CN103016117B - 一种发动机的后处理系统的控制方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种后处理系统的控制方法、设备及系统，预先将发动机的机型信息标定为信息变量，这样从信息变量中可以解析出机型信息，根据机型信息可以选择对应的后处理系统的控制曲线图。由于所有机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机的ECU中或者DCU中。这样就不需要在DCU下线刷写时，需要查找DCU对应的发动机型号，再选择对应的后处理数据，再刷写进去。而是先把所有机型的后处理数据均刷写进去，刷写进去之后，ECU或者DCU通过发动机的机型信息来选择对应的后处理系数的控制曲线图。

Description

一种发动机的后处理系统的控制方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及发动机尾气处理技术领域，特别涉及一种发动机的后处理系统的控制方法、设备及系统。

背景技术

选择性催化还原（SCR，Selective Catalytic Reduction）技术是消除柴油机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一。

根据功能SCR系统主要分为控制单元、尿素剂量单元和催化反应单元三部分。

SCR系统的控制单元与发动机的控制单元（ECU）集成在一起，主要用于执行SCR控制策略，并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、氮氧化物（NOx）浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，以使尿素剂量单元根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中；尿素剂量单元主要包括尿素箱、尿素供给单元、尿素喷射单元、加热组件及连接管路和线路，保证尿素溶液的充分雾化和分解；催化反应单元主要包括SCR催化剂及其封装，用于将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物还原为氮气和水。

SCR系统基本工作原理：排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气（NH3），氨气（NH3）在催化剂的作用下将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物（NOx）有选择性地还原为氮气（N2）。有时为了防止过多的氨气（NH3）逃逸造成二次污染，还需要在SCR催化剂后方设置促使氨气（NH3）氧化成氮气（N2）的催化剂。

尿素的分子式为NH2CONH2，加水H2O后在高温下分解成NH3和CO2，此反应不需要催化条件即可完成：

NH₂CONH₂+H₂O→2NH₃+CO₂        （1）

在SCR催化器中的NH3和排气中的NO、NO2反应产生N2和H2O：

2NO+2NO₂+4NH₃→4N₂+6H₂O       （2）

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O        （3）

2NO₂+O₂+4NH₃→3N₂+6H₂O       （4）

为防止发动机整个使用过程中氨气的泄露，有时需要在SCR催化消声器之后设置消除氨气的催化器，在这个催化器中NH3与O2反应生成N2和H2O：

4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O           （5）

对于采用SCR技术的发动机，SCR后处理系统的控制单元DCU（即控制尿素喷射的控制单元）主要是用来执行SCR控制策略，并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOx浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中。

由于发动机的功率不同，发动机（原机）NOx（氮氧化物）排放不同，使得每个功率的发动机都对应着一套后处理数据。若后处理数据不能集成在发动机数据中，而只能集成在DCU中，这将造成每个功率段的发动机都对应着一款DCU（其中DCU集成后处理数据）。一般后处理厂商供应同一发动机厂的后处理系统的外形、结构都类似，从外观很难根据发动机功率来区分DCU，从而给采购、仓储等造成很大不便，同时由于每一功率段发动机对应一套后处理数据，也给EOL或整车下线数据刷写造成了很大困难，很有可能由于数据众多，造成数据误刷写。

综上所述，现有技术中的发动机后处理系统不利于数据的统一管理，也不利于DCU的生产和更换。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种发动机的后处理系统的控制方法、设备及系统，利于后处理系统的数据统一管理，也利于DCU的生产和更换。

本发明实施例提供一种发动机的后处理系统的控制方法，包括：

从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于发动机控制单元ECU中或者后处理系统控制单元DCU中；

由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

优选地，

所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

优选地，所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

本发明实施例还提供一种发动机的后处理系统的控制设备，包括：解析单元、选择单元、存储单元、控制单元；

所述解析单元，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

所述存储单元，用于预先存储所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图；

所述选择单元，用于根据所述发动机的机型信息从所述存储单元中选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；

所述控制单元，用于由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

优选地，所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

优选地，所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

本发明实施例还提供一种发动机的后处理系统的控制系统，包括：发动机控制单元ECU和后处理系统控制单元DCU；

所述ECU，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息，并将解析出的发动机的机型信息发送给所述DCU；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

所述DCU，用于根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于所述DCU中；由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

优选地，所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速中。

优选地，所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

本发明实施例还提供一种发动机的后处理系统的控制系统，包括：发动机控制单元ECU和后处理系统控制单元DCU；

所述ECU，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息，所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于所述ECU中；并将选择出的后处理系统的控制曲线图发送给所述DCU；

所述DCU，用于由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例提供的后处理系统的控制方法、设备及系统，预先将发动机的机型信息标定为信息变量，这样从信息变量中可以解析出机型信息，根据机型信息可以选择对应的后处理系统的控制曲线图。由于所有机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机的ECU中或者DCU中。这样就不需要在DCU下线刷写时，需要查找DCU对应的发动机型号，再选择对应的后处理数据，再刷写进去。而是先把所有机型的后处理数据均刷写进去，刷写进去之后，ECU或者DCU通过发动机的机型信息来选择对应的后处理系数的控制曲线图。

附图说明

图1是本发明提供的发动机的后处理系统的控制方法实施例一流程图；

图2是本发明提供的发动机的后处理系统的控制设备实施例一示意图；

图3是本发明提供的发动机的后处理系统的控制系统实施例一示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参见图1，该图为本发明提供的发动机的后处理系统的控制方法实施例一流程图。

本发明实施例提供的发动机的后处理系统的控制方法，包括：

S101：从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

需要说明的是，预先将能够确认发动机身份的机型信息以预定的格式进行标定，例如以预定的数字编码的方式，或者数据报文的形式，或者标志符的形式。

所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

该机型信息可以包含一个或者多个信息变量。例如，一个信息变量时，可以为额定功率或者排量。通过额定功率便可以对应得知发动机的机型。

这些发动机的信息变量存储于发动机的数据中。

S102：根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于发动机控制单元ECU中或者后处理系统控制单元DCU中；

在本发明的所有实施例中，所述控制曲线图是指控制发动机的MAP图，这在本领域中属于专业术语，在此不再详细解释。

所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

需要说明的是，不是每款发动机均对应一种后处理系统的控制曲线图，而是一个功率段对应一种后处理系统的控制曲线图。一般相邻功率段至少差20kw以上，这样就需要两种后处理系统的控制曲线。

这样，在发动机的ECU中或者DCU中，存储所有功率段的后处理系统的控制曲线图。即，所有发动机的ECU或者DCU中，存储的后处理系统的控制曲线图是相同的。因此，方便数据的统一管理，也利于DCU在下线时的后处理数据的刷写。减少了由于在线刷写或者整车下线数据刷写造成的故障率，进一步提高了后处理系统的适应性。

S103：由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

本发明实施例提供的后处理系统的控制方法，预先将发动机的机型信息标定为信息变量，这样从信息变量中可以解析出机型信息，根据机型信息可以选择对应的后处理系统的控制曲线图。由于所有机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机的ECU中或者DCU中。这样就不需要在DCU下线刷写时，需要查找DCU对应的发动机型号，再选择对应的后处理数据，再刷写进去。而是先把所有机型的后处理数据均刷写进去，刷写进去之后，ECU或者DCU通过发动机的机型信息来选择对应的后处理系数的控制曲线图。

基于上述发动机的后处理系统的控制方法，本发明还提供了发动机的后处理系统的控制设备，下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。

参见图2，该图为本发明提供的发动机的后处理系统的控制设备实施例示意图。

本实施例提供的发动机的后处理系统的控制设备，包括：解析单元201、选择单元202、存储单元203、控制单元204；

所述解析单元201，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

需要说明的是，预先将能够确认发动机身份的机型信息以预定的格式进行标定，例如以预定的数字编码的方式，或者数据报文的形式，或者标志符的形式。

所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

该机型信息可以包含一个或者多个信息变量。例如，一个信息变量时，可以为额定功率或者排量。通过额定功率便可以对应得知发动机的机型。

这些发动机的信息变量存储于发动机的数据中。

所述存储单元203，用于预先存储所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图；

所述选择单元202，用于根据所述发动机的机型信息从所述存储单元203中选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；

在本发明的所有实施例中，所述控制曲线图是指控制发动机的MAP图，这在本领域中属于专业术语，在此不再详细解释。

所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

需要说明的是，不是每款发动机均对应一种后处理系统的控制曲线图，而是一个功率段对应一种后处理系统的控制曲线图。一般相邻功率段至少差20kw以上，这样就需要两种后处理系统的控制曲线。

这样，在发动机的ECU中或者DCU中，存储所有功率段的后处理系统的控制曲线图。即，所有发动机的ECU或者DCU中，存储的后处理系统的控制曲线图是相同的。因此，方便数据的统一管理，也利于DCU在下线时的后处理数据的刷写。减少了由于在线刷写或者整车下线数据刷写造成的故障率，进一步提高了后处理系统的适应性。

所述控制单元204，用于由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

本发明实施例提供的后处理系统的控制设备，预先将发动机的机型信息标定为信息变量，这样从信息变量中可以解析出机型信息，根据机型信息可以选择对应的后处理系统的控制曲线图。由于所有机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机的ECU中或者DCU中。这样就不需要在DCU下线刷写时，需要查找DCU对应的发动机型号，再选择对应的后处理数据，再刷写进去。而是先把所有机型的后处理数据均刷写进去，刷写进去之后，ECU或者DCU通过发动机的机型信息来选择对应的后处理系数的控制曲线图。

基于上述发动机的后处理系统的控制方法，本发明还提供了发动机的后处理系统的控制系统，下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。

参见图3，该图为本发明提供的发动机的后处理系统的控制系统实施例示意图。

本实施例提供的发动机的后处理系统的控制系统，包括：发动机控制单元ECU300和后处理系统控制单元DCU400；

所述ECU300，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息，并将解析出的发动机的机型信息发送给所述DCU400；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

需要说明的是，预先将能够确认发动机身份的机型信息以预定的格式进行标定，例如以预定的数字编码的方式，或者数据报文的形式，或者标志符的形式。

所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

该机型信息可以包含一个或者多个信息变量。例如，一个信息变量时，可以为额定功率或者排量。通过额定功率便可以对应得知发动机的机型。

这些发动机的信息变量存储于发动机的数据中。

所述DCU400，用于根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于所述DCU400中；由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

在本发明的所有实施例中，所述控制曲线图是指控制发动机的MAP图，这在本领域中属于专业术语，在此不再详细解释。

所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

需要说明的是，不是每款发动机均对应一种后处理系统的控制曲线图，而是一个功率段对应一种后处理系统的控制曲线图。一般相邻功率段至少差20kw以上，这样就需要两种后处理系统的控制曲线。

这样，在发动机的DCU中，存储所有功率段的后处理系统的控制曲线图。即，所有发动机的DCU中，存储的后处理系统的控制曲线图是相同的。因此，方便数据的统一管理，也利于DCU在下线时的后处理数据的刷写。减少了由于在线刷写或者整车下线数据刷写造成的故障率，进一步提高了后处理系统的适应性。

将后处理系统的数据刷入DCU，DCU根据发动机ECU提供的发动机信息（例如博世ECU数据中变量I14230_REID_TESTER_CA可提供发动机排量、功率、排放水平、额定转速等信息）自主选择转化效率MAP或尿素喷射量MAP，按需求定时定量的喷射尿素。

所有功率段发动机共用一套后处理数据，避免了根据发动机机型区分后处理DCU的麻烦，方便了后处理DCU的采购及仓储管理。

本实施例提供的DCU，实现后处理数据在DCU下线时由DCU供应商刷写，减少了由于数据众多，在发动机EOL或整车下线数据刷写过程中造成的故障率，进一步提高了后处理系统的适应性。

本发明实施例提供的后处理系统的控制系统，预先将发动机的机型信息标定为信息变量，这样从信息变量中可以解析出机型信息，根据机型信息可以选择对应的后处理系统的控制曲线图。由于所有机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机DCU中。这样就不需要在DCU下线刷写时，需要查找DCU对应的发动机型号，再选择对应的后处理数据，再刷写进去。而是先把所有机型的后处理数据均刷写进去，刷写进去之后，DCU通过发动机的机型信息来选择对应的后处理系数的控制曲线图。

图3所对应的实施例提供的控制系统中，所有机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机的DCU中，下面提供的控制系统中，所以机型的发动机对应的后处理系统的控制曲线图均存储于发动机的ECU中。下面具体来介绍其工作原理。

本实施例提供的发动机的后处理系统的控制系统，包括：发动机控单元ECU和后处理系统控制单元DCU；

所述ECU，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息，所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于所述ECU中；并将选择出的后处理系统的控制曲线图发送给所述DCU；

所述DCU，用于由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种发动机的后处理系统的控制方法，其特征在于，包括：

从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于发动机控制单元ECU中或者后处理系统控制单元DCU中；

由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

2.根据权利要求1所述的发动机的后处理系统的控制方法，其特征在于，

所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

3.根据权利要求1所述的发动机的后处理系统的控制方法，其特征在于，所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

4.一种发动机的后处理系统的控制设备，其特征在于，包括：解析单元、选择单元、存储单元、控制单元；

所述解析单元，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

所述存储单元，用于预先存储所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图；

所述选择单元，用于根据所述发动机的机型信息从所述存储单元中选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；

所述控制单元，用于由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

5.根据权利要求4所述的发动机的后处理系统的控制设备，其特征在于，所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

6.根据权利要求4所述的发动机的后处理系统的控制设备，其特征在于，所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

7.一种发动机的后处理系统的控制系统，其特征在于，包括：发动机控制单元ECU和后处理系统控制单元DCU；

所述ECU，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息，并将解析出的发动机的机型信息发送给所述DCU；所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；

所述DCU，用于根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于所述DCU中；由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。

8.根据权利要求7所述的发动机的后处理系统的控制系统，其特征在于，所述发动机的机型信息包括：发动机的额定功率、发动机的排放水平和发动机的额定转速。

9.根据权利要求7所述的发动机的后处理系统的控制系统，其特征在于，所述后处理系统的控制曲线图包括：

尿素喷射量控制曲线图MAP、原始排放控制曲线图MAP、转化效率控制曲线图MAP和温度修正控制曲线图MAP。

10.一种发动机的后处理系统的控制系统，其特征在于，包括：发动机控制单元ECU和后处理系统控制单元DCU；

所述ECU，用于从发动机的信息变量中解析出发动机的机型信息，所述发动机的信息变量中预先标定了发动机的机型信息；根据所述发动机的机型信息选择该机型发动机对应的后处理系统的控制曲线图；所有机型发动机的后处理系统的控制曲线图预先存储于所述ECU中；并将选择出的后处理系统的控制曲线图发送给所述DCU；

所述DCU，用于由所述后处理系统的控制曲线控制发动机的后处理系统。