一种SCR效率监控方法与流程

一种scr效率监控方法
技术领域
1.本发明涉及柴油发动机obd技术领域，尤其涉及一种scr效率监控方法。


背景技术：

2.基于obd法规要求，obd全称：on board diagnostics是一种为汽车故障诊断而延伸出来的一种检测系统，监控scr催化器转化nox的效率。
3.scr是针对柴油车尾气排放中nox的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的nox还原成n2和h2o。
4.由于高效scr发动机原排较高，使用egr发动机的scr效率监控控制逻辑，实际平均nox转化效率与obd转化效率阈值之间的区分度较小，容易导致scr效率监控故障误报等情况的发生。


技术实现要素：

5.本发明提供一种scr效率监控方法，方法具有主动监控功能，可以提高监控精度，提升故障诊断鲁棒性。
6.方法包括：
7.在被动监控的基础上增加了主动监控的监控逻辑。
8.本发明增加一种新的监控方式是基于尿素过喷—停喷—scr效率监控测试，通过计算停喷阶段平均scr效率，将该效率与obd转化效率阈值作比较来判断故障是否存在。
9.进一步需要说明的是，在停喷尿素之后，积分计算整一个尿素停喷过程中的平均nox转化效率
10.screff_erract为主动监控平均实际转化效率，scr_dmnoxds为传感器测得的下游nox质量流量，scr_dmnoxus为传感器测得的上游nox质量流量；screff_erract与转化效率阈值之间比较，低于阈值，则报故障。
11.本发明涉及的方法还包括：实时监测scr催化器的催化温度数据。
12.本发明中，获取scr催化器的nox浓度；
13.判断scr催化器的nox浓度是否超预设nox浓度阈值；
14.scr催化器的nox浓度通过scr催化器上游温度传感器测量；测得scr催化器nox浓度超过nox浓度阈值时，则发出nox浓度超阈值报警提示。
15.本发明涉及的方法还包括：实时监测柴油车尾气排放废气流量。
16.本发明涉及的方法中，可以配置下列模块：
17.scr效率被动监控模块：scr效率被动监控模块与原国六egr发动机一致。通过积分计算实际平均nox转化效率并与obd转化效率阈值进行比较，判断是否激活主动监控。
18.发动机和后处理状态窗口模块：发动机和后处理状态窗口模块基于多种判断逻辑和修正系数。避免由于发动机和后处理状态原因导致的误诊断情况发生。
19.高效scr效率监控测试模块：高效scr效率监控测试模块进行“过喷
→
停喷
→
scr效率监控”测试。
20.scr效率诊断模块：scr效率诊断模块根据监控测试模块测得的scr效率，对scr效率低故障进行诊断。
21.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
22.本发明增加了国六高效scr发动机的scr效率监控的区分度，使诊断更加精确。被动监控到故障存在的状态下，进行主动监控，如主动监控scr效率仍低于obd转化效率阈值，故障报出。
23.本发明可以有效提升scr载体正常件和劣化件的转化效率区分度。以whtc循环scr催化器上游nox排放10g/kwh为例：
24.1.被动监控逻辑。scr正常件转化效率≥95.4％，劣化件的转化效率≥88％，两者之间的区分度仅有7.4％；
25.2.主动监控逻辑。尿素停喷阶段scr正常件实际平均转化效率≥92.2％，劣化件的实际平均转化效率≥47％，两者之间的区分度最大可以达到45.2％。区分度大小与尿素停喷时间长短有关，过长时间停喷尿素可能导致劣化件whtc排放超出obd限值。从目前实际使用情况来看区分度在30～40％之间，既能符合obd法规要求，监控诊断精度也有大幅提升。
26.本发明涉及的scr效率监控方法可以有效提升scr载体正常件和劣化件之间的转化效率区分度达到30％以上，可以避免使用原诊断方法存在的scr载体正常件和劣化件之间的平均转化效率区分度较小，容易导致scr效率监控故障误报等情况发生，大幅提升故障判定准确度，减少误报故障情况的发生。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
28.图1为scr效率被动监控逻辑图；
29.图2为scr效率主动监控逻辑图；
30.图3为高效scr效率监控测试原理图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图1和2所示，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
32.本发明提供的scr效率监控方法包括：
33.获取发动机尾气排放的scr催化器实际平均nox转化效率；
34.这里是通过下列方式计算并获取scr催化器的实际平均nox转化效率；
[0035][0036]
screff_err为被动监控平均实际转化效率，scr_dmnoxds为传感器测得的下游nox质量流量，scr_dmnoxus为传感器测得的上游nox质量流量。
[0037]
判断实际平均nox转化效率是否高于obd转化效率阈值；
[0038]
如高于obd转化效率阈值，则故障判定为疑似故障；
[0039]
在下一个驾驶循环进入主动监控模式，获取主动监控过程的实际平均nox转化效率，如仍然高于obd转化效率阈值，激活故障指示灯，nox浓度超阈值报警提示。
[0040]
本发明提供的新方式是，scr催化器进行测试过程是基于过喷—停喷—scr效率监控的测试，计算停喷阶段平均scr效率。
[0041]
附图3为高效scr效率监控测试原理图。
[0042]
整个scr效率低主动监控过程可以分为：
[0043]
首先，从时间点t1开始增加尿素喷射量，使scr催化器得到的nox排放降为0；
[0044]
开启过喷，一直持续到时间点t2，测到尾排有氨泄漏；
[0045]
此时进入第二阶段停喷尿素，依靠scr催化器中的氨存储来转化nox；
[0046]
当scr催化器为正常件时，停喷后依靠存储的氨仍能保持预设量的nox转化率；
[0047]
当scr催化器为劣化件时，尾排nox会快速升高，nox转化率随之降低。劣化件由于其氨存储能力不足scr转化效率迅速降低。
[0048]
进入第三阶段，尿素恢复正常喷射。计算整个停喷过程的平均nox转化率，与阈值作比较。
[0049]
进一步需要说明的是，在停喷尿素之后的t3时间点，计算整一个尿素停喷过程中的平均nox转化效率
[0050]
screff_erract为主动监控平均实际转化效率，scr_dmnoxds为传感器测得的下游nox质量流量，scr_dmnoxus为传感器测得的上游nox质量流量；screff_erract与转化效率阈值之间比较，低于阈值，则报故障。
[0051]
t1时间节点代表开始过喷尿素，t2时间节点代表为尿素停喷，t3时间节点代表整个故障监控完成。
[0052]
停喷时间长短影响着正常件和劣化件之间scr效率的区分度。从t2停喷到t3时两者之间的区分度达到了45.2％。
[0053]
根据停喷对排放的影响，确认停喷时间长度。将劣化件whtc循环nox排放1.2g/kwh对应的scr平均转化效率作为scr效率低故障的报警限值。
[0054]
其中，启动测试进程，当t1为40至50s时开始过喷尿素。时间点t2为启动测试后的380至420s。t3时间点为启动测试后的1000至1050s。
[0055]
本发明可以有效提升scr载体正常件和劣化件的转化效率区分度。以whtc循环上游nox排放10g/kwh为例：
[0056]
使用国六egr发动机scr效率监控逻辑。正常件的转化效率≥95.4％，劣化件的转化效率≥88％，两者之间的区分度未7.4％；
[0057]
使用新型高效scr效率监控逻辑。正常件的转化效率≥92.2％，劣化件的转化效率≥47％，两者之间的区分度最大可以达到45.2％。区分度的大小与停喷时间的长短有关，过长的停喷时间可能导致whtc循环排放obd限值。
[0058]
本发明中的scr转化效率低故障是通过判断实际平均转化效率与obd转化效率阈值比较来判断的。因此两者之间scr效率的偏差大小直接影响到故障诊断的精度。本发明就是为了通过增加控制策略，优化该故障诊断而制作的。
[0059]
本发明提供的scr效率监控方法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。
[0060]
本发明提供的监控方法可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
[0061]
进一步的讲，本发明通过积分计算实际平均nox转化效率并与obd转化效率阈值进行比较，判断是否激活后续的scr效率监控。
[0062]
基于多种判断逻辑和修正系数，根据测试启动条件，也就是确认在测试窗口内进行scr效率检查。避免由于发动机和后处理状态原因引起的误诊断情况发生。
[0063]
本发明通过“过喷—停喷—scr效率监控”的测试，计算停喷阶段平均scr效率。
[0064]
本发明提供的监控方法是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。
[0065]
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精神或范围的情况下，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。