发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质，所述方法包括以下步骤：建立温度正常标志、第一温度异常标志、第二温度异常标志、背压正常标志、背压压力异常标志、旁通阀闭合状态标志和旁通阀打开状态标志；实时监测尾气处理系统和发动机运行状态，根据当前温度正常标志、第一温度异常标志、第二温度异常标志、背压正常标志、背压压力异常标志、旁通阀闭合状态标志和旁通阀打开状态标志，判断是否要输出开启或关闭旁通阀门的控制信号；本发明专利技术基于这些标志快速且准确地判断是否输出旁通阀门控制信号，以及输出何种旁通阀门控制信号，以控制旁通阀闭合或打开，减少有毒气体的生成。

【技术实现步骤摘要】
发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质
本专利技术涉及发动机尾气处理
，具体的说，涉及了一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质。
技术介绍
随着环境保护的理念日益深入人心，尤其对各种大型发动机的尾气排放处理要求越来越严格。各种发动机尾气在排放前必须经过相应的处理装置，符合排放要求才能排放到空气中。因此，处理装置中的电气控制是不可或缺的，电气控制部分要实现整个处理装置的自动运转，最大程度的减少人为参与，节约人力成本然而，由于许多应用场合的现场环境比较恶劣，或是需要实时关注处理装置的运转情况，根据处理装置运转的状态及时准确的做出响应。因此在具体的应用场景中，需要考虑旁通阀门开启或闭合的可靠性及准确性，这就需要可靠性高、操作简单的监测和控制方法。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术第一方面提供一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法，包括以下步骤：预配置尾气处理装置管道的入口温度阈值范围、出口温度阈值范围和背压阈值范围；计算尾气处理装置管道的入口实时温度和出口实时温度，确定尾气处理装置管道的入口实时温度是否处于所述入口温度阈值范围内，以及出口实时温度是否处于所述出口温度阈值范围内，在入口实时温度处于所述入口温度阈值范围内且出口实时温度处于所述出口温度阈值范围内时，建立温度正常标志，在入口实时温度低于所述入口温度阈值范围的最小值且出口实时温度低于所述出口温度阈值范围的最小值时，建立第一温度异常标志，在入口实时温度高于所述入口温度阈值范围的最大值且出口实时温度高于所述出口温度阈值范围的最大值时，建立第二温度异常标志；计算尾气处理装置管道的实时背压压力，并确定尾气处理装置管道的实时背压压力是否在背压阈值范围内，若是，则建立背压正常标志，否则建立背压异常标志；读取发动机当前状态信号，当发动机当前状态信号为低电平时，建立发动机运行状态标志，否则清除发动机运行状态标志；读取旁通阀当前状态信号，当旁通阀当前状态信号为低电平时，建立旁通阀闭合状态标志，否则建立旁通阀打开状态标志；在检测到发动机运行状态标志时，判断发动机是否处于怠速启动阶段，当发动机处于怠速启动阶段时：响应于获得的旁通阀闭合状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，生成旁通阀第一开启指令，并开始计时；在到达旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀打开状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，则生成旁通阀第二开启指令；其中，所述旁通阀第二开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值；在检测到发动机运行状态标志时，还判断发动机是否处于高速运行阶段，当发动机处于高速运行阶段时：响应于获得的旁通阀闭合状态标志、温度异常标志和背压异常标志，生成旁通阀第三开启指令，并开始计时；在到达旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀开启状态标志、温度异常标志和背压异常标志，则生成旁通阀第四开启指令；其中，所述旁通阀第四开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值；在发动机处于怠速启动阶段或者高速运行阶段时，响应于获得的旁通阀开启状态标志、第一温度正常标志、第二温度正常标志和背压正常标志时，生成旁通阀闭合指令。需要说明的是，当尾气处理装置中的温度正常、压力正常、旁通阀开通使尾气未进入处理装置，且发动机处于运行状态，旁通阀闭合的控制信号输出，持续时间为目标设定的控制旁通阀闭合时间；反之，旁通阀打开的控制信号输出，持续时间为目标设定的控制旁通阀打开时间。本专利技术第二方面提供一种发动机尾气排放状态的监测和控制系统，所述系统包括：设置用于检测尾气处理装置管道入口温度的第一温度传感器，用于检测尾气处理装置管道出口温度的第二温度传感器，以及用于检测尾气处理装置管道背压压力的压力传感器；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述压力传感器分别连接发动机控制器，所述发动机控制器控制连接旁通阀，且预先配置旁通阀处于闭合状态；所述发动机控制器设置温度监测模块、背压监测模块、发动机状态监测模块、旁通阀状态监测模块和阀门控制指令生成模块，预配置尾气处理装置管道的入口温度阈值范围、出口温度阈值范围和背压阈值范围；所述温度监测模块，用于计算尾气处理装置管道的入口实时温度和出口实时温度，确定尾气处理装置管道的入口实时温度是否处于所述入口温度阈值范围内，以及出口实时温度是否处于所述出口温度阈值范围内，在入口实时温度处于所述入口温度阈值范围内且出口实时温度处于所述出口温度阈值范围内时，建立温度正常标志，在入口实时温度低于所述入口温度阈值范围的最小值且出口实时温度低于所述出口温度阈值范围的最小值时，建立第一温度异常标志，在入口实时温度高于所述入口温度阈值范围的最大值且出口实时温度高于所述出口温度阈值范围的最大值时，建立第二温度异常标志；所述背压监测模块，用于计算尾气处理装置管道的实时背压压力，并确定尾气处理装置管道的实时背压压力是否在背压阈值范围内，若是，则建立背压正常标志，否则建立背压异常标志；所述发动机状态监测模块，用于读取发动机当前状态信号，当发动机当前状态信号为低电平时，建立发动机运行状态标志，否则清除发动机运行状态标志；所述旁通阀状态监测模块，用于读取旁通阀当前状态信号，当旁通阀当前状态信号为低电平时，建立旁通阀闭合状态标志，否则建立旁通阀打开状态标志；所述阀门控制指令生成模块，用于在检测到发动机运行状态标志时，判断发动机是否处于怠速启动阶段，当发动机处于怠速启动阶段时：响应于获得的旁通阀闭合状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，生成旁通阀第一开启指令，并开始计时；在到达旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀打开状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，生成旁通阀第二开启指令；所述阀门控制指令生成模块，还用于在检测到发动机运行状态标志时，还判断发动机是否处于高速运行阶段，当发动机处于高速运行阶段时：响应于获得的旁通阀闭合状态标志、温度异常标志和背压异常标志，生成旁通阀第三开启指令，并开始计时；在到达旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀开启状态标志、温度异常标志和背压异常标志，生成旁通阀第四开启指令；所述阀门控制指令生成模块，还用于在发动机处于怠速启动阶段或者高速运行阶段时，响应于获得的旁通阀开启状态标志、第一温度正常标志、第二温度正常标志和背压正常标志，生成旁通阀闭合指令。本专利技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述发动机尾气排放状态的监测和控制方法的步骤。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说：1）本专利技术先建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n预配置尾气处理装置管道的入口温度阈值范围、出口温度阈值范围和背压阈值范围；/n计算尾气处理装置管道的入口实时温度和出口实时温度，确定尾气处理装置管道的入口实时温度是否处于所述入口温度阈值范围内，以及出口实时温度是否处于所述出口温度阈值范围内，在入口实时温度处于所述入口温度阈值范围内且出口实时温度处于所述出口温度阈值范围内时，建立温度正常标志，在入口实时温度低于所述入口温度阈值范围的最小值且出口实时温度低于所述出口温度阈值范围的最小值时，建立第一温度异常标志，在入口实时温度高于所述入口温度阈值范围的最大值且出口实时温度高于所述出口温度阈值范围的最大值时，建立第二温度异常标志；/n计算尾气处理装置管道的实时背压压力，并确定尾气处理装置管道的实时背压压力是否在背压阈值范围内，若是，则建立背压正常标志，否则建立背压异常标志；/n读取发动机当前状态信号，当发动机当前状态信号为低电平时，建立发动机运行状态标志，否则清除发动机运行状态标志；读取旁通阀当前状态信号，当旁通阀当前状态信号为低电平时，建立旁通阀闭合状态标志，否则建立旁通阀打开状态标志；/n在检测到发动机运行状态标志时，判断发动机是否处于怠速启动阶段，当发动机处于怠速启动阶段时：/n响应于获得的旁通阀闭合状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，生成旁通阀第一开启指令，并开始计时；/n在到达旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀打开状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，则生成旁通阀第二开启指令；其中，所述旁通阀第二开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值；/n在检测到发动机运行状态标志时，还判断发动机是否处于高速运行阶段，当发动机处于高速运行阶段时：/n响应于获得的旁通阀闭合状态标志、温度异常标志和背压异常标志，生成旁通阀第三开启指令，并开始计时；/n在到达旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀开启状态标志、温度异常标志和背压异常标志，则生成旁通阀第四开启指令；其中，所述旁通阀第四开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值；/n在发动机处于怠速启动阶段或者高速运行阶段时，响应于获得的旁通阀开启状态标志、第一温度正常标志、第二温度正常标志和背压正常标志时，生成旁通阀闭合指令。/n...

【技术特征摘要】
1.一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
预配置尾气处理装置管道的入口温度阈值范围、出口温度阈值范围和背压阈值范围；
计算尾气处理装置管道的入口实时温度和出口实时温度，确定尾气处理装置管道的入口实时温度是否处于所述入口温度阈值范围内，以及出口实时温度是否处于所述出口温度阈值范围内，在入口实时温度处于所述入口温度阈值范围内且出口实时温度处于所述出口温度阈值范围内时，建立温度正常标志，在入口实时温度低于所述入口温度阈值范围的最小值且出口实时温度低于所述出口温度阈值范围的最小值时，建立第一温度异常标志，在入口实时温度高于所述入口温度阈值范围的最大值且出口实时温度高于所述出口温度阈值范围的最大值时，建立第二温度异常标志；
计算尾气处理装置管道的实时背压压力，并确定尾气处理装置管道的实时背压压力是否在背压阈值范围内，若是，则建立背压正常标志，否则建立背压异常标志；
读取发动机当前状态信号，当发动机当前状态信号为低电平时，建立发动机运行状态标志，否则清除发动机运行状态标志；读取旁通阀当前状态信号，当旁通阀当前状态信号为低电平时，建立旁通阀闭合状态标志，否则建立旁通阀打开状态标志；
在检测到发动机运行状态标志时，判断发动机是否处于怠速启动阶段，当发动机处于怠速启动阶段时：
响应于获得的旁通阀闭合状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，生成旁通阀第一开启指令，并开始计时；
在到达旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀打开状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志，则生成旁通阀第二开启指令；其中，所述旁通阀第二开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值；
在检测到发动机运行状态标志时，还判断发动机是否处于高速运行阶段，当发动机处于高速运行阶段时：
响应于获得的旁通阀闭合状态标志、温度异常标志和背压异常标志，生成旁通阀第三开启指令，并开始计时；
在到达旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值时，若获得旁通阀开启状态标志、温度异常标志和背压异常标志，则生成旁通阀第四开启指令；其中，所述旁通阀第四开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值；
在发动机处于怠速启动阶段或者高速运行阶段时，响应于获得的旁通阀开启状态标志、第一温度正常标志、第二温度正常标志和背压正常标志时，生成旁通阀闭合指令。


2.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法，其特征在于：在所述发动机控制器输出旁通阀门控制信号时，开始计时；在到达第一时间预设值时，执行：
再次采样旁通阀当前状态，判断旁通阀当前状态是否与旁通阀门控制信号对应的旁通阀状态一致；若一致，则判定旁通阀门响应成功，并使发动机控制器停止输出旁通阀门控制信号；否则，经固定时间间隔Ｍ1重复执行上述步骤，直至旁通阀门控制信号输出时间结束；
在旁通阀门控制信号输出时间结束时，若再次判定旁通阀当前状态与旁通阀门控制信号对应的旁通阀状态不一致，则建立旁通阀门响应失败报警标志；
其中，所述旁通阀门控制信号包括旁通阀第一开启指令、旁通阀第二开启指令、旁通阀第三开启指令、旁通阀第四开启指令和旁通阀闭合指令。


3.根据权利要求２所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法，其特征在于，确定是否读取到旁通阀门响应失败报警标志，所述旁通阀门响应失败报警标志包括旁通阀打开失败报警标志和旁通阀闭合失败报警标志；
响应于读取到的旁通阀打开失败报警标志，所述发动机控制器停止输出旁通阀第一开启指令、旁通阀第二开启指令、旁通阀第三开启指令和旁通阀第四开启指令；
响应于读取到的旁通阀闭合失败报警标志，所述发动机控制器停止输出旁通阀闭合指令。


4.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法，其特征在于，计算尾气处理装置管道的入口实时温度时，执行：
基于预设的温度采样时间间隔，获取尾气处理装置管道的入口温度原始数据，将入口温度原始数据按时间顺序依次放置到指定入口温度缓冲区；
统计已获取到的入口温度原始数据量，在入口温度原始数据量等于预设温度采样滤波系数时，使用预先构建的入口温度滤波模型，计算第一滤波结果D1；根据采集入口实时温度的温度传感器类型选取对应的计算公式，计算第一滤波结果D1对应的电参量，基于所述电参量和预设传感器曲线获得入口实时温度T1；
在得到入口实时温度T1后，开始计时；
在获取到新的入口温度原始数据时，删除所述指定入口温度缓冲区中的第一个入口温度原始数据，将新的入口温度信号放置到指定入口温度缓冲区，重复执行上述入口实时温度计算步骤，对入口实时温度进行更新，直至温度稳定时间延时结束。


5.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法，其特征在于，计算尾气处理装置管道的实时背压压力时，执行：
基于预设的压力采样时间间隔，获取尾气处理装置管道的背压原始数据，将背压原始数据按时间顺序依次放置到指定背压缓冲区；
统计已获取到的背压原始数据量，在背压原始数据量等于预设背压采样滤波系数时，使用预先构建的背压滤波模型，计算第二滤波结果E1，根据采集背压的压力传感器类型选取对应的计算公式，计算第二滤波结果E1对应的电参量，基于所述电参量和预设传感器曲线获得实时背压压力F1；
在得到实时背压压力F1后，开始计时；
在获取到新的背压原始数据时，删除所述指定背压缓冲区中的第一个背压原始数据，将新的背压原始数据放置到指定背压缓冲区，并重复执行上述实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霞丽，崔文峰，王向前，刘蕊，杨新征，
申请(专利权)人：郑州众智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41