[发明专利]应用于大功率柴油机尾气处理SCR系统的尿素溶液喷射控制系统与方法

权利要求书

1.一种应用于大功率柴油机尾气处理SCR系统的尿素溶液喷射控制系统，其特征在于，包括SCR反应器、尿素喷射系统以及与SCR反应器连接的前段管路与后段管路；所述尿素喷射系统配置有用于向所述前段管路喷射尿素的喷嘴；

所述尿素溶液喷射控制系统还包括：

位于前段管路的第一氮氧传感器，被设置用于获取排放尾气的前氮氧量；

位于后段管路的第二氮氧传感器，被设置用于获取排放尾气的后氮氧量；

控制系统，被设置用于根据前氮氧量以及后氮氧量计算后氮氧转换率以及尿素喷射修正值，并基于尿素喷射修正值控制所述尿素喷射系统的尿素喷射量；

其中，所述控制系统包括：

用于基于前氮氧量计算尿素喷射量的第一模块；

用于基于前氮氧量和后氮氧量计算后氮氧转换率的第二模块；以及

基于后氮氧量以及后氮氧转换率确定尿素喷射修正值的第三模块；

其中，所述第一模块被设置用于根据下述方式确定尿素喷射量Q：

Q＝V_f*N_U*A；

其中，N_U表示当前采样时刻的前氮氧量；A表示发动机废气常量；

V_f表示尾气体积流量；

V_f＝π*R²*ν；

式中，ν表示排放尾气在管道中的流速，R表示前段管路的半径；

所述第二模块被设置用于根据下述方式确定后氮氧转换率μ_N：

其中，N_D-1是上一采样时刻的后氮氧量，N_D是当前采样时刻的后氮氧量；

所述第三模块被设置用于根据下述方式确定尿素喷射修正值Q_L；

当N_D-1＞N_D时，μ_N为正数，则确定尿素喷射修正值Q_L如下：

当N_D-1＜N_D时，μ_N为负数，则确定尿素喷射修正值Q_L如下：

其中，B为额定喷射常量。

2.根据权利要求1所述的应用于大功率柴油机尾气处理SCR系统的尿素溶液喷射控制系统，其特征在于，所述尿素喷射系统配置有尿素箱、尿素泵以及比例阀；

所述尿素泵用于从尿素箱泵出尿素溶液，所述尿素泵的出口经由喷射管路与所述喷嘴连接，所述比例阀设置在喷射管路中、并基于其通断比例执行流量调节；

所述控制系统基于尿素喷射修正值控制所述比例阀执行喷射量的调节。

3.根据权利要求2所述的应用于大功率柴油机尾气处理SCR系统的尿素溶液喷射控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括预警模块，用于根据所述尿素喷射修正值Q_L与尿素喷射量Q的偏差超过预设值，发出报警提示。

4.根据权利要求2所述的应用于大功率柴油机尾气处理SCR系统的尿素溶液喷射控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括喷射重置模块，响应于在预设的N个采样周期内的所述尿素喷射修正值Q_L与尿素喷射量Q的累积偏差超过允许偏差阈值，提示故障并在收到关闭发动机的信号时重置尿素喷射控制量，并由第一模块基于前氮氧量计算尿素喷射量Q。