三元催化器健康状态的预测方法、装置、电子设备及介质与流程

本技术涉及汽车诊断，尤其涉及一种三元催化器健康状态的预测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、三元催化器(three-way-catalyst)可将汽车尾气排出的co、hc和nox等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，如果三元催化器发生老化，将严重影响汽车尾气的处理效果，导致车辆无法满足日益严格的排放法规要求。

2、鉴于三元催化器在实际应用中的重要作用，如何对三元催化器的老化状态进行检测，以及时替换老化的三元催化器，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例的主要目的在于提出一种三元催化器健康状态的预测方法、装置、电子设备及存储介质。旨在能够通过储氧能力对三元催化器的健康状态进行精准预测，可为车机及车云方式故障预测及健康管理提供计算依据，为催化器研发提供数据支持，提升催化器产品质量；同时，可帮助不同用户按需保养，降低催化器故障防控成本。

2、为实现上述目的，本技术实施例的第一方面提出了一种三元催化器健康状态的预测方法，所述方法包括：

3、检测汽车状态是否满足预设使能条件；

4、当所述汽车状态满足所述预设使能条件，根据气体流量修正因子对平均气体流量进行修正，得到流经三元催化器的归一化平均气体流量；

5、根据修正参数对平均储氧量进行修正，得到流经所述三元催化器的归一化平均储氧量；

6、根据所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量，获取所述三元催化器当前时刻的储氧能力，所述储氧能力用于表征所述三元催化器的健康状态。

7、在一些实施例，所述预设使能条件包括以下条件中至少一个：

8、汽油机颗粒捕集器不处于再生模式；

9、所述三元催化器处于边界闭环控制模式；

10、前氧传感器的温度大于第一预设温度阈值；

11、后氧传感器的温度大于第二预设温度阈值；

12、所述三元催化器的温度在预设温度范围内；

13、目标空气过量系数和实际空气过量系数的偏差在第一预设范围内；

14、发动机转速在预设转速范围内；

15、发动机进气量在第二预设范围内；

16、发动机水温大于第三预设温度阈值；

17、发动机进气流量在第三预设范围内；

18、汽车所处环境的环境温度大于第四预设温度阈值；

19、所述汽车所处环境的环境压力大于预设压力阈值。

20、在一些实施例，当汽车状态满足预设使能条件之后，所述方法包括：

21、根据时间步长，计算得到第一平均参数组，所述第一平均参数组包括平均储氧量、稀端平均储氧量、浓端平均储氧量、三元催化器平均温度、平均气体流量、平均进气量、发动机平均转速、平均增压压力和空气过量系数平均振幅，所述时间步长由安装在所述三元催化剂前端的前氧传感器检测的浓稀跳变点确定；

22、根据所述第一平均参数组，计算得到所述平均气体流量和所述归一化平均储氧量。

23、在一些实施例，所述根据气体流量修正因子对平均气体流量进行修正，得到流经三元催化器的归一化平均气体流量，包括：

24、根据所述三元催化器平均温度和所述平均气体流量，确定气体流量修正因子；

25、将所述气体流量修正因子与所述平均气体流量相乘，得到流经三元催化器的归一化平均气体流量。

26、在一些实施例，所述根据修正参数对平均储氧量进行修正，得到流经所述三元催化器的归一化平均储氧量，包括：

27、将所述稀端平均储氧量除以所述浓端平均储氧量，得到浓稀比修正因子；

28、根据所述归一化平均气体流量和所述三元催化器平均温度，确定气体流量修正因子；

29、根据所述平均进气量和所述发动机平均转速，确定工况修正因子；

30、根据所述平均进气量和所述平均增压压力，确定增压修正因子；

31、根据所述归一化平均气体流量和所述空气过量系数平均振幅，确定振幅补偿因子；

32、将所述浓稀比修正因子、气体流量修正因子、工况修正因子、增压修正因子、振幅补偿因子相乘，得到修正参数；

33、将所述修正参数与所述平均储氧量相乘，得到流经所述三元催化器的归一化平均储氧量。

34、在一些实施例，所述根据所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量，获取所述三元催化器当前时刻的储氧能力，包括：

35、根据所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量，利用带遗忘因子递推最小二乘法，计算得到目标储氧量值，所述目标储氧量值为所述归一化平均气体流量为0情况下的所述归一化平均储氧量的值；

36、通过所述三元催化器的储氧量预设上限值减去所述目标储氧量值，得到第一差值；

37、通过所述目标储氧量值减去所述三元催化器的储氧量预设下限值，得到第二差值；

38、将所述第二差值除以所述第一差值，得到所述三元催化器当前时刻的储氧能力。

39、在一些实施例，所述根据所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量，利用带遗忘因子递推最小二乘法，计算得到目标储氧量值，包括：

40、根据所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量，利用带遗忘因子递推最小二乘法，得到第一关系式，所述第一关系式为所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量之间的对应关系式；

41、根据方差递推公式计算得到所述归一化平均气体流量方差和所述归一化平均储氧量方差；

42、当所述归一化平均气体流量方差小于第一阈值，且所述归一化平均储氧量方差小于第二阈值时，求解所述第一关系式，得到所述目标储氧量值。

43、为实现上述目的，本技术实施例的第二方面提出了一种三元催化器健康状态的预测装置，所述装置包括：

44、检测模块，用于检测汽车状态是否满足预设使能条件；

45、第一修正模块，用于当所述汽车状态满足所述预设使能条件，根据气体流量修正因子对平均气体流量进行修正，得到流经三元催化器的归一化平均气体流量；

46、第二修正模块，用于根据修正参数对平均储氧量进行修正，得到流经所述三元催化器的归一化平均储氧量；

47、获取模块，用于根据所述归一化平均气体流量和所述归一化平均储氧量，获取所述三元催化器当前时刻的储氧能力，所述储氧能力用于表征所述三元催化器的健康状态。

48、为实现上述目的，本技术实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法。

49、为实现上述目的，本技术实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。

50、本技术提出的一种三元催化器健康状态的预测方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：检测汽车状态是否满足预设使能条件；当汽车状态满足预设使能条件，根据气体流量修正因子对平均气体流量进行修正，得到流经三元催化器的归一化平均气体流量；根据修正参数对平均储氧量进行修正，得到流经三元催化器的归一化平均储氧量；根据归一化平均气体流量和归一化平均储氧量，获取三元催化器当前时刻的储氧能力，储氧能力用于表征三元催化器的健康状态。能够通过储氧能力对三元催化器的健康状态进行精准预测，可为车机及车云方式故障预测及健康管理提供计算依据，为催化器研发提供数据支持，提升催化器产品质量；同时，可帮助不同用户按需保养，降低催化器故障防控成本。