CN117869048A - 一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法和相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法和相关装置，涉及发动机后处理系统领域；实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值，获取与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。由于本申请是基于实际的水解和催化还原反应计算尿素浓度实时值，计算过程不受尿素箱中气泡的影响，确保了尿素浓度实时值的准确性，因此，即使尿素箱出现气泡，也能根据尿素浓度实时值准确地确定出尿素浓度测量值是否可信。
Description
技术领域
本申请涉及发动机后处理系统领域，特别是涉及一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法和相关装置。
背景技术
在柴油机SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)后处理系统中，当排气温度达到一定值后，通过尿素箱中的尿素喷嘴向柴油机排气管中喷射浓度为32.5％的尿素水溶液，尿素水溶液经水解生成的氨与尾气中的有害气体NOx进行催化还原反应，可降低柴油机排气污染物对大气环境的危害。
目前，通常通过安装到尿素箱的尿素品质传感器实时测量尿素浓度，以确定尿素喷嘴喷射的尿素浓度是否达到32.5％的浓度要求。但是，尿素箱中可能会出现大量的气泡，气泡附着到尿素品质传感器探头的表面，导致尿素品质传感器测量的尿素浓度测量值不准确。
因此，目前急需一种能够确定尿素品质传感器测量值是否可信的方法。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法和相关装置，用于确定尿素品质传感器测量值是否可信，其技术方案如下：
一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，包括：
实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量；
根据所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量，计算所述水解消耗的尿素浓度实时值；
获取与所述尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，所述尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到；
根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
可选的，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，包括：
实时获取向所述SCR后处理系统喷射尿素的尿素喷嘴的喷射周期和喷嘴占空比；
根据所述喷射周期和所述喷嘴占空比，计算所述尿素实际喷射量；
实时获取所述SCR后处理系统中催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量；
根据所述催化器入口的NOx量和所述催化器出口的NOx量，计算所述NOx实际消耗量。
可选的，所述根据所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量，计算所述水解消耗的尿素浓度实时值，包括：
获取预先建立的尿素浓度计算模型，其中，所述尿素浓度计算模型是基于所述水解和所述催化还原反应中的实际化学反应方程建立的模型；
将所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量代入所述尿素浓度计算模型，得到计算出的所述尿素浓度实时值。
可选的，所述尿素浓度计算模型为：
其中，所述mact为所述尿素实际喷射量，所述ρAdblue为标准尿素浓度，所述mNOx为所述NOx实际消耗量，所述ε为所述催化还原反应中氨与NOx的质量比，所述ρact为所述尿素浓度实时值。
可选的，所述根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信，包括：
计算所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值的正向差值；
在预设的积分周期对所述正向差值进行积分，得到积分值；
根据所述积分值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
可选的，所述根据所述积分值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信，包括：
判断所述积分值是否大于预设的积分阈值；
若是，则确定所述尿素浓度测量值不可信；
若否，则确定所述尿素浓度测量值可信。
可选的，所述实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，包括：
在达到预设条件后，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，其中，所述预设条件包括：发动机正常启动、NOx传感器准备就绪和尿素喷嘴正常喷射尿素；
在所述根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信之前，还包括：
判断所述尿素浓度实时值在预设时长内的波动值是否小于预设的波动阈值，其中，在所述波动值小于所述预设的波动阈值的情况下，执行所述根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
一种尿素品质传感器测量值的可信性监控装置，包括：
实时消耗值获取单元，用于实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量；
实时浓度值计算单元，用于根据所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量，计算所述水解消耗的尿素浓度实时值；
实时测量值获取单元，用于获取与所述尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，所述尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到；
可信性判断单元，用于根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
一种电子设备，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如上述任一项所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的各个步骤。
一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的各个步骤。
经由上述的技术方案可知，本申请提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值，获取与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。由于本申请是基于实际的水解和催化还原反应计算尿素浓度实时值，计算过程不受尿素箱中气泡的影响，确保了尿素浓度实时值的准确性，因此，即使尿素箱出现气泡，也能根据尿素浓度实时值准确地确定出尿素浓度测量值是否可信。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的流程示意图；
图2为根据尿素浓度计算模型计算出的尿素浓度实时值随时间变化的曲线示意图；
图3为尿素品质传感器可信性监控策略仿真图；
图4为本申请实施例提供的另一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种尿素品质传感器测量值的可信性监控装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的电子设备的硬件结构框图。
具体实施方式
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，都属于本申请保护的范围。
在实际应用中，尿素箱中安装有尿素品质传感器，可以根据尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值决定尿素喷嘴实际应该喷射多少尿素，而尿素品质传感器探头受到尿素箱内气泡的影响，导致尿素浓度测量值可能不准确，进而导致尿素出现少喷射或者过喷射的情况，使得NOx排放超标或者尿素结晶。为此，需要确定尿素品质传感器测量值是否可信。
本案发明人在初步阶段的思路中想到，可以当检测到尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值跳变时，获取整车环境温度信号和尿素箱温度信号在预设时间段内的变化情况，基于整车环境温度信号和尿素箱温度信号在预设时间段内的变化量判断尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
但是，上述方案存在以下缺点：第一，整车环境温度信号和尿素箱温度信号的变化很慢，导致上述方案的实时性较差；第二，尿素箱中气泡的出现不仅是由于尿素箱温度变化导致，更重要的一个原因是车辆行驶颠簸，上述初步阶段的方案不能解决因车辆行驶颠簸原因导致的尿素浓度测量值不准确的问题。
鉴于上述缺点，本案发明人进行了进一步深入研究，最终提出了一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，接下来通过下述实施例对本申请提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法进行详细介绍。
请参阅图1，示出了本申请实施例提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的流程示意图，该尿素品质传感器测量值的可信性监控方法可以包括：
步骤S101、实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量。
本领域技术人员应当理解，当排气温度达到一定值，尿素会被喷入排气中进行水解产生氨，氨再与NOx进行催化还原反应得到氮气和水。
考虑到在实际的化学反应中，尿素实际喷射量、尿素浓度值、NOx实际消耗量具有一定的关联关系，为此，本实施例可以实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量。
在一种可能的实现方式中，“实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量”的过程可以包括：实时获取向SCR后处理系统喷射尿素的尿素喷嘴的喷射周期和喷嘴占空比，根据喷射周期和喷嘴占空比，计算尿素实际喷射量。
这里，喷嘴占空比可以反映尿素喷嘴在一个喷射周期内喷射尿素的占比情况，喷嘴占空比越大，则尿素实际喷射量越大，反之，喷嘴占空比越小，则尿素实际喷射量越小。
而喷射周期也会对尿素实际喷射量产生影响，因此，本实施例可以根据喷射周期和喷嘴占空比计算尿素实际喷射量。
当然，除了上述根据尿素喷嘴的喷射周期和喷嘴占空比计算尿素实际喷射量的方式外，本实施例还可以采用其他方式得当尿素实际喷射量，例如通过传感器测量的方式或者计算尿素箱中尿素容积的方式等等，本申请对此不进行具体限定。
可选的，上述“实时获取在SCR后处理系统中进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量”的过程可以包括：实时获取SCR后处理系统中催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量，根据催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量，计算NOx实际消耗量。
应当理解，在催化器中进行催化还原反应会消耗NOx，使得催化器入口的NOx量必然少于催化器出口的NOx量，为此，本实施例可以根据催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量，计算NOx实际消耗量，具体的，将催化器入口的NOx量减去催化器出口的NOx量，即可以得到NOx实际消耗量。
步骤S102、根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值。
在上一步骤中，本实施例可以实时获取尿素实际喷射量和对应的NOx实际消耗量，而尿素实际喷射量、NOx实际消耗量与尿素浓度值具有一定的关联关系，因此，本步骤可以根据实时获取的尿素实际喷射量和对应的NOx实际消耗量，计算出水解消耗尿素的尿素浓度值。为了与下文尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值进行区分，本实施例将计算出的尿素浓度值记为尿素浓度实时值。
值得注意的是，在SCR中水解和催化还原反应都是持续发生的过程，而在实际应用中，各个时刻消耗的尿素实际喷射量、NOx实际消耗量可能不同，因此各个时刻计算出的尿素浓度实时值可能不同。
步骤S103、获取与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到。
具体的，在步骤S101实时获取尿素实际喷射量和NOx实际消耗量的同时，本实施例还会实时获取尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值。这里，“与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值”是指与尿素浓度实时值同一时刻获取的尿素浓度测量值。
这里，尿素品质传感器能够输出尿素浓度测量值的原因是：尿素品质传感器为一种基于声学原理的传感器，根据超声波在不同介质中速度不同，通过测量声波在一个固定距离内，声波信号的发射与反射接收所用的时间，测量在液体中的声速，从而得到尿素浓度测量值。
步骤S104、根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器测量的尿素浓度测量值是否可信。
本申请提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值，获取与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。由于本申请是基于实际的水解和催化还原反应计算尿素浓度实时值，计算过程不受尿素箱中气泡的影响，确保了尿素浓度实时值的准确性，因此，即使尿素箱出现气泡，也能根据尿素浓度实时值准确地确定出尿素浓度测量值是否可信。
在本申请的一些实施例中，对上述步骤S102中“根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值”的过程进行介绍。
在本实施例中，可以基于水解和催化还原反应中的实际化学反应方程建立尿素浓度计算模型，建立过程如下：
首先，确定水解方程。尿素进入排气中进行水解的化学反应方程为：(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2。
由于氨的摩尔质量为尿素的摩尔质量为/>那么基于上述的水解方程，结合质量守恒方程可以得到尿素与氨的质量之比为：即水解消耗的尿素(这里是指纯尿素)的质量为
假设尿素喷嘴喷射的尿素水溶液为标准尿素浓度32.5％，那么水解消耗的标准尿素浓度下的尿素水溶液的质量为
接着，确定催化还原反应方程。氨与NOx进行催化还原的化学反应方程包括以下三个方程：方程1为4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O；方程2为4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O；方程3为4NH3+3NO2→3.5N2+6H2O。
上述方程1为标准反应，方程2为快反应，方程3为慢反应，三个反应的强弱与NOx中NO2所占比例强相关。
假设进行催化还原反应的氨与NOx的质量比为则当喷入SCR的尿素不存在氨泄漏时，理论上反应需要的尿素水溶液的质量为：其中，mInNOx表示催化器入口的NOx量，mOutNOx表示催化器出口的NOx量，如上文介绍，mInNOx-mOutNOx表示NOx实际消耗量。
应当理解，尿素喷嘴喷射尿素的浓度可能不是标准尿素浓度，假设在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量(即尿素喷嘴喷射尿素的尿素实际喷射量)为mact，则根据安平衡原理得到的尿素浓度计算模型为：
式中，mact为尿素实际喷射量，ρAdblue为标准尿素浓度32.5％，mNOx为NOx实际消耗量，ε为催化还原反应中氨与NOx的质量比，取值为0.43，ρact为尿素浓度实时值。
在建立了尿素浓度计算模型的情况下，可以基于尿素浓度计算模型计算得到尿素浓度实时值。具体的，“根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值”的过程可以包括：获取预先建立的尿素浓度计算模型，将尿素实际喷射量和NOx实际消耗量代入尿素浓度计算模型，得到计算出的尿素浓度实时值。
例如，参见图2所示，为根据尿素浓度计算模型计算出的尿素浓度实时值随时间变化的曲线示意图，图2横坐标为时间，纵坐标为尿素浓度实时值。
由于本实施例是根据实际的催化还原反应中消耗的NOx量来计算尿素浓度实时值(即实际尿素浓度)，而催化还原反应和水解反应均不会受到尿素箱中气泡的影响，因此，采用本实施例提供的方法计算出的尿素浓度实时值更准确。
在本申请的另一些实施例中，对上述步骤S104“根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信”的过程进行介绍。
在一可选实施例中，可以根据一个时刻计算出的尿素浓度实时值和对应的尿素浓度测量值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
考虑到一个时刻计算出的尿素浓度实时值可能会有误差，为了避免单个时刻的尿素浓度实时值有误差的情况下，对最终的判断结果造成不利影响，优选的，本实施例“根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信”的过程可以包括：计算尿素浓度测量值和尿素浓度实时值的正向差值，在预设的积分周期对正向差值进行积分，得到积分值，根据积分值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
上述正向差值是指大于或等于0的差值，具体的，若尿素浓度测量值大于或等于尿素浓度实时值，则正向差值＝尿素浓度测量值-尿素浓度实时值；若尿素浓度测量值小于尿素浓度实时值，则正向差值＝尿素浓度实时值-尿素浓度测量值。
上述“根据积分值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信”的过程可以包括：判断积分值是否大于预设的积分阈值，若是，则确定尿素浓度测量值不可信，若否，则确定尿素浓度测量值可信。
可选的，本实施例可以通过计时器进行计时，计时器从0开始计时，同时开始对正向差值进行积分，当计时器达到积分周期时停止积分，得到积分值。以积分周期为100s为例，则本实施例可以自计时器从0开始积分同时计时，当计时达到100s时停止积分，得到一个积分值，并将积分值与预设的积分阈值(例如300)进行比较，若积分值大于积分阈值，则说明尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值存在偏差，此时报出尿素品质传感器不可信故障，反之，若积分值不大于积分阈值，说明尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值不存在偏差，那么确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值可信。此后，将计时器清零，然后重新开始新一个周期的积分和计时。
参见图3所示，为尿素品质传感器可信性监控策略仿真图，(a)为尿素浓度测量值和尿素浓度实时值的示意图，(b)为积分周期的示意图，两条竖线之间为一个积分周期，(c)为积分周期内的积分值和积分阈值的示意图。如图3的(b)所示，一个积分周期为100s，如图3的(c)所示，在时间为1000～1100的积分周期内，积分值大于预设的积分阈值，此时确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值不可信，除此之外的其他积分周期内，积分值均小于积分阈值，那么可以确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值可信。
综上，本实施例通过统计一段时间内尿素浓度测量值与尿素浓度实时值之间的正向差值，基于正向差值计算出的积分值来判断尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信，相比于通过单个时刻的正向差值进行判断的方式，本实施例的判断结果更可靠。
在本申请的又一些实施例中，为了避免出现步骤S101获取不到尿素实时喷射量和NOx消耗量，或者获取到错误的尿素实时喷射量和NOx消耗量的情况发生，本实施例可以在达到预设条件后，再实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量。
可选的，预设条件包括：发动机正常启动、NOx传感器准备就绪(即能够测量排气中NOx浓度)和尿素喷嘴正常喷射尿素。
进一步，在实时获取到尿素实际喷射量和NOx实际消耗量后，可以按照上述公式(1)计算得到尿素浓度实时值。
应当理解，在实际应用中，根据公式(1)计算尿素浓度实时值时，可能出现尿素浓度实时值波动较大的情况，该情况可能是因为计算出的尿素浓度实时值不准确，或者整体系统不稳定导致，若此时根据尿素浓度实时值确定尿素浓度测量值是否可信，极有可能会出现判断错误的情况。
为了提高判断结果的准确性和可靠性，优选的，本实施例可以先判断根据公式(1)计算出的尿素浓度实时值在预设时长内的波动值是否小于预设的波动阈值，例如判断计算出的尿素浓度实时值在20s内的波动是否低于1％，若是，则后续可以按照步骤S104确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
参见图4，为本申请实施例提供的另一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
步骤S201、判断是否达到预设条件，若是，执行步骤S202。
具体的，本实施例可以在需要对尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值进行可信性监控时，判断是否达到预设条件，若是，则执行步骤S202，若否，则等待一段时间后重新判断是否达到预设条件，直至达到预设条件后，执行步骤S202。
可选的，预设条件包括：发动机正常启动、NOx传感器准备就绪(即能够测量排气中NOx浓度)和尿素喷嘴正常喷射尿素。
当然，预设条件还可以为其他，本申请对此不进行具体限定。
步骤S202、利用预先建立的尿素浓度计算模型计算尿素浓度实时值。
具体的，本实施例实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，然后将尿素实际喷射量和NOx实际消耗量代入尿素浓度计算模型，得到计算出的尿素浓度实时值。
需要说明的是，本步骤计算尿素浓度实时值的过程是持续性进行的，因此在多个时刻可以计算出多个尿素浓度实时值。
步骤S203、判断尿素浓度实时值是否稳定，若是，执行步骤S204。
具体的，本实施例可以判断尿素浓度实时值在预设时长内的波动值是否小于预设的波动阈值，若是，说明尿素浓度实时值稳定，那么执行步骤S204，若否，说明尿素浓度实时值还未稳定，那么继续计算尿素浓度实时值，直至尿素浓度实时值稳定后再进入步骤S204。
步骤S204、计时器T开始计时，并在计时过程中对正向差值进行积分。
这里，正向差值是指尿素浓度测量值和尿素浓度实时值的差值的绝对值。
步骤S205、判断计时器T是否达到积分周期，若是，执行步骤S206。
具体的，若计时器T达到积分周期，则结束积分，得到本积分周期下的积分值，然后执行步骤S206；若计时器T未达到积分周期，则继续积分，直至达到积分周期后，执行步骤S206。
步骤S206、判断积分值是否大于积分阈值，若是，则确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值不可信，若否，则计时器T清零，开启下一个积分周期的积分和计时。
在上述本实施例中，能够在系统整体稳定后，再根据SCR中消耗的NOx来估算实际尿素浓度(即尿素浓度实时值)，进一步根据尿素浓度实时值判断尿素品质传感器测量值的可信性，即使尿素箱中存在气泡导致尿素浓度跳变，仍能准确地判断出尿素品质传感器测量值是否可信，为后续尿素喷嘴喷射尿素提供了有效依据，避免了尿素出现少喷射或过喷射的情况，体验更好。
本申请实施例还提供了一种尿素品质传感器测量值的可信性监控装置，下面对本申请实施例提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控装置进行描述，下文描述的尿素品质传感器测量值的可信性监控装置与上文描述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法可相互对应参照。
请参阅图5，示出了本申请实施例提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控装置的结构示意图，如图5所示，该尿素品质传感器测量值的可信性监控装置可以包括：实时消耗值获取单元11、实时浓度值计算单元12、实时测量值获取单元13和可信性判断单元14。
实时消耗值获取单元11，用于实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量。
实时浓度值计算单元12，用于根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值。
实时测量值获取单元13，用于获取与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到。
可信性判断单元14，用于根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
在一种可能的实现方式中，上述实时消耗值获取单元实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量的过程可以包括：
实时获取向SCR后处理系统喷射尿素的尿素喷嘴的喷射周期和喷嘴占空比；
根据喷射周期和喷嘴占空比，计算尿素实际喷射量；
实时获取SCR后处理系统中催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量；
根据催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量，计算NOx实际消耗量。
在一种可能的实现方式中，上述实时浓度值计算单元根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值的过程可以包括：
获取预先建立的尿素浓度计算模型，其中，尿素浓度计算模型是基于水解和催化还原反应中的实际化学反应方程建立的模型；
将尿素实际喷射量和NOx实际消耗量代入尿素浓度计算模型，得到计算出的尿素浓度实时值。
在一种可能的实现方式中，上述尿素浓度计算模型为：其中，mact为尿素实际喷射量，ρAdblue为标准尿素浓度，mNOx为NOx实际消耗量，ε为催化还原反应中氨与NOx的质量比，ρact为尿素浓度实时值。
在一种可能的实现方式中，上述可信性判断单元根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信的过程可以包括：
计算尿素浓度测量值和尿素浓度实时值的正向差值；
在预设的积分周期对正向差值进行积分，得到积分值；
根据积分值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
在一种可能的实现方式中，上述可信性判断单元根据积分值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信的过程可以包括：
判断积分值是否大于预设的积分阈值；
若是，则确定尿素浓度测量值不可信；
若否，则确定尿素浓度测量值可信。
在一种可能的实现方式中，上述实时消耗值获取单元实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量的过程可以包括：在达到预设条件后，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，其中，预设条件包括：发动机正常启动、NOx传感器准备就绪和尿素喷嘴正常喷射尿素。
相应的，本实施例提供的尿素品质传感器测量值的可信性监控装置还可以包括：波动情况判断单元。
波动情况判断单元，用于在可信性判断单元之前，判断尿素浓度实时值在预设时长内的波动值是否小于预设的波动阈值，其中，在波动值小于预设的波动阈值的情况下，执行可信性判断单元。
本申请实施例还提供了一种电子设备。可选的，图6示出了电子设备的硬件结构框图，参照图6，该电子设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4；
在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信；
处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；
存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；
其中，存储器3存储有程序，处理器1可调用存储器3存储的程序，所述程序用于：
实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量；
根据尿素实际喷射量和NOx实际消耗量，计算水解消耗的尿素浓度实时值；
获取与尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到；
根据尿素浓度测量值和尿素浓度实时值，确定尿素品质传感器输出的尿素浓度测量值是否可信。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述尿素品质传感器测量值的可信性监控方法。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，包括：
实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量；
根据所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量，计算所述水解消耗的尿素浓度实时值；
获取与所述尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，所述尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到；
根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
2.根据权利要求1所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，包括：
实时获取向所述SCR后处理系统喷射尿素的尿素喷嘴的喷射周期和喷嘴占空比；
根据所述喷射周期和所述喷嘴占空比，计算所述尿素实际喷射量；
实时获取所述SCR后处理系统中催化器入口的NOx量和催化器出口的NOx量；
根据所述催化器入口的NOx量和所述催化器出口的NOx量，计算所述NOx实际消耗量。
3.根据权利要求1所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，所述根据所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量，计算所述水解消耗的尿素浓度实时值，包括：
获取预先建立的尿素浓度计算模型，其中，所述尿素浓度计算模型是基于所述水解和所述催化还原反应中的实际化学反应方程建立的模型；
将所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量代入所述尿素浓度计算模型，得到计算出的所述尿素浓度实时值。
4.根据权利要求3所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，所述尿素浓度计算模型为：
其中，所述mact为所述尿素实际喷射量，所述ρAdblue为标准尿素浓度，所述mNOx为所述NOx实际消耗量，所述ε为所述催化还原反应中氨与NOx的质量比，所述ρact为所述尿素浓度实时值。
5.根据权利要求1所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，所述根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信，包括：
计算所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值的正向差值；
在预设的积分周期对所述正向差值进行积分，得到积分值；
根据所述积分值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
6.根据权利要求5所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，所述根据所述积分值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信，包括：
判断所述积分值是否大于预设的积分阈值；
若是，则确定所述尿素浓度测量值不可信；
若否，则确定所述尿素浓度测量值可信。
7.根据权利要求1～6任一项所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法，其特征在于，所述实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，包括：
在达到预设条件后，实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量，其中，所述预设条件包括：发动机正常启动、NOx传感器准备就绪和尿素喷嘴正常喷射尿素；
在所述根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信之前，还包括：
判断所述尿素浓度实时值在预设时长内的波动值是否小于预设的波动阈值，其中，在所述波动值小于所述预设的波动阈值的情况下，执行所述根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
8.一种尿素品质传感器测量值的可信性监控装置，其特征在于，包括：
实时消耗值获取单元，用于实时获取在SCR后处理系统中进行水解消耗的尿素实际喷射量，以及进行催化还原反应消耗的NOx实际消耗量；
实时浓度值计算单元，用于根据所述尿素实际喷射量和所述NOx实际消耗量，计算所述水解消耗的尿素浓度实时值；
实时测量值获取单元，用于获取与所述尿素浓度实时值相对应的尿素浓度测量值，其中，所述尿素浓度测量值由尿素品质传感器测量得到；
可信性判断单元，用于根据所述尿素浓度测量值和所述尿素浓度实时值，确定所述尿素品质传感器输出的所述尿素浓度测量值是否可信。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～7任一项所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的各个步骤。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～7任一项所述的尿素品质传感器测量值的可信性监控方法的各个步骤。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410053480.1A CN117869048A (zh) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 一种尿素品质传感器测量值的可信性监控方法和相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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