一种尿素喷射控制方法、装置及scr系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及排气后处理技术领域，特别设及一种尿素喷射控制方法、装置及SCR系 统。
【背景技术】
[0002] 当前，为了对柴油机尾气的排放进行控制，通常要求在柴油机上安装SCR系统 (SCR，即Selective Reduction,选择性催化还原），W利用SCR技术对尾气中的 NOx (氮氧化物)进行排放控制。其中，SCR技术通过在排气管中喷射尿素溶液，从而将氮氧化 物还原为氮气排出，具有抗硫性好等优点。
[0003] 然而，现有的尿素喷射控制过程中，由于在不同溫度等工况下，催化剂对氨的存储 能力差异较大，影响了氮氧转化效率，并可能造成氨泄漏。尤其是在快速升溫的动态工况 下，由于催化剂储氨能力的下降，非常容易造成氨的大量泄漏。由此可知，如何提高氮氧转 化效率，并降低氨泄漏量是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种尿素喷射控制方法、装置及SCR系统，提高 了氮氧转化效率，并降低了氨泄漏量。其具体方案如下：
[0005] -种应用于SCR系统的尿素喷射控制方法，包括：
[0006] 计算SCR催化器的当前溫度；
[0007] 若所述当前溫度位于第一预设溫度区域，则根据当前工况下所述SCR催化器的氨 实际存储量W及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修正；
[000引若所述当前溫度位于第二预设溫度区域，则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿 素喷射量进行修正；
[0009] 利用修正后的尿素喷射量，对SCR系统的尿素喷射进行相应地控制；
[0010] 其中，所述第一预设溫度区域为溫度值大于第一预设溫度，并小于第二预设溫度 的溫度区域;所述第二预设溫度区域为溫度值大于所述第二预设溫度的溫度区域。
[0011] 优选的，所述计算SCR催化器的当前溫度的过程，包括：
[0012] 采集所述SCR催化器的进口溫度Tin和出口溫度Tout;
[001引将所述进口溫度Tin和所述出口溫度Tout输入溫度计算方程，计算得到所述当前溫 度;其中，所述溫度计算方程为：
[001引其中，T表示所述当前溫度。
[0016] 优选的，所述根据当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量W及氨饱和存储量 之间的差异，对当前的尿素喷射量进行修正的过程，包括：
[0017] 计算当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量，W及计算所述SCR催化器在当前 工况下所对应的氨饱和存储量；
[0018] 当所述氨实际存储量大于或等于所述氨饱和存储量，则将喷射量调整系数设为0;
[0019] 当所述氨实际存储量小于所述氨饱和存储量，则根据所述氨实际存储量与所述氨 饱和存储量之间的偏差程度，相应地对喷射量调整系数进行不同程度的修正.
[0020] 其中，喷射量调整系数、当前尿素喷射量W及修正后的尿素喷射量之间的关系为： 焉=足?馬
[0021] 其中，歹U表示修正后的尿素喷射量，fV表示喷射量调整系数，町表示当前尿素喷射 量。
[0022] 优选的，所述当所述氨实际存储量小于所述氨饱和存储量，则根据所述氨实际存 储量与所述氨饱和存储量之间的偏差程度，相应地对喷射量调整系数进行不同程度的修正 的过程，包括：
[0023] 当
，则将喷射量调整系数设为3;
[0024] 当 ，则将喷射量调整系数设为2;
[0025] 当 则将喷射量调整系数设为1.2;
[00%] 其中，ASO表示所述氨实际存储量，A化表示所述氨饱和存储量。
[0027] 优选的，所述计算当前工况下所述SCR催化器的氨实际存储量的过程，包括：
[0028] 查询所述SCR催化器在当前工况下所对应的催化前排气氮氧浓度值Nin和排气流量 值Fa，W及利用氮氧化物传感器，采集得到催化后排气氮氧浓度值Nnut;
[0029] 利用所述催化前排气氮氧浓度值Nin和所述催化后排气氮氧浓度值Nnut,计算得到 催化剂的氮氧转化效率Cnox;
[0030] 利用所述排气流量值Fa、所述氮氧转化效率CnoxW及催化后排气中的纯NOx预估浓 度值Nnox,计算得到催化过程中的实际氨消耗量Mn;
[0031] 利用当前尿素喷射量扣、所述实际氨消耗量MnW及上一数据采样周期中得到的氨 实际存储量AS〇/，计算得到当前数据采样周期中与当前工况所对应的氨实际存储量AS0;
[00创其中，所述氮氧转化效率Cn日X的计算公式为:Cn日X=(Nin-Nout)Mn;
[0033] 所述实际氨消耗量Mn的计算公式为:Mn = Nnox ? Fa ? Cnox;
[0034] 所述氨实际存储量ASO的计算公式为:ASO=Fu+AS〇/ -Mn。
[0035] 优选的，所述计算所述SCR催化器在当前工况下所对应的氨饱和存储量的过程，包 括：
[0036] 查询所述SCR催化器在当前工况下所对应的氨饱和吸附量ASMW及安全限值系数 k;
[0037] 利用所述氨饱和吸附量ASMW及所述安全限值系数k，计算得到所述氨饱和存储量 ASM
[003引其中，所述氨饱和存储量A化的计算公式为:A化=k ? ASM。
[0039]优选的，所述根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正的过程，包 括：
[0040] 步骤SOI:判断当前尿素喷射量是否大于与上一数据采样周期对应的尿素喷射量， 如果否，则将喷射量调整系数设为1，如果是，则进入步骤S02;
[0041] 步骤S02:判断与当前数据采样周期对应的氮氧转化效率是否大于与上一数据采 样周期对应的氮氧转化效率，如果是，则将喷射量调整系数设为1.2，如果否，则将喷射量调 整系数设为0.8。
[0042] 优选的，所述第一预设溫度为200°C，所述第二预设溫度为280°C。
[0043] 本发明还公开了一种应用于SCR系统的尿素喷射控制装置，包括：
[0044] 溫度计算模块，用于计算SCR催化器的当前溫度；
[0045] 第一修正模块，用于当所述当前溫度位于第一预设溫度区域，则根据当前工况下 所述SCR催化器的氨实际存储量W及氨饱和存储量之间的差异，对当前尿素喷射量进行修 正；
[0046] 第二修正模块，用于当所述当前溫度位于第二预设溫度区域，则根据氮氧转化效 率的变化，对当前尿素喷射量进行修正；
[0047] 喷射控制模块，用于利用修正后的尿素喷射量，对SCR系统的尿素喷射进行相应地 控制；
[004引其中，所述第一预设溫度区域为溫度值大于第一预设溫度，并小于第二预设溫度 的溫度区域;所述第二预设溫度区域为溫度值大于所述第二预设溫度的溫度区域。
[0049] 本发明还公开了一种SCR系统，包括前述的尿素喷射控制装置。
[0050] 本发明中，尿素喷射控制方法，包括:计算SCR催化器的当前溫度;若当前溫度位于 第一预设溫度区域，则根据当前工况下SCR催化器的氨实际存储量W及氨饱和存储量之间 的差异，对当前尿素喷射量进行修正;若当前溫度位于第二预设溫度区域，则根据氮氧转化 效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正。可见，在本发明中，若当前溫度处于低溫区域，也 即处于第一预设溫度区域，则根据当前工况下氨实际存储量W及氨饱和存储量之间的差 异，对当前尿素喷射量进行修正;若当前溫度处于高溫区域，也即处于第二预设溫度区域， 则根据氮氧转化效率的变化，对当前尿素喷射量进行修正。由于催化剂在低溫区域时，具有 氮氧转化效率较低、氨存储能力较高的特点，而在高溫区域时，则具有氮氧转化效率较高、 氨存储能力较低的特点，可见，本发明在对尿素喷射量进行控制的过程中，充分利用了催化 剂在低溫区域时较高的氨存储能力W及在高溫区域时较高的氮氧转化效率，进而实现对尿 素喷射量的精确控制，从而有利于提高了氮氧转化效率，并降低了氨泄漏量。
【附图说明】
[0051] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0052] 图1为本发明实施例公开的一种尿素喷射控制方法流程图；
[0053] 图2为排气氮氧浓度MAP图；
[0054] 图3为排气流量MAP图；
[0055] 图4为氨饱和吸附量MAP图；
[0056] 图5为本发明实施例公开的一种尿素喷射控制装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0057] 下面将结合本发明实施例中的附图