车辆SCR系统及其脱硫触发方法和装置与流程

车辆scr系统及其脱硫触发方法和装置
技术领域
1.本技术涉及车辆选择性催化还原(scr)系统，尤其涉及车辆scr系统中的脱硫触发方法和装置。


背景技术：

2.从车辆发动机排出的废气包括诸如氮氧化物nox的有害成分，这些有害成分如果排放到空气中会对人体健康不利。近年来，越来越严格的车辆废气排放标准被制定和实施，以求减少排放到环境大气中的车辆废气的有害成分以保护环境。
3.为了降低尾气中的有害成分，可选择适当的尾气后处理技术，以将发动机排出的有害气体量降低。现有的尾气后处理系统中常包括选择性催化还原(scr)装置，其利用作为还原剂的尿素选择性地与尾气中的nox起反应并生成无毒无污染的n2和h2o。
4.scr技术是用于柴油机符合氮氧化物nox排放指标的一种有效技术。铜基scr目前在市场上被广泛采用。然而，在铜基scr中存在硫中毒的问题。硫中毒会导致scr的效率降低，从而使得nox排放容易超出规定的限制量。实验数据表明，在50ppm的柴油硫含量条件下，重型(hd)柴油机的scr转换率在100小时内会降低20％，而在350ppm的柴油硫含量条件下，scr转换率在15小时内会降低20％。在当前的脱硫技术下，通过移除硫化物sof(desox)可以重新恢复scr效率，使得铜基scr的硫中毒不会是永久的损害。通过利用高于500℃的高温可以实现脱硫再生技术，这可以将scr转换率恢复到硫中毒之前的水平。
5.当前通常使用以下三种方法来触发脱硫过程。第一种方法是基于时间模型的方法，第二种方法是基于自上次脱硫后消耗的燃油量的方法，第三种方法是基于scr催化剂中存储的sox的含量的方法。然而，上述方法存在以下问题：对于使用第一种方法和第二种方法的系统而言，当燃油中的硫含量没有遵守规定标准时，这些方法是无效的，因为目前在终端用户处燃油中的硫含量通常是不受控制的，尤其对于非道路车来说，其使用的柴油中的硫含量问题相比道路车要更严重。对于使用第三种方法的系统而言，需要在系统中增加sox含量检测传感器，这无疑增加了成本。
6.因此，需要开发一种新的脱硫触发技术，其能够在不依赖于燃油中硫含量且不增加成本的情况下高效地触发脱硫过程。


技术实现要素：

7.针对以上问题，本技术旨在提出一种改进的scr系统的脱硫触发方法和装置，以便有效地触发脱硫过程。
8.根据本技术的一个方面，提供了一种用于车辆scr系统的脱硫触发方法。该脱硫触发方法包括：计算当前scr效率的值；获取车辆自上次脱硫后的行驶里程数；将当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将所述行驶里程数与里程门限值进行比较；以及在所述当前scr效率的值小于或等于scr效率门限值且所述行驶里程数大于或等于里程门限值时，指示所述scr系统进入脱硫过程。
9.根据本技术的另一个方面，还提供了一种用于车辆scr系统的脱硫触发装置，所述装置包括：计算模块，用于计算当前scr效率的值；获取模块，用于获取车辆自上次脱硫后的行驶里程数；比较模块，用于将所述当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将所述行驶里程数与里程门限值进行比较；以及指示模块，用于在所述当前scr效率的值小于或等于所述scr效率门限值且所述行驶里程数大于或等于里程门限值时，指示所述scr系统进入脱硫过程。
10.根据本技术的另一个方面，还提供了一种车辆scr系统，其包括：电控单元(ecu)，用于执行上文所述的脱硫触发方法；以及脱硫设备，用于根据来自ecu的指示进行脱硫。
11.根据本技术的另一个方面，还提供了一种机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时，使得机器执行上文所述的脱硫触发方法。
12.采用本技术的上述技术手段，在不需要依赖于燃油中的硫含量且不必增加额外成本的情况下来触发脱硫过程，从而采用本技术的基于scr效率的脱硫技术能够提高scr转换率。
附图说明
13.从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本技术的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本技术的理解。在附图中：
14.图1示意性示出了按照本公开的一个实施例的脱硫触发系统的简化框图；
15.图2示意性示出了按照本公开的一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发逻辑单元的功能框图；
16.图3示意性示出了按照本公开的一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发方法的流程图；
17.图4示意性示出了按照本公开的另一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发方法的流程图；
18.图5示意性示出了按照本公开的另一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发装置的示意图；以及
19.图6示意性示出了按照本公开的一个实施例的车辆scr系统的示意图。
具体实施方式
20.现在将参考多种示例性实施方式来讨论本公开内容。应当理解，这些实施方式的讨论仅仅用于使得本领域技术人员能够更好地理解并从而实施本公开内容的实施例，而并非教导对本公开内容的范围的任何限制。
21.下面给将结合附图详细描述本公开内容的各个实施例。
22.图1示出了按照本公开内容的一个实施例的脱硫触发系统100的简化逻辑框图。
23.在该脱硫触发系统100中，框102表示当前scr效率。框104表示车辆自上次脱硫后的行驶里程数。框106表示脱硫触发单元，其被配置为从框102和框104获得上述参数，对获得的参数进行处理以生成并输出脱硫触发命令(由框108表示)。
24.利用框106的脱硫触发逻辑单元，可以计算当前scr效率的值，获取车辆自上次脱
硫后的行驶里程数，将该当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将行驶里程数与里程门限值进行比较，根据比较结果来进行相应处理。例如，在当前scr效率的值小于或等于scr效率门限值且行驶里程数大于或等于里程门限值时，生成并输出该脱硫触发命令以指示scr系统进入脱硫过程。在当前scr效率的值大于scr效率门限值或行驶里程数小于里程门限值时，在预定时段后重新计算当前scr效率的值和获取当前行驶里程数。在一些例子中，预定时段可以是大于等于零的任意时间量。
25.图2示出了按照本公开内容的一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发逻辑单元200的功能性框图。在本文中，图2中的脱硫触发逻辑单元200可以是图1中的脱硫触发逻辑单元106的一个具体例子。
26.在图2中，框202表示参数“scr效率门限值”，该参数用于表示scr系统的scr效率在正常工作中需要达到的最低值，即如果当前scr效率低于该值，则将触发系统进行脱硫。在该脱硫触发逻辑单元200中还可以包括可选的框204，其表示参数“scr正常工作门限值”，该参数用于表示scr系统是否处于正常工作中(例如尿素质量和数量正常)。即，如果当前scr效率低于该值，则表示scr系统当前未处于正常工作状态中，例如尿素质量差或者用户为了节约成本用水代替尿素。由于scr系统的脱硫过程在正常工作情况下才有意义，因此如果scr系统当前未处于正常工作状态，即使当前scr效率低于scr效率门限值也可以不执行脱硫操作。需要理解的是，scr效率门限值和scr正常工作门限值在实际工作中均可以被校准或更新。
27.框206表示参数“当前scr效率”。框208包括在脱硫触发逻辑单元200中，其表示比较单元，用于从框202、206以及可选的204接收上述参数，并将当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及可选地与scr正常工作门限值进行比较以得到指示scr效率比较结果的标记。如果当前scr效率的值小于scr正常工作门限值或者大于scr效率门限值，则可以将该指示scr效率比较结果的标记设置为0，以指示不必触发脱硫过程；如果当前scr效率的值处于上述二者门限值之间，则可以将该指示scr效率比较结果的标记设置为1以指示存在脱硫需求。在一个例子中，脱硫触发逻辑单元200可以监控该指示scr效率比较结果的标记的值，当其为0时，可以(例如在预定时段后)重新从框206获得或计算当前scr效率的值，该预定时段可以是大于等于零的任意时间量。
28.在本技术的一个实施例中，框210表示参数“里程门限值”，其用于表示需要触发脱硫过程的车辆行驶里程数。框212表示参数“车辆自上次脱硫后的行驶里程数”。当车辆自上次脱硫后的行驶里程数大于该里程门限值时，则表示存在脱硫需求。框214包括在脱硫触发逻辑单元200中，其表示比较单元，用于从框210和212接收上述参数，并将来自框210的参数“里程门限值”与来自框212的参数“车辆自上次脱硫后的行驶里程数”的值进行比较以得到指示里程数比较结果的标记。在车辆的当前行驶里程数的值大于或等于里程门限值时，可以将该指示里程数比较结果的标记的值设置为1以表示存在脱硫需求。在当前行驶里程数的值小于里程门限值时，可以将该指示里程数比较结果的标记的值设置为0以表示当前无需脱硫。在一个例子中，脱硫触发逻辑单元200可以监控该指示里程数比较结果的标记的值，当其为0时，可以(例如在预定时段后)重新从框212检测或获取当前行驶里程数，该预定时段可以是大于等于零的任意时间量。
29.需要明白的是，虽然为了便于理解而在图2中将比较单元208和214示为分开的两
个框，但其也可以组合成一个比较单元并体现在一个框中，用于比较当前scr效率的值与scr效率门限值以及比较当前行驶里程数与里程门限值。
30.在框218处，脱硫需求判断单元可以从框208获得指示scr效率比较结果的标记以及从框214获得指示里程数比较结果的标记，并根据这些指示比较结果的标记来生成脱硫需求标记。当这两个指示比较结果的标记的值均为1时，可以判断存在脱硫需求并将该脱硫需求标记的值设置为1。当这两个指示比较结果的标记中任一个的值为0时，可以判断不存在脱硫需求并将脱硫需求标记的值设置为0，且(可选的在预定时间段后)指示scr系统继续检测或计算当前scr效率的值和车辆自上次脱硫后的行驶里程数。可以将脱硫需求标记存储在框220处的存储单元(例如eeprom)中。此外，可选地，存储单元220还可以获得并存储来自框216的脱硫状态标记。脱硫状态标记216的值可以指示当前scr系统的脱硫状态。当该值为1时，表示scr系统当前未处于脱硫过程中；当该值为0时，表示scr系统当前处于脱硫过程中。
31.当存在脱硫需求(即脱硫需求标记的值为1)且scr系统当前未处于脱硫过程中(即脱硫状态标记的值为1)时，在框222处可以通过生成单元来生成脱硫触发命令，并将该触发命令传送给scr系统的脱硫设备以指示该脱硫设备进行脱硫。可选地，在传送了脱硫触发命令以后经过由计时器限定的预定时间段后，可以利用框222处的生成单元来生成脱硫退出命令，以指示scr系统或脱硫设备退出脱硫过程。在一些例子中，该计时器限定的预定时间段表示脱硫所需时间段，且该时间段是可更新或调整的。
32.需要注意的是，虽然在图2的实施例中将涉及scr效率门限值的框202和涉及scr正常工作门限值的框204示为与涉及比较单元的框208分开配置，但在另一些实施例中，框202中的scr效率门限值和框204中的scr正常工作门限值也可以存储在框208的比较单元中，例如将框202、204合并入框208中。此外，虽然在图2的实施例中将涉及里程数门限值的框210示为与涉及比较单元的框214分开配置，但在另一些实施例中，框210中的里程数门限值可以存储在框214的比较单元中，例如将框210合并入框214中。
33.需要理解的是，图2中示出的框均是示例性的，在其它实施例中，可以依据情况来增加、省略或修改图2中示出的各个框及其内容。
34.图3示意性示出了根据本公开内容的一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发方法300的流程图。
35.在框302，该脱硫触发方法300开始。
36.在框304，计算当前scr效率的值，例如由电控单元ecu计算当前scr效率的值。
37.在可选的框306，通过比较当前scr效率的值与scr正常工作门限值来判断scr系统当前是否处于正常工作状态。如果当前scr效率的值大于或等于scr正常工作门限值(表示scr系统当前处于正常工作情况下)(即判断结果为y)，则流程转到框308。如果当前scr效率的值小于scr正常工作门限值(表示scr系统当前处于不正常工作情况下)(即判断结果为n)，则(可选的在预定时段后)返回框304以重新计算当前scr效率的值。由于脱硫过程在scr系统处于正常工作状态下才有意义，因此在scr系统处于不正常工作状态下时，即使当前可能存在脱硫需求也不必进行脱硫处理。
38.在框308，通过比较当前scr效率的值与scr效率门限值来判断是否存在脱硫需求。如果所计算的当前scr效率的值小于或等于scr效率门限值(即判断结果为y，表示存在脱硫
需求)，则流程转到框310。如果当前scr效率的值大于scr效率门限值(即判断结果为n，表示不存在脱硫需求)，则流程返回到框304以重新计算当前scr效率的值。需要理解的是，虽然在此处的示例性流程中将框304、306、308示为在框310、312之前，但在实际操作中，框304、306、308和框310、312的操作可以并行进行。
39.在框310，可以由例如ecu计算自上次脱硫后车辆行驶的里程数的值。
40.在框312，通过比较所计算的自上次脱硫后的行驶里程数的值与里程数门限值(例如自上次脱硫后的里程数门限值)来判断是否存在脱硫需求。如果自上次脱硫后的行驶里程数的值大于或等于里程数门限值(即判断结果为y，表示存在脱硫需求)，则流程转到框314；如果自上次脱硫后的行驶里程数的值小于里程数门限值(即判断结果为n，表示不存在脱硫需求)，则流程返回到框304以重新计算当前scr效率的值。
41.在框314，基于框308和框312处的脱硫需求，生成脱硫需求标志并将该标志传送至框318或可选的框316。
42.在可选的框316处，由ecu判断系统的脱硫过程的状态，例如通过查看存储在存储单元中的脱硫过程状态的值来判断系统当前是否处于脱硫过程中。如果该标记的值为0(即判断结果为n，表示系统当前正处于脱硫过程中或脱硫过程未结束)，则流程返回到框304以(可选地在预定时间段后)重新计算当前scr效率的值。如果该标记的值为1(即判断结果为y，表示当前未处于脱硫过程中)，则流程转到框318。
43.在框318，生成脱硫触发命令并将该脱硫触发命令传递至框320，以指示脱硫系统进入脱硫过程。
44.在框320，在接收到脱硫触发命令后，脱硫系统开始进行脱硫且其处于脱硫过程中。
45.可选地，在框322，当系统在脱硫过程期间发生故障或脱硫过程发生中断时，在系统恢复正常或脱硫过程重启后可以判断脱硫过程是否已结束。例如，可以基于计时器的计时来进行判断。如果脱硫过程重启后计时器已到期，则表示脱硫过程已结束(即判断结果为y)，流程可以转到框324。如果脱硫过程重启后计时器未到期，则表示脱硫过程尚未结束(即判断结果为n)，流程可以返回框320继续进行脱硫过程。在本文中计时器的计时被设定为完成该次脱硫所需的时间。在一个例子中，如果计时器被设定为5个小时(表示该次脱硫需要5个小时来完成)，在脱硫过程中断并重启后发现计时器当前的计时为小于5个小时，则表示脱硫过程尚未结束；如果脱硫过程重启或系统恢复正常后发现计时器的计时为大于5个小时，则表示脱硫过程已结束。
46.在框324，脱硫结束，系统退出脱硫过程。例如，可以通过计时器到期来确定脱硫结束。此外，可以通过将脱硫触发命令的值设置为0且将脱硫状态标记的值设置为1来表示脱硫已结束或当前不处于脱硫过程。此外，流程可以(可选的在预定时间段后)返回框304以重新计算当前scr效率的值。
47.本领域技术人员应当清楚，在其它实施例中，可以依据情况来增加、省略或修改图3中示出的各个框及其内容。
48.图4示意性示出了根据本公开内容的另一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发方法400的流程图。在一个例子中，该脱硫触发方法400可以由车辆scr系统中的电控单元ecu来执行。
49.在框410中，可以计算当前scr效率的值。
50.在框420中，获取车辆自上次脱硫后的行驶里程数。
51.在框430，将计算的当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将行驶里程数与里程门限值进行比较。
52.在框440，在当前scr效率的值小于或等于scr效率门限值且行驶里程数大于或等于里程门限值时，指示scr系统进入脱硫过程。
53.可选地，方法400还可以包括：在指示scr系统进入脱硫过程之前判断scr系统当前是否处于脱硫过程中；以及其中，指示scr系统进入脱硫过程的操作进一步基于scr系统当前未处于脱硫过程中的判断结果。
54.可选地，在框430的将当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将行驶里程数与里程门限值进行比较之前，方法400还可以包括：将当前scr效率的值与scr正常工作门限值进行比较；其中，将当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将行驶里程数与里程门限值进行比较的操作进一步基于当前scr效率的值大于或等于scr正常工作门限值的比较结果。可选地，在以下情况的任一种情况下在预定时段后重新计算当前scr效率的值：当前scr效率的值大于scr效率门限值、行驶里程数小于里程门限值、scr系统当前处于脱硫过程中、scr当前效率的值小于scr正常工作门限值。
55.图5示意性示出了根据本公开的一个实施例的用于车辆scr系统的脱硫触发装置500的示意图。图5所示的装置500可以利用软件、硬件或软硬件结合的方式来实现。
56.如图5所示，装置500包括计算模块510、获取模块520、比较模块530和指示模块540。在本公开内容的一个实施例中，计算模块510可以用于计算当前scr效率的值。获取模块520可以用于获取车辆自上次脱硫后的行驶里程数。比较模块530可以用于将当前scr效率的值与scr效率门限值进行比较以及将行驶里程数与里程门限值进行比较，其中该scr效率门限值和里程门限值是预先设定的且可以根据具体情况进行校准或更新。指示模块540可以用于在当前scr效率的值小于或等于scr效率门限值且行驶里程数大于或等于里程门限值时，指示scr系统进入脱硫过程。
57.此外，可选地，在另一个实施例中，该装置500还可以包括判断模块，其可以用于在指示scr系统进入脱硫过程之前判断scr系统当前是否处于脱硫过程中。在本文中，当判断出scr系统当前未处于脱硫过程中时，指示模块540可以进一步基于该判断结果来指示scr系统进入脱硫过程。
58.图6示意性示出了根据本公开内容的一个实施例的车辆scr系统600的示意图。
59.如图6所示，scr系统600可以包括电控单元(ecu)610和脱硫设备620，其中，电控单元610用于前文所述的脱硫触发方法，脱硫设备620用于根据电控单元610的指示来进行脱硫。
60.本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，当所述可执行指令被执行时，使得机器执行前文所述的脱硫触发方法。
61.应当理解，以上描述的方法中的所有操作都仅仅是示例性的，本公开并不限制于方法中的任何操作或这些操作的顺序，而是应当涵盖在相同或相似构思下的所有其它等同变换。
62.还应当理解，以上描述的装置中的所有模块都可以通过各种方式来实施。这些模
块可以被实施为硬件、软件、或其组合。此外，这些模块中的任何模块可以在功能上被进一步划分成子模块或组合在一起。
63.已经结合各种装置和方法描述了处理器。这些处理器可以使用电子硬件、计算机软件或其任意组合来实施。这些处理器是实施为硬件还是软件将取决于具体的应用以及施加在系统上的总体设计约束。作为示例，本公开中给出的处理器、处理器的任意部分、或者处理器的任意组合可以实施为微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、状态机、门逻辑、分立硬件电路、以及配置用于执行在本公开中描述的各种功能的其它适合的处理部件。本公开给出的处理器、处理器的任意部分、或者处理器的任意组合的功能可以实施为由微处理器、微控制器、dsp或其它适合的平台所执行的软件。
64.本领域技术人员应当理解，以上公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种修改和变形，这些修改和变形都应当落入本发明的保护范围之内，并且，本发明的保护范围应当由权利要求书来限定。