[發明專利]一種尿素消耗偏差故障模擬裝置及模擬方法

有效

• 申請號: 201711174839.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107942998B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 施泰峰;孟媛媛;劉玉偉;孟強
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明屬于尿素消耗偏差檢測技術領域，公開了一種尿素消耗偏差故障模擬裝置及模擬方法，尿素消耗偏差故障模擬裝置包括稱重機構，設置在所述稱重機構上的測量筒，設置在所述測量筒上用于檢測所述測量筒內尿素溶液的液位的液位傳感器，連接于所述測量筒的尿素噴嘴，以及與所述液位傳感器和所述尿素噴嘴均連接的ECU。本發明通過上述尿素消耗偏差故障模擬裝置，能夠實現對尿素消耗偏差故障的模擬，取代了現有技術中采用漏出尿素進行模擬的方式，避免了尿素的浪費以及環境的污染。同時采用上述尿素消耗偏差故障模擬裝置進行模擬，其成本低，可有效降低企業負擔。

技術領域

本發明涉及尿素消耗偏差檢測技術領域，尤其涉及一種尿素消耗偏差故障模擬裝置及模擬方法。

背景技術

柴油機作為一種動力機械，為社會的發展做出了杰出貢獻，但同時也造成環境的污染。隨著國家法規的日益嚴格，對柴油機排放要求越來越高，單純依靠提高發動機技術實現排放達標越來越困難，在這種情況下引入了SCR后處理系統。SCR系統基本工作原理：排氣從增壓器渦輪流出后進入排氣管中，同時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噴入排氣管中，尿素液滴在高溫廢氣作用下發生水解和熱解反應，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排氣中的主要有害成分氮氧化物(NO_x)有選擇性地還原為氮氣(N₂)。

SCR系統如果存在故障，例如尿素噴嘴出現機械卡滯，卡滯在常開位置，會造成過量尿素噴射到發動機排氣管中，這些噴射的尿素除了與排氣中NO_x污染物反應，過量尿素會分解成NH₃排入大氣中，進而造成空氣污染；如果噴嘴卡滯在常閉位置，則尿素無法噴射到排氣管中還原發動機中NO_x污染物，也會造成大氣污染。為了及時診斷尿素消耗偏差故障，需要監測通過尿素噴嘴開度積分得到的尿素計算消耗量和通過尿素箱液位傳感器計算的實際消耗量，若兩者差別過大，就需要及時診斷報錯，提醒駕駛員。

現有技術中對于尿素消耗偏差故障的模擬是基于尿素液位傳感器的特性實現的。其監測原理是：根據尿素箱液位信號計算的尿素實際消耗量a(單位：L)與根據尿素噴嘴的開度積分得到的尿素計算消耗量b(單位：L)的偏差進行診斷。當尿素計算消耗量b達到設定的限值c(單位：L，可根據不同機型進行標定。)時進行診斷結果輸出。此時，如果|b-a|/b≥d(d為法規規定的偏差比值，為50％)，ECU系統報錯，提醒駕駛員尿素消耗出現問題，需要及時進行整車處理；如果|b-a|/b＜d(d為法規規定的偏差比值，為50％)，ECU系統不報錯。通過上述原理，能夠實現對ECU性能好壞的檢測。

目前對尿素消耗偏差故障的模擬進行臺架試驗時，可采用以下兩種方法：

1)試驗人員通過修改ECU數據進行尿素消耗偏差故障的模擬，以實現尿素實際消耗量a和尿素計算消耗量b的差值大于法規規定的偏差比值d，但是該種方法在國家檢測中心進行認證時，因為檢測中心不允許修改ECU數據，因此無法使用。

2)試驗中通過擰松尿素箱底部的螺栓堵頭慢慢將尿素溶液從尿素箱中放出，以實現尿素實際消耗量a和尿素計算消耗量b的差值大于法規規定的偏差比值d，進而通過判斷ECU是否報錯，來實現尿素消耗偏差故障的模擬。但是擰松螺栓堵頭的方式，其漏出的尿素容易造成環境污染以及尿素的浪費。此外，該方式需要使用檢測中心的試驗臺架來進行模擬，而試驗臺架的使用費用1小時通常為幾千元，試驗測試循環一次則需要花費萬元以上，認證耽擱時間過長會加大企業負擔。

因此，急需設計一種不會浪費尿素且成本低的尿素消耗偏差故障模擬裝置，來實現對ECU報警性能好壞的檢測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種尿素消耗偏差故障模擬裝置及模擬方法，以解決現有尿素消耗偏差故障模擬存在的尿素的浪費、污染環境以及試驗成本高的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：