尾气排放的控制方法、其装置以及柴油机后处理系统与流程

未命名 07-06 阅读:232 评论:0


1.本技术涉及柴油机尾气排放后处理技术领域,具体而言,涉及一种尾气排放的控制方法、尾气排放的控制装置、计算机可读存储介质、电子设备以及柴油机后处理系统。


背景技术:

2.柴油机以其良好的经济性和动力性,广泛地应用于交通运输、农业机械和工程机械等领域。但其固有的燃烧会导致其尾气排放问题较为严重,对人体和环境造成较为严重影响。其中最主要的排放物就是pm(particulate matter,颗粒物)。随着柴油机排放法规的日益严格,pm的质量限值和pn(particle number,颗粒物数量)限制日益加严,机内净化技术已经不能使柴油机满足目前的限值要求,pn是指在去除了挥发性物质的稀释排气中,所有粒径超过23nm的粒子总数。排放后处理催化器,包括doc(diesel oxidation catalyst,柴油机氧化催化器)、dpf(diesel particulate filter,柴油机颗粒捕集器)、scr(selective catalytic reduction,选择性催化还原装置)以及asr(ammonia slip catalyst,氨逃逸催化器),已经成为柴油机的必需配置之一。
3.dpf通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中的微粒,用于减少尾排的pn值。发动机的排气颗粒物大部分是由碳和碳化物的微小颗粒组成的。随着工作时间的加长,由于尿素喷射量过多、dpf上游温度过高及碳载量较少等原因会出现pn排放过高的现象,pn存在超标风险。
4.因此,亟需一种pn排放的后处理方法,以解决上述问题。


技术实现要素:

5.本技术的主要目的在于提供一种尾气排放的控制方法、尾气排放的控制装置、计算机可读存储介质、电子设备以及柴油机后处理系统,以至少解决现有技术中pn排放易超标的问题。
6.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种尾气排放的控制方法,应用于柴油机后处理系统中,所述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述方法包括:获取通入所述scr中的氨气浓度,所述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;确定所述氨气浓度是否大于预定浓度,在所述氨气浓度大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得多余的氨气被所述过滤器吸附。
7.可选地,在确定所述氨气浓度是否大于预定浓度之后,所述方法还包括:在所述氨气浓度不大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。
8.可选地,所述柴油机后处理装置还包括dpf,所述dpf的出口与所述scr的入口连接,所述方法还包括:获取所述dpf中的碳载量;确定所述碳载量是否在预定范围内,在所述碳载量小于所述预定范围的最小值或者大于所述预定范围的最大值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得所述尾气中的颗粒被所述过滤器吸附,在所述碳载量在所述预定范围内的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。
9.可选地,所述方法还包括:获取所述dpf的入口温度;确定所述入口温度是否大于温度阈值,在所述入口温度是大于所述温度阈值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得所述尾气中的颗粒被所述过滤器吸附,在所述入口温度是不大于所述温度阈值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。
10.可选地,所述柴油机后处理装置还包括pn测量设备,所述pn测量设备与所述asc的出口连接,所述方法还包括:获取所述pn测量设备测试的所述尾气的pn值,所述pn值是所述尾气中颗粒物数量的值;确定所述pn值是否大于预定值,在所述pn值大于所述预定值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得所述尾气中的颗粒被所述过滤器吸附,在所述pn值不大于所述预定值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。
11.可选地,所述柴油机后处理装置还包括储液箱,所述储液箱与所述scr连接,获取通入所述scr中的氨气浓度,包括:获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,所述尿素水溶液从储液箱喷洒进所述scr中;根据所述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到所述氨气浓度。
12.可选地,所述第二管路上设置有单向阀,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出,包括:控制所述控制阀以及所述单向阀均打开,以使得所述尾气从所述第二管路排出。
13.根据本技术的另一方面,提供了一种尾气排放的控制装置,应用于柴油机后处理系统中,所述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述装置包括第一获取单元和第一控制单元,其中,所述第一获取单元用于获取通入所述scr中的氨气浓度,所述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;所述第一控制单元用于确定所述氨气浓度是否大于预定浓度,在所述氨气浓度大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得多余的氨气被所述过滤器吸附。
14.根据本技术的再一方面,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包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任一种所述的尾气排放的控制方法。
15.根据本技术的又一方面,提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行任一种所述的尾气排放的控制方法。
16.根据本技术的另一方面,提供了一种柴油机后处理系统,至少包括依次相连的控制器、scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述控制器用于执行任一种所述的尾气排放的控制方法。
17.可选地,所述过滤器包括无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf。
18.应用本技术的技术方案,所述尾气排放的控制方法,应用于柴油机后处理系统中,所述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述尾气排放的控制方法中,首先,获取通入所述scr中的氨气浓度,所述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;然后,确定所述氨气浓度是否大于预定浓度,在所述氨气浓度大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得多余的氨气被所述过滤器吸附。该方法通过确定通入scr的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通所述第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从asc的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低pn排放的目的,进而解决了现有技术中pn排放易超标的问题。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
20.图1示出了根据本技术的实施例中提供的一种执行尾气排放的控制方法的移动终端的硬件结构框图;
21.图2示出了根据本技术的一种实施例的柴油机后处理系统;
22.图3示出了根据本技术的一种实施例的尾气排放的控制方法的流程示意图;
23.图4示出了根据本技术的另一种实施例的尾气排放的控制方法的流程示意图;
24.图5示出了根据本技术的另一种实施例的柴油机后处理系统;
25.图6示出了根据本技术的又一种实施例的柴油机后处理系统;
26.图7示出了根据本技术的再一种实施例的柴油机后处理系统;
27.图8示出了根据本技术的另一种实施例的柴油机后处理系统;
28.图9示出了根据本技术的又一种实施例的尾气排放的控制方法的流程示意图;
29.图10示出了根据本技术的实施例提供的一种尾气排放的控制装置的结构框图。
30.其中,上述附图包括以下附图标记:
31.102、处理器;104、存储器;106、传输设备;108、输入输出设备;201、scr;202、asc;203、控制阀;204、过滤器;205、dpf;206、pn测量设备;207、单向阀;208、doc;301、第一管路;302、第二管路。
具体实施方式
32.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都应当属于本技术保护的范围。
34.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.为了便于描述,以下对本技术实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
36.pn:指汽车尾气排放中的颗粒数量。具体的,按照国标gb17691中规定测试方法,在去除了挥发性物质的稀释排气中,所有粒径超过23nm的粒子总数。
37.scr:选择性催化还原法,是指在催化剂的作用下,利用还原剂(如氨气)“有选择性”地与废气中的氮氧化合物反应并生成无毒无污染的氮气和水。
38.asc:氨逃逸催化器,柴油车排气后处理的一种,装在scr的后端,通过催化氧化作用降低scr后端排气中泄漏出的氨的装置。
39.dpf:用来降低国六柴油机碳烟排放的颗粒捕集器,用于降低pn排放。
40.颗粒物:发动机尾气中含有的颗粒物质,一般包括soot和ash两种成分,soot通指可以通过再生燃烧掉的部分,ash通指不可燃烧成分,会一直在dpf内累积,当达到一定累积量后,需要到服务站进行清灰。
41.正如背景技术中所介绍的,现有技术中pn排放易超标,为解决如上的问题,本技术的实施例提供了一种尾气排放的控制方法、尾气排放的控制装置、计算机可读存储介质、电子设备以及柴油机后处理系统。
42.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。
43.本技术实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例,图1是本发明实施例的一种尾气排放的控制方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示,移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理
装置)和用于存储数据的存储器104,其中,上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如,移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
44.存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的设备信息的显示方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输设备106包括一个网络适配器(network interface controller,简称为nic),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备106可以为射频(radio frequency,简称为rf)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
45.在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的尾气排放的控制方法,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
46.本技术实施例的尾气排放的控制方法应用于柴油机后处理系统中,如图2所示,上述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr201、asc202、控制阀203以及过滤器204,上述asc202的出口与上述过滤器204的入口通过第一管路301连接,上述asc202的出口与上述过滤器204的出口通过第二管路302连接,上述控制阀203设置于上述第一管路301上且设置于上述第二管路302上,图3是根据本技术实施例的尾气排放的控制方法的流程图。如图3所示,该方法包括以下步骤:
47.步骤s301,获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;
48.具体地,scr在柴油发动机后处理应用中用于降低发动机尾气氮氧化物的含量,氮氧化物是柴油发动机尾气主要有害成分之一,scr的工作原理为向处理器中喷入还原剂,目前scr使用的还原剂是氨气,在催化剂的催化作用下,在290℃~400℃的温度条件下,还原剂氨气与尾气中氮氧化物发生反应,生成氮气,而几乎不发生氨气的氧化反应,从而达到降低氮氧化物浓度的目的。
49.一种可选方案中,上述柴油机后处理装置还包括储液箱,上述储液箱与上述scr连接,如图4所示,步骤s301可以通过以下步骤实现:
50.步骤s3011,获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,上述尿素水溶液从储液箱喷洒进上述scr中;
51.步骤s3012,根据上述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到上述氨气浓度。
52.上述储液箱可以用来储存尿素水溶液,实际应用中,上述储液箱可以是尿素灌,上述装置还可以包括尿素泵、尿素喷嘴、尿素喷射管路、尿素加热管路等众多零部件,为方便存储和运输,随车装载的是尿素(nh2conh2)水溶液(尿素或adblue,即32.5%的尿素水溶液)。尿素在尿素加热管路中预热发生水解,生成氨气和水,氨气与尾气中的氮氧化物(主要是no和no2)发生还原反应,生成氮气和水。通过尿素水解的化学式可以很准确地计算出上述氨气浓度。
53.步骤s302,确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。
54.具体地,当氨气的浓度过高时,氨泄露会变大,此时若用pn测量设备去测试尾气中的pn值,pn测量设备会把尿素识别为颗粒,导致测量的pn排放过高,此时关闭控制阀,允许废气从上述asc出来后进入后面的上述过滤器中,在过滤器中利用载体多孔介质表层的氨的吸附作用,从而降低pn排放超标的风险。上述预定浓度可以依据不同的工况进行设置。
55.实际应用中,上述控制阀可以是三通阀,上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭指的是关闭了上述asc的出口与上述过滤器的出口之间的上述第二管路,但是,上述asc的出口和上述过滤器的入口之间的第一管路是通的,因此尾气必须经过上述过滤器才可以排出。
56.一种具体的实施例中,上述过滤器包括无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf。在本实施例中,过滤器只需起到阻挡大颗粒的作用即可,不需要贵金属的涂覆,具有高孔隙率可以使得过滤器的吸附作用较好,无贵金属涂覆可以减少成本,采用无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf可以方便获取成本低吸附颗粒效果好的过滤器。
57.为了增加上述过滤器的使用寿命,在步骤s302之后,上述方法还包括:在上述氨气浓度不大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
58.上述控制阀连通上述第二管路的出口打开指的是打开了上述asc的出口与上述过滤器的出口之间的上述第二管路,关闭了上述asc的出口和上述过滤器的入口之间的第一管路,使得尾气无须经过上述过滤器,直接从上述第二管路排出,因此,在尾气中的氨气浓度不高,即对pn排放无影响的情况下,不经过过滤器直接排出,减少过滤器的工作时间,增加过滤器的使用寿命。
59.一种可选方案中,如图5所示,上述柴油机后处理装置还包括dpf205,上述dpf205的出口与上述scr201的入口连接,上述方法还包括:获取上述dpf205中的碳载量;确定上述碳载量是否在预定范围内,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。当碳载量较低时,即dpf刚再生完成时,此时dpf中的碳载量少,捕集效率低,会导致pn排放变高,此时关闭上述控制阀,废气中的颗粒从asc出来后
进入后面的过滤器中,可以起到再次捕集的作用,从进一步降低pn排放。
60.实际应用中,目前dpf多采用壁流式滤芯构造,在轴向上形成许多细小、平行通道,在过滤层相邻的通道中,选择两端中的任意一端堵塞,强迫废气通过多孔壁面,实现对颗粒物的捕集。dpf主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中微粒的,排气流经dpf过滤载体时颗粒物将沉积在dpf壁面的多孔介质上。积碳层附着在多孔介质之上,尾气先通过积碳层,然后再通过多孔介质,附着积碳层的dpf壁面,捕集效率在95%以上。没有附着积碳层的dpf壁面,开始阶段的捕集效率低于60%,因此dpf在初次使用时需要预处理,保证dpf多孔介质内累积一定厚度的碳层,依靠积碳层逐步提高dpf对发动机排气中颗粒物的捕集效率。因此,通过dpf的碳载量的大小可以判定dpf的捕集效率是否高,当碳载量低于上述预定范围的最小值,比如低于0.5g/l的情况下,dpf捕集效率低,pn排放较高,需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭,尾气必须经过上述过滤器才可以排出,从而降低pn排放。随着工作时间的加长,dpf上积碳层越来越多,当碳载量高于上述预定范围的最大值,比如高于2g/l的情况下影响dpf的过滤效果,也需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气必须经过上述过滤器才可以排出,从而降低pn排放。当dpf的碳载量高于2g/l时,还可以通过dpf再生除去积碳层,恢复dpf的过滤性能,而积碳层过少时,dpf的捕集效果也不好,因此,在dpf的碳载量在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附。
61.一种可选方案中,上述方法还包括:获取上述dpf的入口温度;确定上述入口温度是否大于温度阈值,在上述入口温度是大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述入口温度是不大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。dpf的入口温度过高时,dpf内达到一定温度而触发再生时,把载体内部壁面上的积碳层烧掉,影响pn的捕集效率,导致pn排放变高,此时关闭智能控制阀,可以降低pn排放结果。
62.实际应用中,当上述dpf的入口温度超过300℃的情况下,dpf出发再生,除去载体内部壁面上的积碳层,而积碳层过少时,dpf的捕集效果较差,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附。具体地,dpf的入口温度可以通过温度传感器获取。
63.一种可选方案中,如图6所示,上述柴油机后处理装置还包括pn测量设备206,上述pn测量设备206与上述asc202的出口连接,上述方法还包括:获取上述pn测量设备206测试的上述尾气的pn值,上述pn值是上述尾气中颗粒物数量的值;确定上述pn值是否大于预定值,在上述pn值大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过
滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述pn值不大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
64.具体地,pn测量设备可以直接测出pn值,从而直接判断排放是否达标,当pn值大于国六标准时,则可以直接将控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,进而降低pn排放。上述预定值可以是6
×
10
11
个/千米。
65.为了确保第二管路中的废气直接排除管道外部而不会回流,一种可选方案中,如图7所示,上述第二管路上设置有单向阀207,控制上述控制阀203打开,以使得上述尾气从上述第二管路302排出,包括:控制上述控制阀203以及上述单向阀207均打开,以使得上述尾气从上述第二管路302排出。
66.一种具体的实施例中,如图8所示,上述柴油机后处理装置还包括doc208,上述doc208的出口与上述dpf205的入口连接。doc是在蜂窝陶瓷载体上涂覆贵金属催化剂(如pt等),其目的是为了降低发动机尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和可溶性有机物的化学反应活化能,使这些物质能与尾气中的氧气在较低的温度下进行氧化反应并最终转化为二氧化碳和水。氧化型催化转化器不需要再生系统和控制装置,具有结构简单、可靠性好的特点,已经在现代小型发动机上得到了一定的应用。排放后处理催化器,包括doc、dpf、scr以及asr,已经成为柴油机的必需配置之一
67.通过上述实施例,该方法通过确定通入scr的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从asc的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低pn排放的目的,进而解决了现有技术中pn排放易超标的问题。
68.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本技术的技术方案,以下将结合具体的实施例对本技术的尾气排放的控制方法的实现过程进行详细说明。
69.本实施例涉及一种具体的尾气排放的控制方法,应用于柴油机后处理系统中,如图8所示,上述柴油机后处理系统包括依次相连的doc208、dpf205、scr201、asc202、控制阀203以及过滤器204,上述asc202的出口与上述过滤器204的入口通过第一管路301连接,上述asc202的出口与上述过滤器204的出口通过第二管路302连接,上述控制阀203设置于上述第一管路301上且设置于上述第二管路302上,上述第二管路上设置有单向阀207,控制上述控制阀203打开,以使得上述尾气从上述第二管路302排出,上述尾气排放的控制方法如图9所示,包括如下步骤:
70.步骤s1:获取通入上述scr中的氨气浓度;具体地,获取通入上述scr中的氨气浓度包括:获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,上述尿素水溶液从储液箱喷洒进上述scr中;根据上述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到上述氨气浓度。上述储液箱可以是尿素灌,尿素在尿素加热管路中预热发生水解,生成氨气和水,氨气与尾气中的氮氧化物(主要是no和no2)发生还原反应,生成氮气和水。通过尿素水解的化学式可以很准确地计算出上述氨气浓度。
71.步骤s2:确定上述氨气浓度是否大于预定浓度;
72.步骤s3:在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述
第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附;当氨气的浓度过高时,氨泄露会变大,此时若用pn测量设备去测试尾气中的pn值,pn测量设备会把尿素识别为颗粒,导致测量的pn排放过高,此时关闭控制阀,允许废气从上述asc出来后进入后面的上述过滤器中,在过滤器中利用载体多孔介质表层的氨的吸附作用,从而降低pn排放超标的风险。
73.步骤s4:在上述氨气浓度不大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出;在尾气中的氨气浓度不高,即对pn排放无影响的情况下,不经过过滤器直接排出,减少过滤器的工作时间,增加过滤器的使用寿命。
74.步骤s5:获取上述dpf中的碳载量;
75.步骤s6:确定上述碳载量是否在预定范围内;
76.步骤s7:在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附;通过dpf的碳载量的大小可以判定dpf的捕集效率是否高,当碳载量低于上述预定范围的最小值,比如低于0.5g/l的情况下,dpf捕集效率低,pn排放较高,需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭。随着工作时间的加长,dpf上积碳层越来越多,当碳载量高于上述预定范围的最大值,比如高于2g/l的情况下影响dpf的过滤效果,也需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭,尾气必须经过上述过滤器才可以排出,从而降低pn排放。
77.步骤s8:在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出,
78.步骤s9:获取上述dpf的入口温度;
79.步骤s10:确定上述入口温度是否大于温度阈值;
80.步骤s11:在上述入口温度是大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附;随着工作时间的加长,dpf上积碳层越来越多,当碳载量高于上述预定范围的最大值,比如高于2g/l的情况下影响dpf的过滤效果,也需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭。
81.步骤s12:在上述入口温度是不大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出;
82.步骤s13:获取上述pn测量设备测试的上述尾气的pn值;
83.步骤s14:确定上述pn值是否大于预定值;
84.步骤s15:在上述pn值大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附;pn测量设备可以直
接测出pn值,从而直接判断排放是否达标,当pn值大于国六标准时,则可以直接将控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,进而降低pn排放。
85.步骤s16:在上述pn值不大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
86.实际应用中,上述控制阀可以是三通阀,上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭指的是关闭了上述asc的出口与上述过滤器的出口之间的上述第二管路,但是,上述asc的出口和上述过滤器的入口之间的第一管路是通的,因此尾气必须经过上述过滤器才可以排出。上述控制阀连通上述第二管路的出口打开指的是打开了上述asc的出口与上述过滤器的出口之间的上述第二管路,关闭了上述asc的出口和上述过滤器的入口之间的第一管路,使得尾气无须经过上述过滤器,直接从上述第二管路排出。
87.需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
88.本技术实施例还提供了一种尾气排放的控制装置,应用于柴油机后处理系统中,如图2所示,上述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr201、asc202、控制阀203以及过滤器204,上述asc202的出口与上述过滤器204的入口通过第一管路301连接,上述asc202的出口与上述过滤器204的出口通过第二管路302连接,上述控制阀203设置于上述第一管路301上且设置于上述第二管路302上,需要说明的是,本技术实施例的尾气排放的控制装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于尾气排放的控制方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
89.以下对本技术实施例提供的尾气排放的控制装置进行介绍。
90.图10是根据本技术实施例的尾气排放的控制装置的示意图。如图10所示,该装置包括:第一获取单元10和第一控制单元20,其中:
91.上述第一获取单元10,用于获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;
92.具体地,scr在柴油发动机后处理应用中用于降低发动机尾气氮氧化物的含量,氮氧化物是柴油发动机尾气主要有害成分之一,scr的工作原理为向处理器中喷入还原剂,目前scr使用的还原剂是氨气,在催化剂的催化作用下,在290℃~400℃的温度条件下,还原剂氨气与尾气中氮氧化物发生反应,生成氮气,而几乎不发生氨气的氧化反应,从而达到降低氮氧化物浓度的目的。
93.一种可选方案中,上述柴油机后处理装置还包括储液箱,上述储液箱与上述scr连接,如图4所示,上述第一获取单元包括获取模块和计算模块,其中,上述获取模块用于获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,上述尿素水溶液从储液箱喷洒进上述scr中;上述计算模块用于根据上述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到上述氨气浓度。
94.上述储液箱可以用来储存尿素水溶液,实际应用中,上述储液箱可以是尿素灌,上述装置还可以包括尿素泵、尿素喷嘴、尿素喷射管路、尿素加热管路等众多零部件,为方便存储和运输,随车装载的是尿素(nh2conh2)水溶液(尿素或adblue,即32.5%的尿素水溶液)。尿素在尿素加热管路中预热发生水解,生成氨气和水,氨气与尾气中的氮氧化物(主要是no和no2)发生还原反应,生成氮气和水。通过尿素水解的化学式可以很准确地计算出上述氨气浓度。
95.上述第一控制单元20,用于确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。
96.具体地,当氨气的浓度过高时,氨泄露会变大,此时若用pn测量设备去测试尾气中的pn值,pn测量设备会把尿素识别为颗粒,导致测量的pn排放过高,此时关闭控制阀,允许废气从上述asc出来后进入后面的上述过滤器中,在过滤器中利用载体多孔介质表层的氨的吸附作用,从而降低pn排放超标的风险。
97.实际应用中,上述控制阀可以是三通阀,上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭指的是关闭了上述asc的出口与上述过滤器的出口之间的上述第二管路,但是,上述asc的出口和上述过滤器的入口之间的第一管路是通的,因此尾气必须经过上述过滤器才可以排出。
98.一种具体的实施例中,上述过滤器包括无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf。在本实施例中,过滤器只需起到阻挡大颗粒的作用即可,不需要贵金属的涂覆,具有高孔隙率可以使得过滤器的吸附作用较好,无贵金属涂覆可以减少成本,采用无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf可以方便获取成本低吸附颗粒效果好的过滤器。
99.为了增加上述过滤器的使用寿命,上述装置还包括第二控制单元,上述第二控制单元用于在上述氨气浓度不大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
100.上述控制阀连通上述第二管路的出口打开指的是打开了上述asc的出口与上述过滤器的出口之间的上述第二管路,关闭了上述asc的出口和上述过滤器的入口之间的第一管路,使得尾气无须经过上述过滤器,直接从上述第二管路排出,因此,在尾气中的氨气浓度不高,即对pn排放无影响的情况下,不经过过滤器直接排出,减少过滤器的工作时间,增加过滤器的使用寿命。
101.一种可选方案中,如图5所示,上述柴油机后处理装置还包括dpf205,上述dpf205的出口与上述scr201的入口连接,上述装置还包括第二获取单元和第三控制单元,其中,上述第二获取单元用于获取上述dpf205中的碳载量;上述第三控制单元用于确定上述碳载量是否在预定范围内,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上
述尾气从上述第二管路排出。当碳载量较低时,即dpf刚再生完成时,此时dpf中的碳载量少,捕集效率低,会导致pn排放变高,此时关闭上述控制阀,废气中的颗粒从asc出来后进入后面的过滤器中,可以起到再次捕集的作用,从进一步降低pn排放。
102.实际应用中,目前dpf多采用壁流式滤芯构造,在轴向上形成许多细小、平行通道,在过滤层相邻的通道中,选择两端中的任意一端堵塞,强迫废气通过多孔壁面,实现对颗粒物的捕集。dpf主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中微粒的,排气流经dpf过滤载体时颗粒物将沉积在dpf壁面的多孔介质上。积碳层附着在多孔介质之上,尾气先通过积碳层,然后再通过多孔介质,附着积碳层的dpf壁面,捕集效率在95%以上。没有附着积碳层的dpf壁面,开始阶段的捕集效率低于60%,因此dpf在初次使用时需要预处理,保证dpf多孔介质内累积一定厚度的碳层,依靠积碳层逐步提高dpf对发动机排气中颗粒物的捕集效率。因此,通过dpf的碳载量的大小可以判定dpf的捕集效率是否高,当碳载量低于上述预定范围的最小值,比如低于0.5g/l的情况下,dpf捕集效率低,pn排放较高,需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭,尾气必须经过上述过滤器才可以排出,从而降低pn排放。随着工作时间的加长,dpf上积碳层越来越多,当碳载量高于上述预定范围的最大值,比如高于2g/l的情况下影响dpf的过滤效果,也需要控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气必须经过上述过滤器才可以排出,从而降低pn排放。当dpf的碳载量高于2g/l时,还可以通过dpf再生除去积碳层,恢复dpf的过滤性能,而积碳层过少时,dpf的捕集效果也不好,因此,在dpf的碳载量在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附。
103.一种可选方案中,上述装置还包括第三获取单元和第四控制单元,其中,上述第三获取单元用于获取上述dpf的入口温度;上述第四控制单元用于确定上述入口温度是否大于温度阈值,在上述入口温度是大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述入口温度是不大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。dpf的入口温度过高时,dpf内达到一定温度而触发再生时,把载体内部壁面上的积碳层烧掉,影响pn的捕集效率,导致pn排放变高,此时关闭智能控制阀,可以降低pn排放结果。
104.实际应用中,当上述dpf的入口温度超过300℃的情况下,dpf出发再生,除去载体内部壁面上的积碳层,而积碳层过少时,dpf的捕集效果较差,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附。具体地,dpf的入口温度可以通过温度传感器获取。
105.一种可选方案中,如图6所示,上述柴油机后处理装置还包括pn测量设备206,上述pn测量设备206与上述asc202的出口连接,上述装置还包括第四获取单元和第五控制单元,
其中,上述第四获取单元用于获取上述pn测量设备206测试的上述尾气的pn值,上述pn值是上述尾气中颗粒物数量的值;上述第五控制单元用于确定上述pn值是否大于预定值,在上述pn值大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述pn值不大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
106.具体地,pn测量设备可以直接测出pn值,从而直接判断排放是否达标,当pn值大于国六标准时,则可以直接将控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,进而降低pn排放。
107.为了确保第二管路中的废气直接排除管道外部而不会回流,一种可选方案中,如图7所示,上述第二管路上设置有单向阀207,控制上述控制阀203打开,以使得上述尾气从上述第二管路302排出,上述装置包括第六控制单元,上述第六控制单元用于控制上述控制阀203以及上述单向阀207均打开,以使得上述尾气从上述第二管路302排出。
108.一种具体的实施例中,如图8所示,上述柴油机后处理装置还包括doc208,上述doc208的出口与上述dpf205的入口连接。doc是在蜂窝陶瓷载体上涂覆贵金属催化剂(如pt等),其目的是为了降低发动机尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和可溶性有机物的化学反应活化能,使这些物质能与尾气中的氧气在较低的温度下进行氧化反应并最终转化为二氧化碳和水。氧化型催化转化器不需要再生系统和控制装置,具有结构简单、可靠性好的特点,已经在现代小型发动机上得到了一定的应用。排放后处理催化器,包括doc、dpf、scr以及asr,已经成为柴油机的必需配置之一
109.通过上述实施例,上述装置通过确定通入scr的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从asc的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低pn排放的目的,进而解决了现有技术中pn排放易超标的问题。
110.上述尾气排放的控制装置包括处理器和存储器,上述第一获取单元和上述第一控制单元单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
111.处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中pn排放易超标的问题。
112.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
113.根据本技术的另一方面,提供了一种柴油机后处理系统,至少包括依次相连的控制器、scr、asc、控制阀以及过滤器,上述asc的出口与上述过滤器的入口通过第一管路连接,上述asc的出口与上述过滤器的出口通过第二管路连接,上述控制阀设置于上述第一管路上且设置于上述第二管路上,上述控制器用于执行任一种上述的尾气排放的控制方法。
114.上述柴油机后处理系统包括控制器,上述控制器用于执行任一种上述的尾气排放
的控制方法。该方法通过确定通入scr的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从asc的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低pn排放的目的,进而解决了现有技术中pn排放易超标的问题。
115.一种可选地方案中,上述过滤器包括无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf。在本实施例中,过滤器只需起到阻挡大颗粒的作用即可,不需要贵金属的涂覆,具有高孔隙率可以使得过滤器的吸附作用较好,无贵金属涂覆可以减少成本,采用无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf可以方便获取成本低吸附颗粒效果好的过滤器。
116.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述尾气排放的控制方法。
117.具体地,尾气排放的控制方法包括:
118.步骤s301,获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;
119.具体地,scr在柴油发动机后处理应用中用于降低发动机尾气氮氧化物的含量,氮氧化物是柴油发动机尾气主要有害成分之一,scr的工作原理为向处理器中喷入还原剂,目前scr使用的还原剂是氨气,在催化剂的催化作用下,在290℃~400℃的温度条件下,还原剂氨气与尾气中氮氧化物发生反应,生成氮气,而几乎不发生氨气的氧化反应,从而达到降低氮氧化物浓度的目的。
120.步骤s302,确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。
121.具体地,当氨气的浓度过高时,氨泄露会变大,此时若用pn测量设备去测试尾气中的pn值,pn测量设备会把尿素识别为颗粒,导致测量的pn排放过高,此时关闭控制阀,允许废气从上述asc出来后进入后面的上述过滤器中,在过滤器中利用载体多孔介质表层的氨的吸附作用,从而降低pn排放超标的风险。
122.可选地,在确定上述氨气浓度是否大于预定浓度之后,上述方法还包括:在上述氨气浓度不大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
123.可选地,上述柴油机后处理装置还包括dpf,上述dpf的出口与上述scr的入口连接,上述方法还包括:获取上述dpf中的碳载量;确定上述碳载量是否在预定范围内,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
124.可选地,上述方法还包括:获取上述dpf的入口温度;确定上述入口温度是否大于
温度阈值,在上述入口温度是大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述入口温度是不大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
125.可选地,上述柴油机后处理装置还包括pn测量设备,上述pn测量设备与上述asc的出口连接,上述方法还包括:获取上述pn测量设备测试的上述尾气的pn值,上述pn值是上述尾气中颗粒物数量的值;确定上述pn值是否大于预定值,在上述pn值大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述pn值不大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
126.可选地,上述柴油机后处理装置还包括储液箱,上述储液箱与上述scr连接,获取通入上述scr中的氨气浓度,包括:获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,上述尿素水溶液从储液箱喷洒进上述scr中;根据上述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到上述氨气浓度。
127.可选地,上述第二管路上设置有单向阀,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出,包括:控制上述控制阀以及上述单向阀均打开,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
128.本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述尾气排放的控制方法。
129.具体地,尾气排放的控制方法包括:
130.步骤s301,获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;
131.具体地,scr在柴油发动机后处理应用中用于降低发动机尾气氮氧化物的含量,氮氧化物是柴油发动机尾气主要有害成分之一,scr的工作原理为向处理器中喷入还原剂,目前scr使用的还原剂是氨气,在催化剂的催化作用下,在290℃~400℃的温度条件下,还原剂氨气与尾气中氮氧化物发生反应,生成氮气,而几乎不发生氨气的氧化反应,从而达到降低氮氧化物浓度的目的。
132.步骤s302,确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。
133.具体地,当氨气的浓度过高时,氨泄露会变大,此时若用pn测量设备去测试尾气中的pn值,pn测量设备会把尿素识别为颗粒,导致测量的pn排放过高,此时关闭控制阀,允许废气从上述asc出来后进入后面的上述过滤器中,在过滤器中利用载体多孔介质表层的氨的吸附作用,从而降低pn排放超标的风险。
134.可选地,在确定上述氨气浓度是否大于预定浓度之后,上述方法还包括:在上述氨气浓度不大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
135.可选地,上述柴油机后处理装置还包括dpf,上述dpf的出口与上述scr的入口连接,上述方法还包括:获取上述dpf中的碳载量;确定上述碳载量是否在预定范围内,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
136.可选地,上述方法还包括:获取上述dpf的入口温度;确定上述入口温度是否大于温度阈值,在上述入口温度是大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述入口温度是不大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
137.可选地,上述柴油机后处理装置还包括pn测量设备,上述pn测量设备与上述asc的出口连接,上述方法还包括:获取上述pn测量设备测试的上述尾气的pn值,上述pn值是上述尾气中颗粒物数量的值;确定上述pn值是否大于预定值,在上述pn值大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述pn值不大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
138.可选地,上述柴油机后处理装置还包括储液箱,上述储液箱与上述scr连接,获取通入上述scr中的氨气浓度,包括:获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,上述尿素水溶液从储液箱喷洒进上述scr中;根据上述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到上述氨气浓度。
139.可选地,上述第二管路上设置有单向阀,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出,包括:控制上述控制阀以及上述单向阀均打开,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
140.本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
141.步骤s301,获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;
142.步骤s302,确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述
第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。
143.可选地,在确定上述氨气浓度是否大于预定浓度之后,上述方法还包括:在上述氨气浓度不大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
144.可选地,上述柴油机后处理装置还包括dpf,上述dpf的出口与上述scr的入口连接,上述方法还包括:获取上述dpf中的碳载量;确定上述碳载量是否在预定范围内,在上述碳载量小于上述预定范围的最小值或者大于上述预定范围的最大值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述碳载量在上述预定范围内的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
145.可选地,上述方法还包括:获取上述dpf的入口温度;确定上述入口温度是否大于温度阈值,在上述入口温度是大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述入口温度是不大于上述温度阈值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
146.可选地,上述柴油机后处理装置还包括pn测量设备,上述pn测量设备与上述asc的出口连接,上述方法还包括:获取上述pn测量设备测试的上述尾气的pn值,上述pn值是上述尾气中颗粒物数量的值;确定上述pn值是否大于预定值,在上述pn值大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得上述尾气中的颗粒被上述过滤器吸附,在上述pn值不大于上述预定值的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
147.可选地,上述柴油机后处理装置还包括储液箱,上述储液箱与上述scr连接,获取通入上述scr中的氨气浓度,包括:获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,上述尿素水溶液从储液箱喷洒进上述scr中;根据上述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到上述氨气浓度。
148.可选地,上述第二管路上设置有单向阀,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口打开且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口关闭,以使得上述尾气从上述第二管路排出,包括:控制上述控制阀以及上述单向阀均打开,以使得上述尾气从上述第二管路排出。
149.本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
150.本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
151.步骤s301,获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧
化合物的浓度;
152.步骤s302,确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。
153.显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
154.本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术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,本技术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。
155.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、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。
156.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。
157.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。
158.在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
159.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
160.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除
可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
161.还需要说明的是,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、商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、商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,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
162.从以上的描述中,可以看出,本技术上述的实施例实现了如下技术效果:
163.1)、本技术的上述尾气排放的控制方法,首先,获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;然后,确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。该方法通过确定通入scr的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从asc的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低pn排放的目的,进而解决了现有技术中pn排放易超标的问题。
164.2)、本技术的上述尾气排放的控制装置,包括第一获取单元和第一控制单元,其中,上述第一获取单元用于获取通入上述scr中的氨气浓度,上述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;上述第一控制单元用于确定上述氨气浓度是否大于预定浓度,在上述氨气浓度大于上述预定浓度的情况下,控制上述控制阀连通上述第二管路的出口关闭且控制上述控制阀连通上述第一管路的出口打开,使得上述尾气从上述第一管路经上述过滤器排出,以使得多余的氨气被上述过滤器吸附。该装置通过确定通入scr的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通上述第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从asc的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低pn排放的目的,进而解决了现有技术中pn排放易超标的问题。
165.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种尾气排放的控制方法,其特征在于,应用于柴油机后处理系统中,所述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述方法包括:获取通入所述scr中的氨气浓度,所述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;确定所述氨气浓度是否大于预定浓度,在所述氨气浓度大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得多余的氨气被所述过滤器吸附。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定所述氨气浓度是否大于预定浓度之后,所述方法还包括:在所述氨气浓度不大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述柴油机后处理装置还包括dpf,所述dpf的出口与所述scr的入口连接,所述方法还包括:获取所述dpf中的碳载量;确定所述碳载量是否在预定范围内,在所述碳载量小于所述预定范围的最小值或者大于所述预定范围的最大值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得所述尾气中的颗粒被所述过滤器吸附,在所述碳载量在所述预定范围内的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取所述dpf的入口温度;确定所述入口温度是否大于温度阈值,在所述入口温度是大于所述温度阈值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得所述尾气中的颗粒被所述过滤器吸附,在所述入口温度是不大于所述温度阈值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述柴油机后处理装置还包括pn测量设备,所述pn测量设备与所述asc的出口连接,所述方法还包括:获取所述pn测量设备测试的所述尾气的pn值,所述pn值是所述尾气中颗粒物数量的值;确定所述pn值是否大于预定值,在所述pn值大于所述预定值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得所述尾气中的颗粒被所述过滤器吸附,在所述pn值不大于所述预定值的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且
控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述柴油机后处理装置还包括储液箱,所述储液箱与所述scr连接,获取通入所述scr中的氨气浓度,包括:获取通入scr中的尿素水溶液的尿素浓度,所述尿素水溶液从储液箱喷洒进所述scr中;根据所述尿素浓度以及尿素水解的化学式,计算尿素分解后生成的氨气的浓度,得到所述氨气浓度。7.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二管路上设置有单向阀,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口打开且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口关闭,以使得所述尾气从所述第二管路排出,包括:控制所述控制阀以及所述单向阀均打开,以使得所述尾气从所述第二管路排出。8.一种尾气排放的控制装置,其特征在于,应用于柴油机后处理系统中,所述柴油机后处理系统至少包括依次相连的scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述装置包括:第一获取单元,用于获取通入所述scr中的氨气浓度,所述scr采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;第一控制单元,用于确定所述氨气浓度是否大于预定浓度,在所述氨气浓度大于所述预定浓度的情况下,控制所述控制阀连通所述第二管路的出口关闭且控制所述控制阀连通所述第一管路的出口打开,使得所述尾气从所述第一管路经所述过滤器排出,以使得多余的氨气被所述过滤器吸附。9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的尾气排放的控制方法。10.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的尾气排放的控制方法。11.一种柴油机后处理系统,其特征在于,至少包括依次相连的控制器、scr、asc、控制阀以及过滤器,所述asc的出口与所述过滤器的入口通过第一管路连接,所述asc的出口与所述过滤器的出口通过第二管路连接,所述控制阀设置于所述第一管路上且设置于所述第二管路上,所述控制器用于执行权利要求1至7中任意一项所述的尾气排放的控制方法。12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述过滤器包括无贵金属涂覆且具有高空隙率的dpf。

技术总结
本申请提供了一种尾气排放的控制方法、其装置以及柴油机后处理系统。该方法包括:首先,获取通入SCR中的氨气浓度,SCR采用氨气降低尾气中的氮氧化合物的浓度;然后,确定氨气浓度是否大于预定浓度,在氨气浓度大于预定浓度的情况下,控制控制阀连通第二管路的出口关闭且控制控制阀连通第一管路的出口打开,使得尾气从第一管路经过滤器排出。该方法通过确定通入SCR的氨气浓度是否大于预定浓度,并在氨气浓度大于预定浓度的情况下使得智能控制阀连通第二管路的出口关闭,使得尾气经过第一管路从ASC的出口通入过滤器的入口,以使得多余的氨气被过滤器吸附,从而达到降低PN排放的目的,进而解决了现有技术中PN排放易超标的问题。进而解决了现有技术中PN排放易超标的问题。进而解决了现有技术中PN排放易超标的问题。


技术研发人员:杜慧娟 褚国良 张成伟 刘阳 任冲冲
受保护的技术使用者:潍柴动力股份有限公司
技术研发日:2023.04.12
技术公布日:2023/6/14
版权声明

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