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CN108930578B - Doc中毒的检测和保护方法 - Google Patents

Doc中毒的检测和保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发动机尾气后处理技术领域，具体涉及一种DOC中毒的检测和保护方法。本发明旨在解决DOC中毒后危害发动机使用安全的技术问题。为此目的，本发明提供了一种DOC中毒的检测和保护方法，包括如下步骤：S12：向DOC中喷入预设量的柴油使预设量的柴油在DOC中燃烧；S13：检测预设量的柴油在DOC中燃烧后生成的实际热量值；S14：将实际热量值与预设量的柴油在DOC中燃烧后生成的理论热量值进行比较，当实际热量值小于理论热量值且理论热量值与实际热量值的差值大于预设差值时，确定DOC中毒，否则，确定DOC正常。本发明通过预设量的柴油在DOC中燃烧生成的实际热量值确定预设量的柴油是否能在DOC中完全燃烧，当预设量的柴油不能在DOC中完全燃烧时则确定DOC中毒。

Description

DOC中毒的检测和保护方法
技术领域
本发明涉及发动机尾气后处理技术领域，具体涉及一种DOC中毒的检测和保护方法。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
在中国大中型城市，汽车尾气排放已成为主要的大气污染源，为了减少汽车尾气对环境的影响，发动机排出的尾气会依次经过DOC(Diesel Oxidant Catalyst，柴油机氧化催化器)、DPF(Diesel Particle Filter，柴油颗粒捕集器)和SCR(Selective CatalyticReduction，选择性催化还原)催化器后再排入大气中，以此减少汽车尾气对环境的影响，其中，DOC放置在DPF和SCR催化剂之前用于将排气中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H20)和二氧化碳(CO2)，以及将废气中的一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO2)，加快后续SCR对氮氧化物(NOx)的转化速度和效率，以及催化氧化喷射到DOC前的燃油，通过燃油的燃烧提升DOC内的温度，从而为DOC再生做前期准备，但是，若发动机长时间使用硫含量较高的柴油及机油，会使尾气中的SO2在DOC中的铂、钯等催下生成SO3，SO3跟水反应生产H2SO4，H2SO4跟NH3反应生产不易分解的(NH4)2SO4，(NH4)2SO4附着在DOC内导致DOC出现“中毒”现象，使DOC内的铂、钯等催化效率下降，铂、钯等催化效率下降导致柴油不能在DOC内充分燃烧，从而造成DOC后处理效率下降，长时间后还会造成后处理堵塞现象，威胁发动机的使用安全，而现有的技术只是对DOC进行是否“中毒”的检测，并没有对“中毒”后的DOC进行脱硫处理以及对发动机进行有效的保护措施，因此，并没有排除DOC“中毒”造成的后处理堵塞现象以及发动机在DOC“中毒”后存在的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供了一种DOC中毒的检测和保护方法，DOC中毒的检测和保护方法包括如下步骤：S12：向DOC中喷入预设量的柴油使预设量的柴油在DOC内燃烧；S13：检测预设量的柴油在DOC中燃烧后生成的实际热量值；S14：将实际热量值与预设量的柴油在DOC中燃烧后生成的理论热量值进行比较，当实际热量值小于理论热量值且理论热量值与实际热量值的差值大于预设差值时，确定DOC中毒，否则，确定DOC正常。
优选地，步骤S12前还包括：S11：标定对DOC进行检测的预设时间间隔或预设里程间隔，每隔预设时间间隔或预设里程间隔后执行步骤S12。
优选地，步骤S14后还包括：S15：当确定DOC中毒后报出DOC的效率低故障并触发DOC的效率低警报。
优选地，步骤S15后还包括：S16：当DOC的效率低警报被触发后对DOC进行主动再生处理，通过主动再生对DOC进行脱硫处理。
优选地，步骤S16后还包括：S17：DOC完成脱硫处理后，检测DOC的效率值，当DOC的效率值未达到第一预设效率值时，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报。
优选地，DOC后设置有SCR，步骤S16后还包括：S18：DOC完成脱硫处理后，检测SCR的效率值，当SCR的效率值未达到第二预设效率值时，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报。
优选地，检测SCR的效率值包括：当SCR对发动机尾气进行后处理时检测在SCR中实际参与反应的氮氧化物量，通过实际参与反应的氮氧化物量和理论上参与反应的氮氧化物量的比值确定SCR的效率值。
优选地，DOC与SCR之间还设置有DPF，步骤S16后还包括：S19：DOC完成脱硫处理后，检测DPF的上游温度值，当DPF的上游温度值未达到预设温度值时，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报。
优选地，步骤S16后还包括：S20：DOC完成脱硫处理后，DOC的效率值达到第一预设效率值且SCR的效率值达到第二预设效率值且DPF的上游温度值达到预设温度值时，判定对DOC进行的脱硫处理成功，否则，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报。
优选地，步骤S20后还包括：S21：当脱硫处理失败警报被触发后，经过预设时间后对发动机进行限扭操作，并发出对DOC进行维护或者更换的警报。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，通过向DOC内喷入预设量的柴油使预设量的柴油在DOC中燃烧，通过预设量的柴油在DOC内燃烧生成的实际热量值确定预设量的柴油是否能在DOC内完全燃烧，当预设量的柴油不能在DOC内完全燃烧时则确定DOC出现中毒现象。具体地，本发明每隔预设时间间隔或预设里程间隔触发一次对DOC的主动检测，通过发动机后喷或第七支喷油嘴向DOC内喷射预设量的柴油在DOC内燃烧，当预设量的柴油在DOC内燃烧完后通过DOC内的温度传感器检测预设量的柴油在DOC内燃烧生成的实际热量值，将实际热量值与预设量的柴油在DOC内燃烧理论上生成的理论热量值进行比较，当实际热量值小于理论热量值且理论热量值与实际热量值的差值大于预设差值时，则确定DOC出现中毒现象导致预设量的柴油不能在DOC中完全燃烧，此时，控制器确定DOC出现中毒现象并报出DOC的效率低故障，控制器报出DOC的效率低故障的同时发出对DOC进行主动再生处理的指令，通过对DOC进行主动再生实现对DOC的脱硫处理，以此降低DOC中毒导致发动机后处理效率下降对发动机的危害。
进一步地，当DOC完成主动再生处理后，对DOC的脱硫效果进行检测，若DOC以及SCR的效率均满足要求且在对DOC进行再生处理过程中DPF的上游温度可以满足预设温度值，则确定DOC通过主动再生处理脱硫成功，若DOC或SCR的效率不满足要求或在对DOC进行再生处理过程中DPF的上游温度不满足预设温度值，则确定DOC通过主动再生处理脱硫失败并触发脱硫失败警报，控制器经过预设时间后向发动机发出限扭指令并提示驾驶员到指定的服务站对DOC进行进一步维护或者更换处理。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明一个实施例的DOC中毒的检测和保护方法流程示意图。
图2为本发明另一个实施例的DOC中毒的检测和保护方法流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明通过将DOC中毒的检测和保护方法应用于柴油机进行描述只是一个优选的实施例，并不是对本发明DOC中毒的检测和保护方法应用范围的限制，例如，本发明的DOC中毒的检测和保护方法还可以应用于其他具有类似结构的发动机，这种变化并不偏离本发明DOC中毒的检测和保护方法的应用范围。
图1为本发明一个实施例的DOC中毒的检测和保护方法流程示意图。
如图1所示，本发明提供了一种DOC中毒的检测和保护方法，DOC中毒的检测和保护方法包括如下步骤：S12：向DOC中喷入预设量的柴油使预设量的柴油与DOC中的氧气燃烧；S13：检测预设量的柴油在DOC中燃烧后生成的实际热量值；S14：将实际热量值与预设量的柴油在DOC中燃烧后生成的理论热量值进行比较，当实际热量值小于理论热量值且理论热量值与实际热量值的差值大于预设差值时，确定DOC中毒，否则，确定DOC正常。在本发明的技术方案中，通过向DOC内喷入预设量的柴油使预设量的柴油在DOC中燃烧，通过预设量的柴油在DOC内燃烧生成的实际热量值确定预设量的柴油是否能在DOC内完全燃烧，当预设量的柴油不能在DOC内完全燃烧时则确定DOC出现中毒现象。具体地，本发明每隔预设时间间隔或预设里程间隔触发一次对DOC的主动检测，通过发动机后喷或第七支喷油嘴向DOC内喷射预设量的柴油在DOC内燃烧，当预设量的柴油在DOC内燃烧完后通过DOC内的温度传感器检测预设量的柴油在DOC内燃烧生成的实际热量值，将实际热量值与预设量的柴油在DOC内燃烧理论上生成的理论热量值进行比较，当实际热量值小于理论热量值且理论热量值与实际热量值的差值大于预设差值时，则确定DOC出现中毒现象导致预设量的柴油不能在DOC中完全燃烧，此时，控制器确定DOC中毒。
图2为本发明另一个实施例的DOC中毒的检测和保护方法流程示意图。
如图2所示，根据本发明的实施例，DOC中毒的检测和保护方法包括如下步骤：S11：标定对DOC进行检测的预设时间间隔或预设里程间隔，预设时间间隔或预设里程间隔可以根据DOC的性能参数、发动机的性能参数并参照以往的经验数据进行标定，或者通过仿真实验获取预设时间间隔和预设里程间隔，具体数据在此不再赘述，每隔预设时间间隔或预设里程间隔后执行步骤S12：向DOC中喷入预设量的柴油使预设量的柴油在DOC内燃烧，此步骤可以采用现有技术中的主动再生处理步骤，即通过发动机后喷或第七支喷油嘴向DOC内喷射预设量的柴油使其在DOC内燃烧，当预设量的柴油在DOC内燃烧完后执行步骤S13：通过DOC内的温度传感器检测预设量的柴油在DOC内燃烧生成的实际热量值；控制器根据DOC内的温度传感器检测预设量的柴油在DOC内燃烧生成的实际热量值后执行步骤S14，其中，步骤S14具体包括步骤S141：比较实际热量值是否小于预设量的柴油在DOC内燃烧生成的理论热量值，当实际热量值大于等于理论热量值时执行步骤S143：确定DOC正常并重新执行步骤S11，当实际热量值小于理论热量值时执行步骤S142：比较理论热量值与实际热量值的差值是否大于预设差值，其中，预设差值可以根据以往的经验数据或者通过仿真实验获取，当理论热量值与实际热量值的差值小于等于预设差值时执行步骤S143：确定DOC正常并重新执行步骤S11；当理论热量值与实际热量值的差值大于预设差值时执行步骤S15：确定DOC故障并报出DOC的效率低故障并触发DOC的效率低警报，其中，DOC的效率低故障以及DOC的效率低警报可以通过控制面板显示或者通过车载音响播放；当DOC的效率低警报被触发后执行步骤S16：当DOC的效率低警报被触发后对DOC进行主动再生处理，通过主动再生对DOC进行脱硫处理，具体地，通过主动再生提高DOC内的温度，通过高温使附着在DOC内铂、钯等催化剂上的(NH4)2SO4分解脱落，从而提高DOC内铂、钯等催化剂的催化效率，完成对DOC的脱硫处理；当DOC完成主动再生和脱硫处理后执行步骤S17：DOC完成脱硫处理后，检测DOC的效率值，当DOC的效率值未达到第一预设效率值时，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报，其中，检测DOC的效率值可以由上述通过预设量的柴油在DOC内的生成的实际热量值确定，第一预设效率值可以由上述通过预设量的柴油在DOC内的生成的理论热量值确定，根据实际热量值确定预设量的柴油能否在DOC内充分燃烧，以此检测DOC是否脱硫成功；通过步骤S17检测DOC是否脱硫成功的同时或者步骤S17检测DOC脱硫成功后执行步骤S18：DOC完成脱硫处理后，检测SCR的效率值，当SCR的效率值未达到第二预设效率值时，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报，其中，DOC主要用于将排气中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H20)和二氧化碳(CO2)，以及将废气中的氮氧化物如一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO2)，因此，检测在SCR中实际参与反应的氮氧化物量可以间接反应SCR对发动机尾气进行后处理时SCR的效率值，根据实际参与反应的氮氧化物量确定SCR的效率值，根据理论参与反应的氮氧化物量确定第二预设效率值，通过实际参与反应的氮氧化物量和理论上参与反应的氮氧化物量的比值确定SCR的效率值，具体地，通过在SCR前后两端设置氮氧化物传感器，通过氮氧化物传感器检测通过SCR前后两端的氮氧化物量，根据通过SCR前后两端的氮氧化物量确定在SCR内实际参与反应的氮氧化物量，以此确定SCR的效率值以及DOC是否脱硫处理成功；通过步骤S17、步骤S18检测DOC是否脱硫成功的同时或者步骤S17和步骤S18检测DOC脱硫成功后执行步骤S19：DOC完成脱硫处理后，检测DPF的上游温度值，当DPF的上游温度值未达到预设温度值时，判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报，由于DOC设置于DPF的上游，DOC主动再生生成的热量用于DPF的主动再生，DPF通过主动再生生成的高温将DPF内的碳颗粒烧掉，因此，通过DPF上游温度传感器检测DPF上游的温度值可以确定DOC释放的热量值，当DOC释放的热量不满足DPF再生的热量时，说明DOC由于脱硫不成功释放的热量不满足DPF再生所需的热量，此时，判定DOC脱硫不成功；当步骤S17、步骤S18和步骤S19完成对DOC脱硫成功与否的检测后执行步骤S20，步骤S20包括步骤S201：当DOC完成脱硫处理后，DOC的效率值达到第一预设效率值且SCR的效率值达到第二预设效率值且DPF的上游温度值达到预设温度值时，判定对DOC进行的脱硫处理成功，并重新返回执行步骤S11，否则，执行步骤S202：判定对DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报；当对DOC进行的脱硫处理失败警报触发后执行步骤S21：当脱硫处理失败警报被触发后，经过预设时间后对发动机进行限扭操作，并发出对DOC进行测试或者更换的警报，提示驾驶员到指定的服务站对DOC进行进一步维护或者更换处理。
需要说明的是，本发明DOC中毒的检测和保护方法中的步骤S17、步骤S18和步骤S19可以并列于步骤S16后，即当DOC完成步骤S16的脱硫处理后，步骤S17、步骤S18和步骤S19同时对DOC的脱硫效果进行检测，当步骤S17、步骤S18和步骤S19中至少一个检测DOC脱硫失败后则判定DOC脱硫失败，当步骤S17、步骤S18和步骤S19均检测DOC脱硫成功后则判定DOC脱硫成功，进一步地，步骤S17、步骤S18和步骤S19还可以依次安排至步骤S16后，即当DOC完成步骤S16的脱硫处理后，首先通过步骤S17对DOC的脱硫效果进行检测，当步骤S17检测DOC脱硫失败后则判定DOC脱硫失败，当步骤S17检测DOC脱硫成功后则继续执行步骤S18，当步骤S18检测DOC脱硫失败后则判定DOC脱硫失败，当步骤S18检测DOC脱硫成功后则继续执行步骤S19，当步骤S19检测DOC脱硫失败后则判定DOC脱硫失败，当步骤S19检测DOC脱硫成功后则判定DOC脱硫成功，然后重新返回执行步骤S11：每隔预设时间间隔或预设里程间隔后检测DOC是否中毒。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种DOC中毒的检测和保护方法，其特征在于，所述DOC后设置有SCR，所述DOC与所述SCR之间还设置有DPF，所述DOC中毒的检测和保护方法包括如下步骤：
S11：标定对所述DOC进行检测的预设时间间隔或预设里程间隔，每隔所述预设时间间隔或所述预设里程间隔后执行步骤S12；
S12：向所述DOC中喷入预设量的柴油使所述预设量的柴油在所述DOC内燃烧；
S13：检测所述预设量的柴油在所述DOC中燃烧后生成的实际热量值；
S14：将所述实际热量值与所述预设量的柴油在所述DOC中燃烧后生成的理论热量值进行比较，当所述实际热量值小于所述理论热量值且所述理论热量值与所述实际热量值的差值大于预设差值时，确定所述DOC中毒，否则，确定所述DOC正常；
S15：当确定所述DOC中毒后报出所述DOC的效率低故障并触发所述DOC的效率低警报；
S16：当所述DOC的所述效率低警报被触发后对所述DOC进行主动再生处理，通过主动再生对所述DOC进行脱硫处理；
S17：所述DOC完成脱硫处理后，检测所述DOC的效率值，当所述DOC的效率值未达到第一预设效率值时，判定对所述DOC进行的脱硫处理失败并触发脱硫处理失败警报；
S18：所述DOC完成脱硫处理后，检测所述SCR的效率值，当所述SCR的效率值未达到第二预设效率值时，判定对所述DOC进行的脱硫处理失败并触发所述脱硫处理失败警报，检测所述SCR的效率值包括：当所述SCR对发动机尾气进行后处理时检测在所述SCR中实际参与反应的氮氧化物量，通过实际参与反应的氮氧化物量和理论上参与反应的氮氧化物量的比值确定所述SCR的效率值；
S19：所述DOC完成脱硫处理后，检测所述DPF的上游温度值，当所述DPF的所述上游温度值未达到预设温度值时，判定对所述DOC进行的脱硫处理失败并触发所述脱硫处理失败警报。
2.根据权利要求1所述的DOC中毒的检测和保护方法，其特征在于，步骤S16后还包括：
S20：所述DOC完成脱硫处理后，所述DOC的效率值达到所述第一预设效率值且所述SCR的效率值达到所述第二预设效率值且所述DPF的所述上游温度值达到所述预设温度值时，判定对所述DOC进行的脱硫处理成功，否则，判定对所述DOC进行的脱硫处理失败并触发所述脱硫处理失败警报。
3.根据权利要求2所述的DOC中毒的检测和保护方法，其特征在于，步骤S20后还包括：
S21：当所述脱硫处理失败警报被触发后，经过预设时间后对所述发动机进行限扭操作，并发出对所述DOC进行维护或者更换的警报。
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