柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法、系统及电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法、系统及电子设备，涉及柴油机尾气排放技术领域，方法包括步骤：ECU发出PDF再生请求；收到再生请求后，SCR控制系统停止尿素喷射，开始计时，直到脱氨时间达到所述预期脱氨时间，通过广播告知ECU允许PDF再生；所述预期脱氨时间由ECU计算获得，ECU收到告知后，再发出PDF执行再生动作的指令。本发明专利技术能够有效避免了DPF再生高温环境下SCR表面缩二脲的形成，保证了SCR转化效率不受DPF再生的破坏影响，有效防止SCR失效。

【技术实现步骤摘要】
柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法、系统及电子设备
本专利技术涉及柴油机尾气排放
，具体涉及一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法、系统及电子设备。
技术介绍
目前在卡车上主要采用的有EGR与SCR两大技术路线，用于降低污染物，达到环保目的，让柴油机的排放尾气更加清洁。SCR，即SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原；SCR路线是在缸内减少颗粒物产生，在排气系统上加装附属部件，减少氮氧化物排放；主要利用尿素为还原剂，在选择性催化剂的还原作用下，将尾气中的氮氧化物还原成氮气与水。EGR，即ExhaustGasRecirculation，废气再循环；EGR路线是在缸内部抑制氮氧化物产生，在排气系统上安装颗粒物催化氧化器POC、柴油机氧化催化器DOC降低颗粒物排放。柴油车辆常采用SCR+DPF排放控制技术实现降低氮氧化物与颗粒物排放。DPF，即DieselParticulateFilter，为柴油颗粒过滤器，安装在排气系统中，通过DPF能将尾气中的颗粒物过滤捕捉，可以减少尾气中的颗粒物。DPF作为颗粒排放的捕集器，需要在其过滤能力达到上限前进行有效DPF再生，才能维持正常的颗粒捕集功能。DPF再生过程中，其后端的SCR载体要经历持续的500℃以上高温，对于具备氨存储的SCR而言，若不能在DPF再生前，将储氨及时脱附掉，则在高温下容易形成缩二脲附着在SCR表面，阻碍氨与氮氧化物在反应面的接触，从而导致SCR的失效。专利技术内容技术目的：为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法、系统及电子设备，其能够有效避免了DPF再生高温环境下SCR表面缩二脲的形成，保证了SCR转化效率不受DPF再生的破坏影响。技术方案：为达到上述技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法，具体包括步骤：1)ECU发出PDF再生请求；2)收到再生请求后，SCR控制系统停止尿素喷射，开始计时，直到脱氨时间达到所述预期脱氨时间Tdes，通过广播告知ECU允许PDF再生；所述预期脱氨时间Tdes由ECU获得，满足式(1)关系：Tdes＝Tbas×CMass×CTemp(1)；其中，Tbas表示基础脱氨时间、Ctemp表示第一脱氨时间修正率、Cmass表示第二脱氨时间修正率，三个参数分别由ECU通过测量及计算尿素平均消耗率Rdes、SCR载体中气体的平均温度和废气流量，并查询对应的三种MAP获得；3)ECU收到告知后，再发出PDF执行再生动作的指令。优选地，步骤2)具体包括步骤：2.1)ECU计算车辆当次循环的尿素平均消耗率Rdes：根据当次驾驶循环尿素的喷射指令起始点，记录车辆当次循环消耗尿素的里程Ddes；根据当次驾驶循环尿素实时的需求喷射量，记录车辆当次循环尿素需求消耗量Qdes；当上述车辆当次循环消耗尿素的里程Ddes达到阈值Dthres，且车辆当次循环尿素需求消耗量Qdes达到阈值Qthres，将消耗量Qdes与消耗尿素的里程Dact相除，得到车辆当次循环的尿素平均消耗率Rdes，2.2)采集当前SCR载体前端排气温度Tpre和后端排气温度Taft，ECU计算出载体中气体的平均温度Tavg，Tavg＝(Tpre+Taft)/2；2.3)ECU中存储的MAP包括第一MAP、第二MAP和第三MAP，根据尿素平均消耗率Rdes查询第一MAP获得基础脱氨时间Tbas，根据载体中气体的平均温度Tavg查询第二MAP获得第一脱氨时间修正率CTemp，根据废气流量查询第三MAP获得第二脱氨时间修正率CMass。优选地，所述步骤2.3)中，第一MAP通过以下步骤获得：A1、选定基础脱氨时间MAP标定插值点，由目标试验车在转鼓试验台上进行若干次全球统一轻型车辆测试循环WLTC驾驶循环，同时人为将循环喷射量系数从0.1逐次增大至3，计算得到不同喷射量系数驾驶循环的尿素平均消耗率Rdes；A2、步骤A1中每次驾驶循环结束后，均将车辆静置，直至载体中气体的平均温度Tavg达到一固定值Tmid，进入下一步；A3、车辆启动后原地驻车，油门开度30％，通过上下游氮氧化物浓度判断载体中氨是否脱除干净；当下游氮氧化物浓度上升后趋于平稳，与上游氮氧化物浓度的差值小于浓度预设值，说明此时载体中存储的氨恰好消耗完毕，记录上述启动后的时间，作为当次平均消耗率Rdes所对应的基础脱氨时间Tbas，即获得所述平均消耗率Rdes对应的基础脱氨时间Tbas，并记录到第一MAP中。优选地，所述步骤2.3)中，第二MAP通过以下步骤获得：B1、由目标试验车在转鼓试验台上进行若干次全球统一轻型车辆测试循环WLTC驾驶循环，并设定循环喷射量系数为1，每次驾驶循环结束后，分别将车辆静置，直至气体的平均温度Tavg属于预设最大温度Tmax到预设最小温度Tmin之间的若干定点；在每个定点达到时，进入下一步；B2、车辆启动后原地驻车，油门开度30％，通过上下游氮氧化物浓度判断载体中氨是否脱除干净；当下游氮氧化物浓度上升后趋于平稳，与上游氮氧化物浓度的差值小于浓度预设值，说明此时载体中存储的氨恰好消耗完毕，记录上述启动后的时间，作为当前平均温度Tavg的脱氨时间Tsmp；B3、分别将不同平均温度Tavg的脱氨时间Tsmp，与循环喷射量系数为1时平均消耗率Rdes所对应的基础脱氨时间Tbas相除，获得各自平均温度Tavg对应的第一脱氨时间修正率CTemp，CTemp＝Tsmp/Tbas，并记录到第二MAP中。优选地，所述步骤2.3)中，第三MAP通过以下步骤获得：C1、反复进行步骤A1中循环喷射量系数为1的驾驶循环，并执行步骤A2，将车辆静置直至气体的平均温度Tavg达到固定值Tmid；在此条件下，进一步下一步；C2、车辆启动后原地驻车，油门开度从10％逐次升高到80％，通过上下游NOx浓度判断载体中氨是否脱除干净。当下游NOx浓度上升后趋于平稳，与上游氮氧化物浓度的差值小于浓度预设值，说明此时载体中存储的氨恰好消耗完毕，逐次记录上述启动后的时间，以及当次油门开度对应的废气流量，作为当次废气流量的脱氨时间Tsamp；C3、分别将不同废气流量对应的脱氨时间Tsamp，与循环喷射量系数为1时平均消耗率Rdes所对应的基础脱氨时间Tbas相除，获得各自废气流量对应的第二脱氨时间修正率CMass，CMass＝Tsamp/Tbas，并记录到第三MAP中。一种柴油机主动再生时脱氨控制系统，其特征在于，包括：SCR控制系统，使用尿素作为还原剂，在选择性催化剂的还原作用下，将尾气中的氮氧化物还原成氮气与水；尿素给料装置，用于将尿素喷射至SCR柴油机微粒过滤器的前端；传感器单元，包括用于计算车辆行驶里程的车速传感器、用于检测SCR装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法，具体包括步骤：/n1)ECU发出PDF再生请求；/n2)收到再生请求后，SCR控制系统停止尿素喷射，开始计时，直到脱氨时间达到所述预期脱氨时间Tdes，通过广播告知ECU允许PDF再生；/n所述预期脱氨时间Tdes由ECU获得，满足式(1)关系：/nTdes＝Tbas×CMass×CTemp (1)；/n其中，Tbas表示基础脱氨时间、Ctemp表示第一脱氨时间修正率、Cmass表示第二脱氨时间修正率，三个参数分别由ECU通过测量及计算尿素平均消耗率R

【技术特征摘要】
1.一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法，具体包括步骤：
1)ECU发出PDF再生请求；
2)收到再生请求后，SCR控制系统停止尿素喷射，开始计时，直到脱氨时间达到所述预期脱氨时间Tdes，通过广播告知ECU允许PDF再生；
所述预期脱氨时间Tdes由ECU获得，满足式(1)关系：
Tdes＝Tbas×CMass×CTemp(1)；
其中，Tbas表示基础脱氨时间、Ctemp表示第一脱氨时间修正率、Cmass表示第二脱氨时间修正率，三个参数分别由ECU通过测量及计算尿素平均消耗率Rdes、SCR载体中气体的平均温度和废气流量，并查询对应的三种MAP获得；
3)ECU收到告知后，再发出PDF执行再生动作的指令。


2.根据权利要求1所述的一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法，其特征在于，步骤2)具体包括步骤：
2.1)ECU计算车辆当次循环的尿素平均消耗率Rdes：
根据当次驾驶循环尿素的喷射指令起始点，记录车辆当次循环消耗尿素的里程Ddes；
根据当次驾驶循环尿素实时的需求喷射量，记录车辆当次循环尿素需求消耗量Qdes；
当上述车辆当次循环消耗尿素的里程Ddes达到阈值Dthres，且车辆当次循环尿素需求消耗量Qdes达到阈值Qthres，将消耗量Qdes与消耗尿素的里程Dact相除，得到车辆当次循环的尿素平均消耗率Rdes，
2.2)采集当前SCR载体前端排气温度Tpre和后端排气温度Taft，ECU计算出载体中气体的平均温度Tavg，Tavg＝(Tpre+Taft)/2；
2.3)ECU中存储的MAP包括第一MAP、第二MAP和第三MAP，根据尿素平均消耗率Rdes查询第一MAP获得基础脱氨时间Tbas，根据载体中气体的平均温度Tavg查询第二MAP获得第一脱氨时间修正率CTemp，根据废气流量查询第三MAP获得第二脱氨时间修正率CMass。


3.根据权利要求2所述的一种柴油机DPF主动再生时脱除SCR载体储氨的控制方法，其特征在于，所述步骤2.3)中，第一MAP通过以下步骤获得：
A1、选定基础脱氨时间MAP标定插值点，由目标试验车在转鼓试验台上进行若干次全球统一轻型车辆测试循环WLTC驾驶循环，同时人为将循环喷射量系数从0.1逐次增大至3，计算得到不同喷射量系数驾驶循环的尿素平均消耗率Rdes；
A2、步骤A1中每次驾驶循环结束后，均将车辆静置，直至载体中气体的平均温度Tavg达到一固定值Tmid，进入下一步；
A3、车辆启动后原地驻车，油门开度30％，通过上下游氮氧化物浓度判断载体中氨是否脱除干净；当下游氮氧化物浓度上升后趋于平稳，与上游氮氧化物浓度的差值小于浓度预设值，说明此时载体中存储的氨恰好消耗完毕，记录上述启动后的时间，作为当次平均消耗率Rdes所对应的基础脱氨时间Tbas，即获得所述平均消耗率Rdes对应的基础脱氨时间Tbas，并记录到第一MAP中。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨曦，熊飘洋，王聪，赵鹏飞，何俊俊，袁林峰，胡广，
申请(专利权)人：南京依柯卡特排放技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32