[发明专利]一种柴油机尾气后处理系统及方法

说明书

技术领域

本申请涉及进排气技术领域，特别是涉及一种柴油机尾气后处理系统及方法。

背景技术

随着国家对排放标准的要求越来越严厉，柴油机的排放仅仅靠其内部的净化功能已远远不能达到国家的排放标准。因此，柴油机的尾气后处理系统对柴油机的排放达标起着关键的作用。

目前，市面上的柴油机控制系统只能对尾气进行处理，或者，只能对进气进行控制，没有考虑进气与排气之间的相互影响。而柴油机实际工作过程中，进气量、喷油量及柴油机所处的工况对所排放的尾气的特性具有决定性的作用；同时，重新进入到柴油机内的尾气含量，将会对进气特性，以及尾气处理中尿素的喷射量产生影响。因此，为了对柴油机的排放标准进行精确的控制，必须同时考虑进气与排气的相互影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种柴油机尾气后处理系统及控制方法，以实现同时对柴油机的进气和尾气进行控制，技术方案如下：

一种柴油机尾气后处理系统，包括：排气再循环EGR阀、混合器、可变截面涡轮VGT增压器、选择性催化还原SCR反应箱、进气流量传感器及驱动控制单元DCU控制器，其中：

所述VGT增压器，用于将外界空气压缩后送入所述柴油机的气缸内；

所述进气流量传感器，设置在所述发动机的进气总管处，用于采集进入该发动机气缸内的当前进气总量；

所述EGR阀设置在所述柴油机的尾气排放管与混合器之间，用于将部分尾气重新送入所述柴油机内；

所述混合器，用于将经所述EGR阀进入的部分尾气及经所述VGT增压器进入的外界空气进行混合后送入所述柴油机内；

所述SCR反应箱，用于将未经过EGR阀的尾气进行还原反应，降低尾气中氮氧化物的含量；

所述DCU控制器，依据获得的所述柴油机的当前工况信息及所述当前进气总量，获取所述柴油机当前工况下排放的当前尾气中氮氧化物的总量，所述柴油机当前工况信息包括转速信息和喷油量信息；并利用该氮氧化物的总量、预设达标含量及预设SCR目标转换率，计算得到所述EGR阀的开度，调节所述EGR阀至计算得到的所述开度；且该DCU控制器控制所述SCR反应箱的还原效率达到所述预设SCR目标转换率，以及依据获得的所述喷油量信息调节所述VGT增压器的进气量。

优选的，上述的柴油机尾气后处理系统，还包括：安装在所述SCR反应箱的尾气输出口的氮氧化物传感器，用于采集从所述SCR反应箱中排出的尾气中氮氧化物的总量，并提供给所述DCU控制器；

所述DCU控制器根据接收到的所述氮氧化物提供的氮氧化物的总量信息，控制SCR反应箱中尿素的喷射量，以调节SCR反应箱中的还原效率。

优选的，所述DCU控制器包括：采集电路、模数转换电路、逻辑处理单元、驱动电路，其中：

所述采集电路，用于采集该系统的运行参数信息，该运行参数信息至少包括，当前进气量信息；

所述模数转换电路，与所述采集电路相连，用于将所述采集电路采集到的模拟信息转换为数字信息；

所述逻辑处理单元，与所述模数转换电路相连，用于依据所述模数转换电路提供的信息，产生相应的调节控制信号并提供给所述驱动电路；

所述驱动电路，用于接收到所述调节控制信号后，驱动所述EGR阀、所述VGT增压器及所述SCR反应箱工作。

优选的，所述逻辑处理单元包括：

获取单元，用于根据获得的所述柴油机的转速信息、喷油量信息和空气进气量，获得所述柴油机当前工况下排放的当前尾气中氮氧化物的含量；

计算单元，用于利用所述预设达标含量及预设SCR目标转换率，计算得到所述SCR反应箱所能转换的氮氧化物的含量，并利用获得的所述当前尾气中的氮氧化物的含量及所述SCR反应箱所能转换的氮氧化物的含量，计算得到EGR阀的开度值；

第一控制信号产生单元，用于依据所述EGR阀的开度值，产生调节所述EGR阀的控制信号；

第二控制信号产生单元，用于依据获得的所述喷油量信息，产生调节所述VGT增压器的控制信号；

第三控制信号产生单元，依据所述预设SCR目标转换率控制SCR反应箱的尿素含量，产生调节所述SCR反应箱内的尿素喷射量的控制信号。

优选的，所述SCR反应箱包括：尿素箱、尿素泵及SCR箱，尿素箱加热模块及尿素管加热模块，其中，

所述尿素箱，用于存储尿素溶液；