[发明专利]基于48V弱混系统的SCR热管理系统及排放优先控制方法有效

专利信息
申请号: 201810321846.3 申请日: 2018-04-11
公开(公告)号: CN108757120B 公开(公告)日: 2019-11-12
发明(设计)人: 王宏宇;郑金平;房永;潘海涛;郑璜英 申请(专利权)人: 杭州休伦科技有限公司
主分类号: F01N3/20 分类号: F01N3/20
代理公司: 北京辰权知识产权代理有限公司 11619 代理人: 郎志涛
地址: 310018 浙江省杭州市经济*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 电池电量 优先控制 热管理系统 电量 加热系统 电池 排放 安全系统 驱动系统 需求扭矩 热模型 发动机尾气排放 热处理技术领域 剩余电量分配 系统发动机 计算安全 结晶现象 达标 分配
【说明书】:

发明属于48V弱混系统发动机SCR热处理技术领域,具体涉及一种基于48V弱混系统的SCR热管理系统及排放优先控制方法。本发明所述的排放优先控制方法包括以下步骤:计算当前电池的电量,计算当前车辆的需求扭矩,并需求扭矩计算驱动系统所需电池电量,计算安全系统所需电池电量,建立SCR的热模型,并根据热模型计算SCR的加热系统所需电池电量,若电池的电量大于安全系统和加热系统所需电池电量之和时,电池优先为安全系统和加热系统提供电量并将剩余电量分配给驱动系统。通过使用本发明的SCR热管理系统及排放优先控制方法,能够充分的利用电池的电量,合理进行电池电量的分配,降低了发动机尾气排放不达标的问题,减少了结晶现象的产生。

技术领域

本发明属于48V弱混系统发动机SCR热处理技术领域,具体涉及一种基于48V弱混系统的SCR热管理系统及排放优先控制方法。

背景技术

国家对于柴油机的排放要求越来越严,排放出来的污染物特别是氮氧化物是重点要求减少的指标之一,减少氮氧化合物排放的主流方法是使用后处理技术将NOx进行处理还原成氮气,从而减轻氮氧化物的含量。最直接的方法是使用SCR系统含有尿素32.5%的水溶液作为还原剂,在一定温度和压力下喷射在柴油机排出的气体里,并通过催化作用形成NH3和CO2,再由NH3和NOx反应形成N2排出。

尿素本身在不同浓度和温度的情况下会发生结晶反应,结晶体会包裹在喷射口的附近,从而造成后处理系统的失效,甚至导致控制驱动器的烧坏。催化剂载体的温度需要达到一定值后才能开始喷射尿素,以保证尿素的充分分解,同时又不会造成催化剂的活性程度降低。一般催化转化器的温度要求至少为180°以上才可以,300°左右达到活性的非线性区域,而温度过低不仅会使催化剂的效率下降,更可能造成尿素溶液的结晶从而导致催化系统的失效。

发动机在低负荷区域工作时,排气温度过低,SCR难以起作用,导致排放不达标。目前一般采用降低过量空气系数以提高排气温度的方法,或采用电加热的方式加热废气,使SCR催化转化器处于理想的温度区间。降低过量的空气系数会增加喷油量,使发动机的经济性变差的问题。同时在动力需求不增加的情况下,增加喷油量还会增加后处理其他部件如DPF的负担,增加CO2的排放,不利于整车企业降低碳排放的指标。电加热方式采用蓄电池能量,增加整车的油耗,且增加蓄电池负担,容易导致蓄电池的提前报废。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题,该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提出了一种基于48V弱混系统的SCR排放优先控制方法,其中包括以下步骤:

根据BMS中的电池SOC和电池电压计算当前电池的电量;

根据驾驶员的输入信号计算当前车辆的需求扭矩,并根据所述车辆的需求扭矩计算车辆的驱动系统所需电池电量;

计算所述车辆的安全系统所需电池电量;

根据发动机的排气采集信号和ECU的采集信号建立SCR的热模型,并根据所述SCR的热模型计算所述SCR的加热系统所需电池电量;

若所述电池的电量大于所述安全系统所需电池电量和所述加热系统所需电池电量之和时,所述电池优先为所述安全系统和所述加热系统提供电量,从而提高所述SCR催化转化器内的反应温度,降低发动机和整车排放,并将所述电池的剩余电量分配给所述驱动系统,若所述电池的电量小于等于所述安全系统所需电池电量和所述加热系统所需电池电量之和时,则所述驱动系统由所述车辆的发动机进行驱动。

进一步地,如上所述的基于48V弱混系统的SCR排放优先控制方法,其中还包括以下步骤:

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