CN114000937A - 尿素结晶自动识别清理装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿素结晶自动识别清理装置及其控制方法，尿素结晶自动识别清理控制方法包括：拍摄以获取SCR混合器内的图像；分析图像并判断是否存在结晶；若是，则启动清理程序清理结晶；若否，则整车正常运行。本发明提供的尿素结晶自动识别清理装置，使用时，将摄像装置安装在SCR混合器上，并将图像采集处理模块分别与摄像装置及电子控制单元信号连接。摄像装置拍摄SCR混合器内的图像，并将拍摄的图像信号传递给电子控制单元，电子控制单元根据图像信号判断是否存在结晶，在判断出存在结晶时，启动清理程序清理结晶。本发明实现了及时发现结晶并进行清理，避免了发动机出现故障。

Description

尿素结晶自动识别清理装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及尿素结晶处理技术领域，尤其是涉及一种尿素结晶自动识别清理装置及其控制方法。
背景技术
随着排放法规升级，SCR总成在国四以上排放等级柴油机上广泛应用。由于尿素水溶液分解成氨气的时候会产生三聚氰胺、三聚氰酸及缩二脲等中间产物，这些物质为白色结晶物质，如不能完全反应则会逐渐沉积形成结晶。随着SCR混合器内结晶物质的增多，发动机排气背压升高，严重时甚至堵塞排气管路，使发动机无法正常工作。目前，清理结晶通常是在发动机出现故障时，人工进行结晶清理，无法及时发现结晶。
因此，如何便于发现并及时处理SCR混合器内的结晶是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种尿素结晶自动识别清理控制方法，能够便于发现并及时处理SCR混合器内的结晶。
本发明的第二个目的是提供一种尿素结晶自动识别清理装置。
为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：
一种尿素结晶自动识别清理控制方法，包括：
拍摄以获取SCR混合器内的图像；
分析所述图像并判断是否存在结晶；
若是，则启动清理程序清理所述结晶；
若否，则整车正常运行。
在一个具体的实施方案中，分析所述图像并判断是否存在结晶包括：
将所述图像处理为数字信号；
判断所述图像中的结晶面积是否大于预设阈值，若是，则判断为存在所述结晶，若否，则判断为不存在所述结晶。
在另一个具体的实施方案中，启动清理程序清理所述结晶包括：
加热结晶溶解剂至大于第一预设温度值；
向所述SCR混合器内喷洒所述结晶溶解剂，以溶解所述结晶。
在另一个具体的实施方案中，向所述SCR混合器内喷洒所述结晶溶解剂的同时，向所述SCR混合器内引射入高压气体，以将所述结晶溶解剂喷洒到所述结晶所在位置处；
引射所述高压气体到所述SCR混合器的时长大于向所述SCR混合器喷洒所述结晶溶解剂的时长。
在另一个具体的实施方案中，加热所述结晶溶解剂之前，还包括判断SCR上游环境温度是否小于第二预设温度值，若是，则加热所述结晶溶解剂。
在另一个具体的实施方案中，启动清理程序清理所述结晶包括：
触发整车再生，向SCR混合器内喷射高温气体清除所述结晶。
根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
本发明提供的尿素结晶自动识别清理控制方法，通过拍摄获得SCR混合器内的图像，并根据图像分析是否存在结晶，当存在结晶时，启动清理程序清理结晶。本发明实现了及时发现结晶并进行清理，避免了发动机出现故障。
为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：
一种尿素结晶自动识别清理装置，包括摄像装置和图像采集处理模块和电子控制单元；
所述摄像装置安装在所述SCR混合器上，用于拍摄所述SCR混合器内的图像；
所述图像采集处理模块分别与所述摄像装置及电子控制单元信号连接，用于将所述摄像装置拍摄的图像信号传递给所述电子控制单元，所述电子控制单元根据所述图像信号判断是否存在结晶，在判断出存在所述结晶时，启动清理程序清理所述结晶。
在一个具体的实施方案中，所述尿素结晶自动识别清理装置还包括引射器；
所述引射器的入口分别与结晶溶解剂箱及车载高压气瓶连通，所述引射器安装在所述SCR混合器上，且所述引射器的出口延伸至所述SCR混合器内，且所述引射器的出口角度与尿素喷嘴的角度相同。
在另一个具体的实施方案中，所述尿素结晶自动识别清理装置还包括加热器，所述加热器用于加热所述结晶溶解剂箱内的结晶溶解剂；
所述结晶溶解剂箱及车载高压气瓶与所述引射器的入口之间分别设置第一开关阀和第二开关阀；
当需要清理所述结晶时，所述加热器加热所述结晶溶解剂箱内的结晶溶解剂，所述第一开关阀和所述第二开关阀打开；
当清理完所述结晶后，所述第一开关阀关闭，所述第二开关阀持续打开预设时间。
在另一个具体的实施方案中，所述电子控制单元为整车控制单元，当所述整车控制单元判断出所述SCR混合器内有结晶时，所述整车控制单元控制整车再生，向所述SCR混合器内喷入高温气体清除所述结晶。
根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
本发明提供的尿素结晶自动识别清理装置，使用时，将摄像装置安装在SCR混合器上，并将图像采集处理模块分别与摄像装置及电子控制单元信号连接。摄像装置拍摄SCR混合器内的图像，并将拍摄的图像信号传递给电子控制单元，电子控制单元根据图像信号判断是否存在结晶，在判断出存在结晶时，启动清理程序清理结晶。本发明实现了及时发现结晶并进行清理，避免了发动机出现故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供一种实施例中的尿素结晶自动识别清理控制方法的流程图；
图2为本发明提供另一种实施例中的尿素结晶自动识别清理控制方法的流程图；
图3为本发明提供再一种实施例中的尿素结晶自动识别清理控制方法的流程图；
图4为本发明提供一种实施例中的尿素结晶自动识别清理装置的结构示意图；
图5为本发明提供另一种实施例中的尿素结晶自动识别清理装置的结构示意图。
其中，图1-图5中：
摄像装置1、图像采集处理模块2、SCR混合器3、引射器4、结晶溶解剂箱5、车载高压气瓶6、第一开关阀7、第二开关阀8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1-图5，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶面”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本发明一方面提供了一种尿素结晶自动识别清理控制方法，能够便于发现并及时处理SCR混合器3内的结晶，避免发动机损坏。
尿素结晶自动识别清理控制方法包括以下步骤：
步骤S1：拍摄以获取SCR混合器3内的图像。
具体地，可以通过摄像机或者照相机等拍摄SCR混合器3的内腔的图像。
为了避免高温损坏摄像机或者照相机，本发明公开了摄像机或者照相机的摄像头为耐高温摄像头。以采用摄像机拍摄图像为例，摄像机安装在SCR混合器3的前段，可以理解地，这里的SCR混合器3的前段指沿着SCR混合器3内气体的流动方向的前端位置处。
步骤S2：分析图像并判断是否存在结晶，若是，则转步骤S3，若否，则转步骤S4。
需要说明的是，此处是否存在结晶是指结晶的大小尺寸是否达到需要清理的尺寸。
步骤S3：启动清理程序清理结晶。
具体地，清理程序为任意能够实现结晶清理的程序，例如，喷入结晶溶解液或者喷入高温气体清理结晶。
步骤S4：整车正常运行。
本发明提供的尿素结晶自动识别清理控制方法，通过拍摄获得SCR混合器3内的图像，并根据图像分析是否存在结晶，当存在结晶时，启动清理程序清理结晶。本发明实现了及时发现结晶并进行清理，避免了发动机出现故障。
在一些实施例中，分析图像并判断是否存在结晶包括：将图像处理为数字信号；判断图像中的结晶面积是否大于预设阈值，若是，则判断为存在结晶，若否，则判断为不存在结晶。
需要说明的是，预设阈值是根据需要设定的值，可以根据需要进行更改。
具体地，通过图像采集处理模块2将摄像机拍摄到的图像处理为数字信号，并传递给电子控制单元，单子控制单元根据数字信号判断结晶是否存在。
在一些实施例中，如图2所示，启动清理程序清理结晶包括：加热结晶溶解剂至大于第一预设温度值；向SCR混合器3内喷洒结晶溶解剂，以溶解结晶。
需要说明的是，第一预设温度值为设定值，可以根据需要进行更改。
结晶溶解剂具体为乙醇等溶液，加热乙醇溶液在喷洒能够有效提高结晶的溶解效率。
进一步地，本发明公开了向SCR混合器3内喷洒结晶溶解剂的同时，向SCR混合器3内引射入高压气体，以将结晶溶解剂喷洒到结晶所在位置处，通过引射高压气体便于将结晶溶解剂喷洒到结晶位置处，提高了结晶的清除效率。
引射高压气体到SCR混合器3的时长大于向SCR混合器3喷洒结晶溶解剂的时长。即向SCR混合器3喷洒结晶溶解剂结束后，再持续一段时间向SCR混合器3内引射高压气体。
更进一步地，本发明公开了加热结晶溶解剂之前，还包括判断SCR上游环境温度是否小于第二预设温度值，若是，则加热结晶溶解剂。
需要说明的是，第二预设温度值为设定值，可以根据需要进行更改。
具体地，电子控制单元接收到停车信号并判断是否满足当前SCR上游环境温度小于第二预设温度值。
在其它一些实施例中，如图3所示，启动清理程序清理结晶包括：触发整车再生，向SCR混合器3内喷射高温气体清除结晶。
具体地，触发整车再生后，由排气高温将结晶清除。
本发明另一方面提供了一种尿素结晶自动识别清理装置，如图4所示，包括摄像装置1和图像采集处理模块2和电子控制单元。
摄像装置1安装在SCR混合器3上，用于拍摄SCR混合器3内的图像。具体地，摄像装置1为摄像机或者照相机等。为了避免高温损坏摄像机或者照相机，本发明公开了摄像机或者照相机的摄像头为耐高温摄像头。以采用摄像机拍摄图像为例，摄像机安装在SCR混合器3的前段，可以理解地，这里的SCR混合器3的前段指沿着SCR混合器3内气体的流动方向的前端位置处。
图像采集处理模块2分别与摄像装置1及电子控制单元信号连接，用于将摄像装置1拍摄的图像信号传递给电子控制单元。具体地，图像采集处理模块2分别与摄像装置1及电子控制单元通过线束实现信号连接。
电子控制单元根据图像信号判断是否存在结晶，在判断出存在结晶时，启动清理程序清理结晶。
本发明提供的尿素结晶自动识别清理装置，使用时，将摄像装置1安装在SCR混合器3上，并将图像采集处理模块2分别与摄像装置1及电子控制单元信号连接。摄像装置1拍摄SCR混合器3内的图像，并将拍摄的图像信号传递给电子控制单元，电子控制单元根据图像信号判断是否存在结晶，在判断出存在结晶时，启动清理程序清理结晶。本发明实现了及时发现结晶并进行清理，避免了发动机出现故障。
在一些实施例中，尿素结晶自动识别清理装置还包括引射器4，引射器4的入口分别与结晶溶解剂箱5及车载高压气瓶6连通，引射器4安装在SCR混合器3上，具体地，引射器4安装在SCR混合器3的前段。
引射器4的出口延伸至SCR混合器3内，且引射器4的出口角度与尿素喷嘴的角度相同，便于将结晶溶解剂喷洒到结晶处。
由于SCR结晶中的三聚氰胺、三聚氰酸、缩二脲等主要物质溶于热醇的特点，利用热乙醇实现对SCR结晶物质的溶解清理，并用高压气体将溶解液吹扫出SCR混合器3。
本发明能准确识别SCR混合器3内的结晶状态，在不拆卸SCR混合器3的前提下实现对SCR混合器3内的结晶物质的清理。
进一步地，本发明公开了尿素结晶自动识别清理装置还包括加热器，加热器用于加热结晶溶解剂箱5内的结晶溶解剂。结晶溶解剂箱5内还设置有测量结晶溶解剂温度的温度传感器，温度传感器与电子控制单元信号连接。
结晶溶解剂箱5及车载高压气瓶6与引射器4的入口之间分别设置第一开关阀7和第二开关阀8。
当需要清理结晶时，加热器加热结晶溶解剂箱5内的结晶溶解剂，第一开关阀7和第二开关阀8打开；当清理完结晶后，第一开关阀7关闭，第二开关阀8持续打开预设时间。
具体地，第一开关阀7和第二开关阀8均为电控阀，且与电子控制单元信号连接，由电子控制单元控制第一开关阀7和第二开关阀8的开闭。
在其它一些实施例中，如图5所示，电子控制单元为整车控制单元，当整车控制单元判断出SCR混合器3内有结晶时，整车控制单元控制整车再生，向SCR混合器3内喷入高温气体清除结晶。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种尿素结晶自动识别清理控制方法，其特征在于，包括：
拍摄以获取SCR混合器内的图像；
分析所述图像并判断是否存在结晶；
若是，则启动清理程序清理所述结晶；
若否，则整车正常运行。
2.根据权利要求1所述的尿素结晶自动识别清理控制方法，其特征在于，分析所述图像并判断是否存在结晶包括：
将所述图像处理为数字信号；
判断所述图像中的结晶面积是否大于预设阈值，若是，则判断为存在所述结晶，若否，则判断为不存在所述结晶。
3.根据权利要求1所述的尿素结晶自动识别清理控制方法，其特征在于，启动清理程序清理所述结晶包括：
加热结晶溶解剂至大于第一预设温度值；
向所述SCR混合器内喷洒所述结晶溶解剂，以溶解所述结晶。
4.根据权利要求3所述的尿素结晶自动识别清理控制方法，其特征在于，向所述SCR混合器内喷洒所述结晶溶解剂的同时，向所述SCR混合器内引射入高压气体，以将所述结晶溶解剂喷洒到所述结晶所在位置处；
引射所述高压气体到所述SCR混合器的时长大于向所述SCR混合器喷洒所述结晶溶解剂的时长。
5.根据权利要求3或4所述的尿素结晶自动识别清理控制方法，其特征在于，加热所述结晶溶解剂之前，还包括判断SCR上游环境温度是否小于第二预设温度值，若是，则加热所述结晶溶解剂。
6.根据权利要求1或2所述的尿素结晶自动识别清理控制方法，其特征在于，启动清理程序清理所述结晶包括：
触发整车再生，向SCR混合器内喷射高温气体清除所述结晶。
7.一种尿素结晶自动识别清理装置，其特征在于，包括摄像装置、图像采集处理模块和电子控制单元；
所述摄像装置安装在所述SCR混合器上，用于拍摄所述SCR混合器内的图像；
所述图像采集处理模块分别与所述摄像装置及电子控制单元信号连接，用于将所述摄像装置拍摄的图像信号传递给所述电子控制单元，所述电子控制单元根据所述图像信号判断是否存在结晶，在判断出存在所述结晶时，启动清理程序清理所述结晶。
8.根据权利要求7所述的尿素结晶自动识别清理装置，其特征在于，还包括引射器；
所述引射器的入口分别与结晶溶解剂箱及车载高压气瓶连通，所述引射器安装在所述SCR混合器上，且所述引射器的出口延伸至所述SCR混合器内，且所述引射器的出口角度与尿素喷嘴的角度相同。
9.根据权利要求8所述的尿素结晶自动识别清理装置，其特征在于，还包括加热器，所述加热器用于加热所述结晶溶解剂箱内的结晶溶解剂；
所述结晶溶解剂箱及车载高压气瓶与所述引射器的入口之间分别设置第一开关阀和第二开关阀；
当需要清理所述结晶时，所述加热器加热所述结晶溶解剂箱内的结晶溶解剂，所述第一开关阀和所述第二开关阀打开；
当清理完所述结晶后，所述第一开关阀关闭，所述第二开关阀持续打开预设时间。
10.根据权利要求7所述的尿素结晶自动识别清理装置，其特征在于，所述电子控制单元为整车控制单元，当所述整车控制单元判断出所述SCR混合器内有结晶时，所述整车控制单元控制整车再生，向所述SCR混合器内喷入高温气体清除所述结晶。
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