[發明專利]一種基于車聯網的車輛燃油含硫量的評估方法

有效

• 申請號: 202010535217.8
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111770141B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 何健
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G08G1/017;G08B21/24;G07C5/08
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.一種基于車聯網的車輛燃油含硫量的評估方法，其特征在于，包括以下分析方法：

S1.車輛加油行為識別：為了識別車輛是在加注不合格燃油的時間和里程，車聯網根據采集到的燃油液位數據識別加油行為；

S2.國六SCR催化器效率計算模型：在國六重型車輛的SCR催化器前后端均安裝有NOx傳感器，可以直接測量SCR催化器前后的NOx排放；

國六催化器轉化效率與溫度的關系根據實驗數據，催化器的基準轉化效率η₁可擬合為一個多項式方程：

η₁＝ax³+bx²+cx+d (公式1)

采用周期加權的方式進行NOx轉化效率計算，在滿足工況使能條件下對催化器的前NOx即NOx_in、后端的NOx即NOx_out進行加權，按照30分鐘為一個計算周期進行計算，催化器的實際轉化效率計算公式2，根據計算周期內的平均溫度對應到η₁的基準轉化效率進行偏差Δη計算得公式3：

Δη＝η₁-η₂ (公式3)

其中t1為滿足使能條件時刻的時間，t2為滿足30分鐘統計周期的結束時間；

S3.油耗統計：對于車輛加注燃油后到下一個加注燃油為一個燃油加注周期，在這個周期內，根據車聯網上傳的燃油流量統計車輛實時的累計燃油消耗量；

對于車輛加注燃油后到下一個加注燃油為一個燃油加注周期，在這個周期內，根據車聯網上傳的燃油流量統計車輛實時的累計燃油消耗量Q:

其中q為車輛的瞬時燃油消耗量；

S4.燃油含硫量評估模型：

(1)基礎模型設計，在車輛上無法直接測量和計算硫酸鹽的生成量，采用基于實驗室測試方案建立催化器的硫酸鹽生成和熱分解模型，硫酸鹽在不同溫度階段的成分和生成比例有差異，根據硫酸鹽的生成原理，根據硫酸鹽的生成原理，設置了0℃到200℃；200℃到350℃，350℃到600℃，600℃以上4個溫度段，同時建立了不同溫度段硫酸生成和分解與Δη的關系方程；

1、在催化的0℃-200℃硫酸鹽中毒后為硫酸銅，其效率衰減Δη₁與溫度關系呈線性關系：

Δη₁＝AX+B X∈[200,300] (公式5)

由于不同溫度段中毒導致的效率衰減不一樣，按照溫度段進行細分后，公式5為：

通過對國六SCR催化器進行樣件測試統計，在催化器效率穩定后的各階段的系數制成表2；

2、200℃-350℃硫酸鹽中毒后由于生成的銨鹽為硫酸銅和硫酸銨的混合物，其效率衰減Δη₂與溫度關系為二次多項式：

Δη₂＝AX²+BX+C X∈[200,350] (公式7)

由于不同溫度段中毒導致的效率衰減不一樣，按照溫度段進行細分后，公式7為：

通過對國六SCR催化器進行樣件測試統計，在催化器效率穩定后各階段的系數制成表3；

3、350℃-600℃為硫酸銨的分解溫度，通過分解可以恢復催化器得效率，其效率恢復Δη₃與溫度和時間相關：

Δη₃＝AlnX+B X∈[350,600] (公式9)

由于不時間催化器得效率恢復不一樣，按照時間段段進行細分后，公式10為：

通過350℃-600℃高溫再生后催化器效率恢復在60分鐘后達到穩定，不同時間的的硫酸銨鹽的分解后催化器效率恢復率Δη₃制成表4；

(2)燃油含硫量評估，當通過燃油液位信號檢測到車輛加注燃油后，通過計算進行燃油硫的評估；

1、啟動每30分鐘為一個周期的SCR催化器效率監控，以30分鐘為周期用公式2計算當前SCR的轉化效率；

2、當用公式3計算的計算催化器的轉化效率衰減Δη大于20％時，分別統計低溫段即小于200℃、高溫段即200～350℃和大于350℃溫度段的時間累積值Δt₁、Δt₂、Δt₃，同時計算三個溫度段的平均溫度ΔT₁、ΔT₂、ΔT₃；

3、按照表2,、表3、表4分別計算50ppm含硫量燃油中毒后催化器率衰減Δη₁、Δη₂和效率恢復Δη₃，按照公式11當前車輛的燃油硫含量Φ_S：

表2：低溫不同中毒溫度的催化衰減效率

中毒溫度T	1]]>
[0,120]	1＝-0.236x+80.9 R2＝0.98]]>
(120,180)	1＝-0.056x+18.9 R2＝0.96]]>
[180,200]	1＝-0.018x+6.7 R2＝0.92]]>

表3：高溫不同中毒溫度的催化衰減效率

中毒溫度T	2]]>
[200,250]	2＝-0.0014x2+1.38x-231.34 R2＝0.95]]>
(250,280)	2＝-0.0017x2+1.506x-241.98 R2＝0.97]]>
[280,350]	2＝-0.0023x2+1.859x-286.2 R2＝0.98]]>

表4：高溫段不同溫度的催化器恢復效率

催化器溫度(℃)	3]]>
350	3＝2.414lnx-2.4737 R2＝0.96]]>
400	3＝16.83lnx-17.581 R2＝0.971]]>
500以上	3＝40.22lnx-61.96 R2＝0.93]]>