[发明专利]一种基于氧传感器的柴油机尿素喷射控制装置及方法

权利要求书

1.一种基于氧传感器的尿素喷射控制装置，其特征在于：其包括ECU（1），尿素箱（2），尿素泵（3），尿素喷嘴（4），SCR箱（5），SCR箱前排气管（6），SCR箱后排气管（7），SCR箱前氧传感器（8），SCR箱后氧传感器（9）；SCR箱（5）前端设置SCR箱前排气管（6），后端设置有SCR箱后排气管（7）；在SCR箱（5）的进口处设置有尿素喷嘴（4）；尿素喷嘴（4）连接至尿素泵（3），尿素泵（3）与尿素箱（2）相连；

在SCR箱前排气管（6）和SCR箱后排气管（7）上分别安装有SCR箱前氧传感器（8）和SCR箱后氧传感器（9）；

ECU（1）和尿素箱（2）连接，获取尿素箱的温度、液位信息，控制尿素箱（2）的工作条件；ECU（1）和尿素泵（3）以及尿素喷嘴（4）连接，结合ECU（1）中的SCR箱（5）前后的NOx修正算法控制尿素泵（3）和尿素喷嘴（4）工作，实现对NOx反应的闭环控制；ECU（1）和SCR箱前氧传感器（8）、SCR箱后氧传感器（9）连接，获取SCR箱前后的氧浓度信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于氧传感器的尿素喷射控制装置，其特征在于：ECU（1）是有尿素后处理系统的柴油机ECU，内有本发明所述的SCR箱前NOx修正算法；SCR箱后NOx修正算法。

3.根据权利要求1所述的一种基于氧传感器的尿素喷射控制装置，其特征在于：ECU（1）和尿素箱（2）通过线束连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于氧传感器的尿素喷射控制装置，其特征在于：ECU（1）和尿素泵（3）以及尿素喷嘴（4）通过线束连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于氧传感器的尿素喷射控制装置，其特征在于：ECU（1）和SCR箱前氧传感器（8）、SCR箱后氧传感器（9）通过线束连接。

6.权利要求1至权利要求5任一权利要求所述的一种基于氧传感器的尿素喷射控制装置的控制方法，其特征在于：由SCR箱前氧传感器（8）将测得的SCR箱前氧浓度值传入到ECU（1）中，由SCR箱后氧传感器（9）将测得的SCR箱后氧浓度值传入到ECU（1）中；再结合ECU（1）中可调用的根据发动机状态标定的SCR箱前NOx浓度值标定量以及ECU1由输入量进气量、过量空气系数、空燃比得到的进入气缸的氧气物质的量燃油物质的量ⁿfuel以及燃烧后废气物质的量ⁿexh；

由以上测量量SCR箱前氧浓度值SCR箱后氧浓度值以及ECU1调用量进入气缸的氧气物质的量燃油物质的量ⁿfuel、燃烧后废气物质的量ⁿexh计算出NOx浓度修正值：

vNOx,corr1=vNOx,calib+1.2[vO2,pos1,meas-nO2-(a+b4-c2)nfuelnexh]]]>

其中a、b、c代表柴油机所用燃油的化学分子式中C、H、O的原子数；用NOx浓度修正值修正尾气中NOx浓度值，解决SCR箱前由于发动机老化导致的尾气中NOx浓度与出厂标定不一致问题；

ECU1得到NOx浓度值修正量后，结合SCR箱前氧传感器8、SCR箱后氧传感器9的测量值以及SCR主反应4NO+O₂+4NH₃=4N₂+6H₂O可以计算出SCR反应的效率：

ηSCR=4(vO2,pos1,meas-vO2,pos2,meas)vNOx,corr1]]>

根据对柴油机SCR反应效率的要求来修正NH₃的喷射量，解决SCR箱反应效率不足的问题；由此实现基于SCR箱前后废气氧浓度的NH₃喷射量闭环控制。