專利名稱：車用scr系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)及相關(guān)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制技術(shù)領(lǐng) 域，具體是指一種車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)及相關(guān)控制方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)外關(guān)于車輛尾氣后處理的成熟技術(shù)可分為兩類1、SCR系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制其缺點(diǎn)在于需要大量的標(biāo)定工作，花費(fèi)大量人力物力，且其 控制精度受外界因素影響較大，很難進(jìn)一步提高；2、N0x傳感器閉環(huán)控制；如圖1所示，SCR催化轉(zhuǎn)化器包括殼體11和設(shè)置在殼體11 中的串聯(lián)的NOx催化轉(zhuǎn)化器12與NH3催化氧化器13，尿素噴頭14設(shè)置在殼體11中并位于 NOx催化轉(zhuǎn)化器12的上游，NOx傳感器15設(shè)置在殼體11中并位于NH3催化氧化器13的下 游，尿素噴頭14和NOx傳感器15分別與尿素計(jì)量噴射控制器16信號(hào)連接，尿素噴頭14噴 出尿素(主要是NH3)，NH3經(jīng)過(guò)NOx催化轉(zhuǎn)化器12反應(yīng)，形成氮?dú)夂退?，在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中， 尿素的噴入量過(guò)少，則達(dá)不到應(yīng)有的處理水平，尿素的噴入量過(guò)多，則會(huì)使多余的氨氣排入 大氣，導(dǎo)致新的污染，因此，通過(guò)利用NOx傳感器15直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的NOx含量，對(duì) 尿素噴射系統(tǒng)進(jìn)行控制，但是價(jià)格昂貴，響應(yīng)相對(duì)較慢。因此，需要一種車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其成本低廉，響應(yīng)速度快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制 系統(tǒng)及相關(guān)控制方法，該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本低廉，響應(yīng)速度快，可有效提高 尾氣中NOx的轉(zhuǎn)化效率，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系 統(tǒng)，包括SCR催化轉(zhuǎn)化器、尿素噴頭和尿素計(jì)量噴射控制器，所述SCR催化轉(zhuǎn)化器包括殼體 和設(shè)置在所述殼體中的串聯(lián)的NOx催化轉(zhuǎn)化器與NH3催化氧化器，所述尿素噴頭與所述尿 素計(jì)量噴射控制器信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOx催化轉(zhuǎn)化器的上游，其特點(diǎn)是，所述車用SCR 系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)還包括NH3濃度檢測(cè)裝置，所述NH3濃度檢測(cè)裝置與所述尿素計(jì)量噴射控 制器信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOx催化轉(zhuǎn)化器與所述NH3催化氧化器之間。較佳地，所述尿素噴頭和所述NH3濃度檢測(cè)裝置均安設(shè)在所述殼體中。較佳地，所述尿素計(jì)量噴射控制器包括控制單元和設(shè)定值設(shè)定修改單元，所述設(shè) 定值設(shè)定修改單元、所述尿素噴頭和所述NH3濃度檢測(cè)裝置分別與所述控制單元信號(hào)連接。較佳地，所述NH3濃度檢測(cè)裝置是NH3傳感器。在本發(fā)明的第二方面，提供了一種上述的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方 法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟(1)利用所述NH3濃度檢測(cè)裝置檢測(cè)所在位置的NH3濃度，并將所述NH3濃度發(fā)送 至所述尿素計(jì)量噴射控制器；
(2)將所述NH3濃度與所述尿素計(jì)量噴射控制器中的設(shè)定值進(jìn)行比較(a)如果所述NH3濃度低于所述設(shè)定值，所述尿素計(jì)量噴射控制器控制所述尿素噴 頭加大尿素噴射量；(b)如果所述NH3濃度高于所述設(shè)定值，所述尿素計(jì)量噴射控制器控制所述尿素噴 頭減少尿素噴射量。較佳地，所述尿素計(jì)量噴射控制器包括控制單元和設(shè)定值設(shè)定修 改單元，所述設(shè) 定值設(shè)定修改單元、所述尿素噴頭和所述NH3濃度檢測(cè)裝置分別與所述控制單元信號(hào)連接， 所述設(shè)定值通過(guò)所述設(shè)定值設(shè)定修改單元進(jìn)行設(shè)定修改，所述控制單元接收所述NH3濃度、 將所述NH3濃度和所述設(shè)定值進(jìn)行比較并根據(jù)比較結(jié)果控制所述尿素噴頭動(dòng)作。較佳地，所述NH3濃度檢測(cè)裝置是NH3傳感器。本發(fā)明的有益效果具體如下1、本發(fā)明通過(guò)NH3濃度檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)尾氣中的NH3含量，并將該值與設(shè)定值進(jìn)行 比較，從而尿素計(jì)量噴射控制器根據(jù)比較結(jié)果控制尿素噴頭的動(dòng)作，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔， 成本低廉，響應(yīng)速度快，可有效提高尾氣中NOx的轉(zhuǎn)化效率，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用；2、本發(fā)明的尿素計(jì)量噴射控制器中的設(shè)定值可修改，以適應(yīng)各種實(shí)際情況和要 求，使用方便靈活，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括SCR催化轉(zhuǎn)化器、尿 素噴頭1、尿素計(jì)量噴射控制器2和NH3濃度檢測(cè)裝置3，所述SCR催化轉(zhuǎn)化器包括殼體4和 設(shè)置在所述殼體4中的串聯(lián)的NOx催化轉(zhuǎn)化器5與NH3催化氧化器6，所述尿素噴頭1與所 述尿素計(jì)量噴射控制器2信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOx催化轉(zhuǎn)化器5的上游，所述NH3濃度 檢測(cè)裝置3與所述尿素計(jì)量噴射控制器2信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOx催化轉(zhuǎn)化器5與所述 NH3催化氧化器6之間。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述尿素噴頭1和所述NH3濃度檢測(cè)裝置3均安設(shè)在 所述殼體4中。所述NH3濃度檢測(cè)裝置3是NH3傳感器。較佳地，所述尿素計(jì)量噴射控制器2包括控制單元(未示出)和設(shè)定值設(shè)定修改 單元(未示出)，所述設(shè)定值設(shè)定修改單元、所述尿素噴頭1和所述NH3濃度檢測(cè)裝置3分 別與所述控制單元信號(hào)連接。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述NH3傳感器與所述控制單元 信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOx催化轉(zhuǎn)化器5與所述NH3催化氧化器6之間。上述的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟(1)利用所述NH3濃度檢測(cè)裝置3檢測(cè)所在位置的NH3濃度，并將所述NH3濃度發(fā) 送至所述尿素計(jì)量噴射控制器2 ；(2)將所述NH3濃度與所述尿素計(jì)量噴射控制器2中的設(shè)定值進(jìn)行比較
(a)如果所述NH3濃度低于所述設(shè)定值，所述尿素計(jì)量噴射控制器2控制所述尿素 噴頭1加大尿素噴射量； (b)如果所述NH3濃度高于所述設(shè)定值，所述尿素計(jì)量噴射控制器2控制所述尿素 噴頭1減少尿素噴射量。極端情況是將尿素噴射量減少到0，即可以暫時(shí)停止噴射，以迅速 較小NH3濃度。所述NH3濃度檢測(cè)裝置3可以是任何合適的檢測(cè)NH3濃度的裝置。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述NH3濃度檢測(cè)裝置3是NH3傳感器。設(shè)定值可以固定，即在制造所述尿素計(jì)量噴射控制器2時(shí)設(shè)定，制造好以后不能 進(jìn)行更改；設(shè)定值也可以不固定，即也所述尿素計(jì)量噴射控制器2制造好以后可以隨時(shí)更 改。較佳地，所述尿素計(jì)量噴射控制器2包括控制單元(未示出)和設(shè)定值設(shè)定修改單元 (未示出)，所述設(shè)定值設(shè)定修改單元、所述尿素噴頭1和所述NH3濃度檢測(cè)裝置3分別與 所述控制單元信號(hào)連接，所述設(shè)定值通過(guò)所述設(shè)定值設(shè)定修改單元進(jìn)行設(shè)定修改，所述控 制單元接收所述NH3濃度、將所述NH3濃度和所述設(shè)定值進(jìn)行比較并根據(jù)比較結(jié)果控制所述 尿素噴頭1動(dòng)作。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述NH3傳感器與所述控制單元信號(hào)連接并 設(shè)置在所述NOx催化轉(zhuǎn)化器5與所述NH3催化氧化器6之間。本發(fā)明針對(duì)技術(shù)背景中提到的國(guó)外控制技術(shù)的缺點(diǎn)，以及為了填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該方面的 空白，研發(fā)了上述采用NH3濃度檢測(cè)裝置3的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)及相關(guān)控制方法 實(shí)現(xiàn)車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制，從而降低NH3的濃度。相比已有技術(shù)，本發(fā)明的特點(diǎn)在于控 制更加簡(jiǎn)單，成本更低，可有效提高尾氣中NOx的轉(zhuǎn)化效率，并抑制NH3的泄漏。綜上，本發(fā)明的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本低廉，響應(yīng) 速度快，可有效提高尾氣中NOx的轉(zhuǎn)化效率，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
一種車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括SCR催化轉(zhuǎn)化器、尿素噴頭和尿素計(jì)量噴射控制器，所述SCR催化轉(zhuǎn)化器包括殼體和設(shè)置在所述殼體中的串聯(lián)的NOX催化轉(zhuǎn)化器與NH3催化氧化器，所述尿素噴頭與所述尿素計(jì)量噴射控制器信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOX催化轉(zhuǎn)化器的上游，其特征在于，所述車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)還包括NH3濃度檢測(cè)裝置，所述NH3濃度檢測(cè)裝置與所述尿素計(jì)量噴射控制器信號(hào)連接并設(shè)置在所述NOX催化轉(zhuǎn)化器與所述NH3催化氧化器之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述尿素噴頭和所 述NH3濃度檢測(cè)裝置均安設(shè)在所述殼體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述尿素計(jì)量噴射 控制器包括控制單元和設(shè)定值設(shè)定修改單元，所述設(shè)定值設(shè)定修改單元、所述尿素噴頭和 所述NH3濃度檢測(cè)裝置分別與所述控制單元信號(hào)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述NH3濃度檢測(cè) 裝置是NHJt感器。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在 于，包括以下步驟(1)利用所述NH3濃度檢測(cè)裝置檢測(cè)所在位置的NH3濃度，并將所述NH3濃度發(fā)送至所 述尿素計(jì)量噴射控制器；(2)將所述NH3濃度與所述尿素計(jì)量噴射控制器中的設(shè)定值進(jìn)行比較(a)如果所述NH3濃度低于所述設(shè)定值，所述尿素計(jì)量噴射控制器控制所述尿素噴頭加 大尿素噴射量；(b)如果所述NH3濃度高于所述設(shè)定值，所述尿素計(jì)量噴射控制器控制所述尿素噴頭減 少尿素噴射量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述尿素計(jì)量噴射控制器包括控制 單元和設(shè)定值設(shè)定修改單元，所述設(shè)定值設(shè)定修改單元、所述尿素噴頭和所述NH3濃度檢測(cè) 裝置分別與所述控制單元信號(hào)連接，所述設(shè)定值通過(guò)所述設(shè)定值設(shè)定修改單元進(jìn)行設(shè)定修 改，所述控制單元接收所述NH3濃度、將所述NH3濃度和所述設(shè)定值進(jìn)行比較并根據(jù)比較結(jié) 果控制所述尿素噴頭動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述NH3濃度檢測(cè)裝置是NH3傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車用SCR系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括SCR催化轉(zhuǎn)化器、尿素噴頭、尿素計(jì)量噴射控制器和NH3濃度檢測(cè)裝置，SCR催化轉(zhuǎn)化器包括殼體和設(shè)置在殼體中的串聯(lián)的NOx催化轉(zhuǎn)化器與NH3催化氧化器，尿素噴頭與尿素計(jì)量噴射控制器信號(hào)連接并設(shè)置在NOx催化轉(zhuǎn)化器的上游，NH3濃度檢測(cè)裝置與尿素計(jì)量噴射控制器信號(hào)連接并設(shè)置在NOx催化轉(zhuǎn)化器與NH3催化氧化器之間，較佳地，尿素噴頭和NH3濃度檢測(cè)裝置均安設(shè)在殼體中，尿素計(jì)量噴射控制器包括控制單元和設(shè)定值設(shè)定修改單元，NH3濃度檢測(cè)裝置是NH3傳感器，還提供了相關(guān)控制方法，本發(fā)明的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本低廉，響應(yīng)速度快，可有效提高尾氣中NOx的轉(zhuǎn)化效率，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F01N3/20GK101818679SQ20101010796
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者豐彪, 范俊巖, 郝慶軍 申請(qǐng)人:蘇州派格力減排系統(tǒng)有限公司