一种SCR系统的控制方法、装置及车辆与流程

一种scr系统的控制方法、装置及车辆
技术领域
1.本技术实施例涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种scr系统的控制方法、装置及车辆。


背景技术：

2.柴油机尾气污染物主要是nox和pm，根据汽车工业发达国家的先进发展经验，必须结合使用排气后处理技术来控制nox和pm的排放，通过选择性催化还原(selective catalytic reduction scr)技术，利用scr系统生成nh3除去nox，降以低nox排放。
3.在相关技术中，scr系统在工作过程中生成并存储一定量nh3用以与nox反应，然而在不同工作环境下，由于环境中氧含量变化，发动机排放的nox也相应发生变化，导致nh3的存储量与nox的生成量不适配，导致尾气的排放不满足要求。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种scr系统的控制方法、装置及车辆，旨在解决nh3的存储量与nox的生成量不适配的问题。
5.本技术实施例第一方面提供一种scr系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
6.获取当前环境的环境信息；
7.根据所述环境信息，确定对scr系统中nh3存储量的修正系数；
8.确定与所述scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量；
9.根据所述修正系数和所述nh3基础存储量，确定所述nh3目标存储量；
10.根据所述nh3目标存储量，确定所述scr系统存储所述nh3目标存储量的nh3时对应的尿素喷出量；
11.控制所述scr系统按照所述尿素喷出量喷出尿素。
12.可选地，所述环境信息至少包括环境温度和大气压力，根据所述环境信息，确定对scr系统中nh3存储量的修正系数，包括：
13.基于环境修正图表，确定所述环境温度以及所述大气压力的组合所对应的所述修正系数；其中，所述环境修正图表包括在不同环境温度和不同大气压力的组合下存储所述nh3时所述scr系统的修正系数。
14.可选地，所述方法还包括：
15.选取不同的环境信息，并在各自预设测试范围内划定预设选取间隔，确定多个不同的第一测试点；
16.根据多个所述第一测试点，确定所述scr系统对所述发动机的废气进行催化还原的nh3第一需求量；
17.根据所述nh3第一需求量和nh3预设需求量，确定多个所述第一测试点各自对应的修正系数；其中，所述nh3预设需求量为所述scr系统在预设条件下对所述发动机的废气进
行催化还原的nh3需求量；
18.根据多个所述第一测试点和各自对应的修正系数，构建所述环境修正图表。
19.可选地，所述当前工况包括scr系统当前的排气温度和老化系数，确定与所述scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量，包括：
20.获取所述scr系统的基础存储图表；其中，所述基础存储图表包括不同所述排气温度和不同所述老化系数的组合对应的nh3基础存储量；
21.基于所述基础存储图表，确定所述当前工况对应的所述nh3基础存储量。
22.可选地，所述方法还包括：
23.在标准环境情况下，选取所述scr系统不同排气温度和不同老化系数组合，并在各自预设测试范围内划定预设选取间隔，确定多个不同的第二测试点；
24.根据多个所述第二测试点，确定多个所述scr系统将所述发动机的排气催化还原的nh3第二需求量；
25.根据多个所述第二测试点和多个所述第nh3二需求量，确定所述基础存储图表。
26.本技术实施例第二方面提供一种scr系统的控制装置，所述控制装置包括：
27.第一获取模块，用于获取当前环境的环境信息；
28.第一确定模块，用于根据所述环境信息，确定对scr系统中nh3存储量的修正系数；
29.第二获取模块，用于获取所述scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量；
30.第二确定模块，用于根据所述修正系数和所述nh3基础存储量，确定所述nh3目标存储量；
31.执行模块，用于根据所述nh3目标存储量，确定scr系统的存储所述nh3目标存储量的nh3时对应的尿素喷出量；控制所述scr系统按照所述尿素喷出量喷出尿素。
32.可选地，所述控制装置还包括：
33.第一图表确定模块，用于确定所述环境修正图表。
34.可选地，所述控制装置还包括：
35.第二图表确定模块，用于确定所述基础存储图表。
36.本技术实施例第三方面提供一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
37.存储器，用于存储计算机程序；
38.处理器，用于执行存储在所述存储器上的计算机程序，以实现上述的方法。
39.本技术实施例第四方面提供一种车辆，其特征在于，包括控制装置，以实现上述的控制方法。
40.采用本技术提供的一种scr系统的控制方法、装置及车辆，在车辆处于不同地区工作时，如车辆处于高原地区时，大气压力不同，导致空气中的含氧量以及空气温度不同，导致发动机工作时生成的nox与标准环境有所不同，因此scr系统在标准情况下的nh3生成量较低容易无法将nox反应掉，或nh3生成量较高反应掉nox后有剩余，导致尾气排放时nox或nh3的排放量超高，因此通过获取车辆当前所在环境的环境信息，根据环境信息确定适应当前环境时对nh3生成量的调整量，即对nh3存储量的修正系数，然后获取车辆当前工况在标准环境下nh3基础存储量，根据nh3基础存储量和修正系数，确定车辆在当前环境下能够将nox反应且不会溢出的nh3目标存储量，并确定存储nh3目标存储量对应的尿素喷出量，控制scr系统按照尿素喷出量喷出尿素，以生成并存储所述nh3目标存储量的nh3，从而使nh3的
存储量与nox的生成量适配。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本技术一实施例提出的控制方法的流程示意图；
43.图2是本技术一实施例提出的确定环境修正图表的流程示意图；
44.图3是本技术一实施例提出的确定nh3基础存储量的流程示意图；
45.图4是本技术一实施例提出的确定基础存储图表的流程示意图；
46.图5是本技术一实施例提出的控制装置的模块示意图；
47.图6是本技术一实施例提出的电子设备的示意图；
48.图7是本技术一具体实施例提出的环境修正图表；
49.图8是本技术一具体实施例提出的基础存储图表。
具体实施方式
50.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作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。
51.柴油机尾气污染物主要是nox和pm，根据汽车工业发达国家的先进发展经验，必须结合使用排气后处理技术来控制nox和pm的排放，通过选择性催化还原(selective catalytic reduction scr)技术，利用scr系统生成nh3除去nox，降以低nox排放。
52.scr内主要化学反应为利用nh3来除去nox，尿素喷嘴喷射出的尿素在较高的排气温度下雾化产生nh3，进而被scr载体吸附。依托于scr载体上涂敷的贵金属为催化剂，nox被nh3还原生成n2。
53.在相关技术中，为平衡“对nox的反应性能”和“scr载体温度升高带来的nh3泄露”，需要对scr载体储存的nh3设定一个合理的nh3存储值，然而nh3存储值往往为标准环境下确定的，在其他环境例如高原情况下，由于环境中氧含量变化，发动机排放的nox也发生变化，标准环境下设定的nh3存储值并不适用，往往会出现“对nox的反应性能”不足或“scr载体温度升高带来的nh3泄露”太大，nh3的存储量与nox的生成量不适配，导致尾气的排放不满足要求。
54.实施例一
55.有鉴于此，本技术实施例第一方面提供一种scr系统的控制方法，其中，scr系统主要包括催化器、尿素供给及喷射系统、控制系统。催化器内部载体上涂覆有催化剂，可加快nox的还原反应速率。尿素供给系统为尿素喷嘴提供高压喷射动力，实现尿素液滴的充分雾化，进而提高nox的转化效率。控制系统根据发动机的工况实时准确的控制尿素喷射量，并对scr系统的运行状况进行检测，当系统出现故障时，控制系统能够采取相应的处理措施。
56.其中，参照图1，控制方法包括：
57.s1，获取当前环境的环境信息。
58.在车辆处于不同地区工作时，如车辆处于高原地区时，大气压力不同，导致空气中的含氧量以及空气温度不同，导致发动机工作时生成的nox与标准环境有所不同，因此获取车辆当前所在环境的环境信息，作为确定调整nh3生成量的依据。
59.s2，根据环境信息，确定对scr系统中nh3存储量的修正系数。
60.在一些情况下，scr系统在标准情况下的nh3生成量较低容易无法将nox反应掉，或nh3生成量较高无法完全被吸附，导致尾气排放时nox或nh3的排放量超高，因此根据获取的环境信息确定对nh3存储量的修正系数，在nh3生成量较低容易无法将nox反应掉时，修正系数大于1，提高nh3生成量。在nh3生成量较高时，修正系数小于1，降低nh3生成量。
61.s3，获取scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量。
62.在标准环境下，例如在平原地区且环境温度处于标准温度时，scr系统在不同的工况下对应的nh3基础存储效果不同，因此获取scr系统在特定标准情况下scr系统对应的nh3基础存储量作为实际nh3存储量的基础。
63.s4，根据修正系数和nh3基础存储量，确定nh3目标存储量。
64.将修正系数和nh3基础存储量相乘即为当前环境下，经过修正后的nh3目标存储量，以满足将位于当前环境下生成的nox反应掉，并且避免nh3泄露过多。
65.s5，根据nh3目标存储量，确定scr系统的存储nh3目标存储量的nh3时对应的尿素喷出量。
66.s6，控制scr系统按照尿素喷出量喷出尿素。
67.在发动机排气管中喷入尿素水溶液，在较高的排气温度下雾化产生nh3，进而被scr载体吸附，通过scr载体上的贵金属催化，nox被nh3还原生成n2，达到除去nox的目的。
68.通过获取车辆当前所在环境的环境信息，根据环境信息确定适应当前环境时对nh3生成量的调整量，即对nh3存储量的修正系数，然后获取车辆当前工况在标准环境下nh3基础存储量，根据nh3基础存储量和修正系数，确定车辆在当前环境下能够将nox反应且不会溢出的nh3目标存储量，并确定存储nh3目标存储量对应的尿素喷出量，控制scr系统按照尿素喷出量喷出尿素，以生成并存储nh3目标存储量的nh3，从而使nh3的存储量与nox的生成量适配。
69.在一些实施例中，环境信息至少包括环境温度和大气压力，根据环境信息，确定对scr系统中nh3存储量的修正系数，包括：
70.将环境温度以及大气压力代入环境修正图表，确定与当前环境对应的修正系数。其中，环境修正图表包括不同环境温度和不同大气压力的组合下存储nh3时对scr系统的修正系数。
71.通过发动机控制器ecu上的传感器实时获取发动机所在环境的大气压力以及环境温度，将其代入不同环境温度和不同大气压力的组合下存储nh3时对scr系统的修正系数的环境修正图表，从而得到对scr系统中nh3存储量的修正系数。
72.在一些具体实施例中，发动机工作环境温度的范围为-40℃～50℃，大气压力的范围为：100kpa～50kpa，通过发动机控制器ecu上的传感器获取环境系数，通过对环境温度及大气压力精确识别，提高scr系统在例如高原环境下的性能，并且无需在发动机上增添额外
硬件，提高了本技术的适用性，降低了车辆成本。
73.在一些实施例中，参照图2和图7，方法还包括：
74.s101，选取不同的环境信息，并在各自预设测试范围内划定预设选取间隔，确定多个不同的第一测试点。
75.在确定环境修正图表时，往往需要预先进行实验，模拟不同环境下能够使scr系统达到预定效果时的修正系数。
76.其中，在一些具体实施例中发动机工作环境温度的范围为-40℃～50℃，大气压力的范围为100kpa～50kpa，将此作为预设测试范围，将预设范围划分不同测试段，不同测试段两两组合，从而得到多个第一测试点。
77.s102，根据多个第一测试点，确定scr系统对发动机的废气进行催化还原的nh3第一需求量。
78.将每个第一测试点的环境信息作为测试环境进行实验，确定在每个第一测试点下能够保证将nox反应且不会溢出的nh3存储量，作为nh3的第一需求量。
79.s103，根据nh3第一需求量和nh3预设需求量，确定多个第一测试点各自对应的修正系数；其中，nh3预设需求量为scr系统在预设条件下对发动机的废气进行催化还原的nh3需求量。
80.选取一个标准环境下的nh3存储量作为nh3的预设需求量，预设需求量可以为发动机在标准工作温度以及标准大气压下保证将nox反应且不会溢出的nh3存储量，确定第一需求量和预设需求量的比值，将其作为第一测试点对应的修正系数。在一些具体实施例中，修正系数的范围一般可确定为0.6～1.5之间，不同发动机或不同车辆，可以根据实际情况确定修正系数，以使调整过程中更加贴合车辆的实际情况，以匹配不同的发动机或车辆，提高了本技术的适用性。
81.s104，根据多个第一测试点和各自对应的修正系数，构建环境修正图表。
82.将测试的各个第一测试点的环境信息以及修正系数汇总，得到环境修正图表，当车辆处于某个环境信息时，直接获取该环境信息在环境修正图表中对应的修正系数即可。
83.在一些实施例中，当前工况包括scr系统当前的排气温度和老化系数，确定与scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量，包括：
84.其中，不同温度下scr系统的nh3存储上限量会发生改变，当scr系统升温时，容易导致nh3溢出。同时，随着使用时间增长，scr系统容易发生老化，导致scr系统的nh3存储上限量会发生改变，因此在确定nh3基础存储量时，将scr系统的排气温度和老化系数作为标准，从而准确得到scr系统的nh3存储上限量。
85.在一些实施例中，参照图3，确定与scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量，包括：
86.s201，获取scr系统的基础存储图表；其中，基础存储图表包括不同排气温度和不同老化系数的组合对应的nh3基础存储量。
87.s202，基于基础存储图表，确定当前工况对应的nh3基础存储量。
88.通过将scr系统的排气温度和老化系数作为标准，从而准确得到scr系统的nh3存储上限量，进而最大限度的利用scr系统的催化性能，同时避免在scr系统温度升高时，nh3发生溢出，有效提高了整个方法的实用性和实用性。不同发动机或不同车辆，可以根据实际
情况确定不同的基础存储图表，以使调整过程中更加贴合车辆的实际情况，以匹配不同的发动机或车辆，提高了本技术的适用性。
89.在一些实施例中，参照图4和图8，方法还包括：
90.s301，在标准环境情况下，选取scr系统不同排气温度和不同老化系数组合，并在各自预设测试范围内划定预设选取间隔，确定多个不同的第二测试点。
91.在一些具体实施例中，发动机排气温度的范围为25℃～625℃，scr老化系数范围为90％～30％，将此作为预设测试范围，将预设范围划分不同测试段，不同测试段两两组合，从而得到多个第二测试点。
92.s302，根据多个第二测试点，确定多个scr系统将发动机的排气催化还原的nh3第二需求量。
93.将每个第二测试点的排气温度和老化系数的组合进行实验，确定在每个第二测试点下能够保证将nox反应且不会溢出的nh3存储量，作为nh3的第二需求量。
94.s303，根据多个第二测试点和多个nh3第二需求量，确定基础存储图表。
95.将测试的各个第二测试点的排气温度和老化系数以及nh3第二需求量汇总，得到基础存储图表，当车辆处于某个排气温度和老化系数时，直接获取基础存储图表中与之对应的nh3第二需求量，并确定为nh3基础存储量。
96.实施例二
97.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种scr系统的控制装置，参照图5，控制装置4包括：
98.第一获取模块41，用于获取当前环境的环境信息。
99.其中，第一获取模块41可以为发动机控制器ecu上的传感器，从而实时获取发动机所在环境的环境信息。
100.第一确定模块42，用于根据环境信息，确定对scr系统中nh3存储量的修正系数。
101.第二获取模块43，用于确定与scr系统中当前工况对应的nh3基础存储量。
102.第二确定模块44，用于根据所述修正系数和所述nh3基础存储量，确定所述nh3目标存储量；
103.执行模块45，用于根据nh3目标存储量，确定scr系统的存储nh3目标存储量的nh3时对应的尿素喷出量，并控制scr系统按照尿素喷出量喷出尿素，以生成并存储nh3目标存储量的nh3。
104.在一些实施例中，第一获取模块41还用于执行以下步骤：
105.获取车辆发动机所在环境的环境温度以及大气压力。
106.在一些实施例中，确定模块42还用于执行以下步骤：
107.将环境温度以及大气压力代入环境修正图表，确定与当前环境对应的修正系数。其中，环境修正图表包括不同环境温度和不同大气压力的组合下存储nh3时对scr系统的修正系数。
108.在一些实施例中，控制装置还包括第一图表确定模块46，用于确定环境修正图表。
109.在一些实施例中，第一图表确定模块46还用于执行以下步骤：
110.选取不同环境信息，并在各自预设测试范围内划定预设选取间隔，确定多个不同的第一测试点。
111.根据多个第一测试点，确定scr系统将发动机的排气催化还原的nh3的第一需求量。
112.获取nh3的预设需求量，根据第一需求量和预设需求量，确定多个第一测试点对应的多个修正系数。其中，预设需求量为scr系统在预设条件下scr系统将发动机的排气催化还原的nh3需求量。
113.根据多个第一测试点和多个修正系数，确定环境修正图表。
114.在一些实施例中，控制装置还包括第二图表确定模块47，用于确定基础存储图表。
115.在一些实施例中，第二图表确定模块47还用于执行以下步骤：
116.在标准环境情况下，选取scr系统不同排气温度和不同老化系数组合，并在各自预设测试范围内划定预设选取间隔，确定多个不同的第二测试点；
117.根据多个第二测试点，确定多个scr系统将发动机的排气催化还原的nh3第二需求量；
118.根据多个第二测试点和多个nh3第二需求量，确定基础存储图表。
119.在一些实施例中，第二获取模块43还用于执行以下步骤：
120.获取scr系统的排气温度和老化系数。
121.根据排气温度和老化系数，确定nh3基础存储量。
122.在一些实施例中，第二获取模块43还用于执行以下步骤：
123.获取scr系统的基础存储图表。其中，基础存储图表包括不排气温度和不同老化系数的组合对应的nh3基础存储量。
124.将scr系统的排气温度和老化系数代入基础存储图表，确定当前工况对应的nh3基础存储量。
125.基于同一发明构思，参照图6，本技术另一实施例提供一种电子设备，电子设备包括：
126.存储器，用于存储计算机程序。
127.处理器，用于执行存储在存储器上的计算机程序，以实现实施例一的方法。
128.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种车辆，包括实施例二提供的控制装置，以实现实施例一的控制方法。
129.对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
130.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
131.本领域内的技术人员应明白，本技术实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本技术实施例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，本技术实施例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。
132.本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、终端设备(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终端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终端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。
133.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终端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。
134.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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。
135.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
136.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
137.以上对本技术所提供的一种scr系统的控制方法、装置及车辆，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。