[發明專利]SCR前饋控制計算方法

有效

• 申請號: 201710011098.4
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106837488B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 呂祥匯;苗壘;王鵬飛;王冠;朱中可
• 申請（專利權）人: 無錫威孚力達催化凈化器有限責任公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N9/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明涉及一種SCR前饋控制計算方法，其根據空速、SCR平均溫度、NO₂/NOx比例、NOx質量流量以及尿素濃度確定得到SCR效率尿素噴射量；根據尿素濃度、NO₂/NOx比例以及待轉化的NOx質量流量確定氨氮比尿素噴射量；所述氨氮比尿素噴射量與氨氧化因子相乘后，得到氨氧化修正后的尿素噴射量；將所述氨氧化修正后尿素噴射量與SCR效率尿素噴射量相比，并取氨氧化尿素噴射量、SCR效率尿素噴射量中的較小值，以得到穩態時新鮮態催化劑的尿素噴射量；所述穩態時新鮮態催化劑的尿素噴射量與瞬態修正因子、老化修正因子相乘后，得到前饋尿素噴射量，從而實現了對前饋尿素噴射量的實時精確控制，極大程度地降低了后續對尿素噴射量反饋控制調節的難度。

技術領域

本發明涉及一種計算方法，尤其是一種SCR前饋控制計算方法，屬于柴油機后處理系統的技術領域。

背景技術

目前，對于國四、國五及國六柴油機降低尾氣中的NOx來說，SCR后處理技術是一種重要的技術手段。SCR后處理方法主要是通過向排氣中通入一定的尿素水溶液，分解出一定量的氨氣，把尾氣中的NOx還原為對人體無害的氮氣。因此，精確計算SCR前饋控制尿素噴射量，決定了NOx的轉化效率高低、能否充分利用催化劑的性能，以及后期反饋控制調節的難易。

一般來說，計算SCR的前饋尿素噴射量的方法是：首先測得發動機原排尾氣中的NOx濃度，然后根據SCR催化劑在各個溫度段的轉化效率，計算需要的NH₃濃度，最后反算出產生需要的尿素水溶液。所述SCR的前饋尿素噴射量確定方法存在以下不足之處：

1）、未考慮尾氣中NO₂占NOx的比例在催化劑化學反應中的影響；

2）、未考慮氨氣在高溫條件下因氧化造成的損失；

3）、未考慮尿素水溶液濃度不精確帶來的影響；

4）、未考慮柴油機在行駛中因工況瞬態變化帶來的影響；

5）、未考慮因催化劑老化帶來的尿素噴射量變化。

上述確定SCR前饋尿素噴射量的方法也許能夠實現對一些NOx轉化效率要求比較低的柴油機尾氣排放的控制，但是隨著排放法規的升級，面對一些要求尾氣NOx轉化效率比較高的柴油機來說，目前得到的尿素噴射量精確度就遠遠不夠。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種SCR前饋控制計算方法，其根據SCR催化劑的工作機理，實現了對尿素噴射量的實時精確控制，極大程度地降低了后續對尿素噴射量反饋控制調節的難度。

按照本發明提供的技術方案，所述SCR前饋控制計算方法，根據空速、SCR平均溫度、NO₂/NOx比例、NOx質量流量以及尿素濃度確定得到SCR效率尿素噴射量；根據尿素濃度、NO₂/NOx比例以及待轉化的NOx質量流量確定氨氮比尿素噴射量；

所述氨氮比尿素噴射量與氨氧化因子相乘后，得到氨氧化修正后尿素噴射量；將所述氨氧化修正后尿素噴射量與SCR效率尿素噴射量相比，并取氨氧化修正后尿素噴射量、SCR效率尿素噴射量中的較小值，以得到穩態時新鮮態催化劑的尿素噴射量；所述穩態時新鮮態催化劑的尿素噴射量與瞬態修正因子、老化修正因子相乘后，得到前饋尿素噴射量。

SCR效率模塊根據空速、SCR平均溫度、NO₂/NOx比例、NOx質量流量以及尿素濃度確定得到SCR效率尿素噴射量；

所述SCR效率模塊包括基準SCR效率MAP模塊以及差值SCR效率模塊；基準SCR效率MAP模塊根據空速、SCR平均溫度查詢以及NO₂/NOx比例得到基準SCR效率，差值SCR效率模塊根據基準SCR效率以及當前NO₂/NOx比例，得到當前SCR效率；