CN113107654A - 一种双尿素喷射控制系统和控制方法 - Google Patents

一种双尿素喷射控制系统和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种双尿素喷射控制系统和控制方法，双尿素喷射控制系统包括尿素泵，与尿素存储罐连通；第一尿素喷射阀，设置在第一SCR上，且与所述尿素泵连通，用于向所述第一SCR喷射尿素；第二尿素喷射阀，设置在位于所述第一SCR下游的第二SCR上，且与所述尿素泵连通，用于向所述第二SCR喷射尿素；控制器，与所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀均通讯连接，所述控制器能够控制所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀间歇性工作，且所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀不同时工作。本发明能够减少压力波动，从而保证实际尿素喷射量的准确性。

Description

一种双尿素喷射控制系统和控制方法
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种双尿素喷射控制系统和控制方法。
背景技术
为满足国家排放法规(国七)要求，在尾气的后处理系统的DPF(DieselParticulate Filter颗粒捕捉器)与DOC(柴油机氧化催化器)之间加装一个SCR(选择性催化还原器)，从而进一步降低排放，同时提高后处理系统的鲁棒性。因而，整个国七后处理系统就包含两套SCR，两套SCR都需要喷射尿素满足催化还原反应条件。因此需要同一套尿素喷射系统能够满足两路尿素喷射。在尿素喷射过程中，当出现两个尿素喷射阀同时开启且需求喷射量比较大的情况时，总高压管中的压力下降过快，导致压力管中的压力波动较大，尿素喷射量不准，从而影响排放。
因此，需要一种双尿素喷射控制系统和控制方法来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双尿素喷射控制系统和控制方法，能够减少压力波动，从而保证实际尿素喷射量的准确性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种双尿素喷射控制系统，包括：
尿素泵，与尿素存储罐连通；
第一尿素喷射阀，设置在第一SCR上，且与所述尿素泵连通，用于向所述第一SCR喷射尿素；
第二尿素喷射阀，设置在位于所述第一SCR下游的第二SCR上，且与所述尿素泵连通，用于向所述第二SCR喷射尿素；
控制器，与所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀均通讯连接，所述控制器能够分别控制所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀间歇性工作，且所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀不同时工作。
进一步地，所述尿素泵上连通有喷射总管，所述喷射总管的一端与三通连接，所述第一尿素喷射阀和所述第二尿素喷射阀均通过管路与三通连接。
进一步地，还包括压力传感器，所述压力传感器与控制器通讯连接，所述压力传感器用于检测所述喷射总管的压力。
进一步地，所述控制器上设置有第一定时器和第二定时器，所述第一定时器与所述第一尿素喷射阀通讯连接，所述第二定时器与所述第二尿素喷射阀通讯连接。
进一步地，还包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器设置在所述第一尿素喷射阀上，且与所述控制器通讯连接，用于监控所述第一尿素喷射阀的状态，所述第二位置传感器设置在所述第二尿素喷射阀上，且与所述控制器通讯连接，用于监控所述第二尿素喷射阀的状态。
一种双尿素喷射控制系统的控制方法，使用如上所述的双尿素喷射控制系统对后处理系统的尿素喷射进行控制，包括：
控制器接收尾气处理信号；
所述控制器判断是否需要向第一SCR喷射尿素；
如果是，所述控制器判断第二尿素喷射阀是否关闭；
如果是，所述控制器控制第一尿素喷射阀打开并持续喷射尿素设定时间。
进一步地，如果所述第二尿素喷射阀打开，则所述第一尿素喷射阀等待所述第二尿素喷射阀关闭后再打开并持续喷射尿素设定时间。
进一步地，如果无需向所述第一SCR喷射尿素，则所述控制器判断是否需要向所述第二SCR喷射尿素，如果是，则所述控制器判断所述第一尿素喷射阀是否关闭，如果是，所述控制器控制第二尿素喷射阀打开并持续喷射尿素设定时间。
进一步地，如果所述第一尿素喷射阀打开，则所述第二尿素喷射阀等待所述第一尿素喷射阀关闭后再打开并持续喷射尿素设定时间。
进一步地，当所述控制器接收到需要向所述第一SCR和第二SCR均喷射尿素时，先控制所述第一尿素喷射阀打开。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种双尿素喷射控制系统，利用与尿素泵相连通的第一尿素喷射阀向第一SCR喷射尿素，利用与尿素泵相连通的第二尿素喷射阀向第二SCR喷射尿素，控制器控制第一尿素喷射阀和第二尿素喷射阀间歇性地工作，且第一尿素喷射阀和第二尿素喷射阀不同时工作。通过上述设置，能够错开第一尿素喷射阀和第二尿素喷射阀的开启，从而实现错时喷射，避免第一尿素喷射阀和第二尿素喷射阀同时开启造成压力快速下降，能够减少压力波动，从而保证实际尿素喷射量的准确性。
本发明所提供的一种双尿素喷射控制系统的控制方法，能够减少压力波动，从而保证实际尿素喷射量的准确性。
附图说明
图1是本发明一种双尿素喷射控制系统的示意图；
图2是本发明一种双尿素喷射控制系统的流程图。
图中：
1、尿素泵；2、DOC；3、第一SCR；31、第一尿素喷射阀；4、DPF；5、第二SCR；51、第二尿素喷射阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是通讯连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为了能够减少后处理系统的压力波动，从而保证实际尿素喷射量的准确性。如图1所示，后处理系统包括沿尾气流动方向依次设置在发动机排气管上的DOC2、第一SCR3、DPF4和第二SCR5，本发明提供一种用于控制如上所述的后处理系统的双尿素喷射控制系统。本双尿素喷射控制系统包括：尿素泵1、第一尿素喷射阀31、第二尿素喷射阀51和控制器(图中未示出)。
其中，尿素泵1与尿素存储罐连通；第一尿素喷射阀31设置在第一SCR3上，且与尿素泵1连通，用于向第一SCR3喷射尿素；第二尿素喷射阀51设置在位于第一SCR3下游的第二SCR5上，且与尿素泵1连通，用于向第二SCR5喷射尿素；控制器与第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51均通讯连接，控制器能够分别控制第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51间歇性工作，且第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51不同时工作。
通过控制器控制第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51间歇性地工作，且第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51不同时工作。能够错开第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51的开启，从而实现错时喷射，避免第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51同时开启造成压力快速下降，能够减少压力波动，从而保证实际尿素喷射量的准确性。
进一步地，尿素泵1上连通有喷射总管，喷射总管的一端与三通管连接，第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51均通过管路与三通连接。通过设置喷射总管和三通，便于管路的布置，加快装配的效率。
进一步地，本控制系统还包括压力传感器，压力传感器与控制器通讯连接，压力传感器用于检测喷射总管的压力。通过设置压力传感器能够实时监测喷射总管的压力，并将压力值传递至控制器，控制器根据压力值可以调控第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51的工作时长和间歇时长，从而保证喷射到第一SCR3和第二SCR5中的尿素的压力和喷射量。
进一步地，控制器上设置有第一定时器和第二定时器，第一定时器与第一尿素喷射阀31通讯连接，第二定时器与第二尿素喷射阀51通讯连接。通过第一定时器和第二定时器，便于对第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51的工作时长和间隙时长进行设定。具体地，第一定时器和第二定时器的定时可以由控制器来设定。在其他实施例中，也可以人工设定，增加人工干预的灵活性。
进一步地，本控制系统还包括第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器设置在第一尿素喷射阀31上，且与控制器通讯连接，用于监控第一尿素喷射阀31的状态，第二位置传感器设置在第二尿素喷射阀51上，且与控制器通讯连接，用于监控第二尿素喷射阀51的状态。通过上述设置，能够进一步确认第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51的开启或者关闭状态，保证第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51交错开启的准确性。
如图2所示，本实施例还提供了一种双尿素喷射控制系统的控制方法，使用如上的双尿素喷射控制系统对后处理系统的尿素喷射进行控制，包括：
控制器接收尾气处理信号；
控制器判断是否需要向第一SCR3喷射尿素；
如果是，控制器判断第二尿素喷射阀51是否关闭；
如果是，控制器控制第一尿素喷射阀31打开并持续喷射尿素设定时间。
进一步地，如果第二尿素喷射阀51打开，则第一尿素喷射阀31等待第二尿素喷射阀51关闭后再打开并持续喷射尿素设定时间。通过上述方式，保证第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51交错开启，从而避免喷射尿素的压力值下降太快导致压力波动，从而保证实际喷射量的准确性。
进一步地，如果无需向第一SCR3喷射尿素，则控制器判断是否需要向第二SCR5喷射尿素，如果是，则控制器判断第一尿素喷射阀31是否关闭，如果是，控制器控制第二尿素喷射阀51打开并持续喷射尿素设定时间。
进一步地，如果第一尿素喷射阀31打开，则第二尿素喷射阀51等待第一尿素喷射阀31关闭后再打开并持续喷射尿素设定时间。同样地，通过上述方式，保证第一尿素喷射阀31和第二尿素喷射阀51交错开启，从而避免喷射尿素的压力值下降太快导致压力波动，从而保证实际喷射量的准确性。
进一步地，当控制器接收到需要向第一SCR3和第二SCR5均喷射尿素时，先控制第一尿素喷射阀31打开，然后在第一尿素喷射阀31关闭后第二尿素喷射阀51打开。通过控制第一尿素喷射阀31优先开启，保证尿素首先对经过DOC2的尾气进行处理，利用尿素为还原剂，在选择性催化剂的还原作用下，将尾气中的氮氧化物还原成氮气与水，从而降低排放。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双尿素喷射控制系统，其特征在于，包括：
尿素泵(1)，与尿素存储罐连通；
第一尿素喷射阀(31)，设置在第一SCR(3)上，且与所述尿素泵(1)连通，用于向所述第一SCR(3)喷射尿素；
第二尿素喷射阀(51)，设置在位于所述第一SCR(3)下游的第二SCR(5)上，且与所述尿素泵(1)连通，用于向所述第二SCR(5)喷射尿素；
控制器，与所述第一尿素喷射阀(31)和所述第二尿素喷射阀(51)均通讯连接，所述控制器能够分别控制所述第一尿素喷射阀(31)和所述第二尿素喷射阀(51)间歇性工作，且所述第一尿素喷射阀(31)和所述第二尿素喷射阀(51)不同时工作。
2.根据权利要求1所述的一种双尿素喷射控制系统，其特征在于，所述尿素泵(1)上连通有喷射总管，所述喷射总管的一端与三通连接，所述第一尿素喷射阀(31)和所述第二尿素喷射阀(51)均通过管路与三通连接。
3.根据权利要求2所述的一种双尿素喷射控制系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器与控制器通讯连接，所述压力传感器用于检测所述喷射总管的压力。
4.根据权利要求1所述的一种双尿素喷射控制系统，其特征在于，所述控制器上设置有第一定时器和第二定时器，所述第一定时器与所述第一尿素喷射阀(31)通讯连接，所述第二定时器与所述第二尿素喷射阀(51)通讯连接。
5.根据权利要求1所述的一种双尿素喷射控制系统，其特征在于，还包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器设置在所述第一尿素喷射阀(31)上，且与所述控制器通讯连接，用于监控所述第一尿素喷射阀(31)的状态，所述第二位置传感器设置在所述第二尿素喷射阀(51)上，且与所述控制器通讯连接，用于监控所述第二尿素喷射阀(51)的状态。
6.一种双尿素喷射控制系统的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任一项所述的双尿素喷射控制系统对后处理系统的尿素喷射进行控制，包括：
控制器接收尾气处理信号；
所述控制器判断是否需要向第一SCR(3)喷射尿素；
如果是，所述控制器判断第二尿素喷射阀(51)是否关闭；
如果是，所述控制器控制第一尿素喷射阀(31)打开并持续喷射尿素设定时间。
7.根据权利要求6所述的一种双尿素喷射控制系统的控制方法，其特征在于，如果所述第二尿素喷射阀(51)打开，则所述第一尿素喷射阀(31)等待所述第二尿素喷射阀(51)关闭后再打开并持续喷射尿素设定时间。
8.根据权利要求6所述的一种双尿素喷射控制系统的控制方法，其特征在于，如果无需向所述第一SCR(3)喷射尿素，则所述控制器判断是否需要向所述第二SCR(5)喷射尿素，如果是，则所述控制器判断所述第一尿素喷射阀(31)是否关闭，如果是，所述控制器控制第二尿素喷射阀(51)打开并持续喷射尿素设定时间。
9.根据权利要求8所述的一种双尿素喷射控制系统的控制方法，其特征在于，如果所述第一尿素喷射阀(31)打开，则所述第二尿素喷射阀(51)等待所述第一尿素喷射阀(31)关闭后再打开并持续喷射尿素设定时间。
10.根据权利要求6所述的一种双尿素喷射控制系统的控制方法，其特征在于，当所述控制器接收到需要向所述第一SCR(3)和第二SCR(5)均喷射尿素时，先控制所述第一尿素喷射阀(31)打开。
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