一種scr系統(tǒng)閉環(huán)控制尿素溶液噴射量方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及SCR系統(tǒng)控制尿素溶液噴射量方法，更具體地說涉及一種SCR系統(tǒng)閉 環(huán)控制尿素溶液噴射量方法及其系統(tǒng)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)后處理控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車SCR系統(tǒng)能夠有效降低重型柴油機(jī)車NOx的排放；同時(shí)，為了滿足柴油機(jī)的 排放要求，需要考慮NH3的泄漏問題。目前，關(guān)于SCR系統(tǒng)的控制包括SCR系統(tǒng)開環(huán)控制和 NOx傳感器閉環(huán)控制兩類。
[0003] SCR系統(tǒng)開環(huán)控制能夠達(dá)到最高的NOx轉(zhuǎn)化效率；但是，其具有較高的NH3泄露 量，且其控制精度受外界因素影響較大，很難進(jìn)一步提高。NOx傳感器閉環(huán)控制能夠獲得較 高的NOx轉(zhuǎn)換率和較低的NH3泄露量，但是由于受到NOx傳感器靈敏度的限制，其只能在穩(wěn) 態(tài)條件下能夠獲得較好的結(jié)果，適用范圍較窄。
[0004] 中國發(fā)明專利申請公布號：CN101818679A、申請公布日：2010年9月1日、名稱為 《車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)及相關(guān)控制方法》的發(fā)明專利申請中，公開了一種車用SCR系 統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)及相關(guān)控制方法，包括SCR催化轉(zhuǎn)化器、尿素噴頭、尿素計(jì)量噴射控制器和 NH3濃度監(jiān)測裝置，SCR催化轉(zhuǎn)化器包括殼體和設(shè)置在殼體中串聯(lián)的NOx催化轉(zhuǎn)化器與NH3 催化氧化器，NH3濃度監(jiān)測裝置是NH3傳感器；其控制方法將NH3濃度和尿素計(jì)量噴射控制 器中的設(shè)定值進(jìn)行進(jìn)行比較并根據(jù)比較結(jié)果控制尿素噴頭動(dòng)作。但是，該發(fā)明專利申請的 只是將NH3傳感器中的NH3濃度信號與尿素計(jì)量噴射控制器中的設(shè)定值進(jìn)行簡單的比較， 因此系統(tǒng)抗干擾性能比較差、穩(wěn)定性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有的SCR系統(tǒng)控制具有較高的NH3泄露量、或者適用范圍較窄、或 者系統(tǒng)抗干擾性能比較差等缺陷，提供一種SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制尿素溶液噴射量方法及其系 統(tǒng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制尿素溶液噴 射量方法，包括以下步驟：
[0007] 測量SCR催化器進(jìn)口和出口的溫度，并將該SCR催化器溫度信號傳輸給尿素噴射 控制器；
[0008] 測量NH3泄漏量，并將該NH3泄漏量反饋信號傳輸給尿素噴射控制器；
[0009] 測量NOx流量值，并將該NOx流量值信號傳輸給尿素噴射控制器；
[0010] 接收SCR催化器溫度信號，接收NH3泄漏量反饋信號，接收NOx流量值信號，標(biāo)定 NH3表面覆蓋率參考值，計(jì)算出尿素溶液基礎(chǔ)噴射量，在標(biāo)定時(shí)間內(nèi)對SCR催化器溫度趨勢 進(jìn)行判斷，計(jì)算出尿素溶液補(bǔ)充量，根據(jù)尿素溶液基礎(chǔ)噴射量計(jì)算出溫度修正后的尿素溶 液噴射量，計(jì)算最終尿素溶液噴射量=尿素溶液補(bǔ)充量+修正后的尿素溶液噴射量，發(fā)出 最終尿素溶液噴射量信號；
[0011] 接收最終尿素溶液噴射量信號，實(shí)現(xiàn)最終尿素溶液噴射，并傳輸尿素溶液噴射量 信號給尿素噴射控制器。
[0012] 所述的尿素溶液補(bǔ)充量為根據(jù)標(biāo)定時(shí)間內(nèi)催化劑溫度趨勢、利用NH3泄漏量信號 得出，具體為：(a)當(dāng)SCR催化器溫度出現(xiàn)高溫和持續(xù)增長時(shí)，根據(jù)NH3泄漏量反饋信號與 接收到的尿素溶液噴射量信號計(jì)算出當(dāng)前NH3表面覆蓋率值，將當(dāng)前的NH3表面覆蓋率值 與預(yù)先標(biāo)定的NH3表面覆蓋率參考值進(jìn)行比較，通過PID控制算法計(jì)算出當(dāng)前的尿素溶液 補(bǔ)充量；(b)當(dāng)SCR催化器溫度較低并且持續(xù)降低時(shí)，根據(jù)NH3泄漏反饋控制曲線獲得當(dāng)前 的尿素溶液補(bǔ)充量。
[0013] 所述的根據(jù)尿素溶液基礎(chǔ)噴射量計(jì)算出溫度修正后的尿素溶液噴射量，具體為： 通過溫度修正控制曲線得到溫度修正系數(shù)，該溫度修正系數(shù)與尿素溶液基礎(chǔ)噴射量乘積得 到溫度修正后的尿素溶液噴射量。
[0014] 一種SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制尿素溶液噴射量系統(tǒng)，包括SCR催化器、尿素噴射控制器、 排氣溫度傳感器、NH3傳感器、尿素噴射計(jì)量泵和NOx傳感器，所述的SCR催化器進(jìn)口和出 口分別設(shè)置有排氣溫度傳感器，所述的NH3傳感器和NOx傳感器分別設(shè)置在SCR催化器出 口，所述的排氣溫度傳感器、NH3傳感器、尿素噴射計(jì)量泵、NOx傳感器分別與尿素噴射控制 器電連接，
[0015] 排氣溫度傳感器：用于測量SCR催化器進(jìn)口和出口的溫度，并將該SCR催化器溫度 信號傳輸給尿素噴射控制器；
[0016] NH3傳感器：用于測量NH3泄漏量，并將NH3泄漏量反饋信號傳輸給尿素噴射控制 器；
[0017] NOx傳感器：用于測量NOx流量值，并將該NOx流量值信號傳輸給尿素噴射控制 器；
[0018] 尿素噴射控制器：用于接收SCR催化器溫度信號、接收NH3泄漏量反饋信號、接收 NOx流量值信號，用于標(biāo)定NH3表面覆蓋率參考值，用于計(jì)算出尿素溶液基礎(chǔ)噴射量，用于 在標(biāo)定時(shí)間內(nèi)對SCR催化器溫度趨勢進(jìn)行判斷，用于計(jì)算出尿素溶液補(bǔ)充量，用于根據(jù)尿 素溶液基礎(chǔ)噴射量計(jì)算出溫度修正后的尿素溶液噴射量，用于計(jì)算最終尿素溶液噴射量= 尿素溶液補(bǔ)充量+修正后的尿素溶液噴射量，發(fā)出最終尿素溶液噴射量信號，用于發(fā)出最 終尿素溶液噴射量信號；
[0019] 尿素噴射計(jì)量泵：用于接收最終尿素溶液噴射量信號，實(shí)現(xiàn)最終尿素溶液噴射，并 傳輸尿素溶液噴射量信號給尿素噴射控制器。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 本發(fā)明中的閉環(huán)控制尿素溶液噴射量方法能夠區(qū)分在SCR催化器溫度出現(xiàn)高溫 和持續(xù)增長、SCR催化器溫度較低并且持續(xù)降低兩種不同情況下，實(shí)現(xiàn)更加精確控制尿素溶 液噴射量，從而提高了 SCR系統(tǒng)中氮氧化物轉(zhuǎn)化效率，降低了 NH3泄漏量。同時(shí)，由于當(dāng)SCR 催化器溫度出現(xiàn)高溫和持續(xù)增長時(shí)通過PID控制算法計(jì)算出當(dāng)前的尿素溶液補(bǔ)充量，當(dāng)本 閉環(huán)控制尿素溶液噴射量系統(tǒng)內(nèi)部或外部出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，仍然可以實(shí)現(xiàn)對尿素溶液噴射量進(jìn) 行精確計(jì)算。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明中一種SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制尿素溶液噴射量方法流程示意圖。
[0023] 圖2是本發(fā)明中一種SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制尿素溶液噴射量系統(tǒng)示意圖。
[0024] 圖