CN112945567B - 一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统 - Google Patents

一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112945567B
CN112945567B CN201911267555.1A CN201911267555A CN112945567B CN 112945567 B CN112945567 B CN 112945567B CN 201911267555 A CN201911267555 A CN 201911267555A CN 112945567 B CN112945567 B CN 112945567B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
engine
emission
low
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911267555.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112945567A (zh
Inventor
杜鑫
胡佳富
刘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Original Assignee
Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd filed Critical Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Priority to CN201911267555.1A priority Critical patent/CN112945567B/zh
Publication of CN112945567A publication Critical patent/CN112945567A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112945567B publication Critical patent/CN112945567B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明提出了低温柴油机车载法排放的预测方法和系统,本发明的方法包括,根据发动机的第一运行参数计算相应温度下发动机的排放量;根据发动机第二运行参数及后处理信息参数,计算后处理转化效率;根据所述发动机排放量及所述后处理转化效率,结合车辆运行工况及环境变化,计算低温条件下发动机的排放量。本发明不仅仅考虑到由于环境温度变化导致的尿素不喷射工况下的车载排放,同时考虑到环境温度变化对后处理转化效率的影响,能够比较精确的预测到低温条件下的车载法排放结果。

Description

一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机行业,尤其涉及一种能够实现低温柴油机车载法排放的预测系统及方法。
背景技术
随着社会经济的发展,国家对环境保护的重视程度越来越高,2016年4月东部11省已经针对特种车辆(公交、环卫、邮政)实施国五排放标准要求,全国也即将于2017年7月1日针对重型柴油车实行5阶段发动机排放标准。按照不同地域要求,国六产品也将陆续登陆市场。
更为严峻的考验是当前要求的针对重型柴油车的车载法排放(重型柴油车在实际道路驾驶过程中进行车载排放检测的一种方式),该要求需要车辆在环境温度为-2℃到40℃之间都要满足车载法排放要求。
项目开发过程无法验证各个环境温度下的车载法排放量,尤其是对于低环境温度下的车载法排放量。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种低温柴油机车载法排放的预测系统及方法。
本发明的第一方面,提供了一种低温柴油机车载法排放的预测方法,包括,根据发动机的第一运行参数计算相应温度下发动机的排放量;
根据发动机第二运行参数及后处理信息参数,计算后处理转化效率;
根据所述发动机排放量及所述后处理转化效率,结合车辆运行工况及环境变化,计算低温条件下发动机的排放量。
进一步地,所述发动机的第一运行参数包括发动机转速、发动机指示扭矩、发动机指示扭矩、燃油喷射参数、排气温度测量值、进气歧管内气体压力值、进气歧管内气体温度值。
进一步地,所述发动机的第二运行参数包括喷油量及进气流量;所述后处理信息参数包括后处理温度场温度、后处理容积、大气环境温度及风速。
进一步地,所述发动机的排放指氮氧化物的排放。
进一步地,所述车辆运行工况包括车速及轮胎滚动阻力修正系数;所述环境变化包括后处理入口氮氧化物测量值、后处理出口氮氧化物测量值、后处理温度场温度、大气环境温度及风速。
本发明的第二方面提供了一种低温柴油机车载法排放的预测系统,包括,
温度确定单元,用于确定当前环境温度及进气温度;
压力确定单元,用于确定当前发动机的进气压力;
后处理单元,用于获得后处理信息参数;及
计算单元,用于根据计算得到低温条件下发动机的排放量。
进一步地,所述低温柴油机车载法排放的预测系统还包括参数获取单元,用于获取当前发动机的运行参数,包括发动机转速、发动机指示扭矩、发动机指示扭矩、燃油喷射参数。
进一步地,所述温度确定单元,包括,
进气歧管温度传感器,用于获得发动机的进气温度;
环境温度传感器,用于获得不同时间段的大气环境温度。
进一步地,所述计算单元包括,
发动机常温排放计算子单元,用于计算常温下发动机的排放量;
转化效率计算子单元,用于计算发动机后处理转化效率;
发动机低温排放计算子单元,用于根据所述发动机常温排放计算子单元的计算结果及转化效率计算子单元计算结果计算低温条件下发动机的排放量。
进一步地,所述后处理单元包括DOC、DPF、SCR及各个传感器。
与现有技术相比,本发明可以通过采集常温情况下的车载法排放量,同时考虑环境温度变化对车载法排放的影响,建立低温车载法排放评估模型,可以实现基于现有车载法排放数据结果、变化不同的环境温度(主要是低温)并考虑风速、低温及各种影响因素,计算出低温条件下车载法排放量,有助于评估柴油机车辆在低温环境下车载法合规的风险,缩短开发周期,提升柴油机车辆的适应性及可靠性。
上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案,只要能够实现本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1显示了本发明的低温柴油机车载法排放的预测方法流程图;
图2显示了发动机系统示意图;
图3显示了本发明的低温柴油机车载法排放预测系统的示意图;
图4显示了本发明的低温柴油机车载法排放预测系统的另一种预测系统的示意图;
图5显示了本发明的预测系统中计算单元的示意图;
图6显示了本发明的低温柴油机车载法排放预测系统的逻辑图。
其中,附图标记为,
1、进气节流阀(IAT);2、排气节流阀(ETV);3、进气歧管;4、发动机;5、进气岐管温度传感器;6、进气歧管压力传感器;7、排气岐管;8、行车电脑(ECU);9、后处理系统。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
在本发明的实施例中,发动机的排放主要指氮氧化物的排放。
参见图1-图2,本发明的第一方面,提供了一种低温柴油机车载法排放的预测方法,包括,
步骤S101.根据发动机的第一运行参数计算相应温度下发动机的排放量;其中,发动机的第一运行参数包括发动机转速、发动机指示扭矩、发动机指示扭矩、燃油喷射参数、排气温度测量值、进气歧管内气体压力值、进气歧管内气体温度值等,根据上述参数,通过氮氧化物计算模型计算出不同温度下发动机当前氮氧化物的排放量。
在本发明的方法中,为了确保模型输入的准确性,会将上述的不同温度下发动机当前氮氧化物的排放量与后处理入口氮氧化物传感器测量结果进行校核。
步骤S102.根据发动机第二运行参数及后处理信息参数,计算后处理转化效率;
其中,发动机的第二运行参数包括喷油量及进气流量等参数,所述后处理信息参数包括后处理温度场温度、后处理容积、大气环境温度及风速,根据上述发动机及后处理相关的信息,考虑到大气环境因素,计算出后处理转化效率。
步骤S103.根据步骤S101计算所得的发动机排放量及步骤S102中后处理转化效率,结合车辆运行工况及环境变化,计算低温条件下发动机的排放量。进一步地,所述车辆运行工况包括车速及轮胎滚动阻力修正系数;所述环境变化包括后处理入口氮氧化物测量值、后处理出口氮氧化物测量值、后处理温度场温度、大气环境温度及风速。
当环境温度较低时,会导致后处理温度场温度降低,部分工况点则无法达到尿素喷射条件,此部分的氮氧化物排放则来自于发动机原机排放,可以通过后处理入口氮氧化物传感器测量结果代替,而能够达到喷射条件的工况,则需要针对温度降低之后带来的效率变化对氮氧化物的转化效率进行修正,最终综合计算得到低温条件的车载法排放量。
如图2-图3所示,本发明的第二方面提供了一种低温柴油机车载法排放的预测系统,包括,
温度确定单元10,用于确定当前环境温度及进气温度;
压力确定单元20,用于确定当前发动机4的进气压力;
后处理单元30,用于获得后处理信息参数;及
计算单元40,用于根据计算得到低温条件下发动机的排放量。
如图4所示,在一个优选地实施例中,所述低温柴油机车载法排放的预测系统还包括参数获取单元50,用于获取当前发动机的运行参数,包括发动机转速、发动机指示扭矩、发动机指示扭矩、燃油喷射参数。
如图2所示,在一个优选地实施例中,所述温度确定单元10,包括,
进气歧管温度传感器5,用于获得发动机4的进气温度;
环境温度传感器(图中未示出),用于获得不同时间段的大气环境温度。
如图5所示,在一个优选地实施例中,所述计算单元40包括,
发动机常温排放计算子单元401,用于计算常温下发动机的排放量;
转化效率计算子单元402,用于计算发动机后处理转化效率;
发动机低温排放计算子单元403,用于根据所述发动机常温排放计算子单元的计算结果及转化效率计算子单元计算结果计算低温条件下发动机的排放量。
进一步地,所述后处理单元包括DOC、DPF、SCR及各个传感器。其中,DOC指的是柴油催化氧化器,传感器主要是指后处理系统中的DOC入口温度传感器、DPF前后温度传感器、SCR前后温度传感器、DPF前后压差传感器、SCR前后氮氧化物传感器。
本发明的低温柴油机车载法排放的预测系统各单元的具体实现过程,可以结合图1和图6参见上述的低温柴油机车载法排放的预测方法。
本发明的系统通过ECM收集到的各个传感器信息,考虑到环境变化带来的影响,模型则会计算出相应的环境温度下车载法排放量。
本发明的预测方法和预测系统,不仅仅考虑到由于环境温度变化导致的尿素不喷射工况下的车载排放,同时考虑到环境温度变化对后处理转化效率的影响,能够比较精确的预测到低温条件下的车载法排放结果。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明实时操作,但是,这并非要去或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤或者将一个步骤分成多个步骤执行。
至此,本领域技术人员应该认识到,虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种低温柴油机车载法排放的预测方法,其特征在于,包括,
根据发动机的第一运行参数计算相应环境温度下发动机排放量;
根据发动机第二运行参数及后处理信息参数,计算后处理转化效率;
根据所述发动机排放量及所述后处理转化效率,结合车辆运行工况及环境变化,计算低温条件下发动机的排放量;其中,
所述发动机的第一运行参数包括发动机转速、发动机指示扭矩、燃油喷射参数、排气温度测量值、进气歧管内气体压力值、进气歧管内气体温度值;
所述发动机的第二运行参数包括喷油量及进气流量;所述后处理信息参数包括后处理温度场温度、后处理容积、大气环境温度及风速;
所述车辆运行工况包括车速及轮胎滚动阻力修正系数;所述环境变化包括后处理入口氮氧化物测量值、后处理出口氮氧化物测量值、后处理温度场温度、大气环境温度及风速;
所述相应环境温度范围为-2℃到40℃;
其中,当环境温度较低时,若部分工况点无法达到尿素喷射条件,通过后处理入口氮氧化物传感器测量结果代替,对能够达到喷射条件的工况,需要针对温度降低之后带来的效率变化对氮氧化物的转化效率进行修正,最终综合计算得到低温条件的车载法排放量。
2.根据权利要求1所述的低温柴油机车载法排放的预测方法,其特征在于,所述发动机的排放指氮氧化物的排放。
3.一种根据权利要求1或2所述的预测方法预测的低温柴油机车载法排放的预测系统,其特征在于,包括,
温度确定单元,用于确定当前环境温度及进气温度;
压力确定单元,用于确定当前发动机的进气压力;
后处理单元,用于获得后处理信息参数;及
计算单元,用于根据计算得到低温条件下发动机的排放量;
参数获取单元,用于获取当前发动机的运行参数,包括发动机转速、发动机指示扭矩、发动机指示扭矩及燃油喷射参数;
所述温度确定单元,包括,
进气歧管温度传感器,用于获得发动机的进气温度;
环境温度传感器,用于获得不同时间段的大气环境温度;
所述计算单元包括,
发动机常温排放计算子单元,用于计算常温下发动机的排放量;
转化效率计算子单元,用于计算发动机后处理转化效率;
发动机低温排放计算子单元,用于根据所述发动机常温排放计算子单元的计算结果及转化效率计算子单元计算结果计算低温条件下发动机的排放量。
4.根据权利要求3所述的低温柴油机车载法排放的预测系统,其特征在于,所述后处理单元包括DOC、DPF、SCR及各个传感器。
CN201911267555.1A 2019-12-11 2019-12-11 一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统 Active CN112945567B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911267555.1A CN112945567B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911267555.1A CN112945567B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112945567A CN112945567A (zh) 2021-06-11
CN112945567B true CN112945567B (zh) 2024-03-19

Family

ID=76233947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911267555.1A Active CN112945567B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112945567B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114577482A (zh) * 2022-02-28 2022-06-03 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 台架测量车辆排放物方法、电子设备及存储介质
CN114723182A (zh) * 2022-06-08 2022-07-08 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 由油品烃组成快速预测汽车常规气态污染物排放的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101761377A (zh) * 2008-12-10 2010-06-30 通用汽车环球科技运作公司 NOx排放物估算系统及方法
CN101963800A (zh) * 2010-08-12 2011-02-02 清华大学 一种柴油车道路排放远程实时监测系统和监测方法
CN105335798A (zh) * 2015-11-03 2016-02-17 国家电网公司 一种基于运行班组特性分析的污染物排放量预测方法
CN106845083A (zh) * 2016-12-27 2017-06-13 潍柴动力空气净化科技有限公司 一种计算scr催化消声器瞬态循环试验比排放量的方法
CN107939532A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 北京福田康明斯发动机有限公司 一种辅助柴油机车载法排放的控制方法和系统
CN109973232A (zh) * 2017-12-18 2019-07-05 福特全球技术公司 用于车辆燃料系统和蒸发排放系统诊断的系统和方法
CN110414089A (zh) * 2019-07-10 2019-11-05 一汽解放汽车有限公司 基于发动机万有特性的整车pems排放的仿真预测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7779680B2 (en) * 2008-05-12 2010-08-24 Southwest Research Institute Estimation of engine-out NOx for real time input to exhaust aftertreatment controller
US10883410B2 (en) * 2015-06-15 2021-01-05 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for performing a NOx self-diagnostic test
FR3078105B1 (fr) * 2018-02-16 2022-10-14 Ifp Energies Now Systeme embarque de mesure des emissions polluantes d'un vehicule avec un capteur et un systeme informatique

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101761377A (zh) * 2008-12-10 2010-06-30 通用汽车环球科技运作公司 NOx排放物估算系统及方法
CN101963800A (zh) * 2010-08-12 2011-02-02 清华大学 一种柴油车道路排放远程实时监测系统和监测方法
CN105335798A (zh) * 2015-11-03 2016-02-17 国家电网公司 一种基于运行班组特性分析的污染物排放量预测方法
CN107939532A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 北京福田康明斯发动机有限公司 一种辅助柴油机车载法排放的控制方法和系统
CN106845083A (zh) * 2016-12-27 2017-06-13 潍柴动力空气净化科技有限公司 一种计算scr催化消声器瞬态循环试验比排放量的方法
CN109973232A (zh) * 2017-12-18 2019-07-05 福特全球技术公司 用于车辆燃料系统和蒸发排放系统诊断的系统和方法
CN110414089A (zh) * 2019-07-10 2019-11-05 一汽解放汽车有限公司 基于发动机万有特性的整车pems排放的仿真预测方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
喷油过程参数对极端环境条件下柴油机性能影响的仿真分析;李蓝媚等;《柴油机》;20110930;第33卷(第05期);第23-26页 *
柴油车非循环工况NO_x排放评价方法研究;冯曦等;《内燃机工程》;20181015(第05期);第51-56、63页 *
王宝林 等.广义RNG湍流模型对柴油机低温燃烧预测的影响.汽车工程.2013,(06),第10-17页. *
进气参数对涡轮增压柴油机性能及排放的影响;Gong Chen等;《国外内燃机车》;20050915(第05期);第28-34页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112945567A (zh) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108150300B (zh) 一种柴油机NOx原排模型值的修正方法及装置
EP2385236B1 (en) Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as nox, lambda and/or oxygen sensors
CN102797546B (zh) NOx传感器的增益/幅值诊断
US20160341142A1 (en) Control system for diagnosing a malfunctioning of a pressure sensor included in an aftertreatment system of an internal combustion engine
CN104863679A (zh) 一种dpf系统碳载量估算及堵塞状态判断方法
CN112945567B (zh) 一种低温柴油机车载法排放的预测方法及系统
US10672202B2 (en) Configurable inferential sensor for vehicle control systems
US20110137538A1 (en) Method for determine gas pressure in an exhaust after-treatment system
EP3227544B1 (en) A leakage detection system of a low pressure egr circuit of an internal combustion engine
CN111335991B (zh) 用于诊断布置在汽油驱动式内燃机的废气系统中的颗粒过滤器的方法和设备
CN112211705B (zh) 监控dpf移除的方法、装置及系统
US9181841B2 (en) Method and apparatus for monitoring the light-off temperature of a diesel oxidation catalyst
CN101761377B (zh) NOx排放物估算系统及方法
JP2017502275A (ja) 構成部品の作動を監視する方法
CN112424454B (zh) 用于机动车的排气管路的颗粒过滤器的异变的识别
CN112508289B (zh) 车辆子系统噪声贡献量计算方法以及计算系统
CN106837496A (zh) 发动机微粒净化再生控制系统
CN114467090A (zh) 使用数字孪生识别现场可更换单元的系统和方法
JP2008516141A (ja) 改良された排気ガスの温度推定方法及び装置並びに排気ガスの温度推定装置が装備された内燃エンジン
CN109477405B (zh) 柴油引擎的引擎机油劣化度推定方法
GB2552225A (en) A method of detecting that a particulate filter is clean from soot
Madhusudhanan et al. Engine fuel consumption modelling using prediction error identification and on-road data
US10704490B2 (en) Method and system for diagnosing unintended fuelling from fuel injectors of an engine
Piffl Countermeasures to Ensure Conformity of Production
US20240093625A1 (en) Method for operating a particle filter taking the ash quantity into consideration

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant