尿素喷射量计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种尿素喷射量计算方法及装置，本发明专利技术涉及柴油机尾气后处理技术领域，其中包括：将柴油发动机的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到柴油发动机的氮氧化合物排放量；确定氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量；根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量；基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。通过应用本申请的技术方案，能够解决NOx传感器成本高，响应速度慢，不利于实现尿素精准喷射的问题。尿素精准喷射的问题。尿素精准喷射的问题。

【技术实现步骤摘要】
尿素喷射量计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及柴油机尾气后处理
，具体而言，涉及一种尿素喷射量计算方法及装置。

技术介绍

[0002]为应对国VI法规对氮氧化合物(NOx)排放的严格要求，道路用途的柴油机选择催化还原(SCR)系统很多都配备前馈控制系统，由于NOx是作为计算前馈还原剂的最重要的参数，因此对原机NOx排放的获取至关重要。
[0003]目前，通常在SCR催化器上安装物理NOx传感器，通过NOx传感器获得NOx排放量。然而，这种方式会增加硬件成本，同时由于NOx传感器的低温响应时间较长，使得传感器的值经过采样获得后在控制过程中丧失了实时性，因此不利于实现尿素的精准喷射，进而无法满足排放要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种尿素喷射量计算方法及装置，主要在于能够解决NOx传感器成本高，响应速度慢，不利于实现尿素精准喷射的问题。
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种尿素喷射量计算方法，包括：
[0006]获取柴油发动机的运行数据；
[0007]利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据；
[0008]将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，其中，预设氮氧化合物排放量预测模型表征有降维后的运行数据与氮氧化合物排放量之间的映射关系；
[0009]确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将所述目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量；
[0010]根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量；
[0011]基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。
[0012]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种尿素喷射量计算装置，包括：
[0013]获取单元，用于获取柴油发动机的运行数据；
[0014]降维单元，用于利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据；
[0015]预测单元，用于将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，其中，预设氮氧化合物排放量预测模型表征有降维后的运行数据与氮氧化合物排放量
之间的映射关系；
[0016]确定单元，用于确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将所述目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量；
[0017]计算单元，用于根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量；
[0018]所述确定单元，还用于基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。
[0019]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0020]获取柴油发动机的运行数据；
[0021]利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据；
[0022]将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，其中，预设氮氧化合物排放量预测模型表征有降维后的运行数据与氮氧化合物排放量之间的映射关系；
[0023]确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将所述目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量；
[0024]根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量；
[0025]基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。
[0026]根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
[0027]获取柴油发动机的运行数据；
[0028]利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据；
[0029]将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，其中，预设氮氧化合物排放量预测模型表征有降维后的运行数据与氮氧化合物排放量之间的映射关系；
[0030]确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将所述目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量；
[0031]根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量；
[0032]基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。
[0033]本专利技术实施例的创新点包括：
[0034]1、遵循软件替代硬件的思想，以虚拟传感器替代传统的SCR上游NOx传感器，节约了硬件成本，弥补了NOx传感器的局限性是本专利技术实施例的创新点之一。
[0035]2、利用主成分分析算法对柴油发动机的运行数据进行降维处理，减少计算量是本
专利技术实施例的创新点之一。
[0036]3、分别计算第一实际预控量和第二实际预控量，以在柴油发动机的不同工况下实现尿素的精准喷射是本专利技术实施例的创新点之一。
[0037]本专利技术提供的一种尿素喷射量计算方法及装置，与现有技术通过安装NOx传感器获得NOx排放量的方式相比，能够获取柴油发动机的运行数据；并利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据，与此同时，将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，之后确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将所述目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量，接着根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量，最终基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。由此可知，本专利技术遵循软件替代硬件的思想，以虚拟传感器替代传统的SCR上游NOx传感器，弥补了NOx传感器的局限性，响应时间快，成本低，有利于实现尿素的精准喷射，此外，本专利技术采用主成分分析算法对柴油发动机的运行数据进行降维处理，能够减少计算量，提高氮氧化合物排放量的计算效率，进一步地，本专利技术通过计算第一实际预控量和第二实际预控量，能够在柴油发动机的不同工况下实现尿素的精准喷射。
[0038]上述说明仅是本申请技术方案的概述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尿素喷射量计算方法，其特征在于，包括：获取柴油发动机的运行数据；利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据；将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，其中，预设氮氧化合物排放量预测模型表征有降维后的运行数据与氮氧化合物排放量之间的映射关系；确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，并将所述目标化学计量比乘以预测的所述氮氧化合物排放量，得到尿素的理论预控量；根据所述理论预控量，计算所述尿素的第一实际预控量，并确定当所述柴油发动机处于特殊工况时所述尿素的第二实际预控量；基于所述第一实际预控量和所述第二实际预控量，确定尿素喷射量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设主成分分析算法对所述运行数据进行降维处理，得到降维后的运行数据，包括：确定所述运行数据组成的参数矩阵；计算所述参数矩阵对应的协方差矩阵；计算所述协方差矩阵对应的各个特征值，以及所述各个特征值对应的特征向量；根据所述各个特征值，计算所述各个特征向量对应的贡献率，并按照所述贡献率对所述各个特征向量进行排序，得到排序结果；根据所述排序结果，从所述各个特征向量中筛选出排名在预设范围内的目标特征向量；将所述目标特征向量对应的贡献率相加，得到所述目标特征向量的累计贡献率；若所述累计贡献率大于预设贡献率，则将所述目标特征向量组成转换矩阵，并将所述参数矩阵与所述转换矩阵相乘，得到降维后的运行数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设氮氧化合物排放量预测模型为预设长短期记忆模型，所述降维后的运行数据为运行数据序列，所述将所述降维后的运行数据按照时间顺序依次输入至预设氮氧化合物排放量预测模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量，包括：将所述运行数据序列输入至所述预设长短期记忆模型中进行氮氧化合物排放量预测，得到所述柴油发动机的氮氧化合物排放量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述氮氧化合物排放量对应的目标化学计量比，包括：从预设化学计量比图表中获取不同SCR催化剂平均温度下的离散化学计量比；确定SCR催化剂老化因子，基于所述SCR催化剂老化因子对所述不同SCR催化剂平均温度下的离散化学计量比进行修正，得到多个修正后的离散化学计量比；对所述多个修正后的离散化学计量比进行插值处理，得到化学计量比曲线；获取SCR催化剂上游温度和SCR催化剂下游温度，并根据所述SCR催化剂上游温度和所述SCR催化剂下游温度，计算SCR催化剂平均温度；根据所述化学计量比曲线，确定所述SCR催化剂平均温度对应的目标化学计量比。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆必伟，李捷辉，沈大双，劳毅仁，刘子琪，李中，方成，郝守刚，李进，
申请(专利权)人：常州易控汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：