一种全工况柴油机SCR系统闭环控制方法

摘要

本发明公开了一种全工况柴油机SCR系统闭环控制方法。本发明按照下述步骤进行：（1）建立新型的基于全工况柴油机排气温度和排气背压的SCR系统还原剂投放量的三维矩阵；（2）利用氮氧化物传感器和PID（比例-积分-微分）控制器，形成全工况柴油机SCR系统闭环的精确控制模式。本发明柴油机SCR系统闭环控制方法不仅使得柴油机工况参数的获取可以不依赖柴油机电子控制器（ECU），而且打破了目前国内外SCR系统只适用于电控柴油机的技术障碍，为装配轻、中、重型非电控柴油机的车辆提供了一个降低NOx排放的途径。

主权项

一种全工况柴油机SCR系统闭环控制方法，其特征是，按照下述步骤进行：（1）建立新型的基于全工况柴油机排气温度和排气背压的SCR系统还原剂投放量的三维矩阵；（2）利用氮氧化物传感器和PID控制器，形成全工况柴油机SCR系统闭环的精确控制模式；所述建立三维矩阵，按照下述步骤进行：（a）在标定工况下，从柴油机万有特性中获取基于排气温度和排气背压的排气流量；同时在该工况下分别建立原机排放NOx浓度、催化器目标转化率与排气温度和排气背压的对应关系；（b）依据同一标定工况下获得的柴油机的排气流量、原机排放NOx浓度和催化器目标转化率，计算SCR系统还原剂投放量；（c）在步骤（a）和步骤（b）的基础上，建立基于柴油机排气温度、排气背压和还原剂投放量的三维矩阵；所述形成SCR系统闭环控制模式，通过下述步骤实现：（a）利用温度传感器和压差传感器分别测得SCR催化器的排气背压和排气温度，温度传感器设置于排气管尾端，压差传感器分别与SCR催化器进气端和出气端连接；（b）将实测的排气温度和排气背压输入到三维矩阵中，通过插值计算得到对应的柴油机SCR系统还原剂投放量；（c）采用前、后氨/氮传感器测得SCR催化器前的NOx浓度及SCR催化器后的NOx和氨气浓度，并计算NOx实际转化效率；（d）将NOx目标转化效率和NOx实际转化效率进行比较，并通过PID控制器进行滞后补偿修正还原剂投放量。