一种计算尿素喷射量的方法及装置与流程

1.本技术涉及汽车尾气处理技术领域，尤其涉及一种计算尿素喷射量的方法及装置。


背景技术：

2.发动机尾气后处理，是针对在废气中的一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)及颗粒(pm)等排放物得到有效控制并达到法规的要求，最后对发动机排出尾气中含量较高的氮氧化物(no
x
)再利用专门的车载后处理系统进行处理，目前普遍通过喷射尿素来降低尾气排放中的no
x
。
3.一般通过上游nox质量流量判断尿素需要的喷射量，而柴油机排气背压会对上游nox排放结果产生影响。柴油机运行过程中，颗粒捕集器(dpf)内部碳载量会不断变化，从而在相同工况下上游nox质量流量会有差异，现有技术中一般会按照初始dpf碳载量状态标定的上游nox标定数值计算尿素喷射量，这会导致计算获得的尿素喷射量与实际需求的尿素喷射量之间存在偏差，相应会造成尿素计算量偏少或偏多，导致nox传感器正常工作前柴油机存在nox或nh3排放超标的风险。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种计算尿素喷射量的方法及装置，旨在解决现有技术中获取的尿素喷射量准确性低的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种计算尿素喷射量的方法，所述方法包括：
6.获取目标碳载量；
7.根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；
8.根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。
9.可选的，所述根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，具体包括：
10.若所述目标碳载量为整数，则根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
11.可选的，所述根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，具体包括：
12.若所述目标碳载量为非整数，则确定第一碳载量和第二碳载量；所述第一碳载量为小于所述目标碳载量且取值最大的整数，所述第二碳载量为大于所述目标碳载量且取值最小的整数；
13.根据碳载量与上游nox质量流量标定关系确定分别对应于所述第一碳载量和所述第二碳载量的上游nox质量流量，得到第一上游nox质量流量和第二上游nox质量流量；
14.根据所述第一碳载量、所述第二碳载量、所述第一上游nox质量流量和所述第二上
游nox质量流量确定上游nox质量流量与碳载量差值比例关系；
15.根据所述差值比例关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
16.可选的，在所述获取目标碳载量之前，所述方法还包括：
17.标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量。
18.可选的，所述标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量，具体包括：
19.以转速为第一变量，以喷油量为第二变量，标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量；所述不同整数碳载量数值通过将颗粒捕集器内部碳载量积累到不同整数得到。
20.第二方面，本技术实施例提供了一种获取尿素喷射量的装置，所述装置包括：碳载量获取模块、nox质量流量获取模块、尿素喷射量获取模块；
21.所述碳载量获取模块，用于获取目标碳载量；
22.所述nox质量流量获取模块，用于根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；
23.所述尿素喷射量获取模块，用于根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。
24.可选的，所述nox质量流量获取模块具体用于：
25.若所述目标碳载量为整数，则根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
26.可选的，所述nox质量流量获取模块具体用于：
27.若所述目标碳载量为非整数，则确定第一碳载量和第二碳载量；所述第一碳载量为小于所述目标碳载量且取值最大的整数，所述第二碳载量为大于所述目标碳载量且取值最小的整数；
28.根据碳载量与上游nox质量流量标定关系确定分别对应于所述第一碳载量和所述第二碳载量的上游nox质量流量，得到第一上游nox质量流量和第二上游nox质量流量；
29.根据所述第一碳载量、所述第二碳载量、所述第一上游nox质量流量和所述第二上游nox质量流量确定上游nox质量流量与碳载量差值比例关系；
30.根据所述差值比例关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
31.可选的，所述装置还包括标定模块，所述标定模块具体用于：
32.标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量。
33.可选的，所述标定模块具体用于：
34.以转速为第一变量，以喷油量为第二变量，标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量；所述不同整数碳载量数值通过将颗粒捕集器内部碳载量积累到不同整数得到。
35.本技术实施例提供了一种计算尿素喷射量的方法。在执行所述方法时，先获取目标碳载量；再根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；然后根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。这样，通过获取目标碳载量；再根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，这样可以捕捉到碳载量的变化引起的上游nox质量流量变化，相比于现有技术中忽略碳载量的变化引起的上游nox质量流量变化，使得获得的上游nox质量流量更加准确，进而通过上游nox质量流量计算获得的尿素喷射量更加准确。
附图说明
36.为更清楚地说明本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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为现有技术中nox传感器正常工作前上游nox质量流量获取方式；
38.图2为本技术实施例提供的一种计算尿素喷射量的方法流程图；
39.图3为目标碳载量为非整数时获取上游nox质量流量示意图；
40.图4为本技术实施例提供的一种获取尿素喷射量的装置的结构示意图。
具体实施方式
41.发动机尾气后处理，是针对在废气中的一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)及颗粒(pm)等排放物得到有效控制并达到法规的要求，最后对发动机排出尾气中含量较高的氮氧化物(nox)再利用专门的车载后处理系统进行处理，目前普遍通过喷射尿素来降低尾气排放中的nox。
42.一般通过上游nox质量流量判断尿素需要的喷射量，而柴油机排气背压会对上游nox排放结果产生影响。柴油机运行过程中，颗粒捕集器(dpf)内部碳载量会不断变化，从而引起柴油机排气背压的变化，由此在相同工况下上游nox质量流量会有差异。
43.参见图1，图1为现有技术中nox传感器正常工作前上游nox质量流量获取方式，现有技术中一般会按照初始dpf碳载量根据不同的转速和喷油量标定上游nox质量流量数值，得到上游nox质量流量map，然后根据上游nox质量流量map获得不同工况下标定的上游nox标定数值计算尿素喷射量，之后即使碳载量发生变化也不再重新标定上游nox质量流量，这会导致计算获得的尿素喷射量与实际需求的尿素喷射量之间存在偏差，相应会造成尿素计算量偏少或偏多，导致nox传感器正常工作前柴油机存在nox或nh3排放超标的风险。
44.有鉴于此，本技术发明人经过研究发现碳载量也会对上游nox质量流量数值产生影响，如果在标定nox质量流量时可以将碳载量作为变量纳入参考量，就可以捕捉到相同工况下不同碳载量引起的nox质量流量变化，这样会提高获取的nox质量流量的准确性，进而提高根据nox质量流量计算得到的尿素喷射量的准确性。
45.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，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，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，都属于本技术保护的范围。
46.在介绍本技术提供的方案之前，先介绍下涉及到的本领域相关技术，方便理解本技术提供的方案。
47.后处理上游nox传感器：测量发动机后处理系统上游排气中nox浓度的传感器，在正常工作时将发动机排气中nox值传送到电子控制单元ecu，用于尿素喷射量的计算。
48.由于nox传感器需要进行露点检测，柴油机启动后需要运行一段时间之后上游nox传感器才能进入正常工作状态，这是因为上游nox传感器正常工作的环境温度很高，如果在正常工作时上游nox传感器表面有水分残留会导致上游nox传感器损坏或出现故障，因此需
要启动柴油机一段时间后上游nox传感器再进入正常工作状态。在上游nox传感器未正式工作时是不能通过上游nox传感器获取上游nox质量流量的，通常根据上游nox质量流量map读取的标定值确定上游nox质量流量，进而确定尿素喷射量。喷射尿素,主要是利用尿素中的nh3将nox转化为n2，如果获取的上游nox质量流量，就会导致通过上游nox质量流量计算得到尿素喷射量不准确，如果计算得到的尿素喷射量大于实际需要的，会导致nh3超标，如果的计算得到的尿素喷射量小于实际需要的，会导致nox排放超标。本技术的方案是通过考虑碳载量变化对上游nox质量流量的影响，使得通过上游nox质量流量map读取的标定值更加准确，进而使得计算得到尿素喷射量更加准确。具体方案如下：
49.参见图2，图2为本技术实施例提供的一种计算尿素喷射量的方法流程图，包括：
50.s201、获取目标碳载量。
51.目标碳载量即为dpf当前的碳载量，首先需要知道当前发动机的转速和喷油量，在获取了当前发动机的转速和喷油量之后再获取在此转速和喷油量情况下dpf的当前碳载量。
52.s202、根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
53.碳载量与上游nox质量流量标定关系是预先标定在上游nox质量流量map中的；目标上游nox质量流量就是与当前碳载量对应的上游nox质量流量。当获取了当前的碳载量后，可以查询上游nox质量流量map找到与当前的碳载量对应的上游nox质量流量，作为目标上游nox质量流量。
54.s203、根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。
55.将目标上游nox质量流量值传送到电子控制单元中，用于计算目标尿素喷射量。
56.由于获得的目标上游nox质量流量准确性可靠，由目标上游nox质量流量获取的目标尿素喷射量数值准确性也是可靠的。
57.本技术实施例提供了一种计算尿素喷射量的方法。在执行所述方法时，先获取目标碳载量；再根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；然后根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。这样，通过获取目标碳载量；再根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，这样可以捕捉到碳载量的变化引起的上游nox质量流量变化，相比于现有技术中忽略碳载量的变化引起的上游nox质量流量变化，使得获得的上游nox质量流量更加准确，进而通过上游nox质量流量计算获得的尿素喷射量更加准确。
58.本技术可选的实施例，在获取目标碳载量之前，需要标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量，并存入上游nox质量流量map中。具体操作过程如下：
59.以转速为第一变量，以喷油量为第二变量，标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量；例如，可以以转速为横坐标，以喷油量为纵坐标，在台架上标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量，例如，不同整数碳载量数值为0g/l、1g/l
……
ng/l，对应的上游nox质量流量标定值为map0、map1
……
mapn，并不同整数碳载量与对应的上游nox质量流量标定值一一对应的存入上游nox质量流量map中。其中，不同整数碳载量是通过将dpf内部碳载量积累至相应的整数值获取的。例如，当前的碳载量为1g/l，标定完1g/l对应的上游nox质量流量之后，需要标定碳载量为2g/l对应的上游nox质量流量，可以通过发动机再运行一
段时间，使得dpf内部碳载量积累至2g/l时，再标定碳载量为2g/l对应的上游nox质量流量。
60.本技术可选的实施例，如果目标碳载量为整数，根据碳载量与上游nox质量流量标定关系查询上游nox质量流量map获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
61.如果目标碳载量为非整数，如图3所示，图3为目标碳载量为非整数时获取上游nox质量流量示意图，首先确定第一碳载量和第二碳载量；第一碳载量为小于所述目标碳载量且取值最大的整数，第二碳载量为大于所述目标碳载量且取值最小的整数；例如目标碳载量为1.8g/l，第一碳载量就是1g/l，第二碳载量就是2g/l；然后根据碳载量与上游nox质量流量标定关系查询上游nox质量流量map，获得分别对应于第一碳载量和第二碳载量的上游nox质量流量，也就是第一上游nox质量流量和第二上游nox质量流量。例如上游nox质量流量map中碳载量为1g/l时对应的上游nox质量流量为100kg/s，碳载量为2g/l时对应的上游nox质量流量为200kg/s，那么第一上游nox质量流量则为100kg/s，第二上游nox质量流量则为200kg/s。
62.由于在预先标定时只标定了碳载量整数数值对应的上游nox质量流量，当目标碳载量为非整数时，需要根据目标碳载量前后的整数数值对应的上游nox质量流量确定上游nox质量流量与碳载量差值比例关系，然后根据差值比例关系确定对应目标碳载量的上游nox质量流量。例如，根据(200-100)/(2-1)＝100kg/s，获得了差值比例关系，然后根据100+(1.8-1)*100(差值比例)＝180kg/s，获得对应目标碳载量的上游nox质量流量。
63.这样，通过考虑碳载量的变化对上游nox质量流量的影响，来确定对应不同碳载量的上游nox质量流量，使得标定的上游nox质量流量准确性更高，进一步使得通过上游nox质量流量获取的尿素喷射量更加准确，尽可能避免了柴油机nox或nh3排放超标的风险。
64.以上为本技术实施例提供一种计算尿素喷射量的方法的一些具体实现方式，基于此，本技术还提供了对应的一种获取尿素喷射量的装置。下面将从功能模块化的角度对本技术实施例提供的装置进行介绍。
65.参见图4，图4为本技术实施例提供的一种获取尿素喷射量的装置的结构示意图，该装置包括：碳载量获取模块401、nox质量流量获取模块402、尿素喷射量获取模块403；
66.所述碳载量获取模块401，用于获取目标碳载量；
67.所述nox质量流量获取模块402，用于根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；
68.所述尿素喷射量获取模块403，用于根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。
69.本技术实施例提供了一种获取尿素喷射量的装置，用于执行对应的获取尿素喷射量的方法。在执行所述方法时，先获取目标碳载量；再根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；然后根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。这样，通过获取目标碳载量；再根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，这样可以捕捉到碳载量的变化引起的上游nox质量流量变化，相比于现有技术中忽略碳载量的变化引起的上游nox质量流量变化，使得获得的上游nox质量流量更加准确，进而通过上游nox质量流量计算获得的尿素喷射量更加准确。
70.进一步地，所述nox质量流量获取模块402具体用于：
71.若所述目标碳载量为整数，则根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
72.进一步地，所述nox质量流量获取模块402具体用于：
73.若所述目标碳载量为非整数，则确定第一碳载量和第二碳载量；所述第一碳载量为小于所述目标碳载量且取值最大的整数，所述第二碳载量为大于所述目标碳载量且取值最小的整数；
74.根据碳载量与上游nox质量流量标定关系确定分别对应于所述第一碳载量和所述第二碳载量的上游nox质量流量，得到第一上游nox质量流量和第二上游nox质量流量；
75.根据所述第一碳载量、所述第二碳载量、所述第一上游nox质量流量和所述第二上游nox质量流量确定上游nox质量流量与碳载量差值比例关系；
76.根据所述差值比例关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。
77.进一步地，所述装置还包括标定模块，所述标定模块具体用于：
78.标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量。
79.进一步地，所述标定模块具体用于：
80.以转速为第一变量，以喷油量为第二变量，标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量；所述不同整数碳载量数值通过将颗粒捕集器内部碳载量积累到不同整数得到。
81.本技术实施例中提到的“第一碳载量”、“第二碳载量”等名称中的“第一”、“第二”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第一、第二。
82.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(英文：read-only memory，rom)/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如路由器等网络通信设备)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
83.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。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。
84.以上所述仅是本技术示例性的实施方式，并非用于限定本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种计算尿素喷射量的方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标碳载量；根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；根据所述目标上游nox质量流量计算目标尿素喷射量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，具体包括：若所述目标碳载量为整数，则根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量，具体包括：若所述目标碳载量为非整数，则确定第一碳载量和第二碳载量；所述第一碳载量为小于所述目标碳载量且取值最大的整数，所述第二碳载量为大于所述目标碳载量且取值最小的整数；根据碳载量与上游nox质量流量标定关系确定分别对应于所述第一碳载量和所述第二碳载量的上游nox质量流量，得到第一上游nox质量流量和第二上游nox质量流量；根据所述第一碳载量、所述第二碳载量、所述第一上游nox质量流量和所述第二上游nox质量流量确定上游nox质量流量与碳载量差值比例关系；根据所述差值比例关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取目标碳载量之前，所述方法还包括：标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量，具体包括：以转速为第一变量，以喷油量为第二变量，标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量；所述不同整数碳载量数值通过将颗粒捕集器内部碳载量积累到不同整数得到。6.一种获取尿素喷射量的装置，其特征在于，所述装置包括：碳载量获取模块、nox质量流量获取模块、尿素喷射量获取模块；所述碳载量获取模块，用于获取目标碳载量；所述nox质量流量获取模块，用于根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量；所述尿素喷射量获取模块，用于根据所述目标上游nox质量流量获取目标尿素喷射量。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述nox质量流量获取模块具体用于：若所述目标碳载量为整数，则根据碳载量与上游nox质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述nox质量流量获取模块具体用于：若所述目标碳载量为非整数，则确定第一碳载量和第二碳载量；所述第一碳载量为小于所述目标碳载量且取值最大的整数，所述第二碳载量为大于所述目标碳载量且取值最小的整数；
根据碳载量与上游nox质量流量标定关系确定分别对应于所述第一碳载量和所述第二碳载量的上游nox质量流量，得到第一上游nox质量流量和第二上游nox质量流量；根据所述第一碳载量、所述第二碳载量、所述第一上游nox质量流量和所述第二上游nox质量流量确定上游nox质量流量与碳载量差值比例关系；根据所述差值比例关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游nox质量流量。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括标定模块，所述标定模块具体用于：标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述标定模块具体用于：以转速为第一变量，以喷油量为第二变量，标定不同整数碳载量数值下的上游nox质量流量；所述不同整数碳载量数值通过将颗粒捕集器内部碳载量积累到不同整数得到。

技术总结
本申请提供了一种计算尿素喷射量的方法及装置。在执行所述方法时，先获取目标碳载量；再根据碳载量与上游NOx质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游NOx质量流量；然后根据所述目标上游NOx质量流量计算目标尿素喷射量。这样，通过获取目标碳载量；再根据碳载量与上游NOx质量流量标定关系获取对应于所述目标碳载量的目标上游NOx质量流量，这样可以捕捉到碳载量的变化引起的上游NOx质量流量变化，相比于现有技术中忽略碳载量的变化引起的上游NOx质量流量变化，使得获得的上游NOx质量流量更加准确，进而通过上游NOx质量流量计算获得的尿素喷射量也更加准确。量计算获得的尿素喷射量也更加准确。量计算获得的尿素喷射量也更加准确。


技术研发人员：王军 李凤刚 王远景 苏国梁 李嵩
受保护的技术使用者：潍柴动力空气净化科技有限公司
技术研发日：2022.06.28
技术公布日：2023/6/3