发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质与流程

文档序号:26182573发布日期:2021-08-06 18:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

预配置尾气处理装置管道的入口温度阈值范围、出口温度阈值范围和背压阈值范围;

计算尾气处理装置管道的入口实时温度和出口实时温度,确定尾气处理装置管道的入口实时温度是否处于所述入口温度阈值范围内,以及出口实时温度是否处于所述出口温度阈值范围内,在入口实时温度处于所述入口温度阈值范围内且出口实时温度处于所述出口温度阈值范围内时,建立温度正常标志,在入口实时温度低于所述入口温度阈值范围的最小值且出口实时温度低于所述出口温度阈值范围的最小值时,建立第一温度异常标志,在入口实时温度高于所述入口温度阈值范围的最大值且出口实时温度高于所述出口温度阈值范围的最大值时,建立第二温度异常标志;

计算尾气处理装置管道的实时背压压力,并确定尾气处理装置管道的实时背压压力是否在背压阈值范围内,若是,则建立背压正常标志,否则建立背压异常标志;

读取发动机当前状态信号,当发动机当前状态信号为低电平时,建立发动机运行状态标志,否则清除发动机运行状态标志;读取旁通阀当前状态信号,当旁通阀当前状态信号为低电平时,建立旁通阀闭合状态标志,否则建立旁通阀打开状态标志;

在检测到发动机运行状态标志时,判断发动机是否处于怠速启动阶段,当发动机处于怠速启动阶段时:

响应于获得的旁通阀闭合状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志,生成旁通阀第一开启指令,并开始计时;

在到达旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值时,若获得旁通阀打开状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志,则生成旁通阀第二开启指令;其中,所述旁通阀第二开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值;

在检测到发动机运行状态标志时,还判断发动机是否处于高速运行阶段,当发动机处于高速运行阶段时:

响应于获得的旁通阀闭合状态标志、温度异常标志和背压异常标志,生成旁通阀第三开启指令,并开始计时;

在到达旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值时,若获得旁通阀开启状态标志、温度异常标志和背压异常标志,则生成旁通阀第四开启指令;其中,所述旁通阀第四开启指令对应的打开时间设定值大于所述旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值;

在发动机处于怠速启动阶段或者高速运行阶段时,响应于获得的旁通阀开启状态标志、第一温度正常标志、第二温度正常标志和背压正常标志时,生成旁通阀闭合指令。

2.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于:在所述发动机控制器输出旁通阀门控制信号时,开始计时;在到达第一时间预设值时,执行:

再次采样旁通阀当前状态,判断旁通阀当前状态是否与旁通阀门控制信号对应的旁通阀状态一致;若一致,则判定旁通阀门响应成功,并使发动机控制器停止输出旁通阀门控制信号;否则,经固定时间间隔m1重复执行上述步骤,直至旁通阀门控制信号输出时间结束;

在旁通阀门控制信号输出时间结束时,若再次判定旁通阀当前状态与旁通阀门控制信号对应的旁通阀状态不一致,则建立旁通阀门响应失败报警标志;

其中,所述旁通阀门控制信号包括旁通阀第一开启指令、旁通阀第二开启指令、旁通阀第三开启指令、旁通阀第四开启指令和旁通阀闭合指令。

3.根据权利要求2所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于,确定是否读取到旁通阀门响应失败报警标志,所述旁通阀门响应失败报警标志包括旁通阀打开失败报警标志和旁通阀闭合失败报警标志;

响应于读取到的旁通阀打开失败报警标志,所述发动机控制器停止输出旁通阀第一开启指令、旁通阀第二开启指令、旁通阀第三开启指令和旁通阀第四开启指令;

响应于读取到的旁通阀闭合失败报警标志,所述发动机控制器停止输出旁通阀闭合指令。

4.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于,计算尾气处理装置管道的入口实时温度时,执行:

基于预设的温度采样时间间隔,获取尾气处理装置管道的入口温度原始数据,将入口温度原始数据按时间顺序依次放置到指定入口温度缓冲区;

统计已获取到的入口温度原始数据量,在入口温度原始数据量等于预设温度采样滤波系数时,使用预先构建的入口温度滤波模型,计算第一滤波结果d1;根据采集入口实时温度的温度传感器类型选取对应的计算公式,计算第一滤波结果d1对应的电参量,基于所述电参量和预设传感器曲线获得入口实时温度t1;

在得到入口实时温度t1后,开始计时;

在获取到新的入口温度原始数据时,删除所述指定入口温度缓冲区中的第一个入口温度原始数据,将新的入口温度信号放置到指定入口温度缓冲区,重复执行上述入口实时温度计算步骤,对入口实时温度进行更新,直至温度稳定时间延时结束。

5.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于,计算尾气处理装置管道的实时背压压力时,执行:

基于预设的压力采样时间间隔,获取尾气处理装置管道的背压原始数据,将背压原始数据按时间顺序依次放置到指定背压缓冲区;

统计已获取到的背压原始数据量,在背压原始数据量等于预设背压采样滤波系数时,使用预先构建的背压滤波模型,计算第二滤波结果e1,根据采集背压的压力传感器类型选取对应的计算公式,计算第二滤波结果e1对应的电参量,基于所述电参量和预设传感器曲线获得实时背压压力f1;

在得到实时背压压力f1后,开始计时;

在获取到新的背压原始数据时,删除所述指定背压缓冲区中的第一个背压原始数据,将新的背压原始数据放置到指定背压缓冲区,并重复执行上述实时背压压力计算步骤,对实时背压压力进行更新,直至背压稳定时间延时结束。

6.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于,建立发动机运行状态标志时,执行:

读取第一开关量检测结果,若第一开关量检测结果为有效低电平,则判定发动机处于运行状态,建立发动机运行状态标志,开始s1时间段计时,并以固定时间间隔n1依次提取第一开关量检测结果;

若在s1时间段计时结束时,至少一次检测到第一开关量检测结果为有效高电平,则生成清除发动机运行状态标志的指令,并开始s2时间段计时;

提取s2时间段内的第一开关量检测结果直至s2时间段计时结束,若s2时间段内的第一开关量检测结果均为有效高电平,则判定发动机处于停机状态,并执行清除发动机运行状态标志的操作。

7.根据权利要求1所述的发动机尾气排放状态的监测和控制方法,其特征在于,建立旁通阀闭合状态标志或者旁通阀打开状态标志时,执行:

读取第二开关量检测结果,若第二开关量检测结果为有效低电平,则判定旁通阀处于闭合状态,建立旁通阀闭合状态标志,开始s1'时间段计时,并以固定时间间隔n1'依次提取第二开关量检测结果;

若在s1'时间段计时结束时,至少一次检测到第二开关量检测结果为有效高电平,则生成清除旁通阀闭合状态标志的指令,并开始s2'时间段计时;

提取s2'时间段内的第二开关量检测结果直至s2时间段计时结束',若s2'时间段内的第二开关量检测结果均为有效高电平,则判定旁通阀处于打开状态,执行清除旁通阀闭合状态标志的操作,并建立旁通阀打开状态标志。

8.一种发动机尾气排放状态的监测和控制系统,其特征在于,

设置用于检测尾气处理装置管道入口温度的第一温度传感器,用于检测尾气处理装置管道出口温度的第二温度传感器,以及用于检测尾气处理装置管道背压压力的压力传感器;所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述压力传感器分别连接发动机控制器,所述发动机控制器控制连接旁通阀,且预先配置旁通阀处于闭合状态;

所述发动机控制器设置温度监测模块、背压监测模块、发动机状态监测模块、旁通阀状态监测模块和阀门控制指令生成模块,预配置尾气处理装置管道的入口温度阈值范围、出口温度阈值范围和背压阈值范围;

所述温度监测模块,用于计算尾气处理装置管道的入口实时温度和出口实时温度,确定尾气处理装置管道的入口实时温度是否处于所述入口温度阈值范围内,以及出口实时温度是否处于所述出口温度阈值范围内,在入口实时温度处于所述入口温度阈值范围内且出口实时温度处于所述出口温度阈值范围内时,建立温度正常标志,在入口实时温度低于所述入口温度阈值范围的最小值且出口实时温度低于所述出口温度阈值范围的最小值时,建立第一温度异常标志,在入口实时温度高于所述入口温度阈值范围的最大值且出口实时温度高于所述出口温度阈值范围的最大值时,建立第二温度异常标志;

所述背压监测模块,用于计算尾气处理装置管道的实时背压压力,并确定尾气处理装置管道的实时背压压力是否在背压阈值范围内,若是,则建立背压正常标志,否则建立背压异常标志;

所述发动机状态监测模块,用于读取发动机当前状态信号,当发动机当前状态信号为低电平时,建立发动机运行状态标志,否则清除发动机运行状态标志;

所述旁通阀状态监测模块,用于读取旁通阀当前状态信号,当旁通阀当前状态信号为低电平时,建立旁通阀闭合状态标志,否则建立旁通阀打开状态标志;

所述阀门控制指令生成模块,用于在检测到发动机运行状态标志时,判断发动机是否处于怠速启动阶段,当发动机处于怠速启动阶段时:响应于获得的旁通阀闭合状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志,生成旁通阀第一开启指令,并开始计时;在到达旁通阀第一开启指令对应的打开时间设定值时,若获得旁通阀打开状态标志、第一温度异常标志和背压正常标志,生成旁通阀第二开启指令;

所述阀门控制指令生成模块,还用于在检测到发动机运行状态标志时,还判断发动机是否处于高速运行阶段,当发动机处于高速运行阶段时:响应于获得的旁通阀闭合状态标志、温度异常标志和背压异常标志,生成旁通阀第三开启指令,并开始计时;在到达旁通阀第三开启指令对应的打开时间设定值时,若获得旁通阀开启状态标志、温度异常标志和背压异常标志,生成旁通阀第四开启指令;

所述阀门控制指令生成模块,还用于在发动机处于怠速启动阶段或者高速运行阶段时,响应于获得的旁通阀开启状态标志、第一温度正常标志、第二温度正常标志和背压正常标志,生成旁通阀闭合指令。

9.根据权利要求8所述的发动机尾气排放状态的监测和控制系统,其特征在于,还包括旁通阀响应状态确认模块,所述旁通阀响应状态确认模块,用于在输出旁通阀门控制信号时,开始计时;在到达第一时间预设值时,再次采样旁通阀当前状态,判断旁通阀当前状态是否与旁通阀门控制信号对应的旁通阀状态一致;若一致,则判定旁通阀门响应成功,并使发动机控制器停止输出旁通阀门控制信号;否则,经固定时间间隔m1重复执行上述步骤,直至旁通阀门控制信号输出时间结束;在旁通阀门控制信号输出时间结束时,若再次判定旁通阀当前状态与旁通阀门控制信号对应的旁通阀状态不一致,则建立旁通阀门响应失败报警标志;

其中,所述旁通阀门控制信号包括旁通阀第一开启指令、旁通阀第二开启指令、旁通阀第三开启指令、旁通阀第四开启指令和旁通阀闭合指令。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述发动机尾气排放状态的监测和控制方法的步骤。


技术总结
本发明提供了一种发动机尾气排放状态的监测和控制方法、系统及介质,所述方法包括以下步骤:建立温度正常标志、第一温度异常标志、第二温度异常标志、背压正常标志、背压压力异常标志、旁通阀闭合状态标志和旁通阀打开状态标志;实时监测尾气处理系统和发动机运行状态,根据当前温度正常标志、第一温度异常标志、第二温度异常标志、背压正常标志、背压压力异常标志、旁通阀闭合状态标志和旁通阀打开状态标志,判断是否要输出开启或关闭旁通阀门的控制信号;本发明基于这些标志快速且准确地判断是否输出旁通阀门控制信号,以及输出何种旁通阀门控制信号,以控制旁通阀闭合或打开,减少有毒气体的生成。

技术研发人员:刘霞丽;崔文峰;王向前;刘蕊;杨新征
受保护的技术使用者:郑州众智科技股份有限公司
技术研发日:2021.05.28
技术公布日:2021.08.06
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