SCR反应器温度的控制方法、装置、计算机可读存储介质与流程

scr反应器温度的控制方法、装置、计算机可读存储介质
技术领域
1.本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种scr反应器温度的控制方法、装置、计算机可读存储介质。


背景技术：

2.氮氧化物(nox)为大气中最主要的污染物之一。不仅具有较强的生物毒性尤其刺激呼吸系统，而且是酸雨和光化学烟雾等的主要成因之一。各种nox脱除技术中，nh3-scr因为高效、耐久、技术成熟成为了市场主流。其中钒基scr以其良好的活性、优异的耐硫性、成熟的技术和低廉的价格而被广泛采用。
3.但钒基scr催化剂在使用时可能会向大气中排放含钒化合物，从而影响空气质量。


技术实现要素：

4.本发明的目的是至少解决现有的钒基scr催化剂的排放物污染空气的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
5.本发明第一方面提出了一种scr反应器温度的控制方法，所述scr反应器温度的控制方法包括以下步骤：
6.获取scr反应器的实测上游温度值；
7.根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，控制执行下一步骤；
8.获取scr反应器的上游温度模型的温度参数或者获取发动机的倾斜角度；
9.根据scr反应器的上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度；
10.根据所述发动机的倾斜角度大于等于倾角阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度。
11.根据本发明实施例的scr反应器温度的控制方法，首先获取scr反应器的实测上游温度，根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，说明scr反应器的实测上游温度值超过预设的温度范围，需要进一步判定是否需要对发动机的喷油量进行限制；然后获取scr反应器的上游温度模型的温度参数，当scr反应器的上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值时，说明scr反应器的上游温度模型预测的scr反应器的上游温度会超过限制发动机喷油量的温度，此时限制发动机的喷油量，从而控制scr反应器的实测上游温度，避免钒基scr催化剂向大气中排放含钒化合物，提高空气质量。
12.此外，还可以通过发动机的倾斜角度判定是否需要对发动机的喷油量进行限制，具体地，获取发动机的倾斜角度，当发动机的倾斜角度大于倾角阈值时，说明发动机处于上坡状态，该状态下发动机的喷油量较大，将会导致scr反应器的上游温度超过限制，因此，当发动机的倾斜角度大于倾角阈值时，对发动机的喷油量进行控制，以控制scr反应器的实测上游温度，避免钒基scr催化剂向大气中排放含钒化合物，提高空气质量。
13.另外，根据本发明实施例的scr反应器温度的控制方法，还可以具有如下的技术特
征：
14.在本发明的一些实施例中，所述根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，控制执行下一步骤的步骤，具体包括如下步骤：
15.根据scr反应器的实测上游温度值，获取scr反应器的实测上游温度的变化趋势；
16.根据scr反应器的实测上游温度值呈单调上升趋势，比较所述scr反应器的实测上游温度值与第一温度阈值、第二温度阈值的大小；
17.根据scr反应器的实测上游温度值大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，控制执行下一步骤；
18.其中，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，所述第二温度阈值为scr反应器排放含钒化合物的上游温度值。
19.在本发明的一些实施例中，所述获取scr反应器的实测上游温度值的步骤后，包括如下步骤：
20.根据scr反应器的实测上游温度值，获取scr反应器的实测上游温度的变化趋势；
21.根据scr反应器的实测上游温度值呈单调下降趋势，比较所述scr反应器的实测上游温度值与第三温度阈值的大小；
22.根据所述scr反应器的实测上游温度值小于第三温度阈值，控制程序结束；
23.其中，所述第三温度阈值小于第一温度阈值。
24.在本发明的一些实施例中，所述根据scr反应器的实测上游温度值，获取scr反应器的实测上游温度的变化趋势的步骤后，包括如下步骤：
25.根据scr反应器的实测上游温度值呈单调下降趋势，比较所述scr反应器的实测上游温度值与第二温度阈值、第三温度阈值的大小；
26.根据所述scr反应器的实测上游温度值大于第三温度阈值且小于第二温度阈值，控制执行下一步骤。
27.在本发明的一些实施例中，所述根据所述scr反应器上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值步骤包括：
28.获取scr反应器上游温度模型的温度值；
29.获取scr反应器上游温度模型的温度变化率；
30.根据所述scr反应器上游温度模型的温度值大于模型温度阈值且所述温度变化率大于温度变化率阈值，控制发动机的喷油量；
31.其中，所述模型温度阈值小于所述第二温度阈值。
32.在本发明的一些实施例中，所述控制发动机的喷油量具体包括以下步骤：
33.根据scr反应器的实测上游温度值控制发动机的喷油量。
34.在本发明的一些实施例中，所述根据scr反应器的实测上游温度值控制发动机的喷油量步骤，具体包括如下步骤：
35.根据scr反应器的实测上游温度查询scr反应器的实测上游温度值与修正因子的map表，获取修正因子；
36.根据修正因子与发动机的原始喷油量的乘积值，控制发动机的喷油量。
37.在本发明的一些实施例中，所述获取scr反应器的上游温度模型的温度参数步骤前，包括如下步骤：
38.根据环境温度、环境压力和废气质量流量建立scr反应器的上游温度模型。
39.本发明第二方面提出了一种scr反应器温度的控制装置，所述scr反应器温度的控制装置用于执行上述任一实施例所述scr反应器温度的控制方法，所述scr反应器温度的控制装置包括：
40.获取单元，所述获取单元用于获取scr反应器的实测上游温度值、scr反应器的上游温度模型的温度参数或者获取发动机的倾斜角度；
41.控制单元，所述控制单元用于根据根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，控制执行下一步骤；
42.所述控制单元还用于根据scr反应器的上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度；以及
43.根据所述发动机的倾斜角度大于等于倾角阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度。
44.本发明实施例的scr反应器温度的控制装置和本发明实施例的scr反应器的温度控制方法具有相同的技术效果，在此不再赘述。
45.本发明第三方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现上述任一实施例的方法的步骤。
46.本发明实施例的scr反应器温度的计算机可读存储介质和本发明实施例的scr反应器的温度控制方法具有相同的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
47.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，用相同的附图标记表示相同的结构件。在附图中：
48.图1为本发明实施例的scr反应器温度的控制方法的流程示意图；
49.图2为本发明实施例中根据scr反应器的上游温度模型的温度参数控制发动机喷油量的流程示意图。
具体实施方式
50.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。
51.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或结构件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、结构件、和/或它们的组合。
52.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、结构件、区域、层和/或结构段，但是，这些元件、结构件、区域、层和/或结构段不应被这些术语所限制。这些
术语可以仅用来将一个元件、结构件、区域、层或结构段与第二区域、层或结构段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、结构件、区域、层或结构段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、结构件、区域、或结构段。
53.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于第二元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内结构”、“外结构”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符响应地进行解释。
54.如图1所示，本发明第一方面提出了一种scr反应器温度的控制方法，所述scr反应器温度的控制方法包括以下步骤：
55.s10：获取scr反应器的实测上游温度值；
56.s20：根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，控制执行下一步骤；
57.s30：获取scr反应器的上游温度模型的温度参数；
58.s40：根据scr反应器的上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度；
59.s50：或者获取发动机的倾斜角度；
60.s60：根据所述发动机的倾斜角度大于等于倾角阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度。
61.根据本发明实施例的scr反应器温度的控制方法，首先获取scr反应器的实测上游温度，根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，说明scr反应器的实测上游温度值超过预设的温度范围，需要进一步判定是否需要对发动机的喷油量进行限制；然后获取scr反应器的上游温度模型的温度参数，当scr反应器的上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值时，说明scr反应器的上游温度模型预测的scr反应器的上游温度会超过限制发动机喷油量的温度，此时限制发动机的喷油量，从而控制scr反应器的实测上游温度，避免钒基scr催化剂向大气中排放含钒化合物，提高空气质量。
62.此外，还可以通过发动机的倾斜角度判定是否需要对发动机的喷油量进行限制，具体地，获取发动机的倾斜角度，当发动机的倾斜角度大于倾角阈值时，说明发动机处于上坡状态，该状态下发动机的喷油量较大，将会导致scr反应器的上游温度超过限制，因此，当发动机的倾斜角度大于倾角阈值时，对发动机的喷油量进行控制，以控制scr反应器的实测上游温度，避免钒基scr催化剂向大气中排放含钒化合物，提高空气质量。
63.当scr反应器的实测上游温度值未处于实测温度阈值范围内或者发动机的倾斜角度小于倾角阈值时，控制发动机的喷油量不变。
64.需要说明的是，由于不同scr反应器的性能和工作环境不同，其实测温度阈值范围、模型温度参数阈值也不相同，因此，本技术实施例中并未对实测温度阈值范围、模型温
度参数阈值的具体数值进行限定。
65.另外，上述实施例中各个步骤的顺序只是为了方便阐述技术方案的优选实施例，并不是对各个步骤的顺序的限制，例如，在本技术的其他实施例中，在不矛盾的情况下s30与s40组成部分控制程序可以与s50与s60组成的部分控制程序的顺序进行重新调整，这种调整属于本技术的保护范围，在此不进行一一阐述。
66.在本发明的一些实施例中，所述根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，控制执行下一步骤的步骤，具体包括如下步骤：
67.根据scr反应器的实测上游温度值，获取scr反应器的实测上游温度的变化趋势；
68.根据scr反应器的实测上游温度值呈单调上升趋势，比较所述scr反应器的实测上游温度值与第一温度阈值、第二温度阈值的大小；
69.根据scr反应器的实测上游温度值大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，控制执行下一步骤；
70.其中，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，所述第二温度阈值为scr反应器排放含钒化合物的上游温度值。
71.当scr反应器的实测上游温度值大于第一温度阈值(如530℃)且小于第二温度阈值(如550℃)时，说明scr反应器的实测上游温度随着发动机的继续运行，可能会超过第二温度阈值，因此，在scr反应器的实测上游温度在第一温度阈值和第二温度阈值之间时，需要结合其他的条件进一步判断，是否需要对喷油量进行限制。
72.在本发明的一些实施例中，所述获取scr反应器的实测上游温度值的步骤后，包括如下步骤：
73.根据scr反应器的实测上游温度值，获取scr反应器的实测上游温度的变化趋势；
74.根据scr反应器的实测上游温度值呈单调下降趋势，比较所述scr反应器的实测上游温度值与第三温度阈值的大小；
75.根据所述scr反应器的实测上游温度值小于第三温度阈值，控制程序结束；
76.其中，所述第三温度阈值小于第一温度阈值。
77.当scr反应器的实测上游温度呈单调下降趋势时，根据scr反应器的实测上游温度值小于第三温度阈值(如510℃)，控制程序结束，也就是不限制喷油量，以保证scr反应器的是实测上游温度不会立刻大于第一温度阈值，避免控制程序在开始和结束之间反复横跳。
78.在本发明的一些实施例中，所述根据scr反应器的实测上游温度值，获取scr反应器的实测上游温度的变化趋势的步骤后，包括如下步骤：
79.根据scr反应器的实测上游温度值呈单调下降趋势，比较所述scr反应器的实测上游温度值与第二温度阈值、第三温度阈值的大小；
80.根据所述scr反应器的实测上游温度值大于第三温度阈值且小于第二温度阈值，控制执行下一步骤。
81.当scr反应器的实测上游温度呈单调下降趋势时，且所述scr反应器的实测上游温度值大于第三温度阈值且小于第二温度阈值时，若控制程序结束，那么scr反应器的实测上游温度会立刻大于第一温度阈值，再次进入下一程序的判断，因此，当所述scr反应器的实测上游温度值大于第三温度阈值且小于第二温度阈值时，控制发动机限制喷油量。
82.在本发明的一些实施例中，所述根据所述scr反应器上游温度模型的温度参数大
于模型温度参数阈值步骤包括：
83.获取scr反应器上游温度模型的温度值；
84.获取scr反应器上游温度模型的温度变化率；
85.根据所述scr反应器上游温度模型的温度值大于模型温度阈值且所述温度变化率大于温度变化率阈值，控制发动机的喷油量；
86.其中，模型温度阈值小于第二温度阈值。
87.scr反应器上游温度模型主要用于预判scr反应器的实际升温趋势，具体地，首先获取scr反应器上游温度模型的温度值，根据上游温度模型的温度值计算上游温度模型的温度变化率，当上游温度模型的温度值超过模型温度阈值并且温度变化率超过温度变化率阈值时，判定上游温度模型在一定时间后其温度超过第二温度阈值。例如，上游温度模型的温度值为500℃，上游温度模型的温度变化率为10℃/min,那么在5分钟后，上游温度模型的温度值达到550℃，说明在5分钟以后，上游温度模型的温度值将超过第二温度阈值。因此，通过scr反应器上游温度模型可以提前预测到scr实测上游温度值，根据预判结果控制发动机的喷油量。
88.在本发明的一些实施例中，模型温度阈值与第一温度阈值之间没有必然的相关系，模型温度阈值只要小于第二温度阈值即可，由于不同scr反应器的环境温度、环境压力和废气质量流量不同，其实模型温度阈值也不相同，因此，本技术实施例中并未对模型温度阈值的具体数值进行限定。
89.在本发明的一些实施例中，所述控制发动机的喷油量具体包括以下步骤：
90.根据scr反应器的实测上游温度值控制发动机的喷油量。
91.发动机的喷油量主要用于控制scr反应器的上游温度，根据scr反应器的上游温度来调节发动机的喷油量，以使发动机喷油量复合scr反应器的上游温度需求。
92.在本发明的一些实施例中，所述根据scr反应器的实测上游温度值控制发动机的喷油量步骤，具体包括如下步骤：
93.根据scr反应器的实测上游温度查询scr反应器的实测上游温度值与修正因子的map表(如表1所示)，获取修正因子；
94.根据修正因子与发动机的原始喷油量的乘积值，控制发动机的喷油量。
95.表1 scr反应器上游实测温度与修正因子map表
96.scr反应器上游实测温度(℃)600580560540520500450修正因子0.40.50.60.70.80.91
97.不同的scr反应器上游实测温度对应不同的修正因子，修正因子随着scr反应器上游实测温度的上升而呈下降的趋势，也就是说scr反应器上游实测温度越高，对应的修正因子越小，发动机输出的修正后的喷油量越少。通过减少发动机的喷油量降低scr反应器上游实测温度的值，减少含钒化合物的排放，提高空气质量。
98.需要说明的是，当scr反应器上游实测温度值介于上表的两个实测温度之间时，本领域技术人员可以根据与该实测温度值相邻的两个温度值的修正因子变化率来设置该修正因子，例如，当scr反应器上游实测温度为570℃时，与570℃相邻的两个上游实测温度分别是560℃和580℃，与560℃和580℃对应的两个修正因子分别是0.6和0.5，那么根据修正因子的变化率可以得到scr反应器实测上游温度为570℃对应的修正因子是0.55。
99.另外，本实施例中的修正因子经过多次试验得到的经验值，本领域技术人员可以根据scr反应器的类型、发动机的类型或者发动机的其他运行条件来设置该修正因子。
100.在本发明的一些实施例中，所述获取scr反应器的上游温度模型的温度参数步骤前，包括如下步骤：
101.获取环境温度；
102.获取环境压力；
103.获取废气质量流量；
104.根据环境温度、环境压力和废气质量流量建立scr反应器的上游温度模型。
105.环境温度、环境压力、废气质量流量等参数均与scr反应器的上游温度相关，根据上述三个参数可以建立scr反应器的上游温度模型。
106.需要说明的是，本实施例中获取scr反应器实测上游温度值、获取scr上游温度模型值、获取发动机的倾斜角度分别取一段时间内的平均值，一段时间内的平均值相对于某一点的值更为准确，提高控制方法的准确性。具体地，本实施例中的一段时间为50s至100s。本领域技术人员也可以根据实际需要将该时间段设置为其他时间值。
107.本发明第二方面提出了一种scr反应器温度的控制装置，所述scr反应器温度的控制装置用于执行上述任一实施例所述scr反应器温度的控制方法，所述scr反应器温度的控制装置包括：
108.获取单元，所述获取单元用于获取scr反应器的实测上游温度值、scr反应器的上游温度模型的温度参数或者获取发动机的倾斜角度；
109.控制单元，所述控制单元用于根据根据scr反应器的实测上游温度值处于实测温度阈值范围内，控制执行下一步骤；所述控制单元用于根据scr反应器的上游温度模型的温度参数大于模型温度参数阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度；
110.或者所述控制单元用于根据所述发动机的倾斜角度大于等于倾角阈值，限制发动机的喷油量，以控制scr反应器的上游温度。
111.本发明实施例的scr反应器温度的控制装置和本发明实施例的scr反应器的温度控制方法具有相同的技术效果，在此不再赘述。
112.本发明第三方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现上述任一实施例的方法的步骤。
113.本发明实施例的计算机可读存储介质，与本实施例的scr反应器的温度保护方法具有相同的技术效果，在此不再赘述。
114.以上，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权利要求的保护范围为准。