CN116044551A

CN116044551A - 一种发动机尿素喷射的控制方法、装置及车辆

Info

Publication number: CN116044551A
Application number: CN202310341160.1A
Authority: CN
Inventors: 董晓婷; 窦站成; 张玉娟; 孙文平; 陈雅琪; 栾军山
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2023-04-03
Filing date: 2023-04-03
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2043-04-03
Also published as: CN116044551B

Abstract

本发明公开了一种发动机尿素喷射的控制方法、装置及车辆，包括实时获取车辆行驶过程中的工况信息；根据工况信息判断发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；若否，则根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素；若是，则根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素；第一喷射模式的尿素喷射量小于第二喷射模式的尿素喷射量，在确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，能够根据尿素喷量较多的第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素，对NOx进行充分的反应，从而有效减少向空气中排放的NOx，而在确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据尿素喷量较少的第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素，能够在降低NOx排放的基础上节省资源。

Description

一种发动机尿素喷射的控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及汽车尾气排放控制技术领域，尤其涉及一种发动机尿素喷射的控制方法、装置及车辆。

背景技术

NOx是柴油发动机的排放污染物之一，其主要由NO和NO2组成，目前包括中国在内的多个国家均颁布了严格的柴油机排放法规。当前，降低NOx的主要技术手段是在发动机的排气尾气管上安装SCR尿素喷射系统，通过NOx传感器实时监测发动机排出的NOx，控制单元ECU根据监测的NOx多少实时的喷射尿素浓度为32.5%的尿素溶液，尿素溶液进一步水解为NH3并与NOx发生反应，其主要的化学反应方程式为：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O，理论上讲，反应掉1千克的NOx需要消耗掉大约2千克的车用标准尿素溶液。

显然，上述化学反应需要合适的反应温度、稳定反应环境以及足够的反应时长才能完全将发动机生成的NOx完全反应掉，但在实际应用过程中，由于车用发动机多运行在瞬变工况，尤其是强瞬态工况下其排气温度和空气流动速度并无法满足理论需求，这就常常导致尾气中的NOx超出排放法规限值。

发明内容

本发明提供了一种发动机尿素喷射的控制方法、装置及车辆，以解决发动机强瞬态工况下NOx排放超标的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种发动机尿素喷射的控制方法，包括：

实时获取车辆行驶过程中的工况信息；所述工况信息至少包括油门变化率；

根据所述工况信息判断所述发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；

若否，则根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素；

若是，则根据第二喷射模式控制所述喷射系统喷射尿素；

所述第一喷射模式的尿素喷射量小于所述第二喷射模式的尿素喷射量。

可选的，根据所述工况信息判断所述发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况，包括：

判断所述油门变化率是否大于预设变化率；

若是，则确定所述发动机处于所述高NOx排放的强瞬态工况。

可选的，所述工况信息还包括：油门开度、整车重量、道路坡度和车速；

根据所述工况信息判断所述发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况，包括：

判断所述油门变化率是否大于预设变化率、且所述油门开度是否大于预设开度、且所述整车重量是否大于预设重量、且所述道路坡度是否在预设坡度范围内、且所述车速是否低于预设车速；

若是，则确定所述发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。

可选的，根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素，包括：

获取NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量；

根据所述NOx的实际排放量、所述SCR转化效率和所述NH3存储修正量控制所述喷射系统喷射尿素。

可选的，根据所述NOx的实际排放量、所述SCR转化效率和所述NH3存储修正量控制喷射系统喷射尿素，包括：

根据所述NOx的实际排放量确定第一理论NH3需求量；

根据所述第一理论NH3需求量和所述SCR转化效率确定第一实际NH3需求量；

根据所述NH3存储修正量和所述第一实际NH3需求量确定第一修正NH3需求量；

根据所述第一修正NH3需求量确定第一尿素需求量；

根据所述第一尿素需求量控制所述喷射系统喷射尿素。

可选的，根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素，包括：

获取SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及所述发动机的转速和喷油量；

根据所述SCR转化效率、所述瞬态因子修正系数、所述NH3存储修正量以及所述发动机的转速和喷油量控制所述喷射系统喷射尿素。

可选的，根据所述SCR转化效率、所述瞬态因子修正系数、所述NH3存储修正量以及所述发动机的转速和喷油量控制所述喷射系统喷射尿素，包括：

基于转速、喷油量与NOx排放量的对应关系，根据所述转速和所述喷油量确定所述NOx预设排放量；

根据所述NOx预设排放量确定第二理论NH3需求量；

根据所述第二理论NH3需求量和所述SCR转化效率确定第二实际NH3需求量；

根据所述瞬态因子修正系数和所述NH3存储修正量确定强瞬态NH3存储修正量；

根据所述强瞬态NH3存储修正量和所述第二实际NH3需求量确定第二修正NH3需求量；

根据所述第二修正NH3需求量确定第二尿素需求量；

根据所述第二尿素需求量控制所述喷射系统喷射尿素。

可选的，获取瞬态因子修正系数包括：

基于转速、喷油量与进气压力的对应关系，根据所述发动机的转速和喷油量确定所述发动机的预设进气压力；

获取所述发动机当前的实际进气压力；

根据所述预设进气压力和所述实际进气压力确定瞬态因子；

基于瞬态因子与瞬态因子修正系数的对应关系，根据所述瞬态因子确定当前的所述瞬态因子修正系数。

根据本发明的另一方面，提供了一种发动机尿素喷射的控制装置，包括：

信息获取模块，用于实时获取车辆行驶过程中的工况信息；所述工况信息至少包括油门变化率；

工况判断模块，用于根据所述工况信息判断所述发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；

第一喷射控制模块，用于在工况判断模块确定所述发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素；

第二喷射控制模块，用于在工况判断模块确定所述发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素；

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括发动机和SCR尿素喷射系统，所述SCR尿素喷射系统包括控制器，所述控制器用于执行上述的发动机尿素喷射的控制方法。

本发明实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法，在车辆行驶过程中实时获取车辆的工况信息，从而能够根据工况信息检测发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况，并且在确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据尿素喷射量较多的第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素，能够对NOx进行充分的反应，从而有效减少向空气中排放的NOx，而在确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据尿素喷射量较少的第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素，能够在降低NOx排放的基础上节省资源。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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是本发明实施例提供的一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图；

图2是油门开度与NOx排放量的曲线示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的又一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种瞬态因子修正系数的获取方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的又一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的一种发动机尿素喷射的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

本发明实施例提供了一种发动机尿素喷射的控制方法，能够有效减少向空气中排放的NOx，该发动机尿素喷射的控制方法可由本发明实施例提供的发动机尿素喷射的控制装置执行，该发动机尿素喷射的控制装置可由软件和/或硬件的形式实现，且该发动机尿素喷射的控制装置可配置于车辆中的控制器中。

图1为本发明实施例提供的一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

S110、实时获取车辆行驶过程中的工况信息。工况信息至少包括油门变化率。

具体的，在车辆行驶的过程中，实时获取车辆的工况信息，工况信息可以为与发动机的工况相关的信息，例如工况信息至少可以包括油门变化率。图2是油门开度与NOx排放量的曲线示意图，图中实线为油门开度，虚线为车辆尾气中的NOx含量，如图2所示，油门开度瞬间增大时，NOx排放量也随之瞬间增大，即发动机处于强瞬态工况下NOx的排放容易超标，造成环境污染。

可以首先根据油门开度对应的电压信号确定油门开度的大小，然后通过对油门开度进行微分确定油门变化率。在获取油门开度对应的电压信号时，可以获取未经过滤波处理的原始电压信号，以避免对可能出现的高NOx排放的强瞬态工况进行误判。

S120、根据工况信息判断发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；若是，则执行步骤S140；若否，则执行步骤S130。

具体的，在获取到车辆的工况信息后，可以根据获取的工况信息确定发动机是否处于NOx排放量较高的强瞬态工况，例如当工况信息包括油门变化率时，可以根据油门的变化率确定发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况。

示例性的，在根据工况信息判断发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况时，可以判断油门变化率是否大于预设变化率，若是，则确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。

其中，可以采用滞环控制的方式根据油门变化率检测发动机的工况。具体的，可以设置表示发动机进入高NOx排放的强瞬态工况的第一标定变化率（即预设变化率），以及设置表示发动机退出高NOx排放的强瞬态工况的第二标定变化率，并且设置第一标定变化率大于第二标定变化率。当油门变化率达到第一标定变化率时，可以确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况，而油门变化率不可能长时间处于大于预设变化率的状态，即驾驶员在深踩油门后可能会控制油门变化相对较慢，此时的NOx排放量保持在较高的状态而油门变化率瞬间减小，此时为了保证对NOx的充分反应，可以设置第二标定变化率，使得油门变化率低于第二标定变化率时，确定发动机不再处于高NOx排放的强瞬态工况，如此能够使得油门变化率由第一标定变化率降低至第二标定变化率期间保持以高NOx排放的强瞬态工况喷射尿素，能够保证对排放量较高的NOx进行较为充分的反应。其中，第一标定变化率（即预设变化率）和第二标定变化率可根据设计需求自行设置，本发明实施例对此不作具体限定。

S130、根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素。

S140、根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素。

其中，第一喷射模式的尿素喷射量小于第二喷射模式的尿素喷射量。

具体的，在确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，控制喷射系统按照第二喷射模式喷射尿素，而在确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况时，控制喷射系统按照第一喷射模式喷射尿素。如此，能够使得喷射系统在NOx排放量较高时排放较多的尿素，以能够对NOx进行充分的反应，从而降低向空气中排放的NOx，并且在发动机NOx排放量较低时根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素，第一喷射模式可以是尿素喷射量较少的模式，如此可以在发动机NOx排放量较低时排放相对较少的尿素，能够在减少NOx排放的基础上节省资源。

可选的，图3是本发明实施例提供的另一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图，如图3所示，发动机尿素喷射的控制方法包括：

S210、实时获取车辆行驶过程中的工况信息。

其中，工况信息包括油门变化率、油门开度、整车重量、道路坡度和车速。

S220、判断油门变化率是否大于预设变化率、且油门开度是否大于预设开度、且整车重量是否大于预设重量、且道路坡度是否在预设坡度范围内、且车速是否低于预设车速；若否，则执行步骤S230；若是，则执行步骤S250。

具体的，工况信息在包括油门变化率的基础上，还可以包括油门开度、整车重量、道路坡度和车速等信息。其中，可获取与油门开度对应的电压信号，通过该电压信号确定油门开度，当油门开度较大，例如大于预设开度时，发动机可能处于高NOx排放的强瞬态工况。另外，当车辆重量较大时，驾驶员深踩油门的可能性较大，因此可以将整车重量作为发动机工况的判断因素之一。在车辆行驶的道路坡度为下坡时，通常不会有深踩油门的可能，仅在道路坡度为平路或上坡时，驾驶员才有深踩油门的可能。并且当车速较大时，驾驶员深踩油门的可能性较小，而车速较小时，驾驶员深踩油门的可能性较大。

因此，可综合考虑上述因素实现对发动机工况更准确的检测，即当满足油门变化率大于预设变化率、且油门开度大于预设开度、且整车重量大于预设重量、且道路坡度在预设坡度范围内、且车速低于预设车速全部条件时，可确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。而当不满足上述任一条件时，可确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况。

S230、确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况。

S240、根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素。

S250、确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。

S260、根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素。

可选的，图4是本发明实施例提供的又一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图，如图4所示，发动机尿素喷射的控制方法包括：

S310、实时获取车辆行驶过程中的工况信息。

S320、根据工况信息判断发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；若否，执行步骤S330；若是，则执行步骤S350。

S330、获取NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量。

S340、根据NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量控制喷射系统喷射尿素。

具体的，第一喷射模式可以为根据NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量控制喷射系统进行尿素喷射的模式。其中，可在发动机的排气端设置NOx传感器，通过NOx传感器获取当前NOx的实际排放量。另外，由于SCR转化效率与环境温度和空气流动速度有关，通常环境温度越高，SCR转化效率越高，即NOx的转化越彻底，并且空气流动速度较快不利于NOx的化学反应，因此可以另外设置温度传感器检测SCR反应箱的温度，以及设置流速传感器以用于检测SCR反应箱的空气流动速度，以便于通过SCR温度和空气流动速度确定SCR转化效率。NH3存储修正量可由SCR反应箱中的NH3预设存储量和NH3实际存储量确定，通常NH3存储修正量与NH3预设存储量和NH3实际存储量具有函数关系，因此可将NH3预设存储量和NH3实际存储量代入至函数关系中确定NH3存储修正量。同样可以设置传感器用于检测SCR反应箱中的NH3实际存储量，另外车辆的不同状态或工况对应不同的NH3预设存储量，可通过查表的方式获取对应的NH3预设存储量。

S350、获取SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及发动机的转速和喷油量。

S360、根据SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及发动机的转速和喷油量控制喷射系统喷射尿素。

具体的，第二喷射模式可以是根据SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及发动机的转速和喷油量控制喷射系统进行尿素喷射的模式。其中，同样可根据SCR温度和空气流动速度确定SCR转化效率，以及根据SCR反应箱中的NH3实际存储量和NH3预设存储量确定NH3存储修正量。另外可以获取发动机当前的转速和喷油量，根据发动机当前的转速和喷油量确定预设NOx排放量，如此可以避免第一喷射模式中NOx传感器造成的延迟影响，能够控制喷射系统更为及时的喷射大量的尿素，并且结合瞬态因子修正系数对NH3存储修正量进行修正，可以进一步提高尿素的喷射量，以对高NOx排放的强瞬态工况下产生的浓度较高的NOx进行充分的反应，能够有效降低向空气中NOx的排放量。

示例性的，图5是本发明实施例提供的一种瞬态因子修正系数的获取方法的流程图，如图5所示，获取瞬态因子修正系数包括：

S351、基于转速、喷油量与进气压力的对应关系，根据发动机的转速和喷油量确定发动机的预设进气压力。

具体的，转速、喷油量与进气压力的对应关系可以为三维表格，可通过试验进行标定。在通过传感器获取到发动机当前的转速和喷油量后，可通过查表的方式对应的获取当前发动机的预设进气压力P_des。

S352、获取发动机当前的实际进气压力。

具体的，在不考虑工况的情况下，发动机处于当前转速和喷油量时的进气压力为预设进气压力P_des，而发动机处于强瞬态工况时实际的进气压力相对较小，因此可通过传感器测量发动机当前的实际进气压力。

S353、根据预设进气压力和实际进气压力确定瞬态因子。

具体的，可基于第一公式，根据预设进气压力P_des和实际进气压力P_act确定瞬态因子P_fct，第一公式为：P_fct=(P_des-P_act)/P_des，即预设进气压力P_des和实际进气压力P_act的差值越大，发动机的强瞬态程度越大，则瞬态因子P_fct的值越大。

S354、基于瞬态因子与瞬态因子修正系数的对应关系，根据瞬态因子确定当前的瞬态因子修正系数。

具体的，可通过试验确定瞬态因子P_fct与瞬态因子修正系数r的对应关系，瞬态因子与瞬态因子修正系数的对应关系可以为如表1所示的二维表格，如此，在确定了瞬态因子后，可通过查表的方式确定瞬态因子修正系数。其中，参考表1可知瞬态因子修正系数的最小值为1，即若根据发动机的工况确定发动机将要产生的NOx越多，则瞬态因子修正系数越大，以使得NH3存储修正量越大，从而能够使得喷射系统喷射更多的尿素，以能够对NOx进行充分的转化。

表1 瞬态因子修正系数的对应关系表

可选的，图6是本发明实施例提供的又一种发动机尿素喷射的控制方法的流程图，如图6所示，发动机尿素喷射的控制方法包括：

S411、实时获取车辆行驶过程中的工况信息。

S412、根据工况信息判断发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；若否，则执行步骤S413；若是，则执行步骤S418。

S413、获取NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量。

S414、根据NOx的实际排放量确定第一理论NH3需求量。

具体的，可基于化学方程式NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O，根据NOx传感器采集的NOx实际排放量计算第一理论NH3需求量，即在环境温度适宜且能够稳定的情况下反应掉NOx实际排放量所需的理论NH3需求量。

S415、根据第一理论NH3需求量和SCR转化效率确定第一实际NH3需求量。

具体的，可将确定的第一理论NH3需求量与SCR转化效率的比值作为第一实际NH3需求量，即在考虑SCR温度（即环境温度）和空气流动速度的情况下，反应掉NOx实际排放量所需的实际NH3需求量。

S416、根据NH3存储修正量和第一实际NH3需求量确定第一修正NH3需求量。

具体的，由上述实施例可知，NH3存储修正量q与NH3预设存储量q1和NH3实际存储量q2具有函数对应关系，即q=f(q1,q2)，可以将NH3存储修正量q与第一实际NH3需求量的加和确定为第一修正NH3需求量，即对第一实际NH3需求量进行修正，以获取考虑NH3存储（即NH3预设存储量和NH3实际存储量）的第一修正NH3需求量。

S417、根据第一修正NH3需求量确定第一尿素需求量。

S418、根据第一尿素需求量控制喷射系统喷射尿素。

具体的，基于尿素中NH3的含量比例，可以根据第一修正NH3需求量确定喷射系统需要喷射的尿素量，即第一尿素需求量，从而可以根据第一尿素需求量控制喷射系统喷射尿素。

S419、获取SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及发动机的转速和喷油量。

S420、基于转速、喷油量与NOx排放量的对应关系，根据转速和喷油量确定NOx预设排放量。

具体的，转速、喷油量与NOx排放量的对应关系可以为三维表格，可通过试验进行标定。可以采用传感器获取发动机当前的转速和喷油量，如此可以根据获取的转速和喷油量确定发动机将要排放的NOx量的预设值，即确定NOx预设排放量。

S421、根据NOx预设排放量确定第二理论NH3需求量。

具体的，同样可以基于化学方程式NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O，根据NOx预设排放量计算第二理论NH3需求量，即在环境温度适宜且能够稳定的情况下反应掉NOx预设排放量所需的理论NH3需求量。

S422、根据第二理论NH3需求量和SCR转化效率确定第二实际NH3需求量。

具体的，可将确定的第二理论NH3需求量与SCR转化效率的比值作为第二实际NH3需求量，即在考虑SCR温度（即环境温度）和空气流动速度的情况下，反应掉NOx预设排放量所需的实际NH3需求量。

S423、根据瞬态因子修正系数和NH3存储修正量确定强瞬态NH3存储修正量。

具体的，由上述实施例可知，可以根据发动机的工况确定当前工况下对应的瞬态因子修正系数r，然后采用瞬态因子修正系数r对NH3存储修正量q进行修正，将修正后的NH3存储修正量确定为强瞬态NH3存储修正量。

示例性的，由上述实施例可知，NH3存储修正量q与NH3预设存储量q1和NH3实际存储量q2的的函数关系为q=f(q1,q2)，基于此，在采用瞬态因子修正系数r对NH3存储修正量进行修正时，可基于第二公式确定强瞬态NH3存储修正量Q，第二公式为Q=f(r*q1,q2)，如此可进一步增大NH3存储修正量的值，从而可以进一步对提高所需的NH3量。

S424、根据强瞬态NH3存储修正量和第二实际NH3需求量确定第二修正NH3需求量。

具体的，可以将强瞬态NH3存储修正量与第二实际NH3需求量的加和确定为第二修正NH3需求量，即对第二实际NH3需求量进行修正，以获取考虑NH3存储和瞬态因子的第二修正NH3需求量。

S425、根据第二修正NH3需求量确定第二尿素需求量。

S426、根据第二尿素需求量控制喷射系统喷射尿素。

具体的，基于尿素中NH3的含量比例，可以根据第二修正NH3需求量确定喷射系统需要喷射的尿素量，即第二尿素需求量，从而可以根据第二尿素需求量控制喷射系统喷射尿素。

由于NOx传感器设置于发动机排气管后，因此通过NOx检测NOx排放量后再进行尿素控制的第一喷射模式无法满足高NOx排放的强瞬态工况，而第二喷射模式中，通过设置于较为靠前的喷油量传感器和转速传感器，可以比NOx传感器提前获取与NOx排放量相关的信号，并且直接通过查表的方式能够及时的确定高NOx排放的强瞬态工况下所需的尿素喷射量，以及进一步的在控制过程中对NH3需求量进一步进行了修正，以保证对NOx的转化率，能够有效降低发动机在强瞬态工况下的NOx排放量，有利于环境保护。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种发动机尿素喷射的控制装置，该发动机尿素喷射的控制装置用于执行本发明任一实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法，该发动机尿素喷射的控制装置可由软件和/或硬件实现，因此本发明实施例提供的发动机尿素喷射的控制装置包括本发明任一实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法的技术特征，能够达到本发明任一实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法的描述，在此不再赘述。

图7是本发明实施例提供的一种发动机尿素喷射的控制装置的结构示意图，如图7所示，该发动机尿素喷射的控制装置包括信息获取模块100，用于实时获取车辆行驶过程中的工况信息；工况信息至少包括油门变化率；工况判断模块200，用于根据工况信息判断发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况；第一喷射控制模块300，用于在工况判断模块确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素；第二喷射控制模块400，用于在工况判断模块确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素；第一喷射模式的尿素喷射量小于第二喷射模式的尿素喷射量。

本发明实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法，在确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据尿素喷量较多的第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素，能够对NOx进行充分的反应，从而有效减少向空气中排放的NOx，而在确定发动机不处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据尿素喷量较少的第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素，能够在降低NOx排放的基础上节省资源。

可选的，工况判断模块包括第一判断单元，用于判断油门变化率是否大于预设变化率；第一工况确定单元，用于在第一判断单元确定油门变化率大于预设变化率时，确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。

可选的，工况信息还包括：油门开度、整车重量、道路坡度和车速；工况判断模块包括第二判断单元，用于判断油门变化率是否大于预设变化率、且油门开度是否大于预设开度、且整车重量是否大于预设重量、且道路坡度是否在预设坡度范围内、且车速是否低于预设车速；第二工况确定单元，用于在第二判断单元确定油门变化率大于预设变化率、且油门开度大于预设开度、且整车重量大于预设重量、且道路坡度在预设坡度范围内、且车速低于预设车速时，确定发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。

可选的，第一喷射控制模块包括第一信息获取子模块，用于获取NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量，第一喷射控制子模块，用于根据NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量控制喷射系统喷射尿素。

可选的，第一喷射控制子模块包括第一理论NH3需求量确定单元，用于根据NOx的实际排放量确定第一理论NH3需求量；第一实际NH3需求量确定单元，用于根据第一理论NH3需求量和SCR转化效率确定第一实际NH3需求量；第一修正NH3需求量确定单元，用于根据NH3存储修正量和第一实际NH3需求量确定第一修正NH3需求量；第一尿素需求量确定单元，用于根据第一修正NH3需求量确定第一尿素需求量；第一喷射控制单元，用于根据第一尿素需求量控制喷射系统喷射尿素。

可选的，第二喷射控制模块包括第二信息获取子模块，用于获取SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及发动机的转速和喷油量；第二喷射控制子模块，用于根据SCR转化效率、瞬态因子修正系数、NH3存储修正量以及发动机的转速和喷油量控制喷射系统喷射尿素。

可选的，第二喷射控制子模块包括NOx预设排放量确定单元，用于基于转速、喷油量与NOx排放量的对应关系，根据转速和喷油量确定NOx预设排放量；第二理论NH3需求量确定单元，用于根据NOx预设排放量确定第二理论NH3需求量；第二实际NH3需求量确定单元，用于根据第二理论NH3需求量和SCR转化效率确定第二实际NH3需求量；强瞬态NH3存储修正量确定单元，用于根据瞬态因子修正系数和NH3存储修正量确定强瞬态NH3存储修正量；第二修正NH3需求量确定单元，用于根据强瞬态NH3存储修正量和第二实际NH3需求量确定第二修正NH3需求量；第二尿素需求量确定单元，用于根据第二修正NH3需求量确定第二尿素需求量；第二喷射控制单元，用于根据第二尿素需求量控制喷射系统喷射尿素。

可选的，第二信息获取子模块包括瞬态因子修正系数获取单元，该瞬态因子修正系数获取单元包括预设进气压力获取单元，用于基于转速、喷油量与进气压力的对应关系，根据发动机的转速和喷油量确定发动机的预设进气压力；实际进气压力获取单元，用于获取发动机当前的实际进气压力；瞬态因子确定单元，用于根据预设进气压力和实际进气压力确定瞬态因子；瞬态因子修正系数确定单元，用于基于瞬态因子与瞬态因子修正系数的对应关系，根据瞬态因子确定当前的瞬态因子修正系数。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆，包括发动机和SCR尿素喷射系统，SCR尿素喷射系统包括控制器，控制器用于执行本发明任一实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法，因此本发明实施例提供的车辆包括本发明任一实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法的技术特征，能够达到本发明任一实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例提供的发动机尿素喷射的控制方法的描述，在此不再赘述。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，包括：

若否，则根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素；

若是，则根据第二喷射模式控制所述喷射系统喷射尿素；

2.根据权利要求1所述发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，根据所述工况信息判断所述发动机是否处于高NOx排放的强瞬态工况，包括：

判断所述油门变化率是否大于预设变化率；

若是，则确定所述发动机处于所述高NOx排放的强瞬态工况。

3.根据权利要求1所述的发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，所述工况信息还包括：油门开度、整车重量、道路坡度和车速；

若是，则确定所述发动机处于高NOx排放的强瞬态工况。

4.根据权利要求1所述的发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，根据第一喷射模式控制喷射系统喷射尿素，包括：

获取NOx的实际排放量、SCR转化效率和NH3存储修正量；

5.根据权利要求4所述的发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，根据所述NOx的实际排放量、所述SCR转化效率和所述NH3存储修正量控制喷射系统喷射尿素，包括：

根据所述NOx的实际排放量确定第一理论NH3需求量；

根据所述第一修正NH3需求量确定第一尿素需求量；

根据所述第一尿素需求量控制所述喷射系统喷射尿素。

6.根据权利要求1所述的发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，根据第二喷射模式控制喷射系统喷射尿素，包括：

7.根据权利要求6所述的发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，根据所述SCR转化效率、所述瞬态因子修正系数、所述NH3存储修正量以及所述发动机的转速和喷油量控制所述喷射系统喷射尿素，包括：

根据所述NOx预设排放量确定第二理论NH3需求量；

根据所述第二修正NH3需求量确定第二尿素需求量；

根据所述第二尿素需求量控制所述喷射系统喷射尿素。

8.根据权利要求6所述的发动机尿素喷射的控制方法，其特征在于，获取瞬态因子修正系数包括：

获取所述发动机当前的实际进气压力；

根据所述预设进气压力和所述实际进气压力确定瞬态因子；

9.一种发动机尿素喷射的控制装置，其特征在于，包括：

第二喷射控制模块，用于在工况判断模块确定所述发动机处于高NOx排放的强瞬态工况时，根据第二喷射模式控制所述喷射系统喷射尿素；

10.一种车辆，其特征在于，包括发动机和SCR尿素喷射系统，所述SCR尿素喷射系统包括控制器，所述控制器用于执行权利要求1～8任一项所述的发动机尿素喷射的控制方法。