CN103511048B - 一种obd系统的排放监测控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种OBD系统的排放监测控制方法和装置，其方法包括，获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，所述氮氧化合物排放监测放行条件至少包括发动机的工作状态参数；判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，所述监测放行指标至少包括发动机的稳态指标；如果是，计算当前氮氧化合物的实际转化效率；判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值，如果是，报警提示氮氧化合物排放超标。本发明提供的监测控制方法和装置避免了现有技术中由于发动机处于非稳态时排放不达标而进行的误报警的缺陷，提高了OBD系统排放监测放行的报警准确率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机尾气处理技术领域，尤其涉及一种OBD系统的排放监测控制方法和装置。
背景技术
为满足OBD排放法规的要求，OBD系统应具备监测降氮氧化合物（DeNOx）系统工作效率的功能。现有的国IV柴油机SCR技术路线中，通过SCR箱下游的氮氧化合物NOx传感器实时监测SCR箱下游的NOx含量，计算出SCR箱的转化效率，以此监测SCR系统的工作效率。
现有的SCR技术路线的OBD系统中，氮氧化合物排放监测控制方法中没有考虑发动机的状态对氮氧化合物排放的影响。但是，在车辆的实际行驶过程中，发动机的状态处于稳态和非稳态时，氮氧化合物的排放和SCR的氮氧化合物的转化效率不同。处于非稳态时，氮氧化合物的排放较高，SCR的氮氧化合物的转化效率较低。所以，有可能导致当发动机处于非稳态时的氮氧化合物的转化效率不能达标。
在现有的OBD系统的排放监测中，由于不考虑发动机的状态对排放造成的影响，就会造成不论发动机处于何种状态，只要满足监测放行指标，就会对排放进行监测，并当排放不达标时，进行报错。然而，现有的监测放行条件均是在发动机处于稳态时进行标定的。所以，现有的这种OBD系统的排放监测控制方法在发动机处于非稳态时，有可能因为排放不达标而引起氮氧化合物排放监测系统误报错的风险，进而影响车辆的正常运行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种OBD系统的排放监测控制方法和装置，以在排放监测中考虑发动机状态的指标，从而防止监测系统误报错的可能。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种OBD系统的排放监测控制方法，包括，
获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，所述氮氧化合物排放监测放行条件至少包括发动机的工作状态参数；
判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，所述监测放行指标至少包括发动机的稳态指标；如果是，计算当前氮氧化合物的实际转化效率；
判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值，如果是，报警提示氮氧化合物排放超标。
优选地，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，还包括，如果否，更新氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，并返回执行所述获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态的步骤。
优选地，所述判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值，还包括，如果否，更新氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，并返回执行所述获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态的步骤。
优选地，所述发动机的稳态指标包括发动机的循环水温，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，包括判断发动机的当前循环水温是否在标定的发动机水温上下阈值范围内。
优选地，所述发动机的稳态指标还包括发动机的进气温度，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，包括，判断发动机的当前进气温度是否在标定的发动机进气温度的上下阈值范围内。
优选地，所述发动机的稳态指标还包括瞬态工况因子，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，包括，判断发动机的当前瞬态工况因子是否不小于标定的瞬态工况因子的最小阈值。
优选地，所述当前瞬态工况因子由当前发动机水温、进气温度、进气压力以及喷油量确定。
优选地，所述当前瞬态工况因子由发动机进气延迟修正系数进行一个由发动机废气流量确定的时间滤波延迟得到。
优选地，所述发动机进气延迟修正系数为：
一种OBD系统的排放监测控制装置，包括，
获取单元，用于获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，所述氮氧化合物排放监测放行条件至少包括发动机的工作状态参数；
第一判断单元，用于判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，所述监测放行指标至少包括发动机的稳态指标；
计算单元，用于计算当前氮氧化合物的实际转化效率；
第二判断单元，用于判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值；
报警单元，用于报警提示氮氧化合物排放超标。
优选地，所述发动机的稳态指标包括发动机的水温，所述第一判断单元用于判断发动机的当前水温是否在标定的发动机水温上下阈值范围内。
优选地，所述发动机的稳态指标还包括发动机的进气温度，所述第一判断单元用于判断发动机的当前进气温度是否在标定的发动机进气温度的上下阈值范围内。
优选地，所述发动机的稳态指标还包括瞬态工况因子，所述第一判断单元还用于判断发动机的当前瞬态工况因子是否不小于标定的瞬态工况因子的最小阈值。
本发明提供的OBD系统的排放监测控制方法和装置中，其氮氧化合物排放监测放行条件指标至少包括发动机稳态指标。在判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标时，至少要监测当前发动机的工作状态是否处于稳态，只有在当前发动机的工作状态处于稳态时才能达到氮氧化合物排放监测放行指标，才能进行后续的氮氧化合物转化效率的计算，以及比较该氮氧化合物的转化效率与转化效率最小阈值的关系，最后根据该比较关系确定是否进行故障报警。因而，当发动机处于非稳态时，本发明提供的监测控制方法和装置，不会对OBD系统的排放进行检测，所以避免了现有技术中由于发动机处于非稳态时排放不达标而进行的误报警的缺陷，提高了OBD系统排放监测放行的报警准确率。
附图说明
为了清楚地理解本发明具体实施方式或现有技术的技术方案，下面对描述具体实施方式或现有技术时所用到的附图作简要说明。显而易见地，下面所述的附图仅是本发明的一部分附图，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下还可以获得其他的附图。
图1是本发明实施例一的控制方法流程示意图；
图2是本发明实施例一中的发动机瞬态工况因子的计算逻辑示意图；
图3本发明实施例一的氮氧化合物排放监测放行条件的逻辑示意图；
图4本发明实施例二的控制装置示意图。
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。
现有的各个氮氧化合物排放监测放行条件指标如下：
1.上游NOx信号状态：根据上游NOx信号是否存在有效值确定；
2.下游NOx信号状态：根据下游NOx信号是否存在有效值确定；
3.尿素喷射状态：根据尿素是否喷射确定；
4.环境压力状态：环境压力是否有效；
5.环境温度状态：环境温度是否有效；
6.系统当前存在故障禁止NOx监测放行；
7.NH3存储水平：NH3存储水平是否满足NOx监测放行要求；
8.当前碳氢水平：当前碳氢水平是否满足NOx监测放行要求；
…….
除上述列出的氮氧化合物监测放行条件外，还有一些未列出的监测放行条件。但是现有的这些监测放行条件中不包括发动机的工作状态参数。
然而，发动机的工作状态会对氮氧化合物的排放造成影响。例如，当发动机处于非稳态时，发动机没有热好，发动机的水温较低，造成氮氧化合物的排放较高，该氮氧化合物的排放很有可能不达标。如果此时对氮氧化合物的排放进行监测的话，则系统会报警提示氮氧化合物排放超标，并可能会触发相应的故障处理措施，如点亮MIL灯或启用扭矩限制等。
然而上述所述的氮氧化合物监测放行的各个条件的指标都是发动机在稳态工作状态下标定的。所以，当发动机处于非稳态时排放不达标的情形应该不在监测放行之列，因而需要将发动机处于非稳态时的工作状态排除在监测放行之外。
为了在判断氮氧化合物排放监测是否放行时，将发动机的工作状态考虑进去，本发明实施例将发动机的工作状态作为氮氧化合物排放监测放行的一个条件。详细参见实施例一。
实施例一
结合图1对本发明提供的OBD系统的排放监测控制方法进行详细描述。该OBD系统的排放监测控制方法包括以下步骤：
S101、获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态：
本实施例中所述的氮氧化合物排放监测放行条件不仅包括现有的氮氧化合物排放监测放行条件，还包括本实施例新增加的有关发动机的工作状态参数。
本步骤获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，不仅需要获取现有的各个监测放行条件的当前状态，还要获取有关发动机的工作状态参数。更具体地说，该发动机的工作状态参数是对氮氧化合物排放造成影响的工作状态参数，如循环水的水温、进气管温度以及瞬态工况因子等等。
循环水的水温，进气管温度可以通过温度传感器测量获取得到。本实施例所述的瞬态工况因子需要通过检测得到的发动机水温、进气温度、进气压力以及喷油量进行计算得到。
图2示出了一种在本发明实施例中所用的发动机瞬态工况因子的计算逻辑，该瞬态工况因子是由现有的发动机进气延迟修正系数进行一个时间滤波延迟后得到的。
如图2中虚线圈起来的部分为现有的发动机进气延迟修正系数的计算。该发动机进气延迟修正系数的计算公式如下：
发动机进气延迟修正系数是发动机在进气端的延时修正，这种进气的延时到达排气端应该需要一定的时间，这个时间与当前发动机的转速有关，发动机转速越快，空气从进入发动机到排出发动机的时间就越短，发动机的转速与发动机废气流量成正比例关系，转速越快，废气流量越大，因此用来作为氮氧化合物（NOx）排放监测放行条件的发动机瞬态工况因子可以由发动机进气延迟修正系数进行一个由发动机废气流量确定的PT滤波时间延迟得到。滤波延迟时间曲线设定示例如表1所示。
表1滤波延迟时间曲线设定示例
| 废气流量（Kg/h） | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| 滤波延迟时间（ms） | 1530 | 760 | 520 | 390 | 320 | 270 | 220 | 190 | 165 | 150 |
S102、判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标：
需要说明的是，氮氧化合物排放监测放行的各个条件是逻辑与的关系，只有当所有的排放监测放行条件的当前状态均达到其对应的氮氧化合物排放监测放行指标时，才认为排放监测放行条件的当前状态达到了氮氧化合物排放监测放行指标。图3是本发明实施例的氮氧化合物排放监测放行条件的逻辑示意图。如果氮氧化合物排放监测放行的各个条件的当前状态均能达到氮氧化合物排放监测放行指标，则执行步骤S103。如果其中至少有一个放行条件没有达到氮氧化合物排放监测放行指标，则执行步骤S106。
需要说明的是，本实施例中所述的氮氧化合物排放监测放行指标是在发动机处于稳态时标定的。所以，在判断氮氧化合物排放监测是否放行时，也要确保发动机的当前状态处于稳态。否则，会出现误报错的风险。所以，在本实施例中，排放监测放行指标至少包括发动机的稳态指标。本实施例中所述发动机的稳态指标可以包括发动机的水温，还可以包括发动机的进气温度以及瞬态工况因子。
具体地，判断发动机是否达到稳态指标时，需要判断该发动机的当前循环水温是否在标定的发动机水温上下阈值范围内。进一步还可以判断该发动机的当前进气温度是否在标定的发动机进气温度的上下阈值范围内，更进一步地还可以判断该发动机的当前瞬态工况因子是否大于标定的瞬态工况因子的最小阈值。如果是的话，则表明发动机处于稳态。
S103、计算当前氮氧化合物的实际转化效率：
采用本领域熟知的技术手段计算当前氮氧化合物的实际转化效率。
S104、判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值：
比较并判断当前氮氧化合物的实际转化效率与标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值的关系，如果当前氮氧化合物的实际转化效率小于等于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值，则执行步骤S105。否则，执行步骤S106。
S105、报警提示氮氧化合物排放超标：
报警提示当前氮氧化合物排放超标，并会触发相应的故障处理措施，如电量MIL灯、启用扭矩限制等。
S106、更新氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态：
更新氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，并返回执行步骤S101，开始下一个循环。
本实施例提供的排放监测控制方法中，其监测放行条件增加了发动机的状态，且发动机处于稳态是氮氧化合物排放监测放行的必要条件。只有满足发动机处于稳态时，才有可能监测放行，否则不放行。这种监测控制方法排除了现有技术中发动机处于非稳态时也进行监测放行的可能，避免了由于排放不达标而出现的误报错的风险，提高了OBD系统排放监测放行的报警的准确率。
基于上述实施例一的控制方法，本发明还提供了一种OBD系统排放监测控制装置。详细参见实施例二。
实施例二
参见图4，本实施例所述的OBD系统的排放监测控制装置，包括，
获取单元41，用于获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，所述氮氧化合物排放监测放行条件至少包括发动机的工作状态参数；
第一判断单元42，用于判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，所述监测放行指标至少包括发动机的稳态指标；
计算单元43，用于计算当前氮氧化合物的实际转化效率；
第二判断单元44，用于判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值；
报警单元45，用于报警提示氮氧化合物排放超标。
进一步地，所述发动机的稳态指标包括发动机的水温，所述第一判断单元用于判断发动机的当前水温是否在标定的发动机水温上下阈值范围内。
进一步地，所述发动机的稳态指标还包括发动机的进气温度，所述第一判断单元用于判断发动机的当前进气温度是否在标定的发动机进气温度的上下阈值范围内。
进一步地，所述发动机的稳态指标还包括瞬态工况因子，所述第一判断单元还用于判断发动机的当前瞬态工况因子是否不小于标定的瞬态工况因子的最小阈值。
本实施例中的装置的作用与功能与方法实施例中的作用与功能相对应，为了简要起见，在此不再详细描述，具体可参见实施例一的描述。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种OBD系统的排放监测控制方法，其特征在于，包括，
获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，所述氮氧化合物排放监测放行条件至少包括发动机的工作状态参数；
判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，所述监测放行指标至少包括发动机的稳态指标；如果是，计算当前氮氧化合物的实际转化效率；
判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值，如果是，报警提示氮氧化合物排放超标；
所述发动机的稳态指标包括瞬态工况因子，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，包括：判断发动机的当前瞬态工况因子是否不小于标定的瞬态工况因子的最小阈值。
2.根据权利要求1所述的监测控制方法，其特征在于，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，还包括，如果否，更新氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，并返回执行所述获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态的步骤。
3.根据权利要求1所述的监测控制方法，其特征在于，所述判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值，还包括，如果否，更新氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，并返回执行所述获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态的步骤。
4.根据权利要求1至3任一项所述的监测控制方法，其特征在于，所述发动机的稳态指标包括发动机的循环水温，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，包括判断发动机的当前循环水温是否在标定的发动机水温上下阈值范围内。
5.根据权利要求4所述的监测控制方法，其特征在于，所述发动机的稳态指标还包括发动机的进气温度，所述判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，包括，判断发动机的当前进气温度是否在标定的发动机进气温度的上下阈值范围内。
6.根据权利要求1-3任一项所述的监测控制方法，其特征在于，所述当前瞬态工况因子由当前发动机水温、进气温度、进气压力以及喷油量确定。
7.根据权利要求6所述的监测控制方法，所述当前瞬态工况因子由发动机进气延迟修正系数进行一个由发动机废气流量确定的时间滤波延迟得到。
8.根据权利要求7所述的监测控制方法，其特征在于，所述发动机进气延迟修正系数为：
。
9.一种OBD系统的排放监测控制装置，其特征在于，包括，
获取单元，用于获取氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态，所述氮氧化合物排放监测放行条件至少包括发动机的工作状态参数；
第一判断单元，用于判断氮氧化合物排放监测放行条件的当前状态是否达到氮氧化合物排放监测放行指标，所述监测放行指标至少包括发动机的稳态指标；
计算单元，用于计算当前氮氧化合物的实际转化效率；
第二判断单元，用于判断所述实际转化效率是否不大于标定的氮氧化合物转化效率的最小阈值；
报警单元，用于报警提示氮氧化合物排放超标；
其中，所述发动机的稳态指标还包括瞬态工况因子，所述第一判断单元还用于判断发动机的当前瞬态工况因子是否不小于标定的瞬态工况因子的最小阈值。
10.根据权利要求9所述的监测控制装置，其特征在于，所述发动机的稳态指标包括发动机的水温，所述第一判断单元用于判断发动机的当前水温是否在标定的发动机水温上下阈值范围内。
11.根据权利要求9或10所述的监测控制装置，其特征在于，所述发动机的稳态指标还包括发动机的进气温度，所述第一判断单元用于判断发动机的当前进气温度是否在标定的发动机进气温度的上下阈值范围内。
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- 2013-10-08 CN CN201310464957.7A patent/CN103511048B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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