專利名稱：一種即插即用的尿素噴射控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種即插即用的尿素噴射控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
選擇性催化還原(SCR, Selective Catalytic Reduction)技術(shù)是消除柴油機(jī)排氣中氮氧化物的主要后處理技術(shù)之一。根據(jù)功能SCR系統(tǒng)主要分為控制単元、尿素劑量單元和催化反應(yīng)單元三部分。SCR系統(tǒng)的控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元(E⑶)集成在一起，主要用于執(zhí)行SCR控制策略，井根據(jù)環(huán)境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力、氮氧化物(NOx)濃度等傳感器信號(hào)控制尿素劑量單元，以使尿素劑量單元根據(jù)需求定時(shí)定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中；尿素劑量單元主要包括尿素箱、尿素供給單元、尿素噴射單元、加熱組件及連接管路和線路，保證尿素溶液的充分霧化和分解；催化反應(yīng)單元主要包括SCR催化劑及其封裝，用于將柴油機(jī)排氣中的主要有害成分氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。SCR系統(tǒng)基本工作原理排氣從增壓器渦輪流出后進(jìn)入排氣管中，同時(shí)由安裝在排氣管上的尿素噴射單元將定量的尿素水溶液以霧狀形態(tài)噴入排氣管中，尿素液滴在高溫廢氣作用下發(fā)生水解和熱解反應(yīng)，生成所需要的還原劑氨氣(NH3)，氨氣(NH3)在催化劑的作用下將柴油機(jī)排氣中的主要有害成分氮氧化物(NOx)有選擇性地還原為氮?dú)?N2)。有時(shí)為了防止過多的氨氣(NH3)逃逸造成二次污染，還需要在SCR催化劑后方設(shè)置促使氨氣(NH3)氧化成氮?dú)?N2)的催化劑。尿素的分子式為NH2C0NH2，加水H20后在高溫下分解成NH3和C02，此反應(yīng)不需要催化條件即可完成NH2C0NH2+H20 — 2NH3+C02 (I)在SCR催化器中的NH3和排氣中的NO、N02反應(yīng)產(chǎn)生N2和H20 2N0+2N02+4NH3 — 4N2+6H20 (2)4N0+02+4NH3 — 4N2+6H20 (3)2N02+02+4NH3 — 3N2+6H20 (4)為防止發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)使用過程中氨氣的泄露，有時(shí)需要在SCR催化器之后設(shè)置消除氨氣的催化器，在這個(gè)催化器中NH3與02反應(yīng)生成N2和H20 4NH3+302 — 2N2+6H20 (5)現(xiàn)有技術(shù)中的后處理系統(tǒng)的尿素噴射控制單元(D⑶，Dosing ControlUnit)是與發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU相互獨(dú)立的。后處理系統(tǒng)所需要的尿素噴射量等信息存儲(chǔ)在DCU中，DCU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，獲得需要的尿素噴射量，同時(shí)根據(jù)環(huán)境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力、NOx濃度等傳感器信號(hào)控制尿素劑量單元，根據(jù)需求定時(shí)定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中。但是，以上技術(shù)中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型和原機(jī)(不包括后處理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))排放的不同，導(dǎo)致DCU與尿素噴射量相關(guān)的后處理數(shù)據(jù)(例如轉(zhuǎn)化效率等)也有所不同，SCR系統(tǒng)DCU數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU數(shù)據(jù)必須一一對(duì)應(yīng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中與排放性能相關(guān)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化，DCU中數(shù)據(jù)也需要重新標(biāo)定；如果進(jìn)行不同型號(hào)的后處理系統(tǒng)(包括DCU)的切換，則需要對(duì)切換后的D⑶中的排放數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定。這樣將増加D⑶標(biāo)定工作以及下線刷寫(EOL)帶來的數(shù)據(jù)管理問題，同時(shí)帶來后續(xù)生產(chǎn)過程中后處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變更問題，給生產(chǎn)帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種即插即用的尿素噴射控制方法及系統(tǒng)，不需要對(duì)DCU中的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定，可以直接切換使用，從而實(shí)現(xiàn)了即插即用的模式，為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。本發(fā)明實(shí)施例提供一種即插即用的尿素噴射控制方法，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量；并將計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給尿素噴射控制單元DCU ；所述尿素噴射控制単元DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。優(yōu)選地，在所述D⑶控制尿素噴射前還包括 所述D⑶通過CAN總線接收E⑶發(fā)送的尿素箱中尿素的液位信息和溫度信息；所述D⑶直接接收的尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息和壓縮空氣的壓力；所述DCU根據(jù)所述尿素箱中尿素的液位信息、溫度信息，和尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息、壓縮空氣的壓力判斷是否滿足尿素噴射條件；如果滿足，則所述DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。優(yōu)選地，所述尿素噴射控制単元DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射，具體為所述DCU發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成所述尿素噴射量的噴射。優(yōu)選地，所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量，具體為所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)燃油噴射量讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物濃度，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一 MAP圖，三者之間是 對(duì)應(yīng)的關(guān)系；所述ECU再由讀取的氮氧化物濃度根據(jù)廢氣流量換算為氮氧化物質(zhì)量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液濃度計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。優(yōu)選地，在計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量之后，還包括，所述ECU根據(jù)排氣溫度修正需要噴射的尿素噴射量。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，包括尿素噴射控制單元D⑶和發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元E⑶；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量；并將所述計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給尿素噴射控制単元DCU ；所述尿素噴射控制単元DCU，用于根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。
優(yōu)選地，還包括尿素液位傳感器、尿素第一溫度傳感器、氣壓傳感器、尿素溫度壓力傳感器；所述尿素液位傳感器設(shè)置于尿素箱中，用于檢測(cè)尿素箱中尿素的液位，并將檢測(cè)的尿素液位信息直接發(fā)送給所述ECU ；所述尿素第一溫度傳感器設(shè)置于尿素箱中，用于檢測(cè)尿素箱中尿素的溫度，并將檢測(cè)的尿素溫度信息直接發(fā)送給所述ECU ；所述ECU將所述尿素箱中的尿素液位信息和尿素溫度信息通過CAN總線發(fā)送給所述 DCU ；所述氣壓傳感器設(shè)置于尿素泵上，用于檢測(cè)壓縮空氣經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)閥后的壓縮空氣的壓力，并且該壓縮空氣的壓力信息發(fā)送給所述DCU ；所述尿素溫度壓カ傳感器設(shè)置于尿素泵上，用于檢測(cè)尿素泵中尿素的溫度和壓力，并將溫度信息和壓カ信息發(fā)送給所述D⑶；所述DCU，根據(jù)接收到的所述尿素箱中的尿素液位信息、尿素溫度信息，和尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息和壓縮空氣的壓力信息，判斷是否滿足尿素噴射的條件，如果滿足，則發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成尿素噴射。優(yōu)選地，所述尿素噴嘴集成在SCR催化消聲器上；所述D⑶與尿素泵裝配在所述尿素箱上；所述DCU發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成所述尿素噴射量的噴射。優(yōu)選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量；具體為所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)燃油噴射量讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物濃度，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一 MAP圖，三者之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；所述ECU再由讀取的氮氧化物濃度根據(jù)廢氣流量換算為氮氧化物質(zhì)量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液濃度計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。優(yōu)選地，還包括排氣溫度傳感器，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度，將排氣溫度發(fā)送給所述E⑶；所述ECU根據(jù)所述排氣溫度修正計(jì)算出來的尿素噴射量，并將修正后的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給所述D⑶。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例提供的方法和系統(tǒng)由ECU來完成尿素噴射量的計(jì)算，DCU只需要根據(jù)ECU發(fā)送的尿素噴射量來執(zhí)行尿素的噴射即可。即DCU僅是執(zhí)行器，不再需要進(jìn)行尿素噴射量的計(jì)算，相應(yīng)地，與尿素噴射量有關(guān)的數(shù)據(jù)也不再接收，而是轉(zhuǎn)由ECU接收，即ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量的信息，ECU根據(jù)接收的與尿素噴射量有關(guān)的以上數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。這樣，當(dāng)切換后處理系統(tǒng)(包括DCU)吋，不需要對(duì)DCU中的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定，而可以直接切換使用，從而實(shí)現(xiàn)了即插即用的模式。為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。


圖1是本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制方法實(shí)施例一流程圖；圖2是本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制方法實(shí)施例二流程圖；圖3是本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖；圖4是本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)實(shí)施例ニ示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。現(xiàn)有技術(shù)中，DCU自己來計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。由于同一機(jī)型不同功率段的發(fā)動(dòng)機(jī)都對(duì)應(yīng)ー款DCU，DCU中集成有后處理數(shù)據(jù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)型越多，則DCU中的后處理數(shù)據(jù)的版本也越多。如果進(jìn)行不同型號(hào)的后處理系統(tǒng)(包括DCU)的切換，則需要對(duì)切換后的D⑶中的排放數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定。這樣將増加D⑶標(biāo)定工作以及下線刷寫(EOL)帶來的數(shù)據(jù)管理問題，同時(shí)帶來后續(xù)生產(chǎn)過程中后處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變更問題，給生產(chǎn)帶來不便。本發(fā)明基于以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種新的即插即用的尿素噴射控制方法及系統(tǒng)，由ECU來完成尿素噴射量的計(jì)算，DCU只需要根據(jù)ECU發(fā)送的尿素噴射量來執(zhí)行尿素的噴射即可。即D⑶僅是執(zhí)行器。這樣，當(dāng)切換后處理系統(tǒng)(包括DOT)時(shí)，不需要對(duì)DCU中的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定，而可以直接切換使用，從而實(shí)現(xiàn)了即插即用的模式。為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式。參見圖1，該圖為本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制方法實(shí)施例一流程圖。本實(shí)施例提供的即 插即用的尿素噴射控制方法，包括SlOl :發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量；并將計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給尿素噴射控制単元D⑶；需要說明的是，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是由轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量的，轉(zhuǎn)速傳感器將測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速直接發(fā)送給E⑶。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一 MAP圖，三者之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。需要說明的是，MAP圖為發(fā)動(dòng)機(jī)中的控制曲線圖的術(shù)語。所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量，具體為所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)燃油噴射量讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物濃度，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一 MAP圖，三者之間是對(duì)應(yīng)的關(guān)系；所述ECU再由讀取的氮氧化物濃度根據(jù)廢氣流量換算為氮氧化物質(zhì)量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液濃度計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。S102 :所述尿素噴射控制單元DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法由ECU來完成尿素噴射量的計(jì)算，DCU只需要根據(jù)ECU發(fā)送的尿素噴射量來執(zhí)行尿素的噴射即可。即DCU僅是執(zhí)行器，不再需要進(jìn)行尿素噴射量的計(jì)算，相應(yīng)地，與尿素噴射量有關(guān)的數(shù)據(jù)也不再接收，而是轉(zhuǎn)由ECU接收，即ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量的信息，ECU根據(jù)接收的與尿素噴射量有關(guān)的以上數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。這樣，當(dāng)切換后處理系統(tǒng)(包括DCU)時(shí)，不需要對(duì)DCU中的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定，而可以直接切換使用，從而實(shí)現(xiàn)了即插即用的模式。為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。參見圖2，該圖為本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制方法實(shí)施例二流程圖。本實(shí)施例與圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的區(qū)別是，在所述DCU控制尿素噴射前還包括S201 :所述D⑶通過CAN總線接收E⑶發(fā)送的尿素箱中尿素的液位信息和溫度信息；所述DCU直接接收的尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息和壓縮空氣的壓力；所述DCU根據(jù)所述尿素箱中尿素的液位信息、溫度信息，和尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息、壓縮空氣的壓力判斷是否滿足尿素噴射條件；如果滿足，則所述DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。需要說明的是，判斷以上條件是否滿足的原因分別是尿素箱中的尿素液位信息是用于判斷尿素箱中是否有足夠的尿素來傳輸給尿素栗;尿素箱中尿素的溫度信息是用于判斷尿素箱中的尿素是否達(dá)到-7°C進(jìn)而判斷是否啟動(dòng)尿素箱的加熱功能；尿素泵中尿素的壓カ信息是用于判斷尿素泵中泵出的尿素是否有足夠的壓力來達(dá)到尿素噴嘴；尿素泵中的溫度信息是用于判斷尿素泵中泵出的尿素是否達(dá)到尿素溶液的冰點(diǎn)進(jìn)而判斷是否啟動(dòng)加熱功能；只有判定上述條件都已經(jīng)滿足吋，D⑶才控制噴射尿素。需要說明的是，如果DCU判斷尿素噴射條件不滿足時(shí)，則一直判斷是否滿足，待尿素噴射條件滿足時(shí)，才控制尿素噴射。本實(shí)施例中S102，具體可以為所述DCU發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成尿素噴射。需要說明的是，為了計(jì)算的尿素噴射量更精確，ECU在計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量之后，還包括，所述ECU根據(jù)排氣溫度修正需要噴射的尿素噴射量。排氣溫度是由排氣溫度傳感器測(cè)量獲得的，排氣溫度傳感器將測(cè)量的排氣溫度發(fā)送給所述E⑶。需要說明的是，以上方法實(shí)施例中，所述ECU通過所述CAN總線將計(jì)算的尿素噴射量發(fā)送給所述D⑶。本發(fā)明實(shí)施例提供的即插即用的尿素噴射控制方法，ECU計(jì)算尿素噴射量，發(fā)動(dòng)機(jī)出廠之前就已經(jīng)標(biāo)定好，后處理系統(tǒng)中的D⑶相當(dāng)于執(zhí)行器，通過CAN總線被動(dòng)接收E⑶發(fā)送的尿素噴射量，DCU按需求定時(shí)定量的噴射尿素。DCU自身不再需要進(jìn)行尿素噴射量的計(jì)算和標(biāo)定工作，可以解決因DCU需要標(biāo)定和下線刷寫(EOL)帶來的數(shù)據(jù)管理問題，針對(duì)不同的尿素噴射系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單ー電控?cái)?shù)據(jù)的通用性。由ECU統(tǒng)ー管理。從而可以實(shí)現(xiàn)不同尿素噴射系統(tǒng)下整個(gè)后處理系統(tǒng)的通用性，減少了由于零部件眾多，在整車安裝布置過程中導(dǎo)致的故障率，進(jìn)ー步提高了后處理系統(tǒng)的適應(yīng)性。
基于上述即插即用的尿素噴射控制方法，本發(fā)明還提供了即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，下面結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明其組成部分。參見圖3，該圖為本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，包括尿素噴射控制単元D⑶301和發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元E⑶302 ；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU302，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量；并將所述計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給尿素噴射控制單元D⑶301 ；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU302，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量；具體為所述ECU302根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)燃油噴射量讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物濃度，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一 MAP圖，三 者之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；所述ECU302再由讀取的氮氧化物濃度根據(jù)廢氣流量換算為氮氧化物質(zhì)量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液濃度計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。所述尿素噴射控制単元DCU301，用于根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)由ECU302來完成尿素噴射量的計(jì)算，DCU301只需要根據(jù)ECU302發(fā)送的尿素噴射量來執(zhí)行尿素的噴射即可。即DCU301僅是執(zhí)行器，不再需要進(jìn)行尿素噴射量的計(jì)算，相應(yīng)地，與尿素噴射量有關(guān)的數(shù)據(jù)也不再接收，而是轉(zhuǎn)由ECU302接收，即ECU302接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度、廢氣流量和排氣溫度的信息，ECU302根據(jù)接收的與尿素噴射量有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。這樣，當(dāng)切換后處理系統(tǒng)(包括!XU)時(shí)，不需要對(duì)D⑶301中的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定，而可以直接切換使用，從而實(shí)現(xiàn)了即插即用的模式。為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。參見圖4，該圖為本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)實(shí)施例ニ示意圖。本實(shí)施例提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，還包括尿素液位傳感器300a、尿素第一溫度傳感器300b、氣壓傳感器400a、尿素溫度壓カ傳感器400b ；所述尿素液位傳感器300a設(shè)置于尿素箱300中，用于檢測(cè)尿素箱300中尿素的液位，并將檢測(cè)的尿素液位信息直接發(fā)送給所述ECU302 ；所述尿素第一溫度傳感器300b設(shè)置于尿素箱300中，用于檢測(cè)尿素箱300中尿素的溫度，并將檢測(cè)的尿素溫度信息直接發(fā)送給所述E⑶302 ；所述E⑶302將所述尿素箱300中的尿素液位信息和尿素溫度信息通過CAN總線發(fā)送給所述D⑶301 ；所述氣壓傳感器400a設(shè)置于尿素泵400上，用于檢測(cè)壓縮空氣經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)閥后的壓縮空氣的壓力，并且該壓縮空氣的壓力信息發(fā)送給所述DCU301 ；所述尿素溫度壓カ傳感器400b設(shè)置于尿素泵400上，用于檢測(cè)尿素泵400中尿素的溫度信息和壓力，并將溫度壓カ信息發(fā)送給所述DCU301 ；所述DCU301，根據(jù)接收到的所述尿素箱中的尿素液位信息、尿素溫度信息，和尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息和壓縮空氣的壓力信息，判斷是否滿足尿素噴射的條件，如果滿足，則發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵400，控制尿素泵400通過尿素噴嘴500完成尿素噴射。需要說明的是，該控制系統(tǒng)還包括CAN總線，所述E⑶301通過所述CAN總線將計(jì)算的尿素噴射量發(fā)送給所述DCU302。本實(shí)施例中，所述尿素噴嘴500集成在SCR催化消聲器600上。所述D⑶302與尿素泵400裝配在所述尿素箱300上。且電氣接ロ及管路連接的設(shè)計(jì)具有通用性、互換性及防錯(cuò)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，此后處理系統(tǒng)能適用于所有發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，有利于后處理系統(tǒng)在整車上的安裝布置和可靠性。本發(fā)明提供的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，ECU計(jì)算尿素噴射量，發(fā)動(dòng)機(jī)出廠之前就已經(jīng)標(biāo)定好，后處理系統(tǒng)中的D⑶相當(dāng)于執(zhí)行器，通過CAN總線被動(dòng)接收E⑶發(fā)送的尿素噴射量，DCU按需求定時(shí)定量的噴射尿素。DCU自身不再需要進(jìn)行尿素噴射量的計(jì)算和標(biāo)定工作，可以解決因DCU需要標(biāo)定和下線刷寫(EOL)帶來的數(shù)據(jù)管理問題，針對(duì)不同的尿素噴射系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單ー電控?cái)?shù)據(jù)的通用性。由ECU統(tǒng)ー管理。從而可以實(shí)現(xiàn)不同尿素噴射系統(tǒng)下整個(gè)后處理系統(tǒng)的通用性，減少了由于零部件眾多，在整車安裝布置過程中導(dǎo)致的故障率，進(jìn)ー步提高了后處理系統(tǒng)的適應(yīng)性。為了提高計(jì)算的尿素噴射量的準(zhǔn)確性，排氣溫度傳感器800，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度，將排氣溫度發(fā)送給所述E⑶302 ;如圖4所示。所述ECU302根據(jù)所述排氣溫度修正計(jì)算出來的尿素噴射量，并將修正后的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給所述D⑶301。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述掲示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種即插即用的尿素噴射控制方法，其特征在于，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量；并將計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給尿素噴射控制單元DCU; 所述尿素噴射控制單元DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的尿素噴射控制方法，其特征在于，在所述DCU控制尿素噴射前還包括 所述DCU通過CAN總線接收ECU發(fā)送的尿素箱中尿素的液位信息和溫度信息； 所述DCU直接接收的尿素泵中尿素的壓力信息、溫度信息和壓縮空氣的壓力； 所述DCU根據(jù)所述尿素箱中尿素的液位信息、溫度信息，和尿素泵中尿素的壓力信息、溫度信息、壓縮空氣的壓力判斷是否滿足尿素噴射條件；如果滿足，則所述DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的即插即用的尿素噴射控制方法，其特征在于，所述尿素噴射控制單元DCU根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射，具體為所述DCU發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成所述尿素噴射量的噴射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的尿素噴射控制方法，其特征在于，所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量，具體為 所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)燃油噴射量讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物濃度，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一 MAP圖，三者之間是對(duì)應(yīng)的關(guān)系； 所述ECU再由讀取的氮氧化物濃度根據(jù)廢氣流量換算為氮氧化物質(zhì)量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液濃度計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的尿素噴射控制方法，其特征在于，在計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量之后，還包括，所述ECU根據(jù)排氣溫度修正需要噴射的尿素噴射量。
6.一種即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，其特征在于，包括尿素噴射控制單元DCU和發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU ； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量；并將所述計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給尿素噴射控制單元DCU ； 所述尿素噴射控制單元DCU，用于根據(jù)接收的所述尿素噴射量控制尿素的噴射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括尿素液位傳感器、尿素第一溫度傳感器、氣壓傳感器、尿素溫度壓力傳感器； 所述尿素液位傳感器設(shè)置于尿素箱中，用于檢測(cè)尿素箱中尿素的液位，并將檢測(cè)的尿素液位信息直接發(fā)送給所述ECU ； 所述尿素第一溫度傳感器設(shè)置于尿素箱中，用于檢測(cè)尿素箱中尿素的溫度，并將檢測(cè)的尿素溫度信息直接發(fā)送給所述ECU ； 所述ECU將所述尿素箱中的尿素液位信息和尿素溫度信息通過CAN總線發(fā)送給所述DCU ; 所述氣壓傳感器設(shè)置于尿素泵上，用于檢測(cè)壓縮空氣經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)閥后的壓縮空氣的壓力，并且該壓縮空氣的壓力信息發(fā)送給所述DCU ； 所述尿素溫度壓カ傳感器設(shè)置于尿素泵上，用于檢測(cè)尿素泵中尿素的溫度和壓力，并將溫度信息和壓カ信息發(fā)送給所述DCU ； 所述DCU，根據(jù)接收到的所述尿素箱中的尿素液位信息、尿素溫度信息，和尿素泵中尿素的壓カ信息、溫度信息和壓縮空氣的壓力信息，判斷是否滿足尿素噴射的條件，如果滿足，則發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成尿素噴射。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，其特征在于，所述尿素噴嘴集成在SCR催化消聲器上； 所述DCU與尿素泵裝配在所述尿素箱上； 所述DCU發(fā)送尿素噴射量信號(hào)給尿素泵，控制尿素泵通過尿素噴嘴完成所述尿素噴射量的噴射。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算出需要噴射的尿素噴射量；具體為所述ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)燃油噴射量讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物濃度，所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量和氮氧化物濃度組成一MAP圖，三者之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系； 所述ECU再由讀取的氮氧化物濃度根據(jù)廢氣流量換算為氮氧化物質(zhì)量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液濃度計(jì)算需要噴射的尿素噴射量。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括排氣溫度傳感器，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度，將排氣溫度發(fā)送給所述ECU ； 所述ECU根據(jù)所述排氣溫度修正計(jì)算出來的尿素噴射量，并將修正后的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給所述D⑶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即插即用的尿素噴射控制方法及系統(tǒng)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)燃油噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)排放中氮氧化物濃度和廢氣流量計(jì)算需要噴射的尿素噴射量；并將計(jì)算的尿素噴射量通過CAN總線發(fā)送給DCU；DCU根據(jù)接收的尿素噴射量控制尿素的噴射。由ECU來完成尿素噴射量的計(jì)算，DCU只需要根據(jù)ECU發(fā)送的尿素噴射量來執(zhí)行尿素的噴射即可。即DCU僅是執(zhí)行器，不再需要進(jìn)行尿素噴射量的計(jì)算，相應(yīng)地，與尿素噴射量有關(guān)的數(shù)據(jù)也不再接收，而是轉(zhuǎn)由ECU接收。這樣，當(dāng)切換后處理系統(tǒng)(包括DCU)時(shí)，不需要對(duì)DCU中的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行重新標(biāo)定，可以直接切換使用，從而實(shí)現(xiàn)即插即用的模式。為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。
文檔編號(hào)F01N9/00GK103046989SQ20121053309
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者張素英, 陶建忠, 王意寶, 王奉雙, 張建華, 苗壘 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司