一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术请求保护一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法和装置，通过在柴油车的OBD诊断接口安装车载终端在线监控系统，实时采集柴油车运行参数，GPRS技术实时上传到云监测平台，并实时保存到数据库，实现对柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况进行动态诊断和提取。本发明专利技术提出基于车载终端在线监控系统实现动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法和装置，为企业针对柴油车实际运行的NOX高排放恶劣工况区进行优化标定提供技术支持，不仅能更加高效地监管柴油车的NOX排放，提高全社会的环境保护能力，积极地推动汽车相关产品的优化升级，对汽车产业水平的整体提升具有积极的促进作用。

A Method and Device for Dynamic Diagnosis and Extraction of NOX High Emission and Severe Working Conditions of Diesel Vehicles in Actual Operation

The invention requests to protect a method and device for dynamically diagnosing and extracting NOx high emission bad working conditions of diesel vehicles in actual operation. By installing on-line monitoring system of on-board terminal on OBD diagnostic interface of diesel vehicles, real-time collecting operation parameters of diesel vehicles, real-time uploading of GPRS technology to cloud monitoring platform, and real-time saving to database, the method realizes NOX high emission bad workers in actual operation of diesel vehicles. Conditions were dynamically diagnosed and extracted. The method and device of realizing dynamic diagnosis and extracting NOX high-emission bad working conditions of diesel vehicles based on on on-line monitoring system of vehicle terminal are proposed. It provides technical support for enterprises to optimize calibration of NOX high-emission bad working conditions of diesel vehicles in actual operation. It can not only monitor NOX emission of diesel vehicles more efficiently, but also improve the environmental protection ability of the whole society. To promote the optimization and upgrading of automobile-related products has a positive role in promoting the overall level of the automobile industry.

【技术实现步骤摘要】
一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法和装置
本专利技术是一种基于车载终端在线监控系统实现动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法和装置，属于柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况动态诊断和提取技术。
技术介绍
目前，我国面临最严重问题就是环境污染的问题，最受关注的就是大气污染。大气污染与人民的日常生活息息相关，直接或间接的对人民的身体造成伤害。大气污染的主要来源：燃料燃烧、工业生产过程的排放、交通运输过程的排放、农业活动排放。其中交通运输中的机动车尾气污染量所占比例超过20％，对于一些污染大气的特殊污染物，机动车尾气污染量占比会更大，在北京、上海、杭州和深圳的机动车排放成为首要来源，占比分别达到31.1％、29.2％、28.0％和41.0％。根据环保部出台的《中国机动车环境管理年报》(2017)数据，2016年我国机动车NOX排放577.8万吨，颗粒物53.4吨，汽车是机动车污染排放总量的主要贡献者，氮氧化物NOX和颗粒物PM超过90％。按燃料分类，全国柴油车排放的NOX接近汽车排放总量的70％左右，PM超过90％。在2017年的大气防治计划中，环保管理部门提出强化对营运车辆的环保监管，积极推进柴油车加装具备实时诊断功能的车载远程通讯终端(OBD+GPRS)；针对现阶段国四、国五车辆恶意篡改OBD、柴油车解除限扭功能、不添加车用尿素等导致排放控制系统失效的恶意违法行为。而在国六重型排放法规和相关法规制定中，也特别地体现了对这些方面的重视，除PEMS实际道路测试成为基本要求之外，考虑到客观上排放控制系统失效确实不易被察觉，特别增加了车辆远程排放管理的要求，以便及时发现、维护以减少排放超排量。我国一直在采取各种方法和措施监管机动车实际排放，陆续颁布了多项汽车排放法规，特别是在2017年，国家政府或地方政府紧密发布或即将发布的与柴油车实际排放监管相关的标准文件或征求意见稿多达八项。其中，在2017年4月，GB3847发布征求意见稿；7月，发布HJ845-2017《在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求》；10月，发布HJ857-2017《重型柴油车、气体燃料车排气污染物车载测量方法及技术要求》；特别是在2017年12月，北京环保局同时发布了DB11/965-2017《重型汽车排气污染物排放限值及测量方法(车载法第IV、V阶段)》、DB11/1475-2017《重型汽车排气污染物排放限值及测量方法(OBD法第Ⅳ、Ⅴ阶段)》、DB11/1476-2017《重型汽车氮氧化物快速检测方法及排放限值》，并于2017年12月20实施。这些标准法规都涉及到柴油车实际运行排放的检测，表明环保部门对柴油车的实际排放监管越来越重视，也越来越严格。这些法规的实施对柴油车的实际排放形成了全方位监管。机动车污染排放控制的管理重点已基本转向实际运行监管，正在逐渐形成全时空、多种检测技术的监控网络。应对这种趋势，对企业而言，现阶段重型国四、国五柴油车就要应对政府部门的实时排放监管的要求，重型国六的法规要求更多、更复杂。目前，极可能存在情况，发动机实验室台架、整车PEMS认证都通过了，但可能在经过遥测点位超标或者在某些地域某个时刻的瞬间工况浓度超过排放限值而判为超标。现在的趋势是要求车辆在全工况符合监管要求，车辆在实际运行中的排放情况存在很多未知，而这些未知可能是柴油车超标的最大风险。因而，应对政府全时空下的柴油车NOX排放达标监管，了解柴油车实际运行NOX排放情况，并针对可能发生超标风险的NOX高排放恶劣工况进行实时动态诊断和提取，以达到针对NOX高排放恶劣工况区域进行控制策略优化的目的，对企业显得尤为重要。本专利技术主要结合法规HJ857-2017《重型柴油车、气体燃料车排气污染物车载测量方法及技术要求》、DB11/965-2017《重型汽车排气污染物排放限值及测量方法(车载法第Ⅳ、Ⅴ阶段)》、DB11/1475-2017《重型汽车排气污染物排放限值及测量方法(OBD法第Ⅳ、Ⅴ阶段)》和DB11/1476-2017《重型汽车氮氧化物快速检测方法及排放限值》中的限值要求，不同标准对NOX排放的限值要求，见表1。本专利技术利用车载终端在线监控系统监测柴油车实际运行的工况、NOX浓度等参数，专利技术一种动态诊断NOX排放存在超标风险的方法，并实时动态诊断和提取NOX高排放的恶劣工况，为针对NOX高排放恶劣工况区域进行控制策略优化提供技术支持。表1不同法规的测试方法和限值要求
技术实现思路
为了对柴油车实际运行NOX排放情况进行更好的追踪记录，并针对可能发生超标风险的NOX高排放恶劣工况进行实时动态诊断和提取，本专利技术请求保护一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法和装置。本专利技术首先请求保护一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：A：柴油车的OBD诊断接口安装的车载终端在线监控系统实时采集柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号；B：采集的柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号通过GPRS技术实时上传到云监测平台；C：根据在云监测平台中设计的柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的诊断模型，诊断NOX高排放片段；D：根据在云监测平台中设计的自动提取NOX高排放恶劣工况的计算模型将所述NOX高排放片段存入数据库，形成NOX排放恶劣工况库。优选的，所述步骤A中实时采集柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号的数据采集及采集频率要求应满足：车速的采集数据频率为1Hz。进一步地，所述步骤B中的所述云监测平台能实时动态诊断车载终端在线监测系统数据信号的真实性、诊断柴油车实际运行NOX高排放、提取NOX高排放恶劣工况、进行恶劣工况的存储。同时，所述步骤B中的所述云监测平台还可以对采集的数据信息合理性进行诊断，包括行驶车速、发动机转速、NOX浓度数据有效性数据参数进行判断，并实时监测NOX浓度数据的随车速、SCR入口温度的变化情况，甄别是否存在OBD篡改等行为。优选的，所述步骤B中的所述云监测平台还可以对NOX传感器电路连接故障进行自我诊断；基于OBD诊断接口采集的CAN总线信息来判断NOX传感器是否有电路连接的故障；所述故障包括短路故障、开路故障、传感器供电电压是否在合理范围内、NOX信号是否超过NOX的最大可信值。本专利技术还请求保护一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的装置，其特征在于，包括：车载在线监控系统、云监测平台和数据库存库，其中，车载在线监控系统安装在柴油车的OBD诊断接口处，用于实时采集柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号；云监测平台能够实现对所述车载在线监控系统采集数据的接收、诊断、提取工况、数据库存储功能，接收采集的柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号通过GPRS技术的实时上传，并且进一步根据云监测平台内部设计的柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的诊断模型，诊断NOX高排放片段，存储根据在云监测平台中设计的自动提取NOX高排放恶劣工况的计算模型得到的NOX高排放片段，形成NOX排放恶劣工况库。本专利技术针对多项法规中提出的柴油车实际运行NOX排放限值要求，为企业针对NO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：A：柴油车的OBD诊断接口安装的车载终端在线监控系统实时采集柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号；B：采集的柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号通过GPRS技术实时上传到云监测平台；C：根据在云监测平台中设计的柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的诊断模型，诊断NOX高排放片段；D：根据在云监测平台中设计的自动提取NOX高排放恶劣工况的计算模型将所述NOX高排放片段存入数据存储空间，形成NOX排放恶劣工况库。

【技术特征摘要】
1.一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：A：柴油车的OBD诊断接口安装的车载终端在线监控系统实时采集柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号；B：采集的柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号通过GPRS技术实时上传到云监测平台；C：根据在云监测平台中设计的柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的诊断模型，诊断NOX高排放片段；D：根据在云监测平台中设计的自动提取NOX高排放恶劣工况的计算模型将所述NOX高排放片段存入数据存储空间，形成NOX排放恶劣工况库。2.如权利要求1所述的一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：所述步骤A中实时采集柴油车实际运行的车速、柴油机运行状态参数、NOX浓度信号的数据采集及采集频率要求应满足：车速的采集数据频率为1Hz。3.如权利要求1所述的一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：所述步骤B中的所述云监测平台能实时动态诊断车载终端在线监测系统数据信号的真实性、诊断柴油车实际运行NOX高排放、提取NOX高排放恶劣工况、进行恶劣工况的存储。4.如权利要求3所述的一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：所述步骤B中的所述云监测平台还可以对采集的数据信息合理性进行诊断，包括行驶车速、发动机转速、NOX浓度数据有效性数据参数进行判断，并实时监测NOX浓度数据的随车速、SCR入口温度的变化情况，甄别是否存在OBD篡改等行为。5.如权利要求3所述的一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：所述步骤B中的所述云监测平台还可以对NOX传感器电路连接故障进行自我诊断；基于OBD诊断接口采集的CAN总线信息来判断NOX传感器是否有电路连接的故障；所述故障包括短路故障、开路故障、传感器供电电压是否在合理范围内、NOX信号是否超过NOX的最大可信值。6.如权利要求1所述的一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的方法，其特征在于：所述C中根据在云监测平台中设计的柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的诊断模型，诊断NOX高排放片段包括诊断算法①和诊断算法②两种，两种算法同时诊断NOX高排放工况，至少通过一种算法诊断出来的NOX高排放工况，即可判定为NOX高排放工况；其中诊断算法1包括：步骤1.1：微观运行模态工况划分；步骤1.2：计算短工况NOX归一化C-WTVC的NOX比排放；步骤1.3：计算NOX相对排放因子；步骤1.4：高油耗片段诊断；诊断算法2包括：诊断瞬时NOX浓度CNOx排放超标工况。7.一种动态诊断、提取柴油车实际运行NOX高排放恶劣工况的装置，其特征在于，包括：车载在线监控系统、云监测平台和数据库存库，其中，车载在线监控系统安装在柴油车的OBD诊断接口处，用于实时采集柴油车实际运行的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯谦，李孟良，李菁元，王长园，秦孔建，曹丽娟，贺可勋，银增辉，王凤滨，王计广，吕赫，方熙宇，沈姝，刘辰，汪洋，安晓盼，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12