CN115095416A - 一种车辆尾气的信号检测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆尾气的信号检测方法和系统，其中方法包括：获取SCR系统的若干个运行参数，在预设时间内，计算多组SCR催化器上游的第一NOx浓度值和下游的第二NOx浓度值的第一差值，并对多组所述第一差值求平均值，根据该平均值判断NOx传感器是否出现故障。本发明中，SCR系统运行稳定后，上游的第一NOx浓度值处于稳定状态，通过SCR催化器下游的NOx传感器检测第二NOx浓度值，并根据对多组第一差值求平均值判断NOx传感器是否出现故障，当检测到NOx传感器出现故障时及时进行处理，降低因NOx传感器故障引起的数据偏差造成的影响，保障整个SCR系统的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及车辆尾气处理技术领域，特别是涉及一种车辆尾气的信号检测方法、装置、及系统。
背景技术
随着汽车排放法规的日趋严格，发动机尾气排放后处理技术变得越来越重要，车辆尾气的污染物包括氮氧化物NOx，目前一般通过选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction)技术来降低NOx的排放。选择性催化还原系统(SCR)是发动机后处理控制策略中重要的一种技术路线，SCR系统通过尿素水溶液作为还原剂，高温下水解产生氨气，在催化剂的作用下将NOx转化为氮气和氧气。
对SCR系统转化效率的监控，目前最为有效的方法是直接监控经过还原反应后，SCR下游NOx的含量，较为普遍的做法是：在SCR催化器的下游安装一个NOx传感器，根据其测量值与发动机原机NOx排放比较，计算得出NOx的转化率，以此来监控催化器的故障状态。同时，为满足国VI以上排放法规要求而开发的尿素闭环控制策略，是基于SCR下游NOx传感器测量的NOx剩余含量，来对尿素喷射进行闭环修正。由此可见，NOx传感器是否正常工作，NOx传感器的读值的准确性至关重要。
目前的NOx传感器检测涉及传感器短路、开路等电路连接故障，而NOx传感器属于电子元件，随着使用时间的增长，NOx传感器可能因为传感器劣化导致检测数据出现较大偏差，进而影响整个SCR系统的正常工作。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆尾气的信号检测方法、以及相应的一种车辆尾气的信号检测装置和系统。
为了解决上述问题，一方面，本发明实施例公开了一种车辆尾气的信号检测方法，所述车辆安装有选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括选择性催化还原催化器和氮氧化物传感器，所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原催化器的下游，所述方法包括：
获取所述选择性催化还原系统的第一运行参数，并判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件；
当所述第一运行参数满足所述第一预设条件时，获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值；
获取位于所述选择性催化还原系统的第二运行参数，并判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件；
当所述第二运行参数满足第二预设条件时，判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件；
当所述氮氧化物浓度平均值满足第三预设条件时，确定所述氮氧化物传感器出现故障。
进一步地，所述获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值，包括：
获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值；
在预设时间内，计算多组所述第一氮氧化物浓度值和所述第二氮氧化物浓度值之间的第一差值，并对多组所述第一差值求平均值；
所述第一差值的平均值为所述氮氧化物浓度平均值。
进一步地，所述判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件，包括：
判断所述氮氧化物浓度平均值是否位于预设平均值阈值区间。
进一步地，所述方法还包括：
在获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值前，获取所述选择性催化还原催化器上游氮氧化物浓度对应的第三氮氧化物浓度值、以及与所述选择性催化还原催化器下游氮氧化物浓度对应的第四氮氧化物浓度值；
对所述第三氮氧化物浓度值和所述第四氮氧化物浓度值进行第二差值计算，确定所述第二差值的最大阈值和最小阈值；
所述最大阈值和所述最小阈值之间的区间为所述预设平均值阈值区间。
进一步地，所述第一运行参数包括环境温度、大气压力、选择性催化还原催化器的箱体温度、发动机排气质量流量和氨气的质量流量；
所述判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件，包括：
判断环境温度是否在预设环境温度阈值区间、环境大气压力是否在预设压力阈值区间、所述NOx传感器信号是否可用、所述SCR催化器的箱体温度是否大于预设箱体温度阈值、发动机排气质量流量是否大于预设发动机排气流量阈值、氨气的质量流量是否小于预设氨气流量阈值。
进一步地，所述第二运行参数包括所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度，所述判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件，包括：
判断所述第一氮氧化物浓度是否位于预设氮氧化物浓度阈值区间；
判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态。
进一步地，所述判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态，包括：
在车载发动机处于预设工作状态的工作时间大于预设时间后，若所述第一氮氧化物浓度位于预设氮氧化物浓度阈值区间，判断所述第一氮氧化物浓度处于稳定状态。
另一方面，本发明还提供了一种车辆尾气的信号检测装置，所述车辆安装有选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括选择性催化还原催化器和氮氧化物传感器，所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原催化器的下游，所述装置包括：
第一判断模块，用于获取所述选择性催化还原系统的第一运行参数，并判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件；
氮氧化物浓度平均值获取模块，用于当所述第一运行参数满足所述第一预设条件时，获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值；
第二判断模块，用于获取位于所述选择性催化还原系统的第二运行参数，并判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件；
第三判断模块，用于当所述第二运行参数满足第二预设条件时，判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件；
故障检测模块，用于当所述氮氧化物浓度平均值满足第三预设条件时，确定所述氮氧化物传感器出现故障。
进一步地，所述氮氧化物浓度平均值获取模块包括：
第一计算模块，用于获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值；
第二计算模块，用于在预设时间内，计算多组所述第一氮氧化物浓度值和所述第二氮氧化物浓度值之间的第一差值，并对多组所述第一差值求平均值；
氮氧化物浓度平均值确认模块，用于将所述第一差值的平均值作为所述氮氧化物浓度平均值。
进一步地，所述第三判断模块包括：
第一判断子模块，用于判断所述氮氧化物浓度平均值是否位于预设平均值阈值区间。
进一步地，所述装置还包括：
第三计算模块，用于在获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值前，获取所述选择性催化还原催化器上游氮氧化物浓度对应的第三氮氧化物浓度值、以及与所述选择性催化还原催化器下游氮氧化物浓度对应的第四氮氧化物浓度值；
第四计算模块，用于对所述第三氮氧化物浓度值和所述第四氮氧化物浓度值进行第二差值计算，确定所述第二差值的最大阈值和最小阈值；
预设平均值阈值区间确定模块，用于将所述最大阈值和所述最小阈值之间的区间作为所述预设平均值阈值区间。
进一步地，所述第一运行参数包括环境温度、大气压力、选择性催化还原催化器的箱体温度、发动机排气质量流量和氨气的质量流量；所述第一判断模块用于判断环境温度是否在预设环境温度阈值区间、环境大气压力是否在预设压力阈值区间、所述NOx传感器信号是否可用、所述SCR催化器的箱体温度是否大于预设箱体温度阈值、发动机排气质量流量是否大于预设发动机排气流量阈值、氨气的质量流量是否小于预设氨气流量阈值。
进一步地，所述第二运行参数包括所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度，所述第二判断模块包括：
第二判断子模块，用于判断所述第一氮氧化物浓度是否位于预设氮氧化物浓度阈值区间；
第三判断子模块，用于判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态。
进一步地，所述第三判断子模块用于在车载发动机处于预设工作状态的工作时间大于预设时间后，若所述第一氮氧化物浓度位于预设氮氧化物浓度阈值区间，判断所述第一氮氧化物浓度处于稳定状态。
另一方面，本发明的实施例还提供了一种车辆尾气检测系统，该系统包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现该车辆尾气的信号检测方法的步骤。
另一方面，本发明的实施例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上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现该车辆尾气的信号检测方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点：本发明的车辆中设置有SCR系统，NOx传感器设置在SCR催化器的下游，通过获取SCR系统的若干个运行参数，并根据运行参数判断SCR系统是否满足使能条件，计算SCR催化器上游的第一NOx浓度值和下游的第二NOx浓度值的第一差值，并对若干个第一差值求平均值，根据该平均值判断NOx传感器是否出现故障。本发明中，SCR系统运行稳定后，上游的第一NOx浓度值处于稳定状态，通过SCR催化器下游的NOx传感器检测第二NOx浓度值，并根据对若干个第一差值求平均值判断NOx传感器是否出现故障，当所述平均值位于预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器运行正常，无故障；当所述平均值不在预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器出现故障，并激活故障灯，当检测到NOx传感器出现故障时及时进行处理，降低因NOx传感器出现故障引起的数据偏差，保障整个SCR系统的正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例的一种车辆尾气的信号检测方法的的步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种车辆尾气的信号检测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种车辆尾气的信号检测系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明实施例提供的一种车辆尾气的信号检测方法的步骤流程图，图2为本发明实施例的一种车辆尾气的信号检测方法的流程示意图，所述车辆安装有选择性催化还原SCR系统，所述SCR系统包括SCR催化器和氮氧化物NOx传感器，所述NOx传感器设置在所述SCR催化器的下游，所述方法包括以下步骤：
步骤101、获取所述选择性催化还原系统的第一运行参数，并判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件；
SCR系统主要包括SCR催化器、尿素供给系统以及控制系统。催化器内部载体上涂覆有催化剂,可加快NOx的还原反应速率。尿素供给系统为尿素喷嘴提供高压喷射动力,实现尿素液滴的充分雾化,进而提高NOx的转化效率。控制系统根据发动机的工况实时准确的控制尿素喷射量,并对SCR系统的运行状况进行检测,当系统出现故障时,控制系统采取相应的处理措施。
所述第一运行参数包括温度、压力、选择性催化还原催化器的箱体温度、发动机排气质量流量和氨气的质量流量，所述判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件，包括：a、判断环境温度是否在预设环境温度阈值区间，本实施例中环境温度优选-7℃-40℃；b、判断环境大气压力是否在预设压力阈值区间，本实施例中优选海拔低于1600米；c、判断所述SCR催化器的箱体温度是否大于预设箱体温度阈值；d、发动机排气质量流量是否大于预设发动机排气流量阈值；e、氨气的质量流量是否小于预设氨气流量阈值；f、控制系统实时检测SCR系统的电路连接条件和SCR工作条件，电路连接条件是指当前工况下，NOx传感器有无电路连接相关故障，对于电路连接条件的检测，是为了保证在当前状态下，NOx传感器信号可用。
SCR催化器的箱体温度影响催化剂的活性和化学反应速率，通常情况下，反应温度越高，反应速率越快，催化剂的活性也就越好，但如果反应温度过高，会使催化剂烧结，氨气被氧化而无法与NOx发生反应。通常，氨气在催化剂载体温度高于200℃时才开始喷射，当催化剂载体温度低于200℃时，不仅催化剂活性不够，降低化学反应效率，而且会引起尿素水溶液的结晶，造成管路堵塞，影响整个后处理系统的正常稳定工作。对于氨气的质量流量的检测，是为了降低由于氨气的过量喷射对NOx传感器信号的影响。
对发动机排气质量流量的检测，是为了限定当前的空速条件。空速定义为单位时间内进入催化器的气体体积与催化剂容积之比。空速是设计SCR催化器的重要参数，也是催化器性能评价的一个重要指标。空速的大小将对尾气与催化剂的接触时间产生直接影响，进而影响到NOx的转化效率。通常，NOx的转化效率随着接触时间的增加而增大，因为反应气体与催化剂的接触时间增加，有助于气体在催化剂空隙内的扩散、吸附、反应以及产物气体的解吸附、扩散，进而提高NOx的转化效率。然而，空速亦不宜过小，因为空速过小会使氨气发生氧化反应，引起氨气的额外消耗。
SCR系统的基本工作原理是：在发动机运行时，在发动机排气管中喷入尿素水溶液，在高温排气中尿素水溶液发生水解反应产生氨气NH3(或以固态氨的形式释放)，NH3在催化剂的作用下与NO、NO2发生化学反应，达到去除NOx的目的。
尿素从160℃开始通过热解和水解两步生成NH3：
热解：CO(NH2)→NH3+HNCO
水解：HNCO+H2O→NH3+CO2
SCR内部的主要化学反应为：
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O(快速SCR反应)
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(中速SCR反应)
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O(慢速SCR反应)
步骤102、当所述第一运行参数满足所述第一预设条件时，获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值；
当环境温度在预设环境温度阈值区间、环境大气压力在预设压力阈值区间、所述NOx传感器信号可用、所述SCR催化器的箱体温度大于预设箱体温度阈值、发动机排气质量流量大于预设发动机排气流量阈值、氨气的质量流量小于预设氨气流量阈值时，判断第一运行参数满足第一预设条件。
对于一个正常工作的SCR系统，当发动机运行稳定时，发动机原机排放的NOx浓度与催化器下游经过还原反应后的NOx浓度应是相对稳定的，SCR催化器上游的第一NOx浓度值可由发动机原机NOx排放值脉谱表(MAP)确定，SCR催化器下游的第二NOx浓度值通过所述NOx传感器进行实时检测。
SCR催化器上游的第一NOx浓度值跟车载发动机的工作状态相关，在车载发动机处于预设工作状态的工作时间大于预设时间后，可通过控制系统获取第一NOx浓度值和第二NOx浓度值的实时数据，计算第一NOx浓度值和第二NOx浓度值之间的第一差值，并得到预设时间区间的第一差值的平均值，所述第一差值的平均值为所述氮氧化物浓度平均值。此时，催化器NOx转化效率相对稳定，因此SCR催化器上下游NOx浓度值的相对偏差会在一定的限值范围内。如果此时相对偏差超出了限值范围，并持续一定长的时间，则说明当前工况下，NOx传感器信号不可信。
步骤103、获取位于所述选择性催化还原系统的第二运行参数，并判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件；
所述第二运行参数包括选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值，第一氮氧化物浓度值跟车载发动机的工作状态相关，可由发动机原机NOx排放值脉谱表确定。
判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件，包括：判断所述第一氮氧化物浓度是否位于预设氮氧化物浓度阈值区间；判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态，在车载发动机处于预设工作状态的工作时间大于预设时间后，若所述第一氮氧化物浓度位于预设氮氧化物浓度阈值区间，判断所述第一氮氧化物浓度处于稳定状态。
步骤104、当所述第二运行参数满足第二预设条件时，判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件；
当第一氮氧化物浓度值位于预设氮氧化物浓度阈值区间，且处于稳定状态时，判断第二运行参数满足第二预设条件。
于本实施例中，在获取所述SCR系统上游的第一NOx浓度值和下游的第二NOx浓度值前，获取SCR系统的若干组NOx浓度数据，所述NOx浓度数据包括与上游NOx浓度对应的第三NOx浓度值、以及与下游NOx浓度对应的第四NOx浓度值；对所述第三NOx浓度值和第四NOx浓度值进行第二差值计算，确定所述第二差值的最大阈值和最小阈值；所述最大阈值和所述最小阈值之间的区间为所述预设平均值阈值区间。
判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件包括：
当所述氮氧化物浓度平均值位于预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器运行正常，无故障；
当所述氮氧化物浓度平均值不在预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器出现故障，并点亮故障灯。
步骤105、当所述氮氧化物浓度平均值满足第三预设条件时，确定所述氮氧化物传感器出现故障。
当所述氮氧化物浓度平均值不在预设平均值阈值区间时，确定所述NOx传感器出现故障，并点亮故障灯，并发出提示信息。
基于上述说明，本发明的车辆中设置有SCR系统，NOx传感器设置在SCR催化器的下游，通过获取SCR系统的若干个运行参数，并根据运行参数判断SCR系统是否满足使能条件，计算SCR催化器上游的第一NOx浓度值和下游的第二NOx浓度值的第一差值，并对若干个第一差值求平均值，根据该平均值判断NOx传感器是否出现故障。本发明中，SCR系统运行稳定后，上游的第一NOx浓度值处于稳定状态，通过SCR催化器下游的NOx传感器检测第二NOx浓度值，并根据对若干个第一差值求平均值判断NOx传感器是否出现故障，当所述平均值位于预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器运行正常，无故障；当所述平均值不在预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器出现故障，并激活故障灯，当检测到NOx传感器出现故障时及时进行处理，降低因NOx传感器出现故障引起的数据偏差，保障整个SCR系统的正常工作。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
为了实现上述车辆尾气的信号检测方法，本发明实施例还提供了一种车辆尾气的信号检测装置，所述车辆安装有选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括选择性催化还原催化器和氮氧化物传感器，所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原催化器的下游，所述装置包括：
第一判断模块301，用于获取所述选择性催化还原系统的第一运行参数，并判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件；
氮氧化物浓度平均值获取模块302，用于当所述第一运行参数满足所述第一预设条件时，获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值；
第二判断模块303，用于获取位于所述选择性催化还原系统的第二运行参数，并判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件；
第三判断模块304，用于当所述第二运行参数满足第二预设条件时，判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件；
故障检测模块305，用于当所述氮氧化物浓度平均值满足第三预设条件时，确定所述氮氧化物传感器出现故障。
在一种可选实施例中，所述氮氧化物浓度平均值获取模块302可以包括：
第一计算模块，用于获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值；
第二计算模块，用于在预设时间内，计算多组所述第一氮氧化物浓度值和所述第二氮氧化物浓度值之间的第一差值，并对多组所述第一差值求平均值；
氮氧化物浓度平均值确认模块，用于将所述第一差值的平均值作为所述氮氧化物浓度平均值。
在一种可选实施例中，所述第三判断模块304可以包括：
第一判断子模块，用于判断所述氮氧化物浓度平均值是否位于预设平均值阈值区间。
在一种可选实施例中，所述装置还包括：
第三计算模块，用于在获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值前，获取所述选择性催化还原系统的若干组氮氧化物浓度数据，所述氮氧化物浓度数据包括与所述选择性催化还原催化器上游氮氧化物浓度对应的第三氮氧化物浓度值、以及与所述选择性催化还原催化器下游氮氧化物浓度对应的第四氮氧化物浓度值；
第四计算模块，用于对所述第三氮氧化物浓度值和所述第四氮氧化物浓度值进行第二差值计算，确定所述第二差值的最大阈值和最小阈值；
预设平均值阈值区间确定模块，用于将所述最大阈值和所述最小阈值之间的区间作为所述预设平均值阈值区间。
在一种可选实施例中，所述第一运行参数包括环境温度、大气压力、选择性催化还原催化器的箱体温度、发动机排气质量流量和氨气的质量流量，所述第一判断模块301用于判断环境温度是否在预设环境温度阈值区间、环境大气压力是否在预设压力阈值区间、所述NOx传感器信号是否可用、所述SCR催化器的箱体温度是否大于预设箱体温度阈值、发动机排气质量流量是否大于预设发动机排气流量阈值、氨气的质量流量是否小于预设氨气流量阈值。
在一种可选实施例中，所述第二运行参数包括所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度，所述第二判断模块303可以包括：
第二判断子模块，用于判断所述第一氮氧化物浓度是否位于预设氮氧化物浓度阈值区间；
第三判断子模块，用于判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态。
在一种可选实施例中，所述第三判断子模块304用于在车载发动机处于预设工作状态的工作时间大于预设时间后，若所述第一氮氧化物浓度位于预设氮氧化物浓度阈值区间，判断所述第一氮氧化物浓度处于稳定状态。
基于上述说明，本发明的车辆中设置有SCR系统，NOx传感器设置在SCR催化器的下游，通过获取SCR系统的若干个运行参数，并根据运行参数判断SCR系统是否满足使能条件，计算SCR催化器上游的第一NOx浓度值和下游的第二NOx浓度值的第一差值，并对若干个第一差值求平均值，根据该平均值判断NOx传感器是否出现故障。本发明中，SCR系统运行稳定后，上游的第一NOx浓度值处于稳定状态，通过SCR催化器下游的NOx传感器检测第二NOx浓度值，并根据对若干个第一差值求平均值判断NOx传感器是否出现故障，当所述平均值位于预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器运行正常，无故障；当所述平均值不在预设平均值阈值区间时，判断所述NOx传感器出现故障，并激活故障灯，当检测到NOx传感器出现故障时及时进行处理，降低因NOx传感器出现故障引起的数据偏差，保障整个SCR系统的正常工作。
另一方面，本发明的实施例还提供了一种车辆尾气检测系统，该系统包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现该车辆尾气的信号检测方法的步骤。
本发明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上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述车辆尾气的信号检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种车辆尾气的信号检测方法、一种车辆尾气的信号检测装置及系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种车辆尾气的信号检测方法，其特征在于，所述车辆安装有选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括选择性催化还原催化器和氮氧化物传感器，所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原催化器的下游，所述方法包括：
获取所述选择性催化还原系统的第一运行参数，并判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件；
当所述第一运行参数满足所述第一预设条件时，获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值；
获取位于所述选择性催化还原系统的第二运行参数，并判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件；
当所述第二运行参数满足第二预设条件时，判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件；
当所述氮氧化物浓度平均值满足第三预设条件时，确定所述氮氧化物传感器出现故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值，包括：
获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值；
在预设时间内，计算多组所述第一氮氧化物浓度值和所述第二氮氧化物浓度值之间的第一差值，并对多组所述第一差值求平均值；
所述第一差值的平均值为所述氮氧化物浓度平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件，包括：
判断所述氮氧化物浓度平均值是否位于预设平均值阈值区间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
在获取所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值和所述选择性催化还原催化器下游的第二氮氧化物浓度值前，获取与所述选择性催化还原催化器上游氮氧化物浓度对应的第三氮氧化物浓度值、以及与所述选择性催化还原催化器下游氮氧化物浓度对应的第四氮氧化物浓度值；
对所述第三氮氧化物浓度值和所述第四氮氧化物浓度值进行第二差值计算，确定所述第二差值的最大阈值和最小阈值；
所述最大阈值和所述最小阈值之间的区间为所述预设平均值阈值区间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一运行参数包括环境温度、大气压力、选择性催化还原催化器的箱体温度、发动机排气质量流量和氨气的质量流量；
所述判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件，包括：
判断环境温度是否在预设环境温度阈值区间、环境大气压力是否在预设压力阈值区间、所述氮氧化物传感器信号是否可用、所述选择性催化还原催化器的箱体温度是否大于预设箱体温度阈值、发动机排气质量流量是否大于预设发动机排气流量阈值、氨气的质量流量是否小于预设氨气流量阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二运行参数包括所述选择性催化还原催化器上游的第一氮氧化物浓度值；
所述判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件，包括：
判断所述第一氮氧化物浓度值是否位于预设氮氧化物浓度阈值区间；
判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一氮氧化物浓度是否处于稳定状态，包括：
在车载发动机处于预设工作状态的工作时间大于预设时间后，若所述第一氮氧化物浓度值位于预设氮氧化物浓度阈值区间，判断所述第一氮氧化物浓度处于稳定状态。
8.一种车辆尾气的信号检测装置，其特征在于，所述车辆安装有选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括选择性催化还原催化器和氮氧化物传感器，所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原催化器的下游，所述装置包括：
第一判断模块，用于获取所述选择性催化还原系统的第一运行参数，并判断所述第一运行参数是否满足第一预设条件；
氮氧化物浓度平均值获取模块，用于当所述第一运行参数满足所述第一预设条件时，获取选择性催化还原催化器的氮氧化物浓度平均值；
第二判断模块，用于获取位于所述选择性催化还原系统的第二运行参数，并判断所述第二运行参数是否满足第二预设条件；
第三判断模块，用于当所述第二运行参数满足第二预设条件时，判断所述氮氧化物浓度平均值是否满足第三预设条件；
故障检测模块，用于当所述氮氧化物浓度平均值满足第三预设条件时，确定所述氮氧化物传感器出现故障。
9.一种车辆尾气检测系统，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。
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上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090013666A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Jae Yoon Jung | Method for determining malfunction of nitrogen oxide sensor and selective catalytic reduction system operating the same |
| US20090139210A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Rodrigo Lain Sanchez | Gas concentration sensor drift and failure detection system |
| CN102037230A (zh) * | 2008-05-21 | 2011-04-27 | 丰田自动车株式会社 | NOx传感器的异常诊断装置及异常诊断方法 |
| CN105579678A (zh) * | 2013-09-25 | 2016-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 传感器的异常诊断装置 |
| CN109339918A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 混合器结晶检测方法、混合器结晶处理方法及装置 |
| JP2020002928A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | Ｎｏｘセンサの故障検出方法 |
| CN112213449A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-12 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种氮氧传感器劣化的判断方法 |
| CN112648055A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-13 | 潍柴动力股份有限公司 | 氮氧化物传感器的可信性检测方法、装置、设备及介质 |
| CN113671129A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 上海维安电子有限公司 | 一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法、装置和系统 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111574149.7A patent/CN115095416A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090013666A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Jae Yoon Jung | Method for determining malfunction of nitrogen oxide sensor and selective catalytic reduction system operating the same |
| US20090139210A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Rodrigo Lain Sanchez | Gas concentration sensor drift and failure detection system |
| CN102037230A (zh) * | 2008-05-21 | 2011-04-27 | 丰田自动车株式会社 | NOx传感器的异常诊断装置及异常诊断方法 |
| CN105579678A (zh) * | 2013-09-25 | 2016-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 传感器的异常诊断装置 |
| JP2020002928A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | Ｎｏｘセンサの故障検出方法 |
| CN109339918A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 混合器结晶检测方法、混合器结晶处理方法及装置 |
| CN112213449A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-12 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种氮氧传感器劣化的判断方法 |
| CN112648055A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-13 | 潍柴动力股份有限公司 | 氮氧化物传感器的可信性检测方法、装置、设备及介质 |
| CN113671129A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 上海维安电子有限公司 | 一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法、装置和系统 |
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