本发明涉及scr后处理
技术领域：
，尤其涉及一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，主要适用于提高scr闭环控制精准度。
背景技术：
：柴油机作为一种动力机械，为社会的发展做出了杰出贡献，但同时也造成环境的污染。随着我国汽车排放标准的日益升级，进入国六排放阶段后汽车排放法规更加严苛，对柴油机的排放技术要求越来越高，单纯依靠提高发动机技术实现排放达标越来越难以实现，在这种情况下引入了scr后处理系统(如图2所示)。scr后处理系统基本工作原理为：排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气nh3，氨气nh3在催化剂的作用下将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物nox有选择性地还原为氮气n2，从而达到降低柴油机尾气中有害成分氮氧化物nox的目的。但是，过量的尿素喷射量会造成氨泄漏超标、尿素浪费及排气管结晶等问题；而过小的尿素喷射量会造成氮氧化物超标。为保证得到合适的尿素喷射量，scr系统通过采用设定的scr效率值和闭环系统来控制尿素喷射量，而闭环系统是通过scr系统上下游的传感器值来计算实际效率，但是传感器是无法区分nox和nh3量，所以其计算的效率会比实际效率偏大；同时，当实际氨泄漏过大时，scr后处理系统是无法识别的，这会造成氨泄漏持续超标和尿素溶液的浪费。因此，我们需要知道scr后处理系统里真实的氨泄漏量。现有技术中未对nh3泄漏量进行计算，仅通过前后nox传感器测量的值计算scr效率，对尿素喷射量控制不精准。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术中存在的scr闭环控制精准度低的缺陷与问题，提供一种提高scr闭环控制精准度的scr后处理系统氨泄漏量计算方法。为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，该方法包括以下步骤：s1、获取当前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：nox_out＝nox_indly×(1-k×η) nh3上式中，nox_out为当前下游nox传感器测量值，nox_indly为t时间前上游nox传感器测量值，k为实际nox转化效率与η的偏差比例，η为scr后处理系统设定的nox转化效率，nh3为氨泄漏量；s2、获取1s前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：nox_out′＝nox_indly′×(1-k×η′) nh3上式中，nox_out′为1s前下游nox传感器测量值，nox_indly′为(t 1)s前上游nox传感器测量值，η′为1s前scr后处理系统设定的nox转化效率；s3、计算当前氨泄漏量，计算公式如下：步骤s1中，下游nox传感器测量值由氮氧化物量和氨泄漏量组成，如下式所示：nox_out＝nox nh3通过下式得到氮氧化物量：nox＝nox_indly×(1-k×η)上式中，nox为氮氧化物量。步骤s1中，所述t为气体从上游nox传感器位置流动至下游nox传感器位置所需时间。步骤s1、s2中，所述k为常数。步骤s3中，通过低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理。步骤s3中，通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正。步骤s3中，当通过上游nox传感器测量值和下游nox传感器测量值得到的nox转化效率ηk大于阀值时，设定氨泄漏量计算值为0；nox转化效率ηk的计算公式为：ηk＝1-|(nox_indly-nox_out)|/nox_indly。所述阀值为0.85。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法中，通过上游nox传感器、下游nox传感器和已标定的scr硬件转化效率来计算scr后处理系统产生的氨泄漏量，基于上游nox传感器和下游nox传感器保证了氨泄漏量计算的准确性，使scr闭环控制更加精准，从而精准控制尿素的喷射量，使发动机的氮氧化物和氨泄漏达到排放的同时，可有效减小尿素溶液的消耗、降低排气管尿素的结晶量。因此，本发明提高了scr闭环控制的精准度。2、本发明一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法中，通过低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理，以防止计算值剧烈波动；通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正；当通过上游nox传感器测量值和下游nox传感器测量值得到的nox转化效率大于阀值时，设定氨泄漏量计算值为0，上述设计使得氨泄漏量理论计算值与实际值吻合。因此，本发明计算准确度高。附图说明图1是本发明一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法的流程图。图2是scr后处理系统的示意图。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。参见图1，一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，该方法包括以下步骤：s1、获取当前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：nox_out＝nox_indly×(1-k×η) nh3上式中，nox_out为当前下游nox传感器测量值，nox_indly为t时间前上游nox传感器测量值，k为实际nox转化效率与η的偏差比例，η为scr后处理系统设定的nox转化效率，nh3为氨泄漏量；s2、获取1s前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：nox_out′＝nox_indly′×(1-k×η′) nh3上式中，nox_out′为1s前下游nox传感器测量值，nox_indly′为(t 1)s前上游nox传感器测量值，η′为1s前scr后处理系统设定的nox转化效率；s3、计算当前氨泄漏量，计算公式如下：步骤s1中，下游nox传感器测量值由氮氧化物量和氨泄漏量组成，如下式所示：nox_out＝nox nh3通过下式得到氮氧化物量：nox＝nox_indly×(1-k×η)上式中，nox为氮氧化物量。步骤s1中，所述t为气体从上游nox传感器位置流动至下游nox传感器位置所需时间。步骤s1、s2中，所述k为常数。步骤s3中，通过低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理。步骤s3中，通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正。步骤s3中，当通过上游nox传感器测量值和下游nox传感器测量值得到的nox转化效率ηk大于阀值时，设定氨泄漏量计算值为0；nox转化效率ηk的计算公式为：ηk＝1-|(nox_indly-nox_out)|/nox_indly。所述阀值为0.85。本发明的原理说明如下：本设计通过上下游nox传感器值和scr后处理系统设定的nox转化效率来计算氨泄漏量，使scr后处理系统的闭环控制计算更加精确，使尿素喷射量更加合适，以达到控制排放的目的。通过本设计计算的氨泄漏量，可以将氨泄漏量从下游nox传感器分离出来，使计算的实际效率更加准确，也可以通过计算值来判断scr后处理系统喷射是否过量。由于气体从上游nox传感器位置移动至下游nox传感器位置需要t秒，所以由公式nox＝nox_in×(1-k×η)计算的nox值实际是t秒后的值，那么计算当前nox值则需要t秒前上游传感器测量的nox值即nox_indly。由于scr后处理系统是一个相对稳定的系统，在1s时间内，氨泄漏量是稳定的，可以认为不变，效率偏差值k也为常数(1s时间内硬件不会变化)。计算的氨泄漏量仅仅是理想状态下理论计算的结果，实际应用时以下情况会造成理论计算与实际情况存在偏差，比如：上下游nox传感器测量精度问题会造成测量值与实际氮氧化物存在差异；下游nox传感器测量值受当前实际氨泄漏量大小的影响，即当实际氨泄漏过大时，会造成公式nox_out＝nox nh3不成立；由于目前国六scr系统均带有asc(氨泄漏催化器)系统，部分氨泄漏会被asc处理，会造成计算的氨泄漏与实际不符；在稳定工况下，氨泄漏量计算公式的分母会为0，造成计算的氨泄漏很大，与实际不符。针对上述偏差，可通过以下三种方法来修正：(1)通过低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理；(2)通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正；(3)当通过上游nox传感器测量值和下游nox传感器测量值得到的nox转化效率大于阀值时，设定氨泄漏量计算值为0。实施例：参见图1，一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，该方法包括以下步骤：s1、获取当前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式；下游nox传感器测量值由氮氧化物量和氨泄漏量组成，如下式所示：nox_out＝nox nh3通过下式得到氮氧化物量：nox＝nox_indly×(1-k×η)上式中，nox为氮氧化物量；由上述两式可得关系式为：nox_out＝nox_indly×(1-k×η) nh3上式中，nox_out为当前下游nox传感器测量值，nox_indly为t时间(t为气体从上游nox传感器位置流动至下游nox传感器位置所需时间)前上游nox传感器测量值，k为实际nox转化效率与η的偏差比例(k为常数)，η为scr后处理系统设定的nox转化效率(即模型效率)，nh3为氨泄漏量；s2、获取1s前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：nox_out′＝nox_indly′×(1-k×η′) nh3上式中，nox_out′为1s前下游nox传感器测量值，nox_indly′为(t 1)s前上游nox传感器测量值，η′为1s前scr后处理系统设定的nox转化效率(即模型效率)；s3、计算当前氨泄漏量，计算公式如下：因为实际的氨泄漏变化较为缓慢，所以通过限制和低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理，防止计算值剧烈波动；因为计算值与实际值存在差异，所以通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正，如表1所示；表1实际值对计算值的修正计算值0285785114143171200实际值0255080120160190230举例说明：当计算值为114时，可通过表1查找实际值为120，则氨泄漏量计算值修正为120；当实际效率足够高时，氨泄漏是不存在的，在通过表1也无法修正计算值时，可将这种情况下的氨泄漏量计算值设定为0；当通过上游nox传感器测量值和下游nox传感器测量值得到的nox转化效率ηk大于阀值(根据实际情况设定，本实施例取值0.85)时，设定氨泄漏量计算值为0；nox转化效率nk的计算公式为：ηk＝1-|(nox_indly-nox_out)|/nox_indly。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
s1、获取当前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：
nox_out＝nox_indly×(1-k×η) nh3
上式中，nox_out为当前下游nox传感器测量值，nox_indly为t时间前上游nox传感器测量值，k为实际nox转化效率与η的偏差比例，η为scr后处理系统设定的nox转化效率，nh3为氨泄漏量；
s2、获取1s前下游nox传感器测量值与氨泄漏量的关系式，关系式如下：
nox_out′＝nox_indly′×(1-k×η′) nh3
上式中，nox_out′为1s前下游nox传感器测量值，nox_indly′为(t 1)s前上游nox传感器测量值，η′为1s前scr后处理系统设定的nox转化效率；
s3、计算当前氨泄漏量，计算公式如下：
2.根据权利要求1所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：
步骤s1中，下游nox传感器测量值由氮氧化物量和氨泄漏量组成，如下式所示：
nox_out＝nox nh3
通过下式得到氮氧化物量：
nox＝nox_indly×(1-k×η)
上式中，nox为氮氧化物量。
3.根据权利要求1所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：步骤s1中，所述t为气体从上游nox传感器位置流动至下游nox传感器位置所需时间。
4.根据权利要求1所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：步骤s1、s2中，所述k为常数。
5.根据权利要求1所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：步骤s3中，通过低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理。
6.根据权利要求1所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：步骤s3中，通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正。
7.根据权利要求1所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：
步骤s3中，当通过上游nox传感器测量值和下游nox传感器测量值得到的nox转化效率ηk大于阀值时，设定氨泄漏量计算值为0；
nox转化效率ηk的计算公式为：
ηk＝1-|(nox_indly-nox_out)|/nox_indly。
8.根据权利要求7所述的一种scr后处理系统氨泄漏量计算方法，其特征在于：所述阀值为0.85。
技术总结一种SCR后处理系统氨泄漏量计算方法，该方法包括以下步骤：S1、获取当前下游NOx传感器测量值与氨泄漏量的关系式；S2、获取1s前下游NOx传感器测量值与氨泄漏量的关系式；S3、计算当前氨泄漏量；通过低通滤波对氨泄漏量计算值进行处理；通过氨泄漏量计算值和氨泄漏量实际值的变化趋势，对氨泄漏量计算值进行修正；当通过上游NOx传感器测量值和下游NOx传感器测量值得到的NOx转化效率大于阀值时，设定氨泄漏量计算值为0。本设计不仅提高了SCR闭环控制的精准度，而且氨泄漏量计算准确度高。
技术研发人员：卢勇;董波;王善元;华岳;崔巍;吴家坤;张勃;石磊;孙哲;秦忠怀;张孝;李楚桥;沈昊;杨勇;杜雨婷
受保护的技术使用者：东风汽车股份有限公司
技术研发日：2021.04.09
技术公布日：2021.08.03
