[發(fā)明專利]車輛SCR系統(tǒng)及其控制單元和排空控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810233402.4
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN110295974B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 金未平;江以濤
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F01N9/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

一種用于車輛SCR系統(tǒng)中的控制單元，用于控制SCR系統(tǒng)中的供給單元和噴射單元的操作，并且能夠執(zhí)行SCR系統(tǒng)的尾氣處理液排空操作；其中，控制單元配置成在車輛發(fā)動機運行結束后停止供給單元和噴射單元的操作，使得SCR系統(tǒng)自然泄壓；基于泄壓過程中的系統(tǒng)壓力與時間的關系確定供給單元中的殘余空氣量；基于供給單元中的殘余空氣量確定排空操作時間；其中，當殘余空氣量不低于一安全值時，控制單元將排空操作時間確定為只針對噴射單元執(zhí)行排空操作所需的時間，而當供給單元中的殘余空氣量低于安全值時，控制單元基于供給單元中的殘余空氣量確定排空操作時間；之后，控制單元以所確定的排空操作時間執(zhí)行SCR系統(tǒng)的尾氣處理液排空操作。

技術領域

本申請涉及一種用于車輛尤其是柴油機車輛的SCR(選擇性催化還原)系統(tǒng)中的控制單元和尾氣處理液排空控制方法，以及包含這種控制模塊的車輛SCR系統(tǒng)。

背景技術

車輛發(fā)動機排氣中包含NOx等有害成分。近年來，隨著環(huán)保意識的增強，越來越嚴格的排放標準被執(zhí)行。為了降低排氣中的有害成分，可選擇適當?shù)奈矚夂筇幚砑夹g，以將發(fā)動機排出的有害氣體量降低，其中，SCR系統(tǒng)能夠將尾氣處理液(通常為尿素水溶液)噴射到尾氣中，從而利用選擇性催化還原法降低尾氣中的NOx含量。

在低溫環(huán)境下，例如氣溫低于-11℃時，在發(fā)動機運行結束后，尾氣處理液可能會在SCR系統(tǒng)中結冰，而這可能導致SCR系統(tǒng)失效，甚至可能導致SCR系統(tǒng)的噴射單元和供給單元破裂。因此，需要在發(fā)動機運行結束后執(zhí)行尾氣處理液排空操作，來避免上述問題。

對于噴射單元，需要執(zhí)行排空操作而將其中的尾氣處理液完全排空。對于供給單元，可能需要將尾氣處理液排空足夠的體積以補償冰壓。根據(jù)現(xiàn)有技術，采用一段固定的排空操作時間，用于實現(xiàn)噴射單元和供給單元二者的排空操作，該固定的排空操作時間比噴射單元所需的排空操作時間長得多。

然而，并非總是需要在發(fā)動機運行結束后都對供給單元執(zhí)行排空操作。并且，即使需要對供給單元執(zhí)行排空操作，供給單元所需的排空操作時間也不是固定的，而是取決于供給單元中的殘余空氣量。現(xiàn)有技術中，可能由于難以估計供給單元中的殘余空氣量，而采用一段較長的固定的排空操作時間，這會造成不必要的操作。

發(fā)明內容

出于上面描述的原因，本申請的目的是提供一種改進的SCR系統(tǒng)尾氣處理液排空控制方案，其能夠避免排空操作的浪費。

根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種用于車輛(尤其是柴油機車)SCR系統(tǒng)中的控制單元，所述控制單元能夠控制SCR系統(tǒng)中的供給單元和噴射單元的操作，并且所述控制單元配置成能夠執(zhí)行SCR系統(tǒng)的尾氣處理液排空操作；其中，所述控制單元配置成在車輛發(fā)動機運行結束后停止供給單元和噴射單元的操作，使得SCR系統(tǒng)自然泄壓；之后，所述控制單元基于泄壓過程中的系統(tǒng)壓力與時間的關系確定供給單元中的殘余空氣量；之后，所述控制單元基于確定的供給單元中的殘余空氣量來確定系統(tǒng)排空操作時間；其中，當殘余空氣量不低于防止供給單元凍裂所需的殘余空氣量安全值時，所述控制單元將系統(tǒng)排空操作時間確定為針對噴射單元執(zhí)行排空操作所需的時間；而當供給單元中的殘余空氣量低于所述安全值時，所述控制單元將系統(tǒng)排空操作時間確定為補償供給單元中的殘余空氣量與安全值之間的差值所需的時間；之后，所述控制單元以所確定的系統(tǒng)排空操作時間執(zhí)行SCR系統(tǒng)的尾氣處理液排空操作。

根據(jù)本申請的另一個方面，提供了一種車輛SCR系統(tǒng)，包括：尾氣處理液罐；供給單元，其通過抽吸管線和回流管線與尾氣處理液罐連接；噴射單元，其通過壓力管線與供給單元連接；如前面所述的控制單元，其控制所述供給單元和噴射單元的操作。