一种后处理供液管路压力检测装置及方法与流程

1.本发明属于发动机排气后处理技术领域，尤其是排气后处理系统的供液管路压力控制装置及方法。


背景技术：

2.随着环境保护意识的不断提高，发动机及车辆排放标准也日益严苛，目前，采用能够在富氧环境下进行催化还原处理的nox选择催化还原（scr=selective catalytic reduction）技术是针对nox污染物处理的主流技术路线。
3.scr技术需要将例如32.5%重量浓度的尿素水溶液（也叫柴油排气处理液def=diesel exhaust fluid，或者添蓝液adblue）定量喷射进柴油机排气中，通过排气高温分解成氨气，与排气混合后进入scr催化转换器，在催化剂的作用下，氨气就会与发动机排气中的nox等发生催化还原反应，使nox分解为无害的n2、h2o。如果def喷射量与排气中的nox含量不相匹配或者尿素溶液品质不能达到要求，那么要么nox不能够被充分还原分解，排放量增加，要么剩余不少氨气排到大气中，造成二次污染，因此，尿素液供给系统需要精确计量。另外，为达到好的催化效果，尿素喷雾程度也是极为重要的。
4.对于尿素液计量供给装置，现有的主要包括纯液体供给的形式和气液混合式供给的形式。计量供给装置一般包括供液泵端和喷嘴端，考虑整车布局，供液端与喷射端需要通过较长的管道连接，因而纯液式模块需要采用嘴端计量形式，以确保精度。相较纯液体供给装置而言，气体辅助式供给装置由于气流作用，液体流在管道内基本无损失，可采用泵计量方式，装置简单，成本低，并且稳定性和雾化效果更佳。但对于气辅装置其进气压力的控制对装置喷射状态有着重要的影响，而车载气源提供的气体压力易波动，需要配置压力稳定装置以及压力检测装置。


技术实现要素：

5.本发明针对上述问题，之目的在于提供一种结构简单、可靠性高、适应性好的尿素供给模块。
6.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案，即，一种后处理供液管路压力检测装置，包括后处理供给模块，dcu控制单元，气辅装置，压力检测器以及喷嘴。所述后处理供给模块包括一个尿素供给泵，所述气辅装置包括一个气源和一个空气电磁阀。所述尿素供给泵为一个螺线管电磁泵，由dcu控制单元驱动，产生压力液体。所述空气电磁阀布置于气源下游，用于控制气体通断。
7.所述尿素供给泵产生的压力液体和气源产生的高压气体汇合于一个混合腔，所述混合腔与供液泵可设计为一体，也可以通过供液管路连接。所述混合腔与气源可以通过气体管道连接，所产生的气液多相流体通过所述喷嘴输出，所述混合腔与喷嘴之间通过混合液管道连接。
8.进一步，所述压力检测器串联于所述混合腔和所述空气电磁阀之间气体流道上，
用于检测空气电磁阀前端的气体压力，将压力信息反馈给所述dcu控制单元。
9.所述压力检测器包括一个封装，通过所述封装将压力检测器安装于气体流道上，所述压力检测器之检测口直接位于流道内，无限孔干扰。
10.对于后处理供液管路压力检测装置，包括如下压力检测方法：根据气源压力设置压力检测器工作范围，所述dcu预存压力检测器压力特性参数；根据所述后处理供给模块所需气体压力，所述dcu控制单元预设目标压力范围值。
11.上述压力检测方法还包括压力检测器有效性的判断步骤：dcu控制单元通过读取空气电磁阀关闭和开启状态的压力值判断压力检测器的有效性，在电磁阀开启和关闭状态下实测压力值的变化进行判断。
12.dcu控制单元通过读取电磁阀关闭状态下压力检测器数据，判断零点位置准确性，当所述压力检测器零点位置偏移在10%以内时，dcu控制器可以进行补偿修正。
13.进一步，上述压力检测方法包括dcu控制单元过读取空气电磁阀关闭和开启状态的压力值判断空气电磁阀有效性的步骤。
14.在空气电磁阀关闭状态时，dcu控制单元采集到的压力检测器输出数据大于2bar以上时，判断电磁阀关闭失效；在空气电磁阀开启状态时，dcu控制单元采集到的压力数值接近零点压力值时，判断电磁阀开启失效。
15.当压力检测器、空气电磁阀有效时，所述dcu控制单元根据采集到的压力检测器数据与目标压力范围进行比较；所述故障警报至少包括管路堵塞、低压故障。
16.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
17.图1为本发明所提供的后处理供液管路压力检测装置之实施例结构示意图。
18.图2为本发明所提供的后处理供液管路压力检测装置之压力检测器剖视图。
19.图3为本发明所提供的后处理供液管路压力检测方法逻辑图。
具体实施方式
20.本发明所提供的后处理供液管路110压力检测装置之实施例结构示意图，如图1所示，包括后处理供给模块1，dcu控制单元 2，气辅装置 3，压力检测器104以及喷嘴106。
21.所述后处理供给模块1用于提供尿素溶液，包括一个尿素供给泵107。所述尿素供给泵107为一个螺线管电磁泵，通过dcu控制单元 2驱动控制，定量供给压力尿素溶液，其尿素供给量可以通过调节驱动频率控制。
22.所述气辅装置 3包括一个气源100和一个空气电磁阀108。所述气源100可以是车载气罐，所述空气电磁阀108布置于气源100下游，用于控制气体通断。
23.所述尿素供给泵107产生的压力液体和气源100产生的高压气体汇合于一个混合腔105，所述混合腔105与尿素供给泵107可设计为一体，也可以通过供液管路110连接。
24.所述混合腔105与气源100可以通过气体管道109连接，所述气体管道109连接于快插式空气接头（图中未示出）上，所述气源100下游布置有一个朝气流方向开启的单向阀103，用于防止管道堵塞时，内部压力增加，流体倒流至气源100。
25.所述混合腔105内所产生的气液多相流体通过所述喷嘴106输出。所述喷嘴106可以是一个旋流式多相流喷嘴106，包括一个满足sae-j标准的快插接头（图中未示出）。所述混合腔105与喷嘴106之间通过混合液管道111连接，所述混合液管道111通过快插接头连接。
26.进一步，所述压力检测器104串联于所述混合腔105和所述空气电磁阀108之间气体流道上，用于检测空气电磁阀108下游的气体压力，将压力信息反馈给所述dcu控制单元 2，dcu控制单元 2对检测的压力数据进行判断，以确定管道压力是否存在风险。
27.如图2所示，为本发明所提供的后处理供液管路110压力检测装置之压力检测器104剖视图，上述压力检测器104是一个压力传感器，所述压力传感器包括一个封装200，通过所述封装200将压力传感器安装于气体流道上201，通过卡勾203固定，所述压力检测器104之检测口202直接位于流道内，无限孔干扰，保证压力检测准确性。
28.如图3所示，为本发明所提供的后处理供液管路110压力检测方法逻辑图，所述控制方法包括：根据气源100压力设置压力检测器104工作范围，所述dcu预存压力检测器104压力特性参数的步骤（步骤300）；根据所述后处理供给模块1所需气体压力，所述dcu控制单元 2预设目标压力范围值的步骤（步骤300）。
29.进一步，上述压力检测方法包括压力检测器104有效性的判断步骤（步骤301）：对于压力检测器104有效性的判断，包括：dcu控制单元 2通过读取空气电磁阀108关闭和开启状态的压力值判断压力检测器104的有效性，在电磁阀开启和关闭状态下实测压力值变化，要求变化量大于0.5bar。
30.dcu控制单元 2通过读取电磁阀关闭状态下压力检测器104数据，判断零点位置准确性，当所述压力检测器104零点位置偏移在10%以内时，dcu控制器可以进行补偿修正。
31.进一步，上述压力检测方法还包括dcu控制单元 2过读取空气电磁阀108关闭和开启状态的压力值判断空气电磁阀108有效性的步骤（步骤302）。
32.对于空气电磁阀108有效性的判断，包括：在空气电磁阀108关闭状态时，dcu控制单元 2采集到的压力检测器104输出数据大于2bar以上时，判断电磁阀关闭失效；在空气电磁阀108开启状态时，dcu控制单元 2采集到的压力数值接近零点压力值时，判断电磁阀开启失效。
33.当压力检测器104、空气电磁阀108有效时，所述dcu控制单元 2根据采集到的压力检测器104数据与目标压力范围进行比较（步骤303）；当实测压力大于目标范围时，dcu控制单元 2停止尿素供给泵107工作，并给出管路堵塞警报；当实测压力小于目标范围时，dcu控制单元 2停止尿素供给泵107工作，并给出低压故障警报。
34.上述实施例仅用于说明本发明的实质，但并不限制本发明。在未背离本发明原理的情况下，所作的任何修改，简化等替换方式，都包括在本发明的保护范围之内。
35.本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。