基于催化劑表面氨覆蓋度的添藍(lán)噴射控制策略研究.pdf

1、2015年1月1日實(shí)行國四排放法規(guī)，柴油機(jī)必須安裝后處理系統(tǒng)才能滿足排放要求，因此Urea_SCR系統(tǒng)作為最優(yōu)選擇被越來越廣泛的應(yīng)用在柴油機(jī)上。目前SCR系統(tǒng)的主流控制策略為基于map的開環(huán)控制策略，沒有把催化劑表面氨覆蓋度作為一個(gè)控制因素，而催化劑表面氨覆蓋度直接影響NOX轉(zhuǎn)化效率和NH3泄漏，因此迫切需要開發(fā)出合適的控制策略，對(duì)氨覆蓋度進(jìn)行準(zhǔn)確控制，實(shí)現(xiàn)SCR系統(tǒng)的高轉(zhuǎn)化效率和低NH3泄漏。
　　主要通過以下幾個(gè)方面展開研究：

2、
　　(1)建立催化劑表面氨覆蓋度計(jì)算模型，用于計(jì)算催化劑表面氨覆蓋度，并借助模型仿真分析氨覆蓋度的最佳控制范圍。模型包括原機(jī)NOX排放模型和催化劑模型，原機(jī)NOX排放模型對(duì)原機(jī)NOX_map值進(jìn)行修正得到更真實(shí)的原機(jī)NOX排放，催化劑模型通過模擬催化劑表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)得到氨覆蓋度。借助Matlab/Simulink的Parameter estimation工具箱對(duì)模型參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)，進(jìn)而借助模型仿真分析得到氨覆蓋度的最佳控制范圍

3、，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的NOX比排放低于3.5g/(kW-h)和NH3泄漏低于10ppm的要求。
　　(2)提出了基于催化劑表面氨覆蓋度的添藍(lán)噴射控制策略，并仿真標(biāo)定得到目標(biāo)氨覆蓋度map。控制策略是將催化劑表面氨覆蓋度控制在目標(biāo)值，催化劑表面氨覆蓋度是通過模型計(jì)算得到，目標(biāo)值讀取目標(biāo)氨覆蓋度map得到。借助Matlab/Simulink的Response Optimization工具箱對(duì)map自動(dòng)標(biāo)定，仿真分析已標(biāo)定的控制策略對(duì)ESC/E

4、TC循環(huán)的控制效果，實(shí)際氨覆蓋度始終維持在目標(biāo)氨覆蓋度附近，噴后NOX與目標(biāo)噴后NOX吻合，NH3泄漏峰值均很低。
　　(3)臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證自動(dòng)標(biāo)定的控制策略，ESC/ETC/WHTC循環(huán)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果通過北京第V階段排放標(biāo)準(zhǔn)。將基于催化劑表面氨覆蓋度的控制策略的試驗(yàn)結(jié)果與基于map的開環(huán)控制策略對(duì)比分析，前者的控制效果更好。
　　提出基于催化劑表面氨覆蓋度的添藍(lán)噴射控制策略，并借助仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定，減輕標(biāo)定工作量，并經(jīng)過臺(tái)