利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，包括以下步骤：读入远程排放终端产生的数据，并导入发动机基准扭矩；数据清洗，完成有效数据提取；采用移动窗口法计算SCR转化效率，本发明专利技术利用现行柴油车排放标准要求上传的数据项作为基础，不需要增加额外的数据项，也不需要增加测试设备，成本零增加，既可以帮助监管部门加大监管力度和覆盖范围，又可以帮助发动机生产厂家节省昂贵测试设备费用；通过对上传的数据进行清理和处理，建立SCR效率评估模型，可以有效监控在用车的SCR效率，间接实现对在用车的实际道路NOx排放监控，可快速识别NOx超标嫌疑车辆，及时进行问题追踪及整改。问题追踪及整改。问题追踪及整改。

【技术实现步骤摘要】
利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法


[0001]本专利技术属于车辆SCR效率监控
，具体为一种利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法。

技术介绍

[0002]在全球对发动机排放限值要求越来越严苛的情况下，选择性催化反应(Selective Catalytic Reduction，SCR)已经成为降低柴油车NOx排放的常规手段，在柴油机产品开发过程中，SCR标定是最重要的内容之一，SCR标定过程复杂，目的是保证产品在检验检测的各项型式试验过程中满足法规要求，然而，由于实际道路路况复杂多样，驾驶员驾驶习惯也不尽相同，柴油机的排放检测的型式试验NOx排放并不能完全代表在用车的实际道路NOx排放，并且，即使新车的NOx排放检测合格，车辆在长时间使用后SCR可能发生老化，存在很高的NOx超标风险。
[0003]2018年8月发布GB17691
‑
2018《重型柴油车污染物排放限值及测试方法(中国第六阶段)》对柴油车远程监控平台提出明确要求，从6b阶段开始，生产企业应保证车辆在全寿命期内，要求进行排放数据发送，由生态环境主管部门和生产企业进行接收，并利用这些数据对在用车的排放进行监管。

技术实现思路
：
[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，解决了
技术介绍
中提到的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了技术方案：
[0006]一种利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、读入远程排放终端产生的数据，并导入发动机基准扭矩；
[0008]S2、通过数据清洗单元，去除远程排放终端数据中存在的无效数据以及错误数据，完成有效数据提取；
[0009]S3、采用移动窗口法计算，按照时间序列将车辆运行的有效数据划分成连续的窗口，根据SCR上游和下游的NOx传感器测量值计算每个窗口内的转化效率，移动窗口的大小根据SCR上游NOx质量积分值确定，当NOx质量积分到一定阈值时计算一次SCR转化效率；
[0010]S4、判定SCR效率是否正常。
[0011]作为优选，所述S1中远程排放终端包括数据处理单元、数据采集模块、数据类型检测模块、数据分类模块和网络通信模块，所述数据采集单元用于采集汽车排放参数，并将采集到的燃比、燃料流速和行驶距离发送给数据类型检测模块；所述数据类型检测模块用于根据排放参数检测燃油类型，并将判断结果发送给数据分类模块；所述数据分类模块用于根据判断结果将不同燃油类型的数据进行区别归类；所述网络通讯模块用于将远程排放终端与监控客户端建立远程通信，实现车辆行驶数据的传输。
[0012]作为优选，所述S2中数据清洗单元包括数据提取模块、数据解码模块、真伪验证模
块、数据分析模块和数据清理单元，所述数据提取模块用于提取远程排放终端中汇总的汽车排放参数数据，并将数据发送给数据解码模块；所述数据解码模块用于将接收的数据解码，并将解码后的数据发送给真伪验证模块；所述真伪验证模块用于对数据的真伪进行验证，并将验证后的数据发送给数据分析模块；所述数据分析模块用于对数据进行分析，判断数据的类型，并将数据发送给数据清理单元，所述数据清理单元用于将不符合检测的数据从系统中清除。
[0013]作为优选，所述S2中无效数据包括以下内容：
[0014]A、环境条件不适合：高原环境下发动机燃烧发生恶化，导致SCR转化效率发生异常；
[0015]B、NOx传感器露点检测未完成：依据SCR前、后NOx传感器的测量值，在NOx传感器露点检测完成之前，NOx传感器测量值为假值，不能用于SCR转化效率的计算；
[0016]C、SCR工作条件不适合：根据还原剂和SCR催化剂的特性，温度较低还原剂参与反应，或SCR转化效率较低，而温度超过一定数值后进入DPF再生过程，导致SCR转化效率低，SCR处于不正常的工作条件下，不适合进行SCR效率的计算；
[0017]D、排气流量不适合：不适合的空速范围导致SCR转化效率下降，且空速受排气流量或进气流量影响，排气流量或进气流量与发动机转速和扭矩关系密切，产生的数据不适合进行SCR效率的计算。
[0018]作为优选，所述S3中积分的阈值需根据机型的基准扭矩对积分阈值做归一化处理
[0019]所述积分的阈值的计算公式为：m
lmt
＝a*T
std
[0020]其中，m
lmt
为NOx质量积分的阈值，单位为g；T
std
为发动机基准扭矩，单位为N
·
m；a为调节系数，单位为g/(N
·
m)，一般取值范围为0.05
‑
0.1。
[0021]作为优选，所述S3中NOx测量值为浓度，且质量积分阈值的测量值为重量，所述NOx浓度转换为质量流量的计算公式为：
[0022]mf
NOx
＝c
NOx
*46*(mf
air
+mf
fuel
*0.835)*277.78/29/1000000000
[0023]其中，mf
NOx
为NOx的质量流量，单位为g/s；c
NOx
为NOx传感器测量值，单位为ppm；mf
air
为进气流量，单位为kg/h；mf
fuel
为燃油流量，单位为L/h。
[0024]作为优选，所述数据采集模块的频率为1Hz，当mf
NOx
积分值超过m
lmt
时计算一次SCR效率，其计算公式为：
[0025]eff
SCR
＝(m
NOx
_
up
‑
m
NOx
_
down
)/m
NOx
_
up
*100％
[0026]其中，ef
fSCR
为SCR的转化效率，单位为％；m
NOx_up
为SCR上游NOx质量积分值，单位为g；m
NOx_down
为SCR下游NOx质量积分值，单位为g。
[0027]作为优选，所述S4中对SCR效率是否正常判定的公式为：
[0028]eff
SCR
≥eff
norm
*b，效率正常
[0029]eff
SCR
<eff
norm
*b，效率低
[0030]其中，eff
norm
为SCR正常工作时的一般转化效率，为了防止误判，加入调节系数b，b取值范围为0.75～0.85.
[0031]作为优选，所述S4中计算SCR效率时，须参考OBD数据流，若存在NOx控制系统的相关故障，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读入远程排放终端产生的数据，并导入发动机基准扭矩；S2、通过数据清洗单元，去除远程排放终端数据中存在的无效数据以及错误数据，完成有效数据提取；S3、采用移动窗口法计算，按照时间序列将车辆运行的有效数据划分成连续的窗口，根据SCR上游和下游的NOx传感器测量值计算每个窗口内的转化效率，移动窗口的大小根据SCR上游NOx质量积分值确定，当NOx质量积分到一定阈值时计算一次SCR转化效率；S4、判定SCR效率是否正常。2.根据权利要求1所述的利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，其特征在于，所述S1中远程排放终端包括数据处理单元、数据采集模块、数据类型检测模块、数据分类模块和网络通信模块，所述数据采集单元用于采集汽车排放参数，并将采集到的燃比、燃料流速和行驶距离发送给数据类型检测模块；所述数据类型检测模块用于根据排放参数检测燃油类型，并将判断结果发送给数据分类模块；所述数据分类模块用于根据判断结果将不同燃油类型的数据进行区别归类；所述网络通讯模块用于将远程排放终端与监控客户端建立远程通信，实现车辆行驶数据的传输。3.根据权利要求1所述的利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，其特征在于，所述S2中数据清洗单元包括数据提取模块、数据解码模块、真伪验证模块、数据分析模块和数据清理单元，所述数据提取模块用于提取远程排放终端中汇总的汽车排放参数数据，并将数据发送给数据解码模块；所述数据解码模块用于将接收的数据解码，并将解码后的数据发送给真伪验证模块；所述真伪验证模块用于对数据的真伪进行验证，并将验证后的数据发送给数据分析模块；所述数据分析模块用于对数据进行分析，判断数据的类型，并将数据发送给数据清理单元，所述数据清理单元用于将不符合检测的数据从系统中清除。4.根据权利要求1所述的利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，其特征在于，所述S2中无效数据包括以下内容：A、环境条件不适合：高原环境下发动机燃烧发生恶化，导致SCR转化效率发生异常；B、NOx传感器露点检测未完成：依据SCR前、后NOx传感器的测量值，在NOx传感器露点检测完成之前，NOx传感器测量值为假值，不能用于SCR转化效率的计算；C、SCR工作条件不适合：根据还原剂和SCR催化剂的特性，温度较低还原剂参与反应，或SCR转化效率较低，而温度超过一定数值后进入DPF再生过程，导致SCR转化效率低，SCR处于不正常的工作条件下，不适合进行SCR效率的计算；D、排气流量不适合：不适合的空速范围导致SCR转化效率下降，且空速受排气流量或进气流量影响，排气流量或进气流量与发动机转速和扭矩关系密切，产生的数据不适合进行SCR效率的计算。5.根据权利要求1所述的利用远程排放管理终端数据监控在用车SCR效率的方法，其特征在于，所述S3中积分的阈值需根据机型的基准扭矩对积分阈值做归一化处理：所述积分的阈值的计算公式为：m
lmt
＝a*T
std
其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴毅强，刘春涛，张帆，秦静，施泰峰，李志强，吴春玲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：