CN115163257B - 一种预防doc碳氢附着的方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预防DOC碳氢附着的方法、装置和电子设备，该方法包括：获取DOC进口温度，并判断DOC进口温度是否低于第一预设阈值，第一预设阈值的取值范围在100‑200℃之间；若DOC进口温度低于第一预设阈值，则控制发动机憋气，用于提高发动机的排气温度以消耗DOC上的碳氢附着。本发明提供的技术方案，在DOC碳氢附着初期即进行了碳氢附着的识别，并且在对DOC进行消耗碳氢的过程中，利用发动机排气温度消耗碳氢，不会对DOC造成高温损伤，避免了DOC的损坏，实现了DOC碳氢附着的预防功能。

Description

一种预防DOC碳氢附着的方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种预防DOC碳氢附着的方法、装置和电子设备。

背景技术

目前现有的国六柴油机后处理系统包含氧化催化转换器(Diesel OxidationCatalyst，DOC)和柴油颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter，DPF)。发动机的尾气首先经过DOC，当发动机排气温度超过250摄氏度以上时，发动机尾气中的未燃碳氢会在DOC的作用下烧掉，从而减少碳氢排放，同时也为DPF再生提供温度。但是当发动机长期处于低速低负荷工况时，发动机排气温度很低，尾气中的碳氢没法在DOC中烧掉，导致DOC表面碳氢越积越多，从而被碳氢附着，影响DOC的效率，减弱了被动再生能力，并且过多的碳氢堆积会导致不可控燃烧，烧坏DOC。

专利文件CN113803144A针对这一问题提出了一种后处理碳氢的解决方案，根据排气流量值、环境温度值、进气温度值、DOC前后两端的压差与对应的预设阈值之间的大小关系，分析DOC是否发生了碳氢附着，如果DOC发生了碳氢附着则利用高温再生的方式去除碳氢附着。但是在实际应用时，DOC往往并不会安装压差传感器，上述方案的成本较高、指标较多、实现复杂。另一方面，上述方案判断出碳氢附着的时候往往DOC碳氢附着已经比较严重，为了烧掉碳氢采用高温再生的解决办法，而高温再生装置的温度较高，通常可超过650摄氏度，非常容易烧坏DOC。

发明内容

有鉴于此，本发明实施方式提供了一种预防DOC碳氢附着的方法、装置和电子设备，从而在DOC碳氢附着的初始阶段实现了对碳氢的去除，且避免了对DOC的损坏。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种预防DOC碳氢附着的方法，所述方法包括：获取DOC进口温度，并判断所述DOC进口温度是否低于第一预设阈值，所述第一预设阈值用于表征DOC发生碳氢附着的临界温度；若所述DOC进口温度低于所述第一预设阈值，则控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度消耗DOC上的碳氢附着。

可选地，在所述控制发动机憋气之前，所述方法还包括：判断所述DOC进口温度低于所述第一预设阈值的持续时间是否达到预设时间；若达到预设时间，则执行所述控制发动机憋气的步骤。

可选地，所述控制发动机憋气，包括：减小发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，进行发动机憋气。

可选地，所述方法还包括：当所述DOC进口温度达到第二预设阈值时，增加发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，以增加发动机的进气量。

可选地，所述第一预设阈值的取值范围是100-200℃，所述第二预设阈值的取值范围是250-300℃。

可选地，所述方法还包括：获取DOC出口温度；计算所述DOC进口温度与所述DOC出口温度的温度差值；若所述温度差值大于所述预设差值，则退出对发动机憋气的控制。

可选地，所述方法还包括：获取DOC进气流量，并根据所述DOC进气流量和所述DOC进口温度从预设的热管理控制时间表中查找对应的控制时间；当控制发动机憋气达到所述控制时间时，退出对发动机憋气的控制。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种预防DOC碳氢附着的装置，所述装置包括：数据分析单元，用于获取DOC进口温度，并判断所述DOC进口温度是否低于第一预设阈值，所述第一预设阈值用于表征DOC发生碳氢附着的临界温度；控制单元，用于若所述DOC进口温度低于所述第一预设阈值，则控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度消耗DOC上的碳氢附着。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。

本申请提供的技术方案，具有如下优点：

本申请提供的技术方案，首先基于DOC进口温度判别DOC是否具有已经附着了碳氢的风险，当DOC进口温度低于第一预设阈值(DOC发生碳氢附着的临界温度)时，则认为DOC存在碳氢附着的风险，避免了DOC上碳氢附着过多的情况出现。并且，在处理DOC上碳氢的过程中，本发明实施例通过控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度，使得DOC的整体温度升高，燃烧掉可能附着在DOC上的碳氢。通过控制发动机憋气以提高发动机排气温度的手段，通常最高温度不会超过300℃，在对DOC进行消耗碳氢的过程中，也不会对DOC造成高温损伤。从而在DOC碳氢附着的初始阶段实现了对碳氢的去除，且避免了对DOC的损坏。

此外，在一个实施例中，考虑DOC上的碳氢燃烧会导致DOC出口温度升高，基于此，计算DOC进口温度和DOC出口温度的温度差值，基于温度差值和预设差值的关系判断是否退出对发动机的控制，当DOC上的碳氢消耗干净后，DOC进口温度和DOC出口温度的温度差值会减小，温度差值减小到一定程度时，以此时机可以准确判断出DOC上的碳氢附着量几乎消耗殆尽，在此时机退出对发动机憋气和排气的控制，退出时间更准确，达到节省油耗的目的。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明一个实施方式中一种预防DOC碳氢附着的方法的步骤示意图；

图2示出了本发明一个实施方式中一种预防DOC碳氢附着的方法的流程示意图；

图3示出了本发明一个实施方式中一种预防DOC碳氢附着的装置的结构示意图；

图4示出了本发明一个实施方式中一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，在一个实施方式中，一种预防DOC碳氢附着的方法，具体包括以下步骤：

步骤S101：获取DOC进口温度，并判断DOC进口温度是否低于第一预设阈值，第一预设阈值用于表征DOC发生碳氢附着的临界温度。

步骤S102：若DOC进口温度低于第一预设阈值，则控制发动机憋气，用于提高发动机的排气温度以消耗DOC上的碳氢附着。

具体地，相比现有技术基于多项复杂指标判别DOC是否发生碳氢附着的方法，本申请只获取DOC的进口温度，并将DOC进口温度与第一预设阈值(本发明实施例设定取值范围在100-200℃)进行比对，若DOC进口温度低于第一预设阈值，则认为DOC出现碳氢附着现象的可能性较大。从而通过控制发动机憋气，提高发动机的排气温度，虽然通过发动机憋气的方法，排气温度不会升至一个较高的温度值，一般不会超过300℃，但是对于DOC碳氢附着的初期，足以消耗掉少量的碳氢，且该温度值在DOC的高温可承受范围内，并不会对DOC造成高温损伤。

而现有技术基于多项复杂指标识别DOC碳氢附着，虽然识别结果准确，但是在DOC碳氢附着被识别出来时，DOC往往已经碳氢附着较多，而本申请基于100-200℃的温度阈值判定是否进行高温消除碳氢的机制，能够在DOC出现碳氢附着的初期或者在DOC附近碳氢浓度较大但是还未附着的情况下提前动作，在实际应用场景中，本申请的判断机制更加符合整车安全的要求。并且，现有技术在DOC附着之后通过高温再生的方式消除碳氢，具有较大风险将DOC烧坏。而本发明实施例主要具有两处优点，一方面，本申请的排气温度温升较低，不会达到高温再生装置将温度提升至600～650℃的情况，另一方面，基于本申请的碳氢附着识别机制，在DOC碳氢附着初期即进行碳氢消除，也不会出现剧烈燃烧大量碳氢附着导致的温升较高情况。从而本发明实施例在DOC碳氢附着的初始阶段即实现了对碳氢的去除，且避免了对DOC的损坏，预防了DOC出现碳氢附着的情况。并且，在实际应用场景，DOC两侧并不配备压差等传感器，现有技术采集多种指标的方法必然提高整车生产成本，本发明实施例的技术方案无需额外配备传感器，还降低了整车的生产成本。

具体地，在一实施例中，在上述步骤S102之前，还包括如下步骤：

步骤一：判断DOC进口温度低于第一预设阈值的持续时间是否达到预设时间。

步骤二：若达到预设时间，则执行步骤S102。

具体地，为了进一步提高DOC碳氢附着的预防效果，降低整车油耗。当监测到DOC进口温度低于第一预设阈值时，并不马上执行调节发送机排气温度的控制动作，而是持续监测DOC进口温度，确认DOC进口温度低于第一预设阈值的持续时间达到预设时间时(本发明实施例确定的预设时间为4小时)，即判定发动机长期处于低温低负荷运转状态，碳氢附着在DOC表面的风险很高，再执行发动机憋气的动作。一方面，避免频繁对发动机进行憋气调节，增加油耗、损耗汽车元件，另一方面，避免温度传感器误报的情况出现。

具体地，在一实施例中，上述步骤S102，具体包括如下步骤：

步骤三：减小发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，进行发动机憋气。

具体地，在本实施例中，当检测到DOC进口温度低于第一预设阈值，且持续时间大于预设时间时，减小发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，减少发动机的进气量，对发送机进行憋气，从而提高发动机内的气体温度，使得DOC进口温度达到250～300℃，将DOC上少量附着的碳氢消耗掉，同时保证DOC不会损坏。

具体地，在一实施例中，在上述步骤三之后，还包括如下步骤：

步骤四：当DOC的进口温度达到第二预设阈值时，增加发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，以增加发动机的进气量，促进DOC上的碳氢消耗。

具体地，在本实施例中，当检测到DOC进口温度低于第一预设阈值，且持续时间大于预设时间时，调节发动机的进气节流阀或者排气节流阀，减少发动机的进气量，对发送机进行憋气，从而提高发动机内的气体温度。并实时通过温度传感器检测DOC进口温度是否达到第二预设阈值，本实施例中第二预设阈值的取值范围在250-300℃之间，当发动机内部气体达到第二预设阈值时，再调节发动机的进气节流阀或者排气节流阀，增加发动机的进气节流阀或者排气节流阀开度，增加发动机的进气量，促使发动机加速排出温度达到第二预设阈值的气体，进而在不损伤DOC的前提下，提高DOC上面少量附着的碳氢消耗速率，进一步实现预防DOC碳氢附着的功能。

具体地，在一实施例中，本发明实施例提供的一种预防DOC碳氢附着的方法，还包括如下步骤：

步骤五：获取DOC出口温度。

步骤六：计算DOC进口温度与DOC出口温度的温度差值。

步骤七：判断温度差值是否大于预设差值，若温度差值大于预设差值则退出对发动机憋气的控制。

具体地，DOC附着的碳氢燃烧时会产生内能，导致DOC出口温度升高，从而DOC进口温度与DOC出口温度之间出现温差。本实施例计算DOC进口温度与DOC出口温度之间的温度差值得到一个负值，然后将温度差值与预设差值进行比对，当温度差值大于预设差值时，即DOC的进口温度与出口温度之间的温差正在逐步缩小，该负值正在增大，表征DOC上附着的碳氢消耗干净，DOC出口温度没有显著温升，将此时机作为退出发动机憋气控制的时机更加精确，避免长时间的发动机憋气造成油耗增加，降低整车使用成本。且本实施例退出憋气控制的判断机制无需额外增加压差传感器，相比现有技术通过判别DOC压差退出高温再生的方案，降低整车生产成本。

具体地，在一实施例中，本发明实施例提供的一种预防DOC碳氢附着的方法，还包括如下步骤：

步骤八：获取DOC进气流量，并根据DOC进气流量和DOC进口温度从预设的热管理控制时间表中查找对应的控制时间。

步骤九：当控制发动机憋气达到控制时间时，退出对发动机憋气的控制。

具体地，在本实施例中，提出另一种退出发动机憋气的方案，可以根据台架或者整车试验来标定，试验确定DOC进气流量和DOC进口温度对应的合适退出时间，并建立控制时间表。然后在碳氢消除的初始阶段，记录DOC进气流量和DOC进口温度，从控制时间表一一对应的关系中查询得到对应的控制时间，然后在控制时间之后退出碳氢消除的流程，同样可以达到降低油耗的目的。

具体地，下面以一个实际应用场景实施例进行解释：

在包括但不限于起重机、泵车、搅拌车等车辆运行期间，车辆处理器通过温度传感器实时监测DOC进口温度，当DOC进口温度低于第一预设阈值时(假设是200℃)，车辆处理器开始计时，并实时判断计时时间是否达到预设时间4小时，在计时的过程中若DOC进口温度又高于第一预设阈值，则停止计时并重置计时时间。若DOC进口温度持续低于第一预设阈值，且计时时间达到了4小时，车辆处理器则认为DOC在当前时刻存在较大的被碳氢附着的风险，从而开始碳氢消除流程。车辆处理器控制发动机的进气节流阀或者排气节流阀，减少发动机的进气量，对发送机进行憋气。并通过温度传感器检测发动机内部的气体温度，当发动机内部气体温度达到第二预设阈值时(假设是300℃)，再次调节进气节流阀或者排气节流阀，在一定程度上略微增加发动机的进气量，使发动机排气增加，从而使300℃的气体加速达到DOC，DOC上少量附着的碳氢接触到300℃气体后，开始柔和地燃烧消耗。此时，车辆处理器通过温度传感器实时监测DOC进口温度与出口温度之间的温度差值，当温度差值达到预设差值时，车辆处理器重置对发动机进气节流阀或者排气节流阀所有操作，并退出对进气节流阀或者排气节流阀的控制，节省油耗。

通过上述步骤，本申请提供的技术方案，首先基于DOC进口温度判别DOC是否具有已经附着了碳氢的可能，且设定第一预设阈值的取值范围在100-200℃之间，当DOC进口温度低于第一预设阈值时，则认为DOC存在碳氢附着的风险，避免了DOC上碳氢附着过多的情况出现。并且，在处理DOC上碳氢的过程中，本发明实施例通过控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度，使得DOC的整体温度升高，燃烧掉可能附着在DOC上的碳氢。通过控制发动机的憋气提高排气温度的手段，通常最高温度不会超过300℃，在对DOC进行消耗碳氢的过程中，也不会对DOC造成高温损伤。从而在DOC碳氢附着的初始阶段实现了对碳氢的去除，且避免了对DOC的损坏。

此外，在一个实施例中，考虑DOC上的碳氢燃烧会导致DOC出口温度升高，基于此，计算DOC进口温度和DOC出口温度的温度差值，基于温度差值和预设差值的关系判断是否退出对发动机的控制，当DOC上的碳氢消耗干净后，DOC进口温度和DOC出口温度的温度差值会减小，温度差值减小到一定程度时，以此时机可以准确判断出DOC上的碳氢附着量几乎消耗殆尽，在此时机退出对进气节流阀或者排气节流阀的控制，退出时间更准确，达到节省油耗的目的。

如图3所示，本实施例还提供了一种预防DOC碳氢附着的装置，该装置包括：

数据分析单元101，用于获取DOC进口温度，并判断DOC进口温度是否低于第一预设阈值，第一预设阈值的取值范围在100-200℃之间。详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述，在此不再进行赘述。

控制单元102，用于若DOC进口温度低于所述第一预设阈值，则控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度消耗DOC上的碳氢附着。详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述，在此不再进行赘述。

具体地，在一实施例中，在上述控制单元102之前，本发明实施例提供的一种预防DOC碳氢附着的装置，还包括：

第二数据分析单元，用于判断DOC进口温度低于第一预设阈值的持续时间是否达到预设时间；详细内容参见上述方法实施例中步骤一的相关描述，在此不再进行赘述。

若达到预设时间，则从第二数据分析单元跳转到执行控制单元。

本发明实施例提供的预防DOC碳氢附着的装置，用于执行上述实施例提供的预防DOC碳氢附着的方法，其实现方式与原理相同，详细内容参见上述方法实施例的相关描述，不再赘述。

通过上述各个组成部分的协同合作，本申请提供的技术方案，首先基于DOC进口温度判别DOC是否具有已经附着了碳氢的可能，且设定第一预设阈值的取值范围在100-200℃之间，当DOC进口温度低于第一预设阈值时，则认为DOC存在碳氢附着的风险，避免了DOC上碳氢附着过多的情况出现。并且，在处理DOC上碳氢的过程中，本发明实施例通过控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度，使得DOC的整体温度升高，燃烧掉可能附着在DOC上的碳氢。通过控制发动机憋气来提高排气温度的手段，通常最高温度不会超过300℃，在对DOC进行消耗碳氢的过程中，也不会对DOC造成高温损伤。从而在DOC碳氢附着的初始阶段实现了对碳氢的去除，且避免了对DOC的损坏。

此外，在一个实施例中，考虑DOC上的碳氢燃烧会导致DOC出口温度升高，基于此，计算DOC进口温度和DOC出口温度的温度差值，基于温度差值和预设差值的关系判断是否退出对发动机的控制，当DOC上的碳氢消耗干净后，DOC进口温度和DOC出口温度的温度差值会减小，温度差值减小到一定程度时，以此时机可以准确判断出DOC上的碳氢附着量几乎消耗殆尽，在此时机退出对发动机进气节流阀或者排气节流阀的控制，退出时间更准确，达到节省油耗的目的。

图4示出了本发明实施例的一种电子设备，该设备包括处理器901和存储器902，可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、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、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器902可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。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。

一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种预防DOC碳氢附着的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取DOC进口温度，并判断所述DOC进口温度是否低于第一预设阈值，所述第一预设阈值用于表征DOC发生碳氢附着的临界温度；

若所述DOC进口温度低于所述第一预设阈值，则控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度消耗DOC上的碳氢附着；

获取DOC进气流量，并根据所述DOC进气流量和所述DOC进口温度从预设的热管理控制时间表中查找对应的控制时间；

当控制发动机憋气达到所述控制时间时，退出对发动机憋气的控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制发动机憋气之前，所述方法还包括：

判断所述DOC进口温度低于所述第一预设阈值的持续时间是否达到预设时间；

若达到预设时间，则执行所述控制发动机憋气的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制发动机憋气，包括：

减小发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，进行发动机憋气。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述DOC进口温度达到第二预设阈值时，增加发动机的进气节流阀或者排气节流阀的开度，以增加发动机的进气量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值的取值范围是100-200℃，所述第二预设阈值的取值范围是250-300℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取DOC出口温度；

计算所述DOC进口温度与所述DOC出口温度的温度差值；

若所述温度差值大于预设差值，则退出对发动机憋气的控制。

7.一种预防DOC碳氢附着的装置，其特征在于，所述装置包括：

数据分析单元，用于获取DOC进口温度，并判断所述DOC进口温度是否低于第一预设阈值，所述第一预设阈值用于表征DOC发生碳氢附着的临界温度；

控制单元，用于若所述DOC进口温度低于所述第一预设阈值，则控制发动机憋气，以提高发动机的排气温度消耗DOC上的碳氢附着；

控制时间确定单元，用于获取DOC进气流量，并根据所述DOC进气流量和所述DOC进口温度从预设的热管理控制时间表中查找对应的控制时间；

退出单元，用于当控制发动机憋气达到所述控制时间时，退出对发动机憋气的控制。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一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指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如权利要求1-6任一项所述的方法。