一种双SCR后处理系统及发动机

本发明属于发动机后处理系统，尤其涉及一种双scr后处理系统及发动机。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、关于柴油机的排放法规日益严格，而氮氧化物是柴油机领域最为关注的排放污染物，目前广泛采用选择性催化还原技术(scr，selective catalytic reduction)来净化排气中的nox浓度。

3、目前各种排放污染物的新限制意味需要研发更为高效新颖的后处理技术，双scr思路在超低氮氧化物排放的目标下备受青睐。与单scr相比，双scr系统由于位置的不同，其运行温度和氮氧化物转化目标均有所区别，因此需要采取不同的热管理和氨输入策略。更为复杂的后处理系统意味着排放过程中产生的压力更高，有利于污染物的净化但同时也会引起油耗增加等问题，造成发动机经济性的降低。因此需要对后处理结构进行优化，在满足排放要求的同时，尽可能降低油耗损失。

4、综上，如何在满足排放要求的同时，解决现有的双scr系统存在的油耗升高的问题，是目前需要解决的问题。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种双scr后处理系统及发动机，采用两级控制策略，在满足低排放要求的同时，尽可能降低了油耗损失。

2、为实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种双scr后处理系统，包括：控制单元、流动控制阀、低背压通路和高净化通路；

3、所述低背压通路，用于降低排气背压；

4、所述高净化通路，包括沿通路设置的scr和asc，用于降低氮氧化物排放；

5、所述流动控制阀，设置在所述低背压通路入口与所述高净化通路入口连接处；

6、所述控制单元，其被配置为：根据尾排氮氧化物窗口比排放或后处理系统的氮氧化物转化效率，控制所述流动控制阀截断或导通所述低背压通路或/和所述高净化通路；在所述流动控制阀导通状态下，根据背压值或实时油耗，控制所述流动控制阀对所述低背压通路或/和所述高净化通路的开度大小。

7、本发明的第二个方面提供一种发动机，包括上述的一种双scr后处理系统。

8、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

9、在本发明中，采用两级控制策略，首先根据尾排氮氧化物窗口比排放、后处理系统的氮氧化物转化效率，控制低背压通路和高净化通路的导通或截断；在导通的状态下，再根据背压值和实时油耗，控制气体流向低背压通路和高净化通路的开度大小，在满足低排放要求的同时，尽可能地降低了油耗损失。

10、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种双scr后处理系统，其特征在于，包括：控制单元、流动控制阀、低背压通路和高净化通路；

2.如权利要求1所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述低背压通路包括第一支路和第二管路；所述高净化通路包括第二支路和所述第二管路，在所述第二支路上沿气流方向设置有scr和asc，在所述第二管路上沿气流方向设置有doc、dpf、尿素喷射装置、scr和asc。

3.如权利要求2所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述第一支路的入口与所述第二支路的入口相交于第一连接处，与第一管路连通；所述第一连接处设置有所述流动控制阀；在所述第一管路上设置有压力传感器和氮氧传感器。

4.如权利要求2所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，在所述第二管路的dpf后端、scr后端分别设置有氮氧传感器；在所述第二管路的asc后端设置有压力传感器。

5.如权利要求1所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述控制单元，其被配置为：根据发动机实际运行工况，计算尾排氮氧化物窗口比排放；在所计算的尾排氮氧化物窗口比排放大于排放法规限值时，控制所述流动控制阀导通所述高净化通路和所述低背压通路。

6.如权利要求1所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述控制单元，其被配置为：根据发动机实际运行工况计算后处理系统氮氧化物转化效率；在所计算的后处理系统氮氧化物转化效率小于设定阈值，控制所述流动控制阀导通所述高净化通路和所述低背压通路。

7.如权利要求1所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述控制单元，其被配置为：当背压值与实时油耗值均小于对应设定限值，则控制所述高净化通路的流动控制阀的开度大于控制所述低背压通路的流动控制阀的开度。

8.如权利要求1所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述控制单元，其被配置为：当背压值或实时油耗值大于对应设定限值，则控制所述高净化通路的流动控制阀的开度小于控制所述低背压通路的流动控制阀的开度。

9.如权利要求1所述的一种双scr后处理系统，其特征在于，所述控制单元，其被配置为：在发动机处于冷启动区间时，控制所述流动控制阀导通所述高净化通路，且开度为全开状态；当排气温度为250℃至300℃时，控制所述流动控制阀导通所述高净化通路的开度大于所述流动控制阀导通所述低背压通路的开度；当排气温度为300℃至350℃时，控制所述流动控制阀导通所述高净化通路的开度小于所述流动控制阀导通所述低背压通路的开度；当排气温度大于350℃，控制所述流动控制阀导通所述低背压通路，且开度为全开状态。

10.一种发动机，包括如权利要求1-9任一项所述的一种双scr后处理系统。

技术总结本发明提出了一种双SCR后处理系统及发动机，采用两级控制策略，首先根据尾排氮氧化物窗口比排放、后处理系统的氮氧化物转化效率，控制低背压通路和高净化通路的导通或截断；在导通的状态下，再根据背压值和实时油耗，控制气体流向低背压通路和高净化通路的开度大小，在满足低排放要求的同时，尽可能地降低了油耗损失。技术研发人员：孙柯,白书战,贾浩然,李国祥,王桂华受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2