一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统及控制方法与流程

文档序号:11111017阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统,包括尿素罐、尿素滤清器、气源、尿素喷嘴和控制器ECU;尿素罐上设置有进气阀和排气阀,进气阀的进气端与气源相连接;尿素罐内还设置有气路压力传感器;尿素滤清器的输入端与尿素罐相连接,尿素滤清器的输出端与尿素喷嘴相连接;进气阀、排气阀、气路压力传感器和尿素喷嘴均与控制器ECU相连接;其特征在于:在尿素滤清器与尿素喷嘴之间设置有与控制器ECU相连接的液路压力传感器;该液路压力传感器包括控制芯片、传感器接头、导热片及电加热尿素管;

传感器接头固定设置在控制芯片的两端,每个传感器接头内均设置有液流通道,每个液流通道的内壁面均设置有导热片;每个传感器接头的外周均套装有电加热尿素管。

2.根据权利要求1所述的双压力传感器式气驱尿素喷射系统,其特征在于:所述控制芯片与尿素相接触部分的外周包覆有防冻橡胶。

3.根据权利要求1所述的双压力传感器式气驱尿素喷射系统,其特征在于:每个传感器接头均采用SAEJ2044标准的快插接头。

4.根据权利要求1所述的双压力传感器式气驱尿素喷射系统,其特征在于:尿素罐的耐压能力大于12bar。

5.一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统的控制方法,其特征在于:气路压力传感器对尿素罐内压力进行检测,液路压力传感器对尿素喷嘴的喷射压力进行检测;控制器ECU通过对气路压力传感器和液路压力传感器检测数据的综合分析,能实现对尿素喷射系统压力的控制;尿素喷射系统压力控制包括如下步骤:

步骤11,尿素罐压力控制:控制器ECU通过对进气阀和排气阀开启时机的控制,使尿素罐内的气体压力保持在Pa~Pb的范围之内;

步骤12,尿素喷射参数控制:尿素喷嘴按照1Hz的喷射频率开启,控制器ECU通过控制尿素喷嘴每秒的开启时长T1控制尿素喷射量;

步骤13,气液路压力差异常时的尿素喷射参数控制:当尿素喷嘴开启时,尿素液路压力下降,故液路压力传感器信号低于气路压力传感器信号,气液路压力差假设为Pd,Pe为尿素正常喷射时气液路压力差的上限值;当Pd>Pe,尿素异常喷射时,为保证车辆正常使用,将尿素喷射参数按如下方法进行调整控制:

步骤131:当Pe<Pd<Pf时,控制器ECU将尿素喷嘴的每秒喷射时长T2调整为T2=k*T1,其中,k为喷射时长修正系数,k=1+Pd/(Pa+Pb)/2,Pf取值范围为1.5Pe~2Pe;

步骤132:当Pf<Pd<Pg时,将尿素喷嘴喷射频率由1Hz提高至2Hz时,使气液路压力差Pd下降;其中,Pg取值范围为2Pe~3Pe;

步骤133:当Pd>Pg时,控制器ECU 将尿素罐的压力范围调整为(Pa+Pd/2)~(Pb+Pd/2);同时,控制器ECU报警提示,需要更换尿素滤清器滤芯。

6.根据权利要求5所述的双压力传感器式气驱尿素喷射系统的控制方法,其特征在于:控制器ECU通过对气路压力传感器和液路压力传感器检测数据的综合分析,还能实现尿素喷嘴工作状态的诊断,尿素喷嘴工作状态诊断包括如下步骤:

步骤21,系统电气部件的故障检测:车辆上电启动,控制器ECU 对系统电气部件的电路通断及电阻有无进行检测,系统电气部件包括进气阀、排气阀、气路压力传感器、液路压力传感器和尿素喷嘴;若正常则判断系统电气部件正常,否则判断为相关的电气部件故障;

步骤22,系统建压:当步骤21判断系统电气部件工作正常后,控制器ECU 控制进气阀打开使尿素罐内压力上升,若在时间T3内气路压力传感器信号P5及液路压力传感器信号P6均达到Pb,则判断系统建压成功;若在T3时间内气路压力传感器信号P5未达到Pb,则报系统建压失败故障;若在T3时间内P6未达到Pb,则报液路堵塞故障;

步骤23,气液路泄露故障检测:系统建压成功后,控制器ECU 关闭进气阀及排气阀,监测气路压力传感器信号P5及液路压力传感器信号P6;

a)若气路压力传感器信号P5在时间T5内压力降小于Ph,且Ph≤Pg,则判断系统气路工作正常;

b)若气路压力传感器信号P5在时间T5内压力降大于等于Ph,则报系统气路泄漏故障;

c)若液路压力传感器信号P6在时间T6内压力降小于Pi,且Pi<Pe,则判断系统液路工作正常;

d)若液路压力传感器信号P6在时间T6内压力降大于等于Pi,则报系统液路泄漏故障;

步骤24,尿素喷嘴故障检测:当步骤23中判断系统液路及气路均正常后,控制器ECU 控制尿素喷嘴以0.05s时长开启一次,监测气液路压力差Pd,设定Pd正常值范围为Pj<Pd<Pk,且Pk≤Pe,当Pd<Pj,则报尿素喷嘴堵塞故障;当Pd>Pk,则报尿素喷嘴泄漏故障。

7.根据权利要求6所述的双压力传感器式气驱尿素喷射系统的控制方法,其特征在于:所述尿素喷射参数调整控制过程中,Pa取值为670KPa,Pb取值为730KPa,Pe取值为50KPa,Pf取值为75KPa,Pg取值为100KPa。

8.根据权利要求6所述的双压力传感器式气驱尿素喷射系统的控制方法,其特征在于:所述尿素喷嘴工作状态诊断过程中,Pi取值为20KPa,Ph取值为100KPa,Pj取值为15KPa,Pk取值为50KPa,T3取值10s,T5及T6均取值为1s。

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