CN115045740A - 用于冷启动减排策略的监控装置、方法和车辆 - Google Patents
用于冷启动减排策略的监控装置、方法和车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115045740A CN115045740A CN202110250979.8A CN202110250979A CN115045740A CN 115045740 A CN115045740 A CN 115045740A CN 202110250979 A CN202110250979 A CN 202110250979A CN 115045740 A CN115045740 A CN 115045740A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emission reduction
- cold start
- reduction strategy
- start emission
- limit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 109
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 6
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/101—Three-way catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
Abstract
本发明包括用于冷启动减排策略的监控装置、方法、车辆和存储介质。用于冷启动减排策略的监控装置包括：第一处理单元，其配置成基于实际转速值生成第一数据集合；转速限值生成单元，其配置成基于特定标准来生成转速限值；第二处理单元，其配置成基于第一数据集合与转速限值生成处理结果；以及判断单元，其配置成基于处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断。根据本发明的一个或多个实施例的方案能够使得在ECM在不掌握发动机进行冷启动减排策略的理想所需转速的情况下，实现对于冷启动减排策略是否正常运行的精确监控。由此可以满足相关法规的要求；同时降低检测的误判风险，保障算法的鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域。具体而言，本发明涉及用于冷启动减排策略的监控装置和方法。
背景技术
随着各国环保意识的不断增强，对车辆排放物的控制标准也越来越严格。在现有车辆中，普遍存在用于初步处理车辆排放污染物的装置。典型的用于汽油机的降低排放污染物的装置是三元催化器，当三元催化器正常工作时，可以将汽车尾气中的氮氧化物(NOx)，一氧化碳(CO)，碳氢等转化为水、二氧化碳、氮气等无害的物质。为了让三元催化器更高效地工作，通常还设置氧传感器，以进行根据氧传感器信号对空气-燃油比的闭环控制，从而实现燃油的完全燃烧。然而，对于三元催化器而言，通常需要足够的温度来使其实现足够高的催化转化效率。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供一种用于冷启动减排策略的监控装置，包括：第一处理单元，其配置成基于实际转速值生成第一数据集合；转速限值生成单元，其配置成基于特定标准来生成转速限值；第二处理单元，其配置成基于第一数据集合与转速限值生成处理结果；以及判断单元，其配置成基于处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断。
作为以上方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控装置还包括冷启动减排策略控制单元，其配置成基于相关的车辆运行参数来控制冷启动减排策略的启用与停用。
作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控装置中，第二处理单元还配置成：应用指数加权移动平均值EWMA算法来生成处理结果。
作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控装置中，第一数据集合表示选定时间段中的转速平均值naverage，以及转速限值表示使得满足特定标准的最低转速nlimit。
作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控装置中，第二处理单元还配置成：对参数K执行指数加权移动平均值EWMA算法以生成处理结果，其中K=(naverage-nlimit)/nlimit。
作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控装置中，判断单元还配置成：在处理结果超过预设阈值的情况下，判断冷启动减排策略未能正常运行。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于冷启动减排策略的监控方法，包括：基于实际转速值生成第一数据集合；基于特定标准来生成转速限值；基于第一数据集合与转速限值生成处理结果；以及基于处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断。
作为以上方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控方法还包括基于相关的车辆运行参数来控制冷启动减排策略的启用与停用。
作为以上方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控方法还包括应用指数加权移动平均值EWMA算法来生成处理结果。
作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控方法中，第一数据集合表示选定时间段中的转速平均值naverage，以及转速限值表示使得满足特定标准的最低转速nlimit。
作为以上方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控方法还包括对参数K执行指数加权移动平均值EWMA算法以生成处理结果，其中K=(naverage-nlimit)/nlimit。
作为以上方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于冷启动减排策略的监控方法还包括在处理结果超过预设阈值的情况下，判断冷启动减排策略未能正常运行。
按照本发明的再一个方面，提供一种车辆，其包括根据本发明的一个方面的任一实施例所述的用于冷启动减排策略的监控装置。
按照本发明的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可由处理器执行的程序指令，所述程序指令在由处理器执行时，执行根据本发明的一个方面的任一实施例所述的用于冷启动减排策略的监控方法。
根据本发明的一个或多个实施例的方案能够使得在ECM在不掌握发动机进行冷启动减排策略的理想所需转速的情况下，实现对于冷启动减排策略是否正常运行的精确监控。由此可以满足相关法规的要求；同时降低检测的误判风险，保障算法的鲁棒性。
附图说明
本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：
图1为根据本发明一实施例的全球轻型汽车测试循环（WLTC）排放水平示意图；
图2为根据本发明的一种实施方式的车辆动力架构200的示意性框图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的用于冷启动减排策略的监控装置300的示意性框图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的用于冷启动减排策略的监控方法400的示意性流程图；以及
图5示出了根据本发明的一个具体的示例冷启动减排策略监控方法500。
具体实施方式
在本说明书中，参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。
诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
下文参考根据本发明实施例的方法和系统的流程图说明、框图和/或流程图来描述本发明。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以构成机器，以便由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。还应该注意在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。
在可适用的情况下，可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现由本公开提供的各种实施例。另外，在可适用的情况下，在不脱离本公开的范围的情况下，本文中阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以组合成包括软件、硬件和/或两者的复合部件。在可适用的情况下，在不脱离本公开的范围的情况下，本文中阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以被分离成包括软件、硬件或两者的子部件。另外，在可适用的情况下，设想的是软件部件可以被实现为硬件部件，以及反之亦然。
参考图1，可以看到诸如一氧化碳CO之类的主要的汽车污染物是在汽车冷启动阶段（例如，车辆停放整夜后的启动阶段）排出。但是，三元催化器通常在发动机处于闭环控制的情况（例如，车辆以较为稳定的速度行驶）下达到较高的工作效率。而在低温情况（例如，冷启动阶段）下，三元催化器的转化效率较低，难以有效降解排放污染物。
因此，为了快速提高催化器的效率来及时降低排放物，可以在车辆启动后，尽快让催化器达到足够的温度来进行工作。为了适应越来越严格的汽车排放相关的法规要求，提出了发动机的冷启动减排策略，该策略使得在车辆冷启动时可以快速加热催化器，以便提高三元催化器的催化转化效率。具体来说，冷启动减排策略包括：（1）在车辆发动机冷启动时，适当提高发动机转速；以及（2）推迟部分点火角，使部分能量不用于汽油机燃烧室内的做功，而是经过燃烧室随着排气一起排出以加热催化器；从而达到快速加热催化器、快速提高催化器转化效率的目的。
在应当采用冷启动减排策略以实现排放物的有效控制的场景下，有可能由于某种故障导致冷启动减排策略无法正常实现，使得排放物水平大大超过排放标准。为了避免或至少缓解上述情况带来的问题，当发动机需要应用冷启动减排策略时，可以采用冷启动减排策略检测来判断该策略是否正常实现。冷启动减排策略检测包括：在冷启动减排策略不能正常实现（诸如发动机转速未达到足以加热催化器的情况等）的情况下，报告故障情况，以指示冷启动减排策略失效。
此外，对于插电式混合动力的车辆，由于其驱动情况较为复杂，电池和电机、发动机、变速箱之间存在大量的耦合，因此会出现多种组合工作情况。参考图2，在根据本发明的一种实施方式的车辆动力架构200的示意性框图中，插电式混合动力的车辆的处理器210（例如，混合动力控制器处理器HCP）操作为用于驱动车辆的能量的判断单元，其根据电池管理系统（BMS）220的实际电量和发动机控制模块（ECM）230的实际扭矩信号，来确定用于驱动车辆的能量的分配。当处理器210判断电池管理系统220不能提供足够的用于驱动车辆的（例如，电能形式的）能量，其可以指示发动机控制模块230（例如，作为混合动力控制器处理器的执行器）启动发动机240以提供能量来驱动车辆或进行充电。
具体来说，在一个实施例中，当处理器210得到计算出的用于驱动车辆的能量时，其判断电池管理系统220的电量是否足够车辆使用。当判断电池管理系统220提供的电量不足以用于车辆的驱动时，或者当判断车辆的扭矩需求超出了电池/电机250能够提供的扭矩时，处理器210可以指示发动机控制模块230启动发动机240。除了启动发动机240之外，响应于启动发动机240的指令，发动机控制模块230还可以根据来自一个或多个传感器260的水温、催化器温度、环境温度等信息，确认是否激活冷启动减排策略。在启动冷启动减排策略时，对催化器270进行加热，并针对冷启动减排策略进行检测，从而对冷启动减排策略对催化器270的加热情况进行监测。
当发动机控制模块230启动发动机后，由于存在电机、变速箱等设备的复杂耦合，而发动机240的转速由车辆整体状态决定，因此发动机控制模块230难以像传统的纯汽油车那样简单获取发动机240的理想转速。因此在车辆冷启动后，发动机控制模块230通常只能依据处理器210的扭矩需求提供相应的扭矩，而无法判断当前的转速是否足够用于加热催化器270。
为解决上述问题，提出了根据本发明的一个或多个实施例的用于冷启动减排策略的监控装置和方法，以用于判断冷启动减排策略下的发动机转速是否提供了足以加热催化器的能量，从而对冷启动情况下的催化器状态（以及减排状况）进行监测。根据本发明的一个或多个实施例的用于冷启动减排策略的监控装置和方法特别适用于插电式混合动力车辆，其可以解决或至少缓解在插电式混合动力车辆的发动机处于电机耦合状态下，发动机启动后的转速需求受到由混合动力控制器处理器控制的整车状态的影响、而导致发动机控制模块无法掌握发动机理想转速、并因此无法从发动机转速方面对冷启动减排策略的执行情况进行精确监测的问题。
用于冷启动减排策略的监控装置：
现在参考图3，其示出了根据本发明的一个实施例的用于冷启动减排策略的监控装置300的示意性框图。
在图3中所示出的用于冷启动减排策略的监控装置300的实施例中，监控装置300包括：第一处理单元310、转速限值生成单元320、第二处理单元330以及判断单元340。
在一个实施例中，装置300还包括冷启动减排策略控制单元，其配置成基于相关的车辆运行参数来控制冷启动减排策略的启用与停用。例如，冷启动减排策略控制单元可以是如上文关于图2所描述的处理器210或其一部分。可选地，装置300可以包括处理器210以至少实现冷启动减排策略控制单元的功能。
在一个实施例中，监控装置300包括：第一处理单元310，其配置成基于实际转速值生成第一数据集合；转速限值生成单元320，其配置成基于特定标准来生成转速限值；第二处理单元330，其配置成基于第一数据集合与转速限值生成处理结果；以及判断单元340，其配置成基于处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断。
具体来说，第一处理单元310可以配置成基于特定时间段中的转速值求取平均值naverage来生成第一数据集合。平均值naverage可以例如通过公式naverage=∑nactual/t以积分方式计算获得，其中nactual是实际转速值，t是特定时间段的长度。
转速限值生成单元320可以配置成基于特定标准来生成转速限值。例如，对于车辆的各种工况（例如，满足冷启动减排策略被激活的条件的工况；该条件诸如是电池电量、催化器模型温度等），可以分别确定在冷启动减排策略未正常运行时排放结果最差的情况，并基于该情况模拟对应的故障来进行测试。以国家第六阶段机动车污染物排放标准（简称国六标准）为例，在测试中，可以将冷启动减排策略未正常运行时使得排放结果接近国六车载诊断系统OBD限值时的发动机转速作为转速限值nlimit。也就是说，转速限值表示使得满足特定标准的最低转速nlimit。在排放最差的情况下进行测试可以保证在达到转速限值的情况下，车辆排放物参数必然满足国六标准。
第二处理单元330可以配置成基于第一数据集合naverage与转速限值nlimit生成处理结果。可选地，具体可以应用指数加权移动平均值EWMA算法来生成处理结果。在应用EWMA算法的过程中，第二处理单元330还配置成：对参数K执行指数加权移动平均值EWMA算法以生成所述处理结果，其中K=(naverage-nlimit)/nlimit。
判断单元340可以配置成在处理结果超过预设阈值的情况下，判断冷启动减排策略未能正常运行。响应于判断单元340的判断结果，可以生成提示信号来提示车辆人员对车辆的冷启动减排策略的运行进行调整或维护。
以下说明根据本发明的监控装置300的一个具体的实施方式。
冷启动减排策略控制单元（例如处理器210）可以配置成控制ECM启动发动机并进入冷启动减排策略。
第一处理单元310可以根据需要设置长度为t的时间窗口，在时间窗口t内，第一处理单元310可以配置成通过转速积分器等积分器对实际转速值nactual进行积分计算，以及在积分完成后对时间窗口t中的转速取平均值naverage，由此生成第一数据集合。要理解的是，第一数据集合可以不限于通过上述方式生成，而是可以视情况而定采取各种有利的方法生成。
转速限值生成单元320可以配置成基于国六OBD法规来生成使得车辆排放物参数满足排放限值的转速限值nlimit。例如，在OBD排放标定测试过程中，可以确定（例如插电式混合动力车辆的）冷启动减排策略被激活的情况下的各种可能工况；在各个工况下，确定在冷启动减排策略未正常工作的情况下将导致最差排放结果的情况。基于最差排放结果，转速限值生成单元320植入故障，进行排放测试。由此，可以模拟当ECM未能保障冷启动减排策略正常工作时，导致排放物参数接近OBD限值时的转速值，并将其作为转速限值nlimit，以nlimit作为后续检测的边界条件。即，当发动机进入冷启动减排策略时，如转速持续低于此转速限值nlimit，就会导致排放物参数超过OBD限值。
第二处理单元330可以配置成基于第一数据集合与转速限值生成处理结果。可选地，第二处理单元330可以基于第一数据集合与转速限值生成代表参数K的集合，并对该代表参数K进行处理以生成处理结果。在一个实施例中，代表参数可以表示第一数据集合中的数值与转速限值之间的绝对差值（例如，二者之差K=naverage-nlimit）。在另一个实施例中，代表参数还可以表示第一数据集合中的数值与转速限值之间的相对差值（即，二者之差与限值的比值K=(naverage-nlimit)/nlimit）。要理解的是，在此处，代表参数可以表示与实际转速相关联的值与转速限值之间的偏差，但不限于此。
第二处理单元330可以对无量纲的代表参数K执行EWMA算法，以得到EWMA值（即，经EWMA处理的代表参数K）。EWMA算法，是对观察值（例如K）分别给予不同的权重（或加权系数），按照不同权重求得移动平均值，并以最后的移动平均值为基础，确定预测值的方法。采用EWMA算法，是因为观察期的近期观察值对预测值有较大影响，它更能反映近期变化的趋势。通常来说，各个观察值的权重随时间呈指数式递减，因此越靠近当前时刻的观察值对应的权重越大。采用EWMA算法至少可以具有的优势在于：不需要保存过去所有的观察值，以及计算量显著减小。
具体地，在EWMA算法中，通过公式EWMA(N)=F*EWMA(N-1)+(1-F)*K(N)来生成一系列的EWMA值。其中，F表示权重下降的速率，其值越小则下降得越快；EWMA(N)表示横坐标为N时EWMA的值，其中N可以表示检测的使能循环次数（例如，对应于对发动机转速的采样次数）；以及K(N)表示对应于不同N值的代表参数K的值。
通过EWMA计算，可以稳定过滤检测的数值毛刺，以此提高监控操作的鲁棒性。当EWMA值超过某个限值EWMAlimit时，判断单元340可以配置成判断车辆存在故障，导致冷启动减排策略不能正确运行。此时可以点亮故障灯对车辆人员进行提醒，以对与车辆冷启动减排策略的实现相关的软件和硬件进行及时的调整和维护，从而满足与国六OBD法规的相关部分要求。此外，通过调整EWMA计算中的参数，可以根据需要适当地调整监控的灵敏度，从而在保持监控的精确性的前提下，提高监控的鲁棒性，从而保障冷启动减排策略的运行满足相关法规要求。
本领域技术人员可以理解，上述例如时间监测器、滤波器、转速积分器等各种单元或部件可以以软件模块或硬件电路实现。
用于冷启动减排策略的监控方法：
现在转到图4，其示出了根据本发明的一个实施例的用于冷启动减排策略的监控方法400的示意性流程图。
在图4中所示出的用于冷启动减排策略的监控方法400的实施例包括步骤410-440。在一个实施例中，方法400还包括步骤405，在步骤405中，基于相关的车辆运行参数来控制冷启动减排策略的启用与停用。例如，可以利用如上文关于图2所描述的处理器210或其一部分来执行步骤405。
在一个实施例中，监控方法400包括：基于实际转速值生成第一数据集合（410）；基于特定标准来生成转速限值（420）；基于第一数据集合与转速限值生成处理结果（430）；以及基于处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断（440）。
具体来说，在步骤410中，可以基于特定时间段中的转速值求取平均值naverage来生成第一数据集合。平均值naverage可以例如通过公式naverage=∑nactual/t以积分方式计算获得，其中nactual是实际转速值，t是特定时间段的长度。
在步骤420中，可以基于特定标准来生成转速限值。例如，对于车辆的各种工况，可以分别确定在冷启动减排策略未正常运行时排放结果最差的情况，并基于该情况模拟对应的故障来进行测试。以国家第六阶段机动车污染物排放标准（简称国六标准）为例，在测试中，可以将冷启动减排策略未正常运行时使得排放结果接近国六车载诊断系统OBD限值时的发动机转速作为转速限值nlimit。也就是说，转速限值表示使得满足特定标准的最低转速nlimit。在排放最差的情况下进行测试可以保证在达到转速限值的情况下，车辆排放物参数必然满足国六标准。
在步骤430中，可以基于第一数据集合naverage与转速限值nlimit生成处理结果。可选地，具体可以应用指数加权移动平均值EWMA算法来生成处理结果。在步骤430中应用EWMA算法的过程中，还可以对参数K执行指数加权移动平均值EWMA算法以生成所述处理结果，其中K=(naverage-nlimit)/nlimit。
在步骤440中，可以配置成在处理结果超过预设阈值的情况下，判断冷启动减排策略未能正常运行。响应于在步骤440中生成的判断结果，可以生成提示信号来提示车辆人员对车辆的冷启动减排策略的运行进行调整或维护。
以下参考图5来说明根据本发明的一个具体的示例冷启动减排策略监控方法500。
在步骤505中，ECM启动发动机。在步骤510中，处理器210可以判断是否需要启用发动机冷启动减排策略，若需要启用，则在步骤515启用冷启动减排策略。在启用冷启动减排策略之后，可选地，可以在步骤520中以预定时间间隔判断是否需要停用冷启动减排策略，若停用，则返回到步骤510。
可以根据需要设置长度为t的时间窗口，在时间窗口t内，可以通过转速积分器等积分器对实际转速值nactual进行积分计算（步骤525），以及在积分完成后（步骤530）对时间窗口t中的转速取平均值naverage（步骤535），由此生成第一数据集合。也就是说，关于图4所描述的步骤410可以包括步骤525-535。要理解的是，第一数据集合可以不限于通过上述方式生成，而是可以视情况而定采取各种有利的方法生成。
可以基于国六OBD法规来生成使得车辆排放物参数满足排放限值的转速限值nlimit。例如，在OBD排放标定测试过程中，可以确定（例如插电式混合动力车辆的）冷启动减排策略被激活的情况下的各种可能工况；在各个工况下，确定在冷启动减排策略未正常工作的情况下将导致最差排放结果的情况。基于最差排放结果植入故障，进行排放测试。由此，可以模拟当ECM未能保障冷启动减排策略正常工作时，导致排放物参数接近OBD限值时的转速值，并将其作为转速限值nlimit，以nlimit作为后续检测的边界条件。即，当发动机进入冷启动减排策略时，如转速持续低于此转速限值nlimit，就会导致排放物参数超过OBD限值。
转速限值nlimit可以是提前通过上述测试方法或其他方法获得，并预设在车辆存储器等数据存储装置中，因此在图5中未示出。
方法500还可以包括基于第一数据集合与转速限值生成处理结果。可选地，可以基于第一数据集合与转速限值生成代表参数K的集合，并对该代表参数K进行处理以生成处理结果。在一个实施例中，代表参数可以表示第一数据集合中的数值与转速限值之间的绝对差值（例如，二者之差K=naverage-nlimit）。在另一个实施例中，通过步骤540-545，代表参数还可以表示第一数据集合中的数值与转速限值之间的相对差值（即，二者之差与限值的比值K=(naverage-nlimit)/nlimit）。要理解的是，在此处，代表参数可以表示与实际转速相关联的值与转速限值之间的偏差，但不限于此。
在步骤550中，可以对代表参数K执行EWMA算法，以得到适用于检测的无量纲EWMA值（即，经EWMA处理的代表参数K）。EWMA算法，是对观察值（例如K）分别给予不同的权重（或加权系数），按照不同权重求得移动平均值，并以最后的移动平均值为基础，确定预测值的方法。采用EWMA算法，是因为观察期的近期观察值对预测值有较大影响，它更能反映近期变化的趋势。通常来说，各个观察值的权重随时间呈指数式递减，因此越靠近当前时刻的观察值对应的权重越大。采用EWMA算法至少可以具有的优势在于：不需要保存过去所有的观察值，以及计算量显著减小。
具体地，在EWMA算法中，通过公式EWMA(N)=F*EWMA(N-1)+(1-F)*K(N)来生成一系列的EWMA值。其中，F表示权重下降的速率，其值越小则下降得越快；EWMA(N)表示横坐标为N时EWMA的值，其中N可以表示检测的使能循环次数（例如，对应于对发动机转速的采样次数）；以及K(N)表示对应于不同N值的代表参数K的值。
通过EWMA计算，可以稳定过滤检测的数值毛刺，以此提高检测的鲁棒性。在步骤555中，当EWMA值超过某个限值EWMAlimit时，可以成判断车辆存在故障，导致冷启动减排策略不能正确运行。此时可以点亮故障灯对车辆人员进行提醒（步骤560），以对与车辆冷启动减排策略的实现相关的软件和硬件进行及时的调整和维护，从而满足与国六OBD法规的相关部分要求。反之，可以判断冷启动减排策略正常运行（步骤565），并结束监控诊断（步骤570）。
按照本发明的再一个方面，提供一种车辆，其包括根据本发明的一个方面的任一实施例所述的用于冷启动减排策略的监控装置。
按照本发明的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可由处理器执行的程序指令，所述程序指令在由处理器执行时，执行根据本发明的一个方面的任一实施例所述的用于冷启动减排策略的监控方法。
根据本发明的一个或多个实施例的用于冷启动减排策略的监控装置和方法特别适用于插电式混合动力车辆；但其实现的相关功能不仅可以应用于插电式混合动力车辆，也可以应用于其他类型的混合动力车辆，具备良好的移植性。
前述公开不旨在将本公开限制为所公开的精确形式或特别使用领域。因此，设想的是，鉴于本公开，无论在本文中明确描述还是暗示，本公开的各种替代实施例和/或修改都是可能的。在已经像这样描述了本公开的实施例的情况下，本领域普通技术人员将认识到的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。因此，本公开仅由权利要求限制。
Claims (14)
1.一种用于冷启动减排策略的监控装置，包括：
第一处理单元，其配置成基于实际转速值生成第一数据集合；
转速限值生成单元，其配置成基于特定标准来生成转速限值；
第二处理单元，其配置成基于所述第一数据集合与所述转速限值生成处理结果；以及
判断单元，其配置成基于所述处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括冷启动减排策略控制单元，其配置成基于相关的车辆运行参数来控制冷启动减排策略的启用与停用。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二处理单元还配置成：
应用指数加权移动平均值EWMA算法来生成所述处理结果。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述第一数据集合表示选定时间段中的转速平均值naverage，以及
所述转速限值表示使得满足特定标准的最低转速nlimit。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二处理单元还配置成：
对参数K执行指数加权移动平均值EWMA算法以生成所述处理结果，其中K=(naverage-nlimit)/nlimit。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述判断单元还配置成：
在所述处理结果超过预设阈值的情况下，判断所述冷启动减排策略未能正常运行。
7.一种用于冷启动减排策略的监控方法，包括：
基于实际转速值生成第一数据集合；
基于特定标准来生成转速限值；
基于所述第一数据集合与所述转速限值生成处理结果；以及
基于所述处理结果来对冷启动减排策略的运行状态进行判断。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括基于相关的车辆运行参数来控制冷启动减排策略的启用与停用。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：
应用指数加权移动平均值EWMA算法来生成所述处理结果。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，
所述第一数据集合表示选定时间段中的转速平均值naverage，以及
所述转速限值表示使得满足特定标准的最低转速nlimit。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
对参数K执行指数加权移动平均值EWMA算法以生成所述处理结果，其中K=(naverage-nlimit)/nlimit。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，还包括：
在所述处理结果超过预设阈值的情况下，判断所述冷启动减排策略未能正常运行。
13.一种车辆，其包括根据权利要求1-6中任一项所述的用于冷启动减排策略的监控装置。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有可由处理器执行的程序指令，所述程序指令在由所述处理器执行时，执行根据权利要求7-12中任一项所述的用于冷启动减排策略的监控方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110250979.8A CN115045740B (zh) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 用于冷启动减排策略的监控装置、方法和车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110250979.8A CN115045740B (zh) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 用于冷启动减排策略的监控装置、方法和车辆 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115045740A true CN115045740A (zh) | 2022-09-13 |
| CN115045740B CN115045740B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=83156199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110250979.8A Active CN115045740B (zh) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 用于冷启动减排策略的监控装置、方法和车辆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115045740B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080195297A1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-08-14 | Wenbo Wang | Method for on-board diagnosis of cold start emissions reduction control strategy |
| US20150369105A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-24 | GM Global Technology Operations LLC | Monitoring cold start emission reduction strategy |
| US20160348554A1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-01 | GM Global Technology Operations LLC | System and Method for Reducing Cold Start Emissions using an Active Exhaust Valve and an Exhaust Gas Recirculation Loop. |
| CN108223181A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-29 | 中国第汽车股份有限公司 | 冷起动减排策略监测系统 |
| CN111456836A (zh) * | 2019-01-22 | 2020-07-28 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种减少发动机废气排放的方法和装置 |
| CN111878229A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-03 | 东风汽车集团有限公司 | 一种汽油机冷起动减排监测方法及系统 |
| CN112115564A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-22 | 戴姆勒股份公司 | 评价发动机冷启动和预热品质的系统和方法以及存储介质 |
-
2021
- 2021-03-08 CN CN202110250979.8A patent/CN115045740B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080195297A1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-08-14 | Wenbo Wang | Method for on-board diagnosis of cold start emissions reduction control strategy |
| US20150369105A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-24 | GM Global Technology Operations LLC | Monitoring cold start emission reduction strategy |
| US20160348554A1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-01 | GM Global Technology Operations LLC | System and Method for Reducing Cold Start Emissions using an Active Exhaust Valve and an Exhaust Gas Recirculation Loop. |
| CN108223181A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-29 | 中国第汽车股份有限公司 | 冷起动减排策略监测系统 |
| CN111456836A (zh) * | 2019-01-22 | 2020-07-28 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种减少发动机废气排放的方法和装置 |
| CN111878229A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-03 | 东风汽车集团有限公司 | 一种汽油机冷起动减排监测方法及系统 |
| CN112115564A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-22 | 戴姆勒股份公司 | 评价发动机冷启动和预热品质的系统和方法以及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115045740B (zh) | 2024-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10718250B2 (en) | Method to limit temperature increase in a catalyst and detect a restricted exhaust path in a vehicle | |
| JP4442568B2 (ja) | 内燃機関の失火判定装置および失火判定方法 | |
| CN109281739B (zh) | 一种接线检测方法及检测装置 | |
| CN110388275B (zh) | 广义冷启动减排策略 | |
| US8346424B2 (en) | Method of monitoring in-use performance ratios of onboard diagnostic systems for plug-in hybrid electric vehicles | |
| US20060218895A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine and device for executing the method | |
| US20200103303A1 (en) | Diagnosing cylinder pressure sensor gain and offset | |
| EP1606503B1 (en) | On board diagnostics (obd) | |
| US10337386B2 (en) | Method of testing a proper functioning of a selective catalytic reduction system | |
| CN111591281B (zh) | 一种怠速控制方法、装置、车辆和存储介质 | |
| CN111267756B (zh) | 车辆限速控制方法、车辆和介质 | |
| CN108223181B (zh) | 冷起动减排策略监测系统 | |
| JPH09195751A (ja) | 電気ヒータを備えた触媒の劣化検出装置 | |
| CN114475568A (zh) | 一种新能源混合动力车辆dpf再生装置的控制方法及系统 | |
| US7286915B2 (en) | Apparatus and method for controlling command torques in hybrid electric vehicle | |
| CN115045740B (zh) | 用于冷启动减排策略的监控装置、方法和车辆 | |
| JP4635264B2 (ja) | 異常判定装置 | |
| JP2008025512A (ja) | 内燃機関の回転角センサ診断装置 | |
| JPH0777093A (ja) | アイドルスピードコントロールシステムの診断方法および同診断装置 | |
| JP2012106660A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| US20230051949A1 (en) | System and Method for MHSG Failure Diagnosis of Mild Hybrid Vehicle | |
| JP5217383B2 (ja) | パワートレイン制御装置 | |
| JP2009293409A (ja) | 触媒温度推定装置および触媒温度推定方法 | |
| JP5730931B2 (ja) | 自動車の制御装置 | |
| CN105715442B (zh) | 用于驱动汽车的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |