[發明專利]尿素濃度傳感器反射器

有效

• 申請號: 201910434527.8
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110714816B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: A·卡皮尼薩恩
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N11/00;G01N29/024;G01N29/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 喻新學

一種尿素濃度傳感器反射器系統包括尿素濃度傳感器反射器組件，該尿素濃度傳感器反射器組件包括具有向上凸起的圓頂形狀的反射器，該反射器一體連接到多個支腿并由多個支腿支撐。反射器包括凹形內表面。多個支腿連接到尿素濃度傳感器反射器組件并將尿素濃度傳感器反射器組件支撐到尿素儲存罐的底部罐壁的向上定向的表面。聲波發生器和接收器固定到直接位于反射器下方并與反射器中心對準的底部罐壁上。聲波發生器和接收器產生朝反射器向上定向的超聲波?；诔暡▊鞑サ椒瓷淦鞑⒆鳛榛夭ㄐ盘柗祷氐铰暡òl生器和接收器的時間，以及液態尿素的溫度，確定尿素儲存罐中液態尿素的濃度。

技術領域

本公開涉及包括尿素濃度感測的柴油發動機車輛尿素控制系統。

背景技術

具有柴油發動機的車輛需要對排氣進行額外處理以滿足環境法規。一種方法是將液態尿素噴射到排氣系統中以減輕由于使用柴油燃料而產生的過量燃燒副產物，例如升高的NOx。液態尿素通常儲存在車上，并通過由發動機電子控制模塊控制的定量噴射閥以濃縮形式泵送。使用尿素溶液的排氣處理的有效性取決于流體定量給料和濃度比之間的緊密相關性。當尿素儲存罐被裝滿時，通常沒有可用的系統來確定尿素的濃度，因此車輛通常配備有尿素濃度傳感器。

已知的尿素濃度傳感器基于超聲波在尿素溶液中行進預定距離所需的時間跨度的測量來操作。已知的傳感器通過將與反射器相對的收發器定位在盤狀水平板上而使用水平聲音傳播方向。發送和接收的信號之間的測量時間范圍受收發器和反射器之間的距離變化以及尿素溶液的溫度的影響。因為尿素儲存罐通常由適于容納尿素的聚合材料制成，例如高密度聚乙烯，收發器和反射器在聚合材料罐壁上的定位非常容易受到溫度變化的影響，溫度變化導致反射器和收發器未對準。為了補償這種已知的靈敏度，溫度與尿素濃度表必須是可用的并且被訪問以確定近似的尿素濃度，這導致濃度解釋中的誤差。

因此，雖然當前的尿素濃度傳感器實現了它們的預期目的，但是需要一種新的改進的尿素濃度傳感器和反射器組件。

發明內容

根據多個方面，一種尿素濃度傳感器組件包括反射器，該反射器具有一體地連接到主傳感器主體并由多個腿部支撐的圓頂形狀。反射器包括凹形內表面。多個支腿連接到尿素濃度傳感器組件并將尿素濃度傳感器組件支撐到尿素儲存罐底部罐壁的向上定向的表面。聲波發生器和接收器固定到直接位于反射器下方并與反射器中心對準的底部罐壁上。聲波發生器和接收器產生朝反射器向上定向的超聲波。

在本公開的另一方面中，多個支腿包括第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿，每個支腿與多個支腿中的連續支腿等距地間隔開。

在本公開的另一方面中，多個支腿的數量是三個支腿中的一個或多于四個支腿，每個支腿相對于底部罐壁成角度地定向。

在本公開的另一方面中，底部罐壁除了直接在反射器下方之外大致上是平面的。

在本公開的另一方面中，直接在反射器下方的底部罐壁限定了向上定向的凸起圓頂表面，使得在底部罐壁處形成的尿素晶體或顆粒能夠通過重力向外移動并離開圓頂表面。

在本公開的另一方面中，聲波發生器和接收器是陶瓷壓電元件。

在本公開的另一方面中，支腿中的每一個包括一個支腿部分，該支腿部分的大小被確定成摩擦地容納在形成于該底部罐壁中的對應形狀的槽中。

在本公開的另一方面中，聲波發生器和接收器產生朝反射器向上定向的超聲聲波，反射器包括凹形內表面，凹形內表面限定向下定向的超聲波聚焦區，超聲波聚焦區接收并回射超聲波。

在本公開的另一方面中，凹形內表面將超聲波反射并重新構造成圓錐形超聲波錐體，該圓錐形超聲波錐體將反射的超聲波集中，從而基本上沿著聲波發生器和接收器的中心軸線在聲波發生器和接收器的接收器部分處相遇。