一種排氣溫度控制系統及控制方法與流程

本發明涉及柴油機技術領域，特別涉及一種排氣溫度控制系統及控制方法。

背景技術：

隨著排放法規的愈加嚴格，柴油機面臨排放限值不斷降低的挑戰。

現有技術中，制造商通過在柴油機的排氣機構中設置排放控制系統，如顆粒捕集器、氧化催化器、SCR處理裝置等，SCR(Selective Catalytic Reduction)技術是消除柴油機排氣中氮氧化物的主要后處理技術之一，SCR處理裝置根據需求定時定量地將車用尿素溶液噴射到排氣氣流中，然而車用尿素溶液在180℃以上才能開始進行分解，生成氨氣(NH3)，氨氣在催化劑的作用下與尾氣中的氮氧化物(NOx)反應，達到消除柴油機尾氣氮氧化物(NOx)的目的，但是當柴油機在低速、低負荷工況下運行時，由于增壓器后廢氣的溫度比較低，達不到車用尿素溶液的噴射條件，不利于SCR處理效率的充分發揮，不能有效降低氮氧化物的排放，并且車用尿素溶液噴入排氣管后，如不能充分熱解，也會造成其在排氣管內或催化劑表面的沉積，形成尿素結晶結石，堵塞排氣管，影響發動機的正常運行。

因此，如何提高排氣溫度，以滿足車用尿素溶液的噴射條件，提高SCR處理裝置的處理效率，降低氮氧化物的排放，減少尿素結晶，成為本領域技術人員亟待解決的重要技術問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供了一種排氣溫度控制系統及控制方法，以達到滿足車用尿素溶液的噴射條件，提高SCR處理裝置的處理效率，降低氮氧化物的排放，減少尿素結晶的目的。

為實現上述目的,本發明提供如下技術方案：

一種排氣溫度控制系統，包括沿排氣方向設置于具有SCR處理裝置的排放控制系統之前的加熱裝置，所述加熱裝置的供電電路中設置有一與車載控制器的信號輸出端連接的開關，所述車載控制器的信號輸入端連接有用于測量流出所述加熱裝置的排氣溫度的溫度傳感器。

優選地，所述開關為繼電器。

優選地，所述排放控制系統還包括顆粒捕集器，所述顆粒捕集器沿排氣方向設置于所述SCR處理裝置之前。

優選地，所述排氣處理模塊還包括氧化催化器，所述氧化催化器沿排氣方向設置于所述顆粒捕集器之前。

一種排氣溫度控制方法，包括步驟：

1)判斷SCR處理裝置是否處于加熱狀態，如果是，則進入步驟2)，如果否，則進入步驟4)；

2)判斷排氣溫度測量值是否小于排氣溫度閾值A₁，如果否，則在SCR處理裝置前不對排氣進行加熱，如果是，則進入步驟3)；

3)判斷排氣流量測量值是否小于排氣流量閾值B₁，如果否，則在SCR處理裝置前不對排氣進行加熱，如果是，則在SCR處理裝置前對排氣進行加熱；

4)判斷顆粒捕集器是否處于加熱狀態，如果是，則進入步驟5)，如果否，則在顆粒捕集器前不對排氣進行加熱；

5)判斷排氣溫度測量值是否小于排氣溫度閾值A₂，如果否，則在顆粒捕集器前不對排氣進行加熱，如果是，則進入步驟6)；

6)判斷排氣流量測量值是否小于排氣流量閾值B₂，如果否，則在顆粒捕集器前不對排氣進行加熱，如果是，則在顆粒捕集器前對排氣進行加熱。

從上述技術方案可以看出，本發明提供的排氣溫度控制系統，包括沿排氣方向設置于具有SCR處理裝置的排放控制系統之前的加熱裝置，加熱裝置的供電電路中設置有一與車載控制器的信號輸出端連接的開關，車載控制器的信號輸入端連接有用于測量流出加熱裝置的排氣溫度的溫度傳感器；通過上述系統，當SCR處理裝置處于加熱狀態時，可通過加熱裝置對排氣進行加熱，提高排氣溫度，從而使其滿足車用尿素溶液的噴射條件，提高SCR處理裝置的處理效率，降低氮氧化物的排放，減少尿素結晶，并且通過溫度傳感器與車載控制器配合形成對排氣溫度的閉環控制，排氣溫度小于閾值時，開啟加熱裝置，不小于閾值時，關閉加熱裝置，從而既能夠保證SCR處理裝置高效運行，又能夠節省能源。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的排氣溫度控制系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的排氣溫度控制方法的流程圖。

具體實施方式

本發明提供了一種排氣溫度控制系統及控制方法，以達到滿足車用尿素溶液的噴射條件，提高SCR處理裝置的處理效率，降低氮氧化物的排放，減少尿素結晶的目的。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發明實施例提供的排氣溫度控制系統的結構示意圖。

本發明實施例提供的一種排氣溫度控制系統，包括沿排氣方向設置于具有SCR處理裝置1的排放控制系統之前的加熱裝置5，加熱裝置5的供電電路中設置有一與車載控制器7的信號輸出端連接的開關6，車載控制器7的信號輸入端連接有用于測量流出加熱裝置5的排氣溫度的溫度傳感器4。

與現有技術相比，本發明實施例提供的排氣溫度控制系統，當SCR處理裝置1處于加熱狀態時，可通過加熱裝置5對排氣進行加熱，提高排氣溫度，從而使其滿足車用尿素溶液的噴射條件，提高SCR處理裝置1的處理效率，降低氮氧化物的排放，減少尿素結晶，并且通過溫度傳感器4與車載控制器7配合形成對排氣溫度的閉環控制，排氣溫度小于閾值時，開啟加熱裝置5，不小于閾值時，關閉加熱裝置5，從而既能夠保證SCR處理裝置1高效運行，又能夠節省能源。

在本發明實施例中，開關6為繼電器。

進一步優化上述技術方案，在本發明實施例中，排放控制系統還包括顆粒捕集器2，顆粒捕集器2沿排氣方向設置于SCR處理裝置1之前，顆粒捕集器2用于在尾氣中的顆粒物質進入大氣之前將其捕捉，發動機排氣流經顆粒捕集器2時，排氣中的顆粒物經過攔截、擴散、重力沉降和慣性碰撞等過程被顆粒捕集器2捕集，隨著工作時間的加長，顆粒捕集器2上堆積的顆粒物越來越多，不僅影響顆粒捕集器2的過濾效果，還會增加排氣背壓，從而影響發動機的換氣和燃燒，導致功率輸出降低，油耗增加，因此，需要對顆粒捕集器2進行再生，去除沉積的顆粒物，顆粒捕集器2的再生分為主動再生及被動再生兩種，其中主動再生需要加熱顆粒物，因此，當排放控制系統中包括顆粒捕集器2時，車載控制器7先判斷顆粒捕集器2是否處于加熱狀態，若處于加熱狀態且排氣溫度小于閾值時，控制加熱裝置5對排氣進行加熱，以提高再生效率。

排氣中除了顆粒物以及氮氧化物，還包括一氧化碳、氣態烴類和液體烴類微粒等，為了對上述物質進行處理，以降低排放，在本發明實施例中，排氣處理模塊還包括氧化催化器3，氧化催化器3沿排氣方向設置于顆粒捕集器2之前。

本發明實施例還提供了一種排氣溫度控制方法，請參閱圖2，圖2為本發明實施例提供的排氣溫度控制方法的流程圖，包括步驟：

S1：判斷SCR處理裝置1是否處于加熱狀態，如果是，則進入步驟S2，如果否，則進入步驟S4；

S2：判斷排氣溫度測量值是否小于排氣溫度閾值A₁，如果否，則在SCR處理裝置1前不對排氣進行加熱，如果是，則進入步驟S3；

S3：判斷排氣流量測量值是否小于排氣流量閾值B₁，如果否，則在SCR處理裝置1前不對排氣進行加熱，如果是，則在SCR處理裝置1前對排氣進行加熱；

S4：判斷顆粒捕集器2是否處于加熱狀態，如果是，則進入步驟S5，如果否，則在顆粒捕集器2前不對排氣進行加熱；

S5：判斷排氣溫度測量值是否小于排氣溫度閾值A₂，如果否，則在顆粒捕集器2前不對排氣進行加熱，如果是，則進入步驟S6；

S6：判斷排氣流量測量值是否小于排氣流量閾值B₂，如果否，則在顆粒捕集器2前不對排氣進行加熱，如果是，則在顆粒捕集器2前對排氣進行加熱。

從上述內容可以看出，車載控制器7首先對SCR處理裝置1是否處于加熱狀態進行判斷，若SCR處理裝置1處于加熱狀態，再將排氣溫度及排氣流量與閾值進行比較，若排氣溫度及排氣流量均小于閾值，則啟動加熱裝置5對排氣進行加熱，若排氣溫度及排氣流量中有一個不小于閾值，則關閉加熱裝置5；若SCR處理裝置1未處于加熱狀態，則車載控制器7繼續對顆粒捕集器2是否處于加熱狀態進行判斷，若顆粒捕集器2處于加熱狀態，再將排氣溫度及排氣流量與閾值進行比較，若排氣溫度及排氣流量均小于閾值，則啟動加熱裝置5對排氣進行加熱，若排氣溫度及排氣流量中有一個不小于閾值，則關閉加熱裝置5；通過上述方法，能夠有效地解決柴油機排氣溫度低的問題，提高SCR處理以及顆粒捕集器2再生的效率，避免尿素結晶，保證柴油機的正常運行。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。