还原剂喷射器喷射特性在线检测方法、装置、系统及介质与流程

1.本发明属于柴油发动机领域，尤其涉及一种还原剂喷射特性变化在线诊断方法。


背景技术：

2.选择性催化还原技术(selective catalyst reduction，简称scr)是目前以燃油为介质的动力装置(internal combustion engine，简称ice)主流环保技术。其基本原理在于向动力装置的尾管内喷射液态还原剂同废气中的nox成分发生氧化还原反应从而控制有毒nox成分向大气中的排放。其中使用的还原剂供给和计量系统成为还原剂喷射系统，通常该系统包含还原剂供给单元和还原剂喷射单元以及必要的管路附件。供给单元在系统工作时提供稳定的背景压力，计量单元则借助电磁驱动系统实现基于时间控制的还原剂计量喷射功能。
3.由于还原剂计量单元即喷射器通常固定在内燃机的排气管路上，而排气管路内流动的废气具有温度高、化学成分复杂、且包含微小颗粒(particulate mass)等特征，因此长时间运行后，喷射器可能发生喷射特性的改变比如喷射孔堵塞、喷射孔磨损腐蚀等情况造成喷射特性改变继而可能发生目标还原剂与实际喷射还原剂量偏差、柴油机排放超标造成环境污染等恶果。
4.针对以上情况，必须寻找一种方法在还原剂计量单元工作的整个寿命周期内对其计量喷射效果进行检测，当其实际计量效果与期望值发生偏差时能够及时报警提示更换维修。目前公开的方法有的使用综合排放结果测定即在内燃机排气管排放的nox有毒物质超标时报警，该方法具有的明显的检测延后性且对造成排放超标的原因无法精确定位，排气管尾管排放出的nox水平是一系列综合措施的结果造成nox排放偏高可能是使用的scr催化还原剂发生劣化、或者发生氧化还原反应的温度条件不合适等原因；还有的使用供给单元控制特征参数进行喷射器喷射特性检测，比如供给泵的转速或者控制参数变化表征喷射器的喷射特性偏移状况，同样的该方法面临着供给单元自身磨损、老化等因素的影响，检测可靠性无法满足要求。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种还原剂喷射器喷射特性在线检测方法、装置、设备及存储介质，实现准确检测还原剂喷射器喷射特性。
6.根据本发明的一方面，提供了一种还原剂喷射器喷射特性在线检测方法，应用于还原剂喷射系统的处理模块，所述还原剂喷射系统还包括、喷射器和压力采集模块，其特征在于，所述方法包括：
7.当还原剂喷射系统满足预设条件时，冻结还原剂喷射系统的控制参数使得喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态；
8.控制喷射器开启执行喷射动作的同时，控制压力采集模块采集背景压力变化曲线，直到喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态，控制喷射器停止喷射器动作；
9.计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值，并结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算；根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障。
10.可选的，所述还原剂喷射系统还包括供电模块和流量计，所述满足预设条件包括流量计记录的喷射器已喷射的还原剂累计喷射量超过设定阈值，以及供电模块提供的系统供电电压处于设定范围内。
11.可选的，所述背景压力变化曲线包括按时序依次连接的背景压力下降曲线和背景压力稳定曲线。
12.可选的，所述计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值包括：
13.计算背景压力从开始稳定状态至喷射稳定状态之间的压力差
△
p以及计算背景压力从开始稳定状态至喷射稳定状态之间的斜率变化数组[k1,k2,k3...kj]，
[0014]
其中，
△
p＝p[1]-p[n]，n为采集的最后压力值索引；
[0015]ki
＝(p[i]-p[i m])/(m*采样速率)，i为计算的第i个变化斜率，m为斜率计算窗口跨越的采样数，其中j表示总共获得的斜率计算个数，j＝n-m 1。
[0016]
可选的，所述预设系统特性值至少包括修正系数，所述修正系数由还原喷射系统的管路长度和还原剂供给泵形状结构决定。
[0017]
可选的，所述结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算采用下述公式进行：
[0018]
△
pcor＝
△
p*r
[0019]
[k
1cor k
2cor
…kjcor
]＝[k1,k2,..kj]*r；
[0020]kfinal
＝∑k
jcor
*fj[0021]
其中，
△
pcor为修正后的压力差，
△
p为修正前的压力差，[k
1cor k
2cor
…kjcor
]为修正后的斜率变化数组，[k1,k2,..kj]为修正前的斜率变化数组，k
final
为斜率变化综合计算特征值，k
jcor
为单个斜率计算元素，fj为单个斜率计算元素的权重系数。
[0022]
可选的，所述根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障，包括：
[0023]
如果修正后的压力差
△
pcor不处于第一预设范围或斜率变化综合计算特征值k
final
不处于第二预设范围，则判断喷射特性发生疑似故障；
[0024]
如果修正后的压力差
△
pcor不处于第一预设范围且斜率变化综合计算特征值k
final
不处于第二预设范围，则判断喷射特性发生异常故障；
[0025]
如果修正后的压力差
△
pcor处于第一预设范围且斜率变化综合计算特征值k
final
处于第二预设范围，则判断喷射特性未发生故障。
[0026]
根据本发明的一方面，提供了一种还原剂喷射器喷射特性在线检测装置，包括：
[0027]
喷射前稳定模块，用于当还原剂喷射系统满足预设条件时，冻结还原剂喷射系统的控制参数使得喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态；
[0028]
喷射控制模块，用于控制喷射器开启执行喷射动作的同时，控制压力采集模块采集背景压力变化曲线，直到喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态时控制喷射器停止喷射器动作；
[0029]
故障判断模块，用于计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值，并结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算；根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障。
[0030]
根据本发明的另一方面，提供了一种还原剂喷射系统，所述还原剂喷射系统包括：
[0031]
至少一个处理器；以及
[0032]
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0033]
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本发明任一实施例所述的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法。
[0034]
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法。
[0035]
本实施例的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法实施便利，实现了准确检测还原剂的喷射特性。
附图说明
[0036]
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。
[0037]
图1是本发明实施例一提供的一种还原剂喷射系统的原理示意图；
[0038]
图2是本发明实施例一还原剂喷射系统中的喷嘴的结构示意图；
[0039]
图3为本发明的施例一还原剂喷射系统的喷嘴喷射时背景压力变化曲线示意图；
[0040]
图4是本发明实施例二提供的一种还原剂喷射器喷射特性在线检测方法的流程图；
[0041]
图5是本发明实施例三提供的一种还原剂喷射器喷射特性在线检测装置的示意图；
[0042]
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的还原剂喷射系统10的结构示意图。
具体实施方式
[0043]
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。
[0044]
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。
[0045]
实施例一
[0046]
图1是本发明实施例一提供的一种还原剂喷射系统的原理示意图。本实施例的还原剂喷射系统可以是柴油机后处理尿素喷射系统，其包括液体罐11、吸液管12、回液管13、供给泵14、溶液喷射管15、喷嘴(喷射器)16、压力采集模块(图未示)供电模块、流量计和处理模块。本实施例中，处理模块可以是后处理系统控制器(acu)，尿素溶液作为还原剂喷射系统的液态还原剂，喷嘴16可以是带流量计功能的喷射器，这种情况下可以省略流量计。柴油机运行时，后处理系统控制器(acu)根据柴油机废气排放状态如流量、温度等参数实时计算需要向排气管路内喷射的液态还原剂的喷射量，并根据供给泵供给压力将液态还原剂喷射量转化为喷嘴16的驱动信号并驱动喷嘴16开启，喷嘴16将计量的液态还原剂喷入柴油机排气管。喷入的液态还原剂与柴油机尾气中的有毒成分nox发生氧化还原反应后以无毒的氮气(n2)排向大气从而达到净化空气保护环境的目的。
[0047]
图2是本发明实施例一还原剂喷射系统中的喷嘴的结构示意图。如图2所示，一实施例中，喷嘴16包括液体腔201、电磁阀202、开关203、喷射腔204和喷孔205。液体腔201和喷射腔204相邻设置。开关203设置于液体腔201和喷射腔204之间。电磁阀202设置于喷嘴16内且通过线束连接至后处理控制器(acu)，具体地，电磁阀202设置于液体腔201外侧的隔离凹槽中与液体腔201中的液体隔离。在电磁阀202的控制下，开关203用于可选择性的联通液体腔201和喷射腔204。
[0048]
一实施例中，在供给泵14的驱动力下，吸液管12从液体罐11吸取还原剂(尿素溶液)，尿素溶液在供给泵14内部循环后再经回液管13释放到液体罐11中形成完整循环回路。供给泵14内的尿素溶液经一个溶液喷射管15运输到液体腔201。当acu控制电磁阀202通电时由于电磁力作用促使开关203开启导致液体腔201和喷射腔204经开关203联通。尿素溶液从液体腔201进入喷射腔204并从喷孔205处喷出完成喷射动作。喷嘴16喷射尿素溶液的量由接通电磁阀202控制开关203开启的时间长短决定，同时液体腔201内的尿素溶液背景压力保持稳定能确保计量准确性。
[0049]
在供给泵14的驱动力下，吸液管12从液体罐11吸取还原剂(尿素溶液)，这些尿素溶液在供给泵14驱动下经一个溶液喷射管15运输到液体腔201的一侧，使得液体腔201的容积内充尿素溶液，然后液体腔201的尿素溶液在内部循环后从另一侧进入另一个溶液喷射管15在供给泵14的驱动下再经回液管13释放到液体罐11中形成完整循环回路。当acu控制电磁阀202通电时由于电磁力作用促使开关203开启导致液体腔201和喷射腔204经开关203联通。尿素溶液从液体腔201进入喷射腔204并从喷孔205处喷出完成喷射动作。喷嘴16喷射尿素溶液的量由接通电磁阀202控制开关203开启的时间长短决定，同时液体腔201内的尿素溶液背景压力保持稳定能确保计量准确性。
[0050]
图3为本发明的施例一还原剂喷射系统的喷嘴喷射时背景压力变化曲线示意图。本实施例中，喷嘴16在开启喷射动作前后其背景压力变化曲线分为三个阶段，即开启喷射动作前的第一阶段31、开启喷射动作后的第二阶段32以及停止喷射动作后的第三阶段33，第一阶段31中无喷射动作时压力维持在目标压力值附近小幅波动，acu获取压力采集模块的实际压力采集数据，通过采集实际背景压力反馈闭环控制供给泵14的转速将第一阶段31的变化曲线的波动控制在目标压力的2％以内。当喷嘴16开启喷射时其背景压力变化进入图3所示的第二阶段32，此阶段压力快速下降直到供给泵14增加补给的流量与喷射器喷射
流量相当压力重新平衡。喷射动作结束后进入图3所示的第三阶段33，此阶段背景压力自然向上跃升同时供给泵14进入闭环调节模式，背景压力重新稳定在目标压力附近如图3的第三阶段33所示。
[0051]
图4是本发明实施例二提供的一种还原剂喷射器喷射特性在线检测方法的流程图，本实施例方法可应用于还原剂喷射器喷射特性在线检测装置，该方法可以由还原剂喷射器喷射特性在线检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在第一实施例的还原剂喷射系统中，该还原剂喷射系统可以包括终端设备，也可以包括服务器设备或单片机设备，本发明实施例并不对还原剂喷射系统的具体设备类型进行限定。
[0052]
再次参阅图4，本实施例的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法包括如下步骤。
[0053]
s410、当还原剂喷射系统满足预设条件时，冻结还原剂喷射系统的控制参数使得喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态。
[0054]
本实施例中，所述满足预设条件包括流量计记录的喷射器已喷射的还原剂累计喷射量超过设定阈值，以及供电模块提供的系统供电电压处于设定范围内。本实施例中，流量计记录的喷射器(喷嘴)喷射的还原剂(尿素溶液)累计喷射量超过设定阈值的条件可以减少系统管路内存有的空气影响对后续检测精度的影响；供电模块提供的系统供电电压处于设定范围的条件可以防止电压波动带来喷射过程中还原剂流量波动对检测精度的影响。本实施例中，当还原剂喷射系统满足预设条件时执行冻结还原剂喷射系统的控制参数；当还原剂喷射系统不满足预设条件时，则持续监控还原剂喷射系统直到满足预设条件后再执行冻结还原剂喷射系统的控制参数。本实施例中，冻结还原剂喷射系统的控制参数可以保持供给泵14转速恒定，以使供给泵14供给的还原剂流量恒定。
[0055]
本实施例中，判断喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态的预设开始条件为：第一背景压力的波动幅度小于目标压力的1％。具体地，可以在连续一段时间内，例如5秒内判断，判断第一背景压力的波动幅度是否小于1％。本实施例中，由于冻结了还原剂喷射系统的控制参数，供给泵转速可以保持恒定，进入稳定压力腔201内的流量暂时恒定，通过供给泵14回液管13的流量也恒定，因此通常此时背景压力稳定性较图3的第一阶段31更好，通常第一阶段31的背景压力波动控制在目标压力的2％以内。
[0056]
本实施例中，若稳定性满足设置的要求，例如第一背景压力的波动幅度小于目标压力的1％，则执行后续步骤s420，否则继续等待直到超过连续一段时间后稳定性仍不能满足设置的要求，则表示系统无法继续工作，则直接结束整个流程。
[0057]
s420、控制喷射器开启执行喷射动作的同时，控制压力采集模块采集背景压力变化曲线，直到喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态，控制喷射器停止喷射器动作。
[0058]
本实施例中，压力采集模块采集背景压力变化曲线在图3所示的第二阶段32进行，第二阶段32的背景压力变化曲线包括按时序依次连接的背景压力下降曲线和背景压力稳定曲线。给喷射器16内的电磁阀204通电则进入背景压力下降曲线，液态还原剂背景压力表现如图3中第二阶段32的下降部分所示。以10ms速率连续采集背景压力值放入数组p[n]中，通常数组大小根据第二阶段32的持续时间长度决定，待喷射背景压力稳定后进入背景压力稳定曲线，如图3中第二阶段32的平缓部分所示，此时结束压力采集。
[0059]
替代实施例中，判断喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态的喷射稳定条件可以是如图3中第二阶段32的平缓部分对应的喷射稳定条件，例如喷射背景压力波动幅度小于稳定值1％且持续时间超过预设时间阈值3s；满足喷射稳定条件则执行步骤s430，否则继续等待直到满足喷射稳定条件或者时间超时执行步骤s430。
[0060]
控制喷射器16停止执行喷射动作，可以恢复供给泵14闭环控制功能。此时喷射器16背景喷射压力上升并恢复至目标值附近，如图3所示的第三阶段33对应的曲线。
[0061]
s430、计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值，并结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算；根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障。
[0062]
本实施例，所述计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值包括：
[0063]
计算背景压力从开始稳定状态至喷射稳定状态之间的压力差
△
p以及计算背景压力从开始稳定状态至喷射稳定状态之间的斜率变化数组[k1,k2,k3...kj]。
[0064]
其中，
△
p＝p[1]-p[n]，n为采集的最后压力值索引。
[0065]ki
＝(p[i]-p[i m])/(m*采样速率)，i为计算的第i个变化斜率，m为斜率计算窗口跨越的采样数，其中j表示总共获得的斜率计算个数，j＝n-m 1。
[0066]
例如采样速率为10ms时，斜率计算窗框跨越时间100ms则m＝10。
[0067]
一实施例中，预设系统特性值至少包括修正系数，所述修正系数由还原喷射系统的管路长度(吸液管12、回液管13和溶液喷射管15的总长度)和还原剂供给泵14内部液路通道的形状结构决定。上述计算获得的压力变化差以及背景压力变化斜率仅为基础值，需要根据修正系数，如喷射管15的长度及供给泵14结构特征参数，如回液孔径大小进行修正，所述结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算采用下述公式进行：
[0068]
△
pcor＝
△
p*r
[0069]
[k
1cor k
2cor
…kjcor
]＝[k1,k2,..kj]*r；
[0070]kfinal
＝∑k
jcor
*fj[0071]
其中，
△
pcor为修正后的压力差，
△
p为修正前的压力差，[k
1cor k
2cor
…kjcor
]为修正后的斜率变化数组，[k1,k2,..kj]为修正前的斜率变化数组，k
final
为斜率变化综合计算特征值，k
jcor
为单个斜率计算元素，fj为单个斜率计算元素的权重系数。
[0072]
一实施例中，fj可为数列[1/2,1/3,1/4......1/(j 1)]，上述个公式k
final
＝∑k
jcor
*fj的具体表达可以为：k
final
＝(1/2)*k
1cor
(1/3)*k
2cor
....(1/(j 1))*k
jcor
。
[0073]
本实施例中，所述根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障，包括：
[0074]
如果修正后的压力差
△
pcor不处于第一预设范围[
△
p
min
,
△
p
max
]或斜率变化综合计算特征值k
final
不处于第二预设范围[k
min,kmax
]，则判断喷射特性发生疑似故障；
[0075]
如果修正后的压力差
△
pcor不处于第一预设范围[
△
p
min
,
△
p
max
]且斜率变化综合计算特征值k
final
不处于第二预设范围[k
min,kmax
]，则判断喷射特性发生异常故障；
[0076]
如果修正后的压力差
△
pcor处于第一预设范围[
△
p
min
,
△
p
max
]且斜率变化综合计算特征值k
final
处于第二预设范围[k
min,kmax
]，则判断喷射特性未发生故障。
[0077]
本发明实施例的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法，解决了现有技术还原剂喷射量检测不准确的问题，其检测可靠性高、延迟性短，无需额外成本且实施便利，实现了准确检测还原剂的喷射特性，保证了系统运行的可靠性。
[0078]
实施例三
[0079]
图5是本发明实施例三提供的一种还原剂喷射器喷射特性在线检测装置的示意图，如图5所示，所述装置500包括：喷射前稳定模块510、喷射控制模块520和故障判断模块530。
[0080]
喷射前稳定模块510用于当还原剂喷射系统满足预设条件时，冻结还原剂喷射系统的控制参数使得喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态。
[0081]
喷射控制模块520用于控制喷射器开启执行喷射动作的同时，控制压力采集模块采集背景压力变化曲线，直到喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态时控制喷射器停止喷射器动作。
[0082]
故障判断模块530用于计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值，并结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算；根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障。
[0083]
可选地，喷射前稳定模块510还包括检测入口条件判断模块，用于判断还原剂喷射系统是否满足预设条件。当还原剂喷射系统满足预设条件时执行冻结还原剂喷射系统的控制参数；当还原剂喷射系统不满足预设条件时，则持续监控还原剂喷射系统直到满足预设条件后再执行冻结还原剂喷射系统的控制参数。本实施例中，所述满足预设条件包括流量计记录的喷射器已喷射的还原剂累计喷射量超过设定阈值，以及供电模块提供的系统供电电压处于设定范围内。本实施例中，流量计记录的喷射器(喷嘴)喷射的还原剂(尿素溶液)累计喷射量超过设定阈值的条件可以减少系统管路内存有的空气影响对后续检测精度的影响；供电模块提供的系统供电电压处于设定范围的条件可以防止电压波动带来喷射过程中还原剂流量波动对检测精度的影响。
[0084]
可选地，喷射前稳定模块510还包括参数冻结模块，用于冻结还原剂喷射系统的控制参数使得喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态。
[0085]
本实施例中，判断喷射器对应的第一背景压力特征处于开始稳定状态的开始稳定条件为：第一背景压力的波动幅度小于目标压力的1％。具体地，可以在连续一段时间内，例如5秒内判断，判断第一背景压力的波动幅度是否小于1％。本实施例中，由于冻结了还原剂喷射系统的控制参数，供给泵转速可以保持恒定，进入稳定压力腔201内的流量暂时恒定，通过供给泵14回液管13的流量也恒定，因此通常此时背景压力稳定性较图3的第一阶段31更好，通常第一阶段31的背景压力波动控制在目标压力的2％以内。
[0086]
可选地，喷射控制模块520还包括喷射开始模块，用于控制喷射器开启执行喷射动作的同时，控制压力采集模块采集背景压力变化曲线，直到喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态。
[0087]
本实施例中，压力采集模块采集背景压力变化曲线在图3所示的第二阶段32进行，第二阶段32的背景压力变化曲线包括按时序依次连接的背景压力下降曲线和背景压力稳定曲线。给喷射器16内的电磁阀204通电则进入背景压力下降曲线，液态还原剂背景压力表现如图3中第二阶段32的下降部分所示。以10ms速率连续采集背景压力值放入数组p[n]中，通常数组大小根据第二阶段32的持续时间长度决定，待喷射背景压力稳定后进入背景压力稳定曲线，如图3中第二阶段32的平缓部分所示，此时结束压力采集。替代实施例中，判断喷射器对应的第二背景压力特征处于喷射稳定状态的喷射稳定条件可以是如图3中第二阶段32的平缓部分对应的喷射稳定条件，例如喷射背景压力波动幅度小于稳定值1％且持续时
间超过预设时间阈值3s。
[0088]
可选地，喷射控制模块520还包括喷射停止模块，用于控制喷射器停止喷射器动作。
[0089]
控制喷射器16停止执行喷射动作，可以恢复供给泵14闭环控制功能。此时喷射器16背景喷射压力上升并恢复至目标值附近，如图3所示的第三阶段33对应的曲线。
[0090]
可选地，故障判断模块530还包括特征值计算模块，用于计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值。
[0091]
本实施例，所述计算喷射器喷射过程的喷射背景特性值包括：
[0092]
计算背景压力从开始稳定状态至喷射稳定状态之间的压力差
△
p以及计算背景压力从开始稳定状态至喷射稳定状态之间的斜率变化数组[k1,k2,k3...kj]。
[0093]
其中，
△
p＝p[1]-p[n]，n为采集的最后压力值索引。
[0094]ki
＝(p[i]-p[i m])/(m*采样速率)，i为计算的第i个变化斜率，m为斜率计算窗口跨越的采样数，其中j表示总共获得的斜率计算个数，j＝n-m 1。
[0095]
例如采样速率为10ms时，斜率计算窗框跨越时间100ms则m＝10。
[0096]
可选地，故障判断模块530还包括特征值修正模块，用于结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算。
[0097]
一实施例中，预设系统特性值至少包括修正系数，所述修正系数由还原喷射系统的管路长度(吸液管12、回液管13和溶液喷射管15的总长度)和还原剂供给泵14内部液路通道的形状结构决定。上述计算获得的压力变化差以及背景压力变化斜率仅为基础值，需要根据修正系数，如喷射管15的长度及供给泵14结构特征参数，如回液孔径大小进行修正，所述结合预设系统特性值对喷射背景特性值进行修正计算采用下述公式进行：
[0098]
△
pcor＝
△
p*r
[0099]
[k
1cor k
2cor
…kjcor
]＝[k1,k2,..kj]*r；
[0100]kfinal
＝∑k
jcor
*fj[0101]
其中，
△
pcor为修正后的压力差，
△
p为修正前的压力差，[k
1cor k
2cor
…kjcor
]为修正后的斜率变化数组，[k1,k2,..kj]为修正前的斜率变化数组，k
final
为斜率变化综合计算特征值，k
jcor
为单个斜率计算元素，fj为单个斜率计算元素的权重系数。
[0102]
一实施例中，fj可为数列[1/2,1/3,1/4......1/(j 1)]，上述个公式k
final
＝∑k
jcor
*fj的具体表达可以为：k
final
＝(1/2)*k
1cor
(1/3)*k
2cor
....(1/(j 1))*k
jcor
。
[0103]
可选地，故障判断模块530还包括故障确定模块，用于根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障。
[0104]
本实施例中，所述根据修正计算结果判断喷射器的喷射特性是否发生故障，包括：
[0105]
如果修正后的压力差
△
pcor不处于第一预设范围[
△
p
min
,
△
p
max
]或斜率变化综合计算特征值k
final
不处于第二预设范围[k
min,kmax
]，则判断喷射特性发生疑似故障；
[0106]
如果修正后的压力差
△
pcor不处于第一预设范围[
△
p
min
,
△
p
max
]且斜率变化综合计算特征值k
final
不处于第二预设范围[k
min,kmax
]，则判断喷射特性发生异常故障；
[0107]
如果修正后的压力差
△
pcor处于第一预设范围[
△
p
min
,
△
p
max
]且斜率变化综合计算特征值k
final
处于第二预设范围[k
min,kmax
]，则判断喷射特性未发生故障。
[0108]
上述还原剂喷射器喷射特性在线检测装置可执行本发明任意实施例所提供的还
原剂喷射器喷射特性在线检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法。由于上述所介绍的还原剂喷射器喷射特性在线检测装置为可以执行本发明实施例中的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的还原剂喷射器喷射特性在线检测装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该还原剂喷射器喷射特性在线检测装置如何实现本发明实施例中的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中还原剂喷射器喷射特性在线检测方法所采用的装置，都属于本技术所欲保护的范围。
[0109]
实施例四
[0110]
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的还原剂喷射系统10的结构示意图。所述还原剂喷射系统可以包括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、单片机和其它适合的计算机。还原剂喷射系统还可以包括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。
[0111]
如图6所示，还原剂喷射系统10包括至少一个处理器11，例如后处理系统控制器(acu)，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(read-only memory，rom)12、随机访问存储器(random access memory，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，还可存储还原剂喷射系统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。
[0112]
还原剂喷射系统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允许还原剂喷射系统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。
[0113]
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(central processing unit，cpu)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)、各种专用的人工智能(artificial intelligence，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(digital signal processor，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，例如还原剂喷射器喷射特性在线检测方法。
[0114]
在一些实施例中，还原剂喷射器喷射特性在线检测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/或安装到还原剂喷射系统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还原剂喷射器喷射特性在线检测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)而被配置为执行还原剂喷射器喷射特性在线检测方法。
[0115]
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(field programmable gate array，fpga)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、专用标准产品(application specific standard parts，assp)、芯片上系统的系统(system on chip，soc)、负载可编程逻辑设备(complex programmable logic device，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。
[0116]
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。
[0117]
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(erasable programmable read-only memory，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。
[0118]
为了提供与用户的交互，可以在还原剂喷射系统上实施此处描述的系统和技术，该还原剂喷射系统具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，阴极射线管显示器或者液晶显示器)；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还原剂喷射系统。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。
[0119]
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(local area network，lan)、广域网(wide area network，wan)、区块链网络和互联网。
[0120]
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。
[0121]
实施例五
[0122]
本发明实施例五还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的还原剂喷射器喷射特性在线检测方法。
[0123]
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(readonlymemory，rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom，或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0124]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0125]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、射频(radiofrequency，rf)等等，或者上述的任意合适的组合。
[0126]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0127]
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。
[0128]
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。