本发明涉及一种独立式SCR后处理系统及方法，属于柴油机技术领域。
背景技术：
SCR系统一般工作原理为DCU电控单元通过CAN总线与发动机ECU通讯，获取当前转速、负荷、发动机冷却水温度等信息，并采集处理催化箱前后温度传感器信号、尿素温度及液位传感器信号、氮氧传感器信号等，然后依照存储的控制策略计算出尿素需求量。
随着国Ⅳ排放法规的全面实施，数千万辆处于国Ⅳ排放以下的在用车需要进行加装SCR后处理系统的改造。加装SCR系统需要获取发动机运行工况的相关信息，这就意味着需要与发动机ECU实现通讯，但有许多车的ECU是无法实现外接进行通讯。在这种情况下，急需要研发出一种可以在柴油机排气管上通过外部匹配即可实现尿素喷射量调节的后处理系统。
技术实现要素：
本发明提出一种独立式SCR后处理系统及方法，能够实现SCR系统尿素喷射量的控制。目的是通过在柴油机排气管上外部匹配，根据催化箱变截面压差值计算出排气流量，进而实现对尿素喷射量控制。
本发明的控制系统包括尿素喷嘴，温度传感器，上游氮氧传感器，取压管路，压差传感器，控制单元，尿素泵，尿素箱，下游氮氧传感器，催化箱。
所述后处理系统及方法既适用于移动源的尾气污染治理，也适用于固定源的尾气污染治理。
控制单元与温度传感器、上游氮氧传感器、下游氮氧传感器、尿素箱和压差传感器之间线束连接，能够实现通讯；控制单元和尿素泵之间线束连接，以实现控制单元对尿素泵的控制；尿素泵与尿素喷嘴和尿素箱之间由尿素管路连接；压差传感器与催化箱之间连有取压管路。
所述取压管路安装位置可以在催化箱进气端，也可在催化箱排气端。
所述温度传感器和上游氮氧传感器安装在催化箱进气端，下游氮氧传感器安装在催化箱排气端。
所述排气密度根据排气温度计算所得。
所述催化箱变截面压差由压差传感器直接测得。
所述氮氧化物质量流量由催化箱变截面压差、排气密度、催化箱不同截面积、氮氧化物体积浓度计算所得。
所述氮氧化物体积浓度根据上游氮氧传感器测量所得。
所述控制单元根据计算所得氮氧化物质量流量计算出尿素喷射量。
所述下游氮氧传感器用于检测排气中氮氧浓度变化，并对尿素喷射量进行修正。
发明具有以下特点：1、不需要开放发动机电控单元。2、作为独立后处理系统而存在，对原机不产生任何影响。3、能够精确获得尾气中氮氧的质量浓度，进而实现尿素喷射量的精确控制。
附图说明
图1是控制系统连接示意图
附图标记说明：
1- 尿素喷嘴
2- 温度传感器
3- 上游氮氧传感器
4、11- 取压管路
5- 压差传感器
6- 控制单元
7- 尿素泵
8- 尿素箱
9- 下游氮氧传感器
10- 催化箱
具体实施例：
如图1所示，一种独立式SCR后处理系统及方法，包括尿素喷嘴，温度传感器，上游氮氧传感器，取压管路，压差传感器，控制单元，尿素泵，尿素箱，下游氮氧传感器，催化箱。
确定取压管路的安装位置，可以在催化箱进气端，也可在催化箱排气端。
先确定压差传感器连接端面积S1和S2；排气密度ρ；催化箱变截面处压差Δp；根据测量结果，由伯努利方程可得出排气管中质量流量为：
其中m为所要计算的排气流量，单位kg/h；为排气密度，单位kg/m3；S1、S2为排气管变截面的两个截面积，单位m2；Δp为催化箱变截面压差，单位Pa。
上游氮氧传感器获得排气中氮氧化物的体积浓度。
根据以下公式计算的废气中氮氧化物的质量流量：
其中表示氮氧化物的质量流量，单位为kg/h；m表示排气质量流量，单位为kg/h；表示氮氧化物的体积浓度，单位为ppm；表示氮氧化物的摩尔质量，取46g/mol；M表示排气的摩尔质量。
控制单元根据氮氧化物的质量流量计算尿素喷射量。
根据下游氮氧传感器检测到的氮氧浓度变化对尿素喷射量进行修正。