CN114651116A - 用于净化废气的方法及其电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的各种实施例涉及一种用于净化废气的方法及其电子设备。根据本发明的一方面，存在一种用于净化废气的电子设备，包括：传感器模块；加热设备；存储器；以及可操作地耦合到传感器模块、加热设备和存储器的处理器，其特征在于：处理器可操作以：控制加热设备，使得车辆的催化转换器被加热，在催化转换器的加热期间使用传感器模块测量穿过催化转换器的废气的空燃比，并且基于废气的空燃比控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。

Description

用于净化废气的方法及其电子设备
技术领域
本发明的各种实施例涉及一种用于净化废气的方法及其电子设备。
背景技术
近来，随着车辆使用的增加和交通量的增加，由于废气所致的大气污染问题正在成为严重的社会问题。因此，与废气内诸如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）之类的污染物排放有关的废气法规正在逐步收紧。
一般地，为了使车辆满足废气排放标准，在排气***中安装三元催化转换器以促进碳氢化合物的分解、一氧化碳的氧化和氮氧化物的还原。
在韩国公开专利2019-0125086（2019年11月6日公开；METHOD FOR MANUFACTURINGEXHAUST GAS PURIFYING CATALYST AND THE EXHAUST GAS PURIFYING CATALYSTTHEREFROM）中描述了本发明的背景技术。
发明内容
要解决的问题
三元催化转换器通过加热被激活，直到三元催化转换器的温度达到等于或高于符合激活温度模型的温度，并且当被激活时，可以去除废气中的污染成分。由于激活温度模型是基于标准开发测试车辆的测试结果生成的，因此由于车辆之间的变化和***失灵（诸如故障），激活三元催化转换器的实际温度与激活温度模型之间可能存在差异。因此，废气污染成分控制性能可能因为加热操作在三元催化转换器达到激活温度之前结束，或者因为加热操作在三元催化转换器已经达到激活温度时继续维持而劣化。因此，可能需要一种不管车辆状态如何都确保三元催化转换器的净化效率的解决方案。
本发明的各种实施例公开并涉及一种用于不管车辆状态如何都确保三元催化转换器的净化效率的方法和设备。
解决问题的手段
根据本发明的一方面，存在一种用于净化废气的电子设备，包括：传感器模块；加热设备；存储器；以及可操作地耦合到传感器模块、加热设备和存储器的处理器，其特征在于：处理器可操作以：控制加热设备，使得车辆的催化转换器被加热，在催化转换器的加热期间使用传感器模块测量穿过催化转换器的废气的空燃比，并且基于废气的空燃比控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
在一些实施例中，电子设备进一步包括通信单元。处理器可操作以：经由通信电路接收用于激活催化转换器的输入，并且响应于接收到输入，控制加热设备，使得催化转换器被加热。
在一些实施例中，传感器模块包括第一传感器模块和第二传感器模块，并且处理器可操作以：使用第一传感器模块测量进入催化转换器的废气的第一空燃比；并且使用第二传感器模块测量离开催化转换器的废气的第二空燃比。
在一些实施例中，处理器可操作以：通过比较第一空燃比和第二空燃比来标识催化转换器的净化效率；确定净化效率是否超过参考效率；并且当净化效率超过参考效率时，控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
在一些实施例中，当净化效率不超过参考效率时，处理器可操作以控制加热设备，使得催化转换器的加热被维持。
根据本发明的另一方面，存在一种用于净化废气的方法，包括以下步骤，其中：处理器控制加热设备，使得车辆的催化转换器被加热；在催化转换器的加热期间，处理器使用传感器模块测量穿过催化转换器的废气的空燃比；并且基于废气的空燃比，处理器控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
在一些实施例中，控制加热设备使得催化转换器被加热的步骤包括以下步骤，其中：处理器经由通信电路接收用于激活催化转换器的输入，并且响应于接收到输入，处理器控制加热设备，使得催化转换器被加热。
在一些实施例中，传感器模块包括第一传感器模块和第二传感器模块，并且其中测量废气的空燃比的步骤包括以下步骤，其中：使用第一传感器模块测量进入催化转换器的废气的第一空燃比；并且使用第二传感器模块测量离开催化转换器的废气的第二空燃比。
在一些实施例中，控制加热设备使得催化转换器的加热结束的步骤包括以下步骤，其中：处理器通过比较第一空燃比和第二空燃比来标识催化转换器的净化效率；处理器确定净化效率是否超过参考效率；并且当净化效率超过参考效率时，处理器控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
在一些实施例中，所述方法进一步包括以下步骤，其中：当净化效率不超过参考效率时，处理器控制加热设备，使得催化转换器的加热被维持。
本发明的优点
本发明的各种实施例可以通过测量车辆催化转换器的净化效率并且基于测量的净化效率控制车辆催化转换器的加热来不管车辆状态如何都确保三元催化转换器的净化效率。
附图说明
图1是根据各种实施例的电子设备的框图。
图2是用于描述根据各种实施例的附接到催化转换器的传感器模块的操作的图示。
图3a和图3b是示出借助于根据各种实施例的电子设备中的传感器模块测量的空燃比的示例的图。
图4是解释用于控制根据各种实施例的电子设备中催化转换器的加热的方法的流程图。
图5是解释用于结束根据各种实施例的电子设备中催化转换器的加热的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考附图描述本文档的各种实施例。实施例及其使用的术语不意图将本文档中描述的技术限于实施例中的特定形式，并且应理解为包括对所讨论的实施例的各种修改、等同物和/或替代。关于附图的描述，类似的附图标记可以用于类似的构成元件。除非上下文另有明确说明，否则单数形式的表达可以包括复数形式的表达。在本文档中，诸如“A或B”或“A和/或B中的至少一个”之类的表达可以包括一起列出的项目的所有可能组合。诸如“1st”、“2nd”、“第一”或“第二”之类的短语可以修饰对应的构成元件，而不管其次序或重要性，并且仅用于区分一个构成元件与另一个构成元件，而不限制构成元件。在声明特定（例如，第一）构成元件“（功能或通信地）耦合”或“连接”到另一（例如，第二）构成元件的情况下，该特定构成元件可以直接连接到另一个构件元件或可以借助于另一构成元件（例如，第三构成元件）连接。
在本文档中，在硬件或软件方面，“被配置（或设置）为”可以与例如“适用于”、“有能力……”、“改变以便……”、“制成使得”、“能够”和“被设计使得”互换使用，视情况而定。在某些情况下，表达“设备被配置为”可能意味着该设备“能够”与另一设备或组件一起工作。例如，“被配置（或设置）为施行A、B和C的处理器”的措辞可能意味着用于施行讨论中的操作的专用处理器（例如，嵌入式处理器），或者能够通过执行存储在存储设备中的至少一个软件程序施行讨论中的操作的通用处理器（例如，CPU或应用处理器）。
图1是根据各种实施例的电子设备的框图。
参考图1，电子设备（100）可以包括：处理器（120）；存储器（130）；传感器模块（140）；以及加热设备（150）。但是电子设备不限于此。例如，电子设备（100）可以进一步包括：用于信息输入的输入设备；用于信息输出的输出设备；和/或用于通信的通信电路。
根据各种实施例，处理器（120）驱动管理***或应用，以便能够控制连接到处理器（120）的多个硬件或软件构成元件，并能够施行各种形式的数据处理和计算。根据一个实施例，处理器（120）可以被实现为片上***（SoC）。处理器（120）将从其它构成元件中的至少一个接收的指令或数据加载到存储器（130）中并对其进行处理，并且可以将各种形式的数据存储在存储器（130）中。
根据各种实施例，处理器（120）可以响应于接收用于激活车辆催化转换器（或三元催化转换器）的输入，以便借助于加热设备（150）加热催化转换器。例如，当处理器（120）经由通信电路（未示出）接收指示引擎正在操作的信息时，处理器（120）可以控制加热设备（150）以便加热车辆催化转换器。
根据各种实施例，当借助于加热设备（150）加热车辆催化转换器时，处理器（120）可以标识车辆催化转换器的净化效率。例如，处理器（120）借助于附接到车辆催化转换器的传感器模块（140）标识进入催化转换器的废气的第一空燃比和离开催化转换器的废气的第二空燃比，并且可以基于第一空燃比和第二空燃比计算催化转换器的净化效率。根据一个实施例，当借助于加热设备（150）加热车辆催化转换器时，处理器（120）可以周期性、非周期性或实时地标识车辆催化转换器的净化效率。
根据各种实施例，处理器（120）可以控制加热设备（150），以便基于车辆催化转换器的净化效率来结束对车辆催化转换器的加热。例如，处理器（120）确定车辆催化转换器的净化效率是否超过预存储在存储器（130）中的参考效率，并且当车辆催化转换器的净化效率不超过参考效率时，可以控制加热设备（150），使得车辆催化转换器被持续加热，并且当车辆催化转换器的净化效率确实超过参考效率时，可以控制加热设备（150），使得车辆催化转换器的加热结束。
根据各种实施例，传感器模块（140）附接到车辆催化转换器或附接到与车辆催化转换器连接的排气管道，并且可以测量进入车辆催化转换器的废气的第一空燃比和离开车辆催化转换器的废气的第二空燃比。传感器模块（140）可以向处理器（120）提供关于测量的第一空燃比和第二空燃比的信息。根据一个实施例，传感器模块（140）可以包括多个空燃比传感器，用于测量来自废气的空燃比。例如，传感器模块（140）可以包括：第一空燃比传感器，用于测量进入车辆催化转换器的废气的第一空燃比；以及第二空燃比传感器，用于测量离开车辆催化转换器的废气的第二空燃比。
根据各种实施例，加热设备（150）可以基于车辆蓄电池提供的功率生成热能，并且通过使用生成的热能来加热车辆催化转换器。
图2是用于描述根据各种实施例的附接到催化转换器的传感器模块的操作的图示。图3a和图3b是示出借助于根据各种实施例的电子设备中的传感器模块测量的空燃比的示例的图。
参考图2至图3b，传感器模块（例如，图1中的传感器模块（140））可以包括：第一传感器模块（203），附接到废气通过其进入车辆催化转换器（201）的排气管道；以及第二传感器模块（205），附接到废气通过其离开车辆催化转换器（201）的排气管道。
根据各种实施例，第一传感器模块（203）和第二传感器模块（205）可以测量穿过排气管道的废气的空燃比。例如，第一传感器模块（203）可以测量经由排气管道进入车辆催化转换器（201）的前端废气的第一空燃比，以及第二传感器模块（205）可以测量经由排气管道离开车辆催化转换器（201）的废气的第二空燃比。
根据各种实施例，当车辆催化转换器（201）未被加热时，如图3a中所示出的，由第一传感器模块（203）测量的第一空燃比（例如，前端废气A/F）和由第二传感器模块（205）测量的第二空燃比（例如，后端废气A/F）可以具有相同的值。
根据各种实施例，当车辆催化转换器（201）被加热时，如图3b中所示出的，由第一传感器模块（203）测量的第一空燃比（例如，前端废气A/F）和由第二传感器模块（205）测量的第二空燃比（例如，后端废气A/F）可以具有不同的值。例如，当车辆催化转换器（201）被加热时，随着车辆催化转换器（201）的净化效率增加，由第二传感器模块（205）测量的第二空燃比（例如，后端废气A/F）的峰峰值可能逐渐变小。
根据各种实施例，第一传感器模块（203）和第二传感器模块（205）可以向处理器（例如图1中的处理器（120））提供关于测量的第一空燃比和第二空燃比的信息。例如，第一传感器模块（203）和第二传感器模块（205）可以周期性、非周期性或实时地向处理器（120）提供关于测量的第一空燃比和第二空燃比的信息。处理器（120）可以响应于从第一传感器模块（203）和第二传感器模块（205）接收到关于第一空燃比和第二空燃比的信息，以及通过比较第一空燃比的峰峰值与第二空燃比的峰峰值，并基于预存储在存储器（130）中的表格信息标识对应于两个值之间的差异的净化效率值，来标识车辆催化转换器（201）的净化效率。根据一个实施例，第一空燃比的峰峰值与第二空燃比的峰峰值之间的差异越大，净化效率就可以具有越高的值。
图4是解释用于控制根据各种实施例的电子设备中催化转换器的加热的方法的流程图。
参考图4，在操作401中，电子设备（例如，图1中的电子设备（100））的处理器（例如，图1中的处理器（120））可以接收用于激活车辆催化转换器（例如，图2中的催化转换器（201））的输入。例如，当处理器（120）经由电子设备（100）的通信电路接收到指示车辆引擎正在操作的信息时，处理器可以确定已经接收到用于激活车辆催化转换器的输入。
在操作403中，处理器（120）可以响应于接收到用于激活车辆催化转换器的输入，并因此控制加热设备（150）以便加热车辆催化转换器。
在操作405中，处理器（120）可以在催化转换器的加热期间经由传感器模块（140）测量穿过车辆催化转换器的废气的空燃比。例如，处理器（120）可以借助于传感器模块（140）测量进入车辆催化转换器的废气的第一空燃比和离开车辆催化转换器的废气的第二空燃比。根据一个实施例，处理器（120）可以响应于车辆催化转换器的加热操作的开始，周期性、非周期性或实时地测量第一空燃比和第二空燃比。
在操作407中，处理器（120）可以控制加热设备（150），使得基于废气的（一个或多个）空燃比结束车辆催化转换器的加热。例如，处理器（120）可以通过比较第一空燃比和第二空燃比来标识车辆催化转换器的净化效率，并且可以确定所标识的净化效率是否超过预存储在存储器（130）中的参考效率，并且，当所标识的净化效率确实超过参考效率时，可以控制加热设备（150），使得车辆催化转换器的加热结束。根据一个实施例，当所标识的净化效率不超过参考效率时，处理器（120）可以再次施行加热车辆催化转换器的操作403。
根据各种实施例，在处理器（120）已经施行了其中结束车辆催化转换器的加热的操作407之后，所述处理器然后借助于传感器模块（140）连续测量车辆催化转换器的净化效率，并且可以响应于标识到测量的净化效率低于参考效率，再次施行加热车辆催化转换器的操作403。
如上面已经描述的，不管车辆状态如何，电子设备（100）都可以通过测量车辆催化转换器的净化效率并基于测量的净化效率控制车辆催化转换器的加热而确保三元催化转换器的净化效率。
图5是解释用于结束根据各种实施例的电子设备中催化转换器的加热的方法的流程图。下面的解释可能涉及在图4的操作407中结束催化转换器的加热的操作的详细操作。
参考图5，在操作501中，电子设备（例如，图1中的电子设备（100））的处理器（例如，图1中的处理器（120））可以基于废气的空燃比来标识催化转换器（例如，图2的催化转换器（201））的净化效率。例如，处理器（120）借助于附接到车辆催化转换器的传感器模块（140）标识进入催化转换器的废气的第一空燃比和离开催化转换器的废气的第二空燃比，并且可以通过比较第一空燃比和第二空燃比来计算催化转换器的净化效率。
在操作503中，处理器（120）可以确定所标识的净化效率是否超过参考效率。例如，处理器（120）可以通过从存储器（130）加载关于预存储的参考效率的信息并将所标识的净化效率与加载的参考效率进行比较，来确定所标识的净化效率是否超过参考效率。这里，参考效率是基于与废气中污染物排放有关的废气法规由制造商预设定的值，并且可以基于测试结果设定（或更新）为不同的值。当所标识的净化效率超过参考效率时，处理器（120）施行操作505，并且当所标识的净化效率不超过参考效率时，处理器可以施行其中加热车辆催化转换器的图4的操作403。
在操作505中，当所标识的净化效率超过参考效率时，处理器（120）可以控制加热设备（150），使得催化转换器的加热结束。
上文中，电子设备（100）已经被描述为在基于进入催化转换器的废气的第一空燃比和离开催化转换器的废气的第二空燃比计算出的车辆催化转换器的净化效率的基础上来确定是否结束车辆催化转换器的加热操作，但是，根据本发明的各种实施例，电子设备（100）还可以基于离开催化转换器的废气的第二空燃比来确定是否结束加热车辆催化转换器的操作。例如，电子设备（100）还可能测量离开催化转换器的废气的第二空燃比，并且当测量的第二空燃比的峰峰值小于参考峰峰值时，结束加热催化转换器的操作。
如上面已经描述的，不管车辆状态如何，电子设备（100）都可以通过测量车辆催化转换器的净化效率，并基于测量的净化效率确定是否结束车辆催化转换器的加热而确保三元催化转换器的净化效率。
本文档中使用的术语“模块”可以包括被实现为硬件、软件或固件的单元，并且可以例如与诸如逻辑、逻辑块、组件或电路之类的术语互换使用。模块可以是整体形成的组件或组件的最小单元或其施行一个或多个功能的部分。例如，根据一个实施例，模块可以被实现为专用集成电路（ASIC）。
本文档中的各种实施例可以被实现为软件，包括存储在由机器（例如，图1中的电子设备（100））可读取的存储介质（例如，图1中的存储器（130））上的一个或多个指令。例如，机器（例如，图1中的电子设备（100））的处理器（例如，图1中的处理器（120））可以调用存储在存储介质中的一个或多个指令中的至少一个指令，并且可以执行该指令。这使得可能施行至少一个功能，该功能根据机器调用的至少一个指令进行管理。一个或多个指令可以包括借助于编译器生成的代码或借助于解释器可执行的代码。机器可读存储介质可以作为非暂时性存储介质来提供。这里，“非暂时性”仅仅意指存储介质是有形的并且不包括信号（例如，电磁波）的设备，并且该术语不区分数据何时半永久存储或者何时暂时存储在存储介质上。
根据各种实施例，上面所描述的构成元件中的每个构成元件（例如，模块或程序）可以包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可以省略上面所描述的任何构成元件中的一个或多个构成元件或操作，或者可以添加一个或多个其它构成元件或操作。替代地或附加地，多个构成元件（例如，模块或程序）可以组合成单个构成元件。在这种情况下，组合的构成元件可以以这样的方式施行多个构成元件中的每个构成元件的一个或多个功能，所述方式与在所述组合之前由多个构成元件中的构成元件施行所述功能的方式相同或类似。根据各种实施例，借助于模块、程序或其它构成元件施行的操作可以顺序地、并行地、重复地或启发性地执行，或者可以以不同的次序执行或省略操作中的一个或多个，或者可以添加一个或多个其它操作。
附图标记的描述
100：电子设备
120：处理器
130：存储器
140：传感器模块
150：加热设备。

Claims (10)

1.一种用于净化废气的电子设备，包括：
传感器模块；
加热设备；
存储器；以及
可操作地耦合到传感器模块、加热设备和存储器的处理器，其特征在于：
所述处理器可操作以：
控制加热设备，使得车辆的催化转换器被加热，
在催化转换器的加热期间，使用传感器模块测量穿过催化转换器的废气的空燃比，并且
基于废气的空燃比控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
2.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括通信电路，
其中所述处理器可操作以：
经由通信电路接收用于激活催化转换器的输入，并且
响应于接收到输入，控制加热设备，使得催化转换器被加热。
3. 根据权利要求1和2中的任何一项所述的电子设备，
其中所述传感器模块包括第一传感器模块和第二传感器模块，以及
其中所述处理器可操作以：
使用第一传感器模块测量进入催化转换器的废气的第一空燃比；以及
使用第二传感器模块测量离开催化转换器的废气的第二空燃比。
4.根据权利要求3所述的电子设备，
其中所述处理器可操作以：
通过比较第一空燃比和第二空燃比，标识催化转换器的净化效率；
确定净化效率是否超过参考效率；并且
当净化效率超过参考效率时，控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
5.根据权利要求4所述的电子设备，
其中当净化效率不超过参考效率时，处理器可操作以控制加热设备，使得催化转换器的加热被维持。
6.一种用于净化废气的方法，包括以下步骤，其中：
处理器控制加热设备，使得车辆的催化转换器被加热；
在催化转换器的加热期间，处理器使用传感器模块测量穿过催化转换器的废气的空燃比；以及
处理器基于废气的空燃比控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
7.根据权利要求6所述的方法，
其中控制加热设备使得催化转换器被加热的步骤包括以下步骤，其中：
处理器经由通信电路接收用于激活催化转换器的输入，以及
响应于接收到输入，处理器控制加热设备，使得催化转换器被加热。
8.根据权利要求6和7中的任何一项所述的方法，
其中所述传感器模块包括第一传感器模块和第二传感器模块，并且其中测量废气的空燃比的步骤包括以下步骤，其中：
处理器使用第一传感器模块测量进入催化转换器的废气的第一空燃比；以及
处理器使用第二传感器模块测量离开催化转换器的废气的第二空燃比。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中控制加热设备使得催化转换器的加热结束的步骤包括以下步骤，其中：
处理器通过比较第一空燃比和第二空燃比，标识催化转换器的净化效率；
处理器确定净化效率是否超过参考效率；并且
当净化效率超过参考效率时，处理器控制加热设备，使得催化转换器的加热结束。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中所述方法进一步包括以下步骤，其中：
当净化效率不超过参考效率时，处理器控制加热设备，使得催化转换器的加热被维持。
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