CN105621338A - 尿素加注系统及车辆 - Google Patents

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崔健
贾国强
赵雪梅
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Abstract

本发明提供了一种尿素加注系统及车辆，该系统包括：尿素箱体、加注管、加注口、液位传感器、第一报警装置和控制器；控制器通过设置在尿素箱体上的液位传感器实时检测尿素箱体内的尿素的体积，并在达到预设体积上限时触发第一报警装置报警。相应的加注控制过程与尿素箱体中的气压没有关系。这样的尿素加注系统对尿素箱体中的排气阀、加注孔的要求均较低，能够降低设计和制作难度。且采用本发明提供的尿素加注系统，加注人员在接收到第一报警装置的报警信息后，即可停止加注，避免现有技术中的跳枪等意外情况的发生。

Description

尿素加注系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种尿素加注系统及车辆。
背景技术
目前，在我国有关汽车方面的能源消耗和有害排放逐年增加，导致了我国石油能源紧张，并对环境造成了极大的危害。针对于此，国家出台了一系列节能、减排的措施和相关法规，发展节能、低排放的汽车发动机新技术及先进的排放控制技术是减少能源消耗和降低城市污染的必由之路。尿素-SCR(UreaSelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)由于具有可以改善燃油消耗、抗硫中毒能力强等优点，作为控制车用柴油机尾气排放的重要手段在欧洲等发达国家和地区已经得到了广泛的应用。
在开发某些车型SCR系统的过程中，由于整车布置的要求，需要设计一套尿素加注系统，从发动机前舱进行尿素加注。该尿素加注系统的设计最关键的就是要控制尿素的加注量，既需要顺利将尿素加注至规定液位，也要避免尿素加注过量的情况。
现有尿素加注系统工作原理：加注枪通过加注管往尿素箱加尿素，尿素箱内气体通过通气管1排出，继续加尿素至油面淹没通气管1，通气管2放气量较小，此时尿素上部空气可视作封闭腔体，随着尿素继续加注，当加注管内尿素浸没枪头即可实现跳枪，此时尿素箱内空气压力P1＝加注管内液面压力P2。之后因为尿素箱上通气管2通气作用，加注管内的尿素会逐渐下到尿素箱内，最终理论上尿素总加注量等于尿素箱有效容积。
图1中的尿素加注系统存在的如下技术问题：为了满足准确跳枪的要求，对加注口、管路、尿素箱开口位置的设计均有较高的要求，增加了设计和制作难度。
发明内容
本发明的一个目的在于解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供了一种一种尿素加注系统，包括：尿素箱体、加注管、加注口、液位传感器、第一报警装置和控制器；
其中，所述尿素箱体上开设有加注孔、排气阀；所述排气阀用于在尿素加注时排出尿素箱体内的空气；
所述加注管的一端连接加注孔，另一端连接加注口；所述液位传感器设置在所述尿素箱体上，并连接所述控制器，用于实时检测尿素箱体内的尿素的液位并将检测结果发送到控制器；所述控制器与所述第一报警装置相连，用于根据检测结果确定尿素箱体内尿素的体积是否达到预设体积上限，并在判断为是时，触发所述第一报警装置报警。
进一步的，所述控制器为电子控制单元。
进一步的，所述预设体积上限为尿素箱体容积*A-加注管容积，A为85％-95％。
进一步的，还包括第二报警装置；
所述控制器还与所述第二报警装置相连，还用于根据检测结果确定尿素箱体内尿素的体积是否低于预设体积下限，并在判断为是时，触发所述第二报警装置报警。
进一步的，所述预设体积下限为尿素箱体容积*B，B为10-15％。
进一步的，所述液位传感器具体通过CAN总线与所述控制器相连。
第二方面，本发明提供了一种车辆，包括上述任一项所述的尿素加注系统。
进一步的，所述系统包括第二报警装置时，所述第二报警装置设置在所述车辆的驾驶室内。
进一步的，所述第二报警装置为报警灯，设置在驾驶室内的仪表盘中。
进一步的，所述第一报警装置设置在所述加注口的位置处。
本发明提供的尿素加注系统及车辆，控制器通过设置在尿素箱体上的液位传感器实时检测箱体内的体积，并在达到预设体积上限时触发第一报警装置报警。相应的加注控制过程与尿素箱体中的气压没有关系。这样的尿素加注系统对尿素箱体中的排气阀、加注孔的要求均较低，能够降低设计和制作难度。且采用本发明提供的尿素加注系统，加注人员在接收到第一报警装置的报警信息后，即可停止加注，避免现有技术中的跳枪等意外情况的发生。
附图说明
图1为现有技术中的一种尿素加注系统的结构示意图；
图2为本发明提供的一种尿素加注系统的结构示意图；
图3为包含本发明提供的尿素加注系统的车辆尿素加注时的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
第一方面，本发明提供了一种尿素加注系统，参考图2，该尿素加注系统可以包括如下结构：尿素箱体1、加注管2、加注口3、液位传感器4、控制器5、第一报警装置6、第二报警装置7；其中，尿素箱体1上开设有加注孔H1、排气阀H2；排气阀H2用于在尿素加注时排出尿素箱体1内的空气；
加注管2的一端连接加注孔H1，另一端连接加注口3；液位传感器4设置在尿素箱体1上，并连接控制器5，用于实时检测尿素箱体1内的尿素的液位并将检测结果发送到控制器5；
控制器5与第一报警装置6相连，用于根据检测结果确定尿素箱体内1尿素的体积是否达到预设体积上限，并在判断为是时，触发所述第一报警装置6报警；控制器5还与第二报警装置7相连，还用于根据检测结果确定尿素箱体内1尿素的体积是否低于预设体积下限，并在判断为是时，触发第二报警装置7报警。
本发明提供的尿素加注系统及车辆，控制器5通过设置在尿素箱体1上的液位传感器4实时检测箱体1内的尿素的体积，并在达到预设体积上限时触发第一报警装置6报警。相应的加注控制过程与尿素箱体1中的气压没有关系。这样的尿素加注系统对尿素箱体中的排气阀H2、加注孔H1的要求均较低，能够降低设计和制作难度。且采用本发明提供的尿素加注系统，加注人员在接收到第一报警装置6的报警信息后，即可停止加注，避免现有技术中的跳枪等意外情况的发生。
同时本发明中，还设置有第二报警装置7，控制器5还与第二报警装置7相连，还用于在根据检测结果确定尿素箱体1内尿素的体积低于预设体积下限时，触发第二报警装置7报警，这样可以及时提醒驾驶员添加尿素。当然仅就为了实现相应的加注控制过程而言，这里的第二报警装置7并不是必然需要设置的结构，相应的，这里的控制器5也无需具备确定尿素箱体内1尿素的体积是否低于预设体积下限以及在尿素箱体内尿素的体积低于预设体积下限时触发第二报警装置7报警的功能，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
在具体实施时，上述的第一报警装置6和第二报警装置7可以为报警灯、警铃等任何可以传递报警信息的装置。具体为何种报警装置均不会影响本发明的实施，相应的技术方案也均应该落入本发明的保护范围。
在具体实施时，这里的控制器5可以为电子控制单元(ECU)，由于车辆中一般本身就要设置电子控制单元，本发明提供的尿素加注系统将控制器5也设置为电子控制单元，可以与车辆内的其他系统共用相应的电子控制单元，有利于降低尿素加注系统和车辆的成本。
在具体实施时，上述的控制器5可以具体通过CAN总线与液位传感器4相连。也可以通过其他通讯协议与液位传感器4相连。
在具体实施时，上述的预设体积上限和预设体积下限均可以根据需要进行设置，具体来说，预设体积上限V1可以为：V1＝尿素箱体容积*A-加注管容积，A为85％-95％；进一步来说，A优选为90％；而预设体积下限V2可以为尿素箱体容积*B，进一步来说，B为10-15％。在具体执行时，控制器5可能是根据液位传感器4检测到的液位确定尿素箱体内的尿素是否达到预设体积上限或者低于预设体积下限，具体来说，可以是在液位达到第一预设值时，确定尿素箱体1内的尿素的体积达到预设体积上限，在液位低于第二预设值时，确定尿素箱体1内的尿素体积低于预设体积下限。
第二方面，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括第一方面所述的尿素加注系统。
作为一种优选的方式，在具体实施时，当上述的系统为图2中示出的还包含第二报警装置7的系统时，这里的第二报警装置7可以设置在车辆的驾驶室内。这样可以在尿素箱体1中的尿素液位时且驾驶员正在驾驶时，及时提醒驾驶员尿素液位过低。进一步的，这里的第二报警装置7可以为报警灯，此可以将该报警灯设置在驾驶室内的仪盘表内。这样更有助于提醒驾驶员。当然在具体实施时，在能够有效提醒驾驶员的情况下，也可以将第二报警装置7设置在其他位置并设置为其他形式。
同样的，作为一种可选的方式，这里的第一报警装置6可以设置在加注口处，也即是设置在加注口3旁边，这样可以及时提醒加注的人员尿素是否加满。同样的，在能够有效加注的人员的情况下，也可以将第一报警装置6设置在其他位置。
在具体实施时，采用上述的尿素加注系统的车辆中，进行尿素加注时的流程图可以参考图3，包括：
步骤S31，控制器根据液位传感器发送的检测结果判断尿素箱体内的尿素的体积是否低于预设体积下限，若是，则转向步骤S32，若否，则结束流程；
步骤S32，控制器触发第二报警装置报警，提醒驾驶员尿素量过低；
步骤S33，驾驶员通过加注口对尿素箱体加注尿素；
步骤S34，控制器在驾驶员进行尿素加注时，实时根据液位传感器发送的检测结果判断尿素箱体内的尿素的体积是否达到预设液位上限；
步骤S35，控制器在判断尿素箱体内的尿素的体积达到预设液位上限时，触发第一报警装置报警；
步骤S36，驾驶员停止加注。
不难理解的是，本发明中所指的第一、第二仅是用于区分，并不特定指某种类型的报警装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种尿素加注系统，其特征在于，包括：尿素箱体、加注管、加注口、液位传感器、第一报警装置和控制器；
其中，所述尿素箱体上开设有加注孔、排气阀；所述排气阀用于在尿素加注时排出尿素箱体内的空气；
所述加注管的一端连接加注孔，另一端连接加注口；所述液位传感器设置在所述尿素箱体上，并连接所述控制器，用于实时检测尿素箱体内的尿素的液位并将检测结果发送到控制器；所述控制器与所述第一报警装置相连，用于根据检测结果确定尿素箱体内尿素的体积是否达到预设体积上限，并在判断为是时，触发所述第一报警装置报警。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器为电子控制单元。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设体积上限为尿素箱体容积*A-加注管容积，A为85％-95％。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二报警装置；
所述控制器还与所述第二报警装置相连，用于根据检测结果确定尿素箱体内尿素的体积是否低于预设体积下限，并在判断为是时，触发所述第二报警装置报警。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设体积下限为尿素箱体容积*B，B为10-15％。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液位传感器具体通过CAN总线与所述控制器相连。
7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的尿素加注系统。
8.如权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述系统为如权利要求4所述的系统，所述第二报警装置设置在所述车辆的驾驶室内。
9.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述第二报警装置为报警灯，设置在驾驶室内的仪表盘中。
10.如权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述第一报警装置设置在所述加注口的位置处。
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