一种即插即用的尿素喷射控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种即插即用的尿素喷射控制方法及系统，ECU根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算需要喷射的尿素喷射量；并将计算的尿素喷射量通过CAN总线发送给DCU；DCU根据接收的尿素喷射量控制尿素的喷射。由ECU来完成尿素喷射量的计算，DCU只需要根据ECU发送的尿素喷射量来执行尿素的喷射即可。即DCU仅是执行器，不再需要进行尿素喷射量的计算，相应地，与尿素喷射量有关的数据也不再接收，而是转由ECU接收。这样，当切换后处理系统（包括DCU）时，不需要对DCU中的后处理数据进行重新标定，可以直接切换使用，从而实现即插即用的模式。为生产和后续管理带来了极大的便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机尾气处理
，特别涉及一种即插即用的尿素喷射控制方法及系统。
技术介绍
选择性催化还原(SCR, Selective Catalytic Reduction)技术是消除柴油机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一。根据功能SCR系统主要分为控制単元、尿素剂量单元和催化反应单元三部分。SCR系统的控制单元与发动机的控制单元(E⑶)集成在一起，主要用于执行SCR控制策略，井根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、氮氧化物(NOx)浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，以使尿素剂量单元根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中；尿素剂量单元主要包括尿素箱、尿素供给单元、尿素喷射单元、加热组件及连接管路和线路，保证尿素溶液的充分雾化和分解；催化反应单元主要包括SCR催化剂及其封装，用于将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物还原为氮气和水。SCR系统基本工作原理排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气(NH3)，氨气(NH3)在催化剂的作用下将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物(NOx)有选择性地还原为氮气(N2)。有时为了防止过多的氨气(NH3)逃逸造成二次污染，还需要在SCR催化剂后方设置促使氨气(NH3)氧化成氮气(N2)的催化剂。尿素的分子式为NH2C0NH2，加水H20后在高温下分解成NH3和C02，此反应不需要催化条件即可完成NH2C0NH2+H20 — 2NH3+C02 (I)在SCR催化器中的NH3和排气中的NO、N02反应产生N2和H20 2N0+2N02+4NH3 — 4N2+6H20 (2)4N0+02+4NH3 — 4N2+6H20 (3)2N02+02+4NH3 — 3N2+6H20 (4)为防止发动机整个使用过程中氨气的泄露，有时需要在SCR催化器之后设置消除氨气的催化器，在这个催化器中NH3与02反应生成N2和H20 4NH3+302 — 2N2+6H20 (5)现有技术中的后处理系统的尿素喷射控制单元(D⑶，Dosing ControlUnit)是与发动机的电控单元ECU相互独立的。后处理系统所需要的尿素喷射量等信息存储在DCU中，DCU根据发动机信号进行计算，获得需要的尿素喷射量，同时根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOx浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中。但是，以上技术中，由于发动机机型和原机(不包括后处理系统的发动机系统)排放的不同，导致DCU与尿素喷射量相关的后处理数据(例如转化效率等)也有所不同，SCR系统DCU数据与发动机的ECU数据必须一一对应，如果发动机ECU中与排放性能相关的数据出现变化，DCU中数据也需要重新标定；如果进行不同型号的后处理系统(包括DCU)的切换，则需要对切换后的D⑶中的排放数据进行重新标定。这样将増加D⑶标定工作以及下线刷写(EOL)带来的数据管理问题，同时带来后续生产过程中后处理系统数据的变更问题，给生产带来不便。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种即插即用的尿素喷射控制方法及系统，不需要对DCU中的后处理数据进行重新标定，可以直接切換使用，从而实现了即插即用的模式，为生产和后续管理带来了极大的便利。本专利技术实施例提供一种即插即用的尿素喷射控制方法，包括发动机的电控单元ECU根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算需要喷射的尿素喷射量；并将计算的尿素喷射量通过CAN总线发送给尿素喷射控制单元DCU ；所述尿素喷射控制単元DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射。优选地，在所述D⑶控制尿素喷射前还包括 所述D⑶通过CAN总线接收E⑶发送的尿素箱中尿素的液位信息和温度信息；所述D⑶直接接收的尿素泵中尿素的压カ信息、温度信息和压缩空气的压力；所述DCU根据所述尿素箱中尿素的液位信息、温度信息，和尿素泵中尿素的压カ信息、温度信息、压缩空气的压力判断是否满足尿素喷射条件；如果满足，则所述DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射。优选地，所述尿素喷射控制単元DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射，具体为所述DCU发送尿素喷射量信号给尿素泵，控制尿素泵通过尿素喷嘴完成所述尿素喷射量的喷射。优选地，所述ECU根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算需要喷射的尿素喷射量，具体为所述ECU根据发动机转速和循环燃油喷射量读取发动机的氮氧化物浓度，所述发动机转速、循环燃油喷射量和氮氧化物浓度组成一 MAP图，三者之间是 对应的关系；所述ECU再由读取的氮氧化物浓度根据废气流量換算为氮氧化物质量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液浓度计算需要喷射的尿素喷射量。优选地，在计算出需要喷射的尿素喷射量之后，还包括，所述ECU根据排气温度修正需要喷射的尿素喷射量。本专利技术实施例还提供一种即插即用的尿素喷射控制系统，包括尿素喷射控制单元D⑶和发动机的电控单元E⑶；所述发动机的电控单元ECU，用于根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算出需要喷射的尿素喷射量；并将所述计算的尿素喷射量通过CAN总线发送给尿素喷射控制単元DCU ；所述尿素喷射控制単元DCU，用于根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射。优选地，还包括尿素液位传感器、尿素第一温度传感器、气压传感器、尿素温度压力传感器；所述尿素液位传感器设置于尿素箱中，用于检测尿素箱中尿素的液位，并将检测的尿素液位信息直接发送给所述ECU ；所述尿素第一温度传感器设置于尿素箱中，用于检测尿素箱中尿素的温度，并将检测的尿素温度信息直接发送给所述ECU ；所述ECU将所述尿素箱中的尿素液位信息和尿素温度信息通过CAN总线发送给所述 DCU ；所述气压传感器设置于尿素泵上，用于检测压缩空气经过空气调节阀后的压缩空气的压力，并且该压缩空气的压力信息发送给所述DCU ；所述尿素温度压カ传感器设置于尿素泵上，用于检测尿素泵中尿素的温度和压力，并将温度信息和压カ信息发送给所述D⑶；所述DCU，根据接收到的所述尿素箱中的尿素液位信息、尿素温度信息，和尿素泵中尿素的压カ信息、温度信息和压缩空气的压力信息，判断是否满足尿素喷射的条件，如果满足，则发送尿素喷射量信号给尿素泵，控制尿素泵通过尿素喷嘴完成尿素喷射。优选地，所述尿素喷嘴集成在SCR催化消声器上；所述D⑶与尿素泵装配在所述尿素箱上；所述DCU发送尿素喷射量信号给尿素泵，控制尿素泵通过尿素喷嘴完成所述尿素喷射量的喷射。优选地，所述发动机的电控单元ECU，用于根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算出需要喷射的尿素喷射量；具体为所述ECU根据发动机转速和循环燃油喷射量读取发动机的氮氧化物浓度，所述发动机转速、循环燃油喷射量和氮氧化物浓度组成一 MAP图，三者之间是一一对应的关系；所述ECU再由读取的氮氧化物浓度根据废气流量換算为氮氧化物质量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液浓度计算需要喷射的尿素喷射量。优选地，还包括排气温度传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种即插即用的尿素喷射控制方法，其特征在于，包括：发动机的电控单元ECU根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算需要喷射的尿素喷射量；并将计算的尿素喷射量通过CAN总线发送给尿素喷射控制单元DCU；所述尿素喷射控制单元DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射。

【技术特征摘要】
1.一种即插即用的尿素喷射控制方法，其特征在于，包括 发动机的电控单元ECU根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算需要喷射的尿素喷射量；并将计算的尿素喷射量通过CAN总线发送给尿素喷射控制单元DCU; 所述尿素喷射控制单元DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射。2.根据权利要求1所述的即插即用的尿素喷射控制方法，其特征在于，在所述DCU控制尿素喷射前还包括 所述DCU通过CAN总线接收ECU发送的尿素箱中尿素的液位信息和温度信息； 所述DCU直接接收的尿素泵中尿素的压力信息、温度信息和压缩空气的压力； 所述DCU根据所述尿素箱中尿素的液位信息、温度信息，和尿素泵中尿素的压力信息、温度信息、压缩空气的压力判断是否满足尿素喷射条件；如果满足，则所述DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射。3.根据权利要求2所述的即插即用的尿素喷射控制方法，其特征在于，所述尿素喷射控制单元DCU根据接收的所述尿素喷射量控制尿素的喷射，具体为所述DCU发送尿素喷射量信号给尿素泵，控制尿素泵通过尿素喷嘴完成所述尿素喷射量的喷射。4.根据权利要求1所述的即插即用的尿素喷射控制方法，其特征在于，所述ECU根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算需要喷射的尿素喷射量，具体为 所述ECU根据发动机转速和循环燃油喷射量读取发动机的氮氧化物浓度，所述发动机转速、循环燃油喷射量和氮氧化物浓度组成一 MAP图，三者之间是对应的关系； 所述ECU再由读取的氮氧化物浓度根据废气流量换算为氮氧化物质量流量，再乘以氨氮比除以尿素水溶液浓度计算需要喷射的尿素喷射量。5.根据权利要求1所述的即插即用的尿素喷射控制方法，其特征在于，在计算出需要喷射的尿素喷射量之后，还包括，所述ECU根据排气温度修正需要喷射的尿素喷射量。6.一种即插即用的尿素喷射控制系统，其特征在于，包括尿素喷射控制单元DCU和发动机的电控单元ECU ； 所述发动机的电控单元ECU，用于根据发动机转速、循环燃油喷射量、发动机排放中氮氧化物浓度和废气流量计算出需要喷射的尿素喷射量；并将所述计算的尿素喷射量通过CAN总线发送给尿素喷射控制单元DCU ； 所述尿素喷射控制单元DCU，用于根据接收的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张素英，陶建忠，王意宝，王奉双，张建华，苗垒，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：