发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统、方法及车辆技术方案

本申请公开了一种发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统、方法及车辆，该系统包括：气体采集模块、第一反应模块、第二反应模块以及计算机控制模块；计算机控制模块控制气体采集模块采集发动机尾气；控制第一反应模块分离发动机尾气中的氨气和氮氧化物；控制第二反应模块使发动机尾气中的氨气和氮氧化物发生化学反应；获取化学反应导致的电势差变化，基于电势差变化以及预设的气体含量计算算法，得到发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。该系统可以基于第二反应模块中发生的化学反应过程中氧离子的移动导致的电势差变化，更为准确地得到发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。得到发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。得到发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。

【技术实现步骤摘要】
发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统、方法及车辆


[0001]本申请涉及汽车后处理
，特别是涉及发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统、方法及车辆。

技术介绍

[0002]随着人们环保意识的提高，车辆的发动机尾气排放对于环境和人体健康的影响越来越受到关注，发动机尾气排放的相关法规也在不断加严。
[0003]目前主要通过在汽车后处理系统中使发动机尾气中的氮氧化物NOx和氨气NH3进行选择性催化还原反应，将NOx还原成氮气和水之后再进行排放。由于汽车后处理系统中氮氧传感器对NOx和NH3存在交叉敏感性，无法直接测量获得准确的发动机尾气中的NH3含量，导致想要避免NOx过多的被直接排放，就必须过多喷射NH3，然而，过多喷射的NH3不仅存在腥臭味，也会对环境产生污染。
[0004]由此，如何得到更为准确的发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量，成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]基于上述问题，本申请提供了发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统、方法及车辆，可以更为准确地得到发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。
[0006]本申请实施例公开了如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供了一种发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统，所述系统包括：气体采集模块、第一反应模块、第二反应模块以及计算机控制模块；
[0008]所述气体采集模块、所述第一反应模块以及所述第二反应模块通过通孔顺序连通，所述计算机控制模块连接所述气体采集模块、所述第一反应模块以及所述第二反应模块；
[0009]所述计算机控制模块，用于控制所述气体采集模块采集发动机尾气；控制所述第一反应模块分离所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物；控制所述第二反应模块使所述发送机尾气中的氨气和氮氧化物发生化学反应；获取所述化学反应导致的电势差变化，基于所述电势差变化以及预设的气体含量计算算法，得到所述发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。
[0010]可选地，所述第一反应模块，包括：第一腔室、固体电解质、第一电源、第一电极以及第二电极；
[0011]所述第一电极位于所述第一腔室内部，所述第二电极位于所述第一腔室外部，所述固体电解质位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电源的两端分别连接所述第一电极和所述第二电极；
[0012]所述第一腔室，用于容纳所述发动机尾气；
[0013]所述第一电源，用于响应所述计算机控制模块发送的指令，使所述第一电极和所
述第二电极之间产生电势差；
[0014]所述发动机尾气中除氨气和氮氧化物以外的气体与氧在所述第一腔室中发生化学反应，氧离子通过所述固体电解质、所述第一电极以及所述第二电极在所述第一腔室的内部和外部之间移动。
[0015]可选地，所述第二反应模块，包括：第二腔室、固体电解质、第二电源、第三电极以及第四电极；
[0016]所述第三电极位于所述第二腔室内部，所述第四电极位于所述第二腔室外部，所述固体电解质位于所述第三电极和所述第四电极之间，所述第二电源的两端分别连接所述第三电极和所述第四电极；
[0017]所述第二腔室，用用于容纳经所述第一反应模块流出的反应剩余气体，所述反应剩余气体包括氨气和氮氧化物中的至少一种；
[0018]所述第二电源，用于响应所述计算机控制模块发送的指令，使所述第三电极和所述第四电极之间产生电势差；
[0019]所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物与氧在所述第二腔室中发生化学反应，氧离子通过所述固体电解质、所述第三电极以及所述第四电极在所述第二腔室的内部和外部之间移动。
[0020]可选地，所述固体电解质，包括：氧化锆和三氧化二钇的混合物或氧化锆和氧化钙的混合物。
[0021]可选地，所述第一电极，包括：由铂颗粒和金颗粒构成的复合材料。
[0022]第二方面，本申请提供了一种发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测方法，应用于上述第一方面中任意一项所述的系统，所述方法包括：
[0023]采集发动机尾气；
[0024]分离所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物；
[0025]使所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物发生化学反应；
[0026]获取所述化学反应导致的电势差变化量；
[0027]基于所述电势差变化量以及预设的气体含量计算算法，得到所述发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。
[0028]可选地，所述分离所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物，包括：
[0029]使所述发动机尾气中除氨气和氮氧化物外的其他气体与氧反应转化为水和二氧化碳，分离出所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物。
[0030]可选地，所述获取所述化学反应导致的电势差变化量，包括：
[0031]获取第一时间段内所述第三电极与所述第四电极之间的原始电势差和第一电势差，以及第二时间段内所述第三电极与所述第四电极之间的反向电势差和第二电势差；所述反向电势差与所述原始电势差方向相反；
[0032]基于所述原始电势差与所述第一电势差的差值的绝对值，得到第一电势差变化量；
[0033]基于所述反向电势差与所述第二电势差的差值的绝对值，得到第二电势差变化量。
[0034]可选地，所述获取第一时间段内所述第三电极与所述第四电极之间的原始电势差
和第一电势差，以及第二时间段内所述第三电极与所述第四电极之间的反向电势差和第二电势差，包括：
[0035]第一时间段内，获取第二电源向所述第三电极与所述第四电极之间施加的原始电势差，以及所述第三电极与所述第四电极之间实际测量得到的第一电势差；
[0036]第二时间段内，获取第二电源向所述第三电极与所述第四电极之间施加的反向电势差，以及所述第三电极与所述第四电极之间实际测量得到的第二电势差。
[0037]可选地，所述基于所述电势差变化量以及预设的气体含量计算算法，得到所述发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量，包括：
[0038]基于所述第一电势差变化量以及预设的气体含量计算算法，得到所述发动机尾气中的氮氧化物含量；
[0039]基于所述第二电势差变化量、所述预设的气体含量计算算法以及所述发动机尾气中的氮氧化物含量，得到所述发动机尾气中的氨气含量。
[0040]第三方面，本申请提供了一种车辆，所述车辆设置有如第一方面所述的发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统。
[0041]相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
[0042]本申请公开了一种发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统，该系统包括：气体采集模块、第一反应模块、第二反应模块以及计算机控制模块；气体采集模块、第一反应模块以及第二反应模块通过通孔顺序连通，计算机控制模块连接气体采集模块、第一反应模块以及第二反应模块；计算机控制模块，用于控制气体采集模块采集发动机尾气；控制第一反应模块分离发动机尾气中的氨气和氮氧化物；控制第二反应模块使发动机尾气中的氨气和氮氧化物发生化学反应；获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机尾气中氨气和氮氧化物的共测系统，其特征在于，所述系统包括：气体采集模块、第一反应模块、第二反应模块以及计算机控制模块；所述气体采集模块、所述第一反应模块以及所述第二反应模块通过通孔顺序连通，所述计算机控制模块连接所述气体采集模块、所述第一反应模块以及所述第二反应模块；所述计算机控制模块，用于控制所述气体采集模块采集发动机尾气；控制所述第一反应模块分离所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物；控制所述第二反应模块使所述发送机尾气中的氨气和氮氧化物发生化学反应；获取所述化学反应导致的电势差变化，基于所述电势差变化以及预设的气体含量计算算法，得到所述发动机尾气中的氨气含量和氮氧化物含量。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一反应模块，包括：第一腔室、固体电解质、第一电源、第一电极以及第二电极；所述第一电极位于所述第一腔室内部，所述第二电极位于所述第一腔室外部，所述固体电解质位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电源的两端分别连接所述第一电极和所述第二电极；所述第一腔室，用于容纳所述发动机尾气；所述第一电源，用于响应所述计算机控制模块发送的指令，使所述第一电极和所述第二电极之间产生电势差；所述发动机尾气中除氨气和氮氧化物以外的气体与氧在所述第一腔室中发生化学反应，氧离子通过所述固体电解质、所述第一电极以及所述第二电极在所述第一腔室的内部和外部之间移动。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二反应模块，包括：第二腔室、固体电解质、第二电源、第三电极以及第四电极；所述第三电极位于所述第二腔室内部，所述第四电极位于所述第二腔室外部，所述固体电解质位于所述第三电极和所述第四电极之间，所述第二电源的两端分别连接所述第三电极和所述第四电极；所述第二腔室，用于容纳经所述第一反应模块流出的反应剩余气体，所述反应剩余气体包括氨气和氮氧化物中的至少一种；所述第二电源，用于响应所述计算机控制模块发送的指令，使所述第三电极和所述第四电极之间产生电势差；所述发动机尾气中的氨气和氮氧化物与氧在所述第二腔室中发生化学反应，氧离子通过所述固体电解质、所述第三电极以及所述第四电极在所述第二腔室的内部和外部之间移动。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述固体电解质，包括：氧化锆和三氧化二钇的混合物或氧化锆和氧化钙的混合物。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振兴，郭恩志，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：