CN115419841A - 氨泄漏检测方法、装置、可读存储介质与氨泄漏检测系统 - Google Patents

氨泄漏检测方法、装置、可读存储介质与氨泄漏检测系统 Download PDF

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CN115419841A CN202211254974.3A CN202211254974A CN115419841A CN 115419841 A CN115419841 A CN 115419841A CN 202211254974 A CN202211254974 A CN 202211254974A CN 115419841 A CN115419841 A CN 115419841A
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张军
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Abstract

本申请提供了一种氨泄漏检测方法、装置、可读存储介质与氨泄漏检测系统。该方法包括：获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据第一SCR上游的NH3质量流量，确定第一SCR下游的NH3质量流量；根据第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量；根据第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；根据第二SCR的上游的温度值和流经第一SCR的废气质量流量确定第二SCR的氨储量最大值，且在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。本方案实现了对NH3泄漏的实时检测。

Description

氨泄漏检测方法、装置、可读存储介质与氨泄漏检测系统
技术领域
本申请涉及氨泄漏检测领域，具体而言，涉及一种氨泄漏检测方法、装置、可读存储介质与氨泄漏检测系统。
背景技术
柴油机后处理中SCR(选择性催化还原器)负责将尾气中对环境有害的NOx还原为N2，目前基于NOx传感器的控制方案主要依靠捕捉倒拖工况窗口判断是否发生氨泄漏。该方案部分解决了氨泄漏问题，但仍然存在无法实时判断是否发生氨泄漏、无法实时计算氨泄漏量的问题；不利于更合理地计算尿素需求喷射量，不利于SCR效率的进一步提高。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种氨泄漏检测方法、装置、可读存储介质与氨泄漏检测系统，以解决现有技术中的氨泄漏检测方案无法实时判断是否发生氨泄漏的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种氨泄漏检测方法，包括：获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据所述第一SCR上游的NH3质量流量，确定所述第一SCR下游的NH3质量流量；根据所述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，所述第一SCR在所述第二SCR的上游，所述NH3传感器安装在所述第一SCR和所述第二SCR之间的管路上；根据所述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；根据所述第二SCR的上游的温度值和流经所述第一SCR的废气质量流量确定所述第二SCR的氨储量最大值，且在所述第二SCR的氨储量模型值大于所述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定所述第二SCR的下游有NH3泄漏。通过在第一SCR和第二SCR之间的管路上安装NH3传感器，然后根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR下游的NH3质量流量确定第二SCR上游的NH3质量流量，进而根据第二SCR上游的NH3质量流量计算得到第二SCR的氨储量模型值，最后在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。
可选地，所述方法还包括：获取所述第一SCR下游的NOx质量流量；根据所述第一SCR下游的NOx质量流量和所述第二SCR上游的NH3质量流量，确定所述第二SCR中被氧化的NH3质量。以实现对第二SCR中被氧化的NH3质量的精确确定。
可选地，在根据所述第一SCR下游的NOx质量流量和所述第二SCR上游的NH3质量流量，确定所述第二SCR中被氧化的NH3质量之后，所述方法还包括：根据所述第二SCR中被氧化的NH3质量、所述第二SCR的氨储量模型值和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定氨泄漏量。以实现对氨泄漏量的精确确定。
可选地，根据所述第一SCR上游的NH3质量流量，确定所述第一SCR下游的NH3质量流量，包括：构建第一SCR动力学模型；根据所述第一SCR动力学模型确定所述第一SCR下游的NH3质量流量，其中，所述第一SCR动力学模型的输入信号包括所述第一SCR上游的NH3质量流量，所述第一SCR动力学模型的输出信号包括所述第一SCR下游的NH3质量流量。通过构建第一SCR动力学模型实现对第一SCR下游的NH3质量流量的精确确定。
可选地，根据所述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，包括：构建自适应控制模型；根据所述自适应控制模型确定所述第二SCR上游的NH3质量流量，其中，所述自适应控制模型的输入信号包括所述第一SCR动力学模型的输出信号和所述NH3传感器检测到的NH3质量流量，所述自适应控制模型的输出信号包括所述第二SCR上游的NH3质量流量。采用自适应模型的自调节机制，实现对第二SCR上游的NH3质量流量的精确确定。
可选地，所述方法还包括：采用所述自适应控制模型对所述第一SCR动力学模型输出的所述第一SCR下游的NH3质量流量和所述NH3传感器检测到的NH3质量流量进行运算，得到修正系数；采用所述修正系数对所述第一SCR动力学模型进行修正，得到修正后的第一SCR动力学模型，且所述修正后的第一SCR动力学模型输出的所述第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值在预设差值范围内。根据计算得到的第一SCR下游的NH3质量流量和传感器检测到的第一SCR下游的NH3质量流量得到修正系数对第一SCR动力学模型进行修正，以使得第一SCR动力学模型输出的第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值较小，几乎相等。
可选地，根据所述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值，包括：构建第二SCR动力学模型；根据所述第二SCR动力学模型确定所述第二SCR的氨储量模型值，所述第二SCR动力学模型的输入信号包括所述自适应控制模型的输出信号，所述第二SCR动力学模型的输出信号包括所述第二SCR的氨储量模型值。综合自适应控制模型和第二SCR动力学模型实现对第二SCR的氨储量模型值的精确确定。
根据本申请的另一个方面，提供了一种氨泄漏检测装置，包括：处理单元，用于获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据所述第一SCR上游的NH3质量流量，确定所述第一SCR下游的NH3质量流量；第一确定单元，用于根据所述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，所述第一SCR在所述第二SCR的上游，所述NH3传感器安装在所述第一SCR和所述第二SCR之间的管路上；第二确定单元，用于根据所述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；第三确定单元，用于根据所述第二SCR的上游的温度值和流经所述第一SCR的废气质量流量确定所述第二SCR的氨储量最大值，且在所述第二SCR的氨储量模型值大于所述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定所述第二SCR的下游有NH3泄漏。通过在第一SCR和第二SCR之间的管路上安装NH3传感器，第一确定单元根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR下游的NH3质量流量确定第二SCR上游的NH3质量流量，第二确定单元根据第二SCR上游的NH3质量流量计算得到第二SCR的氨储量模型值，第三确定单元在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。
根据本申请的另一方面，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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的氨泄漏检测方法。
根据本申请的又一方面，提供了一种氨泄漏检测系统，包括：第一SCR、第二SCR、NH3传感器和控制器，所述控制器分别与所述第一SCR、所述第二SCR和所述NH3传感器通信，所述控制器用于执行任意一种所述的氨泄漏检测方法。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例的氨泄漏检测方法流程图；
图2示出了根据本申请的实施例的氨泄漏检测装置示意图；
图3示出了根据本申请的实施例的氨泄漏检测系统示意图；
图4示出了根据本申请的实施例的一种具体的氨泄漏检测方法示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、控制器；20、发动机；30、ccDOC；40、ccSCR；50、DOC；60、DPF；70、第一SCR；80、第二SCR；90、ASC；100、第一温度传感器；110、第一气体浓度传感器；120、尿素喷嘴；130、第二温度传感器；140、气体质量流量传感器；150、第三温度传感器；160、第二气体浓度传感器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：
SCR：选择性催化还原器(SCR)是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理设备。在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。
NOx：汽车尾气中的NO及NO2。
阿伦尼乌斯公式：是瑞典的阿伦尼乌斯所创立的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式。
紧耦合的氧化型催化器(Close Coupled Diesel Oxidation Catalyst，简称ccDOC)：是氧化型催化器中的一种，氧化型催化器的作用是将发送机排气中的一氧化碳和碳氢化合物转换成无害的水和二氧化碳的装置。
氧化型催化器(Close Coupled Diesel Oxidation Catalyst，简称DOC)：氧化型催化器的作用是将发送机排气中的一氧化碳和碳氢化合物转换成无害的水和二氧化碳的装置。
紧耦合的选择性催化转化装置(Close Coupled Selectively CatalyticReduction，简称ccSCR)：是选择性催化转化装置中的一种，选择性催化转化装置的作用是在催化剂的作用下，有选择地将NO和NO2还原成N2，而几乎不发生NH3和O2的氧化反应，从而提高了N2的选择性，减少了NH3的消耗。
颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，简称DPF)：主要用于捕集尾气中的颗粒，以满足对颗粒排放数量的要求。
根据本申请的实施例，提供了一种氨泄漏检测方法。
图1是根据本申请实施例的氨泄漏检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据上述第一SCR上游的NH3质量流量，确定上述第一SCR下游的NH3质量流量；
步骤S102，根据上述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，上述第一SCR在上述第二SCR的上游，上述NH3传感器安装在上述第一SCR和上述第二SCR之间的管路上；
步骤S103，根据上述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；
步骤S104，根据上述第二SCR的上游的温度值和流经上述第一SCR的废气质量流量确定上述第二SCR的氨储量最大值，且在上述第二SCR的氨储量模型值大于上述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定上述第二SCR的下游有NH3泄漏。
具体地，废气由燃料在气缸内燃烧生成，主要成分为Soot碳颗粒、NOx、水分、N2、PN颗粒、CH颗粒等。
上述方案中，通过在第一SCR和第二SCR之间的管路上安装NH3传感器，然后根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR下游的NH3质量流量确定第二SCR上游的NH3质量流量，进而根据第二SCR上游的NH3质量流量计算得到第二SCR的氨储量模型值，最后在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的一种实施例中，上述方法还包括：获取上述第一SCR下游的NOx质量流量；根据上述第一SCR下游的NOx质量流量和上述第二SCR上游的NH3质量流量，确定上述第二SCR中被氧化的NH3质量。实现对第二SCR中被氧化的NH3质量的精确确定。
可选地，第一SCR下游的NOx质量流量是采用第一SCR动力学模型对采用安装在第一SCR上游的气体浓度传感器获取得到的第一SCR上游的NOx质量流量进行计算得到的；
可选地，第一SCR下游的NOx质量流量是采用安装在第一SCR下游的气体浓度传感器直接获取得到的。
具体地，根据上述第一SCR下游的NOx质量流量和上述第二SCR上游的NH3质量流量，确定上述第二SCR中被氧化的NH3质量的具体的实现方式为：根据采用阿伦尼乌斯公式构成的第二SCR动力学模型，计算出第二SCR中被氧化的NH3的质量。
本申请的一种实施例中，在根据上述第一SCR下游的NOx质量流量和上述第二SCR上游的NH3质量流量，确定上述第二SCR中被氧化的NH3质量之后，上述方法还包括：根据上述第二SCR中被氧化的NH3质量、上述第二SCR的氨储量模型值和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定氨泄漏量。
具体地，根据第二SCR中被氧化的NH3质量、第二SCR的氨储量模型值和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定氨泄漏量的具体的确定方式为：NH3传感器检测到的NH3质量流量－第二SCR中被氧化的NH3质量－第二SCR的氨储量模型值＝氨泄漏量。
申请的一种实施例中，根据上述第一SCR上游的NH3质量流量，确定上述第一SCR下游的NH3质量流量，包括：构建第一SCR动力学模型；根据上述第一SCR动力学模型确定上述第一SCR下游的NH3质量流量，其中，上述第一SCR动力学模型的输入信号包括上述第一SCR上游的NH3质量流量，上述第一SCR动力学模型的输出信号包括上述第一SCR下游的NH3质量流量。
具体地，第一SCR动力学模型是根据阿伦尼乌斯公式：k＝Ae-Ea/RT构建的，它描述了速率常数(k)与温度(T)和反应活化能Ea之间的关系，A是一个指前因子，R是摩尔气体常量，e为自然对数的底。更为具体地，将温度、反应活化能和指前因子制作成MAP，然后由ECU查表可得反应速率。
示例性地，在构建第一SCR动力学模型和第二SCR动力学模型时考虑如下化学反应原理中的部分或者全部：
NH3吸附，NH3+Surf→NH3surf；
NH3解吸附，NH3surf→NH3+Surf；
标准SCR，4NH3surf+4NO+O2→4N2+6H2O；
较快的SCR，4NH3surf+2NO+2NO2→4N2+6H2O；
较慢的SCR，8NH3surf+6NO2→7N2+12H2O；
NH3氧化形成N2(SCR)，4NH3surf+3O2→2N2+6H2O；
NO氧化，NO+1/2O2→NO2；
NH3氧化形成N2，4NH3surf+3O2→2N2+6H2O；
NH3氧化形成NO，4NH3surf+5O2→4NO+6H2O；
NH3氧化形成N2O，2NH3surf+2O2→N2O+3H2O；
NO2形成N2O，2NH3surf+2NO2→2N2O+N2+3H2O；
NO形成N2O，2NH3surf+2NO+O2→2N2O+N2+3H2O；
NH3氧化形成N2O，2NH3+2O2→N2O+3H2O；
NH3氧化形成N2，4NH3+3O2→2N2+6H2O；
NH3氧化形成NO，4NH3+5O2→4NO+6H2O。
更为具体的，第一SCR动力学模型与第二SCR动力学模型考虑的化学反应原理相同，以第一SCR动力学模型中的“NH3吸附”为例；通过尿素喷射系统可知喷入第一SCR的NH3的质量流量，则根据化学反应速率定义可知，NH3surf的生成速率为r＝k·dC(NH3surf；)/dt，其中，C(NH3surf；)表示NH3吸附的质量流量，k表示速率常数，而根据阿伦尼乌斯公式k＝Ae-Ea/RT，若将影响速率常数k的温度、催化剂、活化能等因素通过MAP形式先在台架上完成标定，则可以得到第一SCR中吸附的NH3质量流量。以此类推，可以得到其他反应物、生成物的反应速率，也即可到工程化的第一SCR动力学模型。
本申请的一种实施例中，根据上述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，包括：构建自适应控制模型；根据上述自适应控制模型确定上述第二SCR上游的NH3质量流量，其中，上述自适应控制模型的输入信号包括上述第一SCR动力学模型的输出信号和上述NH3传感器检测到的NH3质量流量，上述自适应控制模型的输出信号包括上述第二SCR上游的NH3质量流量。即采用预先构建的自适应控制模型对第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量进行运算，得到第二SCR上游的NH3质量流量。采用自适应模型的自调节机制，实现对第二SCR上游的NH3质量流量的精确确定。
更为具体的，可以采用基于“卡尔曼滤波器”的信息融合方案构建自适应控制模型，其基本思想是寻找一个权重因子，在第一SCR动力学模型输出的第一SCR下游NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量二数值之间构建置信函数，取得更可信的NH3质量流量数值，也即得到准确的输入到第二SCR动力学模型中的“第二SCR上游的NH3质量流量”。本方案不对自适应控制模型的具体的结构进行限定，在不脱离本申请的宗旨的前提下，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
本申请的一种实施例中，上述方法还包括：采用上述自适应控制模型对上述第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量和上述NH3传感器检测到的NH3质量流量进行运算，得到修正系数；采用上述修正系数对上述第一SCR动力学模型进行修正，得到修正后的第一SCR动力学模型，且上述修正后的第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值在预设差值范围内。即根据计算得到的第一SCR下游的NH3质量流量和传感器检测到的第一SCR下游的NH3质量流量得到修正系数对第一SCR动力学模型进行修正，以使得第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值较小，几乎相等。
具体地，根据第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量和上述NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值进行反馈控制得到修正系数，采用修正系数对第一SCR动力学模型中的相关参数进行修正，其中，此处的反馈控制选用自适应控制，主要是为了对第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量和由NH3传感器检测到的NH3质量流量在当前的发动机工况下经信息融合得到更为准确的NH3质量流量，并据此修正第一SCR动力学模型，使得第一SCR动力学模型的输出值与经自适应控制得到的值的差值更小。
其中，相关参数包括各化学反应的指前因子、反应活化能。相关参数均提前标定好，后续整车运行时根据发动机工况进行修正以贴近真实化学反应。
本申请的一种实施例中，根据上述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值，包括：构建第二SCR动力学模型；根据上述第二SCR动力学模型确定上述第二SCR的氨储量模型值，上述第二SCR动力学模型的输入信号包括上述自适应控制模型的输出信号，上述第二SCR动力学模型的输出信号包括上述第二SCR的氨储量模型值。
具体地，第二SCR动力学模型是根据阿伦尼乌斯公式：k＝Ae-Ea/RT构建的，它描述了速率常数(k)与温度(T)和反应活化能Ea之间的关系，A是一个指前因子，R是摩尔气体常量，e为自然对数的底。
本申请的一种具体的实施例中，第一SCR下游的NOx质量流量和第二SCR上游的NH3质量流量输入至第二SCR动力学模型，输出被氧化的NH3质量。
本申请实施例还提供了一种氨泄漏检测装置，需要说明的是，本申请实施例的氨泄漏检测装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于氨泄漏检测方法。以下对本申请实施例提供的氨泄漏检测装置进行介绍。
图2是根据本申请实施例的氨泄漏检测装置的示意图。如图2所示，该装置包括：
处理单元21，用于获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据上述第一SCR上游的NH3质量流量，确定上述第一SCR下游的NH3质量流量；
第一确定单元22，用于根据上述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，上述第一SCR在上述第二SCR的上游，上述NH3传感器安装在上述第一SCR和上述第二SCR之间的管路上；
第二确定单元23，用于根据上述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；
第三确定单元24，用于根据上述第二SCR的上游的温度值和流经上述第一SCR的废气质量流量确定上述第二SCR的氨储量最大值，且在上述第二SCR的氨储量模型值大于上述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定上述第二SCR的下游有NH3泄漏。
具体地，废气由燃料在气缸内燃烧生成，主要成分为Soot碳颗粒、NOx、水分、N2、PN颗粒、CH颗粒等。
上述方案中，通过在第一SCR和第二SCR之间的管路上安装NH3传感器，第一确定单元根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR下游的NH3质量流量确定第二SCR上游的NH3质量流量，第二确定单元根据第二SCR上游的NH3质量流量计算得到第二SCR的氨储量模型值，第三确定单元在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括获取单元和第四确定单元，获取单元用于获取上述第一SCR下游的NOx质量流量；第四确定单元用于根据上述第一SCR下游的NOx质量流量和上述第二SCR上游的NH3质量流量，确定上述第二SCR中被氧化的NH3质量。
具体地，根据上述第一SCR下游的NOx质量流量和上述第二SCR上游的NH3质量流量，确定上述第二SCR中被氧化的NH3质量的具体的实现方式为：根据采用阿伦尼乌斯公式构成的第二SCR动力学模型，计算出第二SCR中被氧化的NH3的质量。
一种实施例中，上述装置还包括第五确定单元，第五确定单元用于在根据上述第一SCR下游的NOx质量流量和上述第二SCR上游的NH3质量流量，确定上述第二SCR中被氧化的NH3质量之后，根据上述第二SCR中被氧化的NH3质量、上述第二SCR的氨储量模型值和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定氨泄漏量。
具体地，根据第二SCR中被氧化的NH3质量、第二SCR的氨储量模型值和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定氨泄漏量的具体的确定方式为：NH3传感器检测到的NH3质量流量－第二SCR中被氧化的NH3质量－第二SCR的氨储量模型值＝氨泄漏量。
本申请的一种实施例中，处理单元包括第一构建模块和第一确定模块，第一构建模块用于构建第一SCR动力学模型；第一确定模块用于根据上述第一SCR动力学模型确定上述第一SCR下游的NH3质量流量，其中，上述第一SCR动力学模型的输入信号包括上述第一SCR上游的NH3质量流量，上述第一SCR动力学模型的输出信号包括上述第一SCR下游的NH3质量流量。
本申请的一种实施例中，第一确定单元包括第二构建模块和第二确定模块，第二构建模块用于构建自适应控制模型；第二确定模块用于根据上述自适应控制模型确定上述第二SCR上游的NH3质量流量，其中，上述自适应控制模型的输入信号包括上述第一SCR动力学模型的输出信号和上述NH3传感器检测到的NH3质量流量，上述自适应控制模型的输出信号包括上述第二SCR上游的NH3质量流量。即采用预先构建的自适应控制模型对第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量进行运算，得到第二SCR上游的NH3质量流量。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括运算单元和修正单元，运算单元用于采用上述自适应控制模型对上述第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量和上述NH3传感器检测到的NH3质量流量进行运算，得到修正系数；修正单元用于采用上述修正系数对上述第一SCR动力学模型进行修正，得到修正后的第一SCR动力学模型，且上述修正后的第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值在预设差值范围内。即根据计算得到的第一SCR下游的NH3质量流量和传感器检测到的第一SCR下游的NH3质量流量得到修正系数对第一SCR动力学模型进行修正，以使得第一SCR动力学模型输出的上述第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值较小，几乎相等。
本申请的一种实施例中，第二确定单元包括第三构建模块和第三确定模块，第三构建模块用于构建第二SCR动力学模型；第三确定模块用于根据上述第二SCR动力学模型确定上述第二SCR的氨储量模型值，上述第二SCR动力学模型的输入信号包括上述自适应控制模型的输出信号，上述第二SCR动力学模型的输出信号包括上述第二SCR的氨储量模型值。
上述氨泄漏检测装置包括处理器和存储器，上述处理单元、第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对氨泄漏的实时检测。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述氨泄漏检测方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述氨泄漏检测方法。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种上述的氨泄漏检测方法。
本发明实施例提供了一种氨泄漏检测系统，包括：如图3所示，第一SCR70、第二SCR80、NH3传感器和控制器10，上述控制器10分别与上述第一SCR70、上述第二SCR80和上述NH3传感器通信，上述控制器10用于执行任意一种上述的氨泄漏检测方法。应用该系统，通过在第一SCR70和第二SCR80之间的管路上安装NH3传感器，然后根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR70下游的NH3质量流量确定第二SCR80上游的NH3质量流量，进而根据第二SCR80上游的NH3质量流量计算得到第二SCR80的氨储量模型值，最后在第二SCR80的氨储量模型值大于第二SCR80的氨储量最大值的情况下确定第二SCR80的下游有NH3泄漏。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据上述第一SCR上游的NH3质量流量，确定上述第一SCR下游的NH3质量流量；
步骤S102，根据上述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，上述第一SCR在上述第二SCR的上游，上述NH3传感器安装在上述第一SCR和上述第二SCR之间的管路上；
步骤S103，根据上述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；
步骤S104，根据上述第二SCR的上游的温度值和流经上述第一SCR的废气质量流量确定上述第二SCR的氨储量最大值，且在上述第二SCR的氨储量模型值大于上述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定上述第二SCR的下游有NH3泄漏。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据上述第一SCR上游的NH3质量流量，确定上述第一SCR下游的NH3质量流量；
步骤S102，根据上述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，上述第一SCR在上述第二SCR的上游，上述NH3传感器安装在上述第一SCR和上述第二SCR之间的管路上；
步骤S103，根据上述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；
步骤S104，根据上述第二SCR的上游的温度值和流经上述第一SCR的废气质量流量确定上述第二SCR的氨储量最大值，且在上述第二SCR的氨储量模型值大于上述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定上述第二SCR的下游有NH3泄漏。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案和技术效果。
实施例
本实施例涉及一种具体的氨泄漏检测方法，如图3和图4所示，
如图3所示，氨泄漏检测系统包括控制器10、发动机20、ccDOC30、ccSCR40、DOC50、DPF60、第一SCR70、第二SCR80、ASC90、第一温度传感器100、第一气体浓度传感器110、尿素喷嘴120、第二温度传感器130、气体质量流量传感器140、第三温度传感器150和第二气体浓度传感器160，第一温度传感器100用于检测DPF60下游的温度，第一气体浓度传感器110用于检测第一SCR70上游的NOx的浓度，第二温度传感器130用于检测第一SCR70下游的温度，气体质量流量传感器140用于检测第一SCR下游的NH3的质量流量，ASC的下游还安装有第三温度传感器150和第二气体浓度传感器160，第二气体浓度传感器160用于检测ASC90下游的NOx的浓度。
如图4所示，包括第一SCR动力学模型、自适应控制模型和第二SCR动力学模型，第一SCR动力学模型的输入信号包括第一SCR上游的NOx和第一SCR上游的NH3、第一SCR上游的温度、废气质量流量，第一SCR动力学模型的输出信号包括第一SCR下游的NOx、第一SCR下游的NH3质量流量、第一SCR上游的温度、废气质量流量；第一SCR下游NH3质量流量自适应控制模型的输入信号包括第一SCR下游的NH3质量流量、第一SCR上游的温度、废气质量流量和传感器检测得到的NH3质量流量，第一SCR下游NH3质量流量自适应控制模型的输出信号包括第二SCR上游的NH3质量流量、第二SCR上游的温度和废气质量流量，第二SCR动力学模型的输入信号包括第二SCR上游的NH3质量流量、第二SCR上游的温度和废气质量流量和第一SCR下游的NOx，第二SCR动力学模型的输出信号包括第二SCR氨储模型值和第二SCR中氧化NH3量，进一步地根据第二SCR的氨储模型值、第二SCR中氧化NH3量和第二SCR下游NOx质量流量计算得到氨泄漏量。
具体地，在第一SCR的上游安装第一气体浓度传感器110，第一气体浓度传感器110用于检测第一SCR的上游的NOx质量流量，然后根据第一SCR动力学模型确定第一SCR的下游的NOx质量流量，第一SCR的下游的NOx质量流量是输入至第二SCR动力学模型中的参量。
其中，第二SCR的氨储模型值是对一段时间内的氨储积分得到的。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的氨泄漏检测方法，通过在第一SCR和第二SCR之间的管路上安装NH3传感器，然后根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR下游的NH3质量流量确定第二SCR上游的NH3质量流量，进而根据第二SCR上游的NH3质量流量计算得到第二SCR的氨储量模型值，最后在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。
2)、本申请的氨泄漏检测装置，通过在第一SCR和第二SCR之间的管路上安装NH3传感器，第一确定单元根据NH3传感器检测到的NH3质量流量和第一SCR下游的NH3质量流量确定第二SCR上游的NH3质量流量，第二确定单元根据第二SCR上游的NH3质量流量计算得到第二SCR的氨储量模型值，第三确定单元在第二SCR的氨储量模型值大于第二SCR的氨储量最大值的情况下确定第二SCR的下游有NH3泄漏。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氨泄漏检测方法，其特征在于，包括：
获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据所述第一SCR上游的NH3质量流量，确定所述第一SCR下游的NH3质量流量；
根据所述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，所述第一SCR在所述第二SCR的上游，所述NH3传感器安装在所述第一SCR和所述第二SCR之间的管路上；
根据所述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；
根据所述第二SCR的上游的温度值和流经所述第一SCR的废气质量流量确定所述第二SCR的氨储量最大值，且在所述第二SCR的氨储量模型值大于所述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定所述第二SCR的下游有NH3泄漏。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述第一SCR下游的NOx质量流量；
根据所述第一SCR下游的NOx质量流量和所述第二SCR上游的NH3质量流量，确定所述第二SCR中被氧化的NH3质量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述第一SCR下游的NOx质量流量和所述第二SCR上游的NH3质量流量，确定所述第二SCR中被氧化的NH3质量之后，所述方法还包括：
根据所述第二SCR中被氧化的NH3质量、所述第二SCR的氨储量模型值和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定氨泄漏量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一SCR上游的NH3质量流量，确定所述第一SCR下游的NH3质量流量，包括：
构建第一SCR动力学模型；
根据所述第一SCR动力学模型确定所述第一SCR下游的NH3质量流量，其中，所述第一SCR动力学模型的输入信号包括所述第一SCR上游的NH3质量流量，所述第一SCR动力学模型的输出信号包括所述第一SCR下游的NH3质量流量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，包括：
构建自适应控制模型；
根据所述自适应控制模型确定所述第二SCR上游的NH3质量流量，其中，所述自适应控制模型的输入信号包括所述第一SCR动力学模型的输出信号和所述NH3传感器检测到的NH3质量流量，所述自适应控制模型的输出信号包括所述第二SCR上游的NH3质量流量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用所述自适应控制模型对所述第一SCR动力学模型输出的所述第一SCR下游的NH3质量流量和所述NH3传感器检测到的NH3质量流量进行运算，得到修正系数；
采用所述修正系数对所述第一SCR动力学模型进行修正，得到修正后的第一SCR动力学模型，且所述修正后的第一SCR动力学模型输出的所述第一SCR下游的NH3质量流量与NH3传感器检测到的NH3质量流量的差值在预设差值范围内。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值，包括：
构建第二SCR动力学模型；
根据所述第二SCR动力学模型确定所述第二SCR的氨储量模型值，所述第二SCR动力学模型的输入信号包括所述自适应控制模型的输出信号，所述第二SCR动力学模型的输出信号包括所述第二SCR的氨储量模型值。
8.一种氨泄漏检测装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于获取第一SCR上游的NH3质量流量，并根据所述第一SCR上游的NH3质量流量，确定所述第一SCR下游的NH3质量流量；
第一确定单元，用于根据所述第一SCR下游的NH3质量流量和NH3传感器检测到的NH3质量流量，确定第二SCR上游的NH3质量流量，其中，所述第一SCR在所述第二SCR的上游，所述NH3传感器安装在所述第一SCR和所述第二SCR之间的管路上；
第二确定单元，用于根据所述第二SCR上游的NH3质量流量确定第二SCR的氨储量模型值；
第三确定单元，用于根据所述第二SCR的上游的温度值和流经所述第一SCR的废气质量流量确定所述第二SCR的氨储量最大值，且在所述第二SCR的氨储量模型值大于所述第二SCR的氨储量最大值的情况下确定所述第二SCR的下游有NH3泄漏。
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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的氨泄漏检测方法。
10.一种氨泄漏检测系统，其特征在于，包括：第一SCR、第二SCR、NH3传感器和控制器，所述控制器分别与所述第一SCR、所述第二SCR和所述NH3传感器通信，所述控制器用于执行权利要求1至7中任意一项所述的氨泄漏检测方法。
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