CN114645761B - 一种doc硫中毒判断方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于柴油机后处理技术领域，公开了一种DOC硫中毒判断方法及车辆，DOC硫中毒判断方法包括：S1、使柴油机的排气管中的CO浓度在预设范围内；S2、计算DOC对排气管内的CO的催化氧化效率，判断CO的催化氧化效率和预设值的大小，若CO的催化氧化效率大于预设值，则判断DOC未中毒，若CO的催化氧化效率小于预设值，则判断DOC中毒。本发明提供的DOC硫中毒判断方法，使柴油机的排气管中的CO浓度在预设范围内，通过DOC对CO的催化氧化效率进而判断DOC是否硫中毒，方法简单，只需要两步就可以判断出DOC是否硫中毒，节省了检测时间，提高了检测效率。

Description

一种DOC硫中毒判断方法及车辆
技术领域
本发明涉及柴油机后处理技术领域，尤其涉及一种DOC硫中毒判断方法及车辆。
背景技术
在柴油机后处理中，DOC为尾气后处理的第一步，是将氧化废气中的一氧化碳、碳氢化合物，转化为无害的CO2和H2O的装置，并将NO转化为NO2，在实际使用时由于柴油中含有硫元素，容易造成DOC硫中毒，DOC的氧化催化作用会随着硫中毒的程度加深而降低，若DOC深度硫中毒后将无法再起到氧化催化作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DOC硫中毒判断方法，对DOC硫中毒进行判断。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种DOC硫中毒判断方法，包括：
S1、使柴油机的排气管中的CO浓度在预设范围内；
S2、计算DOC对所述排气管内的CO的催化氧化效率，判断所述CO的催化氧化效率和预设值的大小，若所述CO的催化氧化效率大于所述预设值，则判断所述DOC未中毒，若所述CO的催化氧化效率小于所述预设值，则判断所述DOC中毒。
作为优选，所述预设值包括第一阈值和第二阈值，且所述第一阈值小于所述第二阈值，在步骤S2中，判断所述CO的催化氧化效率与所述第一阈值和所述第二阈值的大小，当所述CO的催化氧化效率大于所述第二阈值时，则判断所述DOC未中毒；当所述CO的催化氧化效率大于等于所述第一阈值，且小于等于所述第二阈值时，则判断所述DOC处于轻度硫中毒；当所述CO的催化氧化效率小于所述第一阈值时，则判断所述DOC处于重度硫中毒。
作为优选，当所述DOC处于轻度硫中毒时，执行解毒措施，开启HC喷射系统或者在所述排气管中喷入柴油，重复执行判断直至所述CO的催化氧化效率大于所述第二阈值。
作为优选，当所述DOC处于重度硫中毒时，执行解毒措施，在所述排气管中持续喷射CO，以使所述DOC和所述CO反应解毒并逐渐升温，重复执行判断直至所述CO的催化氧化效率大于所述第二阈值。
作为优选，设置重复执行解毒措施的最大次数N，当重复执行所述解毒措施的次数大于N，且所述CO的催化氧化效率仍然小于所述第一阈值时，说明所述DOC的硫中毒无法通过在线手段治愈，提示驾驶员进店维修。
作为优选，在所述DOC的中毒判断以及解毒过程中，根据所述DOC的温升幅值和所述DOC的排气温度，实时调节所述排气管内的所述CO浓度，防止所述DOC因为温升升高而烧毁。
作为优选，每隔预设时间或预设行驶里程执行S1和S2，判断所述DOC是否需要进行硫中毒检测。
作为优选，根据实际运行中的所述DOC上游的温度与预设基准温度的比值对所述预设时间或者所述预设行驶里程进行修正。
作为优选，所述CO的催化氧化效率根据公式
Figure BDA0003574662370000021
进行计算，其中，M2表示下游CO传感器的示数，M1表示上游CO传感器的示数，η表示所述CO的催化氧化效率。
本发明还提供了一种车辆，用于执行上述所述的DOC硫中毒判断方法，柴油机与排气管连通，所述排气管上设置有DOC其特征在于，所述车辆包括：
上游CO传感器和下游CO传感器，所述上游CO传感器和所述下游CO传感器设置在所述排气管上，且分布于所述DOC的上下游；
上游温度传感器和下游温度传感器，所述上游温度传感器和所述下游温度传感器设置在所述排气管上，且分布于所述DOC的上下游；
CO气瓶，所述CO气瓶能够与所述排气管连通，所述CO气瓶用于向所述排气管内输送CO；
控制阀，所述控制阀用于控制所述CO气瓶与所述排气管的连通。
本发明的有益效果：
本发明提供的DOC硫中毒判断方法，使柴油机的排气管中的CO浓度在预设范围内，通过DOC对CO的催化氧化效率进而判断DOC是否硫中毒，方法简单，只需要两步就可以判断出DOC是否硫中毒，节省了检测时间，提高了检测效率。
本发明提供的车辆，通过在DOC的上下游设置上游CO传感器和下游CO传感器，从而能够计算DOC排气管内的CO的催化氧化效率，通过CO的催化氧化效率进而判断述DOC是否硫中毒。在排气管上连通CO气瓶，CO气瓶能够向排气管内输送CO，CO与DOC发生反应，从而解毒。另外，设置控制阀控制排气管和CO气瓶的连通或者关闭，便于向排气管内输送CO。
附图说明
图1是本发明实施例提供的车辆的部分结构示意图；
图2是本发明实施例提供的DOC硫中毒判断方法的流程图。
图中：
1、柴油机；
2、排气管；
3、DOC；
4、DPF；
5、上游CO传感器；6、下游CO传感器；
7、上游温度传感器；8、下游温度传感器；
9、CO气瓶；10、控制阀。
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。
在本发明实施例的描述中，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。
在本发明实施例中，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。
在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。
本实施例提供了一种车辆，用于判断DOC3是否硫中毒，柴油机1与排气管2连通，排气管2上设置有DOC3和DPF4，如图1所示，车辆包括上游CO传感器5、下游CO传感器6、上游温度传感器7、下游温度传感器8、CO气瓶9以及控制阀10，上游CO传感器5和下游CO传感器6均设置在排气管2上，且分布于DOC3的上下游，上游CO传感器5和下游CO传感器6用于测量排气管2内DOC3上下游的CO浓度；上游温度传感器7和下游温度传感器8均设置在排气管2上，且分布于DOC3的上下游，上游温度传感器7和下游温度传感器8用于测量排气管2内DOC3上下游的温度；CO气瓶9能够与排气管2连通，CO气瓶9用于向排气管2内输送CO，使CO和DOC3可以产生化学反应；控制阀10用于控制CO气瓶9与排气管2的连通。具体地，车辆还包括ECU，上游CO传感器5、下游CO传感器6、上游温度传感器7、下游温度传感器8以及控制阀10均与ECU电连接。于本实施例中，控制阀10为射流阀，便于向排气管2内喷射CO。
本实施例提供的车辆，通过在DOC3的上下游设置上游CO传感器5和下游CO传感器6，从而能够计算DOC3对排气管2内的CO的催化氧化效率，通过CO的催化氧化效率进而判断DOC3是否硫中毒。在排气管2上连通CO气瓶9，CO气瓶9能够向排气管2内输送CO，CO与DOC3发生反应，从而解毒。另外，设置控制阀10控制排气管2和CO气瓶9的连通或者关闭，便于向排气管2内输送CO。
具体地，DOC3是指柴油机氧化型催化器，DOC3为尾气后处理的第一步，是将氧化废气中的一氧化碳、碳氢化合物，转化为无害的CO2和H2O的装置，并将NO转化为NO2。
本实施例提供的车辆还包括DPF4，DPF4是指柴油颗粒过滤器，将DPF4置于DOC3后面，可以在微粒排放物进入大气之前将其捕捉，从而降低尾气排放的颗粒物。当装置捕捉颗粒物的同时，还会对捕捉的颗粒物进行氧化消解，使DPF4再生。
本实施例还提供了一种DOC硫中毒判断方法，如图2所示，包括：
S1、使柴油机1的排气管2中的CO浓度在预设范围内；
S2、计算DOC3对排气管2内的CO的催化氧化效率，判断CO的催化氧化效率和预设值的大小，若CO的催化氧化效率大于预设值，则判断DOC3未中毒，若CO的催化氧化效率小于预设值，则判断DOC3中毒。
本实施例提供的DOC硫中毒判断方法，使柴油机1的排气管2中的CO浓度在预设范围内，通过DOC3对CO的催化氧化效率进而判断DOC3是否硫中毒，方法简单，只需要两步就可以判断出DOC3是否硫中毒，节省了检测时间，提高了检测效率。
具体地，如图2所示，于本实施例中，预设值包括第一阈值和第二阈值，且第一阈值小于第二阈值，第一阈值表示DOC3处于深度硫中毒时的CO的催化氧化效率最大值，第二阈值表示DOC3处于轻度硫中毒时的CO的催化氧化效率最大值。在步骤S2中，判断CO的催化氧化效率与第一阈值和第二阈值的大小，当CO的催化氧化效率大于第二阈值时，则判断DOC3未中毒；当CO的催化氧化效率大于等于第一阈值，且小于等于第二阈值时，则判断DOC3处于轻度硫中毒；当CO的催化氧化效率小于第一阈值时，则判断DOC3处于重度硫中毒。于其他实施例中，预设值可以只设置有一个，只要CO的催化氧化效率小于该预设值，就可以判断DOC3硫中毒。
具体地，CO的催化氧化效率根据公式
Figure BDA0003574662370000071
进行计算，其中，M2表示下游CO传感器6的示数，M1表示上游CO传感器5的示数，η表示CO的催化氧化效率。通过上述公式实时计算η，比较η和第一阈值和第二阈值的大小，进而判断DOC3是否硫中毒。
具体地，如图2所示，当DOC3处于轻度硫中毒时，执行解毒措施，ECU关闭控制阀10，关闭向排气管2中输送CO，开启HC喷射系统或者在排气管2中喷入柴油，重复执行判断直至CO的催化氧化效率大于第二阈值。在DOC3前端增加HC喷射系统来引燃排放物，使DPF4入口温度达到500℃以上，提高DOC3和DPF4的氧化催化效率。在排气管2中喷入柴油是指在排气管2中喷射定量燃油继续燃烧以提升尾气能量。
具体地，如图2所示，当DOC3处于重度硫中毒时，执行解毒措施，在排气管2中持续喷射CO，以使DOC3和CO反应解毒并逐渐升温，重复执行判断直至CO的催化氧化效率大于第二阈值。
例如，第一次判断后，CO的催化氧化效率小于第一阈值，DOC3处于重度硫中毒时，ECU打开控制阀10，CO气瓶9持续向排气管2中输送CO一段时间，DOC3和CO产生化学反应逐渐解毒，而且DOC3和CO产生化学反应使DOC3的温度升高，循环进行第二次判断CO的催化氧化效率与第一阈值和第二阈值的大小，如果第二次判断CO的催化氧化效率大于等于第一阈值，且小于等于第二阈值时，则说明DOC3处于轻度硫中毒，ECU关闭控制阀10，关闭向排气管2中输送CO，开启HC喷射系统或者在排气管2中喷入柴油，循环进行第三次判断，再次判断CO的催化氧化效率与第一阈值和第二阈值的大小，并根据该判断结果实行相应的解毒措施。
具体地，设置重复执行解毒措施的最大次数N，当重复执行解毒措施的次数大于N，且CO的催化氧化效率仍然小于第一阈值时，说明DOC3的硫中毒无法通过在线手段治愈，ECU提示驾驶员进店维修。于本实施例中，重复执行解毒措施的最大次数N为三，当重复三次判断后，CO的催化氧化效率仍然小于第一阈值，提示驾驶员进店维修。于其他实施例中，重复执行解毒措施的最大次数N根据实际情况设置，可以设置为四、五、六或者七。可以理解的是，DOC3处于轻度硫中毒状态时，可以通过解毒措施进行解毒，DOC3处于重度硫中毒状态时，可能无法通过解毒措施进行解毒，此时需要进店维修。
具体地，在DOC3的中毒判断以及解毒过程中，根据DOC3的温升幅值和DOC3的排气温度，实时调节排气管2内的CO浓度，防止DOC3因为温升升高而烧毁。通过在DOC3的上下游设置的上游温度传感器7和下游温度传感器8，计算得出DOC3的温升幅值和DOC3的排气温度，可以理解的是，DOC3的温升幅值即为下游温度传感器8示数减去上游温度传感器7示数，DOC3的排气温度即为下游温度传感器8示数。
进一步地，每隔预设时间或预设行驶里程执行S1和S2，判断DOC3是否需要进行硫中毒检测。例如，于本实施例中，每隔预设时间，循环步骤S1-S2进行检测判断。于其他实施例中，可以通过设定车辆行驶的里程数，车辆行驶每行驶预设行驶里程后，循环步骤S1-S2进行检测判断。
具体地，根据实际运行中的DOC3上游的温度与预设基准温度的比值对预设时间或者预设行驶里程进行修正。当DOC3的排气温度较高(即下游温度传感器8的示数大于预设基准温度)时，修正系数(下游温度传感器8的示数和预设基准温度比值)大于1，认为硫中毒风险较低，不需要进行检测，调整并延长预设时间；当DOC3排气温度较低(即下游温度传感器8的示数小于预设基准温度)时，修正系数(下游温度传感器8的示数和预设基准温度比值)小于1，认为硫中毒风险较高，需要进行检测，则调整并缩短预设时间，执行步骤S1-S2。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种DOC硫中毒判断方法，其特征在于，包括：
S1、使柴油机(1)的排气管(2)中的CO浓度在预设范围内；
S2、计算DOC(3)对所述排气管(2)内的CO的催化氧化效率，判断所述CO的催化氧化效率和预设值的大小，若所述CO的催化氧化效率大于所述预设值，则判断所述DOC(3)未中毒，若所述CO的催化氧化效率小于所述预设值，则判断所述DOC(3)中毒；
所述预设值包括第一阈值和第二阈值，且所述第一阈值小于所述第二阈值，在步骤S2中，判断所述CO的催化氧化效率与所述第一阈值和所述第二阈值的大小，当所述CO的催化氧化效率大于所述第二阈值时，则判断所述DOC(3)未中毒；当所述CO的催化氧化效率大于等于所述第一阈值，且小于等于所述第二阈值时，则判断所述DOC(3)处于轻度硫中毒；当所述CO的催化氧化效率小于所述第一阈值时，则判断所述DOC(3)处于重度硫中毒；
当所述DOC(3)处于轻度硫中毒时，执行解毒措施，开启HC喷射系统或者在所述排气管(2)中喷入柴油，重复执行判断直至所述CO的催化氧化效率大于所述第二阈值。
2.根据权利要求1所述的DOC硫中毒判断方法，其特征在于，当所述DOC(3)处于重度硫中毒时，执行解毒措施，在所述排气管(2)中持续喷射CO，以使所述DOC(3)和所述CO反应解毒并逐渐升温，重复执行判断直至所述CO的催化氧化效率大于所述第二阈值。
3.根据权利要求2所述的DOC硫中毒判断方法，其特征在于，设置重复执行解毒措施的最大次数N，当重复执行所述解毒措施的次数大于N，且所述CO的催化氧化效率仍然小于所述第一阈值时，说明所述DOC(3)的硫中毒无法通过在线手段治愈，提示驾驶员进店维修。
4.根据权利要求2所述的DOC硫中毒判断方法，其特征在于，在所述DOC(3)的中毒判断以及解毒过程中，根据所述DOC(3)的温升幅值和所述DOC(3)的排气温度，实时调节所述排气管(2)内的所述CO浓度，防止所述DOC(3)因为温升升高而烧毁。
5.根据权利要求1所述的DOC硫中毒判断方法，其特征在于，每隔预设时间或预设行驶里程执行S1和S2，判断所述DOC(3)是否需要进行硫中毒检测。
6.根据权利要求5所述的DOC硫中毒判断方法，其特征在于，根据实际运行中的所述DOC(3)上游的温度与预设基准温度的比值对所述预设时间或者所述预设行驶里程进行修正。
7.根据权利要求1所述的DOC硫中毒判断方法，其特征在于，所述CO的催化氧化效率根据公式
Figure FDA0003998094120000021
进行计算，其中，M2表示下游CO传感器(6)的示数，M1表示上游CO传感器(5)的示数，η表示所述CO的催化氧化效率。
8.一种车辆，用于执行上述权利要求1-7中任一项所述的DOC硫中毒判断方法，柴油机(1)与排气管(2)连通，所述排气管(2)上设置有DOC(3)，其特征在于，所述车辆包括：
上游CO传感器(5)和下游CO传感器(6)，所述上游CO传感器(5)和所述下游CO传感器(6)设置在所述排气管(2)上，且分布于所述DOC(3)的上下游；
上游温度传感器(7)和下游温度传感器(8)，所述上游温度传感器(7)和所述下游温度传感器(8)设置在所述排气管(2)上，且分布于所述DOC(3)的上下游；
CO气瓶(9)，所述CO气瓶(9)能够与所述排气管(2)连通，所述CO气瓶(9)用于向所述排气管(2)内输送CO；
控制阀(10)，所述控制阀(10)用于控制所述CO气瓶(9)与所述排气管(2)的连通。
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