[发明专利]一种车用尿素水解SCR系统及其控制方法

权利要求书

1.一种车用尿素水解SCR系统，其特征在于，包括单片机以及分别与单片机连接的上游温度传感器(21)、下游温度传感器(22)、水解室压力传感器(23)、水解室温度传感器(24)、水解室液位传感器(25)、水解室密度传感器(26)、尿素箱密度传感器(27)、尿素注入计量泵(31)、尿素回流计量泵(32)、氨气出口计量阀(33)、整车电子控制单元。

2.如权利要求1所述的车用尿素水解SCR系统，其特征在于，所述的单片机通过脉冲宽度调制模块(13)与尿素注入计量泵(31)、尿素回流计量泵(32)、氨气出口计量阀(33)相连接；所述的单片机通过模拟信号/数字信号模块(12)与上游温度传感器(21)、下游温度传感器(22)、水解室压力传感器(23)、水解室温度传感器(24)、水解室液位传感器(25)、水解室密度传感器(26)、尿素箱密度传感器(27)相连接；所述的单片机通过控制器局域网络通讯模块(11)与整车电子控制单元进行通信连接。

3.如权利要求1所述的车用尿素水解SCR系统的控制方法，其特征在于，该方法是基于发动机MAP图的动态两级控制，所述的发动机MAP图通过对该车用尿素水解SCR系统的发动机进行性能试验测得的数据进行优化而得到；所述的动态两级控制方法，第一级是通过调节氨气出口计量阀(33)对氨气的供给进行控制，第二级是通过调节尿素注入计量泵(31)和尿素回流计量泵(32)来对尿素的供给进行控制。

4.如权利要求3所述的车用尿素水解SCR系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、所述的单片机首先根据整车电子控制单元传递来的发动机转速、发动机转矩百分比，查看发动机静态MAP图得到排气中的NOx浓度、排气量和排气温度，从而计算出NOx的摩尔流量；并根据催化剂转化效率、催化剂载体温度、空速对氨气基本需求量进行修正，得到每个发动机循环中NH₃需求的质量流量，并调整氨气出口计量阀(33)开度；

B、所述的单片机通过水解室压力传感器(23)、水解室温度传感器(24)、水解室密度传感器(26)分别测定出水解室内的尿素温度、尿素密度、尿素压力，据此计算出水解室内尿素溶液的质量浓度；

C、所述的单片机根据尿素溶液实时质量浓度和水解室内的液面高度，计算得到NH₃生成的质量流量，与步骤A中计算得到的NH₃需求质量流量相对比，根据结果来调节尿素注入计量泵(31)或尿素回流计量泵(32)开度。

5.如权利要求4所述的车用尿素水解SCR系统的控制方法，其特征在于，步骤A所述的NH₃需求质量流量的计算公式如下：

QNH3=(0.9×17×AB×10-6)×θ/29]]>

其中：A为单位时间内柴油机尾气的质量，B为NOx的排放值，θ为催化器的转化效率。

6.如权利要求4所述的车用尿素水解SCR系统的控制方法，其特征在于，步骤C所述的NH₃生成的质量流量的计算公式如下：

其中：Q_NH3为NH₃需求质量流量；w为尿素溶液质量浓度。