CN112594044B - 后处理***老化预测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种后处理***老化预测方法及装置，方法包括实时统计SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；在SCR失效后，将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；并将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化；进而在确定后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。实现了对后处理***的老化预测，并及时提醒用户更换，降低了后处理***老化导致的排放超标。

Description

后处理***老化预测方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，更具体地说，涉及后处理***老化预测方法及装置。
背景技术
后处理***即SCR(选择性催化还原技术)***的基本工作原理是：尾气从涡轮出来后进入排气混和管，在混和管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3，在SCR***催化剂表面利用NH3还原NOX，排出N2，多余的NH3也被氧化为N2，防止泄漏。
目前，后处理***与整机默认寿命一致，没有对后处理***进行老化预测以提醒用户及时更换的策略，因此，无法提前识别后处理***老化导致的排放超标。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种后处理***老化预测方法及装置，欲实现对后处理***的老化预测，及时提醒用户更换，进而降低后处理***老化导致的排放超标。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
第一方面，提供一种后处理***老化预测方法，包括：
实时记录SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；
在发动机运行过程中，判断SCR是否失效，若是，则将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；
将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；
根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化；
在确定所述后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。
优选的，根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化，具体包括：
判断所述SCR实际受到的热老化能量是否大于预设的所述SCR的耐热老化阈值，若是，则确定所述后处理***热老化。
优选的，根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化的步骤后，还包括：
在确定所述后处理***未热老化后，判断是否发生硫中毒，若是，则进行SCR催化剂的再生，若否，则确定氨泄漏。
优选的，所述判断是否发生硫中毒，包括：
停止喷射尿素，根据SCR的上游氮氧传感器的测量值与SCR的下游氮氧传感器的测量值的差值的积分，与预设的氨储值的大小关系，确定是否发生硫中毒。
优选的，所述判断SCR是否失效，包括：
判断SCR效率是否小于预设的效率阈值，若是，则确定SCR失效，若否，则确定SCR未失效。
第二方面，提供一种后处理***老化预测装置，包括：
累积时长记录单元，用于实时记录SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；
SCR失效判断单元，用于在发动机运行过程中，判断SCR是否失效，若是，则将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；
热老化能量计算单元，用于将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；
SCR热老化判断单元，用于根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化；
SCR热老化提示单元，用于在确定所述后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。
优选的，所述SCR热老化判断单元，具体用于：
判断所述SCR实际受到的热老化能量是否大于预设的所述SCR的耐热老化阈值，若是，则确定所述后处理***热老化。
优选的，所述后处理***老化预测装置，还包括：
硫中毒判断单元，用于在确定所述后处理***未热老化后，判断是否发生硫中毒，若是，则进行SCR催化剂的再生，若否，则确定氨泄漏。
优选的，所述硫中毒判断单元判断是否发生硫中毒的过程，具体包括：
停止喷射尿素，根据SCR的上游氮氧传感器的测量值与SCR的下游氮氧传感器的测量值的差值的积分，与预设的氨储值的大小关系，确定是否发生硫中毒。
优选的，所述SCR失效判断单元判断SCR是否失效的过程，具体包括：
判断SCR效率是否小于预设的效率阈值，若是，则确定SCR失效，若否，则确定SCR未失效。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
上述技术方案提供的一种后处理***老化预测方法及装置，方法包括实时统计SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；在SCR失效后，将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；并将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化；进而在确定后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。实现了对后处理***的老化预测，并及时提醒用户更换，降低了后处理***老化导致的排放超标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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为本发明实施例提供的一种后处理***老化预测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种后处理***老化预测装置的示意图。
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。
本发明提供的后处理***老化预测方法，主要针对具有DPF(Diesel ParticulateFilter，颗粒捕捉器)存在的车辆。当车辆具有DPF时，催化剂为铜基催化剂的SCR因机械损坏、催化剂被灰分或废气污染物覆盖的失效模式发生几率极低，本发明不做考虑；认为SCR的失效模式主要由热老化和硫中毒引起。
参见图1，为本实施例提供的一种后处理***老化预测方法，该方法可以包括以下步骤：
S11：实时记录SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长。
发明人在实现本发明过程中发现SCR(即后处理***)在不同温度下，老化速率不一致；因此，本实施例预先设定不同的温度区间，在进行后处理***老化预测时，将SCR上游温度作为SCR的温度，统计SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长。
需要说明的是，记录的SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长，实际是要记录某个SCR安装到车辆上后在预设的不同温度区间内的累积时长；因此，当安装或更换SCR后，会将记录的SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长清零，开始重新统计。
S12：在发动机运行过程中，判断SCR是否失效，若是，则将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量。
判断SCR是否失效，具体可以为：判断SCR效率是否小于预设的效率阈值，若是，则确定SCR失效，若否，则确定SCR未失效。本实施例中，SCR效率具体值的是单位时间内：(N1-N2)的积分/N1的积分。N1表示SCR上游氮氧浓度传感器的测量值，N2表示SCR下游氮氧浓度传感器的测量值。
S13：将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量。
在一个具体实施例中，预设的温度区间可以为(-∞，500]、(500,550]、(550,600]和(600,650]，分别对应老化速率为V1，V2，V3，V4。记录的SCR上游温度在预设的(-∞，500]、(500,550]、(550,600]和(600,650]内的累积时长分别为T1，T2，T3，T4；则SCR实际受到的热老化能量＝V1×T1+V2×T2+V3×T3+V4×T4。
S14：根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化。
具体的，可以判断SCR实际受到的热老化能量是否大于预设的SCR的耐热老化阈值，若是，则确定后处理***热老化。
S15：在确定后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。
具体可以通过车辆上的显示屏通过图文方式进行后处理***更换提示，还可以通过相应的指示灯进行后处理***更换提示，本发明对于具体的提示方式不做限定，只要是可以进行后处理***更换提示，都属于本发明的保护范围。
本实施例提供的上述后处理***老化预测方法，实时统计SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；在SCR失效后，将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；并将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化；进而在确定后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。实现了对后处理***的老化预测，并及时提醒用户更换，降低了后处理***老化导致的排放超标。
在一些具体实施例中，在步骤S14之后，还包括：在确定后处理***未热老化后，判断是否发生硫中毒，若是，则进行SCR催化剂的再生，若否，则确定氨泄漏。判断是否发生硫中毒的步骤，包括：停止喷射尿素，根据(N1-N2)的积分与预设的氨储值的大小关系，确定是否发生硫中毒。N1表示SCR上游氮氧浓度传感器的测量值，N2表示SCR下游氮氧浓度传感器的测量值。
在一些具体实施例中，还可以在每个驾驶循环结束后，根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化。进而在后处理***热老化后，及时提示用户更换后处理***，减少因后处理***故障引起的限扭限速，给用户带来的经济损失和安全隐患。一个及时循环具体指的是由发动机启动、运行、发动机停机和从发动机停机至发动机下次启动前的时间组成的连续过程。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
参见图2，为本实施例提供的一种后处理***老化预测装置，该装置包括：累积时长记录单元21、SCR失效判断单元22、热老化能量计算单元23、SCR热老化判断单元24和SCR热老化提示单元25。
累积时长记录单元21，用于实时记录SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长。
SCR失效判断单元22，用于在发动机运行过程中，判断SCR是否失效，若是，则将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量。
热老化能量计算单元23，用于将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量。
SCR热老化判断单元24，用于根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化。
SCR热老化提示单元25，用于在确定后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。
本实施例提供的上述后处理***老化预测装置，包括累积时长记录单元21、SCR失效判断单元22、热老化能量计算单元23、SCR热老化判断单元24和SCR热老化提示单元25。累积时长记录单元21实时统计SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；SCR失效判断单元22在确定SCR失效后，将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；热老化能量计算单元23将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；SCR热老化判断单元24根据SCR实际受到的热老化能量与预设的SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定后处理***是否热老化；SCR热老化提示单元25在确定后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。实现了对后处理***的老化预测，并及时提醒用户更换，降低了后处理***老化导致的排放超标。
在一些具体实施例中，SCR热老化判断单元24，具体用于：判断SCR实际受到的热老化能量是否大于预设的SCR的耐热老化阈值，若是，则确定后处理***热老化。
在一些具体实施例中，后处理***老化预测装置，还包括：硫中毒判断单元，用于在确定后处理***未热老化后，判断是否发生硫中毒，若是，则进行SCR催化剂的再生，若否，则确定氨泄漏。
在一些具体实施例中，硫中毒判断单元判断是否发生硫中毒的过程，具体包括：停止喷射尿素，根据SCR的上游氮氧传感器的测量值与SCR的下游氮氧传感器的测量值的差值的积分，与预设的氨储值的大小关系，确定是否发生硫中毒。
在一些具体实施例中，SCR失效判断单元22判断SCR是否失效的过程，具体包括：判断SCR效率是否小于预设的效率阈值，若是，则确定SCR失效，若否，则确定SCR未失效。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在本文中，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，且本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合。
对本发明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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (8)

1.一种后处理***老化预测方法，其特征在于，包括：
实时记录SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；
在发动机运行过程中，判断SCR是否失效，若是，则将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；所述判断SCR是否失效，包括：判断SCR效率是否小于预设的效率阈值，若是，则确定SCR失效，若否，则确定SCR未失效；所述SCR效率通过单位时间内SCR上游氮氧浓度传感器的测量值与单位时间内SCR下游氮氧浓度传感器的测量值计算得到；
将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；
根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化；
在确定所述后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。
2.根据权利要求1所述的后处理***老化预测方法，其特征在于，根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化，具体包括：
判断所述SCR实际受到的热老化能量是否大于预设的所述SCR的耐热老化阈值，若是，则确定所述后处理***热老化。
3.根据权利要求1所述的后处理***老化预测方法，其特征在于，根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化的步骤后，还包括：
在确定所述后处理***未热老化后，判断是否发生硫中毒，若是，则进行SCR催化剂的再生，若否，则确定氨泄漏。
4.根据权利要求3所述的后处理***老化预测方法，其特征在于，所述判断是否发生硫中毒，包括：
停止喷射尿素，根据SCR的上游氮氧传感器的测量值与SCR的下游氮氧传感器的测量值的差值的积分，与预设的氨储值的大小关系，确定是否发生硫中毒。
5.一种后处理***老化预测装置，其特征在于，包括：
累积时长记录单元，用于实时记录SCR上游温度在预设的不同温度区间内的累积时长；
SCR失效判断单元，用于在发动机运行过程中，判断SCR是否失效，若是，则将各个温度区间内的累积时长，与预设的各个温度区间对应的老化速率相乘，得到各个温度区间的热老化能量；所述SCR失效判断单元判断SCR是否失效的过程，具体包括：判断SCR效率是否小于预设的效率阈值，若是，则确定SCR失效，若否，则确定SCR未失效；所述SCR效率通过单位时间内SCR上游氮氧浓度传感器的测量值与单位时间内SCR下游氮氧浓度传感器的测量值计算得到；
热老化能量计算单元，用于将各个温度区间的热老化能量相加，得到SCR实际受到的热老化能量；
SCR热老化判断单元，用于根据所述SCR实际受到的热老化能量与预设的所述SCR的耐热老化阈值的大小关系，确定所述后处理***是否热老化；
SCR热老化提示单元，用于在确定所述后处理***热老化后，进行后处理***更换提示。
6.根据权利要求5所述的后处理***老化预测装置，其特征在于，所述SCR热老化判断单元，具体用于：
判断所述SCR实际受到的热老化能量是否大于预设的所述SCR的耐热老化阈值，若是，则确定所述后处理***热老化。
7.根据权利要求5所述的后处理***老化预测装置，其特征在于，还包括：
硫中毒判断单元，用于在确定所述后处理***未热老化后，判断是否发生硫中毒，若是，则进行SCR催化剂的再生，若否，则确定氨泄漏。
8.根据权利要求7所述的后处理***老化预测装置，其特征在于，所述硫中毒判断单元判断是否发生硫中毒的过程，具体包括：
停止喷射尿素，根据SCR的上游氮氧传感器的测量值与SCR的下游氮氧传感器的测量值的差值的积分，与预设的氨储值的大小关系，确定是否发生硫中毒。
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