一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于氢燃料车辆尾气处理技术领域，公开一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法，该一种尾气后处理装置包括排气歧管、DOC装置、SCR装置、消声器以及ECU单元，排气歧管的一端连接于氢发动机的排气口，排气歧管上设置有排气调节阀；排气歧管的另一端连接于DOC装置，DOC装置位于排气调节阀的下游；SCR装置设置于DOC装置的下游，SCR装置连接有固体氨气存储装置；消声器设置于SCR装置的输出端；ECU单元与排气调节阀、DOC装置、SCR装置、固体氨气存储装置以及消声器电连接。本发明专利技术能够对尾气中的氮氧化合物进行催化还原，减少尾气对环境的污染。染。染。

【技术实现步骤摘要】
一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法


[0001]本专利技术涉及氢燃料车辆尾气处理
，尤其涉及一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法。

技术介绍

[0002]氢能是碳减排和碳中和的主要方向之一，在可再生能源利用战略中具有重要地位，直喷氢发动机是氢能利用的前沿技术，氢气发动机利用稀薄燃烧技术进行节能减排，稀薄燃烧技术可有效降低发动机燃烧过程中的爆震倾向，同时还能降低燃烧温度，提高发动机的热效率，但在直喷氢发动机的排放物中含有未燃烧完全的氢气、碳氢化合物、一氧化碳、碳氧化合物等，为了保证符合尾气排放法规要求，通常加装尾气后处理装置，尾气后处理装置包括DOC装置和SCR后处理装置，DOC(Diesel Oxidation Catalysts)即柴油氧化催化装置，可以将一氧化碳和碳氢化合物的排放量减少90％以上，SCR(Selective Catalytic Reduction)即选择性催化还原装置，可将氮氧化合物降低95％至99％，但现有SCR后处理装置内的尿素喷射管路容易结晶堵塞，导致SCR后处理装置缺少还原剂而催化效率下降甚至催化失效，导致无法及时对尾气中的氮氧化合物进行催化。
[0003]因此，亟需一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于：提供一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法，以对尾气中的氮氧化合物进行催化还原，减少尾气对环境的污染。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种尾气后处理装置，包括：
[0007]排气歧管，所述排气歧管的一端连接于氢发动机的排气口，所述排气歧管上设置有排气调节阀；
[0008]DOC装置，所述排气歧管的另一端连接于所述DOC装置，所述DOC装置位于所述排气调节阀的下游；
[0009]SCR装置，所述SCR装置设置于所述DOC装置的下游，所述SCR装置连接有固体氨气存储装置；
[0010]消声器，所述消声器设置于所述SCR装置的输出端；
[0011]ECU单元，所述ECU单元与所述排气调节阀、所述DOC装置、所述SCR装置、所述固体氨气存储装置以及所述消声器电连接。
[0012]作为一种可选的技术方案，所述排气歧管上还设置有涡轮增压器，所述涡轮增压器位于所述排气调节阀的上游。
[0013]第二方面，提供一种尾气排放控制方法，所述尾气排放控制方法用于控制氢发动机的尾气排放，所述尾气排放控制方法包括以下步骤：
[0014]S100、设定氢发动机的λ；
[0015]S200、建立氮氧化合物排放模型，通过所述氮氧化合物排放模型匹配计算固体氨气存储装置的氨气喷射脉宽；
[0016]S300、通过用于检测氮氧化合物的检测传感器进行闭环控制，并通过自学习控制器修正并记录所述固体氨气存储装置的氨气喷射量以及高压喷射系统的氢气喷射量；
[0017]S400、调节空燃比，使空燃比采用前次在闭环时存储于所述自学习控制器内的学习值。
[0018]作为一种可选的技术方案，所述步骤S200具体包括以下步骤：
[0019]S201、在所述氢发动机正常启动后，判断所述氢发动机的温度阈值T1是否不小于第一预设温度值，若是，则进行步骤S202，若否，则进行步骤S203；
[0020]S202、进入闭环控制；
[0021]S203、进入开环控制。
[0022]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S202之后进行以下步骤：
[0023]S301、通过所述自学习控制器记录所述高压喷射系统的氢气喷射量。
[0024]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S301之后进行以下步骤：
[0025]S401、调节空燃比，使空燃比采用在所述步骤S301中存储于所述自学习控制器内的学习值。
[0026]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S202之后进行以下步骤：
[0027]S302、根据空气进气量，所述自学习控制器修正并记录所述高压喷射系统的氢气喷射量，使所述高压喷射系统喷射的氢气与空气混合形成混合气体。
[0028]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S302中，若所述氢发动机处于低负荷状态，则所述高压喷射系统提前喷射氢气，使氢气与空气形成均质混合气体；若所述氢发动机处于中负荷状态，则所述高压喷射系统延迟喷射氢气，使氢气与空气形成分层混合气体；若所述氢发动机处于高负荷状态，则所述高压喷射系统多次喷射氢气，以供应充足的氢气。
[0029]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S302之后进行以下步骤：
[0030]S402、调节空燃比，使空燃比采用在所述步骤S302中存储于所述自学习控制器内的学习值。
[0031]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S203之后进行以下步骤：
[0032]S303、通过所述自学习控制器记录所述高压喷射系统的氢气喷射量。
[0033]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S303之后进行以下步骤：
[0034]S403、调节空燃比，使空燃比采用前次在闭环时存储于所述自学习控制器内的学习值。
[0035]作为一种可选的技术方案，所述步骤300具体包括以下步骤：
[0036]S304、在所述氢发动机启动后，判断所述固体氨气存储装置的温度阈值T2是否大于第二预设温度值，若是，进行步骤S305，若否，则进行步骤S306；
[0037]S305、所述固体氨气存储装置加热至第一预设温度值，以使所述固体氨气存储装置内的八氨合氯化锶分解为氨合氯化锶和氨气；
[0038]S306、进入开环控制，使所述氢发动机增大负荷。
[0039]作为一种可选的技术方案，所述步骤300具体还包括以下步骤：
[0040]S307、若所述固体氨气存储装置的温度阈值T2大于第二预设温度值，则判断流过
所述SCR装置的废气排放量M是否大于第一预设流量值，若是，则进行步骤S308，若否，则进行步骤S309；
[0041]S308、所述固体氨气存储装置加热至第二预设温度值，以使所述固体氨气存储装置内的氨合氯化锶分解为氯化锶和氨气；
[0042]S309、进入开环控制，使所述氢发动机增大负荷。
[0043]作为一种可选的技术方案，在所述步骤308之后还包括以下步骤：
[0044]S3081、氨气进入计量及喷射模块，实现在气体波动压力条件下的闭环控制。
[0045]作为一种可选的技术方案，在所述步骤308之后还包括以下步骤：
[0046]S3082、空燃比进入闭环控制，并通过所述自学习控制器进行自适应学习。
[0047]本专利技术的有益效果在于：
[0048]本专利技术提供一种尾气后处理装置及尾气排放控制方法，本专利技术的尾气后处理装置安装于氢发动机的排气口，氢气和空气在氢发动机内混合燃烧，产生的尾气经过尾气后处理装置处理后排出，以避免尾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尾气后处理装置，其特征在于，包括：排气歧管(1)，所述排气歧管(1)的一端连接于氢发动机(100)的排气口，所述排气歧管(1)上设置有排气调节阀(2)；DOC装置(3)，所述排气歧管(1)的另一端连接于所述DOC装置(3)，所述DOC装置(3)位于所述排气调节阀(2)的下游；SCR装置(4)，所述SCR装置(4)设置于所述DOC装置(3)的下游，所述SCR装置(4)连接有固体氨气存储装置(5)；消声器(6)，所述消声器(6)设置于所述SCR装置(4)的输出端；ECU单元(7)，所述ECU单元(7)与所述排气调节阀(2)、所述DOC装置(3)、所述SCR装置(4)、所述固体氨气存储装置(5)以及所述消声器(6)电连接。2.根据权利要求1所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述排气歧管(1)上还设置有涡轮增压器(8)，所述涡轮增压器(8)位于所述排气调节阀(2)的上游。3.一种尾气排放控制方法，其特征在于，所述尾气排放控制方法用于控制氢发动机(100)的尾气排放，所述尾气排放控制方法包括以下步骤：S100、设定氢发动机(100)的λ；S200、建立氮氧化合物排放模型，通过所述氮氧化合物排放模型匹配计算固体氨气存储装置(5)的氨气喷射脉宽；S300、通过用于检测氮氧化合物的检测传感器进行闭环控制，并通过自学习控制器修正并记录所述固体氨气存储装置(5)的氨气喷射量以及高压喷射系统的氢气喷射量；S400、调节空燃比，使空燃比采用前次在闭环时存储于所述自学习控制器内的学习值。4.根据权利要求3所述的尾气排放控制方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括以下步骤：S201、在所述氢发动机(100)正常启动后，判断所述氢发动机(100)的温度阈值T1是否不小于第一预设温度值，若是，则进行步骤S202，若否，则进行步骤S203；S202、进入闭环控制；S203、进入开环控制。5.根据权利要求4所述的尾气排放控制方法，其特征在于，在所述步骤S202之后进行以下步骤：S301、通过所述自学习控制器记录所述高压喷射系统的氢气喷射量。6.根据权利要求5所述的尾气排放控制方法，其特征在于，在所述步骤S301之后进行以下步骤：S401、调节空燃比，使空燃比采用在所述步骤S301中存储于所述自学习控制器内的学习值。7.根据权利要求4所述的尾气排放控制方法，其特征在于，在所述步骤S202之后进行以下步骤：S302、根据空气进气量，所述自学习控制器修正并记录所述高压喷射系统的氢气喷射量，使所述高压喷射系统喷射的氢气与空气混合形成混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭英俊，钱丁超，马赫阳，王艳龙，周天鹏，韩云峰，施伟龙，耿真，宋庆文，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：