具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

柴油机在运行过程中会产生有公害的氮氧化合物(NO_X)，为满足柴油机法定的排放要求，现有柴油机的后处理系统中大多都安装了选择性催化还原单元(SelectiveCatalystic Reduction,SCR)。该选择性催化还原单元通过向安装在柴油机排气管路中的催化剂喷射尿素水溶液来将氮氧化合物还原为无公害的氮气。

根据法规要求，柴油机控制器(Engine control Unit，简称ECU)需要对柴油机SCR的NO_X转为氮气的效率(即SCR是否为良件)进行实时诊断，并规定在检测到NO_X排放超过预设限值时，需要警告SCR出现转化效率低的故障(即SCR为劣化件)。现有的SCR故障诊断方法只是对单个信息采集时间窗口内的SCR转换效率进行计算，再用计算得到的结果进行简单判断以确定SCR是否出现故障。这种SCR故障诊断方法容易报出虚警(SCR为良件却报警SCR故障)，或者在SCR真正故障的时候不报警。

具体的，现有的SCR故障诊断只依赖于单个信息采集时间窗口，而SCR是否故障的判断受SCR所处环境、SCR劣化、用于SCR中气体浓度检测的传感器误差、SCR控制偏差等多方面干扰因素的影响，利用单个信息采集时间窗口内的SCR转换效率判断SCR是否出现故障，容易因为这些干扰因素的影响而出现虚警或不报警的情况。例如，为良件的SCR转化效率受到SCR所处环境、SCR劣化、用于SCR中气体浓度检测的传感器误差等因素的影响，导致误诊SCR为劣化件。SCR为劣化件却没有报警SCR故障的情况是由于劣化件SCR转化效率适应于SCR所处环境、SCR劣化、用于SCR中气体浓度检测的传感器误差等因素，导致SCR转化效率符合法规要求。

因此，现有的SCR转化效率(SCR是否为劣化件)的诊断方法输出的诊断结果是不准确的，如何提高SCR转换效率(SCR是否为劣化件)的诊断结果，仍然是亟待解决的问题。

基于此，本申请提供一种SCR故障诊断方法和装置，根据N个信息采集时间窗口(N为大于1的整数)对应的SCR为劣化件的概率因子确定SCR是否故障。相比于现有技术中仅针对单个信息采集时间窗口对应的SCR转换效率值来确定SCR是否故障的方法，本申请提供的利用概率因子确定SCR是否故障的方法更进一步得规避了SCR实际运行中的干扰因素对于SCR故障诊断的影响。因此，可以更准确得对SCR是否故障进行诊断，提高了SCR故障诊断的准确性。

本申请提供的SCR故障诊断方法应用于电子设备，该电子设备例如柴油机控制器(Engine control Unit，简称ECU)。图1为本申请提供的SCR故障诊断方法的应用示意图，图中，柴油机的选择性催化还原单元(Selective Catalystic Reduction,SCR)上游和下游均设置有传感器，该传感器采集的数据传输至该电子设备。该电子设备通过该传感器采集SCR上游和下游的氮氧化合物浓度、质量、质量流量等数据。

请参见图2，本申请实施例一提供一种SCR故障诊断方法，应用于柴油机控制器ECU，该方法包括：

S210，获取该待检测选择性催化还原单元SCR的转换效率计算参数，该转换效率计算参数包括：N个信息采集时间窗口内该待检测SCR下游的氮氧化合物质量流量、N个信息采集时间窗口内该待检测SCR上游的氮氧化合物质量流量、N个信息采集时间窗口的起始时间点和结束时间点；N为大于1的整数。

信息采集时间窗口具有起始时间点和结束时间点，也可以理解为信息采集时间区间。在进行待检测SCR的信息采集时，是基于多个信息采集时间窗口进行分次采集的，即，每个信息采集时间窗口下都会采集到属于本信息采集时间窗口的SCR信息。该SCR信息例如以上描述的SCR中上游和下游的氮氧化合物浓度、质量、质量流量等数据，该SCR信息是随着时间变化而变化的，因此每个信息采集时间窗口中采集的具体数值会存在差异。

优选的，本实施例中的信息采集时间窗口的时长，即起始时间点和结束时间点之间的时间差可以是十几分钟。

该待检测SCR上游可以理解为该待检测SCR的进气口，该待检测SCR下游可以理解为待检测SCR的出气口，该待检测SCR上游和下游都设置有传感器，传感器的具体设置位置可以根据实际需要选择。具体的，该待检测SCR上游和该待检测SCR下游设置的传感器均采集氮氧化合物摩尔浓度和氮氧化合物总排气摩尔量。将采集到的氮氧化合物摩尔浓度、氮氧化合物总排气摩尔量和氮氧化合物摩尔质量相乘可以得到氮氧化合物的质量流量。

可选的，为了使得该待检测的SCR的转换效率参数更加符合该待检测的SCR本身的运行能力影响，而更少得受外界干扰因素影响，可以当该待检测SCR处于预设运行条件时，获取待检测SCR的转换效率计算参数。该预设运行条件至少包括：该待检测SCR上游排气温度在预设温度阈值内、该待检测SCR中的体积空速在预设体积空速内、该待检测SCR上游氮氧化物浓度在预设浓度范围内。该预设温度阈值、该预设体积空速和该预设浓度范围均可以根据实际需要设置，本申请不做限定。

S220，将该待检测SCR的转换效率计算参数输入至SCR转换效率计算函数中，得到该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值。

该ECU存储有SCR转换效率计算函数、SCR转换效率的概率密度函数和SCR为劣化件的概率因子计算函数。

具体的，该SCR转换效率计算函数用于根据每个信息采集时间窗口内该待检测SCR下游的氮氧化合物质量流量、每个信息采集时间窗口的起始时间点和结束时间点计算得到该待检测SCR的下游氮氧化物质量。以及根据该每个信息采集时间窗口内该待检测SCR上游的氮氧化合物质量流量、第每个信息采集时间窗口的起始时间点和结束时间点计算得到该待检测SCR的上游氮氧化物质量。再根据该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的下游氮氧化物质量、该第每个信息采集时间窗口对应的待检测SCR的上游氮氧化物质量，计算得到该第每个信息时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值。

具体的，SCR转换效率计算函数为其中，η_M代表该第M个信息时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值、代表该第M个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR下游的氮氧化合物质量流量、代表该第M个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR上游的氮氧化合物质量流量、Ti代表该第M个信息采集时间窗口的起始时间点、Ti+t代表该每个信息采集时间窗口的结束时间点，其中t代表该第M个信息采集时间窗口的时长；M大于1，且M小于或等于N。

S230，将该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值输入至SCR转换效率的概率密度函数，得到每个信息采集窗口对应的该待检测SCR为劣化件的概率值。

概率密度函数是关于连续型随机变量的函数，是一个描述随机变量的输出值，在某个确定的取值点附近的可能性的函数。SCR转换效率的概率密度函数是关于SCR转换效率为某个取值时，SCR为劣化件的可能性的函数，该SCR转换效率的概率密度函数输出值为该待检测SCR为劣化件的概率值。

可选的，在创建该SCR转换效率的概率密度函数时，是以已经确定是劣化件的SCR来确定的。具体的，获取劣化件SCR在多个信息采集时间窗口下对应的转换效率值，确定这些转换效率值落在每个设定的效率值区间的频次。以设定的多个效率值区间为横轴，以转换效率值落在设定的效率值区间的频次为纵轴，生成二维图。在该二维图上以标记点的形式这些转换效率值落在每个设定的效率值区间的频次值，依据该二维图上许多个标记点拟合出曲线，再对该曲线进行一些计算处理，便可以得到该SCR转换效率的概率密度函数。

现有技术中创建该SCR转换效率的概率密度函数的方法很多，以上只是列举了一种。本申请不限制该SCR转换效率的概率密度函数创建方法，只要创建出的该SCR转换效率的概率密度函数可以根据转换效率值输出SCR为劣化件的概率值即可。

S240，将N个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR为劣化件的N个概率值输入至该SCR为劣化件的概率因子计算函数，得到该SCR为劣化件的概率因子。

具体的，该SCR为劣化件的概率因子计算函数用于：计算该待检测SCR为劣化件的N个概率值分别对应的对数值；计算该N个概率值分别对应的对数值的求和平均值为该SCR为劣化件的概率因子。

该SCR为劣化件的概率因子计算函数为其中，G_N代表N个信息采集时间窗口对应的该SCR为劣化件的概率因子，P(η_M)代表该SCR转换效率的概率密度函数，η_M代表第M个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值。

例如N等于3时，G_N代表第1个信息采集时间窗口至第3个信息采集时间窗口(3个信息采集时间窗口)对应的该待检测SCR为劣化件的3个概率值对应的SCR为劣化件的一个概率因子。

S250，当该SCR为劣化件的概率因子大于预设概率因子时，确定该SCR故障。

当该SCR为劣化件的概率因子大于预设概率因子时，确定该SCR故障，此时可以报警，以尽快通知用户或工作人员对劣化件SCR进行检修或更换。

进一步的，该电子设备在对该SCR为劣化件的概率因子和该预设概率因子进行比较后，输出SCR故障诊断结果S_M，S_M为0时代表该SCR为良件，S_M为1时代表该SCR故障，即SCR为劣化件。

本申请提供的SCR故障诊断方法采集了待检测SCR的转换效率计算参数，再根据该待检测SCR的转换效率计算参数确定出该待检测SCR在N个信息采集时间窗口时对氮氧化合物的转换效率值。根据转换效率值再确定该待检测的SCR为劣化件的概率值，再根据SCR为劣化件的概率因子计算函数确定出N大于1时对应的该SCR为劣化件的概率因子。再根据该SCR为劣化件的概率因子判断SCR是否故障。本申请提供的方法不只依赖单个信息采集时间窗口来确定SCR是否故障，而是根据N个信息采集时间窗口(N为大于1的整数)对应的SCR为劣化件的概率因子确定SCR是否故障。

相比于现有技术中仅针对单个信息采集时间窗口对应的SCR转换效率值来确定SCR是否故障的方法，本申请提供的利用概率因子确定SCR是否故障的方法更进一步得规避了SCR实际运行中的干扰因素对于SCR故障诊断的影响。因此，本申请提供的方法提升了SCR故障诊断精度和准确率，也提升了SCR的使用体验感。

请参见图3，本申请实施例二提供一种SCR故障诊断装置10，应用于柴油机控制器ECU，该SCR故障诊断装置10包括：

获取模块11，用于获取待检测选择性催化还原单元SCR的转换效率计算参数，该转换效率计算参数包括：N个信息采集时间窗口内该待检测SCR下游的氮氧化合物质量流量、N个信息采集时间窗口内该待检测SCR上游的氮氧化合物质量流量、N个信息采集时间窗口的起始时间点和结束时间点；N为大于1的整数；

处理模块12，用于将该待检测SCR的转换效率计算参数输入至SCR转换效率计算函数中，得到该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值；

该处理模块12还用于将该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值输入至该SCR为劣化件的概率因子计算函数，得到该SCR为劣化件的概率因子输入至SCR转换效率的概率密度函数，得到每个信息采集窗口对应的该待检测SCR为劣化件的概率值；

该处理模块12还用于将N个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR为劣化件的N个概率值输入至该SCR为劣化件的概率因子计算函数，得到该SCR为劣化件的概率因子；

判断模块13，用于当该SCR为劣化件的概率因子大于预设概率因子时，确定该SCR故障。

该SCR为劣化件的概率因子计算函数用于：计算该待检测SCR为劣化件的N个概率值分别对应的对数值；计算该N个概率值分别对应的对数值的求和平均值为该SCR为劣化件的概率因子。

该SCR转换效率计算函数用于：根据该每个信息采集时间窗口内该待检测SCR下游的氮氧化合物质量流量、每个信息采集时间窗口的起始时间点和结束时间点计算得到该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的下游氮氧化物质量；根据每个信息采集时间窗口内该待检测SCR上游的氮氧化合物质量流量、每个信息采集时间窗口的起始时间点和结束时间点计算得到该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的上游氮氧化物质量；根据该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的下游氮氧化物质量、该每个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR的上游氮氧化物质量，计算得到该每个信息时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值。

该SCR转换效率计算函数为其中，η_M代表该第M个信息时间窗口对应的该待检测SCR的转换效率值、代表该第M个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR下游的氮氧化合物质量流量、代表该第M个信息采集时间窗口对应的该待检测SCR上游的氮氧化合物质量流量、Ti代表该第M个信息采集时间窗口的起始时间点、Ti+t代表该每个信息采集时间窗口的结束时间点，其中t代表该第M个信息采集时间窗口的时长；M大于1，且M小于或等于N。

该获取模块11具体用于当该待检测SCR处于预设运行条件时，获取待检测SCR的转换效率计算参数；该预设运行条件至少包括：该待检测SCR上游排气温度在预设温度阈值内、该待检测SCR中的体积空速在预设体积空速内、该待检测SCR上游氮氧化物浓度在预设浓度范围内。

该SCR故障诊断装置10的实现方法与实施例一中该SCR故障诊断方法一致，此处不再赘述。

请参见图4，本申请实施例四还提供一种电子设备20，包括：处理器21，以及与该处理器21通信连接的存储器22，该存储器22存储计算机执行指令；该处理器21执行该存储器22存储的计算机执行指令，以实现如实施例一描述的该SCR故障诊断方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当该指令被执行时，使得计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上任一项实施例提供的该SCR故障诊断方法。

需要说明的是，上述计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性随机存取存储器(Ferromagnetic Random Access Memory，FRAM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)等存储器。也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种电子设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所描述的方法。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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设备上，使得在计算机或其他可编程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。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。