CN106246301A - 一种排气温度控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气温度控制系统，包括沿排气方向设置于具有SCR处理装置的排放控制系统之前的加热装置，加热装置的供电电路中设置有一与车载控制器的信号输出端连接的开关，车载控制器的信号输入端连接有用于测量流出加热装置的排气温度的温度传感器；当SCR处理装置处于加热状态时，加热装置对排气进行加热，提高排气温度，以满足车用尿素溶液的喷射条件，提高SCR处理效率，降低氮氧化物的排放，减少尿素结晶，并且通过温度传感器与车载控制器配合形成对排气温度的闭环控制，排气温度小于阈值时，开启加热装置，不小于阈值时，关闭加热装置，从而既保证SCR处理装置高效运行，又节省了能源。本发明还公开了一种排气温度控制方法。

Description

一种排气温度控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，特别涉及一种排气温度控制系统及控制方法。

背景技术

随着排放法规的愈加严格，柴油机面临排放限值不断降低的挑战。

现有技术中，制造商通过在柴油机的排气机构中设置排放控制系统，如颗粒捕集器、氧化催化器、SCR处理装置等，SCR(Selective Catalytic Reduction)技术是消除柴油机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一，SCR处理装置根据需求定时定量地将车用尿素溶液喷射到排气气流中，然而车用尿素溶液在180℃以上才能开始进行分解，生成氨气(NH3)，氨气在催化剂的作用下与尾气中的氮氧化物(NOx)反应，达到消除柴油机尾气氮氧化物(NOx)的目的，但是当柴油机在低速、低负荷工况下运行时，由于增压器后废气的温度比较低，达不到车用尿素溶液的喷射条件，不利于SCR处理效率的充分发挥，不能有效降低氮氧化物的排放，并且车用尿素溶液喷入排气管后，如不能充分热解，也会造成其在排气管内或催化剂表面的沉积，形成尿素结晶结石，堵塞排气管，影响发动机的正常运行。

因此，如何提高排气温度，以满足车用尿素溶液的喷射条件，提高SCR处理装置的处理效率，降低氮氧化物的排放，减少尿素结晶，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种排气温度控制系统及控制方法，以达到满足车用尿素溶液的喷射条件，提高SCR处理装置的处理效率，降低氮氧化物的排放，减少尿素结晶的目的。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种排气温度控制系统，包括沿排气方向设置于具有SCR处理装置的排放控制系统之前的加热装置，所述加热装置的供电电路中设置有一与车载控制器的信号输出端连接的开关，所述车载控制器的信号输入端连接有用于测量流出所述加热装置的排气温度的温度传感器。

优选地，所述开关为继电器。

优选地，所述排放控制系统还包括颗粒捕集器，所述颗粒捕集器沿排气方向设置于所述SCR处理装置之前。

优选地，所述排气处理模块还包括氧化催化器，所述氧化催化器沿排气方向设置于所述颗粒捕集器之前。

一种排气温度控制方法，包括步骤：

1)判断SCR处理装置是否处于加热状态，如果是，则进入步骤2)，如果否，则进入步骤4)；

2)判断排气温度测量值是否小于排气温度阈值A₁，如果否，则在SCR处理装置前不对排气进行加热，如果是，则进入步骤3)；

3)判断排气流量测量值是否小于排气流量阈值B₁，如果否，则在SCR处理装置前不对排气进行加热，如果是，则在SCR处理装置前对排气进行加热；

4)判断颗粒捕集器是否处于加热状态，如果是，则进入步骤5)，如果否，则在颗粒捕集器前不对排气进行加热；

5)判断排气温度测量值是否小于排气温度阈值A₂，如果否，则在颗粒捕集器前不对排气进行加热，如果是，则进入步骤6)；

6)判断排气流量测量值是否小于排气流量阈值B₂，如果否，则在颗粒捕集器前不对排气进行加热，如果是，则在颗粒捕集器前对排气进行加热。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的排气温度控制系统，包括沿排气方向设置于具有SCR处理装置的排放控制系统之前的加热装置，加热装置的供电电路中设置有一与车载控制器的信号输出端连接的开关，车载控制器的信号输入端连接有用于测量流出加热装置的排气温度的温度传感器；通过上述系统，当SCR处理装置处于加热状态时，可通过加热装置对排气进行加热，提高排气温度，从而使其满足车用尿素溶液的喷射条件，提高SCR处理装置的处理效率，降低氮氧化物的排放，减少尿素结晶，并且通过温度传感器与车载控制器配合形成对排气温度的闭环控制，排气温度小于阈值时，开启加热装置，不小于阈值时，关闭加热装置，从而既能够保证SCR处理装置高效运行，又能够节省能源。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的排气温度控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的排气温度控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种排气温度控制系统及控制方法，以达到满足车用尿素溶液的喷射条件，提高SCR处理装置的处理效率，降低氮氧化物的排放，减少尿素结晶的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的排气温度控制系统的结构示意图。

本发明实施例提供的一种排气温度控制系统，包括沿排气方向设置于具有SCR处理装置1的排放控制系统之前的加热装置5，加热装置5的供电电路中设置有一与车载控制器7的信号输出端连接的开关6，车载控制器7的信号输入端连接有用于测量流出加热装置5的排气温度的温度传感器4。

与现有技术相比，本发明实施例提供的排气温度控制系统，当SCR处理装置1处于加热状态时，可通过加热装置5对排气进行加热，提高排气温度，从而使其满足车用尿素溶液的喷射条件，提高SCR处理装置1的处理效率，降低氮氧化物的排放，减少尿素结晶，并且通过温度传感器4与车载控制器7配合形成对排气温度的闭环控制，排气温度小于阈值时，开启加热装置5，不小于阈值时，关闭加热装置5，从而既能够保证SCR处理装置1高效运行，又能够节省能源。

在本发明实施例中，开关6为继电器。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，排放控制系统还包括颗粒捕集器2，颗粒捕集器2沿排气方向设置于SCR处理装置1之前，颗粒捕集器2用于在尾气中的颗粒物质进入大气之前将其捕捉，发动机排气流经颗粒捕集器2时，排气中的颗粒物经过拦截、扩散、重力沉降和惯性碰撞等过程被颗粒捕集器2捕集，随着工作时间的加长，颗粒捕集器2上堆积的颗粒物越来越多，不仅影响颗粒捕集器2的过滤效果，还会增加排气背压，从而影响发动机的换气和燃烧，导致功率输出降低，油耗增加，因此，需要对颗粒捕集器2进行再生，去除沉积的颗粒物，颗粒捕集器2的再生分为主动再生及被动再生两种，其中主动再生需要加热颗粒物，因此，当排放控制系统中包括颗粒捕集器2时，车载控制器7先判断颗粒捕集器2是否处于加热状态，若处于加热状态且排气温度小于阈值时，控制加热装置5对排气进行加热，以提高再生效率。

排气中除了颗粒物以及氮氧化物，还包括一氧化碳、气态烃类和液体烃类微粒等，为了对上述物质进行处理，以降低排放，在本发明实施例中，排气处理模块还包括氧化催化器3，氧化催化器3沿排气方向设置于颗粒捕集器2之前。

本发明实施例还提供了一种排气温度控制方法，请参阅图2，图2为本发明实施例提供的排气温度控制方法的流程图，包括步骤：

S1：判断SCR处理装置1是否处于加热状态，如果是，则进入步骤S2，如果否，则进入步骤S4；

S2：判断排气温度测量值是否小于排气温度阈值A₁，如果否，则在SCR处理装置1前不对排气进行加热，如果是，则进入步骤S3；

S3：判断排气流量测量值是否小于排气流量阈值B₁，如果否，则在SCR处理装置1前不对排气进行加热，如果是，则在SCR处理装置1前对排气进行加热；

S4：判断颗粒捕集器2是否处于加热状态，如果是，则进入步骤S5，如果否，则在颗粒捕集器2前不对排气进行加热；

S5：判断排气温度测量值是否小于排气温度阈值A₂，如果否，则在颗粒捕集器2前不对排气进行加热，如果是，则进入步骤S6；

S6：判断排气流量测量值是否小于排气流量阈值B₂，如果否，则在颗粒捕集器2前不对排气进行加热，如果是，则在颗粒捕集器2前对排气进行加热。

从上述内容可以看出，车载控制器7首先对SCR处理装置1是否处于加热状态进行判断，若SCR处理装置1处于加热状态，再将排气温度及排气流量与阈值进行比较，若排气温度及排气流量均小于阈值，则启动加热装置5对排气进行加热，若排气温度及排气流量中有一个不小于阈值，则关闭加热装置5；若SCR处理装置1未处于加热状态，则车载控制器7继续对颗粒捕集器2是否处于加热状态进行判断，若颗粒捕集器2处于加热状态，再将排气温度及排气流量与阈值进行比较，若排气温度及排气流量均小于阈值，则启动加热装置5对排气进行加热，若排气温度及排气流量中有一个不小于阈值，则关闭加热装置5；通过上述方法，能够有效地解决柴油机排气温度低的问题，提高SCR处理以及颗粒捕集器2再生的效率，避免尿素结晶，保证柴油机的正常运行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种排气温度控制系统，其特征在于，包括沿排气方向设置于具有SCR处理装置(1)的排放控制系统之前的加热装置(5)，所述加热装置(5)的供电电路中设置有一与车载控制器(7)的信号输出端连接的开关(6)，所述车载控制器(7)的信号输入端连接有用于测量流出所述加热装置(5)的排气温度的温度传感器(4)。

2.根据权利要求1所述的排气温度控制系统，其特征在于，所述开关(6)为继电器。

3.根据权利要求1所述的排气温度控制系统，其特征在于，所述排放控制系统还包括颗粒捕集器(2)，所述颗粒捕集器(2)沿排气方向设置于所述SCR处理装置(1)之前。

4.根据权利要求3所述的排气温度控制系统，其特征在于，所述排气处理模块还包括氧化催化器(3)，所述氧化催化器(3)沿排气方向设置于所述颗粒捕集器(2)之前。

5.一种排气温度控制方法，其特征在于，包括步骤：

1)判断SCR处理装置(1)是否处于加热状态，如果是，则进入步骤2)，如果否，则进入步骤4)；

2)判断排气温度测量值是否小于排气温度阈值A₁，如果否，则在SCR处理装置(1)前不对排气进行加热，如果是，则进入步骤3)；

3)判断排气流量测量值是否小于排气流量阈值B₁，如果否，则在SCR处理装置(1)前不对排气进行加热，如果是，则在SCR处理装置(1)前对排气进行加热；

4)判断颗粒捕集器(2)是否处于加热状态，如果是，则进入步骤5)，如果否，则在颗粒捕集器(2)前不对排气进行加热；

5)判断排气温度测量值是否小于排气温度阈值A₂，如果否，则在颗粒捕集器(2)前不对排气进行加热，如果是，则进入步骤6)；

6)判断排气流量测量值是否小于排气流量阈值B₂，如果否，则在颗粒捕集器(2)前不对排气进行加热，如果是，则在颗粒捕集器(2)前对排气进行加热。