[發明專利]SCR催化器氨濃度修正方法及SCR處理系統

有效

• 申請號: 201711056101.0
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN108087065B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 栗工;李振鵬;袁文莉;許朕;孫濤;吉河波;胡志展;羅來軍
• 申請（專利權）人: 聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N11/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

本發明公開了一種柴油發動機SCR催化器氨濃度修正方法,通過獲取SCR催化器前端NO_X濃度、柴油發動機轉速值、柴油發動機轉矩值、SCR催化器入口溫度值和計算排氣質量流量值,計算獲得SCR催化器后端NO_X的仿真濃度,將該仿真濃度作為反饋修正SCR催化器前端尿素噴嘴噴射量。模擬柴油機實際運行工況，將模擬工況帶入SCR催化器后端NO_X的仿真濃度計算公式。通過仿真運算得到SCR催化器后端NO_X和NH₃濃度，利用仿真的SCR催化器后端NO_X和NH₃濃度對SCR催化器前端尿素噴嘴噴射量。本發明能避免SCR催化器氨后端NO_X傳感器和氨的交叉敏感性影響，造成氨濃度過高(尿素過噴)。降低柴油發動機的污染物排放，滿足環保要求。

技術領域

本發明涉及一種汽車電子領域，特別是涉及一種柴油發動機SCR催化器氨濃度修正方法。本發明還涉及一種SCR處理系統。

背景技術

柴油機因具有較高的熱效率，較好的適應性，較強的耐久性，且輸出的功率大而被廣泛的用在汽車、輪船、坦克以及工程機械上。但是，據統計柴油汽車的NO_X(氮氧化物)和顆粒物的排放占汽車污染物排放的70％，成為我國空氣污染的重要來源之一。根據我國原油含硫量較多的國情，SCR+優化燃燒路線，即通過優化發動機缸內的燃燒降低顆粒物的生成，再利用SCR(選擇性催化還原技術)技術選擇性還原增加的NO_X，成為控制柴油機排放的主流技術路線。為了滿足日益嚴格的排放法規要求，必須采用閉環控制方法。大量專家學者對SCR催化器下游的NO_X傳感器作為后反饋構成閉環回路進行了研究。結果表明，當有NH₃泄漏時，現有的NO_X傳感器和NH₃存在交叉敏感性，會導致下游NO_X傳感器中NO_X濃度明顯增加。若直接采用NO_X傳感器讀數作為反饋信號，會直接導致尿素過噴，形成正反饋。因此，解決交叉敏感問題是實現閉環控制的核心問題。

在現有技術中，通常使用以下兩種方法來消除交叉敏感性帶來的影響。一種方法是通過比較實際轉化效率和轉化效率MAP圖的誤差值，采用不同修正系數，對噴射量進行修正。但是，這種方法對溫度范圍要求嚴格，并且修正系數的選取比較困難。另一種方法是根據傳感器特點和各方面因素對后處理系統的影響，把交叉敏感因素設定為具體常數來彌補由交叉敏感性導致的傳感器模型的誤差。然而，傳感器之間的交叉敏感因素是不同的，并且可能是隨時間和環境而改變的。由此可見，這兩種方法在理論上存在一定的弊端。同時可能會出現對傳感器誤差估計不準確等情況。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種SCR催化器氨濃度修正方法。

本發明要解決的另一技術問題是提供一種能避免SCR催化器氨后端NO_X傳感器和氨的交叉敏感性影響，造成氨濃度過高(尿素過噴)的SCR處理系統。

為解決上述技術問題，本發明提供的柴油發動機SCR催化器氨濃度計算方法，包括：

1)獲取SCR催化器前端NO_X濃度、柴油發動機轉速值、柴油發動機轉矩值、SCR催化器入口溫度值和計算排氣質量流量值；

2)根據尿素的熱解和水解反應、氨的吸附與解吸附、NO_X的催化還原反應、NH₃的氧化和尿素SCR催化器化學反應建立模型結合步驟1)的參數計算獲得SCR催化器后端NO_X的仿真濃度；

SCR催化器后端NO_X的仿真濃度通過以下方式計算獲得：