CN112648056A - 一种监控scr转化效率的方法、装置及*** - Google Patents

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Abstract

本发明的监控SCR转化效率的方法包括获取DPF上游温度；根据所述DPF上游温度大于第一限值，获取DPF碳载量；根据所述DPF碳载量小于第二限值，获取SCR上游温度；根据所述SCR上游温度小于第三限值、SCR效率监控请求条件满足和SCR效率监控放行条件满足进入SCR效率监控窗口；根据SCR效率监控窗口积分SCR上游NOx质量流量及SCR下游NOx质量流量，并计算SCR转化效率；根据所述SCR转化效率低于第四限值，报出SCR转化效率低故障。本发明具有解决如何有效利用DPF驻车再生过程进行SCR效率监控，保证SCR正常工作，提高SCR效率监控执行率的效果。

Description

一种监控SCR转化效率的方法、装置及***
技术领域
本发明涉及尾气后处理的技术领域，尤其是涉及一种监控SCR转化效率的方法、装置及***。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
现有的当前在用的国六柴油机整车，几乎都采用SCR路线。对于特殊用途车辆(如环卫车、随车吊等)由于车辆运行负荷较低导致后处理排温很低，以及SCR催化剂的温度特性，在排气温度较低时不能进行氮氧化物排放检测，导致SCR效率监控一直无法执行，不能正常工作，降低SCR效率监控执行率，同时也不满足法规要求。同样由于运行低负荷且排温较低，碳载量累积较快，DPF驻车再生周期缩短。
发明内容
本发明的目的是至少解决如何有效利用DPF驻车再生过程进行SCR效率监控，保证SCR正常工作，提高SCR效率监控执行率的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面提出了一种监控SCR转化效率的方法，包括
获取DPF上游温度；
根据所述DPF上游温度大于第一限值，获取DPF碳载量；
根据所述DPF碳载量小于第二限值，获取SCR上游温度；
根据所述SCR上游温度小于第三限值、SCR效率监控请求条件满足和SCR效率监控放行条件满足进入SCR效率监控窗口；
根据SCR效率监控窗口积分SCR上游NOx质量流量及SCR下游NOx质量流量，并计算SCR转化效率；
根据所述SCR转化效率低于第四限值，报出SCR转化效率低故障。
根据本发明的监控SCR转化效率的方法，通过对于特殊用途车辆有效利用驻车再生过程，确保SCR的正常工作，提高SCR效率监控执行率。
另外，根据本发明的监控SCR转化效率的方法，还可具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述SCR效率监控请求条件包括发动机运行时间大于运行时间限值、车辆行驶里程大于行驶里程限值或燃油消耗总量大于燃油消耗限值中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，所述SCR效率监控放行条件包括SCR上下游NOx传感器采集值有效、SCR上游温度在220-280℃范围内、SCR上游NOx浓度在50-1500ppm范围内和废气质量流量在350-1600Kg/h范围内。
在本发明的一些实施例中，根据所述SCR上游NOx质量流量积分高于第五限值时，计算所述SCR转化效率。
在本发明的一些实施例中，根据所述SCR上游NOx质量流量积分未达所述第五限值，且SCR上游温度低于第六限值时，SCR效率监控停止。
在本发明的一些实施例中，根据NOx传感器测量所述SCR上游NOx质量流量和所述SCR下游NOx质量流量。
在本发明的一些实施例中，根据所述DPF碳载量高于第七限值时，按下DPF驻车再生开关进入正常的驻车再生过程。
本发明的另一方面还提出了一种监控SCR转化效率的装置，所述监控SCR转化效率的装置用于执行权利要求1至6中任一项所述的监控SCR转化效率的方法，包括数据接收模块、监控条件判断模块、积分模块、效率计算模块以及故障判断模块；
所述数据接收模块用于接收并处理发动机ECU及NOx传感器发送的信号；
所述监控条件判断模块用于将接收的数据进行计算，判断发动机的工况是否能够进行效率监控；
所述积分模块用于对SCR上游NOx质量流量和下游NOx质量流量进行积分；
所述效率计算模块用于通过积分出的质量值计算出转化效率；
所述故障判断模块用于判断转化效率第四限值与实际值的大小，从而报出故障。
本发明还提供了一种监控SCR转化效率的***，所述监控SCR转化效率的***包括存储器和权利要求7中所述的监控SCR转化效率的装置，所述存储器内存储有权利要求1至6中任一项所述的监控SCR转化效率的方法。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请的驻车再生过程冷却阶段进行效率监控示意图；
图2为本申请的SCR效率监控流程图；
图3为本申请的SCR转化效率***示意图。
附图标记：
1、起燃阶段；2、DPF再生阶段；3、冷却阶段；4、SCR效率监控窗口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
如图1－2所示，根据本发明的实施方式，提出了一种监控SCR转化效率的方法，包括
S1、获取DPF上游温度；
S2、根据DPF上游温度大于第一限值，获取DPF碳载量；
S3、根据DPF碳载量小于第二限值，获取SCR上游温度；
S4、根据SCR上游温度小于第三限值、SCR效率监控请求条件满足和SCR效率监控放行条件满足进入SCR效率监控窗口；
S5、根据SCR效率监控窗口积分SCR上游NOx质量流量及SCR下游NOx质量流量，并计算SCR转化效率。
S6、根据SCR转化效率低于第四限值，报出SCR转化效率低故障。
具体的操作步骤为：如图1－2所示，
当DPF碳载量高于限值(如4g/L)时，按下DPF驻车再生开关进入正常的驻车再生过程。
S1、通过温度传感器获取DPF上游温度；
S2、根据DPF上游温度大于第一限值(如250℃)，进入DPF再生阶段并获取DPF碳载量；
S3、根据DPF碳载量小于第二限值(如0.3g/L)，进入冷却阶段并获取SCR上游温度；
S4、根据SCR上游温度小于第三限值(如280℃)、SCR效率监控请求条件满足和SCR效率监控放行条件满足进入SCR效率监控窗口，并有SCR效率监控请求且SCR效率监控放行条件满足时，进入SCR效率监控窗口；
S5、根据SCR效率监控窗口积分SCR上游NOx质量流量(积分值为m1)及SCR下游NOx质量流量(积分值为m2)，并计算SCR转化效率，且SCR上游NOx质量流量和SCR下游NOx质量流量是由NOx传感器采集得到的。
当SCR上游NOx质量流量积分值达到第五限值(如10g)时，开始计算SCR转化效率。
SCR转化效率＝[(m1-m2)/m1]*100％
当计算的SCR转化效率低于第四限值(如75％)时，报出SCR转化效率低故障，反之无故障报出SCR转化效率正常。在积分窗口中，若SCR上游NOx质量流量积分值未达到第五限值(如10g)，但SCR上游温度却低于第六限值(如220℃)时，效率监控停止，相关积分器清零，本次驻车再生冷却阶段SCR效率监控无结果输出。
进一步的，SCR效率监控请求条件包括：发动机运行时间大于运行时间限值(如300h)、车辆行驶里程大于行驶里程限值(如20000km)或燃油消耗总量大于燃油消耗限值(如8000L)。当以上三个条件取或任一条件满足就发送SCR效率监控请求。
SCR效率监控放行条件包括：SCR上下游NOx传感器采集值有效、SCR上游温度在一定范围内(如220-280℃)、SCR上游NOx浓度在一定范围内(如50-1500ppm)和废气质量流量在一定范围内(如350-1600Kg/h)。当以上条件均满足后，SCR效率监控请求放行。
进一步的，若效率监控在冷却阶段无法放行次数达到限值(如5次)，可以采用调节发动机转速、排气节流阀等热管理手段来减小排气温度的下降速率，保证效率监控正常放行。
如图3所述，本发明的另一方面还提出了一种监控SCR转化效率的装置，监控SCR转化效率的装置用于执行上述监控SCR转化效率的方法，包括数据接收模块、监控条件判断模块、积分模块、效率计算模块以及故障判断模块。
数据接收模块用于接收并处理发动机ECU及NOx传感器发送的信号。
监控条件判断模块用于将接收的数据进行计算，判断发动机的工况是否能够进行效率监控。
积分模块用于对SCR上游NOx质量流量和下游NOx质量流量进行积分。
效率计算模块用于通过积分出的质量值计算出转化效率。
故障判断模块用于判断转化效率第四限值与实际值的大小，从而报出故障。
本发明还提供了一种监控SCR转化效率的***，监控SCR转化效率的***包括存储器和监控SCR转化效率的装置，存储器内存储有监控SCR转化效率的方法。
在实际操作中，数据接收模块判断当DPF碳载量高于限值(如4g/L)时，报警车辆在合适地点停止，按下DPF驻车再生开关进入正常的驻车再生过程。数据接收模块获取DPF碳载量低于第二限值(如0.3g/L)时进入冷却阶段。在冷却阶段监控条件判断模块判断当SCR上游温度小于第三限值(如280℃)、SCR效率监控请求条件满足和SCR效率监控放行条件满足进入SCR效率监控窗口。
此时积分模块在SCR效率监控窗口开始积分SCR上游NOx质量流量及SCR下游NOx质量流量，当SCR上游NOx质量流量积分值达到限值(如10g)时，通过效率计算模块计算出SCR转化效率。
当计算的SCR的转化效率低于限值(如75％)时，通过故障判断模块判断并报出故障，反之无故障报出SCR转化效率正常。
综上，根据本发明提供的监控SCR转化效率的方法，通过对车辆有效利用驻车再生过程，能够确保SCR的正常工作，提高SCR效率监控执行率。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种监控SCR转化效率的方法，其特征在于：包括
获取DPF上游温度；
根据所述DPF上游温度大于第一限值，获取DPF碳载量；
根据所述DPF碳载量小于第二限值，获取SCR上游温度；
根据所述SCR上游温度小于第三限值、SCR效率监控请求条件满足和SCR效率监控放行条件满足进入SCR效率监控窗口；
根据SCR效率监控窗口积分SCR上游NOx质量流量及SCR下游NOx质量流量，并计算SCR转化效率；
根据所述SCR转化效率低于第四限值，报出SCR转化效率低故障。
2.根据权利要求1所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：所述SCR效率监控请求条件包括发动机运行时间大于运行时间限值、车辆行驶里程大于行驶里程限值或燃油消耗总量大于燃油消耗限值中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：所述SCR效率监控放行条件包括SCR上下游NOx传感器采集值有效、SCR上游温度在220-280℃范围内、SCR上游NOx浓度在50-1500ppm范围内和废气质量流量在350-1600Kg/h范围内。
4.根据权利要求1所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：根据所述SCR上游NOx质量流量积分高于第五限值时，计算所述SCR转化效率。
5.根据权利要求4所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：根据所述SCR上游NOx质量流量积分未达所述第五限值，且SCR上游温度低于第六限值时，SCR效率监控停止。
6.根据权利要求1所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：根据NOx传感器测量所述SCR上游NOx质量流量和所述SCR下游NOx质量流量。
7.根据权利要求1所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：根据所述DPF碳载量高于第七限值时，按下DPF驻车再生开关进入正常的驻车再生过程。
8.一种监控SCR转化效率的装置，所述监控SCR转化效率的装置用于执行权利要求1至6中任一项所述的监控SCR转化效率的方法，其特征在于：包括数据接收模块、监控条件判断模块、积分模块、效率计算模块以及故障判断模块；
所述数据接收模块用于接收并处理发动机ECU及NOx传感器发送的信号；
所述监控条件判断模块用于将接收的数据进行计算，判断发动机的工况是否能够进行效率监控；
所述积分模块用于对SCR上游NOx质量流量和下游NOx质量流量进行积分；
所述效率计算模块用于通过积分出的质量值计算出转化效率；
所述故障判断模块用于判断转化效率第四限值与实际值的大小，从而报出故障。
9.一种监控SCR转化效率的***，其特征在于：所述监控SCR转化效率的***包括存储器和权利要求8中所述的监控SCR转化效率的装置，所述存储器内存储有权利要求1至6中任一项所述的监控SCR转化效率的方法。
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