CN114753910B - Scr系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Scr系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种SCR系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；若是，则获取延迟等待时间，并在经过延迟等待时间后，计算SCR系统的转化效率，利用转化效率确定SCR系统是否发生故障。这样，可以提高SCR系统故障诊断的准确性，降低误报错的风险，进而可以降低服务成本，提升综合经济效益。

Description

SCR系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种SCR系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
SCR系统被广泛应用于柴油机中来减少氮氧化合物NOx(x＝1，2)的排放，是一种最具有应用前景的去除氮氧化物的尾气后处理技术。选择性催化还原(Selective CatalyticReduction，SCR)是在系统入口端喷入尿素，利用其水解出的氨气在催化剂的作用下将NOx还原为对大气无污染的氮气和水，用于降低废气排放总量。
现有技术中，对柴油机NOx排放超1.2g/kWh故障诊断策略，通过获取SCR系统参数，利用SCR系统参数进行NOx转化效率积分运算，进而根据NOx转化效率的大小评估柴油机的NOx排放是否出现故障。
但是，上述方法故障诊断的准确性较低，误报错的概率加大。
发明内容
本申请提供一种SCR系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质，可以提高故障诊断的准确性，降低误报错的风险，进而可以降低服务成本，提升综合经济效益。
第一方面，本申请提供一种SCR系统故障诊断方法，所述方法包括：
获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；
根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；
若是，则获取延迟等待时间，并在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障。
可选的，所述上、下游的检测信息包括：上、下游氮氧化合物NOx的浓度、上、下游NOx的质量流量、上、下游NOx的体积流量、上、下游NOx的废气流量；根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态，包括：
分别判断当前参数组中每一组上、下游的检测信息是否位于各自对应的预设区间内；所述预设区间用于表示发动机达到平稳的工作状态的参数区间。
可选的，在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，包括：
在经过所述延迟等待时间后，获取此时上、下游NOx的废气流量和排气温度；
判断此时上、下游NOx的废气流量和排气温度是否分别位于对应的预设区间内；
若是，利用积分算法计算所述SCR系统的转化效率。
可选的，所述SCR系统的转化效率通过以下公式确定：
Figure BDA0003584383540000021
其中，η表示SCR的转化效率，
Figure BDA0003584383540000022
表示下游NOx的质量流量的积分，
Figure BDA0003584383540000023
表示上游NOx的质量流量的积分，t0表示获取下游NOx的质量流量开始的时间，t1表示获取下游NOx的质量流量结束的时间。
可选的，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障，包括：
判断所述转化效率是否超过预设效率限值；
若是，则确定所述SCR系统正常；
若否，则确定所述SCR系统发生故障。
可选的，所述方法还包括：
每隔预设周期，获取SCR催化转化器的尿素喷射量；
当确定所述SCR系统发生故障后，基于上个预设周期内对应的尿素喷射量修正此次预设周期内的尿素喷射量。
可选的，所述方法还包括：
若在修正此次预设周期内的尿素喷射量后，再次确定所述SCR系统发生故障，则输出维修警示信息，用于提示用户进行检修；所述维修警示信息包括故障代码和故障时间。
第二方面，本申请还提供了一种SCR系统故障诊断装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；
确定模块，用于根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；
处理模块，用于当SCR系统达到平稳的工作状态时，获取延迟等待时间，并在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：处理器，存储器以及计算机程序；其中，所述计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行如第一方面中任一项所述的SCR系统故障诊断方法的指令。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面中任一项所述的SCR系统故障诊断方法。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
综上所述，本申请提供一种SCR系统故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质，可以通过获取发动机的当前参数组，当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；进一步的，根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；若发动机达到平稳的工作状态，则获取延迟等待时间，并在经过延迟等待时间后，计算SCR系统的转化效率，利用转化效率确定SCR系统是否发生故障。这样，可以提高SCR系统故障诊断的准确性，降低误报错的风险，进而可以降低服务成本，提升综合经济效益。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；
图2A为本申请实施例提供的一种正常SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；
图2B为本申请实施例提供的一种劣化SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；
图3A为本申请实施例提供的一种在10％负荷下正常SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；
图3B为本申请实施例提供的一种在10％负荷下劣化SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；
图4A为本申请实施例提供的一种在100％负荷下正常SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；
图4B为本申请实施例提供的一种在100％负荷下劣化SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；
图5为本申请实施例提供的一种SCR系统故障诊断方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种具体的SCR系统故障诊断方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种SCR系统故障诊断装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一设备和第二设备仅仅是为了区分不同的设备，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
下面结合附图对本申请实施例进行介绍。图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图，本申请提供的一种SCR系统故障诊断方法可以应用于如图1所示的应用场景中。该应用场景为行驶中的货车101，其中，货车101中安装有发动机102和SCR系统，SCR系统用于处理货车101尾气排放中NOx，该SCR系统包括计量器、尿素水溶液罐、SCR催化转化器103、上游传感器104和下游传感器105。
具体的，SCR系统可以获取发动机102排出的NOx气体，进一步的，NOx气体经过SCR催化转化器103处理，即在NOx气体中喷入尿素液，把其中的NOx还原成N2和H2O，减少空气的污染，其中，上游传感器104用于测量上游的NOx气体的质量、体积、废气流量等，下游传感器105用于测量下游的NOx气体的质量、体积、废气流量等，计量器用于控制尿素水溶液多少的喷洒。
现有技术中，对柴油机NOx排放超1.2g/kWh故障诊断策略，通过判断排气温度、上游NOx流量、上游NOx质量等参数是否位于预设区间内来确定发动机状态是否稳定，当发动机状态处于稳定时，开始进行SCR后NOx转化效率积分运算，进而根据NOx转化效率评估柴油机的NOx排放是否超1.2g/kWh，若超过1.2g/kWh，则证明SCR系统出现故障。
但是，上述方法故障诊断的准确性较低，误报错的概率加大。
本申请通过进行试验证明SCR系统排出的气体中下游的NOx排放也影响SCR系统的工作状态，图2A-图4B示出了测量SCR催化消声器上游NOx排放、上游排气温度以及下游NOx排放的状态示意图，通过比较发现，下游的NOx排放在判断SCR系统是否处于稳定状态中也起着重要作用。
图2A为本申请实施例提供的一种正常SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；如图2A所示，在正常SCR催化消声器排放NOx中，下游的NOx排放影响发动机NOx排放状态评估稳定与否；图2B为本申请实施例提供的一种劣化SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；如图2B所示，即使在劣化SCR催化消声器排放NOx中，下游的NOx排放也影响发动机NOx排放状态评估稳定与否。因此，通过上述在热态全球统一瞬态试验循环(World Harmonized Steady-State Cycle，WHTC)下的测试的NOx排放，可以发现，下游的NOx排放在判断发动机NOx排放状态是否处于稳定状态中起着重要作用。
示例性的，图3A为本申请实施例提供的一种在10％负荷下正常SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；如图3A所示，在SCR系统处于10％负荷下，经过正常SCR催化消声器处理后排放NOx过程中，下游的NOx排放影响发动机NOx排放状态评估稳定与否；图3B为本申请实施例提供的一种在10％负荷下劣化SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；如图3B所示，在SCR系统处于10％负荷下，经过劣化SCR催化消声器处理后排放NOx过程中，下游的NOx排放也影响发动机NOx排放状态评估稳定与否；图4A为本申请实施例提供的一种在100％负荷下正常SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；如图4A所示，在SCR系统处于100％负荷下，经过正常SCR催化消声器处理后排放NOx过程中，下游的NOx排放还是会影响发动机NOx排放状态评估稳定与否；图4B为本申请实施例提供的一种在100％负荷下劣化SCR催化消声器排放NOx的状态示意图；如图4B所示，在SCR系统处于100％负荷下，经过劣化SCR催化消声器处理后排放NOx过程中，下游的NOx排放也还是会影响发动机NOx排放状态评估稳定与否；因此，通过上述在路谱循环下的测试的NOx排放，可以发现，下游的NOx排放在判断发动机NOx排放状态是否处于稳定状态中也起着重要作用。
因此，本申请实施例提供一种SCR系统故障诊断方法，在判断发动机NOx排放状态评估稳定与否时，在原有基础上，增加了对SCR系统排出的气体中下游的检测信息的评估，进一步的，在确定发动机NOx排放状态稳定后，通过增加延迟等待时间，使得SCR系统工作状态达到平稳状态，从而使得NOx转化效率稳定，因为，在NOx气体中喷入尿素液，把其中的NOx还原成N2和H2O的过程中，需要一定的反应时间，若不在经过该反应时间后，立刻计算SCR系统的转化效率，则计算的准确率较低，所以在经过一定的反应时间后，再计算SCR系统的转化效率，进而利用转化效率确定SCR系统是否发生故障，提高了SCR系统故障诊断的准确性，降低误报错的概率。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图5为本申请实施例提供的一种SCR系统故障诊断方法的流程示意图；如图5所示，本实施例的方法，可以包括：
S501、获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息。
其中，所述当前参数组中的为通过相应SCR催化转化器上、下游传感器获得的当前参数，所述上游传感器位于SCR催化转化器的前方，所述下游传感器位于SCR催化转化器的后方。
在本步骤中，所述上、下游的检测信息包括：上、下游NOx的浓度、上、下游NOx的质量流量、上、下游NOx的体积流量、上、下游NOx的废气流量等；其中，所述上游NOx的浓度、上游NOx的质量流量、上游NOx的体积流量、上游NOx的废气流量等通过上游传感器测得，所述下游NOx的浓度、下游NOx的质量流量、下游NOx的体积流量、下游NOx的废气流量等通过下游传感器测得。
可以理解的是，本申请实施例中，获取发动机的当前参数组除了上述所描述的参数外，还可以包括上、下游排气的温度，上、下游排气的压强等，本申请实施例对当前参数组包括的参数的数量和类别不作具体限定，但是需要包括下游的检测信息。
S502、根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态。
在本步骤中，可以通过判断当前参数组中的检测信息是否满足预设条件来确定发动机是否达到平稳的工作状态；其中，所述平稳的工作状态可以指的是发动机中NOx排放状态处于一个稳定的状态，可以理解为，在一段时间内，产生的NOx和排出到空中的NOx的质量或体积处于一种稳定的状态。
一种可能的实现方式中，通过判断检测信息是否满足预设条件，可以通过判断检测信息对应的参数大小是否位于预设的区间内，该预设的区间的上限和下限可以经过试验计算得到，也可以人为设定，本申请实施例对此不作具体限定，例如，以下游NOx的体积流量为例，通过判断NOx的体积流量是否位于[0,100]内来确定发动机是否达到平稳的工作状态，若NOx的体积流量位于[0,100]内，则确定发动机NOx排放状态是稳定的。
另一种可能的实现方式中，通过判断检测信息是否满足预设条件，可以将检测信息输入到目标检测模型中，得到预测结果，基于预测结果来确定发动机是否达到平稳的工作状态，本申请实施例对目标检测模型不作具体限定，所述目标检测模型可以为基于深度学习的神经网络模型，例如，以下游NOx的体积流量为例，将下游NOx的体积流量输入到经过训练的神经网络模型当中，得到预测结果，所述预测结果可以表示发动机是否达到平稳的工作状态，若预测结果为1，则确定发动机NOx排放状态是稳定的。
S503、若是，则获取延迟等待时间，并在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障。
在本步骤中，经过所述延迟等待时间是为了让SCR系统中发生的化学反应处于一个稳定的状态，可以理解为，反应物和生成物对应的质量或体积处于一种稳定平衡的状态，这样，基于此状态下计算SCR系统的转化效率，可以使得NOx转化效率稳定，计算结果更加精确，降低误报错的概率。
本申请实施例中，利用转化效率确定SCR系统是否发生故障，即通过SCR系统的转化效率来判断发动机NOx的排放是否超过预设阈值，所述预设阈值可以为国六标准中规定的1.2g/kWh，也可以人为设定预设阈值的大小，本申请实施例对此不作具体限定。
其中，计算SCR系统的转化效率的方法可以为积分法，也可以为其它算法，可以参考现有技术中的算法，也可以人为重新设定算法，本申请实施例对此不作具体限定。
需要说明的是，延迟等待时间可以为经过大量试验得到的不同场景下对应的数值，也可以人为进行设定，本申请实施例对此不作具体限定，其中，所述延迟等待时间可以存储于查找表中，供使用时调用。
示例性的，在图1的应用场景下，货车101的行驶过程中，SCR系统可以通过确定从上游传感器104和下游传感器105获取到的上、下游氮氧化合物NOx的浓度、上、下游NOx的质量流量、上、下游NOx的体积流量、上、下游NOx的废气流量等参数值分别位于对应的预设区间内，进一步的，获取延迟等待时间60s，在经过60s计算SCR系统的转化效率，进而，利用计算得到的转化效率确定SCR系统是否发生故障。
因此，本申请实施例提供一种SCR系统故障诊断方法，可以通过获取发动机的当前参数组，当前参数组包括：SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；进一步的，根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；增加下游检测信息的判断，可以使得判断发动机NOx排放状态评估结果更精确，若确定发动机达到平稳的工作状态，则获取延迟等待时间，并在经过延迟等待时间后，计算SCR系统的转化效率，利用转化效率确定SCR系统是否发生故障，这样，可以使得SCR系统工作状态达到平稳状态，进而提高SCR系统故障诊断的准确性，降低误报错的风险，进一步的，可以降低服务成本，提升综合经济效益。
可选的，所述上、下游的检测信息包括：上、下游氮氧化合物NOx的浓度、上、下游NOx的质量流量、上、下游NOx的体积流量、上、下游NOx的废气流量；根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态，包括：
分别判断当前参数组中每一组上、下游的检测信息是否位于各自对应的预设区间内；所述预设区间用于表示SCR系统达到平稳的工作状态的参数区间。
在本步骤中，预设区间可以为设置的最大、最小边界条件值，如表1所示的检测信息对应的预设区间，该预设区间中的最大、最小边界条件值为经过试验证明的合理区间，可以理解的是，该预设区间也可以为其他值，本申请实施例对此不作具体限定，表1中还可以包括其他参数对应的预设区间，在此不一一列举。
表1检测信息对应的预设区间
检测信息 边界条件上限 边界条件下限
SCR上游氮氧浓度/ppm 2000 20
SCR上游氮氧质量流量/mg/s 2000 20
SCR下游氮氧体积流量/ppm 500 0
SCR下游氮氧质量流量/mg/s 300 0
SCR上游废气流量/kg/h 570 20
SCR平均排气温度/℃ 320 210
其中，第一列为检测信息中对应的各个参数，第二列为边界条件上限值，第三列为边界条件下限值，以SCR上游氮氧浓度为例，该参数对应的预设区间为[20，2000]。
示例性的，通过分别判断SCR上游氮氧浓度、SCR上游氮氧质量流量、SCR下游氮氧体积流量、SCR下游氮氧质量流量、SCR上游废气流量、SCR平均排气温度是否位于表1中各自对应的预设区间内，来确定发动机是否达到平稳的工作状态。
因此，本申请实施例因为下游的检测信息也影响发动机NOx排放状态评估，故通过确定所有的上、下游的检测信息均位于对应的预设区间内来判断发动机是否达到平稳的工作状态，提高了确定发动机达到平稳的工作状态的精度。
可选的，在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，包括：
在经过所述延迟等待时间后，获取此时上、下游NOx的废气流量和排气温度；
判断此时上、下游NOx的废气流量和排气温度是否分别位于对应的预设区间内；
若是，利用积分算法计算所述SCR系统的转化效率。
在本步骤中，在经过延迟等待时间后，NOx的废气流量和排气温度还是会影响SCR系统的工作状态，此时，可以通过再次获取、下游NOx的废气流量和排气温度，通过判断此时上、下游NOx的废气流量和排气温度是否分别位于对应的预设区间内，进一步确定是否计算SCR系统的转化效率。
其中，在获取到此时上、下游NOx的废气流量后，需要对此时上、下游NOx的废气流量进行单位的转换，进而判断转换后NOx的废气流量是否位于对应的预设区间内。
示例性的，在图1的应用场景下，在SCR系统获取延迟等待时间60s后，所述SCR系统基于60s进行等待，在60s过后，所述SCR系统还需要通过上游传感器104和下游传感器105获取此时上、下游NOx的废气流量和排气温度；进一步的，判断此时上、下游NOx的废气流量和排气温度是否分别位于对应的预设区间内；若是，则可以利用积分算法计算SCR系统的转化效率。
因此，在经过延迟等待时间后，再次获取上、下游NOx的废气流量和排气温度进行判断是否满足条件，若满足条件的话，才计算SCR系统的转化效率，可以提高计算转化效率的准确性，减少不必要因素的干扰。
可选的，所述SCR系统的转化效率通过以下公式确定：
Figure BDA0003584383540000111
其中，η表示SCR的转化效率，
Figure BDA0003584383540000112
表示下游NOx的质量流量的积分，
Figure BDA0003584383540000113
表示上游NOx的质量流量的积分，t0表示获取下游NOx的质量流量开始的时间，t1表示获取下游NOx的质量流量结束的时间。
本申请实施例中，若在一定时间段内，持续性的获取下游NOx的质量流量，则可以通过计算该时间段内下游NOx的质量的均值作为该时间段对应的下游NOx的质量流量，其中，t0可以表示获取下游NOx的质量流量开始的时间，t1可以表示获取下游NOx的质量流量结束的时间。
示例性的，若计算所述SCR系统的转化效率，则需要获取下游NOx的质量流量和上游NOx的质量流量，以及t0和t1，进一步的，计算下游NOx的质量流量的积分
Figure BDA0003584383540000114
以及上游NOx的质量流量的积分/>
Figure BDA0003584383540000115
进而利用上述公式计算SCR的转化效率η。
因此，通过上述公式计算SCR系统的转化效率，可以提高计算的速率和计算的精度。
可选的，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障，包括：
判断所述转化效率是否超过预设效率限值；
若是，则确定所述SCR系统正常；
若否，则确定所述SCR系统发生故障。
在本步骤中，预设效率限值可以指的是系统设定的用于判断SCR系统是否发生故障的阈值，该预设效率限值可以参考国五标准或国六标准中规定的数值，也可以人为设定预设效率限值的大小，本申请实施例对此不作具体限定，但是，该预设效率限值对应有发动机NOx的排放量，例如，该预设效率限值可以为15％，对应有发动机NOx的排放量为1.2g/kWh。
示例性的，在图1的应用场景下，SCR系统可以在经过延迟等待时间后，利用积分算法计算SCR系统的转化效率为70％，通过判断70％大于预设效率限值15％；则确定SCR系统正常，即发动机NOx的排放量没有超过1.2g/kWh；可以理解的是，若计算得到的SCR系统的转化效率小于预设效率限值，则确定述SCR系统发生故障。
因此，通过判断转化效率的大小是否超过预设效率限值，进而可以判断出发动机NOx的排放量是否超过1.2g/kWh，简化计算操作步骤，提高了计算的速率。
可选的，所述方法还包括：
每隔预设周期，获取SCR催化转化器的尿素喷射量；
当确定所述SCR系统发生故障后，基于上个预设周期内对应的尿素喷射量修正此次预设周期内的尿素喷射量。
本申请实施例中，预设周期可以指的是系统设定的用于检修SCR系统是否在预设工作时间段发生故障而设定的周期，例如，该预设周期可以为一周或一个月，本申请实施例对预设周期的大小不作具体限定。
在本步骤中，尿素喷射量可以指的是SCR催化转化器在预设周期内喷洒的用于使尾气中NOx发生化学反应的催化剂的剂量，所述尿素喷射量在不用的情况下对应的不同的数值，若在某个预设周期内，存在多个不同的尿素喷射量，则在基于上个预设周期内对应的尿素喷射量修正此次预设周期内的尿素喷射量时，可以选取上个预设周期内多个不同的尿素喷射量的最大值，以最大值作为此次预设周期内的尿素喷射量。
可以理解的是，也可以通过取上个预设周期内对应的尿素喷射量的平均值、众数，或者其他的算法选取对应的尿素喷射量修正此次预设周期内的尿素喷射量，本申请实施例对此不作限定。
具体的，SCR系统可以每隔一周，获取SCR催化转化器的尿素喷射量；进一步的，将获取到的尿素喷射量存储与查找表中，当确定SCR系统发生故障后，可以基于上个预设周期内对应的尿素喷射量中的最大值修正此次预设周期内的尿素喷射量。
可选的，也可以获取多个上个预设周期内对应的尿素喷射量，基于预定义算法计算合理的尿素喷射量来修正此次预设周期内的尿素喷射量。例如，预定义算法为加权求平均法。
因此，可以通过每隔预设周期对SCR系统进行检修，及时修正尿素喷射量，增加SCR系统的使用寿命，节省开支，进而提升用户体验感。
可选的，所述方法还包括：
若在修正此次预设周期内的尿素喷射量后，再次确定所述SCR系统发生故障，则输出维修警示信息，用于提示用户进行检修；所述维修警示信息包括故障代码和故障时间。
本申请实施例中，维修警示信息可以指的是系统发送的用于指示所述SCR系统发生故障的指示信息，该指示信息可以包括故障代码和故障时间，即故障对应的类型以及故障发生的时间。
所述维修警示信息可以用于提醒用户进行检修，及时更换，减少因SCR系统排放NOx对空气的污染，其中，发送维修警示信息的方式可以为向用户的终端设备发送一条提示信息，内容可以为“SCR系统在19:00发生故障01，请及时检修”，或者，可以为向SCR系统对应的设备(如货车的车载设备)发送一条提示信息，内容可以为“SCR系统在19:00发生故障01，请及时检修”，本申请实施例对发送维修警示信息的方式和内容不作具体限定。
示例性的，在图1的应用场景下，若SCR系统确定发生故障，在修正此次预设周期内的尿素喷射量后，再次确定SCR系统发生故障后，则向货车101的车载设备发送一条提示信息，内容可以为“SCR系统在19:00发生故障01，请及时检修”，用于提醒用户进行检修，及时更换，减少因SCR系统排放NOx对空气的污染。
因此，本申请实施例可以在再次确定述SCR系统发生故障后，输出维修警示信息，用于提醒用户进行检修，自身以不足以修正故障，提高了检测准确性，还保证了SCR系统的安全运行。
结合上述实施例，图6为本申请实施例提供的一种具体的SCR系统故障诊断方法的流程示意图；如图6所示，本申请实施例的执行方法步骤包括：
步骤A：SCR系统将原信号输入(如上游NOx体积流量、质量流量、排气温度、废气流量)等输入到SCR Chk发动机状态评估模块中，其中，原信号为经过判断确定满足预设条件的参数，进一步的，判断下游NOx体积流量是否位于[A，B]内，若下游NOx体积流量位于[A，B]内，则将下游NOx体积流量输入到SCR Chk发动机状态评估模块中，类似的，判断下游NOx质量流量是否位于[C，D]内，若下游NOx质量流量位于[C，D]内，则将下游NOx质量流量输入到SCR Chk发动机状态评估模块中，执行步骤B。
其中，A为设定的下游NOx体积流量最大值，B为设定的下游NOx体积流量最小值，C为设定的下游NOx质量流量最大值，D为设定的下游NOx质量流量最小值。
步骤B：SCR系统获取延迟时间常数(如60s)，进一步，在经过延迟时间后，获取此时的SCR温度和废气流量，并判断此时的SCR温度和废气流量是否满足预设条件，若是，则计算SCR系统的转化效率，进行NOx排放状态的评估，进而获得评估结果。
其中，延迟时间可以从查找表(Map)中获取。
在前述实施例中，对本申请实施例提供的SCR系统故障诊断方法进行了介绍，而为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能，作为执行主体的电子设备可以包括硬件结构和/或软件模块，以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
例如，图7为本申请实施例提供的一种SCR系统故障诊断装置的结构示意图，如图7所示，该装置包括：获取模块710，确定模块720和处理模块730；其中，所述获取模块710，用于获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；
所述确定模块720，用于根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；
所述处理模块730，用于当SCR系统达到平稳的工作状态时，获取延迟等待时间，并在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障。
可选的，所述上、下游的检测信息包括：上、下游氮氧化合物NOx的浓度、上、下游NOx的质量流量、上、下游NOx的体积流量、上、下游NOx的废气流量；所述确定模块720，具体用于：
分别判断当前参数组中每一组上、下游的检测信息是否位于各自对应的预设区间内；所述预设区间用于表示SCR系统达到平稳的工作状态的参数区间。
可选的，所述处理模块730包括计算单元和确定单元，所述计算单元，用于：
在经过所述延迟等待时间后，获取此时上、下游NOx的废气流量和排气温度；
判断此时上、下游NOx的废气流量和排气温度是否分别位于对应的预设区间内；
若是，利用积分算法计算所述SCR系统的转化效率。
可选的，所述SCR系统的转化效率通过以下公式确定：
Figure BDA0003584383540000151
其中，η表示SCR的转化效率，
Figure BDA0003584383540000152
表示下游NOx的质量流量的积分，
Figure BDA0003584383540000153
表示上游NOx的质量流量的积分，t0表示获取下游NOx的质量流量开始的时间，t1表示获取下游NOx的质量流量结束的时间。
可选的，所述确定单元，用于：
判断所述转化效率是否超过预设效率限值；
若是，则确定所述SCR系统正常；
若否，则确定所述SCR系统发生故障。
可选的，所述装置还包括修正模块，所述修正模块，用于：
每隔预设周期，获取SCR催化转化器的尿素喷射量；
当确定所述SCR系统发生故障后，基于上个预设周期内对应的尿素喷射量修正此次预设周期内的尿素喷射量。
可选的，所述装置还包括维修警示模块，所述维修警示模块，用于：
若在修正此次预设周期内的尿素喷射量后，再次确定所述SCR系统发生故障，则输出维修警示信息，用于提示用户进行检修；所述维修警示信息包括故障代码和故障时间。
本申请实施例提供的SCR系统故障诊断装置的具体实现原理和效果可以参见上述实施例对应的相关描述和效果，此处不做过多赘述。
本申请实施例还提供了一种电子设备的结构示意图，图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器801以及与所述处理器通信连接的存储器802；该存储器802存储计算机程序；该处理器801执行该存储器802存储的计算机程序，使得该处理器801执行上述任一实施例所述的方法。
其中，存储器802和处理器801可以通过总线803连接。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本申请前述任一实施例中的所述的方法。
本申请实施例还提供了一种运行指令的芯片，该芯片用于执行如本申请前述任一实施例中由电子设备所执行的前述任一实施例中所述的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该程序产品包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现如本申请前述任一实施例中由电子设备所执行的前述任一实施例中所述的方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速随机存取存储器(Random Access memory，简称RAM)，也可能还包括非不稳定的存储器(Non-volatile Memory，简称NVM)，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种SCR系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；其中，所述当前参数组为通过相应SCR催化转化器上、下游传感器获得的当前参数，所述上游传感器位于SCR催化转化器的前方，所述下游传感器位于SCR催化转化器的后方；
根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；
若是，则获取延迟等待时间，并在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障；其中，所述延迟等待时间存储于查找表中，供使用时调用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上、下游的检测信息包括：上、下游氮氧化合物NOx的浓度、上、下游NOx的质量流量、上、下游NOx的体积流量、上、下游NOx的废气流量；根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态，包括：
分别判断当前参数组中每一组上、下游的检测信息是否位于各自对应的预设区间内；所述预设区间用于表示发动机达到平稳的工作状态的参数区间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，包括：
在经过所述延迟等待时间后，获取此时上、下游NOx的废气流量和排气温度；
判断此时上、下游NOx的废气流量和排气温度是否分别位于对应的预设区间内；
若是，利用积分算法计算所述SCR系统的转化效率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SCR系统的转化效率通过以下公式确定：
Figure FDA0004153937920000011
其中，η表示SCR的转化效率，
Figure FDA0004153937920000012
表示下游NOx的质量流量的积分，/>
Figure FDA0004153937920000013
表示上游NOx的质量流量的积分，t0表示获取下游NOx的质量流量开始的时间，t1表示获取下游NOx的质量流量结束的时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障，包括：
判断所述转化效率是否超过预设效率限值；
若是，则确定所述SCR系统正常；
若否，则确定所述SCR系统发生故障。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
每隔预设周期，获取SCR催化转化器的尿素喷射量；
当确定所述SCR系统发生故障后，基于上个预设周期内对应的尿素喷射量修正此次预设周期内的尿素喷射量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若在修正此次预设周期内的尿素喷射量后，再次确定所述SCR系统发生故障，则输出维修警示信息，用于提示用户进行检修；所述维修警示信息包括故障代码和故障时间。
8.一种SCR系统故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取发动机的当前参数组，所述当前参数组包括：选择性催化还原SCR系统排出的气体中上、下游的检测信息；其中，所述当前参数组为通过相应SCR催化转化器上、下游传感器获得的当前参数，所述上游传感器位于SCR催化转化器的前方，所述下游传感器位于SCR催化转化器的后方；
确定模块，用于根据当前参数组中的检测信息确定发动机是否达到平稳的工作状态；
处理模块，用于当SCR系统达到平稳的工作状态时，获取延迟等待时间，并在经过所述延迟等待时间后，计算所述SCR系统的转化效率，利用所述转化效率确定所述SCR系统是否发生故障；其中，所述延迟等待时间存储于查找表中，供使用时调用。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，存储器以及计算机程序；其中，所述计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的SCR系统故障诊断方法的指令。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7任一项所述的SCR系统故障诊断方法。
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