[发明专利]尿素喷射系统及其控制方法、控制器和存储介质

说明书

本发明公开了一种尿素喷射系统的控制方法，包括以下步骤：获取排气管内的排气温度和尿素供给管路中的尿素溶液温度；当所述排气温度小于预设排温时，基于所述排气管内的排气压力，计算所述排气压力对应的尿素溶液的饱和温度；当所述尿素溶液温度小于所述饱和温度时，确定所述尿素供给管路中的尿素溶液的温度控制方式为：升高至所述饱和温度以上。本方案将尿素溶液的温度升高至排气压力对应的尿素溶液的饱和温度以上，在尿素喷射过程中，尿素溶液会产生闪急沸腾，从而改善尿素雾化效果，降低排气温度低时的尿素结晶风险。本发明还公开了一种尿素喷射系统和一种控制器以及一种存储介质。

技术领域

本发明涉及后处理技术领域，尤其涉及一种尿素喷射系统及其控制方法。

背景技术

选择性催化还原技术(SCR，Select Catalyst Reduction)是针对柴油发动机尾气排放中NOx的一项后处理工艺，在催化剂作用下，废气中的NOx和NH₃发生还原反应，生成氮气和水。催化剂涂覆在载体孔道的表面，其主要作用为降低NOx还原反应的活化能，降低NOx还原反应所需温度。通常用质量分数32.5％的尿素水溶液代替NH₃作为NH₃来源，以避免对人体产生危害。尿素水溶液被尿素喷嘴以喷雾形式喷射进入排气管中分解产生NH₃。尿素没有毒性，对环境造成的污染较小，也不会损害人类身体健康，且易于贮存，运输方便，因此在机动车SCR系统中，更多地使用尿素溶液作为NH₃来源。

尿素水溶液喷雾的蒸发分解及其与尾气的混合过程是SCR系统工作中非常重要的过程。尿素喷雾在排气中的混合直接影响排气中NH₃分布均匀性，NH₃分布均匀性对NOx的催化转化效率也是至关重要的。此外，喷雾还与SCR系统中尿素沉积物的形成有关，若尿素喷雾分解不完全，会逐渐累积在SCR系统中，并发生副反应生成尿素沉积物(即尿素结晶)，尿素沉积物会大大影响SCR系统的工作性能。在发动机处于低速低负荷下，排气温度较低，尿素雾化效果差，尿素结晶风险高。

现有的后处理控制策略中，只有在冷启动工况下，尿素供给管路才会启动发热，发动机在正常运行工况下，尿素供给管路没有对尿素进行温度控制的策略。

因此，如何改善尿素雾化效果，降低尿素结晶风险，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种尿素喷射系统的控制方法，该控制方法能够改善尿素雾化效果，降低排气温度低时的尿素结晶风险。本发明的另一个目的在于提供一种尿素喷射系统以及一种控制器和存储介质。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种尿素喷射系统的控制方法，包括以下步骤：

获取排气管内的排气温度和尿素供给管路中的尿素溶液温度；

当所述排气温度小于预设排温时，基于所述排气管内的排气压力，计算所述排气压力对应的尿素溶液的饱和温度；

当所述尿素溶液温度小于所述饱和温度时，确定所述尿素供给管路中的尿素溶液的温度控制方式为：升高至所述饱和温度以上。

本发明的工作原理如下：当排气温度小于预设排温时，尿素结晶风险增大，本方案将尿素溶液的温度升高至排气压力对应的尿素溶液的饱和温度以上，在尿素喷射过程中，尿素喷嘴内压力降低到饱和压力以下时，尿素溶液会产生闪急沸腾，气相的快速膨胀可以使尿素溶液雾化成非常细小的液滴，从而改善尿素雾化效果，降低排气温度低时的尿素结晶风险。

优选地，在获取排气管内的排气温度和尿素供给管路中的尿素溶液温度时，还获取所述排气管内的排气压力。

优选地，当所述排气温度大于等于预设排温时，输出控制指令：控制尿素喷嘴喷射尿素溶液。