CN108708797A - 一种整车排放控制系统的控制方法、控制装置及控制系统 - Google Patents

一种整车排放控制系统的控制方法、控制装置及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种整车排放控制系统的控制方法、控制装置及控制系统。该控制系统包括发动机与电子控制单元，发动机包括氮氧化物浓度传感器以及SCR装置，电子控制单元内存储有原机排放模型；该控制方法包括：氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度；根据氮氧化物原始浓度和原机排放模型，计算原机排放模型的修正因子；根据修正因子，修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。本发明实施例的技术方案，实现SCR装置还原剂的还原剂精确喷射控制，避免还原剂少喷引起的排放超标或还原剂多喷引起的还原剂结晶，提高整车排放的适应性。

Description

一种整车排放控制系统的控制方法、控制装置及控制系统
技术领域
本发明实施例涉及废气处理技术，尤其涉及一种整车排放控制系统的控制方法、控制装置及控制系统。
背景技术
随着空气污染问题的日益突出，关于汽车尾气排放标准的法规越来越严格，选择性催化还原(SCR)技术已成为一种主流的尾气后处理技术。带SCR的尾气处理系统通过向SCR装置内喷射还原剂(例如尿素)，达到降低尾气中氮氧化物(NOx)的目的，从而降低排放，满足排放法规的要求。
现有技术中，发动机在组装到整车之前，通过发动机试验台架模拟发动机的各个工况，标定并记录发动机在各种工况下的NOx产生量，然后得出包括NOx与还原剂对应关系的原机排放模型，预先存储在发动机的电子控制单元(ECU)中。目前整车的运行环境非常复杂，不同区域的环境温度、湿度相差较大，即使同一个地区的每天的变化也可能非常大。最终会影响到发动机缸内的进气湿度，这导致发动机缸内燃烧温度会发生非常大的变化，最终会影响到发动机排放NOx的输出。
原机排放模型如不能识别环境因素带来的变化，会出现还原剂欠喷或者多喷现象。如果真实发动机出口排放变大就会出现欠喷，排放超标；如果发动机出口排放变小，就会出现尿素过喷而导致出现还原剂结晶，进而影响发动机的动力性和排放。
发明内容
本发明实施例提供一种整车排放控制系统的控制方法、控制装置及控制系统，以实现原机排放模型修正，保证还原剂精确喷射，提高整车排放的适应性。
第一方面，本发明实施例提供一种整车排放控制系统的控制方法，所述整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，所述发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，所述电子控制单元内存储有原机排放模型，所述原机排放模型包括氮氧化物浓度与所述SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；
所述控制方法包括：
所述氮氧化物浓度传感器获取所述发动机排放的氮氧化物原始浓度；
根据所述氮氧化物原始浓度和所述原机排放模型，计算所述原机排放模型的修正因子；
根据所述修正因子，修正所述原机排放模型，以控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
第二方面，本发明实施例还提供一种整车排放控制装置，其特征在于，应用于整车排放控制系统，所述整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，所述发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，所述电子控制单元存储有原机排放模型，所述原机排放模型包括氮氧化物浓度与所述SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；
该整车排放控制装置包括：
获取模块，用于获取所述氮氧化物浓度传感器获取的所述发动机排放的氮氧化物原始浓度；
计算模块，用于根据所述氮氧化物原始浓度和所述原机排放模型，计算所述原机排放模型的修正因子；
控制模块，用于根据所述修正因子，修正所述原机排放模型，以控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
第三方面，本发明实施例还提供一种整车排放控制系统，包括如上所述的整车排放控制装置、发动机以及电子控制单元，所述发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，所述电子控制单元内存储有原机排放模型，所述原机排放模型包括氮氧化物浓度与所述SCR装置的还原剂喷射量的对应关系。
本发明实施例提供一种整车排放控制系统的控制方法，该整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，发动机包括氮氧化物浓度传感器以及SCR装置，电子控制单元内存储有原机排放模型，原机排放模型包括氮氧化物浓度与SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；通过氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度；然后比较氮氧化物原始浓度和原机排放模型中存储的氮氧化物浓度的关系，计算原机排放模型的修正因子；根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。实现SCR装置还原剂的还原剂精确喷射控制，避免还原剂少喷引起的排放超标或还原剂多喷引起的还原剂结晶，提高整车排放的适应性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种整车排放控制系统的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种整车排放控制系统的控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种修正因子计算过程的流程示意图；
图4是本发明实施例三提供的一种整车排放控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例四提供的一种整车排放控制装置的结构示意图；
图6是本发明实施例五提供的一种整车排放控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种整车排放控制系统的控制方法的流程图，整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，电子控制单元内存储有原机排放模型，原机排放模型包括氮氧化物浓度与SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；该控制方法包括：
步骤110、氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度。
可以理解的是，在发动机内的高压和高温条件下，空气中的氮气(N2)和氧气(O2)会发生反应，形成多种氮和氧的化合物，统称为氮氧化物(NOx)。通过在发动机尾气排放装置设置NOx浓度传感器，例如可以设置在SCR装置入口或者出口处，可以获取发动机排放的NOx原始浓度。
步骤120、根据氮氧化物原始浓度和原机排放模型，计算原机排放模型的修正因子。
可以理解的是，发动机在组装到整车之前，需要在发动机试验台架测试性能以及标定发动机各项参数，通过试验室模拟各种环境参数及发动机试验台架模拟发动机的各个工况，可以标定并记录发动机在各个工况及环境条件下NOx排放曲线，根据NOx的排放量，可以得出NOx与所需还原剂的对应关系，得到发动机的原机排放模型，存储到ECU中。由于时间环境条件十分复杂，不同环境温度、湿度会对发动机的实际NOx排放量产生很大的影响，示例性的，当环境湿度增大时，会引起发动机进气湿度增大，降低发动机燃烧室内的燃烧温度，从而导致发动机排放的NOx减少，通过比较NOx浓度传感器实际测量的发动机排放的NOx浓度与原机排放模型内该情况下记录的NOx浓度，可以得出原机排放模型的修正因子。
步骤130、根据修正因子，修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。
根据计算到的修正因子，修正原机排放模型，例如发动机实际排放NOx增多，则将原机排放模型中NOx浓度调大，控制SCR装置的还原剂喷射量增加；发动机实际排放NOx减少，控制SCR装置的还原剂喷射减少。具体SCR装置还原剂计算、还原剂喷射控制等方式可以使用现有技术已有的SCR方法，本发明实施例对此不作限定。
本实施例提供的整车排放控制系统的控制方法，该整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，发动机包括氮氧化物浓度传感器以及SCR装置，电子控制单元内存储有原机排放模型，原机排放模型包括氮氧化物浓度与SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；通过氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度；然后比较氮氧化物原始浓度和原机排放模型中存储的氮氧化物浓度的关系，计算原机排放模型的修正因子；根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。实现SCR装置还原剂的还原剂精确喷射控制，避免还原剂少喷引起的排放超标或还原剂多喷引起的还原剂结晶，提高整车排放的适应性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种整车排放控制系统的控制方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础，可选的，该整车控制系统的发动机动机还包括环境温度传感器，该控制方法还包括：
步骤210、环境温度传感器获取当前环境温度。
其中，环境温度传感器可以设置在发动机外部，例如热电阻式或热电偶式温度传感器，用于检测当前环境温度，本发明实施例对此不作限定。
步骤220、在检测到当前环境温度大于第一温度阈值时，根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。
在具体实施时，可以考虑当地的气候条件，结合当地平均气温确定第一温度阈值。示例性的，对于北方地区，可以设置第一温度阈值为15℃，在环境温度传感器检测到当前温度大于15℃时，环境温度较高，SCR装置中NOx与还原剂的反应效率较高，根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。
可选的，该控制方法还包括：
步骤221、在检测到当前环境温度小于或等于第一温度阈值时，控制发动机的运行状态以降低发动机排放的氮氧化物浓度。
可选的，控制发动机的运行状态包括推迟喷油提前角和/或降低轨压。
可以理解的是，喷油器开始喷油时，活塞距离压缩到上止点的曲轴转角，称为喷油提前角，减小喷油提前角和/或降低燃油轨道的轨压可以降低发动机NOx的排放量。示例性的，以上述举例为例，设置第一温度阈值为15℃，当检测到环境温度小于或等于15℃时，由于环境温度低，SCR装置内的温度低，SCR转换效率低，当出现发动机排放NOx升高时，不直接修正原机排放模型，而是控制发动机的运行状态，例如减小喷油提前角和/或降低燃油轨道的轨压，降低发动机排放的NOx，实现SCR装置负荷降低，达到降低还原剂喷射量，同时保证NOx排放满足法规要求；同时避免因NOx排放升高导致的将原机排放模型往大的方向修正，还原剂多喷但由于反应效率低引起的还原剂结晶现象。
本实施例的技术方案，通过环境温度传感器获取当前环境温度，在检测到当前环境温度大于第一温度阈值时，根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量；在检测到当前环境温度小于或等于第一温度阈值时，控制发动机的运行状态以降低发动机排放的氮氧化物浓度；解决整车排放可能超过法规限制问题，实现整车排放控制系统精确控制。
在上述各个实施例的基础上，可选的，氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度需要满足：
还原剂喷射状态为未喷射。
可以理解的是，发动机启动后，当还原剂喷射状态为未喷射时，可以保证NOx传感器测得的NOx浓度为发动机排放的NOx初始浓度，还原剂喷射后可能会引起NOx测量值的偏移。
可选的，氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度还需要满足如下至少一种条件：
发动机的冷却水温度在标定水温范围内；发动机的废气流量小于标定废气流量；SCR装置的温度在SCR装置标定温度范围内。
可选的，标定水温范围、标定废气流量和SCR装置标定温度范围由发动机试验台架测得。
示例性的，对于某重型柴油机(7L以上)：标定的发动机温度范围可以为50～90℃；标定的废气流量可以为小于400～500kg/h；标定的后处理温度范围可以185～220℃。对于具体实施时的条件，可以根据实际条件测得，本发明实施例不作限定。
图3为本发明实施例提供的一种修正因子计算过程的流程示意图。参考图3，可选的，根据氮氧化物原始浓度和原机排放模型，计算原机排放模型的修正因子包括：
步骤301、对原机排放模型中氮氧化物浓度在第一时间段内积分，得到第一积分值。
步骤302、同时对氮氧化物原始浓度在第一时间段内积分，得到第二积分值。
步骤303、计算第二积分值与第一积分值的比值。
步骤304、根据比值，获取修正因子。
需要说明的是，原机排放模型里可以包括第二积分值与第一积分值的比值与修正因子的修正系数的曲线，示例性的，假设第一积分值为a，第二积分值为b，修正系数为c，当时，不进行修正；当时，c取0.8，举例来说，如果a为100，b为105，理论上应该将a修正为105，修正因子为5％，但由于修正系数取0.8，即将a修正为104，如下类似；当时，c取0.75；当时，修正系数为0.7。
需要说明的是，以上只是示例性的举例原机排放模型的修正方式，具体修正系数可以根据所处的环境条件具体设定。
可选的，第一时间段的持续时间大于十分钟。
设定第一时间段持续时间大于十分钟可以保证修正精度。理论上，第一时间段持续时间越长，修正因子会越精确，当不满足条件时(例如还原剂开始喷射，NOx传感器测量值产生偏差)退出修正，保持之前计算的修正系数有效。
可选的，当比值小于0.85或大于1.15时，判定为修正因子不可信，根据原机排放模型控制SCR装置的还原剂喷射量。
在具体实施时，可以设定比值的阈值范围，当第二积分值与第一积分值的比值小于0.85或1.15时，认为NOx传感器测量不准确，此时可能为NOx发生故障，根据原机排放模型控制SCR装置的还原剂喷射量，并对NOx浓度传感器进行检修。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种整车排放控制装置的结构示意图，本实施例提供的控制装置用于整车排放控制系统中，整车排放控制系统包括发动机100与电子控制单元200，发动机100包括氮氧化物浓度传感器101以及SCR装置102，电子控制单元200存储有原机排放模型，原机排放模型包括氮氧化物浓度与SCR装置102的还原剂喷射量的对应关系；参考图4，该整车排放控制装置包括：
获取模块10，用于获取氮氧化物浓度传感器获取的发动机排放的氮氧化物原始浓度；计算模块20，用于根据氮氧化物原始浓度和原机排放模型，计算原机排放模型的修正因子；控制模块30，用于根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置102的还原剂喷射量。
可以理解的是，获取模块10、计算模块20和控制模块30之间电连接，可以都集成在电子控制单元200中，获取模块10与氮氧化物浓度传感器101电连接，控制模块30与SCR装置102连接，以实现对SCR装置102的控制。
在发动机内的高压和高温条件下，空气中的氮气(N2)和氧气(O2)会发生反应，形成多种氮和氧的化合物，统称为氮氧化物(NOx)。通过在发动机尾气排放装置设置NOx浓度传感器，例如可以设置在SCR装置入口或者出口处，可以获取发动机排放的NOx原始浓度。
发动机在组装到整车之前，需要在发动机试验台架测试性能以及标定发动机各项参数，通过试验室模拟各种环境参数及发动机试验台架模拟发动机的各个工况，可以标定并记录发动机在各个工况及环境条件下NOx排放曲线，根据NOx的排放量，可以得出NOx与所需还原剂的对应关系，得到发动机的原机排放模型，存储到ECU中。由于时间环境条件十分复杂，不同环境温度、湿度会对发动机的实际NOx排放量产生很大的影响，示例性的，当环境湿度增大时，会引起发动机进气湿度增大，降低发动机燃烧室内的燃烧温度，从而导致发动机排放的NOx减少，根据NOx浓度传感器实际测量的发动机排放的NOx浓度与原机排放模型内该情况下记录的NOx浓度，可以得出原机排放模型的修正因子。
根据计算到的修正因子，修正原机排放模型，例如发动机实际排放NOx增多，则将原机排放模型中NOx浓度调大，控制SCR装置的还原剂喷射量增加；发动机实际排放NOx减少，控制SCR装置的还原剂喷射减少。具体SCR装置还原剂计算、还原剂喷射控制等方式可以使用现有技术已有的SCR方法，本发明实施例对此不作限定。
本实施例提供的整车排放控制系统的控制装置，该整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，发动机包括氮氧化物浓度传感器以及SCR装置，电子控制单元内存储有原机排放模型，原机排放模型包括氮氧化物浓度与SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；通过获取模块获取氮氧化物浓度传感器获取的发动机排放的氮氧化物原始浓度；通过计算模块比较氮氧化物原始浓度和原机排放模型中存储的氮氧化物浓度的关系，计算原机排放模型的修正因子；通过控制模块根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。实现SCR装置还原剂的还原剂精确喷射控制，避免还原剂少喷引起的排放超标或还原剂多喷引起的还原剂结晶，提高整车排放的适应性。
可选的，整车排放控制系统的发动机100还包括环境温度传感器103；获取模块10还用于获取环境温度传感器103获取的当前环境温度；控制模块30还用于在检测到获取模块10获取的当前环境温度大于第一温度阈值时，根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置102的还原剂喷射量。
其中，环境温度传感器103可以设置在发动机100外部，例如热电阻式或热电偶式温度传感器，用于检测当前环境温度，本发明实施例对此不作限定。
在具体实施时，可以考虑当地的气候条件，结合当地平均气温确定第一温度阈值。示例性的，对于北方地区，可以设置第一温度阈值为15℃，在环境温度传感器检测到当前温度大于15℃时，环境温度较高，SCR装置中NOx与还原剂的反应效率较高，根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。
可选的，控制模块30用于在检测到获取模块10获取的当前环境温度小于或等于第一温度阈值时，控制发动机100的运行状态以降低发动机100排放的氮氧化物浓度。
可选的，控制发动机100的运行状态包括推迟喷油提前角和/或降低轨压。
可以理解的是，喷油器开始喷油时，活塞距离压缩到上止点的曲轴转角，称为喷油提前角，减小喷油提前角和/或降低燃油轨道的轨压可以降低发动机NOx的排放量。示例性的，以上述举例为例，设置第一温度阈值为15℃，当检测到环境温度小于或等于15℃时，由于环境温度低，SCR装置内的温度低，SCR转换效率低，当出现发动机排放NOx升高时，不直接修正原机排放模型，而是控制发动机的运行状态，例如减小喷油提前角和/或降低燃油轨道的轨压，降低发动机排放的NOx，实现SCR装置负荷降低，达到降低还原剂喷射量，同时保证NOx排放满足法规要求；同时避免因NOx排放升高导致的将原机排放模型往大的方向修正，还原剂多喷但由于反应效率低引起的还原剂结晶现象。
本实施例的技术方案，通过环境温度传感器获取当前环境温度，在检测到当前环境温度大于第一温度阈值时，根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量；在检测到当前环境温度小于或等于第一温度阈值时，控制发动机的运行状态以降低发动机排放的氮氧化物浓度；解决整车排放可能超过法规限制问题，实现整车排放控制系统精确控制。
可选的，获取模块10还用于获取还原剂的喷射状态，并发送给控制模块30；控制模块30还用于在获取模块10获取到还原剂的喷射状态为未喷射时，判定氮氧化物浓度传感器101获取发动机100排放的氮氧化物浓度为氮氧化物原始浓度。
可以理解的是，发动机启动后，当还原剂喷射状态为未喷射时，可以保证NOx传感器测得的NOx浓度为发动机排放的NOx初始浓度，还原剂喷射后可能会引起NOx测量值的偏移。
可选的，获取模块10还用于获取发动机的冷却水温度、发动机的废气流量以及SCR装置的温度；控制模块30还用于在获取模块10获取到的发动机的冷却水温度在标定水温范围内、发动机的废气流量小于标定废气流量以及SCR装置的温度在SCR装置标定温度范围内至少条件之一时判定氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物浓度为氮氧化物原始浓度。
可选的，标定水温范围、标定废气流量和SCR装置标定温度范围由发动机试验台架测得。
示例性的，对于某重型柴油机(7L以上)：标定的发动机温度范围可以为50～90℃；标定的废气流量可以为小于400～500kg/h；标定的后处理温度范围可以185～220℃。对于具体实施时的条件，可以根据实际条件测得，本发明实施例不作限定。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种整车排放控制装置的结构示意图，本实施例以上述实施例为基础，可选的，计算模块20包括：
第一积分子模块21，用于对原机排放模型中氮氧化物浓度在第一时间段内积分，得到第一积分值；第二积分子模块22，用于同时对氮氧化物原始浓度在第一时间段内积分，得到第二积分值；比值计算子模块23，用于计算第二积分值与第一积分值的比值；修正因子计算子模块24，用于根据比值，获取修正因子。
需要说明的是，原机排放模型里可以包括第二积分值与第一积分值的比值与修正因子的修正系数的曲线，示例性的，假设第一积分值为a，第二积分值为b，修正系数为c，当时，不进行修正；当时，c取0.8，举例来说，如果a为100，b为105，理论上应该将a修正为105，修正因子为5％，但由于修正系数取0.8，即将a修正为104，如下类似；当时，c取0.75；当时，修正系数为0.7。
需要说明的是，以上只是示例性的举例原机排放模型的修正方式，具体修正系数可以根据所处的环境条件具体设定。
可选的，该控制装置还包括：
计时模块40，用于控制第一时间段的持续时间大于十分钟。
设定第一时间段持续时间大于十分钟可以保证修正精度。理论上，第一时间段持续时间越长，修正因子会越精确，当不满足条件时(例如还原剂开始喷射，NOx传感器测量值产生偏差)退出修正，保持之前计算的修正系数有效。
可选的，该控制装置还包括：
修正因子可信性检查模块50，用于在获取到比值小于0.85或大于1.15时，判定为修正因子不可信，控制模块30根据原机排放模型控制SCR装置102的还原剂喷射量。
在具体实施时，可以设定比值的阈值范围，当第二积分值与第一积分值的比值小于0.85或1.15时，认为NOx传感器测量不准确，此时可能为NOx发生故障，根据原机排放模型控制SCR装置的还原剂喷射量，并对NOx浓度传感器进行检修。
实施例五
图6为本发明实施例五提供的一种整车排放控制系统的结构示意图，本实施例提供的整车排放控制系统包括上述实施例提供的任一整车排放控制装置300、发动机100以及电子控制单元200，发动机100包括氮氧化物浓度传感器101以及SCR装置102，电子控制单元100内存储有原机排放模型，原机排放模型包括氮氧化物浓度与SCR装置102的还原剂喷射量的对应关系。
本实施例的技术方案，通过氮氧化物浓度传感器获取发动机排放的氮氧化物原始浓度；然后比较氮氧化物原始浓度和原机排放模型中存储的氮氧化物浓度的关系，计算原机排放模型的修正因子；根据修正因子修正原机排放模型，以控制SCR装置的还原剂喷射量。实现SCR装置还原剂的还原剂精确喷射控制，避免还原剂少喷引起的排放超标或还原剂多喷引起的还原剂结晶，提高整车排放的适应性。
在上述各个实施例的基础上，可选的，整车排放控制装置300集成在电子控制单元100中。
电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)又称“行车电脑”、“车载电脑”等，从用途上来说，是汽车专用的微机控制器。它和普通的电脑一样，由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。可以将整车排放控制装置300的各个模块集成在电子控制单元中，提供系统的整体性，实现原机排放模型的修正。
可选的，氮氧化物浓度传感器101设置于SCR装置102进气口或出气口。
SCR装置设置在发动机尾气排放的后处理系统中，将NOx浓度传感器设置在SCR装置进气口或出气口，都可以测量发动机排放的NOx浓度。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (22)

1.一种整车排放控制系统的控制方法，其特征在于，所述整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，所述发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，所述电子控制单元内存储有原机排放模型，所述原机排放模型包括氮氧化物浓度与所述SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；
所述控制方法包括：
所述氮氧化物浓度传感器获取所述发动机排放的氮氧化物原始浓度；
根据所述氮氧化物原始浓度和所述原机排放模型，计算所述原机排放模型的修正因子；
根据所述修正因子，修正所述原机排放模型，以控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述整车控制系统的发动机还包括环境温度传感器，所述控制方法还包括：
所述环境温度传感器获取当前环境温度；
在检测到所述当前环境温度大于第一温度阈值时，根据所述修正因子修正所述原机排放模型，以控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在检测到所述当前环境温度小于或等于第一温度阈值时，控制所述发动机的运行状态以降低所述发动机排放的氮氧化物浓度。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述发动机的运行状态包括推迟喷油提前角和/或降低轨压。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述氮氧化物浓度传感器获取所述发动机排放的氮氧化物原始浓度需要满足：
还原剂喷射状态为未喷射。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述氮氧化物浓度传感器获取所述发动机排放的氮氧化物原始浓度还需要满足如下至少一种条件：
所述发动机的冷却水温度在标定水温范围内；
所述发动机的废气流量小于标定废气流量；
所述SCR装置的温度在SCR装置标定温度范围内。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述标定水温范围、所述标定废气流量和所述SCR装置标定温度范围由发动机试验台架测得。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述氮氧化物原始浓度和所述原机排放模型，计算所述原机排放模型的修正因子包括：
对所述原机排放模型中氮氧化物浓度在第一时间段内积分，得到第一积分值；
同时对所述氮氧化物原始浓度在第一时间段内积分，得到第二积分值；
计算所述第二积分值与所述第一积分值的比值；
根据所述比值，获取所述修正因子。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一时间段的持续时间大于十分钟。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当所述比值小于0.85或大于1.15时，判定为修正因子不可信，根据所述原机排放模型控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
11.一种整车排放控制装置，其特征在于，应用于整车排放控制系统，所述整车排放控制系统包括发动机与电子控制单元，所述发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，所述电子控制单元存储有原机排放模型，所述原机排放模型包括氮氧化物浓度与所述SCR装置的还原剂喷射量的对应关系；
该整车排放控制装置包括：
获取模块，用于获取所述氮氧化物浓度传感器获取的所述发动机排放的氮氧化物原始浓度；
计算模块，用于根据所述氮氧化物原始浓度和所述原机排放模型，计算所述原机排放模型的修正因子；
控制模块，用于根据所述修正因子修正所述原机排放模型，以控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述整车排放控制系统的发动机还包括环境温度传感器；
所述获取模块还用于获取所述环境温度传感器获取的当前环境温度；
所述控制模块还用于在检测到所述获取模块获取的所述当前环境温度大于第一温度阈值时，根据所述修正因子修正所述原机排放模型，以控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块用于在检测到所述获取模块获取的所述当前环境温度小于或等于第一温度阈值时，控制所述发动机的运行状态以降低所述发动机排放的氮氧化物浓度。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述控制所述发动机的运行状态包括推迟喷油提前角和/或降低轨压。
15.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述获取模块还用于获取还原剂的喷射状态，并发送给所述控制模块；
所述控制模块还用于在所述获取模块获取到所述还原剂的喷射状态为未喷射时，判定所述氮氧化物浓度传感器获取所述发动机排放的氮氧化物浓度为氮所述氧化物原始浓度。
16.根据权利要求15所述的控制装置，其特征在于，所述获取模块还用于获取所述发动机的冷却水温度、所述发动机的废气流量以及所述SCR装置的温度；
所述控制模块还用于在所述获取模块获取到的所述发动机的冷却水温度在标定水温范围内、所述发动机的废气流量小于标定废气流量以及所述SCR装置的温度在SCR装置标定温度范围内至少条件之一时判定所述氮氧化物浓度传感器获取所述发动机排放的氮氧化物浓度为氮所述氧化物原始浓度。
17.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述计算模块包括：
第一积分子模块，用于对所述原机排放模型中氮氧化物浓度在第一时间段内积分，得到第一积分值；
第二积分子模块，用于同时对所述氮氧化物原始浓度在第一时间段内积分，得到第二积分值；
比值计算子模块，用于计算所述第二积分值与所述第一积分值的比值；
修正因子计算子模块，用于根据所述比值，获取所述修正因子。
18.根据权利要求17所述的控制装置，其特征在于，还包括：
计时模块，用于控制所述第一时间段的持续时间大于十分钟。
19.根据权利要求17所述的控制装置，其特征在于，还包括：
修正因子可信性检查模块，用于在获取到所述比值小于0.85或大于1.15时，判定为修正因子不可信，所述控制模块根据所述原机排放模型控制所述SCR装置的还原剂喷射量。
20.一种整车排放控制系统，其特征在于，包括权利要求11～19任一所述的整车排放控制装置、发动机以及电子控制单元，所述发动机包括氮氧化物浓度传感器以及选择性催化还原SCR装置，所述电子控制单元内存储有原机排放模型，所述原机排放模型包括氮氧化物浓度与所述SCR装置的还原剂喷射量的对应关系。
21.根据权利要求20所述的整车排放控制系统，其特征在于，所述整车排放控制装置集成在所述电子控制单元中。
22.根据权利要求20所述的整车排放控制系统，其特征在于，所述氮氧化物浓度传感器设置于所述SCR装置进气口或出气口。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111120130A (zh) * 2019-11-19 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 一种发动机排放的修正方法及系统
CN111189514A (zh) * 2019-12-31 2020-05-22 潍柴动力股份有限公司 质量流量传感器输出修正方法、装置、控制器及介质
CN112528491A (zh) * 2020-12-08 2021-03-19 潍柴动力股份有限公司 发动机sof原始排放的计算方法、装置、存储介质及电子设备
CN112832891A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 潍柴动力股份有限公司 氮氧化物传感器的浓度检测值的修正方法及装置
CN113530644A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 北京福田康明斯发动机有限公司 柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置
CN113550835A (zh) * 2020-04-24 2021-10-26 北京福田康明斯发动机有限公司 污染物排放控制方法、系统和存储介质及行车电脑、车辆
CN114475605A (zh) * 2022-02-16 2022-05-13 东风商用车有限公司 一种基于网联信息下重型卡车节能的双层预测控制方法
CN114607495A (zh) * 2022-03-21 2022-06-10 潍柴动力股份有限公司 一种氮氧化物浓度确定方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070193253A1 (en) * 2004-07-08 2007-08-23 Hino Motors, Ltd Method for controlling exhaust emission control device
CN101713317A (zh) * 2009-11-12 2010-05-26 无锡市凯龙汽车设备制造有限公司 柴油机尾气选择性催化还原剂添加量的控制方法
JP2012002063A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Ｓｃｒシステム
CN102893004A (zh) * 2010-05-17 2013-01-23 五十铃自动车株式会社 NOx传感器诊断装置以及SCR系统
US20130255233A1 (en) * 2012-04-03 2013-10-03 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust purification system for internal combustion engine
CN103644020A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 北京科领动力科技有限公司 一种柴油机scr系统尿素水溶液喷射速率控制方法
CN104732055A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 现代自动车株式会社 确定用于scr催化器反应模型的校正逻辑的方法
CN106050371A (zh) * 2015-04-14 2016-10-26 通用电气公司 用于选择性催化还原中的脲的喷射控制的系统和方法
CN106593596A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 Scr系统闭环控制计算方法
CN106812577A (zh) * 2017-03-30 2017-06-09 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 Scr系统控制装置
CN106837488A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 Scr前馈控制计算方法
CN107023359A (zh) * 2017-06-07 2017-08-08 北京工业大学 一种非电控柴油机的NOx后处理系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070193253A1 (en) * 2004-07-08 2007-08-23 Hino Motors, Ltd Method for controlling exhaust emission control device
CN101713317A (zh) * 2009-11-12 2010-05-26 无锡市凯龙汽车设备制造有限公司 柴油机尾气选择性催化还原剂添加量的控制方法
JP2012002063A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Ｓｃｒシステム
CN102893004A (zh) * 2010-05-17 2013-01-23 五十铃自动车株式会社 NOx传感器诊断装置以及SCR系统
US20130255233A1 (en) * 2012-04-03 2013-10-03 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust purification system for internal combustion engine
CN104732055A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 现代自动车株式会社 确定用于scr催化器反应模型的校正逻辑的方法
CN103644020A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 北京科领动力科技有限公司 一种柴油机scr系统尿素水溶液喷射速率控制方法
CN106050371A (zh) * 2015-04-14 2016-10-26 通用电气公司 用于选择性催化还原中的脲的喷射控制的系统和方法
CN106593596A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 Scr系统闭环控制计算方法
CN106837488A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 Scr前馈控制计算方法
CN106812577A (zh) * 2017-03-30 2017-06-09 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 Scr系统控制装置
CN107023359A (zh) * 2017-06-07 2017-08-08 北京工业大学 一种非电控柴油机的NOx后处理系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111120130A (zh) * 2019-11-19 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 一种发动机排放的修正方法及系统
CN111120130B (zh) * 2019-11-19 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种发动机排放的修正方法及系统
CN111189514A (zh) * 2019-12-31 2020-05-22 潍柴动力股份有限公司 质量流量传感器输出修正方法、装置、控制器及介质
CN113530644A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 北京福田康明斯发动机有限公司 柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置
CN113530644B (zh) * 2020-04-16 2022-12-09 北京福田康明斯发动机有限公司 柴油机自适应式氮氧化物控制方法及装置
CN113550835A (zh) * 2020-04-24 2021-10-26 北京福田康明斯发动机有限公司 污染物排放控制方法、系统和存储介质及行车电脑、车辆
CN113550835B (zh) * 2020-04-24 2023-07-25 北京福田康明斯发动机有限公司 污染物排放控制方法、系统和存储介质及行车电脑、车辆
CN112528491A (zh) * 2020-12-08 2021-03-19 潍柴动力股份有限公司 发动机sof原始排放的计算方法、装置、存储介质及电子设备
CN112832891A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 潍柴动力股份有限公司 氮氧化物传感器的浓度检测值的修正方法及装置
CN114475605A (zh) * 2022-02-16 2022-05-13 东风商用车有限公司 一种基于网联信息下重型卡车节能的双层预测控制方法
CN114475605B (zh) * 2022-02-16 2024-01-19 东风商用车有限公司 一种基于网联信息下重型卡车节能的双层预测控制方法
CN114607495A (zh) * 2022-03-21 2022-06-10 潍柴动力股份有限公司 一种氮氧化物浓度确定方法、装置、电子设备及存储介质

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