CN104005824A - 一种scr排放控制系统及方法 - Google Patents

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CN104005824A CN201410227489.6A CN201410227489A CN104005824A CN 104005824 A CN104005824 A CN 104005824A CN 201410227489 A CN201410227489 A CN 201410227489A CN 104005824 A CN104005824 A CN 104005824A
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Abstract

本发明提供一种SCR排放控制系统及方法,包括:上游参数获取模块和老化修正模块。其中,上游参数获取模块包括:上游NOX获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值。上游废气温度传感器,用于检测上游未经过所述SCR箱处理的废气的温度值。上游废气质量流速获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气的质量流速值。老化修正模块,用于根据NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用本系统,可以结合发动机产生的废气的具体情况来确定SCR箱中催化剂的老化情况,根据计算得到的结果修正SCR箱中尿素的喷射量,减少尿素的多余用量和下游中尿素排放所造成的二次污染。

Description

一种SCR排放控制系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域,特别涉及一种SCR排放控制系统及方法。
背景技术
为了适应社会的快速发展,汽车等以内燃机为动力的交通工具被人们广泛的使用。但在这些交通工具在提供给人们快捷的出行条件的同时,其弊端也逐渐显现出来。
其中,废气排放就是其中一个非常重要的问题,严重影响到人们的身体健康。为此,近些年来各种有关环境保护的法律法规和排放标准的出台,对内燃机氮氧化合物NOX排放的要求越来越严格。
选择性催化氧化系统SCR,是指向发动机排出的废气喷射尿素,利用尿素分解产生氨,在催化剂的作用下氨与NOX进行反应,从而降低NOX排放。但在随着SCR系统的使用时间的增加,SCR系统会出现老化的情况。当SCR系统老化时,SCR系统中的催化剂活性降低,吸附氨的能力和还原能力变差,老化后SCR系统下游的NOx和NH3的排放都会增加。
因此,如何提出一种可以控制SCR排放的系统是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种SCR排放控制系统及方法,实现对SCR箱中废气净化处理的准确控制,解决发动机废气排放超标的问题。
一种SCR排放控制系统,包括:
上游参数获取模块和老化修正模块;
所述上游参数获取模块包括:上游NOX获取子模块、上游废气温度传感器和上游废气质量流速获取子模块;
所述上游NOX获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值;
所述上游废气温度传感器,用于检测所述上游未经过所述SCR箱处理的废气的温度值;
所述上游废气质量流速获取子模块,用于检测所述上游未经过SCR箱处理的废气的质量流速值;
所述老化修正模块,用于根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
优选地,所述老化修正模块,包括:理论喷射量计算子模块、老化修正系数子模块和老化喷射修正子模块;
所述理论喷射量计算子模块,用于根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定所述SCR箱中尿素的理论喷射量;
所述老化系数修正子模块,用于根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数;
所述老化喷射修正子模块,用于根据计算得到的所述SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
优选地,所述根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:
根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值;
根据所述当前老化影响值和历史累计老化影响值确定所述SCR箱的老化修正系数;所述历史累计老化影响值是所述当前老化影响值的历史累计值。
优选地,还包括:喷嘴堵塞修正模块和下游NOX传感器;
所述下游NOX传感器,用于实时检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值;
所述喷嘴堵塞修正模块,包括:堵塞系数计算子模块和喷射修正子模块;
所述堵塞系数计算子模块,用于根据所述下游NOX传感器检测到的NOX的含量值和所述SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,确定所述SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度,根据所述堵塞程度,确定所述SCR箱中喷嘴堵塞的修正值;
所述喷射量计算子模块,用于根据所述喷嘴堵塞的修正值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
优选地,还包括:喷射量比例积分模块;
所述喷射量比例积分模块,用于对所述尿素的目标喷射量进行比例积分,所述SCR箱按照所述比例积分后的目标喷射量进行尿素喷射。
一种SCR排放控制方法,包括:
获取上游未经过SCR箱处理的废气的温度值、废气的质量流速值和所述废气中NOX的含量值;
根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
优选地,所述根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量,具体为:
根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定所述SCR箱中尿素的理论喷射量;
根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数;
根据计算得到的所述SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
优选地,所述根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:
根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值;
根据所述当前老化影响值和历史累计老化影响值确定所述SCR箱的当前的老化修正系数;所述历史累计老化影响值是所述当前老化影响值的历史累计值。
优选地,还包括:
根据所述目标喷射量向所述废气喷射尿素;
检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值;
将所述下游废气中NOX的含量值和所述SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,确定所述SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度;
根据所述堵塞程度对应的堵塞修正值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
优选地,还包括:
对所述尿素的目标喷射量进行比例积分,按照所述比例积分后的目标喷射量进行尿素喷射。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
在本实施例中,包括:上游参数获取模块和老化修正模块。其中,上游参数获取模块包括:上游NOX获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值。上游废气温度传感器,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气的温度值。上游废气质量流速获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气的质量流速值。老化修正模块,用于根据NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用本系统,可以结合发动机产生的废气的具体情况来确定SCR箱中催化剂的老化情况,根据计算得到的结果修正SCR箱中尿素的喷射量,减少尿素的多余用量和下游中尿素排放所造成的二次污染。
附图说明
图1是本发明提供的一种SCR排放控制系统第一实施例的原理框图;
图2是本发明提供的一种SCR排放控制系统第二实施例的原理框图;
图3是本发明提供的一种SCR排放控制系统第四实施例的原理框图;
图4是本发明提供的一种SCR排放控制方法第一实施例的流程图;
图5是本发明提供的一种SCR排放控制方法第二实施例的流程图;
图6是本发明提供的一种SCR排放控制方法第三实施例的流程图;
图7是本发明提供的一种SCR排放控制方法第四实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图1,该图为本发明提供的一种SCR排放控制系统第一实施例的原理框图。
在本实施例中,包括:
上游参数获取模块10和老化修正模块20。
所述上游参数获取模块10包括:上游NOX获取子模块101、上游废气温度传感器102和上游废气质量流速获取子模块103。
所述上游NOX获取子模块101,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值;
所述上游废气温度传感器102,用于检测所述上游未经过所述SCR箱处理的废气的温度值;
所述上游废气质量流速获取子模块103,用于检测所述上游未经过SCR箱处理的废气的质量流速值;
所述老化修正模块20,用于根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
本实施例中的上游参数获取模块10中包括10:上游NOX获取子模块101、上游废气温度传感器102和上游废气质量流速获取子模块103。在具体使用时,将上游参数获取安装在汽车发动机30与SCR箱40之间,检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值。其中,上游NOX获取子模块101可以为NOX传感器,实时检测废气中的NOX含量值;也可以为连接ECU的计算单元,根据发动机的工况通过MAP表确定废气中的NOX含量值。上游废气质量流速获取子模块103可以为流速传感器或通过ECU工况计算废气质量流速的计算单元。最后,将检测到的结果值发送到老化修正模块20。
本实施例中的老化修正模块20与SCR箱40连接。根据接收到的上游参数获取模块10发送的结果值确定本次SCR箱40中尿素的目标喷射量。再根据接收到的上游废气温度传感器102的结果值计算确定SCR箱40的老化程度。其中,计算确定SCR箱40的老化程度可以优先采用历史累计温度检测方法。在得到SCR箱40的老化程度后,根据对应的老化修正值来调整SCR箱40中尿素的目标喷射量。
在本实施例中,包括:上游参数获取模块和老化修正模块。其中,上游参数获取模块包括:上游NOX获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值。上游废气温度传感器,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气的温度值。上游废气质量流速获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气的质量流速值。老化修正模块,用于根据NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用本系统,可以结合发动机产生的废气的具体情况来确定SCR箱中催化剂的老化情况,根据计算得到的结果修正SCR箱中尿素的喷射量,减少尿素的多余用量和下游中尿素排放所造成的二次污染。
参见图2,该图为本发明提供的一种SCR排放控制系统第二实施例的原理框图。
在本实施例中,所述老化修正模块20,包括:理论喷射量计算子模块201、老化修正系数子模块202和老化喷射修正子模块203。
所述理论喷射量计算子模块201,用于根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定所述SCR箱中尿素的理论喷射量。
所述老化系数修正子模块202,用于根据所述NOX的含量值和废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数。
所述老化喷射修正子模块203,用于根据所述SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
本实施例中,在老化修正模块20中包括有理论喷射量计算子模块201、老化修正系数子模块202和老化喷射修正子模块203三个子模块。
首先,由理论喷射量计算子模块201根据获取到的上游废气中NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值,结合理论公式计算SCR箱40中尿素的理论喷射量。该计算结果可以只是根据化学反映的用量来计算得到的尿素的喷射用量,不考虑SCR箱40的累积老化因素等。
在实际使用中,SCR箱40的老化因素有很多种,其中最主要的老化因素是催化剂在高温情况下使用导致的催化特性改变。发动机所排放的废气温度越高,催化剂的特性改变越大,SCR箱的老化速度越快。
因此,老化系数修正子模块202根据接收到的上游废气中的温度值确定SCR箱40的老化程度。
最后,老化喷射修正子模块203,将计算得到的SCR箱40的理论喷射量与老化修正系数相乘,得到经过老化修正的SCR箱40中尿素的目标喷射量。
在本实施例中,老化修正模块包括:理论喷射量计算子模块、老化修正系数子模块和老化喷射修正子模块。其中,理论喷射量计算子模块用于根据NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定SCR箱中尿素的理论喷射量,老化系数修正子模块用于根据NOX的含量值和废气的温度值,确定SCR箱的老化修正系数,老化喷射修正子模块用于根据SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用以上系统,可以计算得到SCR箱的老化程度,将通过老化系数来修正SCR箱中尿素的喷射量,减少尿素的多余喷射和下游中尿素排放所造成的二次污染。
本实施例为本发明提供的一种SCR排放控制系统的第三实施例。
在本实施例中,所述老化系数修正子模块202中根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:
根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值。
根据所述当前老化影响值和历史累计老化影响值确定所述SCR箱的老化修正系数。所述历史累计老化影响值是所述当前老化影响值的历史累计值。
由于SCR箱中的催化剂容易受到高温废气的影响产生老化的情况,因此可以根据实时检测得到的废气的温度值确定当前废气的当前老化影响值。该当前老化影响值是指当前废气在SCR箱中进行化学反映,对SCR箱中催化剂造成老化的影响值。
之后,老化系数修正子模块根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值。具体的,可以根据预先设置的老化影响曲线或查找老化影响值表,确定当前废气对SCR箱所造成的老化影响值。例如:
举例:如果当前废气温度为400度,则当前废气对SCR箱的老化影响值为0.2。如果当前废气温度为600度,则当前废气对SCR箱的老化影响值为0.8。
在得到当前老化影响值后,将当前老化影响值和历史累计老化影响值相加,根据相加的结果查询预先设置的表格或积分公式,确定SCR箱中的累计老化值,最后根据累计老化值确定SCR箱的老化修正系数。其中,历史累计老化影响值是SCR箱之前已经所述当前老化影响值的历史累计值。具体如下:
举例说明:如果当前老化影响值为0.8,历史累计老化值为110000.5,相加后结果为110001.3,查询上表得到老化修正系数为0.9;如果当前老化影响值为1,历史累计老化值为220000,相加后结果为220001,查询上表得到老化修正系数为0.7。
以上的表格区间可以由人工根据自身情况自行设置,也可以采用积分方式进行计算。
在本实施例中,老化系数修正子模块中根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:首先根据废气的温度值确定SCR箱的老化影响值,再根据当前老化影响值和历史累计老化影响值确定SCR箱的当前的老化修正系数。通过使用以上系统,可以结合废气的当前温度值和历史老化影响值确定SCR箱的当前老化程序,从而客观准确的确定老化修正系数,减少尿素的多余喷射和下游中尿素排放所造成的二次污染。
参见图3,该图为本发明提供的一种SCR排放控制系统第四实施例的原理框图。
本实施例中,还包括:喷嘴堵塞修正模块50和下游NOX传感器60。
所述下游NOX传感器60,用于实时检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值。
所述喷嘴堵塞修正模块50,包括:堵塞系数计算子模块501和喷射修正子模块502。
所述堵塞系数计算子模块501,用于根据所述下游NOX传感器60检测到的NOX的含量值和所述SCR箱40中尿素的目标喷射量进行比较,确定所述SCR箱40中的尿素喷嘴的堵塞程度,根据所述堵塞程度,确定所述SCR箱中喷嘴堵塞的修正值;
所述喷射量计算子模块502,用于根据所述喷嘴堵塞的修正值,确定所述SCR箱40中尿素的目标喷射量。
在得到SCR箱的尿素目标喷射量后,由SCR箱中的喷嘴按照该目标喷射量进行喷射。废气在SCR箱40中经过催化剂的催化,与尿素进行化学反应,形成环保的气体由下游排气口排出。但随着SCR箱40中尿素喷嘴使用时间的增加,在喷嘴处容易出现堵塞的情况。假设本次尿素的目标喷射量为10ml,而喷嘴的堵塞程度为20%,则本次喷嘴实际喷出的尿素量为8ml。从而导致SCR箱中废气的化学反映不是很充分,下游排放的废气出现超标的情况。
为了解决这个问题,可以在下游废气的排放管线上安装下游NOX传感器60,实时检测经过SCR箱40处理后的下游废气中NOX的含量值,将检测的结果发送给喷嘴堵塞修正模块50。
在喷嘴堵塞修正模块50中包括有堵塞系数计算子模块501和喷射修正子模块502。其中,堵塞系数计算子模块501在接收到下游NOX传感器60发送的NOX含量值后,和SCR箱40中本次尿素的目标喷射量进行比较,判断SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度。例如:本次尿素的目标喷射量为10ml,结果通过下游NOX传感器测到的结果显示,废气中NOX含量超标,相当于有20%的废气没有与尿素进行反映。因此,推断只喷射出了8ml的尿素,即喷嘴处存在20%的堵塞。
之后,根据喷嘴的堵塞程度确定SCR箱中喷嘴堵塞的修正值。具体的,可以采用公式(1-喷嘴堵塞程度值)=喷嘴堵塞的修正值。如上例中喷嘴堵塞程度为20%,则喷嘴堵塞的修正值为(1–20%)=80%(即0.8),将0.8作为喷嘴堵塞的修正值。
最后,喷射量计算子模块502在下次进行尿素喷射时,根据所述喷嘴堵塞的修正值来确定考虑喷嘴堵塞因素后的尿素目标喷射量。具体的,可以使用公式(未考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量/喷嘴堵塞修正值)=已考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量。例如:喷嘴堵塞修正值为0.8,未考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量的值为10ml,则已考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量=10/0.8=12.5ml。
在本实施例中,还包括:喷嘴堵塞修正模块和下游NOX传感器。其中,下游NOX传感器用于实时检测SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值,发送给喷嘴堵塞修正模块。而在喷嘴堵塞修正模块中,堵塞系数计算子模块用于根据下游NOX传感器检测到的NOX的含量值和SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,判断所述SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度,根据所述堵塞程度,确定所述SCR箱中喷嘴堵塞的修正值。喷射量计算子模块根据喷嘴堵塞的修正值,确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用以上系统,可以结合SCR箱中喷嘴堵塞的具体情况对尿素喷射量进行修正,保证废气进行充分的化学反映,避免因尿素喷射量不够所造成的废气排放超标的情况发生。
更为重要的是,本实施例可以使用在本发明提供的第二和第三实施例中老化修正后的尿素目标喷射量作为本实施例中的目标喷射量。由于在使用SCR箱老化修正系统进行修正时,需要减少尿素的喷射量;而使用SCR箱喷嘴堵塞修正系统进行修正时,又需要增加尿素的喷射量。因此,在现有技术中,这两种技术是无法共同使用,只能择一使用。而本实施例提出了一种将SCR箱的老化修正技术和喷嘴堵塞技术相结合的技术方案,在解决SCR箱老化修正的同时又充分考虑了喷嘴堵塞修正的问题,实现了SCR箱老化修正和喷嘴堵塞修正问题的共同解决。
本实施例为本发明提供的一种SCR排放控制系统的第五实施例。
在本实施例中,还包括:喷射量比例积分模块。
所述喷射量比例积分模块,用于对所述尿素的目标喷射量进行比例积分,所述SCR箱按照所述比例积分后的目标喷射量进行尿素喷射。
由于多种原因,在计算后得到的SCR箱中尿素的目标喷射量可能存在数值区间起伏较大等情况,因此可以安装喷射量比例积分模块。由喷射量比例积分模块对计算得到的目标喷射量进行比例积分操作,得到符合SCR箱尿素喷射要求的目标喷射量,克服计算得到的尿素目标喷射量波动的影响。
基于上述一种SCR排放控制的系统,本发明还提供了一种SCR排放控制方法,下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。
参见图4,该图为本发明提供的一种SCR排放控制方法第一实施例的流程图。
本实施例中,包括:
S101:获取上游未经过SCR箱处理的废气的温度值、废气的质量流速值和废气中NOX的含量值。
S102:根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
在本实施例中,首先实时获取到发动机所排放废气的温度值、废气的质量流速值和废气中NOX的含量值。例如,使用NOX传感器实时检测或连接ECU实时计算上游废气中的NOX含量,使用温度传感器检测废气的温度值,以及使用质量流速传感器实时检测废气的质量流速。
之后,根据检测到的废气温度值计算确定SCR箱的老化程度,根据检测到的NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值确定理论喷射量,最后根据计算得到的SCR箱老化程度和理论喷射量确定本次SCR箱中尿素的目标喷射量。其中,计算确定SCR箱的老化程度可以优先采用历史累计温度检测方法。
在本实施例中,首先获取上游未经过SCR箱处理的废气的温度值、废气的质量流速值和废气中NOX的含量值。之后根据NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用本方法,可以结合发动机产生的废气的具体情况来确定SCR箱中催化剂的老化情况,根据计算得到的结果修正SCR箱中尿素的喷射量,减少尿素的多余用量和下游中尿素排放所造成的二次污染。
参见图5,该图为本发明提供的一种SCR排放控制方法第二实施例的流程图。
本实施例中的步骤S201与本发明提供的一种SCR排放控制方法第一实施例中的步骤S101相同,在此不再重复进行介绍。
在本实施例中,所述根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量,具体为:
S202:根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值确定所述SCR箱中尿素的理论喷射量。
S203:根据废气的温度值确定所述SCR箱的老化修正系数。
S204:根据计算得到的所述SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
本实施例中,首先根据获取到的上游废气中NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,结合理论公式计算SCR箱中尿素的理论喷射量。该计算结果可以只是根据化学反映的用量来计算得到的尿素的喷射用量,不考虑SCR箱的累积老化因素等。
在实际使用中,SCR箱的老化因素有很多种,其中最主要的老化因素是催化剂在高温情况下使用导致的催化特性改变。发动机所排放的废气温度越高,催化剂的特性改变越大,SCR箱的老化速度越快。
因此,可以实时检测到的上游废气中的温度值,根据温度值确定SCR箱的老化程度。最后,将计算得到的SCR箱的理论喷射量与老化修正系数相乘,得到经过老化修正的SCR箱中尿素的目标喷射量。
在本实施例中,根据废气的NOX的含量值、温度值和质量流速值确定SCR箱中尿素的目标喷射量,具体为:首先根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定SCR箱中尿素的理论喷射量,之后根据废气的温度值,确定SCR箱的老化修正系数,最后根据计算得到的SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用以上方法,可以计算得到SCR箱的老化程度,将通过老化系数来修正SCR箱中尿素的喷射量,减少尿素的多余喷射和下游中尿素排放所造成的二次污染。
参见图6,该图为本发明提供的一种SCR排放控制方法第三实施例的流程图。
本实施例中的步骤S301、S302和S305与本发明提供的一种SCR排放控制方法第二实施例中的步骤S201、S202和S204相同,在此不再重复进行介绍。
在本实施例中,所述根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:
S303:根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值。
S304:根据所述当前老化影响值和历史累计老化影响值确定所述SCR箱的老化修正系数;所述历史累计老化影响值是所述当前老化影响值的历史累计值。
由于SCR箱中的催化剂容易受到高温废气的影响产生老化的情况,因此可以根据实时检测得到的废气的温度值确定当前废气的当前老化影响值。该当前老化影响值是指当前废气在SCR箱中进行化学反映,对SCR箱中催化剂造成老化的影响值。
之后,根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值。具体的,可以根据预先设置的老化影响曲线或查找老化影响值表,确定当前废气对SCR箱所造成的老化影响值。例如:
举例:如果当前废气温度为400度,则当前废气对SCR箱的老化影响值为0.2。如果当前废气温度为600度,则当前废气对SCR箱的老化影响值为0.8。
在得到当前老化影响值后,将当前老化影响值和历史累计老化影响值相加,根据相加的结果查询预先设置的表格或积分公式,确定SCR箱中的累计老化值,最后根据累计老化值确定SCR箱的老化修正系数。其中,历史累计老化影响值是SCR箱之前已经所述当前老化影响值的历史累计值。具体如下:
举例说明:如果当前老化影响值为0.8,历史累计老化值为110000.5,相加后结果为110001.3,查询上表得到老化修正系数为0.9;如果当前老化影响值为1,历史累计老化值为220000,相加后结果为220001,查询上表得到老化修正系数为0.7。
以上的表格区间可以由人工根据自身情况自行设置,也可以采用积分方式进行计算。
在本实施例中,所述根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:首先根据废气的温度值确定SCR箱的当前老化影响值,再根据当前老化影响值和历史累计老化影响值确定SCR箱的当前的老化修正系数。通过使用以上方法,可以结合废气的当前温度值和历史老化影响值确定SCR箱的当前老化程序,从而客观准确的确定老化修正系数,减少尿素的多余喷射和下游中尿素排放所造成的二次污染。
参见图7,该图为本发明提供的一种SCR排放控制方法第四实施例的流程图。
本实施例中的步骤S401-S405与本发明提供的一种SCR排放控制方法第二实施例中的步骤S301-S305相同,在此不再重复进行介绍。
在本实施例中,还包括:
S406:根据所述目标喷射量向所述废气喷射尿素。
S407:检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值。
S408:将所述下游废气中NOX的含量值和所述SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,确定所述SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度。
S409:根据所述堵塞程度对应的堵塞修正值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
在得到SCR箱的尿素目标喷射量后,由SCR箱中的喷嘴按照该目标喷射量进行喷射。废气在SCR箱中经过催化剂的催化,与尿素进行化学反应,形成环保的气体由下游排气口排出。但随着SCR箱中尿素喷嘴使用时间的增加,在喷嘴处容易出现堵塞的情况。假设本次尿素的目标喷射量为10ml,而喷嘴的堵塞程度为20%,则本次喷嘴实际喷出的尿素量为8ml。从而导致SCR箱中废气的化学反映不是很充分,下游排放的废气出现超标的情况。
为了解决这个问题,可以实时检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值。
之后在接收到下游检测到的NOX含量值后,和SCR箱中本次尿素的目标喷射量进行比较,计算确定SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度。例如:本次尿素的目标喷射量为10ml,结果通过下游NOX传感器测到的结果显示,废气中NOX含量超标,相当于有20%的废气没有与尿素进行反映。因此,推断只喷射出了8ml的尿素,即喷嘴处存在20%的堵塞。
之后,根据喷嘴的堵塞程度确定SCR箱中喷嘴堵塞的修正值。具体的,可以采用公式(1-喷嘴堵塞程度值)=喷嘴堵塞的修正值。如上例中喷嘴堵塞程度为20%,则喷嘴堵塞的修正值为(1–20%)=80%(即0.8),将0.8作为喷嘴堵塞的修正值。
最后,在下次进行尿素喷射时,根据所述喷嘴堵塞的修正值来确定考虑到喷嘴堵塞因素后的尿素目标喷射量。具体的,可以使用公式(未考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量/喷嘴堵塞修正值)=已考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量。例如:喷嘴堵塞修正值为0.8,未考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量的值为10ml,则已考虑喷嘴堵塞因素的目标喷射量=10/0.8=12.5ml。
在本实施例中,还可以包括:
由于多种原因,在计算后得到的SCR箱中尿素的目标喷射量可能存在数值区间起伏较大等情况,因此可以对计算得到的目标喷射量进行比例积分操作,得到符合SCR箱尿素喷射要求的目标喷射量,克服计算得到的尿素目标喷射量波动的影响。其中,比例积分的操作可以在
在本实施例中,还包括:根据目标喷射量向废气喷射尿素,之后检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值,并将下游废气中NOX的含量值和SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,确定SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度。最后,根据堵塞程度对应的堵塞修正值,确定SCR箱中尿素的目标喷射量。通过使用以上方法,可以结合SCR箱中喷嘴堵塞的具体情况对尿素喷射量进行修正,保证废气进行充分的化学反映,避免因尿素喷射量不够所造成的废气排放超标的情况发生。
更为重要的是,本实施例可以使用在本发明提供的一种SCR排放控制方法第二和第三实施例中老化修正后的尿素目标喷射量作为本实施例中的目标喷射量。由于在使用SCR箱老化修正系统进行修正时,需要减少尿素的喷射量;而使用SCR箱喷嘴堵塞修正系统进行修正时,又需要增加尿素的喷射量。因此,在现有技术中,这两种技术是无法共同使用,只能择一使用。而本实施例提出了一种将SCR箱的老化修正技术和喷嘴堵塞技术相结合的技术方案,在解决SCR箱老化修正的同时又充分考虑了喷嘴堵塞修正的问题,实现了SCR箱老化修正和喷嘴堵塞修正问题的共同解决。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种SCR排放控制系统,其特征在于,包括:
上游参数获取模块和老化修正模块;
所述上游参数获取模块包括:上游NOX获取子模块、上游废气温度传感器和上游废气质量流速获取子模块;
所述上游NOX获取子模块,用于检测上游未经过SCR箱处理的废气中NOX的含量值;
所述上游废气温度传感器,用于检测所述上游未经过所述SCR箱处理的废气的温度值;
所述上游废气质量流速获取子模块,用于检测所述上游未经过SCR箱处理的废气的质量流速值;
所述老化修正模块,用于根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述老化修正模块,包括:理论喷射量计算子模块、老化修正系数子模块和老化喷射修正子模块;
所述理论喷射量计算子模块,用于根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定所述SCR箱中尿素的理论喷射量;
所述老化系数修正子模块,用于根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数;
所述老化喷射修正子模块,用于根据计算得到的所述SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:
根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值;
根据所述当前老化影响值和历史累计老化影响值确定所述SCR箱的老化修正系数;所述历史累计老化影响值是所述当前老化影响值的历史累计值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统,其特征在于,还包括:喷嘴堵塞修正模块和下游NOX传感器;
所述下游NOX传感器,用于实时检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值;
所述喷嘴堵塞修正模块,包括:堵塞系数计算子模块和喷射修正子模块;
所述堵塞系数计算子模块,用于根据所述下游NOX传感器检测到的NOX的含量值和所述SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,确定所述SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度,根据所述堵塞程度,确定所述SCR箱中喷嘴堵塞的修正值;
所述喷射量计算子模块,用于根据所述喷嘴堵塞的修正值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
5.根据权利要求1-3任一项所述的系统,其特征在于,还包括:喷射量比例积分模块;
所述喷射量比例积分模块,用于对所述尿素的目标喷射量进行比例积分,所述SCR箱按照所述比例积分后的目标喷射量进行尿素喷射。
6.一种SCR排放控制方法,其特征在于,包括:
获取上游未经过SCR箱处理的废气的温度值、废气的质量流速值和所述废气中NOX的含量值;
根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流速值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量,具体为:
根据所述NOX的含量值、废气的温度值和废气的质量流量值确定所述SCR箱中尿素的理论喷射量;
根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数;
根据计算得到的所述SCR箱的理论喷射量和老化修正系数确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据废气的温度值,确定所述SCR箱的老化修正系数,具体为:
根据所述废气的温度值确定所述SCR箱的当前老化影响值;
根据所述当前老化影响值和历史累计老化影响值确定所述SCR箱的当前的老化修正系数;所述历史累计老化影响值是所述当前老化影响值的历史累计值。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述目标喷射量向所述废气喷射尿素;
检测经过SCR箱处理后的下游废气中NOX的含量值;
将所述下游废气中NOX的含量值和所述SCR箱中尿素的目标喷射量进行比较,确定所述SCR箱中的尿素喷嘴的堵塞程度;
根据所述堵塞程度对应的堵塞修正值,确定所述SCR箱中尿素的目标喷射量。
10.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
对所述尿素的目标喷射量进行比例积分,按照所述比例积分后的目标喷射量进行尿素喷射。
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