一種scr系統閉環控制尿素溶液噴射量方法及其系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及SCR系統控制尿素溶液噴射量方法，更具體地說涉及一種SCR系統閉 環控制尿素溶液噴射量方法及其系統，屬于發動機后處理控制技術領域。
【背景技術】
[0002] 汽車SCR系統能夠有效降低重型柴油機車NOx的排放；同時，為了滿足柴油機的 排放要求，需要考慮NH3的泄漏問題。目前，關于SCR系統的控制包括SCR系統開環控制和 NOx傳感器閉環控制兩類。
[0003] SCR系統開環控制能夠達到最高的NOx轉化效率；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，很難進一步提高。NOx傳感器閉環控制能夠獲得較 高的NOx轉換率和較低的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 態條件下能夠獲得較好的結果，適用范圍較窄。
[0004] 中國發明專利申請公布號：CN101818679A、申請公布日：2010年9月1日、名稱為 《車用SCR系統閉環控制系統及相關控制方法》的發明專利申請中，公開了一種車用SCR系 統閉環控制系統及相關控制方法，包括SCR催化轉化器、尿素噴頭、尿素計量噴射控制器和 NH3濃度監測裝置，SCR催化轉化器包括殼體和設置在殼體中串聯的NOx催化轉化器與NH3 催化氧化器，NH3濃度監測裝置是NH3傳感器；其控制方法將NH3濃度和尿素計量噴射控制 器中的設定值進行進行比較并根據比較結果控制尿素噴頭動作。但是，該發明專利申請的 只是將NH3傳感器中的NH3濃度信號與尿素計量噴射控制器中的設定值進行簡單的比較， 因此系統抗干擾性能比較差、穩定性不強。
【發明內容】
[0005] 本發明針對現有的SCR系統控制具有較高的NH3泄露量、或者適用范圍較窄、或 者系統抗干擾性能比較差等缺陷，提供一種SCR系統閉環控制尿素溶液噴射量方法及其系 統。
[0006] 為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種SCR系統閉環控制尿素溶液噴 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，標定 NH3表面覆蓋率參考值，計算出尿素溶液基礎噴射量，在標定時間內對SCR催化器溫度趨勢 進行判斷，計算出尿素溶液補充量，根據尿素溶液基礎噴射量計算出溫度修正后的尿素溶 液噴射量，計算最終尿素溶液噴射量=尿素溶液補充量+修正后的尿素溶液噴射量，發出 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，實現最終尿素溶液噴射，并傳輸尿素溶液噴射量 信號給尿素噴射控制器。
[0012] 所述的尿素溶液補充量為根據標定時間內催化劑溫度趨勢、利用NH3泄漏量信號 得出，具體為：(a)當SCR催化器溫度出現高溫和持續增長時，根據NH3泄漏量反饋信號與 接收到的尿素溶液噴射量信號計算出當前NH3表面覆蓋率值，將當前的NH3表面覆蓋率值 與預先標定的NH3表面覆蓋率參考值進行比較，通過PID控制算法計算出當前的尿素溶液 補充量；(b)當SCR催化器溫度較低并且持續降低時，根據NH3泄漏反饋控制曲線獲得當前 的尿素溶液補充量。
[0013] 所述的根據尿素溶液基礎噴射量計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，該溫度修正系數與尿素溶液基礎噴射量乘積得 到溫度修正后的尿素溶液噴射量。
[0014] 一種SCR系統閉環控制尿素溶液噴射量系統，包括SCR催化器、尿素噴射控制器、 排氣溫度傳感器、NH3傳感器、尿素噴射計量泵和NOx傳感器，所述的SCR催化器進口和出 口分別設置有排氣溫度傳感器，所述的NH3傳感器和NOx傳感器分別設置在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，用于標定NH3表面覆蓋率參考值，用于計算出尿素溶液基礎噴射量，用于 在標定時間內對SCR催化器溫度趨勢進行判斷，用于計算出尿素溶液補充量，用于根據尿 素溶液基礎噴射量計算出溫度修正后的尿素溶液噴射量，用于計算最終尿素溶液噴射量= 尿素溶液補充量+修正后的尿素溶液噴射量，發出最終尿素溶液噴射量信號，用于發出最 終尿素溶液噴射量信號；
[0019] 尿素噴射計量泵：用于接收最終尿素溶液噴射量信號，實現最終尿素溶液噴射，并 傳輸尿素溶液噴射量信號給尿素噴射控制器。
[0020] 與現有技術相比較，本發明的有益效果是：
[0021] 本發明中的閉環控制尿素溶液噴射量方法能夠區分在SCR催化器溫度出現高溫 和持續增長、SCR催化器溫度較低并且持續降低兩種不同情況下，實現更加精確控制尿素溶 液噴射量，從而提高了 SCR系統中氮氧化物轉化效率，降低了 NH3泄漏量。同時，由于當SCR 催化器溫度出現高溫和持續增長時通過PID控制算法計算出當前的尿素溶液補充量，當本 閉環控制尿素溶液噴射量系統內部或外部出現擾動時，仍然可以實現對尿素溶液噴射量進 行精確計算。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明中一種SCR系統閉環控制尿素溶液噴射量方法流程示意圖。
[0023] 圖2是本發明中一種SCR系統閉環控制尿素溶液噴射量系統示意圖。
[0024] 圖