CN114575970B - 柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备 - Google Patents

柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于车辆技术领域，公开了一种柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备，上述方法包括：获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；若发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；在SCR升温模式下，调节发动机的燃烧参数，以提高发动机的排气温度。本发明在SCR升温模式下，可以调节发动机的燃烧参数，通过调节发送机的燃烧参数，提升发动机的排气温度，使车辆即使在怠速、中低转速低负荷等工况下，也能提高发动机的排气温度，进而提高SCR的转换效率。

Description

柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备
技术领域
本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备。
背景技术
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)系统是一种对氮氧化物进行二次处理的系统，其借助由尿素热水解得到并且吸收入催化剂的气态还原剂，例如氨气，将柴油发动机排出气体中含有的氮氧化物还原为双原子的氮气和水。
SCR系统作为降低氮氧化物的主要技术之一，其转换效率对温度要求较高，只有在发动机的排气温度高于某一限值时才会进行尿素喷射，最终达到降低氮氧化物的目的。但是在车辆怠速、中低转速低负荷等工况下，柴油发动机的排气温度较低，造成在SCR系统之前的温度低于尿素喷射的温度限值，导致SCR转换效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备，以解决现有技术在车辆怠速、中低转速低负荷等工况下，柴油发动机的排气温度较低，导致SCR转换效率较低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种柴油发动机的排气温度调节方法，包括：
获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；
若发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；
在SCR升温模式下，调节发动机的燃烧参数，以提高发动机的排气温度。
本发明实施例的第二方面提供了一种柴油发动机的排气温度调节装置，包括：
获取模块，用于获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；
判断模块，用于若发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；
调节模块，用于在SCR升温模式下，调节发动机的燃烧参数，以提高发动机的排气温度。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第一方面所述的柴油发动机的排气温度调节方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如第一方面所述的柴油发动机的排气温度调节方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过在发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件时，进入SCR升温模式，在SCR升温模式下，可以调节发动机的燃烧参数，通过调节发送机的燃烧参数，使发动机的排气温度升高，使车辆即使在怠速、中低转速低负荷等工况下，也能提高发动机的排气温度，进而提高SCR的转换效率。
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是本发明一实施例提供的柴油发动机的排气温度调节方法的实现流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的进入SCR升温模式后，SCR床温提升示意图；
图3是本发明一实施例提供的进入SCR升温模式后，氮氧化物降低示意图；
图4是本发明一实施例提供的柴油发动机的排气温度调节装置的示意框图；
图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明一实施例提供的柴油发动机的排气温度调节方法的实现流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。本发明实施例的执行主体可以是终端设备，其中，终端设备可以是ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，即车载电脑。
如图1所示，上述柴油发动机的排气温度调节方法可以包括以下步骤：
S101：获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC(DieselOxidationCatalyst)的温度参数值。
柴油发动机排放的气体通常依次经过DOC、DPF(Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器)和SCR系统进行处理。
在本发明实施例中，首先获取发动机的温度参数值和DOC的温度参数值。
S102：若发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式。
在本发明实施例中，若发动机的温度参数值不满足第一预设条件，或，DOC的温度参数值不满足第二预设条件，则不进入SCR升温模式，保持现有模式不变。
其中，SCR升温模式与正常模式相比，在SCR升温模式下，可以调整发动机的燃烧参数，以提升其排气温度。
在本发明的一个实施例中，发动机的温度参数值包括发动机的进气温度值和发动机的水温值；
发动机的温度参数值满足第一预设条件，包括：
发动机的进气温度值在第一预设温度范围内，且发动机的水温值在第二预设温度范围内。
在本发明的一个实施例中，第一预设温度范围为22℃至50℃；第二预设温度范围为14℃至32℃。
其中，第一预设温度范围和第二预设温度范围可以根据实际需要进行设置，这里只是给出一种可实施的方式。
在本发明的一个实施例中，DOC的温度参数值包括DOC的床温值；
DOC的温度参数值满足第二预设条件，包括：
DOC的床温值在第三预设温度范围内。
其中DOC的床温值为DOC的催化床的温度值。
在本发明的一个实施例中，第三预设温度范围为50℃至800℃。
其中，第三预设温度范围可以根据实际需要进行设置，这里只是给出一种可实施的方式。
在本发明实施例中，若发动机的进气温度值在第一预设温度范围内，且，发动机的水温值在第二预设温度范围内，且，DOC的床温值在第三预设温度范围内，则控制SCR系统进入升温模式。若发动机的近期温度值不在第一预设温度范围内，或，发动机的水温值不在第二预设温度范围内，或，DOC的床温值不在第三预设温度范围内，则依旧工作在正常模式下。
S103：在SCR升温模式下，调节发动机的燃烧参数，以提高发动机的排气温度。
在本发明实施例中，在SCR升温模式下，通过调节发动机的燃烧参数，可以提高发动机的排气温度，使排气温度达到预设限值，进而可以提高SCR的床温。其中，预设限值为可以进行尿素喷射的一个温度限值。
在本发明的一个实施例中，燃烧参数包括后喷油量和喷油提前角；
调节发动机的燃烧参数，包括：
提升发动机的后喷油量，和/或，
推后发动机的喷油提前角。
在本发明实施例中，可以通过提升发动机的后喷油量，和/或，推后发动机的喷油提前角，提高发动机的排气温度。其中，可以根据发动机的排气温度的目标值确定后喷油量的提升值，和/或，喷油提前角的推后角度。
由上述描述可知，本发明实施例通过在发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件时，进入SCR升温模式，在SCR升温模式下，可以调节发动机的燃烧参数，通过调节发送机的燃烧参数，使发动机的排气温度升高，使车辆即使在怠速、中低转速低负荷等工况下，也能提高发动机的排气温度，进而提高SCR的转换效率。
本发明实施例的排气温度调节策略高度智能化，通过进气温度、水温和DOC的床温的精确识别，可以提高排气管路的温度；本发明实施例无需设置额外的硬件，成本低，易推广；各个温度范围的值可以灵活配置，可以随着整车的各个工况的不同而更改，具备开放性和灵活性。
参见图2，在整个WLTC(Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle,全球轻型车辆测试循环)排放循环，中高车速阶段开始，无升温模式时，SCR床温为171℃；实现升温模式后，SCR床温为243.5℃，温度提升72.5℃。图2中，温度提升模式即本发明实施例中的SCR升温模式。
参见图3，SCR效率大幅提高，WLTC排放循环瞬态氮氧化物NOx从原来50ppm降低到5ppm。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上述柴油发动机的排气温度调节方法，本发明一实施例还提供了一种柴油发动机的排气温度调节装置，具有与上述柴油发动机的排气温度调节方法同样的有益效果。图4是本发明一实施例提供的柴油发动机的排气温度调节装置的示意框图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中，柴油发动机的排气温度调节装置30可以包括获取模块301、判断模块302和调节模块303。
其中，获取模块301，用于获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；
判断模块302，用于若发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；
调节模块303，用于在SCR升温模式下，调节发动机的燃烧参数，以提高发动机的排气温度。
可选地，在判断模块302中，发动机的温度参数值包括发动机的进气温度值和发动机的水温值；
发动机的温度参数值满足第一预设条件，包括：
发动机的进气温度值在第一预设温度范围内，且发动机的水温值在第二预设温度范围内。
可选地，在判断模块302中，第一预设温度范围为22℃至50℃；第二预设温度范围为14℃至32℃。
可选地，在判断模块302中，DOC的温度参数值包括DOC的床温值；
DOC的温度参数值满足第二预设条件，包括：
DOC的床温值在第三预设温度范围内。
可选地，在判断模块302中，第三预设温度范围为50℃至800℃。
可选地，燃烧参数包括后喷油量和喷油提前角；
调节模块303还可以用于：
提升发动机的后喷油量，和/或，
推后发动机的喷油提前角。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述柴油发动机的排气温度调节装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图5所示，该实施例的终端设备40包括：一个或多个处理器401、存储器402以及存储在所述存储器402中并可在所述处理器401上运行的计算机程序403。所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各个柴油发动机的排气温度调节方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103。或者，所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述柴油发动机的排气温度调节装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块301至303的功能。
示例性地，所述计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器402中，并由所述处理器401执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序403在所述终端设备40中的执行过程。例如，所述计算机程序403可以被分割成获取模块、判断模块和调节模块，各模块具体功能如下：
获取模块，用于获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；
判断模块，用于若发动机的温度参数值满足第一预设条件，且DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；
调节模块，用于在SCR升温模式下，调节发动机的燃烧参数，以提高发动机的排气温度。
其它模块或者单元可参照图4所示的实施例中的描述，在此不再赘述。
所述终端设备40可以是ECU，也可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备40包括但不仅限于处理器401、存储器402。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备40的一个示例，并不构成对终端设备40的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备40还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器401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)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器402可以是所述终端设备40的内部存储单元，例如终端设备40的硬盘或内存。所述存储器402也可以是所述终端设备40的外部存储设备，例如所述终端设备40上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器402还可以既包括终端设备40的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器402用于存储所述计算机程序403以及所述终端设备40所需的其他程序和数据。所述存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的柴油发动机的排气温度调节装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的柴油发动机的排气温度调节装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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，在本申请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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元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机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述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精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柴油发动机的排气温度调节方法，其特征在于，包括：
获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；所述DOC的温度参数值包括所述DOC的床温值；
若所述发动机的温度参数值满足第一预设条件，且所述DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；所述发动机的温度参数值包括所述发动机的进气温度值和所述发动机的水温值；
在所述SCR升温模式下，调节所述发动机的燃烧参数，以提高所述发动机的排气温度；
其中，所述发动机排放的气体依次经过DOC、DPF和SCR进行处理。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机的排气温度调节方法，其特征在于，
所述发动机的温度参数值满足第一预设条件，包括：
所述发动机的进气温度值在第一预设温度范围内，且所述发动机的水温值在第二预设温度范围内。
3.根据权利要求2所述的柴油发动机的排气温度调节方法，其特征在于，所述第一预设温度范围为22℃至50℃；所述第二预设温度范围为14℃至32℃。
4.根据权利要求1所述的柴油发动机的排气温度调节方法，其特征在于，
所述DOC的温度参数值满足第二预设条件，包括：
所述DOC的床温值在第三预设温度范围内。
5.根据权利要求4所述的柴油发动机的排气温度调节方法，其特征在于，所述第三预设温度范围为50℃至800℃。
6.根据权利要求1至5任一项所述的柴油发动机的排气温度调节方法，其特征在于，所述燃烧参数包括后喷油量和喷油提前角；
所述调节所述发动机的燃烧参数，包括：
提升所述发动机的后喷油量，和/或，
推后所述发动机的喷油提前角。
7.一种柴油发动机的排气温度调节装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取发动机的温度参数值和柴油氧化催化器DOC的温度参数值；所述DOC的温度参数值包括所述DOC的床温值；
判断模块，用于若所述发动机的温度参数值满足第一预设条件，且所述DOC的温度参数值满足第二预设条件，则进入SCR升温模式；所述发动机的温度参数值包括所述发动机的进气温度值和所述发动机的水温值；
调节模块，用于在所述SCR升温模式下，调节所述发动机的燃烧参数，以提高所述发动机的排气温度；
其中，所述发动机排放的气体依次经过DOC、DPF和SCR进行处理。
8.根据权利要求7所述的柴油发动机的排气温度调节装置，其特征在于，在所述判断模块中，所述发动机的温度参数值满足第一预设条件，包括：
所述发动机的进气温度值在第一预设温度范围内，且所述发动机的水温值在第二预设温度范围内。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述柴油发动机的排气温度调节方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述柴油发动机的排气温度调节方法的步骤。
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