一种CCSCR设备的温度控制方法、装置、车辆及存储介质与流程

一种ccscr设备的温度控制方法、装置、车辆及存储介质
技术领域
1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种ccscr设备的温度控制方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术：

2.车辆为满足低温工况下氮氧化物(no
x
)排放的要求，在尾气后处理系统中，通常采用两段选择性催化还原(selective catalytic reduction，scr)的方案，其中一段通过紧耦合的方式与增压器排气尾管相连，即紧耦合的选择性催化还原(close coupled selective catalytic reduction，ccscr)。在汽车冷启动时，ccscr设备中ccscr催化剂的温度较低，达不到需求的温度，进而导致ccscr效率不高。
3.现有技术针对提升ccscr催化剂的温度所采用的方案为，依靠ccscr设备的自身特性(ccscr设备的低热容与紧耦合特性)来快速提升ccscr催化剂的温度，但是这种方法的温度提升较慢，在车辆冷启动后的几分钟时间内，ccscr催化剂的温度仍达不到需求温度。而对于其它适用于整体尾气后处理系统的方法中，其适用的设备和工况均不同，难以在汽车冷启动时适用于ccscr设备，以快速提升ccscr催化剂的温度。
4.因此，亟需一种ccscr设备的温度控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方面，本发明提供一种ccscr设备的温度控制方法，以解决现有技术中汽车冷启动时无法快速提升ccscr催化剂温度的问题。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种ccscr设备的温度控制方法，用于控制ccscr设备中ccscr催化剂的温度，上述ccscr设备连接于涡轮增压器的排气管，上述涡轮增压器并联设置有废气旁通阀，上述废气旁通阀的出口端连接于上述ccscr设备，包括：
8.获取上述ccscr催化剂的实际温度；
9.比较上述ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小；
10.若上述ccscr催化剂的实际温度小于上述预设温度，执行热管理操作，上述热管理操作包括：开启上述废气旁通阀；
11.若上述ccscr催化剂的实际温度不小于上述预设温度，控制上述ccscr设备喷射尿素溶液。
12.作为一种温度控制方法的优选方案，上述废气旁通阀为比例阀，开启上述废气旁通阀包括：
13.计算上述预设温度与上述ccscr催化剂的实际温度的差值；
14.根据上述差值控制上述废气旁通阀的开启比例。
15.作为一种温度控制方法的优选方案，上述热管理操作还包括：
16.控制部分气缸停止工作。
17.作为一种温度控制方法的优选方案，上述热管理操作还包括：
18.推迟发动机的喷油正时，并提升发动机的怠速。
19.作为一种温度控制方法的优选方案，还包括与执行热管理操作同步进行的：
20.基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标；
21.若温度达标，则停止执行上述热管理操作，并执行控制上述ccscr设备喷射尿素溶液；
22.若温度不达标，则执行基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标。
23.作为一种温度控制方法的优选方案，基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标包括：
24.获取上述ccscr催化剂的实际温度；
25.比较上述ccscr催化剂的实际温度与上述预设温度的大小；
26.若上述ccscr催化剂的实际温度不小于上述预设温度，确定温度达标；
27.若上述ccscr催化剂的实际温度小于上述预设温度，确定温度不达标。
28.作为一种温度控制方法的优选方案，还包括位于控制上述ccscr设备喷射尿素溶液之后的：
29.获取上述ccscr设备出口端的氮氧化物浓度；
30.判断上述ccscr设备出口端的氮氧化物浓度与预设浓度的大小；
31.若上述ccscr设备出口端的氮氧化物浓度大于上述预设浓度，则执行热管理操作。
32.根据本发明的另一个方面，提供一种ccscr设备的温度控制装置，包括：
33.温度获取模块，用于获取ccscr催化剂的实际温度；
34.温度比较模块，用于比较上述ccscr催化剂的实际温度与上述预设温度的大小；
35.尿素喷射控制模块，用于当上述ccscr催化剂的实际温度不小于上述预设温度时，控制上述ccscr设备喷射尿素溶液；
36.热管理操作控制模块，用于当上述ccscr催化剂的实际温度小于上述预设温度时，执行热管理操作。
37.根据本发明的又一个方面，提供一种车辆，包括发动机，以及设置于上述发动机的尾气排放管路中的ccscr设备和涡轮增压器，上述ccscr设备连接于涡轮增压器的排气管，上述涡轮增压器并联设置有废气旁通阀，上述废气旁通阀的出口端连接于上述ccscr设备，还包括：
38.ecu；
39.温度传感器，用于检测ccscr催化剂的实际温度，并将检测的上述ccscr催化剂的实际温度发送给上述ecu；
40.存储器，用于存储一个或多个程序；
41.当上述一个或多个程序被上述ecu执行时，使得上述ecu控制车辆实现上述ccscr设备的温度控制方法。
42.根据本发明的又一个方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被ecu执行时，车辆实现上述ccscr设备的温度控制方法。
43.本发明的有益效果是：
44.本发明提供一种ccscr设备的温度控制方法、装置、车辆及存储介质，在该ccscr设备的温度控制方法中，通过获取ccscr催化剂的实际温度并比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小，预设温度为ccscr催化剂能够正常完成催化反应所需的最低温度，若ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，表明当前温度下ccscr设备无法正常运行，此时执行热管理操作以提升ccscr催化剂的温度，具体为开启并联于涡轮增压器的废气旁通阀，使发动机排气管排出的高温废气直接通过废气旁通阀到达ccscr设备，以快速提升ccscr催化剂的温度；若ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，控制ccscr设备喷射尿素溶液，即正常运行。
附图说明
45.图1是本发明实施例中发动机及其尾气排放管路的结构示意图；
46.图2是本发明实施例中ccscr设备的温度控制方法的流程图一；
47.图3是本发明实施例中ccscr设备的温度控制方法的流程图二；
48.图4是本发明实施例中ccscr设备的温度控制装置的结构示意图；
49.图5是本发明实施例中车辆的结构示意图。
50.图中：
51.300、温度获取模块；310、温度比较模块；320、尿素喷射控制模块；330、热管理操作控制模块；
52.400、ecu；410、发动机；420、ccscr设备；430、涡轮增压器；440、废气旁通阀；450、温度传感器；460、存储器。
具体实施方式
53.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
54.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
56.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此
外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
57.实施例一
58.在汽车冷启动时，ccscr催化剂的温度较低，达不到需求的温度，进而导致ccscr效率不高。现有技术多为利用ccscr设备的自身特性来快速提升ccscr催化剂的温度，温度提升较慢，而对于其它适用于整体尾气后处理系统的方法中，其适用的设备和工况均不同，难以在汽车冷启动时快速提升ccscr催化剂的温度。
59.针对上述问题，本实施例提供一种ccscr设备的温度控制方法，以解决现有技术中汽车冷启动时无法快速提升ccscr催化剂温度的问题，可用于车辆技术领域。参照图1，该ccscr设备的温度控制方法用于控制ccscr设备中ccscr催化剂的温度，ccscr设备连接于涡轮增压器的排气管，涡轮增压器并联设置有废气旁通阀，废气旁通阀的出口端连接于ccscr设备，具体地，涡轮增压器的进气管与废气旁通阀入口端均连接于发动机的排气管，也就是说，涡轮增压器与废气旁通阀并联设置于发动机的排气管和ccscr设备之间，发动机排气管排出的高温废气可通过涡轮增压器进入ccscr设备，当废气旁通阀开启时，可直接通过废气旁通阀进入ccscr设备。
60.该ccscr设备的温度控制方法通过ccscr设备的温度控制装置来执行，该ccscr设备的温度控制装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在车辆中，具体地，如图2所示，该ccscr设备的温度控制方法包括如下步骤。
61.s100：获取ccscr催化剂的实际温度。
62.可通过设置于ccscr设备的温度传感器获取ccscr催化剂的实际温度。
63.s110：比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小。
64.若ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，执行s120；若ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，执行s160。
65.预设温度为ccscr设备喷射尿素时，ccscr催化剂的催化效率能够满足要求的最低工作温度，也就是ccscr设备能够正常工作的最低温度。如果ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，此时喷射尿素会产生尿素结晶等现象，导致ccscr设备的效率较低。如果ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，则表明此时ccscr设备喷射尿素能够正常进行选择性催化还原，即ccscr设备在正常效率下工作。
66.s120：执行热管理操作，热管理操作包括：开启废气旁通阀。
67.如果ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，执行热管理操作，以提升ccscr催化剂的温度。具体地，在本实施例中，热管理操作包括开启废气旁通阀，由于发动机排气管排出的高温废气可通过涡轮增压器进入ccscr设备，也可以直接通过废气旁通阀进入ccscr设备。其中，通过涡轮增压器的部分气体需要驱动涡轮转动而做功，温度相对较低，而通过废气旁通阀的部分气体温度相对较高，因而开启废气旁通阀后，温度较高的气体直接进入ccscr设备，从而充分利用涡轮前排气温度高的特点，能够快速提升ccscr催化剂的温度。
68.具体地，热管理操作包括步骤s121、s122、s123以及s124，在本实施例中，步骤s121、s122、s123以及s124同步执行，在其它实施例中，上述四个步骤也可以依据一定的顺序依次执行；或者是，当预设温度与ccscr催化剂的实际温度的差值较小时，执行四个步骤中的其中之一或一部分，当预设温度与ccscr催化剂的实际温度的差值较大时，同时执行四个步骤。
69.s121：开启废气旁通阀。
70.由于发动机排气管排出的高温废气可通过涡轮增压器进入ccscr设备，也可以直接通过废气旁通阀进入ccscr设备。其中，通过涡轮增压器的部分气体需要驱动涡轮转动而做功，温度相对较低，而通过废气旁通阀的部分气体温度相对较高，因而开启废气旁通阀后，温度较高的气体直接进入ccscr设备，从而充分利用涡轮前排气温度高的特点，能够快速提升ccscr催化剂的温度。
71.具体地，s121包括s1211-s1212。
72.s1211：计算预设温度与ccscr催化剂的实际温度的差值。
73.由于此时ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，因此直接通过预设温度减去ccscr催化剂的实际温度即可得到二者的差值，且差值为正数。
74.s1212：根据差值控制废气旁通阀的开启比例。
75.本实施例中，基于预设温度与ccscr催化剂的实际温度的差值从预先设置于ecu的差值-开启比例map中查询对应的废气旁通阀的开启比例，进而控制废气旁通阀的开启比例，其中，差值-开启比例的map可通过前期大量试验获得。
76.s122：控制部分气缸停止工作。
77.例如当发动机为六缸发动机时，可控制三个气缸停止工作，当然也可以控制两个气缸或者四个气缸停止工作，不作限定。具体的控制方法为本领域的公知常识，不再赘述。通过控制部分气缸停止工作减少了空气流量，降低了空燃比，可以增加发动机的排气温度，进而提升ccscr催化剂的温度。
78.s123：推迟发动机的喷油正时。
79.大量的试验表明，通过推迟发动机的喷油正时能够使排气温度升高，从而通过排气温度的升高提升ccscr催化剂的温度。但是应当注意的是，喷油时刻的推迟应当保持在一定的范围内，超出这一范围，若喷油时刻再继续推迟，则排气温度可能会下降。
80.s124：提升发动机的怠速。
81.通过提升发动机的怠速同样能够实现排气温度的升高，进而提升ccscr催化剂的温度。具体可通过调整节气门开度的大小或怠速供油量来提升发动机的怠速。
82.s160：控制ccscr设备喷射尿素溶液。
83.如果ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，控制ccscr设备喷射尿素溶液，即控制ccscr设备正常运行。
84.本实施例提供的ccscr设备的温度控制方法，通过获取ccscr催化剂的实际温度并比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小，预设温度为ccscr催化剂能够正常完成催化反应所需的最低温度，若ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，表明当前温度下ccscr设备无法正常运行，此时执行热管理操作以提升ccscr催化剂的温度，具体为开启并联于涡轮增压器的废气旁通阀，使发动机排气管排出的高温废气直接通过废气旁通阀到达ccscr设备，以快速提升ccscr催化剂的温度，此外，通过控制部分气缸停止工作，推迟发动机的喷油正时以及提升发动机的怠速能够进一步提升ccscr催化剂的温度以及温度上升速率。若ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，控制ccscr设备喷射尿素溶液，即正常运行。
85.实施例二
86.如图3所示，本实施例提供一种ccscr设备的温度控制方法，在上述实施例一的基
础上进行具体化。该ccscr设备的温度控制方法包括以下步骤。
87.s200：获取ccscr催化剂的实际温度。
88.s210：比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小。
89.若ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，执行s220；若ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，执行s260。
90.s220：执行热管理操作。
91.执行热管理操作，直到ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度为止。具体为与步骤s220同步进行以下步骤：基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标，若温度达标，则停止执行热管理操作，并执行控制ccscr设备喷射尿素溶液；若温度不达标，则执行基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标。
92.热管理操作不可避免地会造成一些负面效果，例如在废气旁通阀开启后，必然导致进入涡轮增压器的气体变少，使涡轮增压器的功率降低。因此在ccscr催化剂的实际温度能够达到正常运行的要求后，应当尽快停止执行热管理操作，以消除热管理操作带来的负面效果。而如果温度不达标，则重新评估温度是否达标，在这一过程中，热管理操作是始终处于被执行的状态的，因而ccscr催化剂的温度会逐渐升高。
93.具体地，基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标包括步骤s230-s240。
94.s230：获取ccscr催化剂的实际温度。
95.在执行热管理操作以提升ccscr催化剂的温度的同时，重新检测ccscr催化剂的实际温度，ccscr催化剂的实际温度也可通过设置于ccscr设备的温度传感器获取。
96.s240：比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小。
97.若ccscr催化剂的实际温度小于预设温度，确定温度不达标，因而返回执行s230；若ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度，确定温度达标，因而执行s250-s260。
98.在执行热管理操作的同时，获取ccscr催化剂的实际温度，如果ccscr催化剂的实际温度仍小于预设温度，表明温度不达标，则重新获取ccscr催化剂的实际温度。当ccscr催化剂的温度升高至不小于预设温度时，表明温度达标，执行s250。
99.s250：停止执行热管理操作。
100.s260：控制ccscr设备喷射尿素溶液。
101.在步骤s260之后，继续执行s270-s280。
102.s270：获取ccscr设备出口端的氮氧化物浓度。
103.在ccscr催化剂的温度满足需求，且ccscr设备喷射尿素溶液之后，检测ccscr设备出口端的氮氧化物浓度，进而判断ccscr设备出口端的氮氧化物浓度是否满足要求。ccscr设备出口端的氮氧化物浓度可通过设置于ccscr设备出口端的氮氧传感器获取。
104.s280：判断ccscr设备出口端的氮氧化物浓度与预设浓度的大小。
105.若ccscr设备出口端的氮氧化物浓度大于预设浓度，执行s220；若ccscr设备出口端的氮氧化物浓度不大于预设浓度，结束ccscr设备的温度控制方法。
106.预设浓度是指ccscr设备最高允许排放的氮氧化物浓度，一般通过相关的标准及规范设定。若ccscr设备出口端的氮氧化物浓度大于预设浓度，则不符合要求，需要执行热管理操作，以提升ccscr催化剂的温度，减少ccscr设备出口端的氮氧化物浓度。此外，热管理操作中的部分步骤本身就具有减少氮氧化物产生的作用，例如在推迟发动机的喷油正时
这一步骤中，推迟发动机喷油能够提高燃油喷射速率，降低缸内最高燃烧温度，缩短混合气体中氮、氧在高温下的停留时间，从而可以减少氮氧化物的产生。若ccscr设备出口端的氮氧化物浓度不大于预设浓度，表明符合要求，此时车辆发动机已经启动了一段时间，且ccscr催化剂的温度也已经达到要求，通常不会再次出现ccscr设备效率不足的情况，因而直接结束ccscr设备的温度控制方法。
107.本实施例提供的ccscr设备的温度控制方法，在实施例一中ccscr设备的温度控制方法的基础上，在执行热管理操作时，基于ccscr催化剂的实际温度评估温度是否达标，如果温度达标就止热管理操作，以尽快消除热管理操作带来的负面效果。此外，在控制ccscr设备喷射尿素溶液后，获取ccscr设备出口端的氮氧化物浓度并判断其与预设浓度的大小，能够对ccscr设备的效率进行验证，以判断ccscr设备是否在正常效率下工作。
108.实施例三
109.本实施例提供一种ccscr设备的温度控制装置，该ccscr设备的温度控制装置可以执行上述实施例所述的ccscr设备的温度控制方法。
110.具体地，如图4所示，该ccscr设备的温度控制装置包括温度获取模块300、温度比较模块310、尿素喷射控制模块320以及热管理操作控制模块330。
111.其中，温度获取模块300用于获取ccscr催化剂的实际温度；温度比较模块310用于比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小；尿素喷射控制模块320用于当ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度时，控制ccscr设备喷射尿素溶液；热管理操作控制模块330用于当ccscr催化剂的实际温度小于预设温度时，执行热管理操作。
112.本实施例提供的ccscr设备的温度控制装置通过温度获取模块300获取ccscr催化剂的实际温度；通过温度比较模块310比较ccscr催化剂的实际温度与预设温度的大小；通过尿素喷射控制模块320当ccscr催化剂的实际温度不小于预设温度时，控制ccscr设备喷射尿素溶液；通过热管理操作控制模块330当ccscr催化剂的实际温度小于预设温度时，执行热管理操作。能够当ccscr设备无法正常运行时，快速提升ccscr催化剂的温度。
113.实施例四
114.本实施例提供一种车辆，如图5所示，该车辆包括ecu400、发动机410、ccscr设备420、涡轮增压器430、废气旁通阀440、温度传感器450以及存储器460。
115.具体地，ccscr设备420和涡轮增压器430均设置于发动机410的尾气排放管路中，ccscr设备420连接于涡轮增压器430的排气管，废气旁通阀440并联设置于涡轮增压器430，废气旁通阀440的出口端连接于ccscr设备420。温度传感器450用于检测ccscr催化剂的实际温度，并将检测的ccscr催化剂的实际温度发送给ecu400。
116.存储器460作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的ccscr设备的温度控制方法对应的程序指令/模块。ecu400通过运行存储在存储器460中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例的ccscr设备的温度控制方法。
117.存储器460主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器460可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器460可进一
步包括相对于ecu400远程设置的存储器460，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。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。
118.本发明实施例四提供的车辆与上述实施例提供的ccscr设备的温度控制方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例具备执行ccscr设备的温度控制方法相同的有益效果。
119.实施例五
120.本发明实施例五还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被ecu执行时，车辆实现如本发明上述实施例所述的ccscr设备的温度控制方法。
121.当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的ccscr设备的温度控制方法中的操作，还可以执行本发明实施例所提供的ccscr设备的温度控制装置中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
122.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分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计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的ccscr设备的温度控制方法。
123.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。