[发明专利]基于48V弱混系统的SCR热管理系统及节能优先控制方法

说明书

本发明公开了一种基于48V弱混系统的SCR热管理系统及其节能优先控制方法，该SCR热管理系统包括与具有48V电压的电池连接的整车控制单元，整车控制单元用于评估车辆状况、计算行车所需的能量、对电池的能量进行分配和发出工作指令，整车控制单元电连接有SCR后处理装置控制单元，SCR后处理控制单元依据所述工作指令控制SCR后处理装置中加热件的启动或停止。基于上述系统，根据车辆所需的能量对电池的能量进行有效分配，保证电池的使用寿命，车辆的动力系统和SCR加热均能够获得所需的能量，充分利用电能，能够使得整车的经济性得到保证，保证SCR后处理装置的反应温度，使处理效果得到提高，另外能消除SCR后处理装置的结晶风险，保证装置使用效果。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种基于48V弱混系统的SCR热管理系统。本发明还涉及一种包括上述基于48V弱混系统的SCR热管理系统的节能优先控制方法。

背景技术

随着一次能源的逐渐枯竭和环境的日益恶化，节能减排性能优秀的油电混合动力汽车逐渐成为现今汽车行业发展的趋势。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，现有技术中使用后处理技术将NO_X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(选择性催化还原)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。

但是，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，从而形成后处理系统的失效，甚至控制驱动器的烧坏。催化剂载体温度达到一定值后才能开始喷射尿素，以保证尿素充分分解，同时又不能造成催化剂活性程度降低。一般催化转化器温度要求至少为180℃，当温度达到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效率下降，更可能造成尿素溶液的结晶从而是催化系统失效。

同时，发动机在低负荷区域，排气温度过低，SCR难以起作用，导致排放不达标。为了解决上述问题，一般采用降低过量空气系数以提高排气温度的方法，即增加喷油量，但同时导致经济性变差的问题；还可以利用车辆供电系统对发动机的SCR后处理装置进行加热，使SCR催化转化器处于理想的温度区间，从而有效保证SCR的有效实施，但是由于车辆自身电池能量及其它因素的限制，无法实现电能的有效分配，易于导致电池报废，影响车辆的正常行驶及SCR处理效果。

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。

本发明提供了一种基于48V弱混系统的SCR热管理系统，包括与具有48V电压的电池连接的整车控制单元，所述整车控制单元用于评估车辆状况、计算行车所需的能量、对所述电池的能量进行分配和发出工作指令，所述整车控制单元电连接有SCR后处理装置控制单元，所述SCR后处理控制单元依据所述工作指令控制SCR后处理装置中加热件的启动或停止。

优选地，所述整车控制单元电连接有发动机控制单元，所述发动机控制单元电连接有第一信息采集装置，所述第一信息采集装置实时监测和反馈车辆信息，所述SCR后处理控制单元电连接有第二信息采集装置，所述第二信息采集装置实时监测和反馈所述SCR后处理装置信息；

所述整车控制单元依据所述车辆信息和所述SCR后处理装置信息建立所述SCR后处理装置的温度模型，所述整车控制单元根据所述温度模型计算出所述SCR后处理装置所需的能量。

优选地，车辆信息包括驾驶参数和发动机参数，所述驾驶参数包括油门踏板位置、车速、档位和环境温度；所述发动机参数包括水温、转速和扭矩；

所述SCR后处理装置信息包括氮氧化物的浓度、SCR后处理装置的前排温度、SCR后处理装置的后排温度。