国Ⅵ车型泄漏诊断误报问题研究及优化

杨雨晨 张鹏飞 卫守琦 林万国 周伟 赵中南

【摘  要】文章介绍国Ⅵ某燃油车由于DTESK进行燃油泄漏诊断会产生误报、漏报等诊断问题，通过从燃油系统硬件和标定策略两方面进行分析，受限于周期及费用因素，无法进行燃油系统硬件更改，故采用增加标定策略来规避误报风险，并经过多车型多次数试验验证，可以有效解决误报故障的问题。

【关键词】燃油压力梯度;泄漏诊断;DTESK方案

中图分类号：U463.6    文献标识码：A    文章编号：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

作者简介

杨雨晨（1991—），男，工程师，主要从事电控系统开发及标定工作。

隨着国Ⅵ法规的施行，中国首次要求整个燃油蒸发控制EVAP系统所有泄漏点的泄漏量如果大于或等于直径为1mm的小孔产生的泄漏量，OBD系统就需要检测出来，并且能通过发动机控制系统报出故障[1]。汽车的燃油蒸发排放是汽车主要污染源之一，因此国Ⅵ排放法规严格规定蒸发排放要求。现在有效诊断燃油蒸发系统泄漏的方案有以下几种：①DMTL方案，通过对燃油蒸发系统充空气，并通过燃油系统压力是否下降判断是否泄漏;②DTESK方案，通过检测在密闭环境下真空衰减速度来判断是否泄漏;③EONV方案，通过发动机运行前后油箱温度和压力变化来判断泄漏。因为DTESK系统是主动抽真空建立负压，IUPR达成率较高，且DTESK系统零部件成本更低，因此国Ⅵ燃油车普遍采用DTESK方案来进行燃油蒸发诊断。

1  DTESK诊断机理

在EVAP系统中安装燃油压力传感器和碳罐通风阀。其中，压力传感器安装在油箱上或油箱附近的管路上，用来测量油箱内部压力的变化;碳罐通风阀安装在碳罐的通气口附近。通过ECU检测在密闭环境下真空衰减速度来判断泄漏的大小。图1为DTESK方案诊断示意图。将DTESK方案诊断分为4阶段：第1阶段为碳罐通风阀（CVS阀）故障诊断;第2阶段为碳罐电磁阀（CPV阀）故障诊断;第3阶段为CPV阀低流量检测和粗泄漏诊断;第4阶段为1mm泄漏诊断[2]。前2个阶段为关键控制阀故障诊断，是泄漏诊断的前提，后2个阶段为燃油蒸发泄漏诊断。

CPV阀低流量监测和粗泄漏诊断控制方式为保持CVS阀关闭，CPV阀打开，通过进气歧管或者空气滤后负压建立油箱系统真空度，经过ECU标定控制的碳罐脱附流量积分后，燃油系统压力始终未降至标定阈值以下，则CPV阀存在低流量故障，如常闭故障，诊断停止;如果燃油系统压力可以降至标定阈值以下，则系统计算压力下降梯度。经过ECU标定的碳罐脱附流量积分后，压力差始终高于标定阈值，判定为粗泄漏故障。

1mm燃油蒸发泄漏诊断控制方式为只有粗泄漏阶段未检测到故障才会进行1mm燃油蒸发泄漏诊断。该阶段开始后关闭CPV阀和CVS阀，系统计算标定时间内的压力上升梯度，得到真空衰减梯度。如果真空衰减梯度超出标定阈值，判定为1mm燃油蒸发泄漏故障。

2  DTESK故障误报问题

国Ⅵ车型开发阶段，在使用DTESK方案进行燃油泄漏诊断时，出现85%及以上燃油液位无故障情况下误报1mm泄漏故障的问题。针对上述情况，从燃油系统设计、标定策略以及误报工况等多个方面对误报故障进行分析，找到产生误报的原因及解决办法。

2.1  产生原因

由于该车型受限油箱选型以及整车底盘空间布置等原因，在接近满箱油并且车辆在下坡的时候，存在将GVV阀和FLVV组合阀淹没情况，GVV阀的作用是保证汽车在行驶过程的正常通气，保证油箱内外压力平衡。FLVV阀实现加注燃油时控制燃油加注量，降低加油蒸汽进入碳罐的量，从而导致在满足条件进入DTESK诊断时，油箱压力异常变化，进而导致误报泄漏故障。图2为某车型油箱方案。

通过对同台车辆并且相似燃油液位进行DTESK蒸发诊断，能淹没FLVV阀状态和未能淹没FLVV阀状态诊断测量结果如图3、图4所示。在第4阶段中，未能淹没FLVV阀状态油箱压力上升缓慢，而能淹没FLVV阀状态油箱压力上升迅速，由于压力上升梯度超过阈值而产生误报。同时发现第3阶段负压建立过程中，油箱压力下降梯度淹没状态也比未淹没大，而在人为制造出现1mm泄漏故障，第3阶段在抽负压时，油箱压力梯度和非泄漏工况基本一致，并且与淹没FLVV组合阀差距较大，正常状态1mm泄漏诊断测量数据如图5所示，因此不会导致真实出现泄漏故障时，无法进行正常诊断。可以通过这个差异点作为突破口，优化控制策略，规避误报情况。

2.2  诊断策略优化方案

根据以上原因分析，可以从硬件和标定策略两方面来解决误报问题。考虑项目进度、周期以及费用等因素，更改油箱等硬件方案不可行。通过优化标定策略可以快速解决此问题，优化方案为在第3阶段过程中对油箱压力梯度以及梯度变化率进行限制，进而退出诊断。优化DTESK诊断控制策略流程如图6所示。

满足以下任意条件，即可退出诊断：①油箱压力梯度大于一定阈值;②油箱压力下降斜率的导数大于一定阈值;③抽负压结束后的流量积分值（流经碳罐的油气混合气）小于一定阈值。

2.3  方案验证结果

通过对油箱结构以及淹没FLVV组合阀工况研究，制定出3个特征工况进行验证：①平路急制动工况，模拟燃油在油箱中前后左右晃动导致油液淹没组合阀;②坡路和侧倾工况，模拟油箱大角度倾斜时，燃油淹没组合阀;③Go-stop工况，模拟整车在市区堵车行驶时，低速走停燃油在油箱前后晃动。这3个工况为严苛工况，用户正常驾驶时，很少有机会使用到此工况。对搭载DTESK方案的多个车型开展了总计1000余次试验的方案验证，结果显示可以有效解决误报故障的问题。图7为优化诊断策略后测试结果汇总。

3  总结

通过对油箱结构以及实车测试数据分析，精准找到真实故障与误报故障的差异点，针对差异点进行控制策略优化，制定一套误报故障时退出诊断技术方案。通过对油箱压力变化进行进一步判断，进而增加全新标定策略，在满足国Ⅵ的IUPR诊断前提下规避误报工况。经过多车型多次数试验验证，该方案可以有效解决误报故障的问题。

参考文献：

[1] GB 18352—2016，轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）[S].

[2] 丁浓龙. 某国六SUV车型油箱泄漏OBD诊断模型优化研究[J]. 内燃机与配件，2022（19）：1-3.

[3] 张允峰，莫梦婷，郑宇，等. 某国六车型发动机故障灯亮问题分析与处理[J]. 内燃机与配件，2021（22）：151-152.

（编辑  凌  波）

收稿日期：2023-10-30