[发明专利]一种汽车尾气后处理方法

权利要求书

1.一种汽车尾气后处理方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、对现有的汽车尾气后处理系统进行改进，改进后的汽车尾气后处理系统包括第一DOC(7)，第二DOC(13)，DPF(21)，第一SCR(29)和第二SCR(41)，所述第一DOC(7)的进气口与发动机(2)的排气管(3)固定连接，靠近发动机(2)一侧的排气管(3)通过电磁阀(43)与发动机(2)的进气歧管(1)相连，在靠近第一DOC(7)进气口的排气管(3)上连接有第一冷却器(4)，第一温度传感器(5)和燃油喷射单元(6)，所述第一温度传感器(5)和燃油喷射单元(6)均设置于靠近第一DOC(7)进气口的排气管(3)的内壁上；

所述第一DOC(7)的排气口通过第一连接管(11)依次连接可旋转的第一换向阀(10)、第二换向阀(15)、第一风机(16)、第一加热器(17)、第二冷却器(18)以及DPF(21)的进气口，在靠近第一DOC(7)排气口的第一连接管(11)的内壁上设置有HC传感器(8)和CO传感器(9)，在DPF(21)本体进气口内壁上分别设置有第二温度传感器(19)和第一压力传感器(20)，在DPF(21)本体排气口内壁上分别设置有第三温度传感器(22)和第二压力传感器(23)；

第二DOC(13)的进气口通过第一旁通进气管(12)与第一连接管(11)连接，第二DOC(13)的排气口通过第一旁通排气管(14)与第一连接管(11)连接，所述的第一换向阀(10)能够通过旋转使第一旁通进气管(12)与第一连接管(11)连通或者断开，所述的第二换向阀(15)能够通过旋转使第一旁通排气管(14)与第一连接管(11)连通或者断开；

所述DPF(21)的出气口通过第二连接管(24)依次连接第二加热器(25)、第三冷却器(26)以及第一SCR(29)的进气口，在靠近第一SCR(29)进气口的第二连接管(24)的内壁上分别设置有第四温度传感器(27)和第一尿素喷射单元(28)，第一SCR(29)的排气口通过尾气管(32)依次连接可旋转的第三换向阀(31)、第四换向阀(33)以及环境空气，在靠近第一SCR(29)排气口的尾气管(32)的内壁上设置有NOx传感器(30)，第二SCR(41)进气口通过第二旁通进气管(35)依次连接第四冷却器(37)、第三加热器(36)、第二风机(34)以及靠近第一SCR(29)的排气口处的尾气管(32)的前端，所述的第二SCR(41)的排气口通过第二旁通排气管(42)与连通环境空气的尾气管(32)的尾端连通，在位于第四冷却器(37)和第二SCR(41)进气口之间的第二旁通进气管(35)的内壁上分别安装有第五温度传感器(38)、第三压力传感器(39)和第二尿素喷射单元(40)，所述的第三换向阀(31)能够通过旋转使第二旁通进气管(35)与尾气管(32)连通或者断开，所述的第四换向阀(33)能够通过旋转使第二旁通排气管(42)与尾气管(32)连通或者断开；

所述的第一温度传感器，HC传感器，CO传感器，第二温度传感器，第一压力传感器，第三温度传感器，第二压力传感器，第四温度传感器，NOx传感器，第五温度传感器和第三压力传感器的信号输出端均与ECU控制单元(44)的信号输入端通过控制线连接，ECU控制单元(44)的信号输出端分别与第一冷却器，燃油喷射单元，第一换向阀，第二换向阀，第一风机，第一加热器，第二冷却器，第二加热器，第三冷却器，第一尿素喷射单元，第三换向阀，第四换向阀，第二风机，第三加热器，第四冷却器，第二尿素喷射单元和电磁阀的信号输入端通过控制线连接；

步骤二、ECU控制单元通过第一温度传感器实时获取第一DOC进气口处由发动机排出的排气温度T₁，若T₁大于等于第一DOC中催化剂失效温度下限则ECU控制单元打开电磁阀，使排气管中的部分排气流经发动机进气歧管重新进入发动机缸内做功，同时ECU控制单元启动第一冷却器，进一步使排气管中的排气温度降至第一DOC预设工作温度T_DOC；若T₁小于第一DOC中催化剂失效温度下限则系统不进行调节；

步骤三、ECU控制单元通过HC传感器和CO传感器实时获取第一DOC排气口处的HC浓度和CO浓度，若HC浓度超过HC排放最大限值HC_max或者CO浓度超过CO排放最大限值CO_max,则第一换向阀旋转角度，使发动机的排气只能由排气管进入第一旁通进气管，经第二DOC进行排气的进一步净化，同时第二换向阀旋转角度，使经第二DOC进一步净化后的排气由第一旁通排气管进入第一连接管；若HC浓度和CO浓度都不超过HC排放最大限值HC_max和CO排放最大限值CO_max,则第一换向阀旋转角度，关闭由排气管进入第一旁通进气管的通路，同时第二换向阀旋转角度，关闭由第一连接管进入第一旁通排气管的通路，使排气只流经第一连接管；

步骤四、判断是否进行DPF的再生，具体为：ECU控制单元通过第二温度传感器和第一压力传感器实时获取DPF进气口处的温度T_in和P_in，并通过第三温度传感器和第二压力传感器实时获取DPF排气口处的温度T_out和P_out，将第三温度传感器的温度值减去第二温度传感器的温度值得到DPF温度变化值△T_DPF并且将第二压力传感器的压力值减去第一压力传感器的压力值得到DPF压力变化值△P_DPF，然后进行如下判断：

步骤41，若DPF温度变化值△T_DPF和压力变化值△P_DPF任意一组超过温度变化阈值和压力变化阈值则进行DPF的再生，具体为：当由第二温度传感器获得的DPF进气口处的温度T_in已经超过DPF再生温度，此时ECU控制单元控制第二冷却器工作使DPF进气口处温度T_in冷却至DPF预设起燃温度T_com；当由第二温度传感器获得的DPF进气口处的温度T_in低于DPF工作温度下限此时ECU控制单元驱动燃油喷射单元工作，调节燃油喷射单元燃油喷射量为最大安全燃油量q_max，同时ECU控制单元驱动第一加热器工作，以对DPF进气口处排气进行进一步升温，使DPF进气口温度T_in达到DPF预设起燃温度T_com；当DPF工作温度下限ECU控制单元根据DPF进气口处的温度T_in和DPF预设起燃温度T_com的差值自动调节燃油喷射单元燃油喷射量，使DPF进气口温度T_in达到DPF预设起燃温度T_com；

步骤42，若DPF温度变化值△T_DPF和压力变化值△P_DPF都不超过温度变化阈值和压力变化阈值则不进行DPF的再生，此时ECU控制单元得到的DPF进气口处温度T_in若高于DPF预设工作温度T_gz，则驱动第二冷却器工作使DPF进气口温度T_in冷却至DPF预设工作温度T_gz；若DPF进气口温度T_in低于DPF预设工作温度T_gz，则驱动第一加热器工作使DPF进气口温度T_in加热至DPF预设工作温度T_gz；若DPF进气口温度T_in等于DPF预设工作温度T_gz，则系统不进行调节；

步骤五、ECU控制单元根据第一压力传感器获取的DPF进气口处的压力P_in判断是否进行系统调节，具体为：若DPF进气口处的压力P_in小于DPF工作压力下限则ECU控制单元启动第一风机，使DPF进气口处的压力P_in增压至DPF预设工作压力P_gz；若DPF进气口处的压力P_in不低于DPF工作压力下限则系统不进行调节；

步骤六、ECU控制单元自动调节第一尿素喷射单元尿素喷射量，同时根据第四温度传感器获取的第一SCR进气口处的温度值T’_in调节第一SCR进气温度至第一SCR工作最佳温度T_SCR，具体为：若ECU控制单元得到的第一SCR进气口温度T’_in高于第一SCR预设工作温度T_SCR，则驱动第三冷却器工作使第一SCR进气口温度T’_in冷却至第一SCR预设工作温度T_SCR；若第一SCR进气口温度T’_in低于第一SCR预设工作温度T_SCR，则驱动第二加热器工作使第一SCR进气口温度T’_in加热至第一SCR预设工作温度T_SCR；若第一SCR进气口温度T’_in等于第一SCR预设工作温度T_SCR，则系统不进行调节；

步骤七、ECU控制单元通过NOx传感器实时获取第一SCR排气口处的NOx浓度，若NOx浓度超过NOx排放最大限值NOx_max,则第三换向阀旋转角度，使第一SCR排气只能由尾气管进入第二旁通进气管，经第二SCR进行排气的进一步净化，此时ECU控制单元通过第三压力传感器获取第二SCR进气口处的压力P₃，若P₃低于第二SCR工作压力下限则ECU控制单元启动第二风机，使第二SCR进气口处的压力P₃增压至第二SCR预设工作压力P_SCR；若第二SCR进气口处的压力P₃不低于第二SCR工作压力下限则不启动第二风机，同时ECU控制单元自动调节第二尿素喷射单元尿素喷射量，同时ECU控制单元根据第五温度传感器获取的第二SCR进气口处的温度值T”_in采用步骤六中的方法将第二SCR进气口处的温度值调节至SCR工作最佳温度T_SCR；ECU控制单元控制第四换向阀旋转角度，使经第二SCR净化后的排气由第二旁通排气管进入尾气管之后排向大气；若NOx浓度不超过NOx排放最大限值NOx_max,则第三换向阀旋转角度，关闭由尾气管进入第二旁通进气管的通路，同时第四换向阀旋转角度，关闭由尾气管进入第二旁通排气管的通路，排气由第一SCR净化后直接由尾气管排向大气。