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CN116357435A - 柴油发动机排放的控制方法、设备及介质 - Google Patents

柴油发动机排放的控制方法、设备及介质 Download PDF

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CN116357435A CN202310328573.6A CN202310328573A CN116357435A CN 116357435 A CN116357435 A CN 116357435A CN 202310328573 A CN202310328573 A CN 202310328573A CN 116357435 A CN116357435 A CN 116357435A
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郑世杰
李振国
吴撼明
邵元凯
任晓宁
张旺
刘强
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China Automotive Technology and Research Center Co Ltd
CATARC Automotive Test Center Tianjin Co Ltd
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Abstract

本发明涉及柴油发动机尾气后处理技术领域，公开了一种柴油发动机排放的控制方法、设备及介质。控制方法包括：基于柴油发动机的原排工况参数、cc‑SCR输入端的温度、DOC输入端的温度、cc‑SCR输入端的第一NOx浓度确定第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及第一还原剂配给量，同理确定第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及第二还原剂配给量，而后基于cc‑SCR内部的氨覆盖度对第一还原剂配给量进行修正，基于SCR内部的氨覆盖度对第二还原剂配给量进行修正。实现了柴油发动机尾排氮氧化物的超低排放的目的。

Description

柴油发动机排放的控制方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及柴油发动机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种柴油发动机排放的控制方法、设备及介质。
背景技术
为降低柴油车排放，我国一直参考欧盟标准和美国加州标准制定了国I至国VI等一系列排放标准。美国加州2027年排放法规要求，氮氧化物NOx排放要在美国现有法规基础上再减90%，达到近零排放（NOx<0.027g/kW•h）；欧盟委员会正在加紧修订下一阶段汽车排放标准，以确保2025年后朝着零排放的方向发展；目前我国针对柴油车的下一阶段排放标准预研已进入第二阶段，柴油车超低排放或近零排放已成为未来的发展方向。
目前满足国六排放法规的集成后处理装置是由氧化催化转化器(DieselOxidation Catalyst ,DOC)、颗粒捕集器(Diesel ParticulateFilter，DPF)、选择性催化转化器(Selective Catalytic Reduction，SCR)和氨逃逸转化器(AmmoniaSlipCatalyst，ASC)串联组成。为了满足下一阶段的排放法规，在集成后处理装置最前端引入紧耦合的选择性催化转化器(closed-coupledSelective Catalytic Reduction，cc-SCR) ，形成双SCR的柴油发动机后处理技术路线已逐渐成为行业领域的研究热点。
将cc-SCR安装在集成后处理装置上游进行串联提高了双SCR后处理装置的控制难度，需要考虑的控制因素更复杂，现有的满足国六排放法规的集成后处理装置的控制策略无法适配，因此需要开发适用于双SCR后处理装置的柴油机排放控制策略。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种柴油发动机排放的控制方法、设备及介质，实现了柴油发动机尾排氮氧化物的超低排放的目的。
第一方面，本发明实施例提供一种柴油发动机排放的控制方法，应用于由紧耦合选择性催化还原单元cc-SCR和串联于所述cc-SCR输出端的集成后处理装置组成的串联系统，所述集成后处理装置是由氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化转化器SCR和氨逃逸转化器ASC依次串联组成的，所述cc-SCR的输入端与柴油发动机的排气出口接触；所述串联系统还包括在所述cc-SCR的输入端执行还原剂配给的第一还原剂定量配给喷嘴以及在所述SCR的输入端执行还原剂配给的第二还原剂定量配给喷嘴；所述控制方法包括：
获取所述柴油发动机的原排工况参数、所述cc-SCR输入端的第一温度、所述DOC输入端的第二温度、所述cc-SCR输入端的第一NOx浓度；
基于所述原排工况参数对所述第一NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第一NOx浓度；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度以及所述处理后的第一NOx浓度，确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第一还原剂配给量；
获取所述SCR输入端的第四温度、所述ASC输出端的第五温度、所述DOC输入端的第二NOx浓度；
基于所述原排工况参数对所述第二NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第二NOx浓度；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第四温度、所述第五温度以及所述处理后的第二NOx浓度，确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第二还原剂配给量；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度、所述处理后的第一NOx浓度、所述处理后的第二NOx浓度和所述第一还原剂配给量，确定所述cc-SCR内部的第一氨覆盖度预测值和第一氨覆盖度参考值；
根据所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值，对所述第一还原剂配给量进行修正，获得与所述第一还原剂定量配给喷嘴对应的第三还原剂配给量；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第二还原剂配给量所述第四温度、所述第五温度、所述处理后的第二NOx浓度以及所述ASC输出端的第三NOx浓度，确定所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值和第二氨覆盖度参考值；
根据所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值，对所述第二还原剂配给量进行修正，获得与所述第二还原剂定量配给喷嘴对应的第四还原剂配给量。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器和存储器；
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行任一实施例所述的柴油发动机排放的控制方法的步骤。
第三方面，本发明实施例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存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行任一实施例所述的柴油发动机排放的控制方法的步骤。
本申请实施例提出一种适用于紧耦合选择性催化还原单元cc-SCR和串联于所述cc-SCR输出端的集成后处理装置组成的串联系统的排放控制策略，通过开环前馈耦合闭环反馈的控制策略实现了氮氧化物还原剂配给的精准、优化控制，在满足氨泄漏限值的前提下达到超低的NOx排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1是本发明实施例提供的一种由紧耦合选择性催化还原单元cc-SCR和串联于所述cc-SCR输出端的集成后处理装置组成的串联系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种柴油发动机排放的控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种确定第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及第一还原剂配给量的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种确定第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及第二还原剂配给量的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种对第一还原剂配给量进行修正的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种对第二还原剂配给量进行修正的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明实施例提供的柴油发动机排放的控制方法适用于由紧耦合选择性催化还原单元cc-SCR和串联于所述cc-SCR输出端的集成后处理装置组成的串联系统，所述集成后处理装置是由氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化转化器SCR和氨逃逸转化器ASC依次串联组成的，所述cc-SCR的输入端与柴油发动机的排气出口接触；所述串联系统还包括在所述cc-SCR的输入端执行还原剂配给的第一还原剂定量配给喷嘴以及在所述SCR的输入端执行还原剂配给的第二还原剂定量配给喷嘴。
示例性的，如图1所示的一种串联系统的结构示意图，所述串联系统包括：与原排（“原排”是指发动机出口的初始排放废气，“原排”从后处理路线的最上游进入后处理装置中；相对应的“尾排”是指原排经过后处理系统后从排气管出口排放到空气中的废气。）接触的cc-SCR101，以及相互连接的DOC102、DPF103、SCR104和ASC105。在串联系统中，还包括用于测量cc-SCR101输入端温度和NOx浓度的第一温度传感器111和第一NOx传感器121以及在cc-SCR101前端用于执行还原剂配给的第一还原剂定量配给喷嘴131，用于测量DOC102输入端的温度和NOx浓度的第二温度传感器112和第二NOx传感器122，用于测量DPF103输入端的温度的第三温度传感器113，用于测量SCR104输入端的温度的第四温度传感器114以及在SCR104前端用于执行还原剂配给的第二还原剂定量配给喷嘴132，用于测量ASC105输出端的温度和NOx浓度的第五温度传感器115和第三NOx传感器123。
在图1所示的串联系统的基础上，参考图2所示的一种应用在该串联系统的控制方法的流程示意图，该控制方法包括如下步骤：
S210、获取所述柴油发动机的原排工况参数、所述cc-SCR输入端的第一温度、所述DOC输入端的第二温度、所述cc-SCR输入端的第一NOx浓度。
其中，柴油发动机的原排工况参数包括柴油发动机的转速、转矩以及排气质量流量，质量流量为单位时间内通过封闭管道（如上述串联系统的气体管道）的流体（废气）质量，排气质量流量为单位时间内通过封闭管道（如上述串联系统的气体管道）的废气（具体是柴油发动机排出的初始废气）质量；单位为kg/h或kg/s；相对应的还有体积流量（单位时间流体通过的体积）；质量流量可以表示为体积流量和流体密度的乘积。
可选的，通过采集第一温度传感器111的信号确定所述第一温度，通过采集第二温度传感器112的信号确定所述第二温度，通过采集第一NOx传感器121的信号确定所述第一NOx浓度。
S220、基于所述原排工况参数对所述第一NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第一NOx浓度。
由于发动机的原排工况参数（例如转速、转矩）变化的频率较高，第一NOx传感器121的信号传输可能存在信号滞后的问题，本申请实施例可以根据发动机原排工况参数确定所述发动机工况下转速、转矩的时变比因子，通过将转速、转矩时变比因子与第一NOx浓度相乘以消除时滞性。具体的，所述的“时变比因子”是指发动机转速和/或转矩在某一时刻的测量值和上一时刻的测量值间的差值与这个时间间隔的比值，也就是数据的变化趋势（正值代表上升，负值代表下降）和程度（从0开始，值越大代表变化的程度越大）。
通过对第一NOx浓度进行时滞消除处理，可以提高第一NOx浓度的确定精度，进而提高还原剂（例如尿素）的配给精度，最终达到提升控制精度的目的，实现柴油发动机尾排氮氧化物超低排放的目的。其中，第一还原剂包括尿素。
示例性的，所述原排工况参数包括发动机的转速和/或转矩；所述基于所述原排工况参数对所述第一NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第一NOx浓度，包括：
将一时刻的所述转速和/或转矩的测量值与相邻的上一时刻的测量值之差与相邻时刻之间的时间间隔做比，获得时变比因子；
将所述时变比因子乘以待处理的第一NOx浓度，获得处理后的第一NOx浓度。
S230、根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度以及所述处理后的第一NOx浓度，确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第一还原剂配给量。
具体的，参考如图3所示的一种确定第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及第一还原剂配给量的示意图，若所述第一温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，则确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式为开启，以控制所述第一还原剂定量配给喷嘴开始执行还原剂配给动作；若所述第一温度小于第一温度阈值和/或大于第二温度阈值，则确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式为停止，以控制所述第一还原剂定量配给喷嘴停止执行还原剂配给动作。
因为前端的cc-SCR和后端的SCR存在NOx转化量的分配，达到一定温度阈值后，未经cc-SCR催化转化的NOx会流向SCR进行催化转化，这样的分配可以很好的优化尿素喷射量。设定第一温度阈值和第二温度阈值的逻辑在于，第一温度阈值是尿素喷射的起点，在该温度下cc-SCR的NOx转化效率达到80%左右；在大于一定温度后cc-SCR的转化效率基本维持在95%以上，温度升高不会带来转化效率的明显增加，反而过高温度还会降低cc-SCR的转化效率，因此设定了第二温度阈值。概括性的，根据cc-SCR和SCR的NOx转化量的分配比例，设置所述第一温度阈值和第二温度阈值。
确定所述第一还原剂配给量包括如下步骤：
S231、根据所述第一温度以及对应的第一影响系数、所述第二温度以及对应的第二影响系数确定所述cc-SCR内部的当前温度。
其中，第一影响系数代表第一温度对cc-SCR内部的当前温度的影响程度，第二影响系数代表第二温度对cc-SCR内部的当前温度的影响程度。可选的，第一影响系数为0.5，第二影响系数为0.5，则cc-SCR内部的当前温度=0.5*第一温度+0.5*第二温度。若通过实验或者仿真计算等方式确定第一温度对cc-SCR内部的当前温度的影响程度较第二温度小，则可设置第一影响系数为0.3，第二影响系数为0.7或者第一影响系数为0.4，第二影响系数为0.6等。
S232、根据预先标定好的温度与NOx转化效率之间的对应关系确定所述当前温度下的第一NOx转化效率；根据预先标定好的温度与氨氮比之间的对应关系确定所述当前温度下的第一氨氮比。
S233、根据所述排气质量流量和所述第一NOx浓度确定所述cc-SCR输入端的第一NOx质量流量。
具体的，将所述排气质量流量和第一NOx浓度相乘即可确定排气中NOx的质量流量，也即所述第一NOx质量流量，第一NOx浓度的含义为原排中NOx的占比。
S234、基于所述第一NOx转化效率、所述第一氨氮比以及所述第一NOx质量流量确定所述第一还原剂配给量。
具体的，根据第一NOx质量流量和第一NOx转化效率可以确定cc-SCR消耗的NOx质量流量，所述第一氨氮比为cc-SCR内部单位质量的NH3所消耗的NOx质量，因此通过消耗的NOx质量流量和第一氨氮比可以确定消耗的氨质量，进而根据尿素转化为氨气的固定比例确定尿素喷射量。概括性的，基于质量守恒和所述cc-SCR的还原气体消耗量确定所述第一还原剂配给量。
S240、获取所述SCR输入端的第四温度、所述ASC输出端的第五温度、所述DOC输入端的第二NOx浓度。
可选的，通过采集第四温度传感器114的信号确定所述第四温度，通过采集第五温度传感器115的信号确定所述第五温度，通过采集第二NOx传感器122的信号确定所述第二NOx浓度。
S250、基于所述原排工况参数对所述第二NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第二NOx浓度。
与对所述第一NOx浓度进行时滞消除处理的过程类似，将一时刻的所述转速和/或转矩的测量值与相邻的上一时刻的测量值之差与相邻时刻之间的时间间隔做比，获得时变比因子；将所述时变比因子乘以待处理的第二NOx浓度，获得处理后的第二NOx浓度。
通过对第二NOx浓度进行时滞消除处理，可以提高第二NOx浓度的确定精度，进而提高还原剂（例如尿素）的配给精度，最终达到提升控制精度的目的，实现柴油发动机尾排氮氧化物超低排放的目的。其中，第二还原剂包括尿素。
S260、根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第四温度、所述第五温度以及所述处理后的第二NOx浓度，确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第二还原剂配给量。
具体的，参考如图4所示的一种确定第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及第二还原剂配给量的示意图，若所述第四温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，则确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式为开启，以控制所述第二还原剂定量配给喷嘴开始执行还原剂配给动作；若所述第四温度小于第一温度阈值和/或大于第二温度阈值，则确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式为停止，以控制所述第二还原剂定量配给喷嘴停止执行还原剂配给动作。
确定所述第二还原剂配给量包括如下步骤：
S261、根据所述第四温度以及对应的第三影响系数、所述第五温度以及对应的第四影响系数确定所述SCR内部的当前温度。
其中，第三影响系数代表第四温度对SCR内部的当前温度的影响程度，第四影响系数代表第五温度对SCR内部的当前温度的影响程度。可选的，第三影响系数为0.5，第四影响系数为0.5，则SCR内部的当前温度=0.5*第四温度+0.5*第五温度。若通过实验或者仿真计算等方式确定第四温度对SCR内部的当前温度的影响程度较第五温度小，则可设置第三影响系数为0.3，第四影响系数为0.7或者第三影响系数为0.4，第四影响系数为0.6等。
S262、根据预先标定好的温度与NOx转化效率之间的对应关系确定所述当前温度下的第二NOx转化效率；根据预先标定好的温度与氨氮比之间的对应关系确定所述当前温度下的第二氨氮比。
S263、根据所述排气质量流量和所述第二NOx浓度确定所述SCR输入端的第二NOx质量流量。
具体的，将所述排气质量流量和第二NOx浓度相乘即可确定排气中NOx的质量流量，也即所述第二NOx质量流量。
S264、基于所述第二NOx转化效率、所述第二氨氮比以及所述第二NOx质量流量确定所述第二还原剂配给量。
具体的，根据第二NOx质量流量和第二NOx转化效率可以确定SCR消耗的NOx质量流量，所述第二氨氮比为SCR内部单位质量的NH3所消耗的NOx质量，因此通过消耗的NOx质量流量和第二氨氮比可以确定消耗的氨质量，进而根据尿素转化为氨气的固定比例确定尿素喷射量。概括性的，基于质量守恒和所述SCR的还原气体消耗量确定所述第二还原剂配给量。
S270、根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度、所述处理后的第一NOx浓度、所述处理后的第二NOx浓度和所述第一还原剂配给量，确定所述cc-SCR内部的第一氨覆盖度预测值和第一氨覆盖度参考值。
可选的，将所述cc-SCR内部的当前温度、所述排气质量流量、所述处理后的第一NOx浓度、所述处理后的第二NOx浓度和所述第一还原剂配给量输入至cc-SCR状态预测模型，获得所述cc-SCR内部的第一氨覆盖度预测值；具体的，基于所述cc-SCR内的化学反应动力学方程、质量守恒方程和能量守恒方程建立所述cc-SCR的状态预测模型。
根据预先标定好的温度与氨覆盖度之间的对应关系确定所述当前温度下的所述第一氨覆盖度参考值。
S280、根据所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值，对所述第一还原剂配给量进行修正，获得与所述第一还原剂定量配给喷嘴对应的第三还原剂配给量。
示例性的，参考如图5所示的一种对第一还原剂配给量进行修正的示意图，所述根据所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值，对所述第一还原剂配给量进行修正，获得与所述第一还原剂定量配给喷嘴对应的第三还原剂配给量包括：确定所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值之差；根据所述差调整所述第一还原剂配给量，并基于调整后的第一还原剂配给量更新所述第一氨覆盖度预测值，直到第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值之差达到设定条件，将达到设定条件时的第一还原剂配给量确定为所述第三还原剂配给量。即将所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值之间的差值作为控制目标，通过控制器对第一还原剂配给量进行反馈修正得到第三还原剂配给量，实现将所述差值维持在零值附近。
具体的，第一氨覆盖度预测值是模型根据可测量的状态值对不可测量状态的估计值，第一氨覆盖度参考值是某一温度下的能达到的最佳氨覆盖度值；第一氨覆盖度预测值可以通过第一还原剂配给量来确定，因此反馈控制器根据氨覆盖度的预测值和参考值的实际差值调整第一还原剂配给量；控制的目标为使得氨覆盖度的预测值和参考值的差值近0，允许存在一定误差波动，在达到控制目标状态下的还原剂配给量即为修正后的第三还原剂配给量。
S290、根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第二还原剂配给量所述第四温度、所述第五温度、所述处理后的第二NOx浓度以及所述ASC输出端的第三NOx浓度，确定所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值和第二氨覆盖度参考值。
具体的，基于所述SCR内的化学反应动力学方程、质量守恒方程和能量守恒方程建立SCR状态预测模型；将所述的排气质量流量、SCR的内部温度、第二NOx浓度和第三NOx浓度作为所述SCR状态预测模型的输入，SCR状态预测模型输出所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值。
概括性的，将所述SCR内部的当前温度、所述排气质量流量、所述处理后的第二NOx浓度、所述第三NOx浓度和所述第二还原剂配给量输入至SCR状态预测模型，获得所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值；
根据预先标定好的温度与氨覆盖度之间的对应关系确定所述当前温度下的所述第二氨覆盖度参考值。
S300、根据所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值，对所述第二还原剂配给量进行修正，获得与所述第二还原剂定量配给喷嘴对应的第四还原剂配给量。
示例性的，参考如图6所示的一种对第二还原剂配给量进行修正的示意图，所述根据所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值，对所述第二还原剂配给量进行修正，获得与所述第二还原剂定量配给喷嘴对应的第四还原剂配给量，包括：
确定所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值之差；
根据所述差调整所述第二还原剂配给量，并基于调整后的第二还原剂配给量更新所述第二氨覆盖度预测值，直到第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值之差达到设定条件，将达到设定条件时的第二还原剂配给量确定为所述第四还原剂配给量。即将所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值之间的差值作为控制目标，通过控制器对第二还原剂配给量进行反馈修正得到第四还原剂配给量，实现将所述差值维持在零值附近。
本申请实施例提出的排放控制策略通过开环前馈耦合闭环反馈的控制策略实现了氮氧化物还原剂配给的精准、优化控制，在满足氨泄漏限值的前提下达到超低的NOx排放。
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示，电子设备400包括一个或多个处理器401和存储器402。
处理器401可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备400中的其他组件以执行期望的功能。
存储器402可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器401可以运行所述程序指令，以实现上文所说明的本发明任意实施例的柴油发动机排放的控制方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如初始外参、阈值等各种内容。
在一个示例中，电子设备400还可以包括：输入装置403和输出装置404，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（未示出）互连。该输入装置403可以包括例如键盘、鼠标等等。该输出装置404可以向外部输出各种信息，包括预警提示信息、制动力度等。该输出装置404可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图7中仅示出了该电子设备400中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备400还可以包括任何其他适当的组件。
除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的柴油发动机排放的控制方法的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的柴油发动机排放的控制方法的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
需要说明的是，本发明所用术语仅为了描述特定实施例，而非限制本申请范围。如本发明说明书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。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，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
还需说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种柴油发动机排放的控制方法，应用于由紧耦合选择性催化还原单元cc-SCR和串联于所述cc-SCR输出端的集成后处理装置组成的串联系统，所述集成后处理装置是由氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化转化器SCR和氨逃逸转化器ASC依次串联组成的，所述cc-SCR的输入端与柴油发动机的排气出口接触；所述串联系统还包括在所述cc-SCR的输入端执行还原剂配给的第一还原剂定量配给喷嘴以及在所述SCR的输入端执行还原剂配给的第二还原剂定量配给喷嘴；
其特征在于，所述控制方法包括：
获取所述柴油发动机的原排工况参数、所述cc-SCR输入端的第一温度、所述DOC输入端的第二温度、所述cc-SCR输入端的第一NOx浓度；
基于所述原排工况参数对所述第一NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第一NOx浓度；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度以及所述处理后的第一NOx浓度，确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第一还原剂配给量；
获取所述SCR输入端的第四温度、所述ASC输出端的第五温度、所述DOC输入端的第二NOx浓度；
基于所述原排工况参数对所述第二NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第二NOx浓度；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第四温度、所述第五温度以及所述处理后的第二NOx浓度，确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第二还原剂配给量；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度、所述处理后的第一NOx浓度、所述处理后的第二NOx浓度和所述第一还原剂配给量，确定所述cc-SCR内部的第一氨覆盖度预测值和第一氨覆盖度参考值；
根据所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值，对所述第一还原剂配给量进行修正，获得与所述第一还原剂定量配给喷嘴对应的第三还原剂配给量；
根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第二还原剂配给量、所述第四温度、所述第五温度、所述处理后的第二NOx浓度以及所述ASC输出端的第三NOx浓度，确定所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值和第二氨覆盖度参考值；
根据所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值，对所述第二还原剂配给量进行修正，获得与所述第二还原剂定量配给喷嘴对应的第四还原剂配给量。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述原排工况参数包括发动机的转速和/或转矩；所述基于所述原排工况参数对所述第一NOx浓度进行时滞消除处理，获得处理后的第一NOx浓度，包括：
将一时刻的所述转速和/或转矩的测量值与相邻的上一时刻的测量值之差与相邻时刻之间的时间间隔做比，获得时变比因子；
将所述时变比因子乘以待处理的第一NOx浓度，获得处理后的第一NOx浓度。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度以及所述处理后的第一NOx浓度，确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第一还原剂配给量，包括：
若所述第一温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，则确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式为开启，以控制所述第一还原剂定量配给喷嘴开始执行还原剂配给动作；若所述第一温度小于第一温度阈值和/或大于第二温度阈值，则确定所述第一还原剂定量配给喷嘴的执行方式为停止，以控制所述第一还原剂定量配给喷嘴停止执行还原剂配给动作；
根据所述第一温度以及对应的第一影响系数、所述第二温度以及对应的第二影响系数确定所述cc-SCR内部的当前温度；
根据预先标定好的温度与NOx转化效率之间的对应关系确定所述当前温度下的第一NOx转化效率；
根据预先标定好的温度与氨氮比之间的对应关系确定所述当前温度下的第一氨氮比；
根据所述排气质量流量和所述第一NOx浓度确定所述cc-SCR输入端的第一NOx质量流量；
基于所述第一NOx转化效率、所述第一氨氮比以及所述第一NOx质量流量确定所述第一还原剂配给量。
4.根据权利要求1和3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第一温度、所述第二温度、所述处理后的第一NOx浓度、所述处理后的第二NOx浓度和所述第一还原剂配给量，确定所述cc-SCR内部的第一氨覆盖度预测值和第一氨覆盖度参考值，包括：
将所述cc-SCR内部的当前温度、所述排气质量流量、所述处理后的第一NOx浓度、所述处理后的第二NOx浓度和所述第一还原剂配给量输入至cc-SCR状态预测模型，获得所述cc-SCR内部的第一氨覆盖度预测值；
根据预先标定好的温度与氨覆盖度之间的对应关系确定所述当前温度下的所述第一氨覆盖度参考值。
5.根据权利要求1和4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值，对所述第一还原剂配给量进行修正，获得与所述第一还原剂定量配给喷嘴对应的第三还原剂配给量，包括：
确定所述第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值之差；
根据所述差调整所述第一还原剂配给量，并基于调整后的第一还原剂配给量更新所述第一氨覆盖度预测值，直到第一氨覆盖度预测值和所述第一氨覆盖度参考值之差达到设定条件，将达到设定条件时的第一还原剂配给量确定为所述第三还原剂配给量。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第四温度、所述第五温度以及所述处理后的第二NOx浓度，确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式以及对应的第二还原剂配给量，包括：
若所述第四温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，则确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式为开启，以控制所述第二还原剂定量配给喷嘴开始执行还原剂配给动作；若所述第四温度小于第一温度阈值和/或大于第二温度阈值，则确定所述第二还原剂定量配给喷嘴的执行方式为停止，以控制所述第二还原剂定量配给喷嘴停止执行还原剂配给动作；
根据所述第四温度以及对应的第三影响系数、所述第五温度以及对应的第四影响系数确定所述SCR内部的当前温度；
根据预先标定好的温度与NOx转化效率之间的对应关系确定所述当前温度下的第二NOx转化效率；
根据预先标定好的温度与氨氮比之间的对应关系确定所述当前温度下的第二氨氮比；
根据所述排气质量流量和所述第二NOx浓度确定所述SCR输入端的第二NOx质量流量；
基于所述第二NOx转化效率、所述第二氨氮比以及所述第二NOx质量流量确定所述第二还原剂配给量。
7.根据权利要求1和6所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述原排工况参数中的排气质量流量、所述第二还原剂配给量所述第四温度、所述第五温度、所述处理后的第二NOx浓度以及所述ASC输出端的第三NOx浓度，确定所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值和第二氨覆盖度参考值，包括：
将所述SCR内部的当前温度、所述排气质量流量、所述处理后的第二NOx浓度、所述第三NOx浓度和所述第二还原剂配给量输入至SCR状态预测模型，获得所述SCR内部的第二氨覆盖度预测值；
根据预先标定好的温度与氨覆盖度之间的对应关系确定所述当前温度下的所述第二氨覆盖度参考值。
8.根据权利要求1和7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值，对所述第二还原剂配给量进行修正，获得与所述第二还原剂定量配给喷嘴对应的第四还原剂配给量，包括：
确定所述第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值之差；
根据所述差调整所述第二还原剂配给量，并基于调整后的第二还原剂配给量更新所述第二氨覆盖度预测值，直到第二氨覆盖度预测值和所述第二氨覆盖度参考值之差达到设定条件，将达到设定条件时的第二还原剂配给量确定为所述第四还原剂配给量。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器和存储器；
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如权利要求1至8任一项所述的柴油发动机排放的控制方法的步骤。
10.一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存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至8任一项所述的柴油发动机排放的控制方法的步骤。
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