[发明专利]一种避免NH3交叉感应对NOx传感器产生干扰的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于柴油机排气后处理领域，具体涉及一种避免NH₃交叉感应对NO_x传感器产生干扰的系统及方法。

技术背景

柴油机相对于汽油机具有较高的燃油经济性和较低的CO₂排放，由于柴油机常用工况处于富氧燃烧状态，从而导致有较高的NO_x排放，尿素型选择性催化还原（Urea-SCR）技术被认为是降低柴油机NO_x排放最有前景的后处理技术之一。为满足Urea-SCR系统精确控制和车载诊断功能，需要强制加入NO_x传感器以提供系统的反馈信息。

在国外，NO_x传感器已经被广泛应用于以柴油机为动力的SCR系统中，但NO_x传感器对NH₃具有显著的交叉感应现象。该特性使得位于催化剂后端的NO_x传感器在出现NH₃逃逸时的读数值偏高，闭环控制时导致系统喷入更多的尿素，进而导致更多的NH₃逃逸和更高的NO_x传感器读数。目前常规方法是使用厂商提供的交叉感应常数来补偿NH₃引起的NO_x传感器读数误差，但该常数会随传感器老化和环境因素的改变而变化。为了更好地解决NO_x传感器对NH₃的交叉感应现象，需要一种新的方法和系统来获取精确的NO_x体积分数，以满足Urea-SCR系统控制和车载诊断功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种避免NH₃交叉感应对NO_x传感器产生干扰的系统及方法，以改进以往通过交叉感应常数来估算NO_x体积分数方法的不足，使SCR催化转换器后端NO_x传感器能获取更精确的NO_x体积分数。

本发明提供的一种避免NH₃交叉感应对NO_x传感器产生干扰的系统，包括排气管、氨吸收罐、射流泵、空压机、第一管道、第二管道和控制单元；

所述排气管上自排气入口端至排气出口端依次设置有第一NO_x传感器、尿素喷嘴、SCR催化转换器、第二NO_x传感器和小孔；

所述第一管道一端插入所述小孔内，另一端伸入氨吸收罐内，所述第二管道一端伸入所述氨吸收罐内，另一端连接射流泵，所述第二管道两端之间安装有第三NO_x传感器，所述射流泵连接空压机；

所述第一NO_x传感器、尿素喷嘴、第二NO_x传感器、第三NO_x传感器均与控制单元连接。

上述方案中，所述氨吸收罐内盛放有CuSO₄溶液，其浓度为0.02g/ml。

上述方案中，所述第一管道、第二管道均为透明的特氟龙管。

第一NO_x传感器和第二NO_x传感器均通过螺纹孔与排气管相连。

一种避免NH₃交叉感应对NO_x传感器产生干扰的方法，包括如下步骤：

步骤一：开启空压机，调节射流泵的工作压力，排气经第一管道进入氨吸收罐内，控制进入氨吸收罐内排气流量为5L/min；

第一NO_x传感器测量原始排气中的NO_x体积分数，控制尿素喷嘴的喷射量；所述第二NO_x传感器测量SCR催化转换器下游NO_x+K×NH₃（其中K为NOx传感器的交叉感应系数）的体积分数，第三NO_x传感器测量到的是SCR催化转换器下游真实的NO_x体积分数；

步骤二：氨吸收罐内的CuSO₄溶液快速高效地吸收尾气中的NH₃，同时NO在溶液中的溶解度非常低，NO₂在溶液中与水反应生成的HNO₂在高于常温时会快速分解放出NO而不影响NO_x体积分数；