CN109339911B - 一种改善scr尿素结晶或转换效率下降的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法，根据原排NOx完全转换成氨质量流量限制最终氨质量流量得到最终修正氨质量流量，再根据最终修正氨质量流量输出控制信号以控制最终尿素喷射量，取得最终修正氨质量流量包括步骤如下，S1、最终氨质量流量除以原排NOx完全转换成氨质量流量得到过量系数；S2、根据预设的最大值和最小值对过量系数进行限制得到限制过量系数；S3、限制过量系数乘以原排NOx完全转换成氨质量流量得到最终修正氨质量流量。本发明还公开了一种与所述方法对应的改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制系统。本发明能对最终尿素喷射量的大小进行限制、防止SCR尿素结晶或转换效率下降。

Description

一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机后处理SCR技术领域，更具体地说，它涉及一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法及系统。
背景技术
SCR为选择性催化还原技术的简称，SCR是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。
SCR后处理设备是尿素喷射进载体，通过吸附氨对NOx排放物进行反应处理。如何准确计算尿素喷射量是SCR的核心，当然在控制逻辑中，首先必须计算出氨质量流量。根据发动机原排NOX值100％转换成NH3质量流量时得到原排NOx完全转换成氨质量流量E，实际情况是，喷射的NH3并不一定100％的转换，有一部分逃逸和氧化等，考虑了实际转换效率因素得到的是原排转换氨质量流量A。
目前主流后处理SCR计算氨质量流量的方法如图1所示，发动机原排NOx转换氨质量流量A为基本量，考虑到氨储的影响，根据目标氨储量B-模型氨储量C的质量偏差查询补偿时间脉普表，在补偿时间D内进行补偿得到氨质量偏差补偿量，基本量和氨质量偏差补偿量两者之和是最终氨质量流量H。
传统方法存在以下问题：在实际使用中，目标氨储量B-模型氨储量C的质量偏差过大，补偿时间D不合理的情况下，会造成最终氨质量流量H过大或过小，过大时会造成尿素结晶，过小时会造成NOx转换效率下降，影响后处理部件正常运行，将带来排放超标或失效的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供了一种能对最终尿素喷射量的大小进行限制、防止SCR尿素结晶或转换效率下降的改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法。
本发明的目的二是提供了一种能对最终氨质量流量的大小进行限制、防止SCR尿素结晶或转换效率下降的改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制系统。
为了实现上述目的一，本发明提供了一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法，根据原排NOx完全转换成氨质量流量限制最终氨质量流量得到最终修正氨质量流量，再根据所述最终修正氨质量流量输出控制信号以控制最终尿素喷射量，取得所述最终修正氨质量流量包括步骤如下，
S1、最终氨质量流量除以原排NOx完全转换成氨质量流量得到过量系数；
S2、根据预设的最大值和最小值对过量系数进行限制得到限制过量系数；
S3、限制过量系数乘以原排NOx完全转换成氨质量流量得到最终修正氨质量流量。
作为进一步地改进，在步骤S2中，若所述过量系数大于所述最大值，则所述限制过量系数等于所述最大值；若所述过量系数小于所述最小值，则所述限制过量系数等于所述最小值；否则所述限制过量系数等于所述过量系数。
进一步地，在步骤S2中，所述的最大值为1.1～1.2，所述的最小值为0.8～0.9。
为了实现上述目的二，本发明提供了一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制系统，包括依次连接的存储单元、逻辑运算单元、输出单元；所述的存储单元用于保存补偿时间脉普表；所述的逻辑运算单元用于根据目标氨储量-模型氨储量的偏差从存储单元中查得对应的补偿时间，并根据所述偏差、补偿时间、原排NOx转换氨质量流量计算得到最终氨质量流量，再根据所述原排NOx完全转换成氨质量流量、最大值、最小值计算得到最终修正氨质量流量，然后将所述最终修正氨质量流量发送至输出单元；所述的输出单元用于根据所述的最终修正氨质量流量输出控制信号以控制最终尿素喷射量。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：通过根据原排NOx完全转换成氨质量流量、最大值、最小值来限制最终氨质量流量得到最终修正氨质量流量，并根据最终修正氨质量流量控制最终尿素喷射量，能对最终尿素喷射量的最大值和最小值进行限制、防止出现最终尿素喷射量过大而造成SCR尿素结晶，或者最终尿素喷射量过小而造成转换效率下降，增强SCR系统稳定性，保证排放水平正常，保证发动机性能，保证发动机整个生命周期的排放性能达标。
附图说明
图1为传统技术的方框图；
图2为本发明的方框图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-2，一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法，根据原排NOx完全转换成氨质量流量E限制最终氨质量流量H得到最终修正氨质量流量K，再根据最终修正氨质量流量K输出控制信号以控制最终尿素喷射量，取得最终修正氨质量流量K包括步骤如下，
S1、最终氨质量流量H除以原排NOx完全转换成氨质量流量E得到过量系数F；
S2、根据预设的最大值和最小值对过量系数F进行限制得到限制过量系数；
S3、限制过量系数乘以原排NOx完全转换成氨质量流量E得到最终修正氨质量流量K。
在步骤S2中，若过量系数F大于最大值，则限制过量系数等于最大值；若过量系数F小于最小值，则限制过量系数等于最小值；否则限制过量系数等于过量系数F；最大值、最小值之间的范围大小会影响最终尿素喷射量的精度，范围过大会影响改善SCR尿素结晶或转换效率下降的效果，范围过小会不能反映实际工况而导成最终尿素喷射量的精度差，在本实施例中，最大值为1.1～1.2，最小值为0.8～0.9，作为优选，最大值为1.2，最小值为0.8，既能改善SCR尿素结晶或转换效率下降，又能最大程度地反映实际工况，保证最终尿素喷射量的精度。
一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制系统，包括依次连接的存储单元、逻辑运算单元、输出单元；存储单元用于保存补偿时间脉普表；逻辑运算单元用于根据目标氨储量B-模型氨储量C的偏差从存储单元中查得对应的补偿时间D，并根据偏差、补偿时间D、原排NOx转换氨质量流量A计算得到最终氨质量流量H，再根据原排NOx完全转换成氨质量流量E、最大值、最小值计算得到最终修正氨质量流量K，然后将最终修正氨质量流量K发送至输出单元；输出单元用于根据最终修正氨质量流量K输出控制信号以控制最终尿素喷射量。
本发明通过根据原排NOx完全转换成氨质量流量E、最大值、最小值来限制最终氨质量流量H得到最终修正氨质量流量K，并根据最终修正氨质量流量K控制最终尿素喷射量，能对最终尿素喷射量的最大值和最小值进行限制、防止出现最终尿素喷射量过大而造成SCR尿素结晶，或者最终尿素喷射量过小而造成转换效率下降，增强SCR系统稳定性，保证排放水平正常，保证发动机性能，保证发动机整个生命周期的排放性能达标。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法，其特征在于：根据原排NOx完全转换成氨质量流量(E)限制最终氨质量流量(H)得到最终修正氨质量流量(K)，再根据所述最终修正氨质量流量(K)输出控制信号以控制最终尿素喷射量，取得所述最终修正氨质量流量(K)包括步骤如下，
S1、最终氨质量流量(H)除以原排NOx完全转换成氨质量流量(E)得到过量系数(F)；
S2、根据预设的最大值和最小值对过量系数(F)进行限制得到限制过量系数；
S3、限制过量系数乘以原排NOx完全转换成氨质量流量(E)得到最终修正氨质量流量(K)；
其中，原排NOx完全转换成氨质量流量(E)为根据原排NOx值100％转换成NH3质量流量时所需要的氨质量流量；最终氨质量流量(H)为原排NOx转换氨质量流量(A)考虑到氨储的影响经过补偿后得到的氨质量流量，原排NOx转换氨质量流量(A)为根据原排NOx值考虑了NH3的实际转换效率得到的氨质量流量。
2.根据权利要求1所述的一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，若所述过量系数(F)大于所述最大值，则所述限制过量系数等于所述最大值；若所述过量系数(F)小于所述最小值，则所述限制过量系数等于所述最小值；否则所述限制过量系数等于所述过量系数(F)。
3.根据权利要求1所述的一种改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，所述的最大值为1.1～1.2，所述的最小值为0.8～0.9。
4.一种实现权利要求1或2或3所述改善SCR尿素结晶或转换效率下降的控制方法的系统，其特征在于：包括依次连接的存储单元、逻辑运算单元、输出单元；所述的存储单元用于保存补偿时间脉谱 表；所述的逻辑运算单元用于根据目标氨储量(B)-模型氨储量(C)的偏差从存储单元中查得对应的补偿时间(D)，并根据所述偏差、补偿时间(D)、原排NOx转换氨质量流量(A)计算得到最终氨质量流量(H)，再根据所述原排NOx完全转换成氨质量流量(E)、最大值、最小值计算得到最终修正氨质量流量(K)，然后将所述最终修正氨质量流量(K)发送至输出单元；所述的输出单元用于根据所述的最终修正氨质量流量(K)输出控制信号以控制最终尿素喷射量。
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