CN110761879B - 尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备，通过按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子‑排气温度数对，根据结晶能量因子‑排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，若结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式，实现了对SCR系统中尿素结晶的主动控制，避免了因尿素积累而导致的一系列问题的发生，提高了车辆尾气的处理效果以及车辆的运行稳定性。

Description

尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备
尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
目前选择性催化还原（selective catalytic reducton，SCR）技术是控制柴油机氮氧化物（NOx）排放最有效的方法，通过尿素喷射系统将尿素水溶液喷入排气管中，尿素水溶液经过碰壁、蒸发、水解、热解等过程转化为NH3，再由NH3将尾气中的NOx还原成N2排出，多余的NH3也被氧化为N2排出。这些过程都需要吸收排气的热量，当排气温度低时，可能会出现尿素分解不完全，而在喷射系统内、排气管壁面或催化器内形成结晶，如果结晶严重还会产生结石，造成尿素流动通道堵塞，导致尿素消耗量增加、转化效率降低等，甚至影响发动机性能。
现在技术中，通常是在尿素结晶物积累到一定程度以后通过采取一定的措施，如电吹扫、倒吸等，以消除或减少系统内的尿素结晶物。
然而，现有技术的方法无法避免尿素结晶积累造成的一系列问题的发生，如尿素流动通道堵塞等。
发明内容
本申请提供一种尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备，可以有效避免尿素结晶积累造成的一系列问题的发生。
第一方面，本申请提供一种尿素结晶的控制方法，包括：
按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对；
根据所述结晶能量因子-排气温度数对，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，所述结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性；
若确定所述结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
可选地，所述根据所述结晶能量因子-排气温度数对，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，包括：
建立所述结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图；
根据所述散列图，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子。
可选地，所述根据所述散列图，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，包括：
确定所述散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比；
获取所述不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数；
根据所述占比和所述结晶风险系数，确定所述结晶风险因子。
可选地，所述根据所述占比和所述结晶风险系数，确定所述结晶风险因子，包括：
根据所述占比和所述结晶风险系数，通过
Figure 79093DEST_PATH_IMAGE001
确定所述结晶风险因 子，其中，
Figure 370397DEST_PATH_IMAGE002
表示结晶风险因子，N表示划分的结晶能量因子-排气温度区域的个数，
Figure 106272DEST_PATH_IMAGE003
表 示第k个结晶能量因子-排气温度区域内结晶能量因子-排气温度数对的占比，M(k)表示第k 个结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
可选地，所述按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对，包括：
按照所述预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的排气温度；
根据所述排气温度，确定所述结晶能量因子；
根据所述排气温度和对应的结晶能量因子，生成结晶能量因子-排气温度数对。
可选地，所述根据所述排气温度，确定所述结晶能量因子之前，所述方法还包括：
按照所述预设采样间隔，获取所述预设时长内发动机的排气流量、落到壁面的尿素溶液的温度、空间尿素溶液的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液喷射时的温度、尿素溶液进行热交换后的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液的蒸发潜热；
相应的，所述根据所述排气温度，确定所述结晶能量因子，包括：
根据所述排气温度，通过
Figure 774014DEST_PATH_IMAGE004
确定所述结晶 能量因子，其中， Er表示t1时刻的结晶能量因子，m1为t1时刻发动机的排气流量，T0为t1时刻 发动机的排气温度，T1为t1时刻落到壁面（di，dj）位置的尿素溶液的温度，T2为t1时刻空间 （di，dj ，dk）处的尿素溶液的温度，m2为t1时刻尿素溶液的质量流量，Tp为尿素溶液喷射时的 温度，Th为尿素溶液进行热交换后的温度，L为尿素溶液的蒸发潜热，h为排气热容，c为尿素 热容，t1为所述预设时长内的某一个采样时刻。
可选地，所述启动尿素结晶自适应控制策略，包括：
提升发动机的排气温度，和/或，触发颗粒捕捉器DPF工作。
第二方面，本申请提供一种尿素结晶的控制装置，包括：
获取模块，用于按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对；
处理模块，用于根据所述结晶能量因子-排气温度数对，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，所述结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性；
控制模块，用于若确定所述结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
第三方面，本申请提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现如上述所述的尿素结晶的控制方法。
第四方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序实现如上述所述的尿素结晶的控制方法。
本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法、装置、存储介质及电子设备，通过按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对，根据结晶能量因子-排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，该结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性，若结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式，在对尿素结晶准确预判的基础上，实现了对SCR系统中尿素结晶的量的主动控制，避免了因尿素积累而导致的一系列问题的发生，提高了车辆尾气的处理效果以及车辆的运行稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的尿素SCR系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例一的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例二的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的结晶能量因子-排气温度的网格的示意图；
图5为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例三的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例四的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的尿素结晶的控制装置实施例的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
SCR技术的基本原理是向排气中喷射燃油或者添加其他还原剂，选择合适的催化剂，促进还原剂与NOx反应，同时抑制还原剂被排气中的氧气氧化。现有SCR技术按照还原剂的种类可以分为以尿素分解产生的NH3作为还原剂的尿素SCR技术和以碳氢作为还原剂的碳氢SCR技术两类。目前碳氢SCR技术仍在进一步的研究当中，实际应用不多；而尿素SCR技术较为成熟，实际应用较多。
图1为本申请实施例提供的尿素SCR系统的结构示意图，如图1所示，尿素SCR系统主要包括电子控制单元（electronic control unit，ECU）、尿素供给单元（尿素泵）、尿素液位和温度传感器、尿素箱、喷射单元、排气温度传感器、NOx温度传感器、SCR催化转化器。其中，尿素箱用于存储尿素溶液，其上集成有液位和温度传感器，ECU用于获取发动机的状态信息和各传感器采集到的信号，根据事先标定好的MAP，控制尿素供给单元和喷射单元将尿素溶液在合适的时机以一定的喷射量和一定的喷射压力喷出，尿素供给单元用于根据ECU的控制指令，以一定的压力输送尿素溶液，喷射单元的作用是按照ECU的指令进行尿素溶液的喷射。
SCR系统的柴油车在低负荷条件下运行过程中，由于尿素雾化不良、混合不均匀或者分解不充分，导致喷射的尿素液滴不能实时转化为NH3，而是生成副产物，导致还原反应不稳定，从而影响到NOx排放的一致性和转化效率。尿素沉积物根据形成过程可分为尿素结晶和尿素结石，尿素结晶是由于尿素溶液中的水分流失导致尿素溶液过饱和尿素析出产生的，是物理反应过程的产物，随着温度的升高可以继续分解；而尿素结石是由于尿素分解过程中的副反应产生的副产物所致，属于化学反应产物，需要较高的温度才能分解。由于尿素液滴质量比气体大得多，因此，在气流流动滞止区存留下来形成的结晶，如果不能及时完全分解，则会以此为原核不断生长，由于不能完全分解，最终形成尿素结晶结石，累积到一定程度有可能堵塞尿素流动通道，从而影响车辆的稳定运行。
现有技术中处理方法大多是在尿素结晶形成之后，再采取相应的措施处理，即采用“出现问题-解决问题”的被动式方式对形成的结晶进行处理，因此，现有技术的方法无法彻底避免尿素结晶问题的发生。
针对上述技术问题，本申请提出一种防止尿素结晶的控制方法、装置及存储介质，通过将排气流量、排气温度、尿素喷射量三个影响因素耦合起来，以尿素分解过程中实际所获能量与理论所需能量之比作为结晶风险的预判依从而预防了尿素结晶问题的发生，提高了柴油机的排放耐久性和车辆的运行稳定性。
本申请实施例的整体发明构思：在“结晶能量因子”的理论的指导下，通过计算某一段时间内发动机运行区域的结晶能量因子及排气温度占比，通过大量的试验研究得到不同运行区域的尿素结晶风险系数，精准的预测该时间段内的结晶风险因子，当结晶风险因子超过设定值时，触发尿素结晶自适应控制策略，通过对尿素结晶的准确预判，避免尿素结晶引发的一系列问题的发生。
图2为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例一的流程示意图，本实施例的执行主体为ECU，如图2所示，本实施例的方法包括：
S101、按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对。
本步骤中，在发动机启动运行以后，按照预设采样间隔，通过数据采集或计算，获取设时间段内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度的数值，得到由结晶能量因子和排气温度构成的数对，即结晶能量因子-排气温度数对。
其中，预设采样间隔为预先设定的采样周期，即相邻两个采样点之间的时间间隔，用于控制采样的频率。为提高数据分析的准确性，应采集尽可能多的数对，即采样间隔应尽量设置得小一些。
预设时长为预先设置的分析时长，为了提高控制的准确性及避免尿素积累过多，需要分时段进行数据的采集和分析。
示例性地，假设预设时长为1小时，预设采样间隔为1分钟，则每隔1分钟获取一个结晶能量因子的数值和一个排气温度数值，将两者对应起来，即可形成一个结晶能量因子-排气温度数对，最终得到60个结晶能量因子-排气温度数对。
S102、根据结晶能量因子-排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子。
本步骤中，在S101之后，以S101中获取到的多个结晶能量因子-排气温度数对为基础，通过数据分析和计算，得到一个预设时长内尿素的结晶风险因子，该结晶风险因子用于衡量尿素在SCR系统中形成结晶的可能性。
同上述示例，若采集到的结晶能量因子-排气温度数对有60个，则通过对该60个结晶能量因子-排气温度数对进行分析，得到该1小时内发动机运行区域的结晶风险因子。
可以理解的是，车辆运行的工况不同，即发动机的运行区域不同时，同一预设时长内得到的结晶风险因子可能不同。
S103、若确定结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
本步骤中，在S102之后，在对获取到的结晶风险因子的值进行分析的基础上，若确定结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略用以控制尿素SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
启动尿素结晶自适应控制策略是指根据结晶风险因子大于预设阈值的情况，采取适当的措施控制尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
在一种可能的实现方式中，尿素结晶自适应控制策略包括：
提升发动机的排气温度，和/或，触发颗粒捕捉器（diesel particulate filter，DPF）工作。
示例性地，若结晶风险因子只略大于预设阈值，则通过提升发动机的排气温度或者触发DPF工作，从而使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式；若结晶风险因子远大于预设阈值，则通过同时提升发动机的排气温度和触发DPF工作，从而使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
可选地，本实施例中，预设时长可以根据发动机的运行区域不同进行适应性调整。
示例性地，若车辆在平缓的路段运行，则可以适当延长预设时长，若车辆在山路等耗油较多的路段运行，则可以适当缩短预设时长，在保证对尿素结晶的有效控制的同时，及时对SCR系统中可能产生的尿素结晶进行处理，防止尿素结晶积累影响车辆尾气的处理效果以及车辆运行的稳定性。
此外，可以理解的是，上述S101-S103中的方法是指一个预设时长内对尿素结晶的控制方法，而当发动机长时间运行时，可以循环执行S101-S103，以在发动机的整个运行过程中，对SCR系统的尿素结晶进行控制。
本实施例中，通过按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对，根据结晶能量因子-排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，该结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性，若结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式，在对尿素结晶准确预判的基础上，实现了对SCR系统中尿素结晶的量的控制，避免了因尿素积累而导致的一系列问题的发生，提高了车辆尾气的处理效果以及车辆的运行稳定性。
图3为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例二的流程示意图，在图2所示实施例的基础上，如图3所示，本实施例中，根据结晶能量因子-排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，包括：
S201、建立结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图。
本步骤中，通过散列图的方式对结晶能量因子-排气温度数对的分布情况进行分析。
示例性地，以结晶能量因子为横坐标，排气温度为纵坐标，生成结晶能量因子-排气温度的网格，并将获取到的结晶能量因子-排气温度数对在图上网络中对应的显示。
相反，也可以以排气温度为横坐标，以结晶能量因子为纵坐标，建立结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图。
此外，为了提高每次分析的对照性和标准性，可以事先建立好结晶能量因子-排气温度的网格，即横、纵坐标及横、纵坐标的单位长度确定，如图4所示，图4为本申请实施例提供的结晶能量因子-排气温度的网格的示意图，再将不同的结晶能量因子-排气温度数对标注在结晶能量因子-排气温度的网格上的对应位置，得到结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图。
S202、根据散列图，确定预设时长内尿素的结晶风险因子。
本实施例中，根据S201中建立的结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图，通过统计和分析，得到预设时长内SCR系统中尿素溶液的结晶风险因子。
本实施例提供了一种对结晶能量因子-排气温度数对进行分析以获取结晶风险因子的方法，通过建立结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图，根据散列图，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，实现了对尿素结晶的准确预判，为控制SCR系统的尿素结晶提供了依据。
图5为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例三的流程示意图，在图3所示实施例的基础上，如图5所示，本实施例中，根据散列图，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，包括：
S301、确定散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比。
本步骤中，可以根据需要划分出不同的结晶能量因子-排气温度的区域，以便于对结晶能量因子-排气温度数对进行分析，根据结晶能量因子-排气温度数对在散列图上的分布情况，确定出散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比。
其中，结晶能量因子-排气温度数对的占比是指落在某个结晶能量因子-排气温度区域内的结晶能量因子-排气温度数对的个数与该预设时长内采集的结晶能量因子-排气温度数对的总数的比值。
示例性地，如图4所示，将图中每一个小网格作为一个结晶能量因子-排气温度区域，因此，图4中一共有42个结晶能量因子-排气温度区域，将他们从上到下，从左到右依次进行编号为s1，s2，s3，……，s42，统计落在每个结晶能量因子-排气温度区域内的结晶能量因子-排气温度数对的个数，并计算其与该预设时长内采集的结晶能量因子-排气温度数对的总数的比值，例如，若经统计落在s5中结晶能量因子-排气温度数对个数为3，采集的结晶能量因子-排气温度数对的总数为60，则可以确定s5中结晶能量因子-排气温度数对的占比为5%。
S302、获取不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
本步骤中，按照S301中划分的结晶能量因子-排气温度区域，获取不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
结晶风险系数为通过大量试验标定的量，用于衡量一定排气温度范围和一定结晶能量因子范围下，尿素溶液结晶的风险。
示例性地，如图4所示，每一个结晶能量因子-排气温度区域都对应一个事先标定好的结晶风险系数，结晶风险系数可以链接到对应的结晶能量因子-排气温度区域的网格中，也可以存储在另一张数据表中，根据需要，ECU自动到相应的数据表和相应的位置获取与结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
S303、根据占比和结晶风险系数，确定结晶风险因子。
本步骤中，根据S301中统计的不同结晶能量因子-排气温度区域内结晶能量因子-排气温度数对的占比和S302中获取到的不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数，得到该预设时长内的结晶风险因子。
在一种可能的实现方式中，根据占比和结晶风险系数，通过
Figure 177314DEST_PATH_IMAGE001
确定 结晶风险因子，其中，
Figure 888786DEST_PATH_IMAGE002
表示结晶风险因子，N表示划分的结晶能量因子-排气温度区域的个 数，
Figure 111957DEST_PATH_IMAGE003
表示第k个结晶能量因子-排气温度区域内结晶能量因子-排气温度数对的占比，M (k)表示第k个结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
示例性，如图4所示，N为42，
Figure 317811DEST_PATH_IMAGE001
表示，将先求图中每一个结晶能量因 子-排气温度区域内结晶能量因子-排气温度数对的占比与对应的结晶风险系数的乘积，再 求和，即
Figure 310038DEST_PATH_IMAGE005
。
本实施例中，通过确定散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比，并获取不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数，根据占比和所述结晶风险系数，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，提高了对尿素结晶风险的预测准确预，进而有利于提高对尿素结晶的控制精度。
图6为本申请实施例提供的尿素结晶的控制方法实施例四的流程示意图，在上述各实施例的基础上，如图6所示，本实施例中，按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对，包括：
S401、按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的排气温度。
本步骤中，在预设时长内，每隔一个预设采样间隔采集一个当前运行区域内发动机的排气温度的值，得到一系列按时间分布的排气温度的值。
可选地，通过温度传感器，按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的排气温度。
S403、根据排气温度，确定结晶能量因子。
本步骤中，根据S401中获取到排气温度，确定结晶能量因子。
可以理解的是，针对S401中获取到的每一个排气温度的值，对应获取一个结晶能量因子，最终获取到的结晶能量因子的个数与排气温度的个数相同，结晶能量因子也是按时间分布的。
在一种可能的实现方式中，为确定结晶能量因子，在S403之前，还包括：
S402、按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机的排气流量、落到壁面的尿素溶液的温度、空间尿素溶液的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液喷射时的温度、尿素溶液进行热交换后的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液的蒸发潜热。
可以理解的是，本步骤中与S401同步进行，在按照预设采样间隔采样间隔获取排气温度的同时，还分别获取发动机的排气流量、落到壁面的尿素溶液的温度、空间尿素溶液的温度、尿素的质量流量、尿素喷射时的温度、尿素进行热交换后的温度、尿素的质量流量、尿素的蒸发潜热的值，相应地，还可以获取采集壁面的尿素溶液的温度的位置和空间尿素溶液的温度的位置。
上述各量可以通过ECU控制安装在尿素SCR系统中不同位置及具有不同的功能的传感器获得。
各量与排气温度的对应关系可以由下表确定：
Figure 457991DEST_PATH_IMAGE007
上表中，t0表示初始采样时刻，T表示采样间隔，nT表示第n个采样间隔，t0+nT表示第n+1个采样时刻。
相应地，S403包括：
根据排气温度，通过
Figure 434037DEST_PATH_IMAGE008
确定结晶能量因子，其 中，Er表示t1时刻的结晶能量因子，m1为t1时刻发动机的排气流量，T0为t1时刻发动机的排气 温度，T1为t1时刻落到壁面（di，dj）位置的尿素溶液的温度，T2为t1时刻空间（di，dj ，dk）处的 尿素溶液的温度，m2为t1时刻尿素溶液的质量流量，Tp为尿素溶液喷射时的温度，Th为尿素 溶液进行热交换后的温度，L为尿素溶液的蒸发潜热，h为排气热容，c为尿素热容，t1为所述 预设时长内的某一个采样时刻。
其中，公式
Figure 178002DEST_PATH_IMAGE008
表示废气给尿素溶液提供 的能量与尿素溶液蒸发所需要的能量的比值，当Er小于1中，说明废气给尿素提供的能量不 足以使尿素溶液完全蒸发，容易产生结晶。
通过结晶能量因子将排气流量、排气温度、尿素喷射量三个影响因素耦合起来，并作为预判尿素结晶风险的依据，提高了预判结果的准确性。
S404、根据排气温度和对应的结晶能量因子，生成结晶能量因子-排气温度数对。
本步骤中，根据S401中获取的排气温度与S403中得到的结晶能量因子，得到该预设时长内不同采样时刻，由排气温度与对应的结晶能量因子关联生成结晶能量因子-排气温度数对。
示例性地，预设时长内，按照预设采样间隔，获取到的排气温度分别为280℃、285℃、282℃、285℃、290℃、287℃，并根据上述结晶能量因子公式计算得到的结晶能量因子分别为1.01、1.02、0.99、0.98、1.00、0.99，则得到的结晶能量因子-排气温度数对为（1.01，280℃）、（1.02，285℃）、（0.99，282℃）、（0.98，285℃）、（1.00，290℃）和（0.99，287℃）。
本实施例中，通过按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的排气温度，根据排气温度，确定结晶能量因子，根据排气温度和对应的结晶能量因子，生成结晶能量因子-排气温度数对，为获取结晶风险因子提供了分析依据，有利于了对SCR系统的尿素的结晶风险的预测的准确性，进而提高了对尿素结晶的控制精度。
图7为本申请实施例提供的尿素结晶的控制装置实施例的结构示意图，如图7所示，本实施例中的尿素结晶的控制装置10包括：
获取模块11、处理模块12和控制模块13。
获取模块11，用于按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对。
处理模块12，用于根据结晶能量因子-排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性。
控制模块13，用于若确定结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式。
可选地，启动尿素结晶自适应控制策略，包括：
提升发动机的排气温度，和/或，触发颗粒捕捉器DPF工作。
可选地，处理模块12具体用于：
建立结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图；
根据散列图，确定预设时长内尿素的结晶风险因子。
可选地，处理模块12具体用于：
确定散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比；
获取不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数；
根据占比和所述结晶风险系数，确定结晶风险因子。
可选地，处理模块12具体用于：
根据所述占比和所述结晶风险系数，通过
Figure 290315DEST_PATH_IMAGE001
确定所述结晶风险因 子，其中，
Figure 98519DEST_PATH_IMAGE002
表示结晶风险因子，N表示划分的结晶能量因子-排气温度区域的个数，
Figure 561861DEST_PATH_IMAGE003
表 示第k结晶能量因子-排气温度区域内结晶能量因子-排气温度数对的占比，M(k)表示第k结 晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
可选地，获取模块11具体用于：
按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的排气温度；
根据排气温度，确定结晶能量因子；
根据排气温度和对应的结晶能量因子，生成结晶能量因子-排气温度数对。
可选地，获取模块11还用于：
按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机的排气流量、落到壁面的尿素溶液的温度、空间尿素溶液的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液喷射时的温度、尿素溶液进行热交换后的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液的蒸发潜热；
相应地，获取模块11具体用于：
根据所述排气温度，通过
Figure 109517DEST_PATH_IMAGE009
确定所述结晶能 量因子，其中，Er表示t1时刻的结晶能量因子，m1为t1时刻发动机的排气流量，T0为t1时刻发 动机的排气温度，T1为t1时刻落到壁面（di，dj）位置的尿素溶液的温度，T2为t1时刻空间（di， dj ，dk）处的尿素溶液的温度，m2为t1时刻尿素溶液的质量流量，Tp为尿素溶液喷射时的温 度，Th为尿素溶液进行热交换后的温度，L为尿素溶液的蒸发潜热，h为排气热容，c为尿素热 容，t1为所述预设时长内的某一个采样时刻。
本实施例中，通过获取模块11按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对，处理模块12根据结晶能量因子-排气温度数对，确定预设时长内尿素的结晶风险因子，结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性，控制模块13若确定结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式，在对尿素结晶准确预判的基础上，实现了对SCR系统中尿素结晶的量的控制，避免了因尿素积累而导致的一系列问题的发生，提高了车辆尾气的处理效果以及车辆的运行稳定性。
本申请还提供一种存储介质，该存储介质用于存储计算机程序，存储的计算机程序用于实现上述任一方法实施例提供的尿素结晶的控制方法。
本领域技术人员可以理解，上述任一方法实施例的全部或部分步骤可以通过与程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序被执行时，执行实施例一所述的全部或部分的步骤。
上述计算机可读存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（static random-access memory，SRAM）、电可擦除可编程只读存储器（electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROM）、可擦除可编程只读存储器（erasable programmable read-only memory，EPROM）、可编程只读存储器（programmable read-only memory，PROM）、只读存储器（read-only memory，ROM）、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘等。可读存储介质可以是通用或专用的计算机或类似电子设备能够存取的任何可用介质。
计算机可读存储介质可以耦合至处理器，从而使处理器能够从上述介质中读取信息，且可以向上述介质写入信息。当然，上述可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(application specific integratedcircuits，ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备中。
本申请技术方案如果以软件的形式实现并作为产品销售或使用时，可以存储在计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括计算机程序或者若干指令。该计算机软件产品使得计算机设备（可以是个人计算机、服务器、网络设备或者类似的电子设备）执行本申请实施例一所述方法的全部或部分步骤。前述的存储介质可以是U盘、移动硬盘、ROM、随机存取存储器（random access memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图8所示，本实施例中的电子设备20包括：存储器21和处理器22；存储器21用于存储计算机程序，处理器22执行计算机程序实现上述任一方法实施例提供的尿素结晶的控制方法。
可选的，该电子设备20还包括总线23，存储器21和处理器22通过总线23连接。
在电子设备的运行过程中，存储器21存储有计算机指令，至少一个处理器22执行该存储器21存储的计算机指令，以使得电子设备20执行前述任一方法实施例提供的尿素结晶的控制方法。
电子设备20的具体执行过程可参见方法实施中的实施例一至实施例四，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
本实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（central processing unit，CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor， DSP）、ASIC等。通用处理器可以是微处理器或者其他常规的处理器。执行存储器21存储的计算机指令，可以直接由硬件处理器执行完成，或者由处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包括高速RAM，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构（industry standard architecture，ISA）总线、外部设备互连（peripheral component interconnect，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（extended industry standard architecture，EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅为一根总线或一种类型的总线。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种尿素结晶的控制方法，其特征在于，包括：
按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对；
根据所述结晶能量因子-排气温度数对，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，所述结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性；
若确定所述结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式；
其中，所述根据所述结晶能量因子-排气温度数对，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，包括：。
建立所述结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图；
确定所述散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比；
获取所述不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数；
根据所述占比和所述结晶风险系数，确定所述结晶风险因子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述占比和所述结晶风险系数，确定所述结晶风险因子，包括：
根据所述占比和所述结晶风险系数，通过
Figure 737408DEST_PATH_IMAGE001
确定所述结晶风险因子，其中，
Figure 185707DEST_PATH_IMAGE002
表示结晶风险因子，N表示划分的结晶能量因子-排气温度区域的个数，
Figure 965444DEST_PATH_IMAGE003
表示第k个 结晶能量因子-排气温度区域内结晶能量因子-排气温度数对的占比，M(k)表示第k个结晶 能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对，包括：
按照所述预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的排气温度；
根据所述排气温度，确定所述结晶能量因子；
根据所述排气温度和对应的结晶能量因子，生成结晶能量因子-排气温度数对。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述排气温度，确定所述结晶能量因子之前，所述方法还包括：
按照所述预设采样间隔，获取所述预设时长内发动机的排气流量、落到壁面的尿素溶液的温度、空间尿素溶液的温度、尿素溶液的质量流量、尿素溶液喷射时的温度、尿素溶液进行热交换后的温度、尿素溶液的蒸发潜热；
相应的，所述根据所述排气温度，确定所述结晶能量因子，包括：
根据所述排气温度，通过
Figure DEST_PATH_IMAGE004
确定所述结晶 能量因子，其中，Er表示t1时刻的结晶能量因子，m1为t1时刻发动机的排气流量，T0为t1时刻 发动机的排气温度，T1为t1时刻落到壁面（di，dj）位置的尿素溶液的温度，T2为t1时刻空间 （di，dj，dk）处的尿素溶液的温度，m2为t1时刻尿素溶液的质量流量，Tp为尿素溶液喷射时的 温度，Th为尿素溶液进行热交换后的温度，L为尿素溶液的蒸发潜热，h为排气热容，c为尿素 热容，t1为所述预设时长内的某一个采样时刻。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述启动尿素结晶自适应控制策略，包括：
提升发动机的排气温度，和/或，触发颗粒捕捉器DPF工作。
6.一种尿素结晶的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于按照预设采样间隔，获取预设时长内发动机运行区域的结晶能量因子和排气温度，得到结晶能量因子-排气温度数对；
处理模块，用于根据所述结晶能量因子-排气温度数对，确定所述预设时长内尿素的结晶风险因子，所述结晶风险因子用于衡量形成尿素结晶的可能性；
控制模块，用于若确定所述结晶风险因子大于预设阈值，则启动尿素结晶自适应控制策略以使尿素选择性催化还原SCR系统进入尿素结晶主动消除模式；
其中，所述处理模块具体用于：
建立所述结晶能量因子-排气温度数对分布的散列图；
确定所述散列图上不同结晶能量因子-排气温度区域内，结晶能量因子-排气温度数对的占比；
获取所述不同结晶能量因子-排气温度区域对应的结晶风险系数；
根据所述占比和所述结晶风险系数，确定所述结晶风险因子。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现权利要求1至5任一项所述的尿素结晶的控制方法。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序实现权利要求1至5任一项所述的尿素结晶的控制方法。
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