[發明專利]一種精確測定SCR氨噴射比例的方法

有效

• 申請號: 202110887002.7
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113607398B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 肖江華;李超;宋磊;王麗;劉運棋;王超;王云鵬;趙小虎
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M15/04
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民

本發明涉及一種精確測定SCR氨噴射比例的方法，將工況穩定在設定范圍；在假定當前工況SCR目標效率為1，計算出當前工況氨的理論噴射量；并以該理論噴射量為基礎，持續增加氨的噴射量，直至出現氨泄漏，得到當前工況最大SCR的穩定轉化效率；以氨的理論噴射量開始噴射，確定Feff與Fmef跟隨情況，在沒有氨泄露前提下以兩者偏差持續進行閉環控制，得到噴射量系數穩定在某一值；得到當前工況NH₃與NOx反應比例系數。本技術方案通過改變測量方法及思路得出精確的NH₃與NOx反應比例系數，有益于精確控制尿素噴射及效率穩定性，加入閉環的負修正在保證最大限度發揮SCR效率的同時減少正補償概率，從而降低氨泄漏風險。

技術領域

本發明屬于柴油機SCR系統技術領域，具體涉及一種精確測定SCR氨噴射比例的方法。

背景技術

柴油機使用SCR(選擇性催化還原系統)系統處理排氣中的氮氧化物(NOx)成為目前排放控制的一種普遍手段，SCR系統通過將尿素水解為NH₃等主要還原物在適當的溫度、流量下與NOx反應生成N₂和H₂O等物質排出。以銅基SCR系統為例是以CuO等主要功能單元及相關傳感器組成。

NH₃噴射比例即在不同溫度、流量、NO₂對NOx占比等不同工況下的NH₃噴射與SCR上游的NOx反應比例(也可稱為氨氮比)。

車輛使用過程中當達到一定溫度后開始氨噴射并水解生成NH₃與NOx進行反應。當前SCR系統多以閉環控制NH₃噴射精度。即通過建立模型包括：SCR效率、NH₃與NOx反應比例、氨存儲目標值選擇、上游NOx值(NOx傳感器未釋放時通過萬有特性建立SCR上游NOx模型)、廢氣流量，計算當前所需氨噴射量。達到一定排溫后通過監控尾管NOx模型(通過上游NOx與SCR效率模型計算得出)與尾管NOx傳感器值偏差進行閉環補償。最終實現NH₃噴射的控制。

現有技術由于NH₃噴射反應比例的標定偏差(主要為計算方法與實際反應比例偏差)導致累積NH₃存儲偏差，因閉環系統在不同區間的適用性并不相同，如低溫區由于老化及其他影響因素(如THC、S)一般不進行閉環控制。由此導致的偏差極易產生氨泄漏。同時由于國六法規限值較小，使得SCR在大部分高效區效率要達到100％，如不進行主動減噴，則進入閉環區間后，在高效率區的閉環控制方法——以效率模型為目標值進行閉環，極易產生閉環正補償過量惡化氨泄漏現象。

發明內容

本發明的目的是提供一種精確測定SCR氨噴射比例的方法，以解決現有技術由于NH₃噴射反應比例標定偏差與閉環控制方法導致累積NH₃存儲偏差最終產生氨泄漏或法規風險的問題。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種精確測定SCR氨噴射比例的方法，包括以下步驟：

S1、提高排氣溫度并停止噴射尿素，以清空SCR；

S2、將工況穩定在排氣溫度為第一設定溫度，廢氣流量在第一設定流量；

S3、假定當前工況SCR目標效率Fmef達到100％，采用假設當前NOx中NO占比為100％，與NH₃進行反應的計算摩爾質量比例θfac初始值為M，計算出當前工況NH₃的理論噴射量Urea_dm；

S4、以NH₃的理論噴射量Urea_dm為基礎，持續以NH₃的理論噴射量Urea_dm的倍數K增加NH₃的噴射量，直至出現氨泄漏，得到當前工況最大SCR的穩定轉化效率FMax，并更改目標SCR效率FMef為小于等于FMax的值；