CN116771473A - 一种尿素喷射量计算方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿素喷射量计算方法、装置、车辆及存储介质。该尿素喷射量计算方法包括：在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并分别确定ccSCR氨储设定值和ufSCR氨储设定值；在ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR实时氨储值和ufSCR实时氨储值；根据ccSCR氨储设定值和ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据ufSCR氨储设定值和ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量，以实现尿素喷射量准确计算。

Description

一种尿素喷射量计算方法、装置、车辆及存储介质
技术领域
本发明涉及双喷SCR系统技术领域，尤其涉及一种尿素喷射量计算方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
国六系统后处理系统(DOC+DPF+SCR)只计算一支喷嘴的需求尿素喷射量，且国六后处理系统采用前馈+闭环方式计算尿素喷射量，氨储跟随效果差。
随着排放法规的不断加严，后处理系统需要采用双喷SCR系统，双喷SCR后处理系统包括ccSCR、DOC、DPF以及ufSCR，由于包含两级SCR，需要两支尿素喷嘴分别为两级SCR提供尿素，并需分别计算两支喷嘴的尿素喷射量。如何保证准确计算两支喷嘴的尿素喷射量，降低冷启动时尾排NOx，从而降低汽车尾气排放超标的风险，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种尿素喷射量计算方法、装置、车辆及存储介质，以解决目前无法实现分别对两支喷嘴的尿素喷射量进行精确控制的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种尿素喷射量计算方法，应用于双喷SCR系统，所述尿素喷射量计算方法包括：
在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；
实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；
根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。
可选的，所述尿素喷射量计算方法还包括：
基于ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，以及，基于ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP；
根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值，包括：
根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速查ccSCR氨储设定值MAP确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速查ufSCR氨储设定值MAP确定ufSCR氨储设定值。
可选的，在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值，包括：
在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值后，控制ccSCR进入氨储闭环模式，并获取ccSCR的ccSCR实时氨储值；
在所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值后，控制ufSCR进入氨储闭环模式，并获取ufSCR的ufSCR实时氨储值。
可选的，所述尿素喷射量计算方法还包括：
在控制ccSCR和ufSCR均进入氨储闭环模式之后，实时获取ufSCR实时温度值，并根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式。
可选的，根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式，包括：
若所述ufSCR实时温度值大于第一设定温度阈值时，则控制ccSCR退出氨储闭环模式同时进入转化效率模式，且ufSCR保持氨储闭环模式；
在控制ccSCR进入转化效率模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式后，若实时获取到的所述ufSCR实时温度值小于第二设定温度阈值时，则控制ccSCR再次进入氨储闭环模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式；
其中，所述第一设定温度阈值大于所述第二设定温度阈值。
可选的，在控制ccSCR进入转化效率模式之后，还包括：
获取ccSCR的实时NOx转化效率和目标NOx转化效率，并根据所述实时NOx转化效率和所述目标NOx转化效率，确定ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量。
可选的，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值，包括：
根据获取到的ccSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定ccSCR实时氨储值；以及，
根据获取到的ufSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定ufSCR实时氨储值。
根据本发明的另一方面，提供了一种尿素喷射量计算装置，应用于双喷SCR系统，所述尿素喷射量计算装置包括：
氨储设定值确定模块，用于执行在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；
实时氨储值确定模块，用于执行实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；
尿素喷射量确定模块，用于执行根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的尿素喷射量计算方法。
根据本发明的另一方面，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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的尿素喷射量计算方法。
本发明实施例的技术方案，通过在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。本发明解决了目前无法实现分别对两支喷嘴的尿素喷射量进行精确控制的问题，实现保证两级尿素喷嘴按照转化NOx所需的尿素喷射量进行喷射，降低了冷启动时尾排NOx，同时降低汽车尾气排放超标风险。
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是根据本发明实施例一提供的一种尿素喷射量计算方法的流程图；
图2是实现本发明实施例的双喷SCR后处理系统布置架构图；
图3是根据本发明实施例二提供的一种尿素喷射量计算方法的流程图；
图4是根据本发明实施例二提供的 ccSCR实时尿素喷射量的原理结构图；
图5是根据本发明实施例三提供的一种尿素喷射量计算装置的结构示意图；
图6是实现本发明实施例的尿素喷射量计算方法的车辆的结构示意图。
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。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种尿素喷射量计算方法的流程图，本实施例可适用于分别计算双喷SCR系统中前后级SCR转化NOx所需的NH3量，为尿素喷嘴提供精确的尿素喷射量的情况，该尿素喷射量计算方法可以由尿素喷射量计算装置来执行，该尿素喷射量计算装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该尿素喷射量计算装置可配置于双喷SCR系统的车辆中。如图1所示，该尿素喷射量计算方法包括：
S110、在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值。
发动机后处理采用双喷SCR（选择性催化还原器，Selective CatalyticReduction）系统，具体双喷SCR系统的结构布置参见图2所示，发动机排气依次通过ccSCR、DOC（柴油机氧化催化转化器，Diesel Oxidation Catalyst）、DPF（柴油机微粒过滤器，Diesel Particulate Filter）和ufSCR，其中，ccSCR为紧耦合SCR系统，作用与SCR相同，布置位置距离涡轮机更近，ufSCR为下流式SCR，布置位置距离涡轮机更远。发动机后处理还包括发动机控制单元ECU用于完成上述各个传感器参数的获取、存储，以及各参数对应的限值的存储及传输。
在一实施例中，ccSCR当前温度值可以但不限于为在发动机启动后通过发动机后处理系统内置的温度传感器采集得到，可选的，通过设置于ccSCR上游的温度传感器采集到的ccSCR上游温度值作为ccSCR当前温度值；在另一实施例中，ccSCR当前温度值可以但不限于为基于SCR催化器载体温度模型获取，具体步骤为将设置于ccSCR上游的温度传感器采集到的ccSCR上游温度值输入至SCR催化器载体温度模型，输出ccSCR当前温度值，其中，SCR催化器载体温度模型可以采用现有技术实现，本实施例对此不作任何限制。
在一实施例中，ufSCR当前温度值可以但不限于为在发动机启动后通过发动机后处理系统内置的温度传感器采集得到，可选的，通过设置于ufSCR上游的温度传感器采集到的ufSCR上游温度值作为ufSCR当前温度值；在另一实施例中，ufSCR当前温度值可以但不限于为基于SCR催化器载体温度模型获取，具体步骤为将设置于ufSCR上游的温度传感器采集到的ufSCR上游温度值输入至SCR催化器载体温度模型，输出ufSCR当前温度值。
空速是SCR的一个关键设计参数，空速是烟气（标准状态下的湿烟气）体积流量与SCR反应塔中催化剂体积的比值，空速的计算公式为：体积空速=原料的标准体积流量（一般油品取20摄氏度的密度换算的体积）/反应器中催化剂的体积。本申请中的ccSCR空速和ufSCR空速均为体积空速，可以通过上述空速的计算公式得到。
在发动机启动前，基于ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，以及，基于ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP。
具体的，根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速查ccSCR氨储设定值MAP确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速查ufSCR氨储设定值MAP确定ufSCR氨储设定值。
S120、实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值。
其中，ccSCR起喷温度值为在尿素起喷后实时检测得到的ccSCR温度值，ccSCR起喷温度值可以但不限于通过发动机后处理系统内置的温度传感器采集得到；ufSCR起喷温度值为在尿素起喷后实时检测得到的ufSCR温度值，ufSCR起喷温度值可以但不限于通过发动机后处理系统内置的温度传感器采集得到。
具体的，在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值后，控制ccSCR进入氨储闭环模式，并获取ccSCR的ccSCR实时氨储值；若ccSCR起喷温度值未达到第一起喷温度阈值，则继续对ccSCR起喷温度值进行检测，直至达到第一起喷温度阈值。
在ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值后，控制ufSCR进入氨储闭环模式，并获取ufSCR的ufSCR实时氨储值；若ufSCR起喷温度值未达到第二起喷温度阈值，则继续对ufSCR起喷温度值进行检测，直至达到第二起喷温度阈值。
第一起喷温度阈值和第二起喷温度阈值均可以由本领域技术人员根据实际后处理系统需求进行选择设置，本实施例对其不作任何限制。
控制ccSCR进入氨储闭环模式，即为在ccSCR进入氨储闭环模式后，则调节尿素喷射量使得获取到的ccSCR实时氨储值跟随ccSCR氨储设定值；同理，控制ufSCR进入氨储闭环模式，即为在ufSCR进入氨储闭环模式后，则调节尿素喷射量使得获取到的ufSCR实时氨储值跟随ufSCR氨储设定值。
ccSCR实时氨储值为ccSCR在当前时刻的实时氨储值，具体可以通过发动机控制单元ECU获取到的ccSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定；ufSCR实时氨储值为ufSCR在当前时刻的实时氨储值，具体可以通过发动机控制单元ECU获取到的ufSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定。
S130、根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。
在上述基础上，在控制ccSCR和ufSCR均进入氨储闭环模式之后，通过加喷或减喷调节尿素喷射量使得获取到的ccSCR实时氨储值跟随ccSCR氨储设定值，即根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以采用ccSCR补充尿素喷射量作为ccSCR前喷嘴（如图2所示喷嘴_1）待补充的尿素喷射量。
同理，通过加喷或减喷调节尿素喷射量使得获取到的ufSCR实时氨储值跟随ufSCR氨储设定值，即根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量，以采用ufSCR补充尿素喷射量作为ufSCR前喷嘴（如图2所示喷嘴_2）待补充的尿素喷射量。
进一步，在上述实施例的基础上，在控制ccSCR和ufSCR均进入氨储闭环模式之后，实时获取ufSCR实时温度值，并根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式。
具体的，若所述ufSCR实时温度值大于第一设定温度阈值时，则控制ccSCR退出氨储闭环模式同时进入转化效率模式，且ufSCR保持氨储闭环模式。
其中，控制ccSCR进入转化效率模式，即为在ccSCR进入转化效率模式后，控制后处理系统的NOx转化效率保持在设定能力范围内，设定能力范围可以由本领域技术人员根据实际后处理系统需求进行选择设置，本实施例对其不作任何限制。示例性的，以设定能力范围为20%为例，则控制后处理系统的NOx转化效率保持在20%的转化能力，则剩余NOx转化由ufSCR完成。
具体的，控制ccSCR进入转化效率模式后，获取ccSCR的实时NOx转化效率和目标NOx转化效率，并根据所述实时NOx转化效率和所述目标NOx转化效率，确定ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量，以采用ccSCR实时尿素喷射量作为ccSCR前喷嘴（如图2所示喷嘴_1）的尿素喷射量。
进一步的，在ccSCR进入转化效率模式，且ufSCR保持氨储闭环模式后，若实时获取到的所述ufSCR实时温度值小于第二设定温度阈值时，则控制ccSCR再次进入氨储闭环模式，且ufSCR保持氨储闭环模式；
其中，所述第一设定温度阈值大于所述第二设定温度阈值。
第一设定温度阈值和第二设定温度阈值均可以由本领域技术人员根据实际后处理系统需求进行选择设置，本实施例对其不作任何限制。
本发明实施例的技术方案，通过在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。本发明解决了目前无法实现分别对两支喷嘴的尿素喷射量进行精确控制的问题，实现保证两级尿素喷嘴按照转化NOx所需的尿素喷射量进行喷射，降低了冷启动时尾排NOx，同时降低汽车尾气排放超标风险。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种尿素喷射量计算方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，提供一种可选的实施方式。如图3所示，该尿素喷射量计算方法包括：
S210、基于ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，以及，基于ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP。
由于ccSCR样本温度值的获取方式的不同，若ccSCR样本温度值为设置于ccSCR上游的温度传感器采集到的ccSCR上游温度值，则根据设置于ccSCR上游的温度传感器采集到的ccSCR上游温度值确定的ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP；若ccSCR样本温度值为基于SCR催化器载体温度模型获取到的，则根据SCR催化器载体温度模型获取到的ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP。
同理，由于ufSCR样本温度值的获取方式的不同，若ufSCR样本温度值为设置于ufSCR上游的温度传感器采集到的ufSCR上游温度值，则根据设置于ufSCR上游的温度传感器采集到的ufSCR上游温度值确定的ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP；若ufSCR样本温度值为基于SCR催化器载体温度模型获取到的，则根据SCR催化器载体温度模型获取到的ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP。
S211、在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速查ccSCR氨储设定值MAP确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速查ufSCR氨储设定值MAP确定ufSCR氨储设定值。
可以理解的是，不同ccSCR样本温度值的获取方式对应标定得到的ccSCR氨储设定值MAP不同，则在发动机启动后，根据ccSCR当前温度值的获取方式选择对应的ccSCR氨储设定值MAP，进而确定ccSCR氨储设定值。
示例性的，若此时的ccSCR当前温度值为设置于ccSCR上游的温度传感器采集到的ccSCR上游温度值，则根据设置于ccSCR上游的温度传感器采集到的ccSCR上游温度值确定的ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，基于此，根据该ccSCR氨储设定值MAP进一步确定此时的ccSCR当前温度值对应的ccSCR氨储设定值。
若此时的ccSCR样本温度值为基于SCR催化器载体温度模型获取到的，则根据SCR催化器载体温度模型获取到的ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，基于此，根据该ccSCR氨储设定值MAP进一步确定此时的ccSCR当前温度值对应的ccSCR氨储设定值。
同理，不同ufSCR样本温度值的获取方式对应标定得到的ufSCR氨储设定值MAP不同，则在发动机启动后，根据ufSCR当前温度值的获取方式选择对应的ufSCR氨储设定值MAP，进而确定ufSCR氨储设定值。
示例性的，若此时的ufSCR当前温度值为设置于ufSCR上游的温度传感器采集到的ufSCR上游温度值，则根据设置于ufSCR上游的温度传感器采集到的ufSCR上游温度值确定的ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP，基于此，根据该ufSCR氨储设定值MAP进一步确定此时的ufSCR当前温度值对应的ufSCR氨储设定值。
若此时的ufSCR样本温度值为基于SCR催化器载体温度模型获取到的，则根据SCR催化器载体温度模型获取到的ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP，基于此，根据该ufSCR氨储设定值MAP进一步确定此时的ufSCR当前温度值对应的ufSCR氨储设定值。
S212、实时获取ccSCR起喷温度值，并判断ccSCR起喷温度值是否达到第一起喷温度阈值，若是，则执行步骤S213，若否，则执行步骤S212。
S213、控制ccSCR进入氨储闭环模式，并获取ccSCR的ccSCR实时氨储值，执行步骤S214。
尿素经过水解热解后转变为NH3，NH3吸附在SCR催化剂的活性位点上，之后在SCR催化剂的作用下与NOx发生反应，SCR催化剂上的吸附态氨即为氨储。
尿素喷嘴提供的尿素转化为NH3后吸附在SCR催化剂的活性位点上，NH3在SCR中的消耗过程主要包括：NH3脱附、NH3氧化、NH3与NOx发生标准反应、快反应及慢反应等，具体反应方程式如下所示：
氨吸附：NH3+Surf→NH3surf；
氨脱附：NH3surf→NH3+Surf；
标准反应：4NH3surf+4NO+O2→4N2+6H2O；
快反应：4NH3surf+2NO+2NO2→4N2+6H2O；
慢反应：8NH3surf+6NO2→7N2+12H2O；
控制ccSCR进入氨储闭环模式后，对以上各个反应的反应速率、指前因子、活化能进行标定，SCR催化剂上吸附氨储量减去各个反应消耗的氨储量即为发动机电子控制单元ECU计算出的当前时刻氨储值，即为ccSCR实时氨储值。
进一步的，根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，即ccSCR氨储设定值减去ccSCR实时氨储值即为需要补充的ccSCR补充氨储量，ccSCR补充氨储量的单位为g/L，ccSCR补充氨储量乘以其体积即为需要补充的NH3量，NH3量×5.425即为ccSCR补充尿素喷射量。
S214、实时获取ufSCR起喷温度值，并判断ufSCR起喷温度值是否达到第二起喷温度阈值，若是，则执行步骤S215，若否，则执行步骤S214。
S215、控制ufSCR进入氨储闭环模式，并获取ufSCR的ufSCR实时氨储值，执行步骤S216。
控制ufSCR进入氨储闭环模式后，对上述的NH3在SCR中的消耗过程主要包括的NH3脱附、NH3氧化、NH3与NOx发生标准反应、快反应及慢反应等各个反应的反应速率、指前因子、活化能进行标定，SCR催化剂上吸附氨储量减去各个反应消耗的氨储量即为发动机电子控制单元ECU计算出的当前时刻氨储值，即为ufSCR实时氨储值。
进一步的，根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量，即ufSCR氨储设定值减去ufSCR实时氨储值即为需要补充的ufSCR补充氨储量，ufSCR补充氨储量的单位为g/L，ufSCR补充氨储量乘以其体积即为需要补充的NH3量，NH3量×5.425即为ufSCR补充尿素喷射量。
S216、实时获取ufSCR实时温度值，并判断ufSCR实时温度值是否大于第一设定温度阈值，若是，则执行步骤S217，若否，则执行步骤S216。
S217、控制ccSCR退出氨储闭环模式同时进入转化效率模式，且ufSCR保持氨储闭环模式，执行步骤S218。
在控制ccSCR进入转化效率模式之后，获取ccSCR的实时NOx转化效率和目标NOx转化效率，并根据所述实时NOx转化效率和所述目标NOx转化效率，确定ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量。
其中，ccSCR的实时NOx转化效率可以但不限于根据NOx值采用现有手段计算得到，本实施例对具体计算方式不作任何限制；目标NOx转化效率可以但不限于由本领域技术人员根据后处理系统实际排放需求进行选择设置，本实施例对其不作特殊限制。
具体的，如图4的 ccSCR实时尿素喷射量的原理结构图所示，将实时NOx转化效率和目标NOx转化效率做差，得到NOx转化效率差值，NOx转化效率差值乘以调节因子后，再乘以ANR=1的尿素喷射量得到闭环尿素喷射量，闭环尿素喷射量加上目标NOx转化效率乘以ANR=1的尿素喷射量的结果，最终得到ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量。
调节因子可以通过预先标定MAP进行确定，调节因子用于更好的反馈出NOx转化效率的差值，可知的取调节因子小于1，以保证不会对NOx转化效率超调。
ANR代表预设氨氮比，ANR用来衡量尿素喷射量与氮氧化物NOx的比例关系，本实施例中取ANR=1时的尿素喷射量。
将实时NOx转化效率和目标NOx转化效率做差，即目标NOx转化效率减去实时NOx转化效率做差，可以理解的是，得到的NOx转化效率差值可以为正值或负值，则在本实施例中保留得到的NOx转化效率差值的正负号。也就是说，若NOx转化效率差值为负值，则计算得到的闭环尿素喷射量为负值，进一步目标NOx转化效率乘以ANR=1的尿素喷射量与为负值的闭环尿素喷射量相加，最终得到ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量。
S218、判断实时获取到的所述ufSCR实时温度值是否小于第二设定温度阈值，若是，则执行步骤S219，若否，则执行步骤S218。
S219、控制ccSCR再次进入氨储闭环模式，且ufSCR保持氨储闭环模式，执行步骤S216。
由于ccSCR更靠近涡轮机出口，在低温低负荷工况下，ccSCR可以快速提高载体温度，相较于ufSCR能够更早地达到尿素起喷温度，从而降低低温工况的NOx排放，因此ccSCR主要在低温低负荷工况下承担转化NOx的作用，当后处理温度升高后ufSCR转化NOx的能力增强，此时ccSCR进入转化效率模式，即对NOx保持一定转化能力，剩余的NOx由ufSCR转化。
本发明实施例的技术方案，后处理为双喷SCR架构时，ccSCR系统基于氨储闭环加效率模式计算尿素喷射量，ufSCR系统基于氨储闭环计算尿素喷射量，根据SCR温度和空速选出当前工况下的氨储设定值，发动机电子控制单元ECU内实时计算当前时刻的实时氨储值，通过加喷或减喷尿素调节当前时刻的实时氨储值来跟随氨储设定值实现氨储闭环。ccSCR主要用于低温低负荷工况时对NOx进行转化，后处理温度升高后，ccSCR保持一定NOx转化能力，ufSCR负责转化大部分NOx，能够保证两级尿素喷嘴按照转化NOx所需的尿素喷射量进行喷射，降低了冷启动时尾排NOx，避免尾排出现氨泄露。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种尿素喷射量计算装置的结构示意图。如图5所示，该尿素喷射量计算装置包括：
氨储设定值确定模块310，用于执行在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；
实时氨储值确定模块320，用于执行实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；
尿素喷射量确定模块330，用于执行根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。
可选的，所述尿素喷射量计算装置还包括：
MAP标定模块，用于执行基于ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，以及，基于ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP；
根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值，具体为：
根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速查ccSCR氨储设定值MAP确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速查ufSCR氨储设定值MAP确定ufSCR氨储设定值。
可选的，在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值，具体用于：
在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值后，控制ccSCR进入氨储闭环模式，并获取ccSCR的ccSCR实时氨储值；
在所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值后，控制ufSCR进入氨储闭环模式，并获取ufSCR的ufSCR实时氨储值。
可选的，尿素喷射量计算装置还包括：
第一模式切换模块，用于执行在控制ccSCR和ufSCR均进入氨储闭环模式之后，实时获取ufSCR实时温度值，并根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式。
可选的，根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式，具体用于：
若所述ufSCR实时温度值大于第一设定温度阈值时，则控制ccSCR退出氨储闭环模式同时进入转化效率模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式；
在控制ccSCR进入转化效率模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式后，若实时获取到的所述ufSCR实时温度值小于第二设定温度阈值时，则控制ccSCR再次进入氨储闭环模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式；
其中，所述第一设定温度阈值大于所述第二设定温度阈值。
可选的，所述尿素喷射量计算装置还包括：
第二模式切换模块，用于执行获取ccSCR的实时NOx转化效率和目标NOx转化效率，并根据所述实时NOx转化效率和所述目标NOx转化效率，确定ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量。
可选的，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值，具体用于：
根据获取到的ccSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定ccSCR实时氨储值；以及，
根据获取到的ufSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定ufSCR实时氨储值。
本发明实施例所提供的尿素喷射量计算装置可执行本发明任意实施例所提供的尿素喷射量计算方法，具备执行尿素喷射量计算方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的车辆410的结构示意图。车辆包括旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。车辆还可以包括表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图6所示，车辆410包括至少一个处理器411，以及与至少一个处理器411通信连接的存储器，如只读存储器（ROM 412）、随机访问存储器（RAM 413）等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器411可以根据存储在只读存储器（ROM 412）中的计算机程序或者从存储单元418加载到随机访问存储器（RAM 413）中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 413中，还可存储车辆410操作所需的各种程序和数据。处理器411、ROM 412以及RAM 413通过总线414彼此相连。I/O（输入/输出）接口415也连接至总线414。
车辆410中的多个部件连接至I/O接口415，包括：输入单元416，例如键盘、鼠标等；输出单元417，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元418，例如磁盘、光盘等；以及通信单元419，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元419允许车辆410通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器411可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器411的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器411执行上文所描述的各个方法和处理，例如尿素喷射量计算方法。
在一些实施例中，尿素喷射量计算方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元418。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 412和/或通信单元419而被载入和/或安装到车辆410上。当计算机程序加载到RAM 413并由处理器411执行时，可以执行上文描述的尿素喷射量计算方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器411可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行尿素喷射量计算方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在车辆上实施此处描述的系统和技术，该车辆具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给车辆。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
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 (10)

1.一种尿素喷射量计算方法，应用于双喷SCR系统，其特征在于，包括：
在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；
实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；
根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。
2.根据权利要求1所述的尿素喷射量计算方法，其特征在于，所述尿素喷射量计算方法还包括：
基于ccSCR样本温度值和ccSCR样本空速标定得到ccSCR氨储设定值MAP，以及，基于ufSCR样本温度值和ufSCR样本空速标定得到ufSCR氨储设定值MAP；
根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值，包括：
根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速查ccSCR氨储设定值MAP确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速查ufSCR氨储设定值MAP确定ufSCR氨储设定值。
3.根据权利要求1所述的尿素喷射量计算方法，其特征在于，在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值，包括：
在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值后，控制ccSCR进入氨储闭环模式，并获取ccSCR的ccSCR实时氨储值；
在所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值后，控制ufSCR进入氨储闭环模式，并获取ufSCR的ufSCR实时氨储值。
4.根据权利要求3所述的尿素喷射量计算方法，其特征在于，所述尿素喷射量计算方法还包括：
在控制ccSCR和ufSCR均进入氨储闭环模式之后，实时获取ufSCR实时温度值，并根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式。
5.根据权利要求4所述的尿素喷射量计算方法，其特征在于，根据所述ufSCR实时温度值判断ccSCR和ufSCR保持或退出氨储闭环模式，包括：
若所述ufSCR实时温度值大于第一设定温度阈值时，则控制ccSCR退出氨储闭环模式同时进入转化效率模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式；
在控制ccSCR进入转化效率模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式后，若实时获取到的所述ufSCR实时温度值小于第二设定温度阈值时，则控制ccSCR再次进入氨储闭环模式，且控制ufSCR保持氨储闭环模式；
其中，所述第一设定温度阈值大于所述第二设定温度阈值。
6.根据权利要求5所述的尿素喷射量计算方法，其特征在于，在控制ccSCR进入转化效率模式之后，还包括：
获取ccSCR的实时NOx转化效率和目标NOx转化效率，并根据所述实时NOx转化效率和所述目标NOx转化效率，确定ccSCR在转化效率模式下的ccSCR实时尿素喷射量。
7.根据权利要求1所述的尿素喷射量计算方法，其特征在于，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值，包括：
根据获取到的ccSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定ccSCR实时氨储值；以及，
根据获取到的ufSCR催化剂上吸附氨储量和各个反应消耗的氨储量确定ufSCR实时氨储值。
8.一种尿素喷射量计算装置，应用于双喷SCR系统，其特征在于，包括：
氨储设定值确定模块，用于执行在发动机启动后，获取双喷SCR系统的ccSCR当前温度值、ccSCR空速、ufSCR当前温度值和ufSCR空速，并根据所述ccSCR当前温度值和所述ccSCR空速确定ccSCR氨储设定值，以及根据所述ufSCR当前温度值和所述ufSCR空速确定ufSCR氨储设定值；
实时氨储值确定模块，用于执行实时获取ccSCR起喷温度值和ufSCR起喷温度值，并在所述ccSCR起喷温度值达到第一起喷温度阈值，以及所述ufSCR起喷温度值达到第二起喷温度阈值时，分别获取ccSCR的ccSCR实时氨储值和ufSCR的ufSCR实时氨储值；
尿素喷射量确定模块，用于执行根据所述ccSCR氨储设定值和所述ccSCR实时氨储值确定ccSCR补充尿素喷射量，以及根据所述ufSCR氨储设定值和所述ufSCR实时氨储值确定ufSCR补充尿素喷射量。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的尿素喷射量计算方法。
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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的尿素喷射量计算方法。
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