快速降低柴油机冷启动NOx排放的控制方法与流程

专利2025-05-14  15


本发明涉及一种控制方法,尤其是一种快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法。


背景技术:

1、随着排放法规的日益加严,预计国七排放法规会在国六排放法规基础上进一步降低排放污染物nox和pm、pn的排放限值。目前重型车国六排放法规采用whsc和whtc循环进行台架排放测试,nox排放限值分别为0.4g/kwh和0.46g/kwh。whtc循环分为冷态循环和热态循环,其权重各占14%和86%。预计国七排放法规中nox排放限值会进一步加严至0.20g/kwh,相比国六排放限值降低了50%左右。

2、发动机冷态whtc循环nox排放是最难控制的,为了达到法规要求,需要尽快降低柴油机冷启动时的nox排放,使scr装置尽早的进入工作状态来降低nox排放是最有效的方法。

3、本申请涉及的一些术语如下:

4、doc:氧化催化器;

5、dpf:颗粒捕集器;

6、scr:选择性催化还原装置;

7、asc:氨逃逸催化器。


技术实现思路

1、为解决现有技术中的至少一个技术问题,本发明实施例提供一种快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,能够在柴油机冷启动时,使得尾气后处理系统中的scr后处理装置尽快进入工作状态,以便降低冷启动时柴油机尾气中的nox排放。为实现以上技术目的,本发明实施例采用的技术方案是:

2、本发明实施例提供了一种快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,包括第一控制方法和第二控制方法;所述第一控制方法和第二控制方法同时进行;在发动机冷启动状态时,所述第一控制方法用于控制在排气管路上doc/dpf上游设置的电加热器进行加热,所述第二控制方法用于控制电加热进液管、尿素泵、电加热喷射管和电加热喷嘴进行加热。

3、进一步地,所述第一控制方法包括:

4、步骤s101,获取发动机水温和环境温度,当发动机水温<冷启动水温阈值,且环境温度>设定环境温度阈值时,判断发动机处于冷启动状态;

5、步骤s102,检测电池电压是否在正常范围内,如是则进行下一步骤,如否则退出第一控制方法;

6、步骤s103,控制电加热器以100%驱动占空比进行加热;

7、步骤s104,判断电加热器下游排气温度t2、scr上游排气温度t3和scr下游排气温度t4是否均大于第一温度阈值;如是则进行下一步骤,如否则返回步骤s103;

8、步骤s105,控制电加热器以计算的驱动占空比进行加热;

9、步骤s106,判断电加热器下游排气温度t2、scr上游排气温度t3和scr下游排气温度t4是否均大于第二温度阈值;如是则控制电加热器停止加热,如否则返回步骤s105;

10、第二温度阈值大于第一温度阈值。

11、进一步地,环境温度阈值设置为-10℃。

12、进一步地,第一温度阈值设置为220℃。

13、进一步地,第二温度阈值设置为250℃。

14、进一步地,步骤s105包括:

15、步骤s1051,计算第二温度阈值与scr平均温度的差值;scr平均温度为scr上游排气温度t3和scr下游排气温度t4的平均值;

16、步骤s1052,将所述差值乘以排气比热容和排气质量流量计算得到单位时间内升温所述能量;

17、步骤s1053,将单位时间内升温所述能量除以电加热器最大功率得到电加热器需求的驱动占空比,再乘以电压修正系数得到计算的驱动占空比。

18、进一步地,所述第二控制方法包括:

19、步骤s201,获取scr上游排气温度t3;

20、步骤s202,判断scr上游排气温度t3是否大于尿素泵建压温度阈值;如是则进入下一步骤,如否则返回上一步骤;

21、步骤s203,尿素泵进行建压,尿素泵建压完成后进入下一步骤;

22、步骤s204,根据设定的驱动占空比驱动电加热进液管、尿素泵、电加热喷射管和电加热喷嘴进行加热;

23、步骤s205,判断电加热喷嘴内尿素温度是否达到预设尿素温度,如是则进行下一步骤,如否则返回上一步骤;

24、步骤s206,控制电加热进液管、尿素泵、电加热喷射管停止加热;

25、步骤s207,判断scr上游排气温度t3是否大于尿素起喷温度,如是则表示尿素可以喷射,控制电加热尿素泵喷射并进入下一步骤,如否则返回上一步骤;

26、步骤s208,根据排气质量流量和尿素喷射量查询电加热喷嘴驱动占空比map表,确定电加热喷嘴的驱动占空比,以查map表得到的驱动占空比驱动电加热喷嘴进行加热;

27、步骤s209,判断scr上游排气温度t3是否大于目标温度阈值;如是则进入下一步骤,如否则返回上一步骤;

28、步骤s210,控制电加热喷嘴停止加热。

29、进一步地,预设尿素温度设置为93℃~98℃。

30、进一步地,尿素起喷温度设置为150℃~155℃之间。

31、进一步地,目标温度阈值设置为222℃~230℃之间。

32、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本发明能够在柴油机冷启动时,使得尾气后处理系统中的scr后处理装置尽快进入工作状态,以便降低冷启动时柴油机尾气中的nox排放。本发明通过在柴油机冷启动时,同时控制电加热器加热排气,控制电加热进液管、尿素泵、电加热喷射管和电加热喷嘴加热尿素,即使在冷启动状态下尿素也能够及时喷射并分解成氨气,有效降低nox排放。



技术特征:

1.一种快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

2.如权利要求1所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

3.如权利要求2所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

4.如权利要求2所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

5.如权利要求2所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

6.如权利要求2~5中任一项所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

7.如权利要求1所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

8.如权利要求7所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

9.如权利要求7所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,

10.如权利要求7所述的快速降低柴油机冷启动nox排放的控制方法,其特征在于,


技术总结
本发明提供一种快速降低柴油机冷启动NOx排放的控制方法,包括第一控制方法和第二控制方法;所述第一控制方法和第二控制方法同时进行;在发动机冷启动状态时,所述第一控制方法用于控制在排气管路上DOC/DPF上游设置的电加热器进行加热,所述第二控制方法用于控制电加热进液管、尿素泵、电加热喷射管和电加热喷嘴进行加热。本发明能够在柴油机冷启动时,使得尾气后处理系统中的SCR后处理装置尽快进入工作状态,以便降低冷启动时柴油机尾气中的NOx排放。

技术研发人员:苗垒,陈正国
受保护的技术使用者:无锡威孚力达催化净化器有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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