一种SCR总成中的尿素结晶检测装置的制作方法

一种scr总成中的尿素结晶检测装置
技术领域
1.本实用新型涉及scr总成技术领域，尤其涉及一种scr总成中的尿素结晶检测装置。


背景技术：

2.选择性催化还原法(selective catalytic reduction，scr)总成，即scr箱是一种发动机尾气后处理装置，在催化剂的作用下，通过尿素等还原剂有选择的将发动机排放的尾气中的no
x
还原成n2。但是在将no
x
还原成n2还原的过程中，由于尿素水溶液分解成氨气的时候会产生三聚氰胺、三聚氰酸和缩二脲等中间产物，如不能及时被反应就会逐渐沉积形成尿素结晶。因此，当scr 中的尿素结晶过多时，发动机的排气电压会升高，从而造成排气管路堵塞，且导致发动机无法正常工作。
3.目前，常通过在scr总成内部设置阻力模型来检测scr总成中的尿素结晶，scr总成基于阻力模型检测自身各个管路的阻值，在确定检测的阻值大于预先标定的阻力模型值时，确定scr总成中出现尿素结晶。但是，一方面，由于尿素结晶的初期scr总成基于阻力模型检测自身各个管路的阻值较小，使得初期尿素结晶的阻值不容易被检测scr总成到；另一方面，由于阻力模型值是人工进行预先标定的，使得在实际应用中预先标定的阻力模型值与结晶的阻力值之间存在偏差。从而导致scr总成的尿素结晶检测不准确的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种scr总成中的尿素结晶检测装置，以解决现有技术中scr总成的尿素结晶检测不准确的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
6.本实用新型实施例一方面提供了一种scr总成中的尿素结晶检测装置，所述结晶检测装置与所述ecu连接，所述结晶检测装置包括：至少一组收发设备，所述收发设备包括一个发射设备和一个接收设备；
7.所述发射设备和所述接收设备均设置在scr总成的尿素喷嘴正下方和/ 或旋流片底部的管路上；
8.所述接收设备的输出端与所述ecu连接；
9.处于同一组的所述发射设备与所述接收设备的位置处于同一直线；
10.所述发射设备实时发射检测信号至同组的所述接收设备，所述ecu基于所述接收设备接收到的检测信号，确定scr总成是否存在尿素结晶。
11.可选的，若收发设备的数量为多组时，所述多组收发设备中的发射设备和同一组的接收设备按照预设规则设置在scr总成的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路上；
12.每一组的所述接收设备的输出端分别与所述ecu连接；
13.处于同一组的所述发射设备与所述接收设备的位置处于同一直线，使多个所述发射设备和与多个所述发射设备同组的接收设备的位置环绕scr总成的尿素喷嘴正下方或旋
流片底部的管路一圈。
14.可选的，所述发射设备包括发光二极管，所述接收设备包括二极管；
15.所述发光二极管实时发射电平信号至同组的所述二极管，若所述二极管接收到所述电平信号为高电平信号时，所述ecu获取基于所述二极管接收到的高电平信号，并基于所述高电平信号确定scr总成不存在尿素结晶；若所述二极管接收到所述电平信号为低电平信号时，所述ecu获取基于所述二极管接收到的低电平信号，并基于所述低电平信号确定scr总成存在尿素结晶。
16.可选的，所述发射设备还包括第一稳压电阻和第一电源；
17.所述第一稳压电阻的一端与所述发光二极管串联，所述第一稳压电阻的另一端与所述第一电源串联。
18.可选的，所述接收设备还包括第二稳压电阻和第二电源；
19.所述第二稳压电阻与所述二极管串联，所述第二稳压电阻的另一端与所述第二电源串联。
20.可选的，所述一组收发设备包括：具有收发功能的红外对管。
21.可选的，还包括：报警器；
22.所述ecu与所述报警器通信连接，所述报警器设置与驾驶室内；
23.所述ecu基于scr总成存在的尿素结晶现象生成的报文，发送至所述报警器，以触发所述报警器报警。
24.可选的，所述报警器包括：蜂鸣报警器或光电报警器。
25.基于上述本实用新型实施例提供的一种scr总成中的尿素结晶检测装置，结晶检测装置与ecu连接，结晶检测装置包括：至少一组收发设备，收发设备包括一个发射设备和一个接收设备；发射设备和接收设备均设置在 scr总成的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路上；接收设备的输出端与 ecu连接；处于同一组的发射设备与接收设备的位置处于同一直线；发射设备实时发射检测信号至同组的接收设备，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成是否存在尿素结晶。在本实用新型实施例中，将至少一个收发设备设置在scr总成中的易结晶管路上，即尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部，通过收发设备中的发射设备实时向同组的接收设备发射检测信号，以确定发射设备是否存在结晶遮挡。当接收设备接收到的检测信号为空时，确定同组的发射设备被结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定 scr总成存在尿素结晶；当接收设备接收到的检测信号不为空时，确定同组的发射设备不存在结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr 总成不存在尿素结晶。能够提高scr总成的尿素结晶检测的准确性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型实施例提供的一种scr总成中的尿素结晶检测装置的结构图；
28.图2为本实用新型实施例提供的一种scr总成中的尿素结晶检测装置的侧视图；
29.图3为本实用新型实施例提供的一种scr总成中的尿素结晶检测装置的俯视图；
30.图4为本实用新型实施例提供的结晶检测装置的发射设备和接收设备的结构图；
31.图5为本实用新型实施例提供的发射设备和接收设备的具体结构图。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.在本实用新型实施例中，将至少一个收发设备设置在scr总成中的易结晶管路上，即尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部，通过收发设备中的发射设备实时向同组的接收设备发射检测信号，以确定发射设备是否存在结晶遮挡。当接收设备接收到的检测信号为空时，确定同组的发射设备被结晶遮挡，ecu 基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成存在尿素结晶；当接收设备接收到的检测信号不为空时，确定同组的发射设备不存在结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成不存在尿素结晶。能够提高scr 总成的尿素结晶检测的准确性。
35.参见图1，为本实用新型实施例提供的一种scr总成中的尿素结晶检测装置的结构示意图，该结晶检测装置100与电子控制单元(electronic control unit，ecu)200连接，该结晶检测装置100包括：至少一组收发设备300。收发设备300包括一个发射设备301和一个接收设备302。
36.发射设备301和接收设备302均设置在scr总成400的尿素喷嘴正下方的管路上和/或旋流片底部的管路上。
37.可选的，该发射设备301和接收设备302设置在旋流片底部的管路上的侧视图，如图2所示。
38.在具体实现中，scr总成400设置在颗粒物捕集器(diesel particulatefilter，dpf)后面，发动机的排气管前面，也就是说，在发动机的尾气后面依次设置dpf、scr总成400和排气管。
39.需要说明的是，发射设备301和接收设备302除了可以设置在尿素喷嘴正下方的管路上和/或旋流片底部的管路上之外，还可以设置在src总成中任一一个易结晶的管路上。
40.接收设备302的输出端与ecu200连接。
41.处于同一组的发射设备301与接收设备302的位置处于同一直线。
42.发射设备301实时发射检测信号至同组的接收设备302，ecu200基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成400是否存在尿素结晶。
43.可选的，一组收发设备300包括具有收发功能的红外对管。
44.在具体实现中，发射设备301实时发射检测信号至同组的接收设备302，同组的接收设备302将接收到的检测信号发送给ecu200，若同组的接收设备的检测信号为红外信号时，说明同组的接收设备接收到的检测信号不为空， ecu200基于接收到的红外信号确定scr总成400中不存在尿素结晶；若同组的接收设备302未检测到红外信号，说明同组的接收设备302的检测信号为空，也就是说，发射设备301被结晶遮挡无法发射检测信号，ecu200基于未接收到的红外信号确定scr总成400中存在尿素结晶。
45.可选的，发射设备301包括发光二极管dsa，接收设备302包括二极管 dsb。
46.可选的，基于上述发射设备示出的具体结构，进一步的，该发射设备301 还可以进一步设置第一稳压电阻ra和第一电源vcca。
47.第一稳压电阻ra的一端与发光二极管dsa串联，第一稳压电阻ra的另一端与第一电源vcca串联。
48.第一稳压电阻ra，用于稳定结晶检测装置100的发射设备301对应的电路的电流，以保护发射设备。
49.第一电源vcca，用于为发射设备301提供发射检测信号的电源。
50.需要说明的是，第一电源vcca的大小可以为5伏，12伏或24伏等。
51.可选的，基于上述接收设备示出的具体结构，进一步的，该接收设备302 还可以进一步设置第二稳压电阻rb和第二电源vccb。
52.第二稳压电阻rb与二极管dsb串联，第二稳压电阻rb的另一端与第二电源vccb串联。
53.第二稳压电阻rb，用于稳定结晶检测装置100的接收设备302对应的电路的电流，以保护接收设备。
54.第二电源vccb，用于为接收设备302提供接收检测信号的电源。
55.需要说明的是，第二电源vccb的大小也可以为5伏，12伏或24伏等。
56.结合上述本实用新型实施例公开的发光二极管dsa和二极管dsb，在具体实现中，发光二极管dsa实时发射电平信号至同组的二极管dsb，若二极管dsa接收到电平信号为高电平信号时，ecu200获取基于二极管dsb接收到的高电平信号，并基于高电平信号确定scr总成400不存在尿素结晶；若二极管dsb接收到电平信号为低电平信号时，此时二极管dsb是一个无限大的电阻，ecu200获取基于二极管dsb接收到的低电平信号，并基于低电平信号确定scr总成400存在尿素结晶。
57.在本实用新型实施例中，将至少一个收发设备设置在scr总成中的易结晶管路上，即尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部，通过收发设备中的发射设备实时向同组的接收设备发射检测信号，以确定发射设备是否存在结晶遮挡。当接收设备接收到的检测信号为空时，确定同组的发射设备被结晶遮挡，ecu 基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成存在尿素结晶；当接收设备接收到的检测信号不为空时，确定同组的发射设备不存在结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成不存在尿素结晶。能够提高scr 总成的尿素结晶检测的准确性。
58.基于上述本实用新型实施例示出的设置于scr总成上的结晶检测装置，若收发设备的数量为多组时，如图3所示，为本实用新型实施例示出的一种 scr总成中的尿素结晶检测装置的俯视图。
59.多组收发设备中的发射设备301和同一组的接收设备302按照预设规则设置在scr总成的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路上。
60.其中，多组收发设备包括多个发射设备和多个接收设备，同一组的发射设备和接收设备对应。
61.多个发射设备301包括发射设备3011，发射设备3012...和发射设备301n，
62.多个接收设备302包括接收设备3021，接收设备3022...和接收设备302n。
63.需要说明的是，预设规则是按照经验进行设置的，也可以是本领域技术人员根据经验进行设置，比如：预设规则可以是均匀分布的设置规则。
64.每一组的接收设备的输出端分别与ecu200连接。
65.处于同一组的发射设备与接收设备的位置处于同一直线，使多个发射设备和与多个发射设备同组的接收设备的位置环绕scr总成的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路一圈。
66.发射设备301实时发射检测信号至同组的接收设备，ecu基于接收设备 302接收到的检测信号，确定scr总成是否存在尿素结晶。
67.在具体实现中，发射设备301实时发射检测信号至同组的接收设备，同组的接收设备302将接收到的检测信号发送给ecu200。若ecu200接收到所有接收设备发送的检测信号均为红外信号时，ecu200基于接收到的红外信号确定scr总成中不存在尿素结晶；若ecu200接收到任意一个接收设备发送的检测信号均为空，也就是说，与该接收设备对应的发射设备301被结晶遮挡无法发射检测信号，ecu200基于接收到的空的检测信号确定scr总成中存在尿素结晶。
68.可选的，多个发射设备301包括多个发光二极管dsa，多个接收设备302 包括多个二极管dsb。
69.其中，同一组的发光二极管dsa和二极管对应dsb。
70.结合上述本实用新型实施例公开的多个发光二极管dsa和多个二极管 dsb，在具体实现中，发光二极管dsa实时发射电平信号至同组的二极管dsb；若所有的二极管dsb接收到电平信号均为高电平信号时，ecu200获取基于所有二极管dsb接收到的高电平信号，并确定scr总成不存在尿素结晶；若任意一个二极管dsb接收到电平信号为低电平信号时，ecu获取基于二极管 dsb接收到的低电平信号，并确定scr总成存在尿素结晶。
71.在本实用新型实施例中，将多个收发设备设置在scr总成中的易结晶管路上，即尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部，通过收发设备中的发射设备实时向同组的接收设备发射检测信号，以确定发射设备是否存在结晶遮挡。当接收设备接收到的检测信号为空时，确定同组的发射设备被结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成存在尿素结晶；当接收设备接收到的检测信号不为空时，确定同组的发射设备不存在结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成不存在尿素结晶。能够提高scr 总成的尿素结晶检测的准确性。
72.在本实用新型中，设置于scr总成上的结晶检测装置包括至少一组收发设备，为了能够使尿素结晶检测的结果更准确，在实际应用中，通过检测scr 总成中所有易结晶的管路，也就是说，将结晶检测装置设置在每一易结晶的管路上，每个结晶检测装置至少包括三组收发设备，使收发设备能够布满整个易结晶的管路。
73.下面以3组收发设备对本实用新型公开的设置于scr总成上的结晶检测装置进行说明。3组收发设备包括3个发射设备和3个接收设备。
74.3个发射设备和3个接收设备按照均匀分布的设置规则设置在scr总成的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路上。
75.处于同一组的发射设备与接收设备的位置处于同一直线，使3个发射设备和与3个发射设备同组的接收设备的位置环绕scr总成的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路一圈，如图4所示。
76.其中，3个发射设备包括发射设备3011、发射设备3012和发射设备3013。
77.3个接收设备包括接收设备3021、接收设备3022和接收设备3023。
78.可选的，基于上述公开的3组收发设备，还对应公开了3个发射设备和3个接收设备的具体结构，如图5所示，为本实用新型实施例提供的一种发射设备和接收设备的具体结构图。
79.3个发射设备包括发光二极管ds1、第一稳压电阻r1、发光二极管ds2、第一稳压电阻r3、发光二极管ds3、第一稳压电阻r3和第一电源vcc1。
80.3个接收设备包括二极管ds4、第二稳压电阻r4、二极管ds5、第二稳压电阻r5、二极管ds6、第二稳压电阻r6和第二电源vcc2。
81.发光二极管ds1，发光二极管ds2，发光二极管ds3，二极管ds4，二极管ds5和二极管ds6按照均匀分布的设置规则设置在scr箱的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路上。
82.发光二极管ds1与同组的二极管ds3的位置处于同一直线，发光二极管 ds2与同组的二极管ds5的位置处于同一直线，发光二极管ds3与同组的二极管ds6的位置处于同一直线。使得发光二极管ds1，发光二极管ds2，发光二极管ds3，二极管ds4，二极管ds5和二极管ds6的位置能够环绕scr 箱的尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部的管路一圈。
83.在具体实现中，发光二极管ds1的正极与第一稳压电阻r1的一端相连，第一稳压电阻r1的另一端与第一电源vcc1相连；发光二极管ds2的正极与第一稳压电阻r2的一端相连，第一稳压电阻r2的另一端与第一电源vcc1相连；发光二极管ds3的正极与第一稳压电阻r3的一端相连，第一稳压电阻r3的另一端和第一电源vcc1相连。
84.该发光二极管ds1，发光二极管ds2和发光二极管ds3并联。
85.可选的，发光二极管ds1，发光二极管ds2和发光二极管ds3的公共连接端接地。
86.二极管ds4的正极与第二稳压电阻r4的一端相连，第二稳压电阻r4的另一端与第二电源vcc2相连；二极管ds5的正极与第二稳压电阻r5的一端相连，第二稳压电阻r5的另一端与第二电源vcc2相连；二极管ds6的正极与第二稳压电阻r6的一端相连，第二稳压电阻r6的另一端和第二电源vcc2相连。
87.该二极管ds4，二极管ds5和二极管ds6并联。
88.二极管ds4与ecu200的针脚0相连，二极管ds5与ecu200的针脚1相连，二极管ds6与ecu200的针脚2相连。
89.在具体实现中，发光二极管ds1实时发射电平信号至同组的二极管ds3；发光二极管ds2实时发射电平信号至同组的二极管ds5；发光二极管ds3实时发射电平信号至同组的二极管ds6。若二极管ds4，二极管ds5和二极管 ds6接收到电平信号均为高电平信号时，ecu200通过与二极管ds4连接的针脚0接收二极管ds4发送的高电平信号，通过与二极管ds5
连接的针脚1 接收二极管ds5发送的高电平信号，以及通过与二极管ds6连接的针脚2接收二极管ds6发送的高电平信号，并基于二极管ds4，二极管ds5和二极管 ds6发送的高电平信号，确定scr总成不存在尿素结晶。
90.若二极管ds6接收到电平信号为低电平信号时，ecu200通过与二极管 ds4连接的针脚0接收二极管ds4发送的高电平信号，通过与二极管ds5连接的针脚1接收二极管ds5发送的高电平信号，以及通过与二极管ds6连接的针脚2接收二极管ds6发送的低电平信号，并基于二极管ds6发送的低电平信号，确定scr总成存在尿素结晶。
91.在本实用新型实施例中，将多个发光二极管和二极管设置在scr总成中的易结晶管路上，即尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部，通过发光二极管实时向二极管发射检测信号，以确定发光二极管是否存在结晶遮挡。当二极管接收到的检测信号为空时，确定同组的发光二极管被结晶遮挡，ecu基于二极管接收到的检测信号，确定scr总成存在尿素结晶；当二极管接收到的检测信号不为空时，确定同组的发光二极管不存在结晶遮挡，ecu基于二极管接收到的检测信号，确定scr总成不存在尿素结晶。能够提高scr总成的尿素结晶检测的准确性。
92.可选的，基于上述本实用新型示出的设置于scr总成上的结晶检测装置，还可以进一步设置报警器。
93.ecu200与报警器通信连接，报警器设置与驾驶室内。
94.ecu200基于scr总成400存在的尿素结晶信息生成的报文，发送至报警器，以触发报警器报警。
95.可选的，报警器包括：设置在驾驶室内的光电报警器和蜂鸣报警器。
96.需要说明的是，光电报警器，也称为声光报警器，可以基于报警信号发出声音报警，并且按照预设的频率亮灯闪烁，比如：发光二极管和喇叭。
97.结合上述本实用新型实施例公开的蜂鸣报警器，在具体实现中，ecu200 实时接收接收设备302发送的检测信号，当确定ecu200实时接收到的接收设备302发送的检测信号为红外信号时，ecu基于scr总成400存在的尿素结晶信息生成的can报文，发送至报警器，以触发蜂鸣报警器响鸣报警，以提醒驾驶人员及时去除结晶，或启动其他的保护措施。
98.在本实用新型实施例中，将至少一个收发设备设置在scr总成中的易结晶管路上，即尿素喷嘴正下方和/或旋流片底部，通过收发设备中的发射设备实时向同组的接收设备发射检测信号，以确定发射设备是否存在结晶遮挡。当接收设备接收到的检测信号为空时，确定同组的发射设备被结晶遮挡，ecu 基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成存在尿素结晶；当接收设备接收到的检测信号不为空时，确定同组的发射设备不存在结晶遮挡，ecu基于接收设备接收到的检测信号，确定scr总成不存在尿素结晶。能够提高scr 总成的尿素结晶检测的准确性。进一步的，通过设置与ecu连接的报警器，在ecu确定scr总成存在的尿素结晶信息时，生成报文，并触发报警器报警。以提醒驾驶人员及时去除结晶，或启动其他的保护措施。
99.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方式来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
100.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。