[发明专利]SCR催化器前端氨浓度修正方法及SCR处理系统

说明书

本发明公开了一种柴油发动机SCR前端氨浓度修正方法,通过获取SCR催化器前端NO_X浓度、柴油发动机转速值、柴油发动机转矩值、SCR催化器入口温度值和计算排气质量流量值,计算获得SCR催化器后端NOX的仿真浓度,将该仿真浓度作为反馈修正SCR催化器前端尿素喷嘴喷射量。本发明还公开了一种SCR处理系统。本发明能对SCR催化器前端氨浓度进行准确修正，进而避免由于SCR催化器前端氨浓度错误造成的尿素过喷，降低柴油发动机的污染物排放，满足环保要求。

技术领域

本发明涉及一种汽车领域，特别是涉及一种柴油发动机SCR催化器前端氨浓度修正方法。本发明还涉及一种柴油发动机SCR处理系统。

背景技术

柴油机因具有较高的热效率，较好的适应性，较强的耐久性，且输出的功率大而被广泛的用在汽车、轮船、坦克以及工程机械上。但是，据统计柴油汽车的NO_X(氮氧化物)和颗粒物的排放占汽车污染物排放的70％，成为我国空气污染的重要来源之一。根据我国原油含硫量较多的国情，SCR+优化燃烧路线，即通过优化发动机缸内的燃烧降低颗粒物的生成，再利用SCR(选择性催化还原技术)技术选择性还原增加的NO_X，成为控制柴油机排放的主流技术路线。为了满足日益严格的排放法规要求，必须采用闭环控制方法。大量专家学者对SCR催化器下游的NO_X传感器作为后反馈构成闭环回路进行了研究。结果表明，当有NH₃泄漏时，现有的NO_X传感器和NH₃存在交叉敏感性，会导致下游NO_X传感器中NO_X浓度明显增加。若直接采用NO_X传感器读数作为反馈信号，会直接导致尿素过喷，形成正反馈。因此，解决交叉敏感问题是实现闭环控制的核心问题。

在现有技术中，通常使用以下两种方法来消除交叉敏感性带来的影响。一种方法是通过比较实际转化效率和转化效率MAP图的误差值，采用不同修正系数，对喷射量进行修正。但是，这种方法对温度范围要求严格，并且修正系数的选取比较困难。另一种方法是根据传感器特点和各方面因素对后处理系统的影响，把交叉敏感因素设定为具体常数来弥补由交叉敏感性导致的传感器模型的误差。然而，传感器之间的交叉敏感因素是不同的，并且可能是随时间和环境而改变的。由此可见，这两种方法在理论上存在一定的弊端。同时可能会出现对传感器误差估计不准确等情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能对柴油发动机柴油发动机SCR催化器前端氨浓度修正方法，进而避免由于SCR催化器前端氨浓度错误造成的尿素过喷。

本发明还提供了一种能对SCR催化器前端氨浓度进行准确修正的SCR处理系统，进而避免由于SCR催化器前端氨浓度错误造成的尿素过喷。

为解决上述技术问题，本发明提供的柴油发动机SCR催化器前端氨浓度修正方法，包括：

1)获取SCR催化器前端NO_X浓度、柴油发动机转速值、柴油发动机转矩值、SCR催化器入口温度值和计算排气质量流量值；

2)根据尿素的热解和水解反应、氨的吸附与解吸附、NO_X的催化还原反应、NH₃的氧化和尿素SCR催化器化学反应建立模型结合步骤1)的参数计算获得SCR催化器后端NO_X的仿真浓度；

SCR催化器后端NO_X的仿真浓度通过以下方式计算获得：

X＝ad,de,ox,re，ad表示吸附，de表示解吸附，ox表示氧化，re表示还原，为排气管中氨的浓度，C_NO为排气管中NO_X浓度，为SCR催化器前端氨的浓度即SCR催化器前端尿素喷嘴喷射量；C_NO，in为发动机产生的NO_X浓度仿真值，F为排气流量，V为催化器体积；