专利名称：车用scr系统闭环控制系统及相关控制方法
技术领域：
本发明涉及车辆尾气后处理技术领域，特别涉及车用SCR系统闭环控制技术领 域，具体是指一种车用SCR系统闭环控制系统及相关控制方法。
背景技术：
目前，国外关于车辆尾气后处理的成熟技术可分为两类1、SCR系统开环控制其缺点在于需要大量的标定工作，花费大量人力物力，且其 控制精度受外界因素影响较大，很难进一步提高；2、N0x传感器闭环控制；如图1所示，SCR催化转化器包括壳体11和设置在壳体11 中的串联的NOx催化转化器12与NH3催化氧化器13，尿素喷头14设置在壳体11中并位于 NOx催化转化器12的上游，NOx传感器15设置在壳体11中并位于NH3催化氧化器13的下 游，尿素喷头14和NOx传感器15分别与尿素计量喷射控制器16信号连接，尿素喷头14喷 出尿素(主要是NH3)，NH3经过NOx催化转化器12反应，形成氮气和水，在这个反应过程中， 尿素的喷入量过少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷入量过多，则会使多余的氨气排入 大气，导致新的污染，因此，通过利用NOx传感器15直接测量发动机尾气中的NOx含量，对 尿素喷射系统进行控制，但是价格昂贵，响应相对较慢。因此，需要一种车用SCR系统闭环控制系统，其成本低廉，响应速度快。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种车用SCR系统闭环控制 系统及相关控制方法，该控制系统设计巧妙，结构简洁，成本低廉，响应速度快，可有效提高 尾气中NOx的转化效率，适于大规模推广应用。为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种车用SCR系统闭环控制系 统，包括SCR催化转化器、尿素喷头和尿素计量喷射控制器，所述SCR催化转化器包括壳体 和设置在所述壳体中的串联的NOx催化转化器与NH3催化氧化器，所述尿素喷头与所述尿 素计量喷射控制器信号连接并设置在所述NOx催化转化器的上游，其特点是，所述车用SCR 系统闭环控制系统还包括NH3浓度检测装置，所述NH3浓度检测装置与所述尿素计量喷射控 制器信号连接并设置在所述NOx催化转化器与所述NH3催化氧化器之间。较佳地，所述尿素喷头和所述NH3浓度检测装置均安设在所述壳体中。较佳地，所述尿素计量喷射控制器包括控制单元和设定值设定修改单元，所述设 定值设定修改单元、所述尿素喷头和所述NH3浓度检测装置分别与所述控制单元信号连接。较佳地，所述NH3浓度检测装置是NH3传感器。在本发明的第二方面，提供了一种上述的车用SCR系统闭环控制系统的控制方 法，其特点是，包括以下步骤(1)利用所述NH3浓度检测装置检测所在位置的NH3浓度，并将所述NH3浓度发送 至所述尿素计量喷射控制器；
(2)将所述NH3浓度与所述尿素计量喷射控制器中的设定值进行比较(a)如果所述NH3浓度低于所述设定值，所述尿素计量喷射控制器控制所述尿素喷 头加大尿素喷射量；(b)如果所述NH3浓度高于所述设定值，所述尿素计量喷射控制器控制所述尿素喷 头减少尿素喷射量。较佳地，所述尿素计量喷射控制器包括控制单元和设定值设定修 改单元，所述设 定值设定修改单元、所述尿素喷头和所述NH3浓度检测装置分别与所述控制单元信号连接， 所述设定值通过所述设定值设定修改单元进行设定修改，所述控制单元接收所述NH3浓度、 将所述NH3浓度和所述设定值进行比较并根据比较结果控制所述尿素喷头动作。较佳地，所述NH3浓度检测装置是NH3传感器。本发明的有益效果具体如下1、本发明通过NH3浓度检测装置来检测尾气中的NH3含量，并将该值与设定值进行 比较，从而尿素计量喷射控制器根据比较结果控制尿素喷头的动作，设计巧妙，结构简洁， 成本低廉，响应速度快，可有效提高尾气中NOx的转化效率，适于大规模推广应用；2、本发明的尿素计量喷射控制器中的设定值可修改，以适应各种实际情况和要 求，使用方便灵活，适于大规模推广应用。
图1是现有技术的车用SCR系统闭环控制系统的结构示意图。图2是本发明的车用SCR系统闭环控制系统的一具体实施例的结构示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参见图2所示，本发明的车用SCR系统闭环控制系统，包括SCR催化转化器、尿 素喷头1、尿素计量喷射控制器2和NH3浓度检测装置3，所述SCR催化转化器包括壳体4和 设置在所述壳体4中的串联的NOx催化转化器5与NH3催化氧化器6，所述尿素喷头1与所 述尿素计量喷射控制器2信号连接并设置在所述NOx催化转化器5的上游，所述NH3浓度 检测装置3与所述尿素计量喷射控制器2信号连接并设置在所述NOx催化转化器5与所述 NH3催化氧化器6之间。在本发明的具体实施例中，所述尿素喷头1和所述NH3浓度检测装置3均安设在 所述壳体4中。所述NH3浓度检测装置3是NH3传感器。较佳地，所述尿素计量喷射控制器2包括控制单元(未示出)和设定值设定修改 单元(未示出)，所述设定值设定修改单元、所述尿素喷头1和所述NH3浓度检测装置3分 别与所述控制单元信号连接。在本发明的具体实施例中，所述NH3传感器与所述控制单元 信号连接并设置在所述NOx催化转化器5与所述NH3催化氧化器6之间。上述的车用SCR系统闭环控制系统的控制方法，包括以下步骤(1)利用所述NH3浓度检测装置3检测所在位置的NH3浓度，并将所述NH3浓度发 送至所述尿素计量喷射控制器2 ；(2)将所述NH3浓度与所述尿素计量喷射控制器2中的设定值进行比较
(a)如果所述NH3浓度低于所述设定值，所述尿素计量喷射控制器2控制所述尿素 喷头1加大尿素喷射量； (b)如果所述NH3浓度高于所述设定值，所述尿素计量喷射控制器2控制所述尿素 喷头1减少尿素喷射量。极端情况是将尿素喷射量减少到0，即可以暂时停止喷射，以迅速 较小NH3浓度。所述NH3浓度检测装置3可以是任何合适的检测NH3浓度的装置。在本发明的具体实施例中，所述NH3浓度检测装置3是NH3传感器。设定值可以固定，即在制造所述尿素计量喷射控制器2时设定，制造好以后不能 进行更改；设定值也可以不固定，即也所述尿素计量喷射控制器2制造好以后可以随时更 改。较佳地，所述尿素计量喷射控制器2包括控制单元(未示出)和设定值设定修改单元 (未示出)，所述设定值设定修改单元、所述尿素喷头1和所述NH3浓度检测装置3分别与 所述控制单元信号连接，所述设定值通过所述设定值设定修改单元进行设定修改，所述控 制单元接收所述NH3浓度、将所述NH3浓度和所述设定值进行比较并根据比较结果控制所述 尿素喷头1动作。在本发明的具体实施例中，所述NH3传感器与所述控制单元信号连接并 设置在所述NOx催化转化器5与所述NH3催化氧化器6之间。本发明针对技术背景中提到的国外控制技术的缺点，以及为了填补国内该方面的 空白，研发了上述采用NH3浓度检测装置3的车用SCR系统闭环控制系统及相关控制方法 实现车用SCR系统闭环控制，从而降低NH3的浓度。相比已有技术，本发明的特点在于控 制更加简单，成本更低，可有效提高尾气中NOx的转化效率，并抑制NH3的泄漏。综上，本发明的车用SCR系统闭环控制系统设计巧妙，结构简洁，成本低廉，响应 速度快，可有效提高尾气中NOx的转化效率，适于大规模推广应用。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。
权利要求
一种车用SCR系统闭环控制系统，包括SCR催化转化器、尿素喷头和尿素计量喷射控制器，所述SCR催化转化器包括壳体和设置在所述壳体中的串联的NOX催化转化器与NH3催化氧化器，所述尿素喷头与所述尿素计量喷射控制器信号连接并设置在所述NOX催化转化器的上游，其特征在于，所述车用SCR系统闭环控制系统还包括NH3浓度检测装置，所述NH3浓度检测装置与所述尿素计量喷射控制器信号连接并设置在所述NOX催化转化器与所述NH3催化氧化器之间。
2.根据权利要求1所述的车用SCR系统闭环控制系统，其特征在于，所述尿素喷头和所 述NH3浓度检测装置均安设在所述壳体中。
3.根据权利要求1所述的车用SCR系统闭环控制系统，其特征在于，所述尿素计量喷射 控制器包括控制单元和设定值设定修改单元，所述设定值设定修改单元、所述尿素喷头和 所述NH3浓度检测装置分别与所述控制单元信号连接。
4.根据权利要求1所述的车用SCR系统闭环控制系统，其特征在于，所述NH3浓度检测 装置是NHJt感器。
5.一种根据权利要求1或2所述的车用SCR系统闭环控制系统的控制方法，其特征在 于，包括以下步骤(1)利用所述NH3浓度检测装置检测所在位置的NH3浓度，并将所述NH3浓度发送至所 述尿素计量喷射控制器；(2)将所述NH3浓度与所述尿素计量喷射控制器中的设定值进行比较(a)如果所述NH3浓度低于所述设定值，所述尿素计量喷射控制器控制所述尿素喷头加 大尿素喷射量；(b)如果所述NH3浓度高于所述设定值，所述尿素计量喷射控制器控制所述尿素喷头减 少尿素喷射量。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述尿素计量喷射控制器包括控制 单元和设定值设定修改单元，所述设定值设定修改单元、所述尿素喷头和所述NH3浓度检测 装置分别与所述控制单元信号连接，所述设定值通过所述设定值设定修改单元进行设定修 改，所述控制单元接收所述NH3浓度、将所述NH3浓度和所述设定值进行比较并根据比较结 果控制所述尿素喷头动作。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述NH3浓度检测装置是NH3传感器。
全文摘要
本发明涉及一种车用SCR系统闭环控制系统，包括SCR催化转化器、尿素喷头、尿素计量喷射控制器和NH3浓度检测装置，SCR催化转化器包括壳体和设置在壳体中的串联的NOx催化转化器与NH3催化氧化器，尿素喷头与尿素计量喷射控制器信号连接并设置在NOx催化转化器的上游，NH3浓度检测装置与尿素计量喷射控制器信号连接并设置在NOx催化转化器与NH3催化氧化器之间，较佳地，尿素喷头和NH3浓度检测装置均安设在壳体中，尿素计量喷射控制器包括控制单元和设定值设定修改单元，NH3浓度检测装置是NH3传感器，还提供了相关控制方法，本发明的控制系统设计巧妙，结构简洁，成本低廉，响应速度快，可有效提高尾气中NOx的转化效率，适于大规模推广应用。
文档编号F01N3/20GK101818679SQ20101010796
公开日2010年9月1日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者丰彪, 范俊岩, 郝庆军 申请人:苏州派格力减排系统有限公司