[發明專利]排放超標及老化檢測的方法和系統

有效

• 申請號: 201210583267.9
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103016121A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 趙金光;張霞;孔祥花;李明;魏倩雯
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及發動機廢氣排放檢測技術領域，特別涉及排放超標及老化檢測的方法和系統。?

背景技術

隨著國四法規推行日期的臨近，各大發動機的廠家越來越重視發動機的廢氣排放是否能滿足國四標準。法規中規定發動機在不同的工作狀況下廢氣中的氮氧化物的含量不能超過5克/千瓦時（g/kwh）和7克/千瓦時（g/kwh）。當檢測到發動機排放的廢氣中氮氧化物排放超過5g/kwh時，需要報警；當檢測到發動機排放的廢氣中氮氧化物排放超過7g/kwh時，需要對發動機進行扭矩限制，降低發動機的噴油，從而降低發動機的氮氧化物的排放。?

目前，發動機排放的廢氣中氮氧化物的含量主要通過轉化效率來檢測，比較氮氧化物的實際轉化效率和理論轉化效率。根據實際經驗以及大量的試驗數據標定發動機各個工況下的兩個轉換效率限值MAP（5g/kwh和7g/kwh標定的MAP值不同），根據兩個MAP查表獲得發動機各個工況下的氮氧化物的兩個理論轉化效率（分別對應于5g/kwh和7g/kwh）。根據氮氧化物傳感器的檢測信號獲得發動機下游氮氧化物的質量流量，根據發動機的噴油量和進氣質量流量估計發動機上游氮氧化物的質量流量，根據上游氮氧化物的質量流量和下游氮氧化物的質量流量即可得到發動機氮氧化物的實際轉化效率。比較實際轉化效率和理論轉化效率，當實際轉化效率超過對應于5g/kwh的理論轉化效率時計數一次，計數達到設定閾值時進行報警；當實際轉化效率超過對應于7g/kwh的理論轉化效率時計數一次，計數達到設定閾值時，進行扭矩限制。?

本領域技術人員在使用上述方法檢測發動機排放的廢氣中氮氧化物的含量時，發現有如下缺點：?

首先，需要標定發動機各個工況下的氮氧化物原始濃度和轉化效率限值MAP，不同機型的發動機氮氧化物原始濃度和MAP值不同，需要分別進行標定，標定工作繁瑣，并且需要大量的數據支持；?

其次，發動機各個工況下的氮氧化物原始濃度和MAP值受環境條件的影響較大，標定MAP中坐標軸以外的點式依靠坐標軸上的點計算得出，誤差較大。?

發明內容

有鑒于此，本發明提供了排放超標及老化檢測的方法和系統，無需標定氮氧化物原始濃度和MAP值，即可實現氮氧化物排放超標檢測。?

排放超標檢測方法，所述方法包括：?

獲取發動機工作條件；?

判斷所述工作條件是否滿足檢測要求；?

當所述工作條件滿足檢測要求時，檢測發動機廢氣中的氮氧化物的質量流量；?

采集發動機的轉速和外扭矩；?

根據所述轉速和外扭矩獲得發動機的凈功率；?

將所述質量流量在第一預設時間內的累計值與所述凈功率在第一預設時間內的累計值的比值作為第一排放值；?

判斷第一排放值是否超過第一閾值；?

當第一排放值超過第一閾值時，發送第一觸發信號觸發第一計數單元計數一次；?

當第一計數單元計數次數大于第二閾值時，發送第二觸發信號觸發第一報警單元報警；?

判斷第一排放值是否超過第三閾值；?

當第一排放值超過第三閾值時，發送第三觸發信號觸發第二計數單元計數一次；?

當第二計數單元計數次數大于第四閾值時，發送第四觸發信號觸發第二報警單元報警。?

優選的，所述獲取發動機工作條件包括：?

獲取發動機工作的環境溫度、大氣壓力、發動機轉速和排氣溫度；?

則，所述判斷所述工作條件是否滿足檢測要求具體為：?

判斷環境溫度是否在-7℃~35℃之間、大氣壓力是否低于海拔1600米處的大氣壓力、發動機冷卻水溫度是否大于70℃、發動機轉速是否大于第一設定值和排氣溫度是否高于第二設定值。?

優選的，所述檢測發動機廢氣中的氮氧化物的質量流量具體為：?

采集發動機的排氣質量流量Q₀，以及廢氣中的氮氧化物的濃度ρ；?

根據排氣質量流量Q₀和濃度ρ得發動機廢氣中的氮氧化物的質量流量Q為：?