[发明专利]一种尿素喷射量的控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种尿素喷射量的控制方法和系统。

背景技术

目前，国内外柴油机后处理的技术可分为两类：

一是SCR开环控制，需要大量的标定工作，且受外界因素影响较大。

开环控制系统调整SCR尿素喷射量的准确程度受后处理系统技术情况和控制程序及数据的限制。由于应用开环控制方式的控制系统所执行的程序及控制数据时按照技术状况最好的样机的测试结果制定的，因此如果实际使用的发动机的技术状况和样机不一样，而尿素喷射量仍按制造厂家固化在ROM中的控制数据调整的话，实际调整的结果可能不是该发动机目前情况的理想调整。另外开环系统无法将影响尿素喷射量的其它控制参数一一兼顾，因此很难达到准确的控制。

二是基于NOX传感器的SCR闭环控制。

采用闭环控制系统能够根据发动机技术状况的变化程度进行相应的补偿，缩小这种变化所带来的控制差异。闭环控制系统能根据控制结果的变化，相应调整输出控制量值的大小，从而实现较好的控制效果。

现有基于NO_X传感器的SCR闭环控制系统如图1所示，SCR催化器包括壳体5、设置在壳体5中串联的NO_X催化转化器3和NH₃催化氧化器4。尿素喷嘴1设置在壳体5中并位于NO_X催化转化器3的上游，NO_X传感器6设置在壳体5中并位于NH₃催化氧化器4的下游，尿素喷嘴1和NO_X传感器6分别与控制器2连接。尿素喷嘴1喷出尿素溶液，受热分解出NH₃，氨气在SCR催化剂的作用下与NO_X发生反应，生成氮气和水，从而达到净化NO_X的目的。若尿素喷射量大，会使排气中的NH₃增多，喷射量过小，则NO_X不能充分净化，因此现有基于NO_X传感器的SCR闭环控制系统直接利用NO_X传感器测量排气中的NO_X含量，以修正尿素喷射量。

由于NO_X传感器响应时间较长，不利于及时调整控制参数，且NO_X传感器价格昂贵。

当尿素溶液不达标准，就会导致尿素喷射量不准确，从而使得NOx不达标污染大气及氨气泄露污染大气的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种尿素喷射量的控制方法和系统，克服由于尿素水溶液不达标准导致尿素喷射量不准确，NOX不达标污染大气及氨气泄露污染大气的现象。

本发明提供一种尿素喷射量的控制方法，所述方法包括：

确定当前尿素溶液的浓度；

将所述当前尿素溶液的浓度与标准尿素溶液的浓度比较，得到修正系数；

根据所述修正系数和当前尿素的需求量，计算得到修正后的尿素喷射量；

根据所述修正后的尿素喷射量控制尿素喷射系统喷射尿素。

优选地，所述控制喷射系统喷射尿素的步骤，具体为控制调节尿素喷嘴的通电时间和周期。

优选地，所述确定当前尿素溶液的浓度的步骤包括：

超声波收发器产生超声波；

处理器内的定时器开始定时；

经过时间t，所述超声波收发器接收到反射器反射的超声波；

根据尿素箱的长度L计算出传播速度ν；

由浓度函数C＝f(ν，T)，根据速度、温度与尿素浓度对应表，得出当前尿素的浓度；

其中，T是温度和ν速度。

优选地，确定所述当前尿素的需求量，具体包括：

根据当前工况和NOx传感器修正信号确定原始NOx排放量；

根据化学方程计算需要的NH3量；

根据NOx的转换效率计算应加入的氨气总量；

根据氨气量确定当前尿素的需求量。

本发明还提供一种尿素喷射量的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

第一计算单元，用于确定尿素箱尿素浓度；

修正系数确定单元，用于将所述当前尿素溶液的浓度与标准尿素溶液的浓度比较，得到修正系数；

第二计算单元，用于根据所述修正系数和当前尿素的需求量，计算得到修正后的尿素喷射量；

控制单元，用于根据所述修正后的尿素喷射量，控制尿素喷射系统喷射尿素。

优选地，所述控制单元具体控制调节尿素喷嘴的通电时间和周期。