[实用新型]一种即插即用的尿素喷射控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机尾气处理技术领域，特别涉及一种即插即用的尿素喷射控制系统。 

背景技术

选择性催化还原（SCR，Selective Catalytic Reduction）技术是消除柴油机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一。 

根据功能SCR系统主要分为控制单元、尿素剂量单元和催化反应单元三部分。 

SCR系统的控制单元与发动机的控制单元（ECU）集成在一起，主要用于执行SCR控制策略，并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、氮氧化物（NOx）浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，以使尿素剂量单元根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中；尿素剂量单元主要包括尿素箱、尿素供给单元、尿素喷射单元、加热组件及连接管路和线路，保证尿素溶液的充分雾化和分解；催化反应单元主要包括SCR催化剂及其封装，用于将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物还原为氮气和水。 

SCR系统基本工作原理：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）。有时为了防止过多的氨气（NH3）逃逸造成二次污染，还需要在SCR催化剂后方设置促使氨气（NH3）氧化成氮气（N2）的催化剂。 

尿素的分子式为NH2CONH2，加水H2O后在高温下分解成NH3和CO2，此反应不需要催化条件即可完成： 

NH₂CONH₂+H₂O→2NH₃+CO₂        （1） 

在SCR催化器中的NH3和排气中的NO、NO2反应产生N2和H2O： 

2NO+2NO₂+4NH₃→4N₂+6H₂O        （2） 

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O         （3） 

2NO₂+O₂+4NH₃→3N₂+6H₂O         （4） 

为防止发动机整个使用过程中氨气的泄露，有时需要在SCR催化器之后设置消除氨气的催化器，在这个催化器中NH3与O2反应生成N2和H2O： 

4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O         （5） 

现有技术中的后处理系统的尿素喷射控制单元（DCU，Dosing Control Unit）是与发动机的电控单元ECU相互独立的。后处理系统所需要的尿素喷射量等信息存储在DCU中，DCU根据发动机信号进行计算，获得需要的尿素喷射量，同时根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOx浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中。 

但是，以上技术中，由于发动机机型和原机（不包括后处理系统的发动机系统）排放的不同，导致DCU与尿素喷射量相关的后处理数据（例如转化效率等）也有所不同，SCR系统DCU数据与发动机的ECU数据必须一一对应，如果发动机ECU中与排放性能相关的数据出现变化，DCU中数据也需要重新标定；如果进行不同型号的后处理系统（包括DCU）的切换，则需要对切换后的DCU中的排放数据进行重新标定。这样将增加DCU标定工作以及下线刷写（EOL）带来的数据管理问题，同时带来后续生产过程中后处理系统数据的变更问题，给生产带来不便。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种即插即用的尿素喷射控制系统，不需要对DCU中的后处理数据进行重新标定，可以直接切换使用，从而实现了即插即用的模式，为生产和后续管理带来了极大的便利。 

本实用新型实施例提供一种即插即用的尿素喷射控制系统，包括：尿素喷射控制单元DCU和发动机的电控单元ECU；