[发明专利]一种发动机后处理器尿素喷射的控制方法

权利要求书

1.一种发动机后处理器尿素喷射的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

(1)分别采集后处理器小样台架试验中气体浓度数据和发动机台架的温度数据；

(2)将步骤(1)采集的温度数据输入SCR温度模型中计算得到SCR后处理器中不同轴向位置的温度场分布；

(3)将步骤(1)采集的气体浓度数据和步骤(2)的温度场分布输入SCR化学动力学模型中计算后与发动机台架采集的每种气体成分流入催化器的量输入到气体浓度方程中，得到SCR载体计算氨存储，之后将所述SCR载体计算氨存储和SCR载体氨存储预设值进行判断，进而实现尿素的喷射控制；

步骤(2)所述SCR温度模型包括SCR温度载体变化、排气向壁面热传递模型和壁面向大气热传递模型；

步骤(3)所述SCR化学动力学模型包括氨吸附-解吸反应、标准反应、快反应、慢反应、氨气氧化反应和一氧化氮氧化反应；所述SCR化学动力学模型中的气体浓度变化＝流入催化器的气体量-催化器内反应消耗的气体量；式中，每种气体成分流入催化器的量是已知的，通过发动机台架数据采集获取，所述催化器内反应消耗的气体量根据化学动力学模型进行求解；根据不同气体浓度方程联立并通过迭代求解，得到所述SCR后处理器下游各气体成分的组成和所述SCR载体实际氨存储。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤(1)所述后处理器小样台架包括依次连接气体存储罐、气体混合单元、热交换器、催化反应器及尾气处理单元。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述热交换器和所述尾气处理单元之间还设置有排放仪。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述排放仪和所述催化反应器并联设置。

5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，步骤(1)所述气体浓度数据通过所述排放仪得到。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤(1)所述气体浓度数据包括实验前的气体浓度和试验后的气体浓度。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤(1)所述采集后处理器小样台架试验中数据还包括发动机转速、发动机扭矩、SCR后处理器上游气体浓度的输入、上一时刻尿素喷射量。

8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤(3)所述判断为若所述SCR载体计算氨存储小于SCR载体氨存储预设值，则增加尿素喷射量。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，若所述SCR载体计算氨存储大于SCR载体氨存储预设值，则减少尿素喷射量。

10.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，若所述SCR载体计算氨存储等于SCR载体氨存储预设值，则维持当前尿素喷射量不变。

11.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

(1)分别采集后处理器小样台架试验中气体浓度数据和发动机台架的温度数据；所述后处理器小样台架包括依次连接气体存储罐、气体混合单元、热交换器、催化反应器及尾气处理单元；所述热交换器和所述尾气处理单元之间还设置有排放仪；所述排放仪和所述催化反应器并联设置；所述气体浓度数据通过所述排放仪得到；所述气体浓度数据包括实验前的气体浓度和试验后的气体浓度；

(2)将步骤(1)采集的温度数据输入SCR温度模型中计算得到SCR后处理器中不同轴向位置的温度场分布；所述SCR温度模型包括SCR温度载体变化、排气向壁面热传递模型和壁面向大气热传递模型；

(3)将步骤(1)采集的气体浓度数据和步骤(2)的温度场分布输入SCR化学动力学模型中计算后与发动机台架采集的每种气体成分流入催化器的量输入到气体浓度方程中，得到SCR载体计算氨存储，之后将所述SCR载体计算氨存储和SCR载体氨存储预设值进行判断，进而实现尿素的喷射控制；所述SCR化学动力学模型包括氨吸附-解吸反应、标准反应、快反应、慢反应、氨气氧化反应和一氧化氮氧化反应；所述SCR化学动力学模型中的气体浓度变化＝流入催化器的气体量-催化器内反应消耗的气体量；式中，每种气体成分流入催化器的量是已知的，通过发动机台架数据采集获取，所述催化器内反应消耗的气体量根据化学动力学模型进行求解；根据不同气体浓度方程联立并通过迭代求解，得到所述SCR后处理器下游各气体成分的组成和所述SCR载体实际氨存储；

若所述SCR载体计算氨存储小于SCR载体氨存储预设值，则增加尿素喷射量；若所述SCR载体计算氨存储大于SCR载体氨存储预设值，则减少尿素喷射量；若所述SCR载体计算氨存储等于SCR载体氨存储预设值，则维持当前尿素喷射量不变。