CN112483225B - 一种降低scr氨消耗量的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机领域，公开一种降低SCR氨消耗量的方法及设备，该降低SCR氨消耗量的方法，包括：在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值；根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。用于在保证排放法规限值的同时，降低氨消耗量。
Description
技术领域
本发明涉及发动机的技术领域，特别涉及一种降低SCR氨消耗量的方法及设备。
背景技术
SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)需要的是纯氨气，对于SCR来讲，尿素运行费用最高，氨水次之，液氨最便宜。但是，液氨最危险，尿素最安全。尿素热解成氨气的重量转化率为1.76:1，也就是说1.76kg尿素可以转化为1kg氨气。氨水的氨浓度仅仅是20～25％，所以便宜，而液氨会比尿素贵很多。
在我国，尿素作为SCR还原剂的项目逐步在增多，主要原因就是安全。但是目前SCR存在尿素消耗量相对较多，NH3泄漏相对较大的情况，增加了SCR反应过程中的成本。
发明内容
本发明公开了一种降低SCR氨消耗量的方法及设备，用于在保证排放法规限值的同时，降低氨消耗量。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供的一种降低SCR氨消耗量的方法，包括：
在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值；
根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
在转化氮氧化物的过程中，对各个工况点WHSC、ESC、NRSC或自己定义的稳态工况点的实际氨氮消耗比进行测量，然后将实际氨氮消耗比由小到大排序，实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的，因此让实际氨氮消耗比越小的点，氮氧化物转化率越高，则会使得氨消耗量越小；这里的氮氧化物转化率甚至用到该点的极限转化率，从而充分发挥该点的潜力，从小到大以此类推对不同的工况点的氮氧化物转化率进行改变，在保证排放满足法规要求的前提下，使得循环工况的综合氨消耗量达到或接近最小值。
可选地，所述第一阈值具体通过如下方式获取：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
可选地，所述第二阈值具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
可选地，通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
可选地，工况点具体通过以下方式确定：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
第二方面，本发明提供的一种降低SCR氨消耗量的设备，该设备包括：处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实行下列过程：
在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值，根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
可选地，所述处理器用于确定所述第一阈值，具体通过如下方式获取：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
可选地，所述处理器用于确定所述第二阈值，具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
可选地，所述处理器通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
可选地，所述处理器用于确定工况点，具体通过以下方式：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
第三方面，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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面一种降低SCR氨消耗量的方法。
第二方面和第三方面中任意一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种降低SCR氨消耗量的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种不同工况点的实际氨氮消耗比的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种发动机在不同工况点的实际氨氮消耗比；
图4为本发明实施例提供的另一种发动机在不同工况点的实际氨氮消耗比；
图5为本发明实施例提供的一种降低SCR氨消耗量的设备的示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种降低SCR氨消耗量的设备的示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种降低SCR氨消耗量的方法，该方法包括如下步骤：
S101：在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
在一种实施例中，在转化氮氧化物时，通过获取的氨消耗量和氮氧化物的转化率，具体地，氨消耗量是使用的氨的摩尔质量，氮氧化物的转化率是通过SCR催化剂后的氮氧化物被还原的量占SCR的反应之前的量的比例。
S102：将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值；
S103：根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
如图2所示，对各个工况点WHSC、ESC、NRSC或自己定义的稳态工况点的实际氨氮消耗比进行测量，并对各个工况点的实际氨氮消耗比由小到大排序，例如rA50<rB50<rB75<……<rA100；从实际氨氮消耗比最小点A50开始，获取工况点A50氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值，并且根据第一阈值和第二阈值确定工况点A50的氮氧化物的转化率，当确定完工况点A50后，依据各个工况点的实际氨氮消耗比由小到大，依次针对B50、B75……A100的氮氧化物的转化率。
这里需要说明的是，在转化氮氧化物的过程中，对各个工况点WHSC、ESC、NRSC或自己定义的稳态工况点的实际氨氮消耗比进行测量，然后将实际氨氮消耗比由小到大排序，实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的，因此让实际氨氮消耗比越小的点，氮氧化物转化率越高，则会使得氨消耗量越小；这里的氮氧化物转化率甚至用到该点的极限转化率，从而充分发挥该点的潜力，从小到大以此类推对不同的工况点的氮氧化物转化率进行改变，在保证排放满足法规要求的前提下，使得循环工况的综合氨消耗量达到或接近最小值。
具体地，第一阈值具体通过如下方式获取：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
这里在目标工况点进行氮氧化物进行氧化还原反应时，对氮氧化物的转化率是在一定范围内的，即存在一定的取值区间，这里选择取值区间中的上限值也就是最大值作为第一阈值。
例如，假设目标工况点以A50为例，rA50为A50工况点的氮氧化物的转化率，rA50的范围为20％≤rA50≤50％，因此这里选择50％作为A50的第一阈值。
具体地，关于第二阈值具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
这里在除去目标工况点以外的其余工况点在进行氮氧化物进行氧化还原反应时，由于每个工况点对氮氧化物的转化率是在一定范围内的，即存在一定的取值区间，这里选择取值区间中的最小值作为除去目标工况点的其余点的下限值；为了保证排放满足法规要求的前提下，在整个SCR氧化还原反应中完成对氮氧化物的100％的转化，则当除去目标工况点以外的其余点的均选取下限值时，对应的目标工况点将存在一个上限值即为第二阈值。
下面将举例对第二阈值的确定方法进行举例说明，假设目标工况点以A50为例，假设除去A50以外的其余工况点的对氮氧化物的转化率的范围分别是10％≤rB50≤50％、15％≤rB75≤70％......这里rB50和rB75选取下限值即rB50＝10％，rB75＝15％，为保证在整个SCR氧化还原反应中完成对氮氧化物的100％的转化，则rA50＝1-10％-15％＝75％，即rA50的第二阈值为75％。
上面已经确定了目标工况点的第一阈值和第二阈值，通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
为方便理解，下面对目标工况点的氮氧化物转化率的确定进行举例说明：还是以A50点为例，首先确定rA50的第一阈值，rA50为A50工况点的氮氧化物的转化率，rA50的范围为20％≤rA50≤50％，因此这里选择50％作为A50的第一阈值。其次确定rA50的第二阈值，除去A50以外的的其余工况点的对氮氧化物的转化率的范围分别是10％≤rB50≤50％、15％≤rB75≤70％......这里rB50和rB75选取下限值即rB50＝10％，rB75＝15％，为保证在整个SCR氧化还原反应中完成对氮氧化物的100％的转化，则rA50＝1-10％-15％＝75％，即rA50的第二阈值为75％。最后将A50第一阈值和第二阈值作比较，选取两者之间较小的一个作为A50的氮氧化物转化率，即rA50＝50％；其他点的氮氧化物转化率根据上述过程依次进行确定。
这里将不同工况点的氮氧化物转化率均确定完后，这样在的设计充分发挥了每个工况点的氮氧化物转化率，氮氧化物转化率越高，则在实际氨氮消耗比中，所需消耗的氨将会大大降低。
值得注意的是，工况点具体通过以下方式确定：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
下面参照图3为一种发动机类型的ESC的不同工况点；图4为另一种发动机类型的WHSC的不同工况点，不同扭矩和转速对应的实际氨氮消耗比和氮氧化物转化率的对应图，从图中至少可以明确看出，在不同工况点对应不同的实际氨氮消耗比，并且实际氨氮消耗比还是震荡变化的，这里的实际氨氮消耗比为实际的氨氮消耗摩尔比。
如图5所示，本发明实施例提供的一种降低SCR氨消耗量的设备，该设备包括：处理器301以及存储器302，其中，所述存储器302存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实行下列过程：
在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值，根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
可选地，所述处理器301用于确定所述第一阈值，具体通过如下方式获取：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
可选地，所述处理器301用于确定所述第二阈值，具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
可选地，所述处理器301通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
可选地，所述处理器301用于确定工况点，具体通过以下方式：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
如图6所示，本发明实施例提供的一种降低SCR氨消耗量的设备包括：
获取模块401，在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
转化率确定模块402，将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值，根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
在一种可能的实现方式中，转化率确定模块402，通过如下方式获取所述第一阈值：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
在一种可能的实现方式中，转化率确定模块402，所述第二阈值具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
在一种可能的实现方式中，转化率确定模块402，通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
在一种可能的实现方式中，获取模块401具体通过以下方式确定工况点：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
本发明实施例提供一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述车辆偏离报警方法的步骤。其中，可存储介质可以为非易失可存储介质。
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、***、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的方法、设备(***)、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。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种降低SCR氨消耗量的方法，其特征在于，包括：
在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值；
根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
2.根据权利要求1所述的降低SCR氨消耗量的方法，其特征在于，所述第一阈值具体通过如下方式获取：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
3.根据权利要求1所述的降低SCR氨消耗量的方法，其特征在于，所述第二阈值具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的降低SCR氨消耗量的方法，其特征在于，通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
5.根据权利要求1所述的降低SCR氨消耗量的方法，其特征在于，工况点具体通过以下方式确定：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
6.一种降低SCR氨消耗量的设备，其特征在于，该设备包括：处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实行下列过程：
在转化氮氧化物的过程中，获取每个不同工况点的实际氨氮消耗比；其中，所述实际氨氮消耗比是根据氨消耗量和氮氧化物转化率确定的；
将每个不同工况点按照实际氨氮消耗比的大小依次作为目标工况点，获取目标工况点的氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值，根据氮氧化物转化率的第一阈值和第二阈值确定目标工况点的氮氧化物的转化率。
7.根据权利要求6所述的降低SCR氨消耗量的设备，其特征在于，所述处理器用于确定所述第一阈值，具体通过如下方式获取：
将目标工况点的氮氧化物转化率的取值区间中的上限值作为第一阈值。
8.根据权利要求6所述的降低SCR氨消耗量的设备，其特征在于，所述处理器用于确定所述第二阈值，具体通过如下方式获取：
当除目标工况点以外的其余工况点的氮氧化物转化率为下限值时，对应的所述目标工况点的上限值作为第二阈值。
9.根据权利要求6-8任一项所述的降低SCR氨消耗量的设备，其特征在于，所述处理器通过以下方式确定目标工况点的氮氧化物转化率：
选取所述第一阈值和第二阈值两者中的最小值。
10.根据权利要求6所述的降低SCR氨消耗量的设备，其特征在于，所述处理器用于确定工况点，具体通过以下方式：
根据发动机在不同排气温度和不同的运行参数下确定不同的工况点。
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