一种尿素喷射控制方法、装置及SCR系统制造方法及图纸

本申请公开了一种尿素喷射控制方法、装置及SCR系统，该方法包括：计算SCR催化器的当前温度；若当前温度位于第一预设温度区域，则根据当前工况下SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；若当前温度位于第二预设温度区域，则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正。本申请在对尿素喷射量进行控制的过程中，充分利用了催化剂在低温区域时较高的氨存储能力以及在高温区域时较高的氮氧转化效率，进而实现对尿素喷射量的精确控制，从而有利于提高了氮氧转化效率，并降低了氨泄漏量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及排气后处理
，特别涉及一种尿素喷射控制方法、装置及SCR系统。
技术介绍
当前，为了对柴油机尾气的排放进行控制，通常要求在柴油机上安装SCR系统(SCR，即SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)，以利用SCR技术对尾气中的NOX(氮氧化物)进行排放控制。其中，SCR技术通过在排气管中喷射尿素溶液，从而将氮氧化物还原为氮气排出，具有抗硫性好等优点。然而，现有的尿素喷射控制过程中，由于在不同温度等工况下，催化剂对氨的存储能力差异较大，影响了氮氧转化效率，并可能造成氨泄漏。尤其是在快速升温的动态工况下，由于催化剂储氨能力的下降，非常容易造成氨的大量泄漏。由此可知，如何提高氮氧转化效率，并降低氨泄漏量是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种尿素喷射控制方法、装置及SCR系统，提高了氮氧转化效率，并降低了氨泄漏量。其具体方案如下：一种应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，包括：计算SCR催化器的当前温度；若所述当前温度位于第一预设温度区域，则根据当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；若所述当前温度位于第二预设温度区域，则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正；利用修正后的尿素喷射量，对SCR系统的尿素喷射进行相应地控制；其中，所述第一预设温度区域为温度值大于第一预设温度，并小于第二预设温度的温度区域；所述第二预设温度区域为温度值大于所述第二预设温度的温度区域。优选的，所述计算SCR催化器的当前温度的过程，包括：采集所述SCR催化器的进口温度Tin和出口温度Tout；将所述进口温度Tin和所述出口温度Tout输入温度计算方程，计算得到所述当前温度；其中，所述温度计算方程为：T=Tin+Tout2;]]>其中，T表示所述当前温度。优选的，所述根据当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前的尿素喷射量进行修正的过程，包括：计算当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量，以及计算所述SCR催化器在当前工况下所对应的氨饱和存储量；当所述氨实际存储量大于或等于所述氨饱和存储量，则将喷射量调整系数设为0；当所述氨实际存储量小于所述氨饱和存储量，则根据所述氨实际存储量与所述氨饱和存储量之间的偏差程度，相应地对喷射量调整系数进行不同程度的修正；其中，喷射量调整系数、当前尿素喷射量以及修正后的尿素喷射量之间的关系为：其中，表示修正后的尿素喷射量，fμ表示喷射量调整系数，Fμ表示当前尿素喷射量。优选的，所述当所述氨实际存储量小于所述氨饱和存储量，则根据所述氨实际存储量与所述氨饱和存储量之间的偏差程度，相应地对喷射量调整系数进行不同程度的修正的过程，包括：当则将喷射量调整系数设为3；当则将喷射量调整系数设为2；当则将喷射量调整系数设为1.2；其中，ASO表示所述氨实际存储量，ASL表示所述氨饱和存储量。优选的，所述计算当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量的过程，包括：查询所述SCR催化器在当前工况下所对应的催化前排气氮氧浓度值Nin和排气流量值Fa，以及利用氮氧化物传感器，采集得到催化后排气氮氧浓度值Nout；利用所述催化前排气氮氧浓度值Nin和所述催化后排气氮氧浓度值Nout，计算得到催化剂的氮氧转化效率CNOX；利用所述排气流量值Fa、所述氮氧转化效率CNOX以及催化后排气中的纯NOX预估浓度值NNOX，计算得到催化过程中的实际氨消耗量MN；利用当前尿素喷射量Fμ、所述实际氨消耗量MN以及上一数据采样周期中得到的氨实际存储量ASO′，计算得到当前数据采样周期中与当前工况所对应的氨实际存储量ASO；其中，所述氮氧转化效率CNOX的计算公式为：CNOX＝(Nin-Nout)/Nin；所述实际氨消耗量MN的计算公式为：MN＝NNOX·Fa·CNOX；所述氨实际存储量ASO的计算公式为：ASO＝Fu+ASO′-MN。优选的，所述计算所述SCR催化器在当前工况下所对应的氨饱和存储量的过程，包括：查询所述SCR催化器在当前工况下所对应的氨饱和吸附量ASM以及安全限值系数k；利用所述氨饱和吸附量ASM以及所述安全限值系数k，计算得到所述氨饱和存储量ASL；其中，所述氨饱和存储量ASL的计算公式为：ASL＝k·ASM。优选的，所述根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正的过程，包括：步骤S01：判断当前尿素喷射量是否大于与上一数据采样周期对应的尿素喷射量，如果否，则将喷射量调整系数设为1，如果是，则进入步骤S02；步骤S02：判断与当前数据采样周期对应的氮氧转化效率是否大于与上一数据采样周期对应的氮氧转化效率，如果是，则将喷射量调整系数设为1.2，如果否，则将喷射量调整系数设为0.8。优选的，所述第一预设温度为200℃，所述第二预设温度为280℃。本专利技术还公开了一种应用于SCR系统的尿素喷射控制装置，包括：温度计算模块，用于计算SCR催化器的当前温度；第一修正模块，用于当所述当前温度位于第一预设温度区域，则根据当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；第二修正模块，用于当所述当前温度位于第二预设温度区域，则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正；喷射控制模块，用于利用修正后的尿素喷射量，对SCR系统的尿素喷射进行相应地控制；其中，所述第一预设温度区域为温度值大于第一预设温度，并小于第二预设温度的温度区域；所述第二预设温度区域为温度值大于所述第二预设温度的温度区域。本专利技术还公开了一种SCR系统，包括前述的尿素喷射控制装置。本专利技术中，尿素喷射控制方法，包括：计算SCR催化器的当前温度；若当前温度位于第一预设温度区域，则根据当前工况下SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；若当前温度位于第二预设温度区域，则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正。可见，在本专利技术中，若当前温度处于低温区域，也即处于第一预设温度区域，则根据当前工况下氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；若当前温度处于高温区域，也即处于第二预设温度区域，则根据氮氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，其特征在于，包括：计算SCR催化器的当前温度；若所述当前温度位于第一预设温度区域，则根据当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；若所述当前温度位于第二预设温度区域，则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正；利用修正后的尿素喷射量，对SCR系统的尿素喷射进行相应地控制；其中，所述第一预设温度区域为温度值大于第一预设温度，并小于第二预设温度的温度区域；所述第二预设温度区域为温度值大于所述第二预设温度的温度区域。

【技术特征摘要】
1.一种应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，其特征在于，包括：
计算SCR催化器的当前温度；
若所述当前温度位于第一预设温度区域，则根据当前工况下所述SCR催
化器的氨实际存储量以及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行
修正；
若所述当前温度位于第二预设温度区域，则根据氮氧转化效率的变化，
对当前尿素喷射量进行修正；
利用修正后的尿素喷射量，对SCR系统的尿素喷射进行相应地控制；
其中，所述第一预设温度区域为温度值大于第一预设温度，并小于第二
预设温度的温度区域；所述第二预设温度区域为温度值大于所述第二预设温
度的温度区域。
2.根据权利要求1所述的应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，其特征
在于，所述计算SCR催化器的当前温度的过程，包括：
采集所述SCR催化器的进口温度Tin和出口温度Tout；
将所述进口温度Tin和所述出口温度Tout输入温度计算方程，计算得到所述
当前温度；其中，所述温度计算方程为：
T=Tin+Tout2;]]>其中，T表示所述当前温度。
3.根据权利要求1所述的应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，其特征
在于，所述根据当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量以及氨饱和存储
量之间的差异，对当前的尿素喷射量进行修正的过程，包括：
计算当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量，以及计算所述SCR催
化器在当前工况下所对应的氨饱和存储量；
当所述氨实际存储量大于或等于所述氨饱和存储量，则将喷射量调整系
数设为0；
当所述氨实际存储量小于所述氨饱和存储量，则根据所述氨实际存储量
与所述氨饱和存储量之间的偏差程度，相应地对喷射量调整系数进行不同程
度的修正；
其中，喷射量调整系数、当前尿素喷射量以及修正后的尿素喷射量之间
的关系为：其中，表示修正后的尿素喷射量，fμ表示喷射量调整系数，Fμ表示当
前尿素喷射量。
4.根据权利要求3所述的应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，其特征
在于，所述当所述氨实际存储量小于所述氨饱和存储量，则根据所述氨实际
存储量与所述氨饱和存储量之间的偏差程度，相应地对喷射量调整系数进行
不同程度的修正的过程，包括：
当则将喷射量调整系数设为3；
当则将喷射量调整系数设为2；
当则将喷射量调整系数设为1.2；
其中，ASO表示所述氨实际存储量，ASL表示所述氨饱和存储量。
5.根据权利要求3所述的应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，其特征
在于，所述计算当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量的过程，包括：
查询所述SCR催化器在当前工况下所对应的催化前排气氮氧浓度值Nin和排气流量值Fa，以及利用氮氧化物传感器，采集得到催化后排气氮氧浓度
值Nout；
利用所述催化前排气氮氧浓度值Ni...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明，彭升平，钱文娟，于洋，晏根，张理志，曾卫良，阮建兵，王成亮，
申请(专利权)人：安徽华菱汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34