CN110748401B - 氮氧化物排放的控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氮氧化物排放的控制方法及装置,所述方法包括:判断在当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;若均处于正常工作状态,则依据预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,得到每个温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;确定当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,并执行对应的调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制。应用本发明可确定当前检测周期的排放控制状态,并依据对应的调整策略,控制氮氧化物的排放量,提高氮氧化物的转化效率。

Description

氮氧化物排放的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域,特别涉及一种氮氧化物排放的控制方法及装置。
背景技术
随着国民经济的提升,汽车的销量逐年攀升,汽车排放的尾气中的一氧化碳CO和氮氧化物NOx是大气污染中的重要组成部分。汽车尾气中氮氧化物含量的增加,使大气中氮氧化物的含量提高,造成了大气污染。
为降低大气中的氮氧化物的含量,减少大气污染,需要降低汽车尾气中氮氧化物的含量。通常使用SCR系统对汽车尾气进行处理后再进行排放,SCR系统通过使用催化剂,通常将选择还原剂氨或尿素作为催化剂;使汽车尾气中的NOx与催化剂进行还原反应,把尾气中的NOx还原成N2和H2O,从而降低汽车尾气中NOx的含量。而当发动机的运行温度突然升高或是发动机在高温下运行时,影响了SCR系统对废气中NOx的处理,降低了排放NOx的控制能力,导致排放的废气中的NOx含量升高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种氮氧化物排放的控制方法,应用本发明提供的方法,可准确判断尾气处理系统当前排放氮氧化物的排放控制状态,并选择对应的调整策略,提高对尾气中氮氧化物的转化效率,提高尾气处理系统处理氮氧化物的能力,降低氮氧化物的排放。
本发明还提供了一种氮氧化物排放的控制装置,用于支持所述氮氧化物排放的控制方法在实际中的实现和应用。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种氮氧化物排放的控制方法,包括:
判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;
若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;
依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态;
确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制。
上述的方法,可选的,所述获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,包括:
在所述预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值;
依据所述上游氮氧化物质量流量、所述下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算在每个所述采集时间间隔内每个所述温度区间中的氮氧化物转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值。
上述的方法,可选的,所述确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,包括:
确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:所述低温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第一转化效率阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第一氮氧比排放阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第一氨氮比阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第一氨储模型阈值;
确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:所述中温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第二转化效率阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第二氮氧比排放阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第二氨氮比阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第二氨储模型阈值;
确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:所述高温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第三转化效率阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第三氮氧比排放阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第三氨氮比阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第三氨储模型阈值;
确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;
确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;
确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;
将所述第一比例与预设的第一阈值进行比对、将所述第二比例与预设的第二阈值进行比对以及将所述第三比例与预设的第三阈值进行比对;
当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;
当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差。
上述的方法,可选的,所述确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,包括:
确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,并将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率以及所述氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个所述温度区间的效率计算值;
判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大;
当各个所述效率计算值从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型逐渐增大时,并且所述高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,占据所述高温窗口类型中的温度区间总数的比值大于预设的比例阈值时,确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。
上述的方法,可选的,所述确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,包括:
当确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差时,计算得到尿素喷射修正因子,并依据所述尿素喷射修正因子调整尿素喷射量;
判断调整尿素喷射量后排放的氮氧化物是否满足预设的排放条件,若不满足所述排放条件,则发送预设的提示信息,以提示检查对应的设备。
上述的方法,可选的,所述确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,包括:
若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差时,在所述尾气处理系统进行开环控制以及闭环控制的切换时,重置预设的氨储模型值,实现开环控制以及闭环控制的无缝切换;
若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差时,确定预设的尿素调整量,并依据所述尿素调整量增大所述尿素喷射器的尿素喷射量。
一种氮氧化物排放的控制装置,包括:
判断单元,用于判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;
计算单元,用于若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;
确定单元,用于依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态;
执行单元,用于确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制。
上述的装置,可选的,所述计算单元,包括:
采集子单元,用于在所述预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值;
计算子单元,用于依据所述上游氮氧化物质量流量、所述下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算得到每个所述温度区间在每个时间间隔的转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值。
上述的装置,可选的,所述确定单元,包括:
第一确定子单元,用于确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
第二确定子单元,用于确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:所述低温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第一转化效率阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第一氮氧比排放阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第一氨氮比阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第一氨储模型阈值;
第三确定子单元,用于确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:所述中温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第二转化效率阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第二氮氧比排放阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第二氨氮比阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第二氨储模型阈值;
第四确定子单元,用于确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:所述高温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第三转化效率阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第三氮氧比排放阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第三氨氮比阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第三氨储模型阈值;
第五确定子单元,用于确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;
第六确定子单元,用于确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;
第七确定子单元,用于确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;
比对子单元,用于将所述第一比例与预设的第一阈值进行比对、将所述第二比例与预设的第二阈值进行比对以及将所述第三比例与预设的第三阈值进行比对;
第八确定子单元,用于当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;
第九确定子单元,用于当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差。
上述的装置,可选的,所述确定单元,包括:
第十确定子单元,用于确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
第十一确定子单元,用于确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,并将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率以及所述氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个所述温度区间的效率计算值;
第一判断子单元,用于判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大;
第二判断子单元,用于当各个所述效率计算值从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型逐渐增大时,并且所述高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,占据所述高温窗口类型中的温度区间总数的比值大于预设的比例阈值时,确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。
上述的装置,可选的,所述执行单元,包括:
调整子单元,用于当确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差时,计算得到尿素喷射修正因子,并依据所述尿素喷射修正因子调整尿素喷射量;
发送子单元,用于判断调整尿素喷射量后排放的氮氧化物是否满足预设的排放条件,若不满足所述排放条件,则发送预设的提示信息,以提示检查对应的设备。
上述的装置,可选的,所述执行单元,包括:
重置子单元,用于若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差时,在所述尾气处理系统进行开环控制以及闭环控制的切换时,重置预设的氨储模型值,实现开环控制以及闭环控制的无缝切换;
增大子单元,用于若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差时,确定预设的尿素调整量,并依据所述尿素调整量增大所述尿素喷射器的尿素喷射量。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的方法中,判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态;确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制。应用本发明提供的方法,可以基于氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值客观的判断当前检测周期的排放控制状态,并对应的调整策略,调整氮氧化物的排放,提高对氮氧化物的转化效率,确保排放的氮氧化物满足要求。
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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种氮氧化物排放的控制方法的方法流程图;
图2为本发明提供的获取每个温度区间的各个氮氧化物转化效率、各个氮氧比平均值、氮氧比排放平均值以及各个氨储模型值的方法流程图;
图3为本发明提供的确定当前检测周期为整体排放氮氧化物的转化效率差的方法流程图;
图4为本发明提供的氮氧化物在不同排放控制状态下的转化效率曲线示意图;
图5为本发明提供的一种氮氧化物排放的控制装置的装置结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明可应用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中,例如:服务器计算机、多处理器装置或是包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。
本发明提供的方法可用于发动机的尾气处理系统,本发明的执行主体可以为尾气处理系统中的处理器或是服务器,所述处理器可以具体为尾气处理系统中的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU),本发明实施例提供的氮氧化物排放的控制方法的方法流程图如图1所示,具体说明如下所述:
S101、判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态。
本发明实施例提供的方法中,本发明可应用于控制发动机排放尾气的氮氧化物NOx的含量,用以提高废气中氮氧化物的转化效率,执行主体可为尾气处理系统中的处理器,处理器判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态。需要说明的是,所述氮氧化物传感器包括上游NOx传感器和下游NOx传感器。
S102、若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值。
本发明实施例提供的方法中,当上游NOx传感器以及预设的下游NOx传感器均有效,并且尿素喷射器正常喷射时,所述氮氧化物传感器及尿素喷射器均处于正常工作状态。需要说明的是,当所述氮氧化物传感器及所述尿素喷射器均处于正常工作状态时,获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并依据各个所述氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值。需要说明的是,所述氮氧化物转化效率的个数、所述氮氧比值的个数、所述氮氧比排放值的个数以及氨储模型值的个数均相同;计算过程具体为:氮氧化物平均转化效率=氮氧化物转化效率的总和/氮氧化物转换效率的个数;氨氮比平均值=氨氮比值的总和/氨氮比的个数;氮氧比排放平均值=氮氧比排放值的总和/氮氧比排放的个数;氨储模型平均值=氨储模型值的总和/氨储模型的个数。
S103、依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态。
本发明实施例提供的方法中,确定预设的各个温度区间的所述氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,并依据每个所述温度区间的所述氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,确定当前检测周期所满足的氮氧化物排放条件,依据所述当前检测周期所述满足的氮氧化物排放条件,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态。
S104、确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制。
本发明实施例提供的方法中,确定与所述排放控制状态对应的调整策略,尾气处理系统执行所述调整策略,依据所述调整策略对尾气进行处理,从而控制氮氧化物的排放;需要说明的是,发动机的尾气处理系统在执行所述调整策略一段时间后,进入下一个检测周期。
本发明实施例提供的方法中,基于每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值确定当前检测周期内氮氧化物的排放控制状态,更加准确的判断导致尾气处理系统处理尾气中的氮氧化物的转化率差的原因,并选择对应的调整策略,以提高对废气中氮氧化物的处理效率,降低氮氧化物的排放以使排放的氮氧化物满足排放标准。
本发明实施例提供的方法中,每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,是基于对应的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及各个氨储模型值计算得到的,每个所述温度区间的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及各个氨储模型值的获取过程如图2所示,具体说明如下所述:
S201、在所述预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值。
本发明实施例提供的方法中,在所述当前检测周期内预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值;需要说明的是,温度区间具体的表现形式可为:200度~210度,210度~220度,230度~240度,240度~250度;所述采集时间间隔可根据标准循环功WHTC进行设定,采集时间间隔可以为:预设系数*标准循环功WHTC,标准循环功WHTC通常为30分钟内发动机做一个循环产生的功;优选的,本发明中,所述预设系数可选为三分之一,优选方案为设置三个采集时间间隔;需要说明的是,所述预设系数的取值范围为正数。需要说明的是,采集时间间隔的数目可根据实际需求进行设定。
需要说明的是,所述上游氮氧化物质量流量由预设的上游氮氧化物传感器采集得到,所述下游氮氧化物质量流量由预设的下游氮氧化物传感器采集得到;所述尿素喷射量的数据由预设的尿素喷射器提供;所述氨储模型值的数据由预设的电子控制单元提供。
S202、依据所述上游氮氧化物质量流量、所述下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算在每个所述采集时间间隔内每个所述温度区间中的氮氧化物转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值。
本发明实施例提供的方法中,计算在每个所述采集时间间隔内,每个所述温度区间中的氮氧化物转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值;所述氨氮比(ANR)为氨气NH3与氮氧化物NOx的摩尔比。
已知温度区间在采集时间间隔的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算所述温度区间在所述采集时间间隔的氮氧化物转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值的计算过程如下所述:
氮氧化物转化效率=1-下游氮氧化物质量流量/上游氮氧化物质量流量;
氨氮比值=氨的质量流量/上游氮氧化物质量流量,所述氨的质量流量由所述尿素喷射量计算得出;
氮氧比排放值=下游氮氧化物质量流量/计算周期;
需要说明的是,计算氮氧比排放值时,计算周期为各个采集时间间隔的时间总和,所述计算周期可以为一个标准循环功;所述氮氧比排放值还可应用上游氮氧化物质量流量进行计算;本发明提供的方法中,优选的,应用下游氮氧化物质量流量计算氮氧比排放值。
需要说明的是,通过本发明提供的计算方法,可得到每个温度区间在每个采集时间间隔的氮氧化物转化效率、氨氮比值、氮氧比排放值以及电子控制单元提供的氨储模型值;
由此,可得到每个所述温度区间的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值;需要说明的是,氮氧化物转化效率的个数、氨氮比值的个数、氮氧比排放比值的个数以及氨储模型值的个数均与采集时间间隔的个数相等。
本发明实施例提供的方法中,通过获取每个温度区间的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,使计算得到的每个温度区间的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,应用氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,更准确的确定所述当前监控周期内排放氮氧化物的排放控制状态。
本发明实施例提供的方法中,确定当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态时,所述排放控制状态可以分为三种,第一种为整体排放氮氧化物的转化效率差;第二种为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;第三种为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差。
需要说明的是,确定当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态的具体过程如下所述:
确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:所述低温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第一转化效率阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第一氮氧比排放阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第一氨氮比阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第一氨储模型阈值;
确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:所述中温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第二转化效率阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第二氮氧比排放阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第二氨氮比阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第二氨储模型阈值;
确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:所述高温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第三转化效率阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第三氮氧比排放阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第三氨氮比阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第三氨储模型阈值;
确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;
确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;
确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;
将所述第一比例与预设的第一阈值进行比对、将所述第二比例与预设的第二阈值进行比对以及将所述第三比例与预设的第三阈值进行比对;
当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;
当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差。
为具体说明本发明确定所述当前检测周期的排放氮氧化物的排放控制控制状态的过程,此处以一个具体实例进行说明:
确定每个温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型分为低温窗口类型、中温窗口类型以及高温窗口类型;需要说明的是,假设每种窗口类型均包含十个温度区间。需要说明的是,低温、中温和高温可根据实际的应用情况进行规定,例如低温的范围为100度~150度,中温的范围为150度~200度,高温的范围为200度到250度。
确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:温度区间中的氮氧化物平均转化效率<第一转化效率阈值、氮氧比排放平均值>第一氮氧比排放阈值、氨氮比平均值<第一氨氮比阈值和氨储模型平均值<第一氨储模型阈值,所述温度区间属于低温窗口类型;优选的,所述第一转化效率阈值取值为90%,第一氮氧比排放阈值取值为0.6,第一氨氮比阈值取值为1.2,第一氨储模型阈值取值为20%;所述第一转化效率阈值、所述第一氮氧比排放阈值、所述第一氨氮比阈值和所述第一氨储模型阈值的取值均为正数。当低温窗口类型中的温度区间的氮氧化物平均转化效率、氮氧比排放平均值、氨氮比平均值和氨储模型平均值满足所述第一氮氧化物转化效率差条件时,所述温度区间排放氮氧化物的转化效率差;反之,则所述温度区间排放氮氧化物的转化效率正常。
确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:温度区间的氮氧化物平均转化效率<第二转化效率阈值、氮氧比排放平均值>第二氮氧比排放阈值、氨氮比平均值<第二氨氮比阈值和氨储模型平均值<第二氨储模型阈值,所述温度区间属于中温窗口类型;优选的,所述第二转化效率阈值取值为90%,第二氮氧比排放阈值取值为0.6,第二氨氮比阈值取值为1.0,第二氨储模型阈值取值为13%;所述第二转化效率阈值、所述第二氮氧比排放阈值、所述第二氨氮比阈值和所述第二氨储模型阈值的取值均为正数。当中温窗口类型中的温度区间的氮氧化物平均转化效率、氮氧比排放平均值、氨氮比平均值和氨储模型平均值满足所述第二氮氧化物转化效率差条件时,所述温度区间排放氮氧化物的转化效率差;反之,则所述温度区间排放氮氧化物的转化效率正常。
确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:温度区间的氮氧化物平均转化效率<第三转化效率阈值、氮氧比排放平均值>第三氮氧比排放阈值、氨氮比平均值<第三氨氮比阈值和氨储模型平均值<第三氨储模型阈值,所述温度区间属于高温窗口类型;优选的,所述第三转化效率阈值取值为90%,第三氮氧比排放阈值取值为0.6,第三氨氮比阈值取值为0.8,第三氨储模型阈值取值为5%;所述第三氮氧化物转化效率阈值、所述第三氮氧比排放阈值、所述第三氨氮比阈值和所述第三氨储模型阈值的取值均为正数。当高温窗口类型中的温度区间的氮氧化物平均转化效率、氮氧比排放平均值、氨氮比平均值和氨储模型平均值满足所述第三氮氧化物转化效率差条件时,所述温度区间排放氮氧化物的转化效率差;反之,则所述温度区间排放氮氧化物的转化效率正常。
需要说明的是,所述第一转化效率阈值、第二转化效率阈值以及第三转化效率阈值的取值可以相同,也可以不同;所述第一氮氧比排放阈值、第二氮氧比排放阈值和第三氮氧比排放阈值的取值可以相同,也可以不同;所述第一氨氮比阈值、第二氨氮比阈值和第三氨氮比阈值的取值可以相同,也可以不同;所述第一氨储模型阈值、第二氨储模型阈值和第三氨储模型阈值的取值可以相同,也可以不同。
确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;需要说明的是,所述低温窗口类型存在对应的第一阈值;当所述第一比例>第一阈值时,所述低温窗口类型对应的温度区域的氮氧化物排放效率差;当所述第一比例小于或等于第一阈值时,则所述低温窗口类型对应的温度区域的氮氧化物排放效率正常;举例说明:例如低温窗口类型中存在10个温度区间,满足第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间有8个,第一比例为80%,预设的第一阈值为70%,80%>70%,则判断所述低温窗口类型对应的温度区域的氮氧排放效率差。
确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;需要说明的是,所述中温窗口类型存在对应的第二阈值;当所述第二比例>第二阈值时,所述中温窗口类型对应的温度区域的氮氧化物排放效率差;当所述第二比例小于或等于第二阈值时,则所述中温窗口类型对应的温度区域的氮氧化物排放效率正常。具体的举例说明可参照低温窗口类型的举例说明,此处不再进行赘述。
确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;需要说明的是,所述高温窗口类型存在对应的第三阈值;当所述第三比例>第三阈值时,所述高温窗口类型对应的温度区域的氮氧化物排放效率差;当所述第三比例小于或等于第三阈值时,则所述高温窗口类型对应的温度区域的氮氧化物排放效率正常。具体的举例说明可参照低温窗口类型的举例说明,此处不再进行赘述。
当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差。
需要说明的是,若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差时,在所述尾气处理系统进行开环控制以及闭环控制的切换时,重置预设的氨储模型值,实现开环控制以及闭环控制的无缝切换。需要说明的是,高温排放氮氧化物的转化效率差时,尾气处理系统对氨储模型值的计算存在偏差,需要结合发动机的开环控制和闭环控制,在开环控制和闭环控制的过渡阶段,使氨储量及前馈重置,实现开环控制和闭环控制的无缝切换,调整对氮氧化物的转化效率,控制氮氧化物的排放。
当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差。
需要说明的是,若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差时,确定预设的尿素调整量,并依据所述尿素调整量增大所述尿素喷射器的尿素喷射量。需要说明的是,当低温排放氮氧化物的转化效率差时,确定尾气处理系统中由于氨储量不够,导致低温的反应速率慢,进而导致转化效率低,使氮氧化物比排放升高;需要调整原机排放、增大尿素喷量,从而使低温窗口类型的温度区间的氮氧化物的转化效率提高,降低氮氧化物的排放。
本发明实施例提供的方法中,确定当前检测周期为整体排放氮氧化物的转化效率差的具体过程如图3所示,具体说明如下所述:
S301、确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型。
本发明实施例提供的方法中,低温窗口类型、中温窗口类型和高温窗口类型,根据实际的应用情况进行定义;例如,低温窗口类型所对应的温度范围为100度~150度,即当温度区间的温度区间位于100度~150度的范围时,所述温度区间属于低温窗口类型,所述低温窗口类型所对应的温度范围可依据实际应用情况进行确定;中温窗口类型和高温窗口类型对应的定义可参照低温窗口类型的说明,此处不再进行赘述。
S302、确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,并将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率以及所述氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个所述温度区间的效率计算值。
本发明实施例提供的方法中,确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率和氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个温度区间的效率计算值;具体的计算方式可以为:氮氧化物平均转化效率-目标氮氧化物转化效率=效率计算值。
S303、判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大。
本发明实施例提供的方法中,判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大;判断的其中一种方式可以将每个所述温度区间的效率计算值,按照从低温窗口类型到高温窗口类型,从低温到高温的排列,前后依次连接,以得到关于所述效率计算值的曲线,并依据所述曲线,判断各个所述效率计算值是否呈现上升趋势,当呈现上升的趋势时,判断各个效率计算值越来越大,即,各个效率计算值逐渐增大。进行判断的另一种方法还可以依据各个所述效率计算值的数值大小进行判断,当效率计算值的数值逐渐增大时,则判断各个效率计算值逐渐增大。
S304、当各个所述效率计算值从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型逐渐增大时,并且所述高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,占据所述高温窗口类型中的温度区间总数的比值大于预设的比例阈值时,确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。
本发明实施例提供的方法中,确定高温窗口类型的每个温度区间的氨氮比平均值和氮氧化物平均转化效率;确定高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,所述高温效率差条件包括:氨氮比平均值<第一比较阈值并且(氮氧化物平均转化效率/氨氮比平均值)<第二比较阈值;确定满足所述高温效率差条件的温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中的比值,当所述比值>预设的比例阈值时,则确定所述当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。需要说明的是,所述第一比较阈值、所述第二比较阈值以及比例阈值的取值均为正数。
需要说明的是,当确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差时,计算得到尿素喷射修正因子,并依据所述尿素喷射修正因子调整所述尿素喷射器的尿素喷射量,需要说明的是,计算尿素喷射修正因子是通过氨储模型值与氮氧化物转化效率计算得到的;在调整尿素喷射量之后,还需判断调整尿素喷射量后排放的氮氧化物是否满足预设的排放条件,具体过程如下所述:
获取每个所述温度区间的氮氧化物平均转化效率以及氮氧比排放平均值,并确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率;
确定每种窗口类型中满足预设阈值条件的温度区间的个数,所述预设阈值条件包括:(氮氧化物平均转化效率-目标氮氧化物转化效率)>第一判断阈值并且氮氧比排放平均值>第二判断阈值;优选的,所述第一判断阈值的取值为7%,所述第二判断阈值的取值为0.7;所述第一判断阈值和所述第二判断阈值取值范围为正数。
确定所述低温窗口类型中满足所述排放条件的温度区间的个数,并确定所述满足所述排放条件的温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一判断比例;
确定所述中温窗口类型中满足所述排放条件的温度区间的个数,并确定所述满足所述排放条件的温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二判断比例;
确定所述高温窗口类型中满足所述排放条件的温度区间的个数,并确定所述满足所述排放条件的温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三判断比例;
确定预设的判断比例阈值,当所述第一判断比例<所述判断比例阈值、第二判断比例<所述判断比例阈值并且第三判断比例<所述判断比例阈值时,判断调整后排放的氮氧化物时的转化效率裂化较大,排放氮氧化物的状态介于超便携式排放测试系统(PortableEmission Measurement System,PEMS)排放但是不超过氮氧比排放为1.2的阶段,此时不满足预设的排放条件,即排放氮氧化物的状态还未达到预期的排放状态;则发送提示信息,所述提示信息中包含提示后处理系统以及周期性再生系统等具体内容。
本发明实施例还提供了不同排放控制状态下的转化效率曲线示意图,如图4所示,需要说明的是,图中的横轴表示温度,纵轴表示氮氧化物平均转化效率,图4中包含4条曲线,其中,氮氧化物排放符合要求时的目标氮氧化物转化效率的曲线对应图4中的a1;氮氧化物排放状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差时,对应的转换效率曲线为图4中的a2;氮氧化物排放状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差时,对应的转换效率曲线为图4中的a3;氮氧化物排放状态为整体排放氮氧化物的转化效率差时,对应的转换效率曲线为图4中的a4;其中,T0~T1表示低温窗口类型所对应的温度范围,所述温度范围例如:150度~230度;T1~T2表示中温窗口类型所对应的温度范围,所述温度范围例如:230度~350度;T2~T3表示高温窗口类型所对应的温度范围,所述温度范围例如:350度~450度。
本发明实施例提供的方法中,在当前检测周期内,确定每个预设的温度区间对应的温度区间,并获取每个所述温度区间的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算得到每个所述温度区间的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,通过每个所述温度区间的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,确定当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,并依据排放控制确定对应的调整策略,并执行所述调整策略,以完成对所述氮氧化物排放的控制。应用本发明可以控制氮氧化物的排放,有效提高尾气处理系统对氮氧化物的处理,降低排放的废气中的氮氧化物的含量,提高尾气处理系统对排放氮氧化物的控制排放能力。
与图1相对应的,本发明还提供了一种氮氧化物排放的控制装置,用以支持所述一种氮氧化物排放的控制方法在实际中的应用,所述氮氧化物排放的控制装置可设置于各种计算机处理设备或是尾气处理系统中,所述装置的装置结构示意如图5所示,具体说明如下所述:
判断单元501,用于判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;
计算单元502,用于若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;
确定单元503,用于依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态;
执行单元504,用于确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制。
本发明实施例提供的装置中,在当前检测周期内,确定每个预设的温度区间对应的温度区间,并获取每个所述温度区间的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算得到每个所述温度区间的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,通过每个所述温度区间的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值,判断当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,并依据排放控制确定对应的调整策略,并执行所述调整策略,以完成对所述氮氧化物排放的控制。应用本发明可以控制氮氧化物的排放,有效提高尾气处理系统对氮氧化物的处理,降低排放的废气中的氮氧化物的含量,提高尾气处理系统对排放氮氧化物的控制排放能力。
本发明实施例提供的氮氧化物排放的控制装置,所述计算单元502可以进行以下配置:
采集子单元,用于在所述预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值;
计算子单元,用于依据所述上游氮氧化物质量流量、所述下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算得到每个所述温度区间在每个时间间隔的转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值。
本发明实施例提供的氮氧化物排放的控制装置,所述确定单元503可以进行以下配置:
第一确定子单元,用于确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
第二确定子单元,用于确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:所述低温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第一转化效率阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第一氮氧比排放阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第一氨氮比阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第一氨储模型阈值;
第三确定子单元,用于确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:所述中温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第二转化效率阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第二氮氧比排放阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第二氨氮比阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第二氨储模型阈值;
第四确定子单元,用于确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:所述高温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第三转化效率阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第三氮氧比排放阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第三氨氮比阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第三氨储模型阈值;
第五确定子单元,用于确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;
第六确定子单元,用于确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;
第七确定子单元,用于确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;
比对子单元,用于将所述第一比例与预设的第一阈值进行比对、将所述第二比例与预设的第二阈值进行比对以及将所述第三比例与预设的第三阈值进行比对;
第八确定子单元,用于当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;
第九确定子单元,用于当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差。
本发明实施例提供的氮氧化物排放的控制装置,所述确定单元503还可以进行以下配置:
第十确定子单元,用于确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
第十一确定子单元,用于确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,并将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率以及所述氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个所述温度区间的效率计算值;
第一判断子单元,用于判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大;
第二判断子单元,用于当各个所述效率计算值从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型逐渐增大时,并且所述高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,占据所述高温窗口类型中的温度区间总数的比值大于预设的比例阈值时,确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。
本发明实施例提供的氮氧化物排放的控制装置,所述执行单元504可以进行以下配置:
调整子单元,用于当确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差时,计算得到尿素喷射修正因子,并依据所述尿素喷射修正因子调整尿素喷射量;
发送子单元,用于判断调整尿素喷射量后排放的氮氧化物是否满足预设的排放条件,若不满足所述排放条件,则发送预设的提示信息,以提示检查对应的设备。
本发明实施例提供的氮氧化物排放的控制装置,所述执行单元504还可以进行以下配置:
重置子单元,用于若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差时,在所述尾气处理系统进行开环控制以及闭环控制的切换时,重置预设的氨储模型值,实现开环控制以及闭环控制的无缝切换;
增大子单元,用于若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差时,确定预设的尿素调整量,并依据所述尿素调整量增大所述尿素喷射器的尿素喷射量。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
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发明。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发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明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 (6)

1.一种氮氧化物排放的控制方法,其特征在于,包括:
判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;
若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;
依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态;
确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制;
其中,所述确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,包括:
确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:所述低温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第一转化效率阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第一氮氧比排放阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第一氨氮比阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第一氨储模型阈值;
确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:所述中温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第二转化效率阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第二氮氧比排放阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第二氨氮比阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第二氨储模型阈值;
确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:所述高温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第三转化效率阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第三氮氧比排放阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第三氨氮比阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第三氨储模型阈值;
确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;
确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;
确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;
将所述第一比例与预设的第一阈值进行比对、将所述第二比例与预设的第二阈值进行比对以及将所述第三比例与预设的第三阈值进行比对;
当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;
当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差;
或,所述确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态,包括:
确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,并将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率以及所述氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个所述温度区间的效率计算值;
判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大;
当各个所述效率计算值从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型逐渐增大时,并且所述高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,占据所述高温窗口类型中的温度区间总数的比值大于预设的比例阈值时,确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。
2.根据权利要求1所述的方法,所述获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,包括:
在所述预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值;
依据所述上游氮氧化物质量流量、所述下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算在每个所述采集时间间隔内每个所述温度区间中的氮氧化物转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,包括:
当确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差时,计算得到尿素喷射修正因子,并依据所述尿素喷射修正因子调整尿素喷射量;
判断调整尿素喷射量后排放的氮氧化物是否满足预设的排放条件,若不满足所述排放条件,则发送预设的提示信息,以提示检查对应的设备。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,包括:
若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差时,在所述尾气处理系统进行开环控制以及闭环控制的切换时,重置预设的氨储模型值,实现开环控制以及闭环控制的无缝切换;
若确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差时,确定预设的尿素调整量,并依据所述尿素调整量增大所述尿素喷射器的尿素喷射量。
5.一种氮氧化物排放的控制装置,其特征在于,包括:
判断单元,用于判断当前检测周期内,预设的氮氧化物传感器以及预设的尿素喷射器是否均处于正常工作状态;
计算单元,用于若所述预设的氮氧化物传感器及所述预设的尿素喷射器均处于正常工作状态,则获取预设的尾气处理系统在处理尾气时,在每个预设的温度区间中的各个氮氧化物转化效率、各个氨氮比值、各个氮氧比排放值以及各个氨储模型值,并计算每个所述温度区间中的氮氧化物平均转化效率、氨氮比平均值、氮氧比排放平均值以及氨储模型平均值;
确定单元,用于依据每个所述温度区间中的所述氮氧化物平均转化效率、所述氨氮比平均值、所述氮氧比排放平均值以及所述氨储模型平均值,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态;
执行单元,用于确定与所述排放控制状态对应的调整策略,并执行所述调整策略,以实现对氮氧化物排放的控制;
其中,所述确定单元,包括:
第一确定子单元,用于确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
第二确定子单元,用于确定与所述低温窗口类型对应的第一氮氧化物转化效率差条件,所述第一氮氧化物转化效率差条件包括:所述低温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第一转化效率阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第一氮氧比排放阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第一氨氮比阈值,且所述低温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第一氨储模型阈值;
第三确定子单元,用于确定与所述中温窗口类型对应的第二氮氧化物转化效率差条件,所述第二氮氧化物转化效率差条件包括:所述中温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第二转化效率阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第二氮氧比排放阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第二氨氮比阈值,且所述中温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第二氨储模型阈值;
第四确定子单元,用于确定与所述高温窗口类型对应的第三氮氧化物转化效率差条件,所述第三氮氧化物转化效率差条件包括:所述高温窗口类型的温度区间的氮氧化物平均转化效率小于预设的第三转化效率阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氮氧比排放平均值大于预设的第三氮氧比排放阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨氮比平均值小于预设的第三氨氮比阈值,且所述高温窗口类型的温度区间的氨储模型平均值小于预设的第三氨储模型阈值;
第五确定子单元,用于确定所述低温窗口类型中满足所述第一氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述低温窗口类型的温度区间总数中占据的第一比例;
第六确定子单元,用于确定所述中温窗口类型中满足所述第二氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述中温窗口类型的温度区间总数中占据的第二比例;
第七确定子单元,用于确定所述高温窗口类型中满足所述第三氮氧化物转化效率差条件的温度区间的个数,并确定所述温度区间的个数在所述高温窗口类型的温度区间总数中占据的第三比例;
比对子单元,用于将所述第一比例与预设的第一阈值进行比对、将所述第二比例与预设的第二阈值进行比对以及将所述第三比例与预设的第三阈值进行比对;
第八确定子单元,用于当所述第一比例小于或等于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例大于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和低温排放氮氧化物的转化效率正常,高温排放氮氧化物的转化效率差;
第九确定子单元,用于当所述第一比例大于所述第一阈值、所述第二比例小于或等于所述第二阈值并且所述第三比例小于或等于所述第三阈值时,确定所述当前检测周期内排放氮氧化物的排放控制状态为中温和高温排放氮氧化物的转化效率正常,低温排放氮氧化物的转化效率差;
或,所述确定单元,包括:
第十确定子单元,用于确定每个所述温度区间所属的窗口类型,所述窗口类型为低温窗口类型、中温窗口类型或高温窗口类型;
第十一确定子单元,用于确定每个所述温度区间预设的目标氮氧化物转化效率,并将每个所述温度区间的目标氮氧化物转化效率以及所述氮氧化物平均转化效率进行计算,得到每个所述温度区间的效率计算值;
第一判断子单元,用于判断从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型的各个所述效率计算值是否逐渐增大;
第二判断子单元,用于当各个所述效率计算值从所述低温窗口类型到所述高温窗口类型逐渐增大时,并且所述高温窗口类型中满足预设的高温效率差条件的温度区间的个数,占据所述高温窗口类型中的温度区间总数的比值大于预设的比例阈值时,确定当前检测周期的氮氧化物排放控制状态为整体排放氮氧化物的转化效率差。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算单元,包括:
采集子单元,用于在所述预设的尾气处理系统处理尾气时,按已设定的各个采集时间间隔,采集每个所述温度区间中的上游氮氧化物质量流量、下游氮氧化物质量流量、尿素喷射量以及氨储模型值;
计算子单元,用于依据所述上游氮氧化物质量流量、所述下游氮氧化物质量流量以及所述尿素喷射量,计算得到每个所述温度区间在每个时间间隔的转化效率、氨氮比值以及氮氧比排放值。
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