄漏故障。

2? DTESK故障誤報問題

國Ⅵ車型開發階段，在使用DTESK方案進行燃油泄漏診斷時，出現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，從燃油系統設計、標定策略以及誤報工況等多個方面對誤報故障進行分析，找到產生誤報的原因及解決辦法。

2.1? 產生原因

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，保證油箱內外壓力平衡。FLVV閥實現加注燃油時控制燃油加注量，降低加油蒸汽進入碳罐的量，從而導致在滿足條件進入DTESK診斷時，油箱壓力異常變化，進而導致誤報泄漏故障。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行DTESK蒸發診斷，能淹沒FLVV閥狀態和未能淹沒FLVV閥狀態診斷測量結果如圖3、圖4所示。在第4階段中，未能淹沒FLVV閥狀態油箱壓力上升緩慢，而能淹沒FLVV閥狀態油箱壓力上升迅速，由于壓力上升梯度超過閾值而產生誤報。同時發現第3階段負壓建立過程中，油箱壓力下降梯度淹沒狀態也比未淹沒大，而在人為制造出現1mm泄漏故障，第3階段在抽負壓時，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1mm泄漏診斷測量數據如圖5所示，因此不會導致真實出現泄漏故障時，無法進行正常診斷。可以通過這個差異點作為突破口，優化控制策略，規避誤報情況。

2.2? 診斷策略優化方案

根據以上原因分析，可以從硬件和標定策略兩方面來解決誤報問題。考慮項目進度、周期以及費用等因素，更改油箱等硬件方案不可行。通過優化標定策略可以快速解決此問題，優化方案為在第3階段過程中對油箱壓力梯度以及梯度變化率進行限制，進而退出診斷。優化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數大于一定閾值;③抽負壓結束后的流量積分值（流經碳罐的油氣混合氣）小于一定閾值。

2.3? 方案驗證結果

通過對油箱結構以及淹沒FLVV組合閥工況研究，制定出3個特征工況進行驗證：①平路急制動工況，模擬燃油在油箱中前后左右晃動導致油液淹沒組合閥;②坡路和側傾工況，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個工況為嚴苛工況，用戶正常駕駛時，很少有機會使用到此工況。對搭載DTESK方案的多個車型開展了總計1000余次試驗的方案驗證，結果顯示可以有效解決誤報故障的問題。圖7為優化診斷策略后測試結果匯總。

3? 總結

通過對油箱結構以及實車測試數據分析，精準找到真實故障與誤報故障的差異點，針對差異點進行控制策略優化，制定一套誤報故障時退出診斷技術方案。通過對油箱壓力變化進行進一步判斷，進而增加全新標定策略，在滿足國Ⅵ的IUPR診斷前提下規避誤報工況。經過多車型多次數試驗驗證，該方案可以有效解決誤報故障的問題。

參考文獻：

[1] GB 18352—2016，輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）[S].

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

[3] 張允峰，莫夢婷，鄭宇，等. 某國六車型發動機故障燈亮問題分析與處理[J]. 內燃機與配件，2021（22）：151-152.

（編輯? 凌? 波）

收稿日期：2023-10-30