CN116104621B - 氮氧化物排放控制诊断方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮氧化物排放控制诊断方法、装置及电子设备，该方法包括：获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据；根据SCR转化效率和监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断；获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量；基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值；根据实时累积量和累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因。本发明通过设置不同EGR标定工况下氮氧化物的累积量标定值，对氮氧化物排放超标的成因进行快速定位，有利于提高故障诊断精准性，便于客户进行有针对性的修复。
Description
技术领域
本发明涉及发动机排放控制技术领域，尤其涉及一种氮氧化物排放控制诊断方法、装置及电子设备。
背景技术
柴油发动机已经成为环境污染的重要源之一，中国第六阶段排放法规明确要求：在一个标准的瞬态循环（World Harmonized Transient Cycle，WHTC）中，当氮氧化物（NOX）排放超出限值（例如为1.2g/KWh）时需要激活车载自诊断系统（On-Board Diagnostics，简称OBD）以提醒驾驶员排放超标并进行维修检查。
EGR（Exhaust Gas Re-circulation）废气再循环系统和SCR（SelectiveCatalytic Reduction）尾气后处理系统均是降低氮氧化物排放的重要技术手段。EGR技术（废气再循环）是将发动机排出的废气重新引入进气管并参与燃烧的过程，通过EGR技术可有效降低燃烧过程中产生的氮氧化物。SCR系统为柴油机后处理净化装置，通过向废气中喷射尿素，在催化剂的作用下与发动机产生的氮氧化物进行化学反应，减少氮氧化物的排放。
现有的氮氧化物排放超标的诊断方法，一般在SCR箱体上下游分别安装氮氧化物传感器，在法规规定的WHTC排放循环中，当下游氮氧化物超出限值（1.2g/kW.h）时，通过实时监测上下游氮氧化物传感器数值并计算SCR箱的转化效率是否低于一个标定限值来指示OBD报错。
由此可见该故障报出可能由多种原因导致：
①EGR系统零部件故障或管路堵塞导致上游氮氧化物异常升高，后处理系统无法处理多余的氮氧化物导致故障报出；
②催化剂中毒或老化导致的SCR本身的转化效率低下，下游氮氧化物升高，故障报出；
③EGR系统部分失效同时SCR箱出现部分老化等共同作用导致故障报出。
现有的排放超标诊断方法存在以下问题：该诊断系统无法准确定位排放超标的准确成因，或只是单纯地报出一个排放超标故障，无法指示故障的具体成因，导致市场服务效率下降，增加诊断成本。
发明内容
本发明提供了一种氮氧化物排放控制诊断方法、装置及电子设备，以解决现有的排放超标诊断方法无法区分氮氧化物排放超标的准确成因的问题，提高故障诊断精准性能。
根据本发明的一方面，提供了一种氮氧化物排放控制诊断方法，包括：
获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据；
根据所述SCR转化效率和所述监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断；
获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量；
基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值；
根据所述实时累积量和所述累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因。
根据本发明的另一方面，提供了一种氮氧化物排放控制诊断装置，用于执行上述氮氧化物排放控制诊断方法，所述诊断装置包括：
检测单元，用于获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据；
诊断触发单元，用于根据所述SCR转化效率和所述监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断；
第一计算单元，用于获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量；
第二计算单元，用于基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值；
诊断解析单元，用于根据所述实时累积量和所述累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述氮氧化物排放控制诊断方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据，根据SCR转化效率和监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断，在执行氮氧化物排放超标成因诊断之时，获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量，基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值，根据实时累积量和累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因。在SCR转化效率和监控数据满足条件之时，通过设置不同EGR标定工况下氮氧化物的累积量标定值，对氮氧化物排放超标的成因进行快速定位，提高故障诊断精准性，便于客户进行有针对性的修复，解决现有的排放超标诊断方法无法区分氮氧化物排放超标的准确成因的问题，提高故障诊断精准性能，便于客户进行有针对性的修复。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
图1为本发明实施例一提供的一种氮氧化物排放控制诊断方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的第一种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图；
图3为本发明实施例一提供的第二种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图；
图4为本发明实施例一提供的第三种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图；
图5为本发明实施例一提供的第四种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图；
图6为本发明实施例一提供的第五种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图；
图7为本发明实施例二提供的一种氮氧化物排放控制诊断装置的结构示意图；
图8是实现本发明实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种氮氧化物排放控制诊断方法的流程图，本实施例可适用于在氮氧化物排放超标时，对氮氧化物排放超标的成因进行快速诊断的应用场景，该方法可以由氮氧化物排放控制诊断装置来执行，该氮氧化物排放控制诊断装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该氮氧化物排放控制诊断装置可配置于电子设备中。
在本发明的实施例中，可采用EGR系统和SCR尾气后处理系统降低氮氧化物排放。其中，EGR系统将发动机排出的废气重新引入进气管并参与燃烧，有效降低燃烧过程中产生的氮氧化物。SCR系统将还原剂引入到SCR催化器上游的排气流中，并利用还原剂（例如为氨）来还原氮氧化物，减少燃烧过程中产生的氮氧化物。在氮氧化物排放超过限值（例如为1.2g/KWh）之时，氮氧化物排放超标成因包括但不限于：SCR系统故障或者EGR系统故障中的任一项或者多项组合。本发明实施例的氮氧化物排放控制诊断方法，可快速准确定位氮氧化物排放超标的具体成因。
如图1所示，该氮氧化物排放控制诊断方法，具体包括以下步骤：
S1：获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据。
其中，SCR转化效率是指利用还原剂（例如为氨）还原氮氧化物的转化率。可在SCR系统的箱体上/下游设置氮氧化物传感器，根据上/下游氮氧化物检测值计算SCR转化效率。
SCR上游排气监控数据是指SCR系统上游的废气排放数据。
一实施例中，可在SCR系统的箱体上游设置温度和流量传感器，以获取SCR上游排气温度和SCR上游排气流量。
S2：根据SCR转化效率和监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断。
其中，氮氧化物排放超标成因诊断的触发条件可根据发动机机型进行标定设置，对其具体数值不作限定。
在本发明的实施例中，若SCR转化效率和监控数据同时满足触发条件，则触发氮氧化物排放超标成因诊断，执行后续步骤S3；若SCR转化效率和监控数据中任一项不满足触发条件，则不触发氮氧化物排放超标成因诊断，返回步骤S1。
S3：获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量。
其中，实时累积量为在发动机实际运行过程中，在特定积分区间内，基于实际运行过程中后处理上游氮氧化物传感器计算的氮氧化物质量流量进行积分处理，得到的氮氧化物累积质量。
示例性地，若定义氮氧化物质量流量为Mf(NOx)，积分区间为自发动机启动开始的t0时刻至t1时刻，则实时累积量可表示为。
S4：基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值。
其中，累积量标定值为不同EGR标定工况下，在特定积分区间内，基于后处理上游氮氧化物传感器计算的氮氧化物质量流量进行积分处理，得到的氮氧化物累积质量。
在本发明的实施例中，EGR标定工况包括EGR系统正常运行工况和EGR系统关闭工况。在EGR系统正常运行工况下，EGR系统与SCR系统共同参与氮氧化物排放处理；在EGR系统关闭工况下，EGR系统不参与氮氧化物排放处理。相应地，累积量标定值可包括EGR系统正常控制工况下的累积量标定值和EGR系统关闭工况下的累积量标定值。在本实施例中，不同标定工况下建立的累积量标定值可作为实时累积量的参考值。
S5：根据实时累积量和累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因。
其中，氮氧化物排放超标成因包括但不限于：SCR系统故障或者EGR系统故障中的任一项或者多项组合。
在本发明的实施例中，可根据实时累积量和累积量标定值计算发动机排放数据相对于EGR正常运行工况下的偏差率，根据偏差率判断排放超标的具体成因。
具体地，在发动机实际运行过程中，实时获取SCR转化效率和SCR上游排气监控数据（例如为排气温度和排气流量），当SCR转化效率和监控数据同时满足触发条件时，触发氮氧化物排放超标成因诊断策略。在氮氧化物排放超标成因诊断策略中，基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据，建立了不同工况下SCR上游氮氧化物的累积量标定值，获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量，根据实时累积量和累积量标定值计算发动机排放数据相对于EGR正常运行工况下的偏差率，根据偏差率判断氮氧化物排放超标的具体成因。
由此，本发明的技术方案，在SCR转化效率和监控数据满足触发条件之时，执行氮氧化物排放超标成因诊断策略，通过设置不同EGR标定工况下氮氧化物的累积量标定值，对氮氧化物排放超标的成因进行快速定位，提高故障诊断精准性，便于客户进行有针对性的修复，解决现有的排放超标诊断方法无法区分氮氧化物排放超标的准确成因的问题，提高故障诊断精准性能，便于客户进行有针对性的修复。
可选地，图2为本发明实施例一提供的第一种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图，在图1所示实施例的基础上，示例性地示出了一种获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值的具体实施方式。
如图2所示，基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值，包括以下步骤：
S401：获取发动机的基础标定参数和EGR标定参数。
一实施例中，基础标定参数包括：发动机标定转速和发动机标定循环油量。
本发明的实施例中，EGR标定参数包括：EGR正常控制参数和EGR关闭控制参数。其中，EGR正常控制参数是指在EGR正常运行工况下的系统控制参数，EGR关闭控制参数是指在EGR关闭工况下的系统控制参数。典型地，系统控制参数包括但不限于：EGR率和EGR阀开度。
S402：基于基础标定参数和EGR正常控制参数获取第一累积量标定值，并基于基础标定参数和EGR关闭控制参数获取第二累积量标定值。
其中，第二累积量标定值大于第一累积量标定值。
具体地，在EGR正常运行工况的标定过程中，对发动机及排放处理模型施加发动机标定转速、发动机标定循环和EGR正常控制参数，在特定积分区间内，基于该标定过程中后处理上游氮氧化物传感器计算的氮氧化物质量流量进行积分，得到第一累积量标定值。在EGR关闭工况的标定过程中，对发动机及排放处理模型施加发动机标定转速、发动机标定循环和EGR关闭控制参数，在特定积分区间内，基于该标定过程中后处理上游氮氧化物传感器计算的氮氧化物质量流量进行积分，得到第二累积量标定值。在EGR正常运行工况的标定过程中和在EGR关闭工况的标定过程中，发动机标定转速、发动机标定循环油量和积分区间均采用相同的数据库，有利于消除标定过程中参数设置引起的系统排放差异。通过标定建立发动机在不同EGR标定工况下氮氧化物的累积量标定值，对氮氧化物排放超标成因的快速定位提供参考数据，有利于简化诊断策略，提高故障诊断精准性能。
可选地，图3为本发明实施例一提供的第二种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图。
如图3所示，基于基础标定参数和EGR正常控制参数获取第一累积量标定值，并基于基础标定参数和EGR关闭控制参数获取第二累积量标定值，包括以下步骤：
S4021：基于基础标定参数和EGR正常控制参数建立第一SCR上游氮氧化物质量流量模型，并基于基础标定参数和EGR关闭控制参数建立第二SCR上游氮氧化物质量流量模型。
其中，第一SCR上游氮氧化物质量流量模型为在EGR正常运行工况下，基于SCR上游的氮氧化物质量流量建立的数学模型。第二SCR上游氮氧化物质量流量模型为在EGR关闭工况下，基于SCR上游的氮氧化物质量流量建立的数学模型。
S4022：获取预设积分区间。
其中，预设积分区间包括但不限于：积分起始时间、积分终止时间和积分时长中的任一项或者多项组合。
在本发明的实施例中，标定过程中的预设积分区间与实时累积量对应的积分区间可设置为相同的时间段。例如，若发动机实际运行过程中的实时累积量的积分区间为t0时刻至t1时刻，则预设积分区间也设置为t0时刻至t1时刻。
S4023：基于预设积分区间对第一SCR上游氮氧化物质量流量模型进行积分，确定第一累积量标定值。
S4024：基于预设积分区间对第二SCR上游氮氧化物质量流量模型进行积分，确定第二累积量标定值。
示例性地，若定义EGR正常运行工况下，SCR上游的氮氧化物质量流量模型为Mf(NOx)1，EGR关闭工况下，SCR上游的氮氧化物质量流量模型为Mf(NOx)2，预设积分区间为t0时刻至t1时刻，则第一累积量标定值可表示为，第二累积量标定值为。
可选地，图4为本发明实施例一提供的第三种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图。
如图4所示，根据实时累积量和累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因，包括以下步骤：
S501：根据实时累积量和累积量标定值计算实时排放偏差率。
在本发明的实施例中，实时排放偏差率为发动机实际运行过程中的实时累积量相对于EGR正常运行工况下SCR上游氮氧化物的累积量标定值的偏差率。例如，可将实时累积量与第一累积量标定值之间的比值确定为实时排放偏差率。
S502：获取至少两个预设偏差率阈值。
其中，预设偏差率阈值为两个不同氮氧化物排放超标成因之间的边界阈值。
S503：对实时排放偏差率与至少两个预设偏差率阈值进行比对，根据比对结果确定氮氧化物排放超标成因。
示例性地，以设置两个预设偏差率阈值为例，两个预设偏差率阈值可对应划分三种氮氧化物排放超标成因。对实时排放偏差率与两个预设偏差率阈值进行比对，通过实时排放偏差率所在的区间确定氮氧化物排放超标成因。
一实施例中，第一预设偏差率阈值可为小于或者等于SCR转换效率下限阈值的任一值；第二预设偏差率阈值可为大于第一预设偏差率阈值，且第二预设偏差率阈值小于累积量标定值的最大偏差率的任一值。
可选地，图5为本发明实施例一提供的第四种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图，在图4所示实施例的基础上，示例性地示出了一种排放超标成因诊断的具体实施方式。
如图5所示，对实时排放偏差率与至少两个预设偏差率阈值进行比对，根据比对结果确定氮氧化物排放超标成因，具体包括如下步骤：
S5031：判断实时排放偏差率是否小于或者等于第一预设偏差率阈值。
若实时排放偏差率小于或者等于第一预设偏差率阈值，则执行步骤S5032；若实时排放偏差率大于第一预设偏差率阈值，则执行步骤S5033。
S5032：判定排放超标成因是SCR系统故障。
S5033：判断实时排放偏差率是否小于或者等于第二预设偏差率阈值。
若实时排放偏差率大于第一预设偏差率阈值，且实时排放偏差率小于或者等于第二预设偏差率阈值，则执行步骤S5034；若实时排放偏差率大于第二预设偏差率阈值，则执行步骤S5035。
S5034：判定排放超标成因是EGR系统故障与SCR系统故障。
S5035：判断实时排放偏差率是否小于或者等于最大偏差率。
其中，最大偏差率可根据EGR关闭工况下SCR上游氮氧化物的第二累积量标定值与EGR正常运行工况下SCR上游氮氧化物的第一累积量标定值之间的比值计算得到。
若实时排放偏差率大于第二预设偏差率阈值，且实时排放偏差率小于或者等于最大偏差率，则执行步骤S5036；若实时排放偏差率大于最大偏差率，则执行步骤S5037。
S5036：判定排放超标成因是EGR系统故障。
S5037：发出质量积分异常警示。
示例性地，若定义发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量为M0,EGR正常运行工况下SCR上游氮氧化物的第一累积量标定值为M1, EGR关闭工况下SCR上游氮氧化物的第二累积量标定值为M2，则实时排放偏差率可表示为M0/M1。以第一预设偏差率阈值设置为1.2，第二预设偏差率阈值设置为1.5为例，当M0/M1小于或者等于1.2时，说明发动机原排数据相对于EGR正常运行工况下的偏差率处于±20%的范围内，此时，判定EGR系统无故障，氮氧化物排放超标成因是SCR系统故障；当M0/M1大于1.2，且M0/M1小于或者等于1.5时，说明发动机原排数据相对于EGR正常运行工况下的偏差率高20%至50%，此时，可判定氮氧化物排放超标成因由SCR系统故障与EGR系统故障共同组成；当M0/M1大于1.5，且M0/M1小于或者等于M2/M1时，说明发动机原排数据相对于EGR正常运行工况下的偏差率高50%以上，此时，可判定氮氧化物排放超标成因是EGR系统故障；当M0/M1大于M2/M1时，说明数据存在异常，发出质量积分异常警示。由此，通过标定建立氮氧化物排放超标成因的边界阈值，通过简单计算和数据比对即可快速准确定位氮氧化物排放超标成因，有利于简化诊断算法，提高排放异常诊断效率。
可选地，图6为本发明实施例一提供的第五种替代实施例的氮氧化物排放控制诊断方法的流程图，在图1所示实施例的基础上，示例性地示出了一种触发排放超标成因诊断的具体实施方式。
如图6所示，根据SCR转化效率和监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断，具体包括以下步骤：
S201：判断SCR转化效率是否低于SCR转换效率下限阈值。
若SCR转化效率低于SCR转换效率下限阈值，则执行步骤S202；若SCR转化效率大于或者等于SCR转换效率下限阈值，则返回步骤S1。
S202：获取SCR上游排气温度和排气流量的监控数据。
S203：对排气温度和排气流量与预设监控阈值进行比对，确定是否触发氮氧化物排放超标成因诊断。
具体地，预设监控阈值可根据发动机机型标定建立，对其具体数值不作限定。若SCR转化效率低于SCR转换效率下限阈值，且排气温度和排气流量达到预设监控阈值，则触发氮氧化物排放超标成因诊断，执行后续步骤S3；若SCR转化效率大于或者等于SCR转换效率下限阈值，或者排气温度和排气流量任一项未达到预设监控阈值，则不触发氮氧化物排放超标成因诊断，返回执行步骤S1。通过在氮氧化物排放超标成因诊断触发条件中增加排气温度和排气流量条件，避免运行工况不满足条件时诊断误动作，有利于提高诊断运行可靠性和准确性。
实施例二
基于同一发明构思，本发明实施例二提供了一种氮氧化物排放控制诊断装置，用于执行上述任一实施例提供的氮氧化物排放控制诊断方法。
图7为本发明实施例二提供的一种氮氧化物排放控制诊断装置的结构示意图。如图7所示，该诊断装置包括：
检测单元100，用于获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据；
诊断触发单元200，用于根据SCR转化效率和监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断；
第一计算单元300，用于获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量；
第二计算单元400，用于基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值；
诊断解析单元500，用于根据实时累积量和累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因。
可选地，第二计算单元400用于获取发动机的基础标定参数和EGR标定参数，EGR标定参数包括EGR正常控制参数和EGR关闭控制参数；基于基础标定参数和EGR正常控制参数获取第一累积量标定值，并基于基础标定参数和EGR关闭控制参数获取第二累积量标定值；其中，第二累积量标定值大于第一累积量标定值。
可选地，基于基础标定参数和EGR正常控制参数获取第一累积量标定值，并基于基础标定参数和EGR关闭控制参数获取第二累积量标定值，包括：基于基础标定参数和EGR正常控制参数建立第一SCR上游氮氧化物质量流量模型，并基于基础标定参数和EGR关闭控制参数建立第二SCR上游氮氧化物质量流量模型；获取预设积分区间；基于预设积分区间对第一SCR上游氮氧化物质量流量模型进行积分，确定第一累积量标定值；基于预设积分区间对第二SCR上游氮氧化物质量流量模型进行积分，确定第二累积量标定值。
可选地，基础标定参数包括：发动机标定转速和发动机标定循环油量。
可选地，诊断解析单元500用于根据实时累积量和累积量标定值计算实时排放偏差率；获取至少两个预设偏差率阈值；对实时排放偏差率与至少两个预设偏差率阈值进行比对，根据比对结果确定氮氧化物排放超标成因。
可选地，至少两个预设偏差率阈值包括第一预设偏差率阈值和第二预设偏差率阈值；其中，第一预设偏差率阈值小于或者等于SCR转换效率下限阈值；第二预设偏差率阈值大于第一预设偏差率阈值，且第二预设偏差率阈值小于累积量标定值的最大偏差率。
可选地，对实时排放偏差率与至少两个预设偏差率阈值进行比对，根据比对结果确定氮氧化物排放超标成因，包括：判断实时排放偏差率是否小于或者等于第一预设偏差率阈值；若实时排放偏差率小于或者等于第一预设偏差率阈值，则判定排放超标成因是SCR系统故障；在实时排放偏差率大于第一预设偏差率阈值之时，判断实时排放偏差率是否小于或者等于第二预设偏差率阈值；若实时排放偏差率大于第一预设偏差率阈值，且实时排放偏差率小于或者等于第二预设偏差率阈值，则判定排放超标成因是EGR系统故障与SCR系统故障；在实时排放偏差率大于第二预设偏差率阈值之时，判断实时排放偏差率是否小于或者等于最大偏差率；若实时排放偏差率大于第二预设偏差率阈值，且实时排放偏差率小于或者等于最大偏差率，则判定排放超标成因是EGR系统故障。
可选地，诊断触发单元200用于判断SCR转化效率是否低于SCR转换效率下限阈值；若SCR转化效率低于SCR转换效率下限阈值，则获取SCR上游排气温度和排气流量的监控数据；对排气温度和排气流量与预设监控阈值进行比对，确定是否触发氮氧化物排放超标成因诊断。
本发明实施例所提供的氮氧化物排放控制诊断装置可执行本发明任意实施例所提供的氮氧化物排放控制诊断方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
基于上述任一实施例，本发明实施例三提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述氮氧化物排放控制诊断方法。
图8示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如氮氧化物排放控制诊断方法。
在一些实施例中，氮氧化物排放控制诊断方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的氮氧化物排放控制诊断方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行氮氧化物排放控制诊断方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氮氧化物排放控制诊断方法，其特征在于，包括：
获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据；
根据所述SCR转化效率和所述监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断；
获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量；
基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值；
根据所述实时累积量和所述累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因；
其中，所述根据所述SCR转化效率和所述监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断，包括：
判断所述SCR转化效率是否低于SCR转换效率下限阈值；
若所述SCR转化效率低于SCR转换效率下限阈值，则获取SCR上游排气温度和排气流量的监控数据；
对所述排气温度和所述排气流量与预设监控阈值进行比对，确定是否触发氮氧化物排放超标成因诊断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值，包括：
获取发动机的基础标定参数和EGR标定参数，所述EGR标定参数包括EGR正常控制参数和EGR关闭控制参数；
基于所述基础标定参数和所述EGR正常控制参数获取第一累积量标定值，并基于所述基础标定参数和所述EGR关闭控制参数获取第二累积量标定值；
其中，所述第二累积量标定值大于所述第一累积量标定值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述基础标定参数和所述EGR正常控制参数获取第一累积量标定值，并基于所述基础标定参数和所述EGR关闭控制参数获取第二累积量标定值，包括：
基于所述基础标定参数和所述EGR正常控制参数建立第一SCR上游氮氧化物质量流量模型，并基于所述基础标定参数和所述EGR关闭控制参数建立第二SCR上游氮氧化物质量流量模型；
获取预设积分区间；
基于所述预设积分区间对所述第一SCR上游氮氧化物质量流量模型进行积分，确定所述第一累积量标定值；
基于所述预设积分区间对所述第二SCR上游氮氧化物质量流量模型进行积分，确定所述第二累积量标定值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基础标定参数包括：发动机标定转速和发动机标定循环油量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时累积量和所述累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因，包括：
根据所述实时累积量和所述累积量标定值计算实时排放偏差率；
获取至少两个预设偏差率阈值；
对所述实时排放偏差率与所述至少两个预设偏差率阈值进行比对，根据比对结果确定所述氮氧化物排放超标成因。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少两个预设偏差率阈值包括第一预设偏差率阈值和第二预设偏差率阈值；
其中，所述第一预设偏差率阈值小于或者等于SCR转换效率下限阈值；
所述第二预设偏差率阈值大于所述第一预设偏差率阈值，且所述第二预设偏差率阈值小于所述累积量标定值的最大偏差率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述实时排放偏差率与所述至少两个预设偏差率阈值进行比对，根据比对结果确定所述氮氧化物排放超标成因，包括：
判断所述实时排放偏差率是否小于或者等于所述第一预设偏差率阈值；
若所述实时排放偏差率小于或者等于所述第一预设偏差率阈值，则判定排放超标成因是SCR系统故障；
在所述实时排放偏差率大于所述第一预设偏差率阈值之时，判断所述实时排放偏差率是否小于或者等于所述第二预设偏差率阈值；
若所述实时排放偏差率大于所述第一预设偏差率阈值，且所述实时排放偏差率小于或者等于所述第二预设偏差率阈值，则判定排放超标成因是EGR系统故障与SCR系统故障；
在所述实时排放偏差率大于所述第二预设偏差率阈值之时，判断所述实时排放偏差率是否小于或者等于所述最大偏差率；
若所述实时排放偏差率大于所述第二预设偏差率阈值，且所述实时排放偏差率小于或者等于所述最大偏差率，则判定排放超标成因是EGR系统故障。
8.一种氮氧化物排放控制诊断装置，其特征在于，用于执行权利要求1-7中任一项所述的氮氧化物排放控制诊断方法，所述诊断装置包括：
检测单元，用于获取发动机实际运行过程中的SCR转化效率和SCR上游排气监控数据；
诊断触发单元，用于根据所述SCR转化效率和所述监控数据触发氮氧化物排放超标成因诊断；
第一计算单元，用于获取发动机实际运行过程中的SCR上游氮氧化物的实时累积量；
第二计算单元，用于基于多种EGR标定工况下的氮氧化物排放数据获取SCR上游氮氧化物的累积量标定值；
诊断解析单元，用于根据所述实时累积量和所述累积量标定值确定氮氧化物排放超标成因；
其中，所述诊断触发单元用于判断所述SCR转化效率是否低于SCR转换效率下限阈值；若所述SCR转化效率低于SCR转换效率下限阈值，则获取SCR上游排气温度和排气流量的监控数据；对所述排气温度和所述排气流量与预设监控阈值进行比对，确定是否触发氮氧化物排放超标成因诊断。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的氮氧化物排放控制诊断方法。
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