CN110284952A - 一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法和装置，所述处理方法实时获取发动机的实时喷油量；依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。因此，本发明基于发动机的实时工况，以及发动机启动时的质量流量来获得吸附的硫含量，从而在超过预设值时，发出提示信息，及时判断出硫中毒，从而启动去除硫，进而有效降低排放延长催化剂的使用寿命。

Description

一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法和装置

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，特别涉及一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法和装置。

背景技术

随着国六法规的逐步实施，国家对重型车辆的排放要求愈发严格。

重型车辆的柴油机大都采用后处理系统如DOC、SCR来实现对排放的控制。

由于柴油中都含有硫元素，因此，在后处理系统的催化剂吸附过多硫后会造成后处理催化硫中毒，使得NOx的转换效率下降，从而导致排放超标。

因此，需要在后处理催化剂硫中毒时，及时发出提示信息，来及时执行后续如DPF再生等来实现对已吸附硫的去除。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法和装置，用以实现判断出硫中毒时，及时发出提示信息。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法，包括：

实时获取发动机的实时喷油量；

依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；

根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；

若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。

可选的，所述在发动机启动时获得的燃油的硫含量具体包括：

当发动机启动时，获取燃油品质传感器所采集的发动机的燃油中硫元素的百分比含量S％。

可选的，所述计算燃油进入发动机的硫的质量流量包括：

依据公式M_s＝M_fule*S％计算所述质量流量，其中，所述M_s为所述质量流量，所述M_fuel为所述实时喷油量。

可选的，所述实时获取的后处理系统的内部平均温度具体过程包括：

实时获取所述后处理系统上游排温以及下游排温，计算所述内部平均温度。

可选的，所述得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量具体包括：

依据所述内部平均温度查询预设的温度标定表，得到所述内部温度下对应的硫的吸附系数，其中所述温度标定表中保存有温度和硫的吸附系数的对应关系；

依据所述吸附系数以及所述质量流量得到所述硫含量。

可选的，当所述提示信息为预警信息时，则将所述预警信息显示在仪表上以提示驾驶人；

当所述提示信息为处理信息时，则将所述处理信息发送给ECU以触发处理程序。

若预设值为中毒值，则所述提示信息为处理信息。

可选的，所述燃油品质传感器设置在发动机的精滤与高压油泵进油口之间。

本发明另一方面还公开了一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理装置，包括：

获取模块，用于实时获取发动机的实时喷油量；

第一计算模块，用于依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；

第二计算模块，用于根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；

处理模块，用于若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。

可选的，所述在发动机启动时获得的燃油的硫含量具体包括：

当发动机启动时，获取燃油品质传感器所采集的发动机的燃油中硫元素的百分比含量S％。

可选的，还包括提示模块，所述提示模块用于：

当所述提示信息为预警信息时，则将所述预警信息显示在仪表上以提示驾驶人；

当所述提示信息为处理信息时，则将所述处理信息发送给ECU以触发处理程序。

本发明提供的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法和处理装置，所述处理方法实时获取发动机的实时喷油量；依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。因此，本发明基于发动机的实时工况，以及发动机启动时的质量流量来获得吸附的硫含量，从而在超过预设值时，发出提示信息，及时判断出硫中毒，从而启动去除硫，进而有效降低排放延长催化剂的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的处理方法和处理装置主要应用在柴油机的ECU中，可以实现在整车运行中实时监控硫中毒情况，使得及时去除，有效降低排放延长催化剂的使用寿命。

为了便于理解，下面对本发明中涉及到的名词进行解释。

ECU：发动机电子控制单元，是一种根据各传感器输入的信号进行运算、处理、判断，然后输出指令控制执行器动作的控制器。

燃油品质传感器：一种总成元器件，通过发光管和受光管之间流过燃油，并对其光谱进行分析，可以获取燃油中的各元素成分。

DOC：柴油机氧化催化器，用于将废气中的NO转化为NO2，氧化HC和CO，同时为DPF再生时提供燃油燃烧的环境。

SCR：选择性催化氧化系统，在SCR箱前喷射尿素生成NH3与废气中的NOx反应，从而达到去除NOx的目的。

下面对本发明的技术方案进行详细介绍。

参见附图1，附图1是本发明实施例中公开的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法的流程示意图。

本发明公开的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法包括：

S101、实时获取发动机的实时喷油量；

S102、依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；

本发明实施例中，预先设置有燃油品质传感器，其于ECU相连接，用于将燃油品质信息经过CAN总线传送给ECU。

本发明实施例中，所述燃油品质传感器设置在发动机的精滤与高压油泵进油口之间。这是由于，在发动机的精滤之后，燃油经过粗滤和精滤后品质相对有所提升，对于质量流量的计算更加精准。当然，为了便于安装，还可以安装在油箱与粗滤之间。

可以理解的是，本发明实施例中，每次一次驾驶循环有且仅采集一次燃油的硫含量。其中，驾驶循环是指发动机启动到熄火。正常情况下，在发动机运行过程中燃油品质保持不变，往往在加油后才会出现变化。

可以理解的是，燃油品质传感器采集的光谱进行分析后的结果发送给ECU，从而来得到燃油在此次驾驶循环的硫含量。

在实际使用中，硫含量是指质量百分比形式，其可以采用S％来进行表示。该数值保存在ECU内部的存储器中，并在得到新的计算结果后对其进行更新。

本发明实施例中，实时获取发动机的实时喷油量，其中ECU可以实时计算发动机的实时喷油量，例如，实时喷油量为M_fuel mg/s。

实际使用中，发动机ECU控制喷油器的开启时间或者加电时间从而实现喷油控制。由于将喷油器开启特定时间，则喷油量固定，因此，ECU控制的是喷油器的喷油量q，单位是mg/hub(毫克每冲程或毫克每缸)。根据发动机的总缸数num计算发动机转1圈的喷油量，q*num/2单位为mg/r(毫克每转)，以6个缸为例，发动机转1圈3个缸喷油，6个缸都喷完需要转2圈，根据当前发动机转速N,单位为rpm(转每分钟)，可以实时计算出当前喷油量M_fuel＝q*num/2*N/60。

所述计算燃油进入发动机的硫的质量流量包括：

依据公式M_s＝M_fuel*S％计算所述质量流量，其中，所述M_s为所述质量流量，所述M_fuel为所述实时喷油量。

可以理解的是，本发明实施例可以根据实时工况来得到实时的质量流量，即可以得到实时的对喷入发动机的燃油中的硫含量进行计算。

S103、根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；

本发明实施例中，在计算硫含量时，获取后处理系统的内部平均温度。其中，本发明实施例中所指的后处理系统可以包括DOC以及SCR。

所述实时获取的后处理系统的内部平均温度具体过程包括：

实时获取所述后处理系统上游排温以及下游排温，计算所述内部平均温度。

获取DOC上游排温以及下游排温，其中下游排温即DPF上游排温，估算DOC内部平均温度T_doc，将两个温度取平均值。获得DOC内部平均温度T_doc后，根据计算所得到的质量流量来得到DOC吸附的硫含量。该过程在后面进行详细介绍

根据SCR上游排温和SCR下游排温，估算SCR内部温度平均值Ts。同理，也是取两个温度平均值。获得SCR内部温度平均值Ts后，根据计算所得到的质量流量来得到SCR吸附的硫含量。该过程在后面进行详细介绍。

S104、若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。

本发明实施例中，设置有预设值，该预设值是预先根据实际需要所预先标定的，如果超过该预设值，则发出提示信息。

实际使用中，所述预设值为预警值则所述提示信息为预警信息，若所述预设值为中毒值，则所述提示信息为处理信息。

其中，提示信息用于提示驾驶人可以进行解毒操作，该处理信息用于提示ECU执行解毒流程。当然，该处理信息也用来提示驾驶人需要进行解毒操作。

因此，本发明基于发动机的实时工况，以及发动机启动时的质量流量来获得吸附的硫含量，从而在超过预设值时，发出提示信息，及时判断出硫中毒，从而启动去除硫，进而有效降低排放延长催化剂的使用寿命。

上述实施例中，提及了得到后处理系统催化剂吸附的硫含量的过程，下面对此过程进行详细介绍。

得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量具体包括：

依据所述内部平均温度查询预设的温度标定表，得到所述内部温度下对应的硫的吸附系数，其中所述温度标定表中保存有温度和硫的吸附系数的对应关系；

依据所述吸附系数以及所述质量流量得到所述硫含量。

本发明实施例中，分别得到DOC吸附硫含量和SCR吸附硫含量。

其中，DOC吸附的硫含量计算过程包括：

将之前得到的DOC内部平均温度T_doc作为基础，查询预先标定的T_doc标定表，该T_doc标定表预先标定DOC在各个温度下硫的吸附系数，然后依据公式积分计算DOC吸附的硫含量M_doc，F_doc为在T_doc下的吸附系数，M_s为所述质量流量。

SCR吸附的硫含量计算过程包括：

将之前得到的SCR内部平均温度Ts作为基础，查询预先标定的Ts标定表，该Ts标定表预先标定SCR在各个温度下硫的吸附系数，然后依据公式积分计算DOC吸附的硫含量M_scr，F_doc为在T_doc下的吸附系数，M_s为所述质量流量。

本发明实施例中，当M_doc或M_scr超过各自对应的预设值时，则发出提示信息。

本发明实施例中，当所述提示信息为预警信息时，则将所述预警信息显示在仪表上以提示驾驶人；

当所述提示信息为处理信息时，则将所述处理信息发送给ECU以触发处理程序。

实际使用中，还可以是将处理信息显示在仪表上。当驾驶人看到预警信息或处理信息后，选择合适的地点进行硫清除再生过程，恢复催化剂活性。

当然，当发送给ECU时，ECU根据该处理信息来触发处理程序，实现自动进行硫清除再生过程，恢复催化剂活性。

需要说明的是，通过高温去除吸附的硫恢复催化剂的活性，因硫中毒后的再生过程可以可参照现有技术即可，此过程不再赘述。

本发明实施例，根据不同的燃油品质和不同工况，实时积分累计吸附的硫，并判断其中毒情况，在达到规定数值后报警提醒再生，避免因硫中毒导致转换效率低而排放超标的情况。

与一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法对应的，本发明实施例还公开了一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理装置。

本发明公开的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理装置，包括：

获取模块1，用于实时获取发动机的实时喷油量；

第一计算模块2，用于依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；

第二计算模块3，用于根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；

处理模块4，用于若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。

可选的，所述在发动机启动时获得的燃油的硫含量具体包括：

当发动机启动时，获取燃油品质传感器所采集的发动机的燃油中硫元素的百分比含量S％。

可选的，还包括提示模块，所述提示模块用于：

当所述提示信息为预警信息时，则将所述预警信息显示在仪表上以提示驾驶人；

当所述提示信息为处理信息时，则将所述处理信息发送给ECU以触发处理程序。

需要说明的是，本发明公开的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理装置中各个模块的处理过程可以参照前述实施例中的一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法，在此不进行赘述。

本发明基于发动机的实时工况，以及发动机启动时的质量流量来获得吸附的硫含量，从而在超过预设值时，发出提示信息，及时判断出硫中毒，从而启动去除硫，进而有效降低排放延长催化剂的使用寿命。

本申请实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理方法，其特征在于，包括：

实时获取发动机的实时喷油量；

依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；

根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；

若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述在发动机启动时获得的燃油的硫含量具体包括：

当发动机启动时，获取燃油品质传感器所采集的发动机的燃油中硫元素的百分比含量S％。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述计算燃油进入发动机的硫的质量流量包括：

依据公式M_s＝M_fuel*S％计算所述质量流量，其中，所述M_s为所述质量流量，所述M_fuel为所述实时喷油量。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述实时获取的后处理系统的内部平均温度具体过程包括：

实时获取所述后处理系统上游排温以及下游排温，计算所述内部平均温度。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量具体包括：

依据所述内部平均温度查询预设的温度标定表，得到所述内部温度下对应的硫的吸附系数，其中所述温度标定表中保存有温度和硫的吸附系数的对应关系；

依据所述吸附系数以及所述质量流量得到所述硫含量。

6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：

当所述提示信息为预警信息时，则将所述预警信息显示在仪表上以提示驾驶人；

当所述提示信息为处理信息时，则将所述处理信息发送给ECU以触发处理程序。

7.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述燃油品质传感器设置在发动机的精滤与高压油泵进油口之间。

8.一种柴油机后处理系统催化剂硫中毒的处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于实时获取发动机的实时喷油量；

第一计算模块，用于依据在发动机启动时获得的燃油的硫含量以及所述实时喷油量计算燃油进入所述发动机的硫的质量流量；

第二计算模块，用于根据所述质量流量以及实时获取的后处理系统的内部平均温度得到所述后处理系统催化剂吸附的硫含量；

处理模块，用于若所述硫含量超过预设值，则发出提示信息。

9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，所述在发动机启动时获得的燃油的硫含量具体包括：

当发动机启动时，获取燃油品质传感器所采集的发动机的燃油中硫元素的百分比含量S％。

10.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块用于：

当所述提示信息为预警信息时，则将所述预警信息显示在仪表上以提示驾驶人；

当所述提示信息为处理信息时，则将所述处理信息发送给ECU以触发处理程序。