CN113669143A - 一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆工程技术领域，公开一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质。其中尾气后处理系统性能检测方法包括以下步骤：S1、在发动机启动后，后处理系统处理发动机的尾气；S2、SCR效率监测阶段：在SCR效率监测周期内分别获取后处理系统入口处的NOx质量流量和后处理系统出口处的NOx浓度值，计算NOx的实时转化效率，当实时转化效率低于预设转化效率阈值时，判定存在硫中毒故障风险，进行步骤S3；S3、硫中毒主动诊断阶段：向DOC内部喷射预设量的HC燃料，获取DOC温度提升值，当温度提升值低于预设温度提升阈值时，判定后处理系统为硫中毒故障。本发明及时准确的诊断出后处理系统的硫中毒现象。

Description

一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质。
背景技术
当前，柴油机必须加装排气后处理系统，后处理系统用于将柴油机的尾气中有害人体健康的污染物去除净化，以满足尾气排放的规定与要求。一般柴油机排气所含的有害污染物主要有HC、CO、NOx和碳颗粒(PM)，排气后处理系统主要部件和功能如下，按尾气流动经过顺序包括以下催化器：第一个是DOC(Diesel oxidation catalysts，柴油氧化催化剂)，主要处理HC,CO以及将NO氧化为NO2，第二个是DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒捕捉器)，主要过滤吸附颗粒物，第三个是SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原催化器)，主要将NOx还原为无害的N2和O2。柴油机后处理系统通过在SCR载体上涂覆包含贵金属的催化剂，配合还原剂的喷射，实现了对排气氮氧污染物的高效消除。而后处理系统的性能劣化主要表现为：DOC氧化效率的降低，DPF再生效率的降低以及SCR还原效率的降低。
后处理系统性能劣化的原因包括：正常的系统性能老化和非正常的性能劣化。
正常的性能老化包括后处理系统的使用过程中，由于高温、湿气、气流冲击等原因造成的系统催化器效率降低，此性能老化与系统使用时间和使用场景相关，可以通过耐久试验和策略优化实现识别和优化控制。
非正常的性能劣化，包括后处理系统在使用过程中，短时间内出现了显著的转化效率降低的现象，此种性能劣化通常是由于后处理系统遭受物理损坏或是受污染所引起的。目前后处理系统中的主要的污染物为燃油中的硫，当车辆使用了含硫量高的燃油后，排气中会包含SO2和SO3等硫化物(SOx)，硫化物会与分子筛式SCR催化器中的贵金属催化剂发生反应生成硫酸盐占据活性位，同时喷射入SCR的还原剂内的NH3也会与SO2/SO3发生反应生成铵盐覆盖在催化剂表面，导致SCR转化效率的降低，上述现象称为后处理系统的硫中毒。当DOC受污染后会使其对HC和NO的氧化效率大幅下降；当DPF受污染后会使其对碳烟颗粒的被动再生效果大幅变差；当SCR受污染后使其对NOx的还原转化效率大幅下降。随着硫中毒的严重，会造成处理尾气排放物的催化器堵塞以及功能劣化，导致污染排放物超标，甚至造成不可逆的损害。
基于此，亟需一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质，以解决上述存在的问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质，本发明基于后处理系统中各个催化器硫中毒的相关性，通过交叉检测的方法来诊断出后处理系统的硫中毒状态，及时准确的诊断出后处理系统的硫中毒现象。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供一种尾气后处理系统性能检测方法，后处理系统包括通过管道依次连通的DOC、DPF和SCR，所述后处理系统性能检测方法包括以下步骤：
S1、在发动机启动后，所述后处理系统处理所述发动机的尾气；
S2、SCR效率监测阶段：在SCR效率监测周期内分别获取所述后处理系统入口处的NOx质量流量和所述后处理系统出口处的NOx浓度值，计算NOx的实时转化效率，当所述实时转化效率低于预设转化效率阈值时，判定存在硫中毒故障风险，进行步骤S3；
S3、硫中毒主动诊断阶段：向所述DOC内部喷射预设量的HC燃料，获取所述DOC温度提升值，当所述温度提升值低于预设温度提升阈值时，判定所述后处理系统为硫中毒故障。
作为一种尾气后处理系统性能检测方法的优选技术方案，在进行所述SCR效率监测阶段前，至少需要同时满足以下条件：
条件1、当前未进入所述硫中毒主动诊断阶段；
条件2、在发动机运行循环中，检测到一次燃油加注，且所述燃油的加注量大于预设加油阈值。
作为一种尾气后处理系统性能检测方法的优选技术方案，在所述SCR效率监测周期内，至少需要同时满足以下条件：
条件1，SCR内温度在第一预设温度范围内；
条件2，所述发动机的尾气中NOx流量大于第一预设流量阈值；
条件3，所述发动机的转速和燃油油量的波动量均低于第一预设波动阈值；
条件4，所述后处理系统无电气故障。
作为一种尾气后处理系统性能检测方法的优选技术方案，所述SCR效率监测周期的结束需要满足以下条件中的一个：
条件1，燃油在所述SCR效率监测周期内累积消耗量不小于预设消耗阈值；
条件2，所述SCR效率监测周期持续时间不小于预设时间。
作为一种尾气后处理系统性能检测方法的优选技术方案，在进行所述硫中毒主动诊断阶段过程中，至少需要同时满足以下条件：
条件1，所述DOC入口的排气温度在第二预设温度范围内；
条件2，所述发动机的排气流量大于第二预设流量阈值，所述发动机的排气中的氧含量超过预设浓度阈值；
条件3，发动机处于预设工况，且所述发动机的油量和转速在第二预设波动范围内；
条件4，所述后处理系统无电气故障。
第二方面，提供一种尾气后处理系统性能的检测装置，应用于以上任一项所述的尾气后处理系统性能检测方法，所述尾气后处理系统性能的检测装置包括：
发动机，
后处理系统，连接于所述发动机的排气口，用于处理所述发动机的尾气，所述后处理系统包括通过管道依次串联的DOC、DPF、SCR和ASC；
电控单元，通过线束连接于所述发动机和所述后处理系统。
作为一种尾气后处理系统性能的检测装置的优选技术方案，其特征在于，所述后处理系统还包括执行器，所述执行器包括：
HC喷射器，设置于所述DOC进口的管道上，用于喷射HC燃料；
还原剂喷射器，设置于所述DPF和所述SCR之间的管道上，用于向所述SCR喷射还原剂。
作为一种尾气后处理系统性能的检测装置的优选技术方案，其特征在于，所述电控单元包括传感器组件，所述传感器组件包括：
多个温度传感器，分别设置于所述DOC进口的管道上、所述DOC和所述DPF之间的管道上、所述DPF和所述SCR之间的管道上和所述ASC出口的管道上；
多个NOx传感器，分别设置于所述DOC进口的管道上和所述ASC出口的管道上；
压差传感器，设置于支路管道上，所述支路管道一端连接于所述DOC进口的管道，另一端连接于所述DPF出口的管道。
作为一种尾气后处理系统性能的检测装置的优选技术方案，所述电控单元还包括：
一个或多个处理器；
存储模块，用于存储一个或多个程序；
接口模块，用于向执行器发出激励信号以及采集所述传感器组件的信号；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一方案所述的尾气后处理系统性能检测方法。
第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上任一方案所述的尾气后处理系统性能检测方法。
本发明的有益效果为：
本发明提供的尾气后处理系统性能检测方法，通过在发动机启动后，后处理系统处理发动机的尾气；然后进入SCR效率监测阶段，通过在SCR效率监测周期内分别获取后处理系统入口处的NOx质量流量和后处理系统出口处的NOx浓度值，计算NOx的实时转化效率，当检测到SCR的转化效率下降，且当实时转化效率低于预设转化效率阈值时，证明存在硫中毒故障风险。然后进入硫中毒主动诊断阶段，向DOC内部喷射预设量的HC燃料，获取DOC出口的温度提升值，通过温度提升值得知DOC中的氧化效率，当温度提升值下降，并且排除HC喷射和电控单元工作故障，当温度提升值低于预设温度提升阈值时，后处理系统为硫中毒故障，实现了后处理系统中硫中毒的准确判断。本发明基于后处理系统中各个催化器硫中毒的相关性，通过交叉检测的方法来诊断出后处理系统的硫中毒状态，及时准确的诊断出后处理系统的硫中毒现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的尾气后处理系统性能检测方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的SCR效率监测阶段的流程图；
图3是本发明实施例一提供的硫中毒主动诊断阶段的流程图；
图4是本发明实施例二提供的尾气后处理系统性能的检测装置的示意图；
图5是本发明实施例二提供的尾气后处理系统性能的检测装置的部分结构示意图。
图中标记如下：
1、发动机；2、后处理系统；21、DOC；22、DPF；23、SCR；24、ASC；25、执行器；251、HC喷射器；252、还原剂喷射器；3、电控单元；31、温度传感器；32、NOx传感器；33、压差传感器。
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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
如图1-图3所示，本实施例提供一种尾气后处理系统性能检测方法，本实施例可适用于后处理系统硫中毒检测的情况，该方法可以由尾气后处理系统性能的检测装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现。具体包括如下步骤：
S1、在发动机启动后，后处理系统处理发动机的尾气；
其中，发动机可以为柴油机或汽油机，后处理系统包括通过管道依次连通的DOC、DPF和SCR，DOC主要处理HC,CO以及将NO氧化为NO2，DPF主要过滤吸附颗粒物，DPF主要将NOx还原为无害的N2和O2。
S2、SCR效率监测阶段：在SCR效率监测周期内分别获取后处理系统入口处的NOx质量流量和后处理系统出口处的NOx浓度值，计算NOx的实时转化效率，当实时转化效率低于预设转化效率阈值时，判定存在硫中毒故障风险，进行步骤S3；
其中，在进行SCR效率监测阶段前，至少需要同时满足以下条件：
条件1、当前未进入硫中毒主动诊断阶段；
条件2、在发动机运行循环中，检测到一次燃油加注，且燃油的加注量大于预设加油阈值。
若条件1和条件2同时满足，则触发进入一次SCR效率监测周期。若条件1不满足，则说明当前正在进行硫中毒诊断流程，无需触发一次SCR效率监测周期。若条件2不满足，则表示在未加注新的燃油，无需触发一次SCR效率监测周期。
进一步地，如图2所示，在SCR效率监测周期内，至少需要同时满足以下条件：
条件1，SCR内温度在第一预设温度范围内。SCR在转化时，需要在一定温度范围进行，SCR系统才能实现正常的转化率，为了能够显著的区分因为硫中毒造成的转化率下降，需要保持SCR催化器的温度在一定范围内，这个温度阈值可以根据SCR催化器特性来获得，通常铜基的SCR最高转化效率阈值温度在250摄氏度-350摄氏度，即第一预设温度范围为250摄氏度-350摄氏度。本实施例中，在SCR的入口和出口各设置温度传感器，SCR内温度的计算可通过以下方式：方式一，根据SCR的入口和出口的温度取平均值；方式二，通过对SCR建模，根据热对流，以及SCR的入口和出口的温度，建模得出SCR内温度。
条件2，发动机的尾气中NOx流量大于第一预设流量阈值；排气中的NOx流量需要大于第一预设流量阈值，这样才能保证有充足的NOx可以参与进行还原反应，若排气中的NOx流量太小时，即使出现了硫中毒，SCR催化器的催化还原能力仍然超出了当前的NOx流量，此时的SCR转化效率不准确。NOx质量流量值无法使用传感器直接测得，需要通过以下公式1进行计算：
mNOxFlow＝(NOxPPM/1000000)*mExh*MNOx/MEXH，其中，
NOxPPM：NOx传感器测得的NOx浓度值；
mExh：废气流量值；
MNOx：NOx的摩尔质量；
MEXH：排气的摩尔质量值，摩尔质量值通常取29；
mNOxFlow：NOx流量值。
条件3，发动机的转速和燃油油量的波动量均低于第一预设波动阈值，即发动机需要处于稳态工况。发动机工况的变化会造成排气流量，排气成分主要是NOx流量的突变，通常这种突变会超出SCR催化器的响应能力，此时会造成实测的SCR转化效率不准确，因此需要避免在发动机工况突变时进行SCR效率监测。稳态工况的判断通过发动机转速和燃油油量的波动量来判断，波动量的第一预设波动阈值使用转速和燃油油量的变化量对时间的微分来计算得到。当转速和油量的波动量都低于第一预设波动阈值时，则条件3成立。
条件4，后处理系统无电气故障。其中，无电气故障包括但不限于以下情况：
传感器无故障：温度传感器、NOx传感器、压差传感器无故障和报警；
执行器无故障：还原剂喷射器无故障和报警，喷射溶液满足使用要求。
所有传感器和执行器工作状态正常，未处于DPF再生状态，发动机也不存在与后处理系统排放处理相关的故障和报警。
当以上4个条件同时满足时，表示可以进入SCR效率监测周期。否则暂停检测，待4个条件重新满足后继续进行SCR转化效率的检测。
需要特别说明的是，本步骤中，SCR实时转化效率计算公式2如下：
rNOxConvert＝1-mNOxFlowOutlet/mNOxFlowInlet，其中，
mNOxFlowOutlet：后处理系统出口处的NOx质量流量，具体的使用ASC后管路上NOx传感器采集的NOx浓度值，使用公式1计算得到；
mNOxFlowInlet：后处理系统入口处的NOx质量流量，具体的使用DOC前管路上NOx传感器采集的NOx浓度值，使用公式1计算得到；
rNOxConvert：SCR催化器对NOx的转化效率。
预设转化效率阈值通常可以采用两种方式来计算得到：方式1，基于SCR物理模型模拟计算。具体的，首先对SCR催化器进行建模，通过模型模拟出不同程度硫中毒的SCR催化器的工作特性，在后处理系统工作的同时，运行SCR催化器模型，通过模型模拟计算得到的SCR转化效率值作为预设转化效率阈值。方式2，基于实物标定数据的模拟计算。具体的，获取发生硫中毒的SCR催化器样品，将样品集成在发动机台架上，运行不同的工况，记录下各个工况的工况数据和催化器的转化效率值。其中，发动机运行不同工况的方式可以采用逐点扫描法，以一定的步长设置不同的转速点与扭矩点，形成一个二维工况矩阵，控制发动机按照工况矩阵运行，记录下每个工况点上的SCR转化效率。为了提高SCR转化效率的标定精度，可以将步长设置的较小，这其中需要协调精度和工作量的矛盾。
在做完标定过后，将得到的MAP表格集成在电控单元中，在后处理系统工作的同时，使用工况参数查此MAP表格，依据MAP表格中不同发动机工况对应的预设转化效率阈值比对实时转化效率，以此判定是否存在硫中毒故障风险。当实时转化效率低于预设转化效率阈值时，判定存在硫中毒故障风险；当实时转化效率不低于预设转化效率阈值时，判定不存在硫中毒故障风险，无需进行硫中毒主动诊断阶段。
为了防止误判，需要对计算出的实时转化效率和预设转化效率阈值做一定处理后才能进行比较。具体的，处理方式为采用积分和平均值的方式来对实时转化效率和预设转化效率阈值进行处理，提高测量出的实时转化效率和预设转化效率阈值的准确性。
进一步地，SCR效率监测周期的结束需要满足以下条件中的一个：
条件1，燃油在SCR效率监测周期内累积消耗量不小于预设消耗阈值。燃油的累积消耗量具体是指在本次SCR效率监测周期中累积的燃油消耗量，燃油累积消耗量的计算方法具体为，在进入本次SCR效率监测周期后，将燃油累积消耗量清零，当满足SCR效率监测周期的监测条件时，开始对发动机的燃油消耗量进行累积计算，当不满足SCR效率监测周期的监测条件时，暂停对发动机的燃油消耗量进行累积计算，将已完成的燃油消耗量累积值进行暂存，待SCR效率监测周期的监测条件满足时，在暂存值的基础上继续进行发动机燃油消耗量的累积计算。当燃油的累积消耗量超出预设消耗阈值后，条件1成立。否则条件1不成立。
条件2，SCR效率监测周期持续时间不小于预设时间。SCR效率监测周期持续时间的计算方法具体为，在进入本次SCR效率监测周期后，且满足SCR效率监测周期的监测条件时，开始累积持续时间；当不满足SCR效率监测周期的监测条件时，暂停对持续时间的累积计算，待SCR效率监测周期的监测条件满足时，在持续时间暂存值的基础上继续进行持续时间的累积计算。当本次SCR效率监测周期持续时间大于预设时间后，条件2成立，否则条件2不成立。
当上述两个条件都不满足，则SCR效率监测周期结束不成立，继续进行SCR转化效率监控；当上述两个条件中的至少一个条件满足，则SCR效率监测周期结束，判断出是否存在硫中毒故障风险。当实时转化效率低于预设转化效率阈值时，判定存在硫中毒故障风险；当实时转化效率不低于预设转化效率阈值时，判定不存在硫中毒故障风险，无需进行硫中毒主动诊断阶段。
若判断出SCR催化器存在硫中毒风险后，需要进入步骤S3，进行进一步诊断。若没有判断出SCR催化器存在硫中毒风险，则不需要进入步骤S3硫中毒主动诊断周期，同时根据催化器硫中毒相关性特性，可以判断出后处理系统中不存在影响系统正常运行的硫中毒故障。至此，完成一次硫中毒诊断流程。
S3、硫中毒主动诊断阶段：向DOC内部喷射预设量的HC燃料，获取DOC入口和出口的温度，计算温度提升值，当温度提升值低于预设温度提升阈值时，判定后处理系统为硫中毒故障。
其中，如图3所示，硫中毒主动诊断的原理是通过向DOC中喷射定量的HC燃料，检测燃料在DOC中的氧化效果，来获取DOC的氧化效率。为了保证HC燃料能够在DOC中充分氧化，在进行硫中毒主动诊断阶段前，至少需要同时满足以下条件：
条件1，判断是否完成一次SCR效率监测周期，并检测到SCR催化器存在硫中毒的风险，若满足，则条件1成立。
条件2，硫中毒检测设备中不存在会影响硫中毒检测的故障和报警，则条件2满足。具体故障或报警包括但不限于：发动机本体故障，HC喷射系统故障和电气故障等。
当条件1和条件2都满足后，则触发硫中毒主动诊断阶段。
在进行硫中毒主动诊断阶段过程中，至少需要同时满足以下条件：
条件1，DOC入口的排气温度在第二预设温度范围内；DOC需要达到第二预设温度范围才能实现对HC燃料的氧化，这个温度通常称为DOC的起燃温度，因此需要保证DOC前端的温度高于起燃温度。同时，为了保持效率监测条件的一致性，也需要控制DOC入口温度不能过高，通常设定DOC入口的尾气温度范围条件为250摄氏度-300摄氏度，即第二预设温度范围为250摄氏度-300摄氏度。
条件2，发动机的排气流量大于第二预设流量阈值，发动机的排气中的氧含量超过预设浓度阈值。DOC中的氧化反应需要氧气作为氧化剂参与，为了不影响DOC内部的氧化反应，需要保证排气中的氧含量值不能低于预设浓度阈值，预设浓度阈值通常设定为10％。实际参与DOC氧化反应的氧流量由排气流量和氧含量确定，因此同样需要设定第二预设流量阈值，以保证排气中的氧的质量流量能满足DOC氧化反应的需要。
条件3，发动机处于预设工况，且发动机的油量和转速在第二预设波动范围内；发动机的工况变化会影响排气成分，进而影响DOC的转化效率，因此需要检测发动机的运行状态。发动机的运行状态包括：
1.运行工况，发动机应运行在一定的工况范围内，工况过大或过小都不利于DOC的氧化，需要避免在发动机怠速或是倒拖工况下进行DOC效率监测。
2.稳定的运行状态，发动机需要运行在较为稳定的工况，应避免在突变工况下进行DOC效率监测。
条件4，后处理系统无电气故障。其中，无电气故障包括但不限于以下情况：
发动机工作正常；
传感器无故障：温度传感器、NOx传感器、压差传感器无故障和报警；
执行器无故障：HC喷射系统的电气部件无故障和报警，HC喷嘴无故障和报警。
所有传感器和执行器工作状态正常，未处于DPF再生状态，发动机也不存在与后处理系统排放处理相关的故障和报警。
当以上条件都满足后，则开始进行硫中毒主动诊断阶段。
需要特别说明的是，硫中毒主动诊断阶段的步骤如下：
首先，向DOC内部喷射预设量的HC燃料，HC燃料可以是车用柴油，也可以是其他富含HC的燃料。喷射方法可以采用布置在发动机排气管路上的HC喷嘴直接将HC燃料喷射到排气管路内，HC燃料随排气进入DOC内部；也可以通过布置在发动机气缸内的柴油喷嘴，在排气门打开后进行喷射，使用排气气流将HC燃料送至DOC内部。
其次，本阶段中，需要将DOC的温度提升值与预设温度提升阈值比对。本实施中，DOC的温度提升值获取方法如下，获取DOC入口和出口的温度，计算HC燃料在DOC内氧化造成的DOC的温度提升值。在其他实施例中，也可以直接以DOC出口的温度作为DOC温度的参考值，根据DOC出口的温度的变化值作为DOC的温度提升值。
其中预设温度提升阈值的计算可以有两种实现方式：方式1，内置DOC的物理对象模型计算预设温度提升阈值。方式2，通过台架标定的方式来实现，其中方式2台架标定的实现方式较为实际，具体包括获取一个硫中毒DOC催化器，将其安装在发动机台架上，以发动机的排气温度和排气流量为工况参数，运行不同的工况，在不同的工况下向DOC中喷射预设量的HC燃料，记录下各个工况下DOC温度提升值。其中，运行不同工况的方式可以采用逐点扫描法，以一定的步长设置不同的发动机的排气流量点与排气温度点，形成一个二维工况矩阵，控制发动机按照工况矩阵运行，记录下每个工况点上的DOC温度提升值。为了提高标定数据的精度，可以将步长设置的较小，这其中需要协调精度和工作量的矛盾。在做完标定过后，将得到的DOC温度提升值与发动机工况的关系整理成MAP表格集成在电控单元中，在进行DOC主动诊断的同时，使用当前工况参数对比MAP表格的数据，判定出后处理系统是否为硫中毒故障。
最后，将实测得到的DOC温度提升值与计算得到DOC温度提升阈值相比较：若实测的DOC温度提升值高于计算得到的DOC温度提升阈值则认为后处理系统未出现确认的硫中毒故障；若实测的DOC温度提升值低于计算得到的DOC温度提升阈值，则认为DOC的氧化效率存在下降，后处理系统为硫中毒故障。根据后处理系统硫中毒相关性特性：硫中毒一旦出现会造成整个后处理系统的工作异常，结合在本步骤中判断出的DOC氧化效率异常与S21中判断出的SCR存在转化效率异常的现象，通过相互印证，可以得到后处理系统出现了硫中毒故障的诊断结论。
至此，完成一次硫中毒诊断流程。
实施例二
如图4和图5所示，本实施例提供一种尾气后处理系统2性能的检测装置，本实施例可适用于后处理系统2硫中毒检测的情况，该装置包括发动机1、后处理系统2和电控单元3。
具体地，后处理系统2连接于发动机1的排气口，用于处理发动机1的尾气，后处理系统2包括通过管道依次串联的DOC21、DPF22、SCR23和ASC24，DOC21主要处理HC,CO以及将NO氧化为NO2，DPF22主要过滤吸附颗粒物，DPF22主要将NOx还原为无害的N2和O2，ASC24为氨泄露捕集器，用于捕集未使用完全的还原剂防止泄露；电控单元3通过线束连接于发动机1和后处理系统2。
进一步地，后处理系统2还包括执行器25，执行器25包括HC喷射器251和还原剂喷射器252。HC喷射器251设置于DOC21进口的管道上，用于向DOC21内喷射HC燃料，以提升DOC21的排气温度，在具备后喷能力的柴油机系统中，也可以通过在排气门打开时的缸内喷射来实现类似的功能。还原剂喷射器252设置于DPF22和SCR23之间的管道上，用于向SCR23喷射还原剂，进行NOx的催化还原反应。还原剂一般采用32.5％浓度的尿素溶液。还原剂喷射器252为尿素喷射系统，尿素喷射系统由尿素存储器，压力提升器和尿素喷射器及相关的连接管路组成。尿素存储器用于存储尿素溶液，具备对尿素溶液的加热功能，尿素存储器布置了尿素溶液温度、尿素液位和尿素浓度传感器，可以检测尿素溶液温度，剩余容量和浓度信息。压力提升器用于将常压的尿素溶液加压至尿素喷射压力并保持压力的稳定。尿素喷射器布置在SCR23催化器前的排气管路上，提供喷射计量功能，用于将定量加压后的尿素溶液喷射入排气管路，经过水解热解后生成气体NH3，进入SCR23中还原NOx。
进一步地，电控单元3包括传感器组件，传感器组件包括温度传感器31、NOx传感器32和压差传感器33。多个温度传感器31分别设置于DOC21进口的管道上、DOC21和DPF22之间的管道上、DPF22和SCR23之间的管道上和ASC24出口的管道上；多个NOx传感器32分别设置于DOC21进口的管道上和ASC24出口的管道上；压差传感器33设置于支路管道上，支路管道一端连接于DOC21进口的管道，另一端连接于DPF22出口的管道。
电控单元3还包括处理器、存储模块和接口模块。电控单元3中处理器的数量可以是一个或多个，本实施例中以一个为例，存储模块用于存储一个或多个程序；接口模块用于向执行器25发出激励信号以及采集传感器组件的信号；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述的尾气后处理系统性能检测方法。电控单元3中处理器、存储模块和接口模块可以通过线束或其他方式连接，本实施例中以通过总线连接为例。
存储模块作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中尾气后处理系统性能检测方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储模块中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备/终端/服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的尾气后处理系统性能检测方法。
存储模块可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储模块可以包括高速随机存取存储模块，还可以包括非易失性存储模块，例如至少一个磁盘存储模块件、闪存器件、或其他非易失性固态存储模块件。在一些实例中，存储模块可进一步包括相对于处理器远程设置的存储模块，这些远程存储模块可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实施例三
本实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种尾气后处理系统性能检测方法。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的尾气后处理系统性能检测方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
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 (10)

1.一种尾气后处理系统性能检测方法，后处理系统包括通过管道依次连通的DOC、DPF和SCR，其特征在于，所述后处理系统性能检测方法包括以下步骤：
S1、在发动机启动后，所述后处理系统处理所述发动机的尾气；
S2、SCR效率监测阶段：在SCR效率监测周期内分别获取所述后处理系统入口处的NOx质量流量和所述后处理系统出口处的NOx浓度值，计算NOx的实时转化效率，当所述实时转化效率低于预设转化效率阈值时，判定存在硫中毒故障风险，进行步骤S3；
S3、硫中毒主动诊断阶段：向所述DOC内部喷射预设量的HC燃料，获取所述DOC温度提升值，当所述温度提升值低于预设温度提升阈值时，判定所述后处理系统为硫中毒故障。
2.根据权利要求1所述的尾气后处理系统性能检测方法，其特征在于，在进行所述SCR效率监测阶段前，至少需要同时满足以下条件：
条件1、当前未进入所述硫中毒主动诊断阶段；
条件2、在发动机运行循环中，检测到一次燃油加注，且所述燃油的加注量大于预设加油阈值。
3.根据权利要求1所述的尾气后处理系统性能检测方法，其特征在于，在所述SCR效率监测周期内，至少需要同时满足以下条件：
条件1，SCR内温度在第一预设温度范围内；
条件2，所述发动机的尾气中NOx流量大于第一预设流量阈值；
条件3，所述发动机的转速和燃油油量的波动量均低于第一预设波动阈值；
条件4，所述后处理系统无电气故障。
4.根据权利要求3所述的尾气后处理系统性能检测方法，其特征在于，所述SCR效率监测周期的结束需要满足以下条件中的一个：
条件1，燃油在所述SCR效率监测周期内累积消耗量不小于预设消耗阈值；
条件2，所述SCR效率监测周期持续时间不小于预设时间。
5.根据权利要求1所述的尾气后处理系统性能检测方法，其特征在于，在进行所述硫中毒主动诊断阶段过程中，至少需要同时满足以下条件：
条件1，所述DOC入口的排气温度在第二预设温度范围内；
条件2，所述发动机的排气流量大于第二预设流量阈值，所述发动机的排气中的氧含量超过预设浓度阈值；
条件3，发动机处于预设工况，且所述发动机的油量和转速在第二预设波动范围内；
条件4，所述后处理系统无电气故障。
6.一种尾气后处理系统性能的检测装置，其特征在于，应用于权利要求1-5中任一所述的尾气后处理系统性能检测方法，所述尾气后处理系统性能的检测装置包括：
发动机(1)，
后处理系统(2)，连接于所述发动机(1)的排气口，用于处理所述发动机(1)的尾气，所述后处理系统(2)包括通过管道依次串联的DOC(21)、DPF(22)、SCR(23)和ASC(24)；
电控单元(3)，通过线束连接于所述发动机(1)和所述后处理系统(2)。
7.根据权利要求6所述的尾气后处理系统性能的检测装置，其特征在于，所述后处理系统(2)还包括执行器(25)，所述执行器(25)包括：
HC喷射器(251)，设置于所述DOC(21)进口的管道上，用于喷射HC燃料；
还原剂喷射器(252)，设置于所述DPF(22)和所述SCR(23)之间的管道上，用于向所述SCR(23)喷射还原剂。
8.根据权利要求6所述的尾气后处理系统性能的检测装置，其特征在于，所述电控单元(3)包括传感器组件，所述传感器组件包括：
多个温度传感器(31)，分别设置于所述DOC(21)进口的管道上、所述DOC(21)和所述DPF(22)之间的管道上、所述DPF(22)和所述SCR(23)之间的管道上和所述ASC(24)出口的管道上；
多个NOx传感器(32)，分别设置于所述DOC(21)进口的管道上和所述ASC(24)出口的管道上；
压差传感器(33)，设置于支路管道上，所述支路管道一端连接于所述DOC(21)进口的管道，另一端连接于所述DPF(22)出口的管道。
9.根据权利要求6所述的尾气后处理系统性能的检测装置，其特征在于，所述电控单元(3)还包括：
一个或多个处理器；
存储模块，用于存储一个或多个程序；
接口模块，用于向执行器(25)发出激励信号以及采集传感器组件的信号；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的尾气后处理系统性能检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的尾气后处理系统性能检测方法。
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