DOC的SOF沉积量计算及诊断方法与流程

doc的sof沉积量计算及诊断方法
技术领域
1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及doc的sof沉积量计算及诊断方法。


背景技术：

2.柴油发动机的废气中含有大量的sof(soluble organic fraction，可溶性有机物)、氮氧化物、soot等有害物质。为了去除这些有害物质，发动机后处理系统中设置有doc(diesel oxidation catalyst，氧化催化器)、dpf(diesel particulate filter，颗粒捕集器)和scr(selective catalytic reduction，选择性催化还原)。由于国五轻型车运行温度低，固态sof无法完全热解，可能逐渐堆积覆盖doc表面，沉积并覆盖在doc表面的sof会隔离废气中的no和hc与doc催化剂的接触，使得doc的no2转化及hc氧化性能大大下降，最终导致dpf主被动再生失败，甚至影响scr的nox转化效率。然而，现有技术中还没有一种方法能计算doc上的sof沉积量，以在doc上的sof沉积量过多时主动进行清除，防止因doc上的sof沉积量过多而导致dpf主被动再生失败，甚至影响scr的nox转化效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供了doc的sof沉积量计算及诊断方法，以解决现有技术中还没有一种方法能计算doc上的sof沉积量，以在doc上的sof沉积量过多时主动进行清除的问题。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.doc的sof沉积量计算及诊断方法，包括：
6.s1：根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，确定sof原始排放速率；
7.s2：根据发动机的排气温度、废气流量和上一次sof沉积量，确定doc对sof的吸附速率；
8.s3：根据发动机的排气温度、废气流量，确定doc对sof的去除速率；
9.s4：根据所述sof原始排放速率、所述doc对sof的吸附速率和所述doc对sof的去除速率，确定sof沉积速率；
10.s5：根据所述sof沉积速率，确定sof沉积量；
11.s6：进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理。
12.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，确定sof原始排放速率包括：
13.根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过第一计算模式，确定第一固态sof排放速率；
14.根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过第二计算模式，确定第二固态sof排放速率；
15.根据发动机的转速和扭矩，选择所述第一固态sof排放速率、所述第二固态sof排放速率或所述第一固态sof排放速率与所述第二固态sof排放速率两者中的最大值作为sof原始排放速率。
16.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过第一计算模式，确定第一固态sof排放速率包括：
17.根据发动机的转速和扭矩，通过气态hc稳态排放map，确定气态hc稳态排放速率系数；
18.根据稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过瞬态修正系数map，确定瞬态修正系数；
19.所述气态hc稳态排放速率系数乘以所述瞬态修正系数，得到气态hc原始排放速率；
20.基于气态hc和固态sof排放的近似线性关系，根据所述气态hc原始排放速率，确定第一固态sof排放速率。
21.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过第二计算模式，确定第二固态sof排放速率包括：
22.根据发动机的转速和扭矩，通过固态sof稳态排放map，确定固态sof稳态排放速率系数；
23.根据稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过瞬态修正系数map，确定瞬态修正系数；
24.所述固态sof稳态排放速率系数乘以所述瞬态修正系数，得到第二固态sof排放速率。
25.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据发动机的转速和扭矩，选择所述第一固态sof排放速率、所述第二固态sof排放速率或所述第一固态sof排放速率与所述第二固态sof排放速率两者中的最大值作为sof原始排放速率包括：
26.判断发动机的转速是否大于设定转速，以及扭矩是否大于设定扭矩；
27.若发动机的所述转速不大于所述设定转速，并且所述扭矩不大于所述设定扭矩，则选择所述第一固态sof排放速率作为所述sof原始排放速率；
28.若发动机的所述转速大于所述设定转速，并且所述扭矩大于所述设定扭矩，则选择所述第二固态sof排放速率作为所述sof原始排放速率；
29.若发动机的所述转速不大于所述设定转速并且所述扭矩大于所述设定扭矩，或者所述转速大于所述设定转速并且所述扭矩不大于所述设定扭矩，则选择所述第一固态sof排放速率与所述第二固态sof排放速率两者中的最大值作为所述sof原始排放速率。
30.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据发动机的排气温度、废气流量和上一次sof沉积量，确定doc对sof的吸附速率包括：
31.根据发动机的排气温度和废气流量，通过sof吸附速率map，确定sof吸附速率系数；
32.根据上一次sof沉积量，通过吸附速率修正cur，确定吸附速率修正系数；
33.所述sof吸附速率系数乘以所述吸附速率修正系数，得到doc对sof的吸附速率。
34.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据发动机的排气温度、废气流量，确定doc对sof的去除速率包括：
35.根据所述排气温度和所述废气流量，通过doc对sof的被动再生速率map，确定doc对sof的被动再生速率；
36.根据所述排气温度和所述废气流量，通过doc对sof的热解速率map，确定doc对sof的热解速率；
37.所述doc对sof的被动再生速率加上所述doc对sof的热解速率，得到所述doc对sof的去除速率。
38.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据所述sof原始排放速率、所述doc对sof的吸附速率和所述doc对sof的去除速率，确定sof沉积速率包括：
39.所述sof原始排放速率与所述doc对sof的吸附速率的乘积减去所述doc对sof的去除速率，得到所述sof沉积速率。
40.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，根据所述sof沉积速率，确定sof沉积量包括：
41.对所述sof沉积速率在设定时间内进行积分，得到所述sof沉积量。
42.作为上述doc的sof沉积量计算及诊断方法的一种优选方案，进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理包括：
43.s61：判断doc对hc的转化效率是否下降；
44.若是，则判断所述sof沉积量是否大于设定sof沉积量；
45.若所述sof沉积量大于所述设定sof沉积量，则进行s62；
46.若所述sof沉积量不大于所述设定sof沉积量，则进行s64；
47.s62：doc进行300℃热管理；
48.s63：判断doc对hc的转化效率是否恢复；
49.若是，则判定doc的故障为sof覆盖故障；
50.若否，则进行s64；
51.s64：doc进行600℃热管理；
52.s65：判断doc对hc的转化效率是否恢复；
53.若是，则判定doc的故障为硫中毒；
54.若否，则判定doc的故障为doc老化。
55.本发明的有益效果：
56.本发明的目的在于提供一种doc的sof沉积量计算及诊断方法，该doc的sof沉积量计算及诊断方法，根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，确定sof原始排放速率；根据发动机的排气温度、废气流量和上一次sof沉积量，确定doc对sof的吸附速率；根据发动机的排气温度、废气流量，确定doc对sof的去除速率；根据sof原始排放速率、doc对sof的吸附速率和doc对sof的去除速率，确定sof沉积速率；根据sof沉积速率，确定sof沉积量。通过计算得到sof原始排放速率、doc对sof的吸附速率和doc对sof的去除速率，再根据sof原始排放速率、doc对sof的吸附速率和doc对sof的去除速率，得到sof沉积速率，最后根据sof沉积速率，得到sof沉积量。能够及时得到doc上的
sof的沉积量，以在doc上的sof沉积量过多时主动进行清除，防止因doc上的sof沉积量过多而导致dpf主被动再生失败，甚至影响scr的nox转化效率。并且当doc对hc的转化效率下降时，及时进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理，以恢复doc性能。通过进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理，保证doc的性能不受影响，从而不影响dpf再生和scr转化效率，能降低再生油耗量，延长再生周期，降低用户使用成本。
附图说明
57.图1是本发明具体实施例提供的doc的sof沉积量计算及诊断方法的流程图；
58.图2是本发明具体实施例提供的doc的sof沉积量计算及诊断方法中计算sof沉积量的架构图；
59.图3是本发明具体实施例提供的doc的sof沉积量计算及诊断方法中计算sof原始排放速率的示意图；
60.图4是本发明具体实施例提供的doc的sof沉积量计算及诊断方法中计算doc对sof的吸附速率的示意图；
61.图5是本发明具体实施例提供的doc的sof沉积量计算及诊断方法中计算doc对sof的去除速率的示意图；
62.图6是本发明具体实施例提供的doc的sof沉积量计算及诊断方法中进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理的流程图。
具体实施方式
63.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。
64.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。
65.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。
66.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。
67.本发明提供了doc的sof沉积量计算及诊断方法，该doc的sof沉积量计算及诊断方
法包括：
68.s1：根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，确定sof原始排放速率。
69.根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过第一计算模式，确定第一固态sof排放速率。
70.具体地，根据发动机的转速和扭矩，通过气态hc稳态排放map，确定气态hc稳态排放速率系数；根据稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过瞬态修正系数map，确定瞬态修正系数；气态hc稳态排放速率系数乘以瞬态修正系数，得到气态hc原始排放速率；基于气态hc和固态sof排放的近似线性关系，根据气态hc原始排放速率，确定第一固态sof排放速率。
71.其中，气态hc稳态排放map是通过试验标定好的转速-扭矩-气态hc稳态排放速率关系图，根据发动机的转速、扭矩以及气态hc稳态排放map，能够得到气态hc稳态排放速率系数。瞬态修正系数map是通过试验标定好的稳态过量空气系数-稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数-瞬态修正系数关系图，根据稳态过量空气系数、稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数以及瞬态修正系数map，能够得到瞬态修正系数。稳态过量空气系数是通过基于发动机的转速、扭矩查询稳态过量空气系数map得到的，稳态过量空气系数map是在稳态下，基于发动机的转速、扭矩以及测量得到的过量空气系数，标定的转速-扭矩-稳态过量空气系数关系图。稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数即为稳态过量空气系数除以瞬态过量空气系数得到的值。基于气态hc和固态sof排放的近似线性关系，对气态hc原始排放速率进行气固态转化计算得到第一固态sof排放速率。气态hc原始排放速率的单位为g/kwh，第一固态sof排放速率的单位为mg/s。
72.根据发动机的转速、扭矩、稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过第二计算模式，确定第二固态sof排放速率。
73.具体地，根据发动机的转速和扭矩，通过固态sof稳态排放map，确定固态sof稳态排放速率系数；根据稳态过量空气系数和稳态过量空气系数/瞬态过量空气系数，通过瞬态修正系数map，确定瞬态修正系数；固态sof稳态排放速率系数乘以瞬态修正系数，得到第二固态sof排放速率。
74.其中，固态sof稳态排放map是通过试验标定好的转速-扭矩-固态sof稳态排放速率关系图，根据发动机的转速、扭矩以及固态sof稳态排放map，能够得到固态sof稳态排放速率系数。
75.根据发动机的转速和扭矩，选择第一固态sof排放速率、第二固态sof排放速率或第一固态sof排放速率与第二固态sof排放速率两者中的最大值作为sof原始排放速率。
76.具体地，判断发动机的转速是否大于设定转速，以及扭矩是否大于设定扭矩；若发动机的转速不大于设定转速，并且扭矩不大于设定扭矩，则选择第一固态sof排放速率作为sof原始排放速率；若发动机的转速大于设定转速，并且扭矩大于设定扭矩，则选择第二固态sof排放速率作为sof原始排放速率；若发动机的转速不大于设定转速并且扭矩大于设定扭矩，或者转速大于设定转速并且扭矩不大于设定扭矩，则选择第一固态sof排放速率与第二固态sof排放速率两者中的最大值作为sof原始排放速率。
77.s2：根据发动机的排气温度、废气流量和上一次sof沉积量，确定doc对sof的吸附
速率。
78.具体地，根据发动机的排气温度和废气流量，通过sof吸附速率map，确定sof吸附速率系数；根据上一次sof沉积量，通过吸附速率修正cur，确定吸附速率修正系数；sof吸附速率系数乘以吸附速率修正系数，得到doc对sof的吸附速率。
79.其中，sof吸附速率map是通过试验标定的排气温度-废气流量-sof吸附速率关系图，根据排气温度、废气流量和sof吸附速率map，能够得到sof吸附速率系数。吸附速率修正cur是通过试验标定的sof沉积量-吸附速率修正系数关系表，根据上一次得到的sof沉积量与吸附速率修正cur，能够得到吸附速率修正系数。
80.s3：根据发动机的排气温度、废气流量，确定doc对sof的去除速率。
81.具体地，根据排气温度和废气流量，通过doc对sof的被动再生速率map，确定doc对sof的被动再生速率；根据排气温度和废气流量，通过doc对sof的热解速率map，确定doc对sof的热解速率；doc对sof的被动再生速率加上doc对sof的热解速率，得到doc对sof的去除速率。
82.其中，doc对sof的被动再生速率map是通过试验标定的排气温度、废气流量和doc对sof的被动再生速率关系图，根据排气温度、废气流量和doc对sof的被动再生速率map，得到的doc对sof的被动再生速率。doc对sof的热解速率map是通过试验标定的排气温度、废气流量和doc对sof的热解速率关系图，根据排气温度、废气流量和doc对sof的热解速率map，得到的doc对sof的热解速率。
83.s4：根据sof原始排放速率、doc对sof的吸附速率和doc对sof的去除速率，确定sof沉积速率。
84.具体地，sof原始排放速率与doc对sof的吸附速率的乘积减去doc对sof的去除速率，得到sof沉积速率。
85.s5：根据sof沉积速率，确定sof沉积量。
86.具体地，对sof沉积速率在设定时间内进行积分，得到sof沉积量。
87.s6：进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理；
88.具体地，进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理包括：
89.s61：判断doc对hc的转化效率是否下降。
90.若是，则判断sof沉积量是否大于设定sof沉积量。
91.若doc对hc的转化效率下降，且sof沉积量大于设定sof沉积量，则进行s62。
92.若doc对hc的转化效率下降，且sof沉积量不大于设定sof沉积量，则直接进行s64。
93.s62：doc进行300℃热管理。
94.s63：判断doc对hc的转化效率是否恢复。
95.若是，则判定doc的故障为sof覆盖故障。
96.若否，则进行s64。
97.s64：doc进行600℃热管理。
98.s65：判断doc对hc的转化效率是否恢复。
99.若是，则判定doc的故障为硫中毒。
100.若否，则判定doc的故障为doc老化。
101.其中，300℃热管理是通过调节节流阀的开度和/或后处理系统的喷油量，使得doc
的温度为300℃。600℃热管理是通过调节节流阀的开度和/或后处理系统的喷油量，使得doc的温度为600℃。
102.当doc对hc的转化效率下降时，及时进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理，以恢复doc性能。通过进行doc的故障诊断以及doc性能恢复处理，保证doc的性能不受影响，从而不影响dpf再生和scr转化效率，能降低再生油耗量，延长再生周期，降低用户使用成本。
103.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。