柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置，涉及发动机技术领域，用于降低排气尾管中氮氧化物的排放，使发动机的排放水平满足要求。本发明专利技术的柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置，通过将当前监测到的氮氧化物排放值与上一次监测到的氮氧化物排放值进行比较，并以此来调整尿素喷射量，在提高精度的同时能够提升控制系统的响应速度，可以有效的降低NH3对氮氧化物信号的干扰，进而实现对车辆运行过程中氮氧化物排放的有效控制，大大降低尿素结晶的发生频次，提升控制系统的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及发动机
，特别地涉及一种柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，国家对环境保护的重视程度越来越高，2016年4月东部11省已经针对特种车辆(公交、环卫、邮政)实施国五排放标准要求，全国也即将于2017年7月1日针对重型柴油车实行5阶段发动机排放标准。按照不同地域要求，国六产品也将陆续登陆市场。
[0003]更为严峻的考验是法规部门正在积极推行针对重型柴油车的车载法排放(重型柴油车在实际道路驾驶过程中进行车载排放检测的一种方式)，OBD实时监测，及排放质保及燃油耗法规，在这种排放和经济性双重的挑战下，生产厂家必须要提供更为环保更为经济的发动机。
[0004]现阶段的重型柴油机技术多采用DOC(催化氧化)、POC(颗粒氧化催化)及DPF(颗粒捕捉器)等后处理技术以降低PM(颗粒物)的排放，并采用EGR(尾气再循环)、SCR(选择性催化还原)等后处理装置来降低NO
x
(氮氧化物)。然而当前车辆测量氮氧化物应用的传感器只能检测到氮原子，由于NO
x
(氮氧化物)和NH3(氨，尿素处理氮氧化物的主要成分)中都含有氮原子，故氮氧化物传感器不能有效的区分出NO
x
和NH3。所以，当排气尾管中存在NH3时候，会被氮氧化物传感器误读为NO
x
，并传递给行车电脑的控制系统，从而行车电脑会发出增加尿素喷射指令，这样又会释放出更多的NH3，进入恶性循环，导致后处理出现严重的尿素结晶问题而影响后处理正常工作，从而影响车辆的正常运行。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置，用于降低排气尾管中氮氧化物的排放，使发动机的排放水平满足要求。
[0006]根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种柴油机自适应式氮氧化物控制方法，包括：
[0007]S10：确定尿素喷射前馈需求值；
[0008]S20：持续监测当前循环功窗口的氮氧化物排放值；
[0009]S30：判断当前监测到的氮氧化物排放值是否大于上一次监测到的氮氧化物排放值，若是，则按照第一尿素喷射值喷射尿素且反馈尿素喷射量；若否，则按照第二尿素喷射值喷射尿素且反馈尿素喷射量；
[0010]其中，所述第一尿素喷射值小于所述尿素喷射前馈需求值；所述第二尿素喷射值大于尿素喷射前馈需求值。
[0011]在一个实施方式中，S20包括以下子步骤：
[0012]S21：根据当前窗口循环功内的初始氮氧化物排放值，确定尿素喷射需求值，按照
所述尿素喷射需求值喷射尿素并反馈尿素喷射量；
[0013]S22：按照所述尿素喷射需求值喷射尿素后，持续监测当前循环功窗口的氮氧化物排放值。
[0014]在一个实施方式中，S21包括以下子步骤：
[0015]S211：根据当前窗口循环功内的初始氮氧化物排放值，判断所述初始氮氧化物排放值是否高于氮氧化物需求值，若是，则在所述尿素喷射前馈需求值的基础上增加尿素喷射量，并以增加后的尿素喷射量作为尿素喷射需求值；
[0016]S212：按照所述尿素喷射需求值喷射尿素并反馈尿素喷射量。
[0017]在一个实施方式中，步骤S211中，根据氮氧化物排放值计算参数，计算当前窗口循环功内的初始氮氧化物排放值，所述氮氧化物排放值计算参数包括排气尾管出口氮氧化物的信息、发动机的运行工况以及窗口循环功。
[0018]在一个实施方式中，排气尾管出口氮氧化物的信息由排气尾管氮氧化物传感器获得。
[0019]在一个实施方式中，步骤S10中，根据发动机转速、发动机指示扭矩、进气温度、排气温度、环境压力、环境温度以及运行时间，确定不同的窗口循环功对应的尿素喷射前馈需求值。
[0020]根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供一种柴油机自适应式氮氧化物控制装置，其包括：
[0021]尿素喷射需求计算模块，其用于获取尿素喷射前馈需求值；以及
[0022]尿素喷射控制模块，其与所述尿素喷射需求计算模块相连，所述尿素喷射控制模块判断当前监测到的氮氧化物排放值是否大于上一次监测到的氮氧化物排放值，若是，则所述尿素喷射控制模块按照第一尿素喷射值喷射尿素且反馈尿素喷射量；若否，则所述尿素喷射控制模块按照第二尿素喷射值喷射尿素且反馈尿素喷射量；
[0023]其中，所述第一尿素喷射值小于所述尿素喷射前馈需求值；所述第二尿素喷射值大于尿素喷射前馈需求值。
[0024]在一个实施方式中，还包括与所述尿素喷射控制模块相连的尿素喷射量计算模块，所述尿素喷射量计算模块用于计算尿素喷射压力、尿素喷射时间及尿素喷射量。
[0025]在一个实施方式中，其中，还包括与所述尿素控制喷射模块相连的后处理单元，所述后处理单元设置在排气管上，所述后处理单元包括后处理入口氮氧化物传感器、后处理入口温度传感器、柴油颗粒捕捉器入口温度传感器、选择性催化还原入口温度传感以及排气尾管氮氧化物传感器。
[0026]在一个实施方式中，所述尿素喷射需求计算模块根据发动机转速、发动机指示扭矩、进气温度、排气温度、环境压力、环境温度以及运行时间，确定不同的窗口循环功对应的尿素喷射前馈需求值。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过将当前监测到的氮氧化物排放值与上一次监测到的氮氧化物排放值进行比较，并以此来调整尿素喷射量，在提高精度的同时能够提升控制系统的响应速度，可以有效的降低NH3对氮氧化物信号的干扰，进而实现对车辆运行过程中氮氧化物排放的有效控制，大大降低尿素结晶的发生频次，提升控制系统的可靠性，使发动机的排放水平满足国(欧)六、OBD、IUPR及整车车载排放法规要求。
附图说明
[0028]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。
[0029]图1是本专利技术的实施例中柴油机自适应式氮氧化物控制方法的流程图；
[0030]图2和图3是本专利技术的实施例中柴油机自适应式氮氧化物控制方法的工作原理；
[0031]图4是是本专利技术的实施例中柴油机自适应式氮氧化物控制装置的安装示意图。
[0032]附图标记：
[0033]1-进气节流阀(IAT)；2-排气节流阀(ETV)；3-进气歧管；4-发动机；5-进气岐管温度传感器；6-进气歧管压力传感器；7-排气岐管；8-行车电脑(ECU)，9-后处理系统；10-后处理入口氮氧化物传感器；11-后处理入口温度传感器；12-颗粒捕捉器(DPF)入口温度传感器；13-选择性催化还原(SCR)入口温度传感，14-排气尾管氮氧化物传感器。
具体实施方式
[0034]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0035]如图1所示，本专利技术提供一种柴油机自适应式氮氧化物控制方法，包括以下操作步骤。
[0036]第一步，通过发动机匹配车辆的应用类型，收集各种应用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柴油机自适应式氮氧化物控制方法，其特征在于，包括：S10：确定尿素喷射前馈需求值；S20：持续监测当前循环功窗口的氮氧化物排放值；S30：判断当前监测到的氮氧化物排放值是否大于上一次监测到的氮氧化物排放值，若是，则按照第一尿素喷射值喷射尿素且反馈尿素喷射量；若否，则按照第二尿素喷射值喷射尿素且反馈尿素喷射量；其中，所述第一尿素喷射值小于所述尿素喷射前馈需求值；所述第二尿素喷射值大于尿素喷射前馈需求值。2.根据权利要求1所述的柴油机自适应式氮氧化物控制方法，其特征在于，S20包括以下子步骤：S21：根据当前窗口循环功内的初始氮氧化物排放值，确定尿素喷射需求值，按照所述尿素喷射需求值喷射尿素并反馈尿素喷射量；S22：按照所述尿素喷射需求值喷射尿素后，持续监测当前循环功窗口的氮氧化物排放值。3.根据权利要求2所述的柴油机自适应式氮氧化物控制方法，其特征在于，S21包括以下子步骤：S211：根据当前窗口循环功内的初始氮氧化物排放值，判断所述初始氮氧化物排放值是否高于氮氧化物需求值，若是，则在所述尿素喷射前馈需求值的基础上增加尿素喷射量，并以增加后的尿素喷射量作为尿素喷射需求值；S212：按照所述尿素喷射需求值喷射尿素并反馈尿素喷射量。4.根据权利要求3所述的柴油机自适应式氮氧化物控制方法，其特征在于，步骤S211中，根据氮氧化物排放值计算参数，计算当前窗口循环功内的初始氮氧化物排放值，所述氮氧化物排放值计算参数包括排气尾管出口氮氧化物的信息、发动机的运行工况以及窗口循环功。5.根据权利要求4所述的柴油机自适应式氮氧化物控制方法，其特征在于，排气尾管出口氮氧化物的信息由排气尾管氮氧化物传感器获得。6.根据权利要求1-5中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜鑫，孙玉芹，胡佳富，
申请(专利权)人：北京福田康明斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：