一种应用于SCR催化消声器的冷却系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开应用于SCR催化消声器的冷却系统，电子控制单元根据进气温度传感器和出气温度传感器采集的数据，控制水泵的转速和进水阀的开度，进而控制进入冷却装置的冷却液流量，冷却装置设置在催化剂载体的外层，冷却液流过冷却装置时，调节催化剂载体的温，进而调节催化剂的温度。避免催化剂高温条件下失效，从而提高了催化剂的使用寿命提和转化效率，以及降低后处理排放标定难度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于SCR催化消声器的冷却系统及其控制方法
本专利技术涉及柴油机后处理系统
，更具体地说，涉及一种应用于SCR催化消声器的冷却系统及其控制方法。
技术介绍
目前，随着柴油机后处理系统的排放升级，后处理系统已成为柴油机的标配。SCR(selectivecatalyticreduction，选择性催化还原法)催化消声器是现在柴油机降NOx最有效的途径。SCR催化消声器为采用催化剂降低汽车排气中的NOx的装置。钒基催化剂是SCR催化消声器中应用最广泛的催化剂。但是由于钒基催化剂的温度特性，见图1，钒基催化剂在低温区和高温区的NOx转化效率较低，且温度大于550℃，钒基催化剂失效风险较高，这会导致整个后处理系统的失效。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种应用于SCR催化消声器的冷却系统及其控制方法，欲实现提高钒基催化剂的转化效率，以及降低钒基催化剂失效风险的目的。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种应用于SCR催化消声器的冷却系统，包括：电子控制单元、冷却装置、进水管、出水管、以及分别与所述电子控制单元连接的进气温度传感器、进水阀、水泵和出气温度传感器；所述进气温度传感器，用于监测进入SCR箱的气体温度；所述出气温度传感器，用于监测流出所述SCR箱的气体温度；所述进水阀设置在所述进水管中，用于控制从所述进水管向所述冷却装置中流入的冷却液的流量；流入所述冷却装置的冷却液从所述出水管流出；所述冷却装置，用于调节催化剂的温度；所述电子控制单元，用于根据所述进气温度传感器和所述出气温度传感器采集的数据，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度。优选的，所述进水阀为：电磁阀。优选的，所述冷却装置包括：安装在催化剂载体的外层的壳体，所述壳体与所述SCR箱形成腔体，用于存储冷却液并实现冷却液循环。优选的，所述壳体与所述SCR箱体为一体式结构。优选的，所述冷却液包括：乙二醇和水。一种应用于SCR催化消声器的冷却系统的控制方法，基于上述的应用于SCR催化消声器的冷却系统，所述方法包括：获取第一温度和第二温度，所述第一温度为进入所述SCR箱的气体温度，所述第二温度为流出所述SCR箱的气体温度；根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述SCR箱的混合腔内温度；根据所述混合腔内温度，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度，以调节催化剂的温度。优选的，所述根据所述混合腔内温度，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度，包括：当所述混合腔内温度大于第一温度时，控制所述进水阀开启，并根据所述混合腔内温度与所述第一温度的差值，确定所述水泵的转速和所述进水阀的开度。优选的，所述根据所述混合腔内温度，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度，还包括：当所述混合腔内温度小于第二温度时，控制所述进水阀关闭，并控制所述水泵减小转速，所述第二温度小于所述第一温度。优选的，所述催化剂为钒基催化剂，所述第一温度为550℃，所述第二温度为500℃与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：上述技术方案提供的应用于SCR催化消声器的冷却系统，电子控制单元根据进气温度传感器和出气温度传感器采集的数据，控制水泵的转速和进水阀的开度，进而控制进入冷却装置的冷却液流量，冷却装置设置在催化剂载体的外层，冷却液流过冷却装置时，调节催化剂载体的温，进而调节催化剂的温度。避免催化剂高温条件下失效，从而提高了催化剂的使用寿命提和转化效率，以及降低后处理排放标定难度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为钒基催化剂的温度特性曲线图；图2为本专利技术实施例提供的一种应用于SCR催化消声器的冷却系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种应用于SCR催化消声器的冷却系统的控制逻辑原理图；图4为本专利技术实施例提供的一种应用于SCR催化消声器的冷却系统的控制方法的流程图。具体实施方式本专利技术应用于SCR催化消声器的冷却系统的目的就是解决目前SCR箱催化剂在高温下失效风险的弊端。利用发动机冷却液通过冷却装置，来实现对催化剂的温度的控制，这样把催化剂温度控制在高效区，从而提升催化剂转化效率，同时降低催化剂的失效风险。高效区指催化剂转化NOx效率较高的区域，钒基催化剂的高效区一般在300℃～400℃。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例提供一种应用于SCR催化消声器的冷却系统，参见图2和图3，该冷却系统包括：电子控制单元11(EUC，ElectronicControlUnit)、冷却装置、进水管6、出水管7、以及分别与所述电子控制单元11连接的进气温度传感器1、进水阀2、水泵13和出气温度传感器4。进气温度传感器1，用于监测进入SCR箱5的气体温度。出气温度传感器4，用于监测流出SCR箱5的气体温度。进水阀2设置在进水管6中，用于控制从进水管6向壳体3与SCR箱5形成的腔体8中流入的冷却液的流量。冷却液从发动机通过进水阀2后经由进水管6进入腔体8。流入腔体8中的冷却液从出水管7流出。从腔体8流出的冷却液经由出水管7流回发动机。冷却装置，用于调节催化剂9的温度。本实施例中冷却装置即壳体3，以及壳体3与SCR箱5形成的腔体8。电子控制单元11，用于根据进气温度传感器1和出气温度传感器4采集的数据，控制水泵13的转速和进水阀2的开度。在催化剂载体的外层增加一个冷却装置，通过冷却装置中的循环冷却液带走催化剂载体的热量，把温度降到催化剂的高效区，从而提升了催化剂转化效率，同时降低了高温下催化剂的失效风险，以及保证了后处理系统的排放满足要求。进水阀2采用电磁阀结构，通过ECU控制进水阀2的开度。安装在催化剂载体的外层的壳体3与SCR箱5形成的腔体8，用于存储冷却液并实现冷却液循环。优选的，将壳体3与SCR箱体5设置为一体式结构，保证了腔体8的密封性。本实施例公开的冷却系统利用发动机冷却液来实现SCR箱催化剂的温度的自动化智能控制，发动机冷却液包括乙二醇和水等。本实施例提供一种应用于SCR催化消声器的冷却系统的控制方法，基于上述的应用于SCR催化消声器的冷却系统，参见图4，该控制方法包括：步骤S11：获取第一温度和第二温度。第一温度为进入所述SCR箱的气体温度，即进气温度传感器1采集的数据；第二温度为流出所述SCR箱的气体温度，即出气温度传感器4采集的数据。步骤S12：根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述SCR箱的混合腔内温度。通过实验标定第一温度、第二温度与SCR箱5的混合腔内温度的对应关系，这样在调节催化剂温度过程中，获取了第一温度和第二温度就可以确定SCR箱5的混合腔内温度，进而得到催化剂的作用环境温度。步骤S13：根据所述混合腔内温度，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度，以调节催化剂的温度。通过控制水泵13的转速以控制冷却液的供应量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于SCR催化消声器的冷却系统，其特征在于，包括：电子控制单元、冷却装置、进水管、出水管、以及分别与所述电子控制单元连接的进气温度传感器、进水阀、水泵和出气温度传感器；所述进气温度传感器，用于监测进入SCR箱的气体温度；所述出气温度传感器，用于监测流出所述SCR箱的气体温度；所述进水阀设置在所述进水管中，用于控制从所述进水管向所述冷却装置中流入的冷却液的流量；流入所述冷却装置的冷却液从所述出水管流出；所述冷却装置，用于调节催化剂的温度；所述电子控制单元，用于根据所述进气温度传感器和所述出气温度传感器采集的数据，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度。

【技术特征摘要】
1.一种应用于SCR催化消声器的冷却系统，其特征在于，包括：电子控制单元、冷却装置、进水管、出水管、以及分别与所述电子控制单元连接的进气温度传感器、进水阀、水泵和出气温度传感器；所述进气温度传感器，用于监测进入SCR箱的气体温度；所述出气温度传感器，用于监测流出所述SCR箱的气体温度；所述进水阀设置在所述进水管中，用于控制从所述进水管向所述冷却装置中流入的冷却液的流量；流入所述冷却装置的冷却液从所述出水管流出；所述冷却装置，用于调节催化剂的温度；所述电子控制单元，用于根据所述进气温度传感器和所述出气温度传感器采集的数据，控制所述水泵的转速和所述进水阀的开度。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进水阀为：电磁阀。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却装置包括：安装在催化剂载体的外层的壳体，所述壳体与所述SCR箱形成腔体，用于存储冷却液并实现冷却液循环。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述壳体与所述SCR箱体为一体式结构。5.根据权利要求1～4任意一项所述的系统，其特征在于，所述冷却液包括：乙二醇和水。6.一种应用于SC...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海龙，满凯，赵振龙，张玉娟，王凝露，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37