SCR催化器温度在线预估算法及试验研究*

2021-09-30岳广照孙振茂田广东

汽车工程 2021年9期

岳广照，孙振茂，田广东

（1.山东理工大学交通与车辆工程学院，淄博255000；2.山东大学机械工程学院，济南250061）

前言

尿素选择性催化还原（SCR）技术是应用最广的柴油机氮氧化物（NOx）处理技术之一［1-2］。随着排放法规的升级，对SCR系统NOx转化效率提出了更高的要求［3-4］。SCR催化器的温度是影响SCR系统NOx转化效率的最主要因素之一［5］。排气温度从220升高到350℃的过程中，NOx转化效率从30%增大到90%［6］。当排气温度高于450℃，V2O5基催化剂的NOx转化效率会急剧下降［7-8］。受限于系统结构和使用成本，商用催化器内部的温度不便直接测量［9］。SCR控制系统一般采用催化器入口温度代替催化器的温度［10］，但是催化器入口温度变化规律与催化器内部温度变化规律并不一致［11-12］，入口温度并不能真实反映催化器的温度［13］。环境温度、车速和催化器结构尺寸等参数都是催化器温度的影响因素，需要综合考虑并通过实车道路测试进行验证。研究催化器的温度变化规律，开发适用于SCR控制系统的催化器温度在线预估算法，可以进一步提高SCR系统的NOx转化效率，从而有利于满足更高的排放法规要求。

本研究将建立催化器温度场的物理模型，计算催化器内部和催化器出口的温度。与此同时加入基于车速的修正因子，简化物理模型并生成SCR控制器可识别的嵌入式代码，通过台架测试和整车路试进行算法验证。