本發(fā)明涉及柴油機(jī)后處理溫度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,尤其涉及一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法、一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置及一種包括柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著越來(lái)越嚴(yán)格柴油機(jī)排放法規(guī)的實(shí)施,僅依靠機(jī)內(nèi)凈化措施同時(shí)把nox和pm降低到滿足未來(lái)排放法規(guī)的要求已經(jīng)變得越來(lái)越困難,因此,在柴油機(jī)先進(jìn)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)的基礎(chǔ)上,輔助行之有效的尾氣后處理技術(shù)成為控制柴油機(jī)排放的發(fā)展趨勢(shì)。一般來(lái)說(shuō),柴油機(jī)后處理裝置主要包括doc(柴油機(jī)氧化催化器)、dpf(柴油機(jī)顆粒捕集器)和scr(選擇性催化還原器)。
doc是在蜂窩陶瓷載體上涂覆貴金屬催化劑(如pt等),其目的是為了降低柴油機(jī)尾氣中的hc、co和sof的化學(xué)反應(yīng)活化能,使這些物質(zhì)能與尾氣中的氧氣在較低的溫度下進(jìn)行氧化反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為co2和h2o。
dpf主要是通過(guò)擴(kuò)散、沉積和撞擊機(jī)理來(lái)過(guò)濾捕集柴油機(jī)排氣中的微粒的。排氣流經(jīng)捕集器時(shí),其中微粒被捕集在過(guò)濾體的濾芯內(nèi),剩下較清潔的排氣排入大氣中。
scr是指利用氨、氨水、尿素或烴類(lèi)為還原劑,在氧濃度高出nox濃度兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上的條件下,優(yōu)先把nox還原為n2。
國(guó)六后處理系統(tǒng)一般由doc、dpf和scr組成,包含尿素噴射單元、dpf再生單元、尿素供給單元、各溫度傳感器和控制系統(tǒng)。其中后處理系統(tǒng)溫度傳感器一般由doc前溫度傳感器、dpf前溫度傳感器、scr前溫度傳感器和scr后溫度傳感器4個(gè)溫度傳感器組成。doc前溫度傳感器和dpf前溫度傳感器是作為dpf再生控制單元的溫度輸入,溫度數(shù)值的準(zhǔn)確性直接影響著dpf再生溫度控制的準(zhǔn)確性;scr前后溫度傳感器作為尿素噴射單元的溫度輸入,其溫度的準(zhǔn)確性直接影響到尿素何時(shí)噴射、尿素噴射量的大小,對(duì)nox排放形成直接影響。而如果有人為篡改排氣溫度以減少尿素噴射量的行為,則會(huì)使得柴油車(chē)的排放不能夠滿足法規(guī)要求。
因此,如何監(jiān)測(cè)后處理溫度信號(hào)是否準(zhǔn)確成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一,提供一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法、一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置及一種包括柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置的柴油機(jī)后處理系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
作為本發(fā)明的第一個(gè)方面,提供一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法,其中,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)包括增壓器、與所述增壓器通過(guò)排氣管路連接的溫度傳感器以及與所述增壓器通過(guò)排氣管路依次連接的柴油機(jī)氧化催化器、柴油機(jī)顆粒捕集器和選擇性催化還原器,所述柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法包括:
采集所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度;
計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度;
計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度與所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度之間的溫度差值;
當(dāng)所述溫度差值在誤差允許范圍內(nèi)時(shí),判定所述溫度傳感器工作正常,否則,發(fā)出故障信號(hào)。
優(yōu)選地,所述計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度的步驟包括:
根據(jù)所述柴油機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和不同扭矩對(duì)應(yīng)的增壓器后標(biāo)定溫度值;
對(duì)所述增壓器后標(biāo)定溫度值進(jìn)行瞬態(tài)修正得到所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度。
優(yōu)選地,所述溫度傳感器包括:氧化催化器前溫度傳感器、柴油機(jī)顆粒捕集器前溫度傳感器、選擇性催化還原器前溫度傳感器和選擇性催化還原器后溫度傳感器;
所述氧化催化器前溫度傳感器設(shè)置在所述氧化催化器的入口處,通過(guò)氧化催化器前排管路與所述增壓器連接,用于檢測(cè)所述柴油機(jī)氧化催化器前排的當(dāng)前溫度;
所述柴油機(jī)顆粒捕集器前溫度傳感器設(shè)置在所述柴油機(jī)顆粒捕集器的入口處,通過(guò)柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路與所述氧化催化器連接,用于檢測(cè)所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排的當(dāng)前溫度;
所述選擇性催化還原器設(shè)置在所述選擇性催化還原器的入口處,通過(guò)選擇性催化還原器前排管路與所述柴油機(jī)顆粒捕集器連接,用于檢測(cè)所述選擇性催化還原器前排的當(dāng)前溫度;
所述選擇性催化還原器后溫度傳感器設(shè)置在所述選擇性催化還原器的出口處,通過(guò)選擇性催化還原器后排管路與所述選擇性催化還原器連接,用于檢測(cè)所述選擇性催化還原器后排的當(dāng)前溫度。
優(yōu)選地,所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度包括柴油機(jī)氧化催化器前排的標(biāo)定溫度、柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度、選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度以及選擇性催化還原器后排的標(biāo)定溫度。
優(yōu)選地,所述柴油機(jī)氧化催化器前排的標(biāo)定溫度=增壓器后排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的散失溫度;
所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度=柴油機(jī)氧化催化器后排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的散失溫度;
所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度=柴油機(jī)顆粒捕集器后排的標(biāo)定溫度-所述選擇性催化還原器前排管路的散失溫度;
所述選擇性催化還原器后排的標(biāo)定溫度=所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度-所述選擇性催化還原器的吸收溫度-所述選擇性催化還原器的散失溫度。
優(yōu)選地,所述柴油機(jī)氧化催化器后排的標(biāo)定溫度=所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)氧化催化器的吸收溫度-所述柴油機(jī)氧化催化器的散失溫度;
柴油機(jī)顆粒捕集器后排的標(biāo)定溫度=所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)顆粒捕集器的吸收溫度-所述柴油機(jī)顆粒捕集器的散失溫度。
優(yōu)選地,所述柴油機(jī)氧化催化器的散失溫度=所述柴油機(jī)氧化催化器的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)氧化催化器前的排氣熱量-所述柴油機(jī)氧化催化器前的散失熱量-所述柴油機(jī)氧化催化器的內(nèi)部載體吸收熱量)/(所述柴油機(jī)氧化催化器前的排氣比熱容*所述柴油機(jī)氧化催化器前的排氣質(zhì)量流量);
所述柴油機(jī)顆粒捕集器的散失溫度=所述柴油機(jī)顆粒捕集器的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的排氣熱量-所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的散失熱量-所述柴油機(jī)顆粒捕集器的內(nèi)部載體吸收熱量)/(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的排氣比熱容*所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的排氣質(zhì)量流量);
所述選擇性催化還原器的散失溫度=所述選擇性催化還原器的入口處的溫度-(所述選擇性催化還原器前的排氣熱量-所述選擇性催化還原器前的散失熱量-所述選擇性催化還原器的內(nèi)部載體吸收熱量)/(所述選擇性催化還原器前的排氣比熱容*所述選擇性催化還原器前的排氣質(zhì)量流量)。
優(yōu)選地,所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的散失溫度=所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的排氣熱量-所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的散失熱量)/(所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的排氣比熱容*所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的排氣質(zhì)量流量);
所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的散失溫度=所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的排氣熱量-所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的散失熱量)/(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的排氣比熱容*所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的排氣質(zhì)量流量);
所述選擇性催化還原器前排管路的散失溫度=所述選擇性催化還原器前排管路的入口處的溫度-(所述選擇性催化還原器前排管路的排氣熱量-所述選擇性催化還原器前排管路的散失熱量)/(所述選擇性催化還原器前排管路的排氣比熱容*所述選擇性催化還原器前排管路的排氣質(zhì)量流量)。
作為本發(fā)明的第二個(gè)方面,提供一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置,其中,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)包括增壓器、與所述增壓器通過(guò)排氣管路連接的溫度傳感器以及與所述增壓器通過(guò)排氣管路依次連接的柴油機(jī)氧化催化器、柴油機(jī)顆粒捕集器和選擇性催化還原器,所述柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置包括:
采集單元,所述采集單元用于采集所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度;
第一計(jì)算單元,所述第一計(jì)算單元用于計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度;
第二計(jì)算單元,所述第二計(jì)算單元用于計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度與所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度之間的溫度差值;
處理單元,所述處理單元用于當(dāng)所述溫度差值在誤差允許范圍內(nèi)時(shí),判定所述溫度傳感器工作正常,否則,發(fā)出故障信號(hào)。
作為本發(fā)明的第三個(gè)方面,提供一種柴油機(jī)后處理系統(tǒng),所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)包括增壓器、與所述增壓器通過(guò)排氣管路連接的溫度傳感器以及與所述增壓器通過(guò)排氣管路依次連接的柴油機(jī)氧化催化器、柴油機(jī)顆粒捕集器和選擇性催化還原器,其中,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)還包括前文所述的柴油機(jī)后處理系統(tǒng),所述采集單元分別與所述增壓器、所述柴油機(jī)氧化催化器、所述柴油機(jī)顆粒捕集器和所述選擇性催化還原器連接。
本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法及監(jiān)控裝置,通過(guò)對(duì)溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,判斷溫度傳感器的工作是否正常,能夠得知溫度傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確,從而能夠監(jiān)測(cè)到后處理信號(hào)是否準(zhǔn)確,避免了認(rèn)為改變傳感器位置進(jìn)行排放作弊的行為的發(fā)生。
附圖說(shuō)明
附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法的方法流程圖。
圖2為本發(fā)明提供的溫度傳感器的邏輯判斷圖。
圖3為本發(fā)明提供的溫度偏差值模塊示意圖。
圖4為本發(fā)明提供的增壓器后溫度計(jì)算模塊示意圖。
圖5為本發(fā)明提供的筒體溫度模型計(jì)算示意圖。
圖6為本發(fā)明提供的排氣管路溫度模型計(jì)算示意圖。
圖7為本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明提供的后處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,11、增壓器;12、柴油機(jī)氧化催化器前排管路;13、增壓器后排溫模型;14、柴油機(jī)氧化催化器前排溫模型;15、柴油機(jī)氧化催化器前溫度傳感器;16、柴油機(jī)氧化催化器;17、柴油機(jī)氧化催化器后排溫模型;18、柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路;19、柴油機(jī)顆粒捕集器前排溫模型;20、柴油機(jī)顆粒捕集器前溫度傳感器;21、柴油機(jī)顆粒捕集器;22、柴油機(jī)顆粒捕集器后排溫模型;23、選擇性催化還原器前排管路;24、選擇性催化還原器前排溫模型;25、選擇性催化還原器前溫度傳感器;26、選擇性催化還原器;27、選擇性催化還原器后溫度傳感器;28、選擇性催化還原器后排溫模型;29、選擇性催化還原器后排管路;30、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元;31、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火信號(hào);32、電池。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
需要說(shuō)明的是,柴油機(jī)氧化催化器(dieseloxidationcatalytic,簡(jiǎn)稱(chēng)doc),柴油機(jī)顆粒捕集器(dieselparticulatefilter,簡(jiǎn)稱(chēng)dpf),選擇性催化還原器(selectivecatalyticreduction,簡(jiǎn)稱(chēng)scr)。
作為本發(fā)明的第一個(gè)方面,提供一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法,其中,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)包括增壓器、與所述增壓器通過(guò)排氣管路連接的溫度傳感器以及與所述增壓器通過(guò)排氣管路依次連接的柴油機(jī)氧化催化器、柴油機(jī)顆粒捕集器和選擇性催化還原器,如圖1所示,所述柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法包括:
s110、采集所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度;
具體地,為了判斷柴油機(jī)氧化催化器、柴油機(jī)顆粒捕集器和選擇性催化還原器工作是否正常,需要首先采集所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度。
s120、計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度;
具體地,將所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度進(jìn)行理論計(jì)算。
s130、計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度與所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度之間的溫度差值;
具體地,將前面所述的增壓器后的標(biāo)定排氣溫度與所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度進(jìn)行比較,得到溫度差值。
s140、當(dāng)所述溫度差值在誤差允許范圍內(nèi)時(shí),判定所述溫度傳感器工作正常,
s141、否則,發(fā)出故障信號(hào)。
具體地,當(dāng)上述溫度差值在誤差允許范圍內(nèi)時(shí),判定所述溫度傳感器的工作正常,否則,判定所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)不可信。
本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法,通過(guò)對(duì)溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,判斷溫度傳感器的工作是否正常,能夠得知溫度傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確,從而能夠監(jiān)測(cè)到后處理信號(hào)是否準(zhǔn)確,避免了認(rèn)為改變傳感器位置進(jìn)行排放作弊的行為的發(fā)生。
具體地,首先根據(jù)標(biāo)定的發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器出口處的溫度map數(shù)據(jù)與doc前排管路模型,可計(jì)算得出doc前的實(shí)時(shí)溫度,與doc傳感器溫度測(cè)量溫度進(jìn)行比較,然后開(kāi)發(fā)doc溫度場(chǎng)模型、dpf溫度場(chǎng)模型、scr溫度場(chǎng)模型,基于模型可以得到dpf前溫度、scr前后溫度,通過(guò)模型計(jì)算溫度與溫度傳感器實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比,確定當(dāng)前溫度傳感器測(cè)量值是否在合理性范圍之內(nèi),從而保證了柴油機(jī)后處理系統(tǒng)溫度信號(hào)的準(zhǔn)確性,能夠有效杜絕各類(lèi)人為篡改傳感器溫度的行為。
為了獲得所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度,需要通過(guò)柴油機(jī)后處理溫度場(chǎng)模型進(jìn)行計(jì)算,作為一種具體地實(shí)施方式,所述計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度的步驟包括:
根據(jù)所述柴油機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和不同扭矩對(duì)應(yīng)的增壓器后標(biāo)定溫度值;
對(duì)所述增壓器后標(biāo)定溫度值進(jìn)行瞬態(tài)修正得到所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度。
具體地,所述溫度傳感器包括:氧化催化器前溫度傳感器、柴油機(jī)顆粒捕集器前溫度傳感器、選擇性催化還原器前溫度傳感器和選擇性催化還原器后溫度傳感器;
所述氧化催化器前溫度傳感器設(shè)置在所述氧化催化器的入口處,通過(guò)氧化催化器前排管路與所述增壓器連接,用于檢測(cè)所述柴油機(jī)氧化催化器前排的當(dāng)前溫度;
所述柴油機(jī)顆粒捕集器前溫度傳感器設(shè)置在所述柴油機(jī)顆粒捕集器的入口處,通過(guò)柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路與所述氧化催化器連接,用于檢測(cè)所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排的當(dāng)前溫度;
所述選擇性催化還原器設(shè)置在所述選擇性催化還原器的入口處,通過(guò)選擇性催化還原器前排管路與所述柴油機(jī)顆粒捕集器連接,用于檢測(cè)所述選擇性催化還原器前排的當(dāng)前溫度;
所述選擇性催化還原器后溫度傳感器設(shè)置在所述選擇性催化還原器的出口處,通過(guò)選擇性催化還原器后排管路與所述選擇性催化還原器連接,用于檢測(cè)所述選擇性催化還原器后排的當(dāng)前溫度。
所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度包括柴油機(jī)氧化催化器前排的標(biāo)定溫度、柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度、選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度以及選擇性催化還原器后排的標(biāo)定溫度。
需要說(shuō)明的是,結(jié)合圖2所示,對(duì)本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法的工作原理進(jìn)行說(shuō)明,首先需要判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況、排氣溫度及dpf再生狀態(tài)等條件是否符合進(jìn)行溫度傳感器合理性診斷,若可以,則比較溫度偏差值是否介于溫度偏差值低限a和溫度偏差值高限b之間,若在區(qū)間內(nèi),則判定溫度傳感器工作正常,其測(cè)量值是合理性的。若溫度偏差值不在a和b區(qū)間之內(nèi),那么則判定溫度傳感器測(cè)量值是不可信的,則報(bào)出相應(yīng)溫度傳感器值的不可信故障,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后仍存在此故障,則點(diǎn)亮obd報(bào)警燈。
應(yīng)當(dāng)理解的是,溫度偏差值判斷主要是對(duì)比溫度傳感器測(cè)量信號(hào)與模型計(jì)算值進(jìn)行比較后判斷,為了防止偶然性偏差值過(guò)大,需要對(duì)偏差值進(jìn)行一段時(shí)間的濾波處理,得到可以進(jìn)行判斷的溫度偏差值,如圖3所示。
進(jìn)一步具體地,為了獲得所述柴油機(jī)氧化催化器前排的標(biāo)定溫度、柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度以及所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度,所述柴油機(jī)氧化催化器前排的標(biāo)定溫度=增壓器后排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的散失溫度;
所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度=柴油機(jī)氧化催化器后排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的散失溫度;
所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度=柴油機(jī)顆粒捕集器后排的標(biāo)定溫度-所述選擇性催化還原器前排管路的散失溫度;
所述選擇性催化還原器后排的標(biāo)定溫度=所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度-所述選擇性催化還原器的吸收溫度-所述選擇性催化還原器的散失溫度。
進(jìn)一步具體地,所述柴油機(jī)氧化催化器后排的標(biāo)定溫度=所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)氧化催化器的吸收溫度-所述柴油機(jī)氧化催化器的散失溫度;
柴油機(jī)顆粒捕集器后排的標(biāo)定溫度=所述選擇性催化還原器前排的標(biāo)定溫度-所述柴油機(jī)顆粒捕集器的吸收溫度-所述柴油機(jī)顆粒捕集器的散失溫度。
可以理解的是,計(jì)算從增壓器之后的各部位的排氣溫度即可得到doc、dpf以及scr的標(biāo)定溫度。增壓器后排溫度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào),標(biāo)定不同轉(zhuǎn)速、扭矩對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器后溫度值,再經(jīng)過(guò)瞬態(tài)修正模型得到發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器后的排氣溫度,如圖4所示。
doc前排的標(biāo)定溫度根據(jù)增壓器后排標(biāo)定溫度減去doc前排管路向環(huán)境散失的溫度;
doc后排的標(biāo)定溫度根據(jù)doc前排的標(biāo)定溫度減去doc裝置吸收及向環(huán)境散失的溫度;
dpf前排的標(biāo)定溫度根據(jù)doc后排的標(biāo)定溫度減去dpf前排管路向環(huán)境散失的溫度;
dpf后排的標(biāo)定溫度根據(jù)dpf前排的標(biāo)定溫度減去dpf裝置吸收及向環(huán)境散失的溫度;
scr前排的標(biāo)定溫度根據(jù)dpf后排的標(biāo)定溫度減去scr前排管路向環(huán)境散失的溫度;
scr后排的標(biāo)定溫度根據(jù)scr前排的標(biāo)定溫度減去scr裝置吸收及向環(huán)境散失的溫度。
進(jìn)一步具體地,所述柴油機(jī)氧化催化器的散失溫度=所述柴油機(jī)氧化催化器的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)氧化催化器前的排氣熱量-所述柴油機(jī)氧化催化器前的散失熱量-所述柴油機(jī)氧化催化器的內(nèi)部載體吸收熱量)/(所述柴油機(jī)氧化催化器前的排氣比熱容*所述柴油機(jī)氧化催化器前的排氣質(zhì)量流量);
所述柴油機(jī)顆粒捕集器的散失溫度=所述柴油機(jī)顆粒捕集器的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的排氣熱量-所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的散失熱量-所述柴油機(jī)顆粒捕集器的內(nèi)部載體吸收熱量)/(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的排氣比熱容*所述柴油機(jī)顆粒捕集器前的排氣質(zhì)量流量);
所述選擇性催化還原器的散失溫度=所述選擇性催化還原器的入口處的溫度-(所述選擇性催化還原器前的排氣熱量-所述選擇性催化還原器前的散失熱量-所述選擇性催化還原器的內(nèi)部載體吸收熱量)/(所述選擇性催化還原器前的排氣比熱容*所述選擇性催化還原器前的排氣質(zhì)量流量)。
需要說(shuō)明的是,doc裝置吸收及向環(huán)境散失的溫度、dpf裝置吸收及向環(huán)境散失的溫度以及scr裝置吸收及向環(huán)境散失的溫度可以根據(jù)筒體溫度模型計(jì)算得到,具體筒體溫度模型如圖5所示。筒體(doc\dpf\scr)散失的溫度根據(jù)排氣熱量減去向環(huán)境散失熱量和筒體內(nèi)載體吸收的熱量得到筒體內(nèi)剩余熱量,然后除以排氣比熱容和排氣質(zhì)量流量,得到筒體末端溫度。筒體首端溫度減去末端溫度即為筒體散失溫度值(doc\dpf\scr)。
進(jìn)一步具體地,所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的散失溫度=所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的排氣熱量-所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的散失熱量)/(所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的排氣比熱容*所述柴油機(jī)氧化催化器前排管路的排氣質(zhì)量流量);
所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的散失溫度=所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的入口處的溫度-(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的排氣熱量-所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的散失熱量)/(所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的排氣比熱容*所述柴油機(jī)顆粒捕集器前排管路的排氣質(zhì)量流量);
所述選擇性催化還原器前排管路的散失溫度=所述選擇性催化還原器前排管路的入口處的溫度-(所述選擇性催化還原器前排管路的排氣熱量-所述選擇性催化還原器前排管路的散失熱量)/(所述選擇性催化還原器前排管路的排氣比熱容*所述選擇性催化還原器前排管路的排氣質(zhì)量流量)。
需要說(shuō)明的是,doc前排管路、dpf前排管路以及scr前排管路分別向環(huán)境散失的溫度可以根據(jù)排氣管溫度模型計(jì)算得到,具體排氣管路溫度模型如圖6所示。doc\dpf\scr前排管路散失溫度均根據(jù)排氣熱量減去向環(huán)境散失熱量得到排氣管內(nèi)剩余熱量,然后除以排氣比熱容和排氣質(zhì)量流量,得到排氣管路末端溫度。排氣管路首端溫度減去末端溫度即為排氣管路散失溫度值。
作為本發(fā)明的第二個(gè)方面,提供一種柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置,其中,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)包括增壓器、與所述增壓器通過(guò)排氣管路連接的溫度傳感器以及與所述增壓器通過(guò)排氣管路依次連接的柴油機(jī)氧化催化器、柴油機(jī)顆粒捕集器和選擇性催化還原器,如圖7所示,所述柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置100包括:
采集單元110,所述采集單元110用于采集所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度;
第一計(jì)算單元120,所述第一計(jì)算單元120用于計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度;
第二計(jì)算單元130,所述第二計(jì)算單元130用于計(jì)算所述增壓器后的標(biāo)定排氣溫度與所述溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度之間的溫度差值;
處理單元140,所述處理單元140用于當(dāng)所述溫度差值在誤差允許范圍內(nèi)時(shí),判定所述溫度傳感器工作正常,否則,發(fā)出故障信號(hào)。
本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置,通過(guò)對(duì)溫度傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,判斷溫度傳感器的工作是否正常,能夠得知溫度傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確,從而能夠監(jiān)測(cè)到后處理信號(hào)是否準(zhǔn)確,避免了認(rèn)為改變傳感器位置進(jìn)行排放作弊的行為的發(fā)生。
需要說(shuō)明的是,關(guān)于柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置的工作原理可以參照前文中柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控方法的描述,此處不再贅述。
作為本發(fā)明的第三個(gè)方面,提供一種柴油機(jī)后處理系統(tǒng)10,如圖8所示,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)10包括增壓器11、與所述增壓器11通過(guò)排氣管路連接的溫度傳感器以及與所述增壓器11通過(guò)排氣管路依次連接的柴油機(jī)氧化催化器16、柴油機(jī)顆粒捕集器21和選擇性催化還原器26,其中,所述柴油機(jī)后處理系統(tǒng)10還包括前文所述的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)100,所述采集單元分別與所述增壓器、所述柴油機(jī)氧化催化器、所述柴油機(jī)顆粒捕集器和所述選擇性催化還原器連接。
本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理系統(tǒng),由于包括了前文的柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行監(jiān)測(cè),確保了溫度傳感器測(cè)量的準(zhǔn)確性,避免了認(rèn)為改變溫度傳感器位置進(jìn)行排放作弊的行為,從而可以保證柴油機(jī)后處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。另外,本發(fā)明提供的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)當(dāng)溫度傳感器失效時(shí),可以采用溫度模型計(jì)算值進(jìn)行替代,能夠防止因?yàn)闇囟葌鞲衅魇Ф鴮?dǎo)致后處理系統(tǒng)工作異常的現(xiàn)象發(fā)生。
由圖8可以看出,所述柴油機(jī)后處理溫度信號(hào)的監(jiān)控裝置由電池32提供電源供應(yīng),并與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火信號(hào)31連接,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元30的控制下工作。
可以理解的是,以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進(jìn),這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。