柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)、控制方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)、控制方法及其應(yīng)用，尤其設(shè)及一種 不依賴標(biāo)定的柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)、控制方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 大發(fā)動機(jī)后處理系統(tǒng)的應(yīng)用與小發(fā)動機(jī)的區(qū)別很大。對于特定車型的小型發(fā)動機(jī) 發(fā)動機(jī)，標(biāo)定完成的后處理系統(tǒng)可W賣出幾千W上套，均攤標(biāo)定成本很低。對于大發(fā)動機(jī)的 后處理系統(tǒng)數(shù)量級為幾十，最多為幾百。且大發(fā)動機(jī)種類繁多，應(yīng)用類型多變，標(biāo)定工作復(fù) 雜且標(biāo)定均攤成本很高。在標(biāo)定時，需要大的測功機(jī)，消耗大量燃油，因此標(biāo)定困難、成本 高。例如，某些舊船改造項(xiàng)目，即沒有空間安裝測功機(jī)，也無法在船舶靜止的時候?qū)崿F(xiàn)全循 環(huán)變化。即使可W通過特殊方法實(shí)現(xiàn)，每次標(biāo)定燃油消耗W萬元為單位計算。再例如，有些 柴油機(jī)主機(jī)廠的下線檢測試驗(yàn)車間的后處理系統(tǒng)，往往是一根排氣管對應(yīng)多臺不同功率的 發(fā)動機(jī)，通過標(biāo)定基于發(fā)動機(jī)工況判定噴射量的后處理系統(tǒng)顯然無法應(yīng)用。
[000引因此，需要提供一種新的方案W解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種不依賴標(biāo)定的柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)、控制方法 及其應(yīng)用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案；一種不依賴標(biāo)定的柴油機(jī)氮氧化物 后處理系統(tǒng)，所述柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)包括用W與發(fā)動機(jī)相連的排氣管、位于所述 排氣管內(nèi)的催化反應(yīng)器、用W向所述排氣管內(nèi)噴射尿素的尿素噴射系統(tǒng)、用W控制所述柴 油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)的控制器W及安裝在所述發(fā)動機(jī)與所述催化反應(yīng)器之間且用W 測量所述排氣管中氮氧化物濃度的氮氧化物傳感器，所述柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)還包 括位于所述排氣管中的質(zhì)量流量計、與所述質(zhì)量流量計相配合的壓差傳感器、用W測量排 氣溫度的溫度傳感器W及用W測量排氣絕對壓力的絕對壓力傳感器，其中所述壓差傳感 器、所述溫度傳感器、所述絕對壓力傳感器W及所述氮氧化物傳感器均與所述控制器相連， 所述控制器根據(jù)輸入的信號調(diào)整所述尿素噴射系統(tǒng)的噴射量。
[0006] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述質(zhì)量流量計為文丘里管或者皮托管或者 禍街流量計。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述質(zhì)量流量計為文丘里管，所述文丘里管 設(shè)有具有不同截面積的第一截面W及第二截面，所述壓差傳感器用W測量排氣在經(jīng)過所述 第一截面與所述第二截面時的壓差。
[0008] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述壓差傳感器的一端連接在所述第一截面 處，所述壓差傳感器的另一端連接在所述第二截面處。
[0009] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述壓差傳感器、所述溫度傳感器W及所述 絕對壓力傳感器均位于所述催化反應(yīng)器的上游。
[0010] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述壓差傳感器、所述溫度傳感器W及所述 絕對壓力傳感器均位于所述催化反應(yīng)器的下游。
[0011] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述催化反應(yīng)器為選擇性催化還原劑。
[0012] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述尿素噴射系統(tǒng)包括尿素箱、與所述尿素 箱相連的累W及與所述累相連且用W向所述排氣管中噴射尿素的尿素噴嘴，所述尿素噴嘴 與所述控制器之間具有信號通訊。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述 柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)為上述的柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)，所述控制方法包括： 所述壓差傳感器、所述溫度傳感器、所述絕對壓力傳感器W及所述氮氧化物傳感器將 檢測到的信號發(fā)送給所述控制器； 所述控制器根據(jù)上述信號計算出所述排氣管中需要處理的氮氧化物的總流量； 所述控制器根據(jù)所述氮氧化物的總流量計算出尿素噴射率，并對所述尿素噴射系統(tǒng)進(jìn) 行控制。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)在大功率柴油發(fā)動機(jī)的后處理 系統(tǒng)中的應(yīng)用，其特征在于，所述柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)為上述的柴油機(jī)氮氧化物后 處理系統(tǒng)，所述大功率柴油發(fā)動機(jī)的功率超過500千瓦。
[0015] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明增加了質(zhì)量流量計，通過壓差傳感器、溫度傳感器、絕對 壓力傳感器W及所述氮氧化物傳感器等測量參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)氮氧化物的實(shí)時測量與計算。 所述控制器根據(jù)輸入的信號調(diào)整所述尿素噴射系統(tǒng)的噴射量，不再依賴后處理系統(tǒng)發(fā)動機(jī) 標(biāo)定該一過程。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)的原理圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明質(zhì)量流量計、壓差傳感器W及排氣管的局部剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 請參圖1及圖2所示，本發(fā)明揭示了一種不依賴標(biāo)定的柴油機(jī)氮氧化物后處理系 統(tǒng)100,其包括用W與發(fā)動機(jī)200相連的排氣管1、位于所述排氣管1內(nèi)的催化反應(yīng)器2、用 W向所述排氣管1內(nèi)噴射尿素的尿素噴射系統(tǒng)3、用W控制所述柴油機(jī)氮氧化物后處理系 統(tǒng)100的控制器4W及安裝在所述發(fā)動機(jī)200與所述催化反應(yīng)器2之間且用W測量所述排 氣管1中氮氧化物濃度的氮氧化物傳感器51。
[0019] 在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)100應(yīng)用在大功率 柴油發(fā)動機(jī)的后處理系統(tǒng)中，所謂大功率柴油發(fā)動機(jī)一般是指其功率超過500千瓦。
[0020] 鑒于大功率柴油發(fā)動機(jī)后處理系統(tǒng)的標(biāo)定是困難且昂貴的，在某些復(fù)雜的應(yīng)用場 合甚至是不可能的。本發(fā)明的不依賴標(biāo)定的柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)100、控制方法及其 應(yīng)用可W讓用戶實(shí)現(xiàn)"即插即用"，免除標(biāo)定該一過程，可W降低集成難度及安裝成本。
[0021] 在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述催化反應(yīng)器2為選擇性催化還原劑（SCR)。
[0022] 請參圖1所示，所述柴油機(jī)氮氧化物后處理系統(tǒng)100還包括位于所述排氣管1中 的質(zhì)量流量計6、與所述質(zhì)量流量計6相配合的壓差傳感器52、用W測量排氣溫度的溫度傳 感器53