一种发动机尾气后处理控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种发动机尾气后处理控制系统及控制方法，应用于尾气后的处理。控制系统包括尾气后处理器、发动机电控单元、柴油喷射装置、尿素喷射装置、后处理电控单元。本发明专利技术的控制方法是依据不同的传感器实测值和发动机的工况参数，基于预先标定好的数据模型，完成DPF主动再生控制、DPF积灰清理、SCR尿素喷射控制和系统故障诊断四项功能。本发明专利技术由软件系统和硬件系统构成，对MAP数据采用“瞬态分段线性插值算法”，很大程度上提高了计算精度和执行效率。对DPF压差传感器采用“压差动态积分、分时比对方法”，解决压差传感器因受多种因素影响而导致的压差值不稳定、波动大的情况，增强了尾气后处理系统控制策略的鲁棒性，很大程度上减少再生的误判，从而减少不恰当的主动再生操作，节省油耗。

An Engine Exhaust Post-processing Control System and Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种发动机尾气后处理控制系统及控制方法
本专利技术属于柴油发动机
，应用于尾气后处理系统，主要涉及尾气排放控制技术路线“DOC+DPF+SCR”。
技术介绍
为满足越来越严格的柴油机/车尾气排放标准，不但需要对柴油机/车的发动机技术进行创新改进，同时需要采用尾气后处理技术，确保污染物的排放值控制在合理的区间，消减柴油发动机排放污染物对环境的污染，满足法定尾气排放标准，改善环境空气质量。环境保护部制定的《非道路移动机械及其装用的柴油机污染物排放控制技术要求》(征求意见稿)增加了颗粒数PN的排放要求，其排放结果应不大于5×1012#/kWh，同时DPF再生时不能有明显可见烟，因此装用37kW至560kW柴油机的非道路移动机械应加装壁流式颗粒物捕集器DPF。目前37kW至75kW采用的关键技术路线有“EGR+DOC+DPF”。本领域中，有关设备的英文名称：DOC——氧化催化器(DieselOxidationCatalyst)，DPF——颗粒捕集器(DieselParticulateFilter)，SCR——选择性催化还原器(SelectiveCatalyticReduction)。D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，包括尾气后处理器、发动机电控单元、柴油喷射装置、尿素喷射装置、后处理电控单元；所述的尾气后处理器联接在排气管上，在尾气后处理器中，DOC、DPF、混合腔、SCR及消音装置从前至后依次封装；在尾气后处理器上安有数个传感器；所述的柴油喷射装置的喷射头安于DOC前端的排气管中，将柴油喷射到排气管中；所述的尿素喷射装置的喷射头安于混合腔中，将尿素喷射到位于SCR前端的混合腔中。

【技术特征摘要】
1.一种发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，包括尾气后处理器、发动机电控单元、柴油喷射装置、尿素喷射装置、后处理电控单元；所述的尾气后处理器联接在排气管上，在尾气后处理器中，DOC、DPF、混合腔、SCR及消音装置从前至后依次封装；在尾气后处理器上安有数个传感器；所述的柴油喷射装置的喷射头安于DOC前端的排气管中，将柴油喷射到排气管中；所述的尿素喷射装置的喷射头安于混合腔中，将尿素喷射到位于SCR前端的混合腔中。2.根据权利要求1所述的发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，所述的传感器包括：DOC前级温度传感器、DOC后级温度传感器、DPF压差传感器、SCR前级温度传感器、NOx传感器、SCR后级温度传感器；所述的DOC前级温度传感器和DOC后级温度传感器分别安装在DOC前后端；所述的DPF压差传感器带有两个传感器，分别安装在DPF前后端，检测DPF进、出气间的压差；SCR前级温度传感器和SCR后级温度传感器分别安装在SCR前后端；NOx传感器安装在消音装置后端。3.根据权利要求1所述的发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，后处理电控单元中，主要功能模块有：MCU模块、数据存储模块、A/D模块、电源模块、CAN传输模块、低功率驱动模块。4.根据权利要求3所述的发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，电源模块与12V或24V直流供电装置连接，给MCU模块供+5V电源及给低功率驱动模块提供+5V电源；MCU模块和CAN传输模块建立物理双向连接进行发送和接收数据；MCU模块与低功率驱动模块建立物理连接，控制低功率驱动模块的驱动；MCU模块与数据存储模块建立物理双向连接，通过SPI协议把故障码和系统运行关键参数写入到数据存储模块中或从数据存储模块中读取数据；MCU模块与A/D模块建立物理连接，实时循环采集各通道传感器信号；低功率驱动模块与尿素喷射装置建立物理连接，给尿素喷射装置的加热管提供电能；CAN传输模块与尿素喷射装置、NOx传感器、柴油喷射装置建立物理双向连接，进行发送和接收数据；CAN传输模块同时还与发动机电控单元2建立物理双向连接，进行发送和接收数据；A/D模块20与DOC前级温度传感器3、DOC后级温度传感器4、DPF压差传感器6、SCR前级温度传感器8、SCR后级温度传感器14、环境温度传感器16建立物理连接，实时采集各传感器的模拟信号。5.根据权利要求3所述的发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，所述的MCU模块主芯片采用MC9S12X型号单片机；所述的CAN传输模块主芯片采用的CAN总线驱动器为目前主流芯片TJA1040；所述的数据存储模块主芯片采用的型号25AA256/25LC256SPISerialEEPROM；所述的A/D模块采用的型号ICL7104，该芯片是16位双积分型模/数变换器；所述的电源模块采用的型号为PKV3211P1DC/DCPowerModule。6.根据权利要求1或2所述的发动机尾气后处理控制系统，其特征在于，所述的传感器还包括环境温度传感器，环境温度传感器安装在尾气后处理器外部。7.一种发动机尾气后处理控制方法，其特征在于，依据不同的传感器实测值和发动机的工况参数，基于预先标定好的数据模型，完成DPF主动再生控制、DPF积灰清理、SCR尿素喷射控制和系统故障诊断四项功能；所述的预先标定好的数据模型指：DPF碳载量预测模型、DPF算法策略和DPF控制策略；排气流量、积灰量和DPF压差修正系数关联关系模型；SCR算法策略、SCR控制策略；发动机NOx原排模型、SCR特征模型、尿素喷射量算法；氨存储量与转化效率关系模型、运行转化效率模型，及DPF主动再生控制系统和SCR尿素喷射控制系统以程序代码方式，烧写到后处理电控单元中的MCU模块中。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会利，王广起，
申请(专利权)人：三河市科达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13