CN114352392B - 一种防止下游NOx传感器炸裂的方法、后处理系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发动机技术领域，公开了一种防止下游NOx传感器炸裂的方法、后处理系统及车辆。该防止下游NOx传感器炸裂的方法包括：判断温度值是否大于设定温度值，判断发动机转速是否大于等于设定转速，判断尿素的压力是否大于等于设定压力值；若温度值大于设定温度值，且发动机转速大于等于设定转速，且尿素的压力大于等于设定压力值时，则对下游NOx传感器进行正常加热。从而避免了尿素溶液从排气管排出的过程中飞溅于下游NOx传感器，避免了下游NOx传感器炸裂，提高了后处理系统在寒区试验的安全性。

Description

一种防止下游NOx传感器炸裂的方法、后处理系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种防止下游NOx传感器炸裂的方法、后处理系统及车辆。
背景技术
后处理系统包括依次连接的DOC(Diesel Oxidation Catalyst，氧化催化器)、DPF(Diesel Particulate Filter：颗粒过滤器)和SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性催化还原)装置，其中，后处理系统还包括设置于后处理系统上游的上游NOx传感器，以及设置于后处理系统下游的下游NOx传感器。
对车辆的后处理系统在寒区进行试验过程中，在尿素尚未解冻的情况下进行DPF驻车再生，由于DPF驻车再生时未喷尿素，导致尿素喷嘴处的温度过高而烧坏尿素喷嘴，从而导致坏尿素喷断裂泄漏。当对尿素泵增压时，大量尿素由尿素喷嘴直接流入并灌满后处理系统，再去踩油门，大量尿素溶液从排气尾管排出，尿素排出过程中存在飞溅于下游NOx传感器上的风险，如若飞溅于下游NOx传感器上，则会导致下游NOx传感器炸裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止下游NOx传感器炸裂的方法、后处理系统及车辆，以解决现有技术中飞溅于下游NOx传感器上的尿素会导致下游NOx传感器炸裂的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种防止下游NOx传感器炸裂的方法，其包括：
判断温度值是否大于设定温度值，判断发动机转速是否大于等于设定转速，判断尿素的压力是否大于等于设定压力值；
若所述温度值大于所述设定温度值，且所述发动机转速大于等于所述设定转速，且所述尿素的压力大于等于所述设定压力值时，则对所述下游NOx传感器进行正常加热；
其中，所述温度值为DPF前排温度、DOC前排温度和SCR前排温度中的一个。
作为优选，若所述尿素的压力小于所述设定压力值，之后还包括以下步骤：
判断尿素泵是否处于解冻状态；
若所述尿素泵处于未解冻状态，则对所述下游NOx传感器进行正常加热；
若所述尿素泵处于解冻状态，则判断尿素箱、尿素泵，以及尿素喷嘴是否故障。
作为优选，判断所述尿素箱、所述尿素泵，以及所述尿素喷嘴是否故障的具体步骤包括：
判断所述尿素箱内是否有尿素溶液；
判断所述尿素泵是否故障；
判断所述尿素喷嘴是否卡滞；
若所述尿素箱内没有尿素，和/或所述尿素泵故障，和/或所述尿素喷嘴卡滞，则对所述下游NOx传感器进行正常加热。
作为优选，若所述尿素箱内有尿素，且所述尿素泵未故障，且所述尿素喷嘴未卡滞，则所述尿素喷嘴破裂，停止对所述下游NOx传感器进行正常加热。
作为优选，所述设定压力值为100kPa。
一种后处理系统，其用于实施上述的防止下游NOx传感器炸裂的方法，所述后处理系统包括设置于排气管的下游NOx传感器，还包括连接在所述排气管上的DOC、DPF和SCR，所述排气管包括进气端和排气端，所述下游NOx传感器位于所述排气端。
作为优选，所述后处理系统还包括尿素箱、与所述尿素箱连通的尿素泵，以及设置于所述尿素泵上的尿素喷嘴。
作为优选，所述后处理系统还包括上游NOx传感器，所述上游NOx传感器设置于所述排气管，且位于所述排气管所述进气端。
一种车辆，其包括上述的后处理系统。
本发明的有益效果：
本发明的目的在于提供一种防止下游NOx传感器炸裂的方法、后处理系统及车辆。其中，该防止下游NOx传感器炸裂的方法的具体步骤包括：判断温度值是否大于设定温度值，判断发动机转速是否大于等于设定转速，判断尿素的压力是否大于等于设定压力值；若温度值大于设定温度值，且发动机转速大于等于设定转速，且尿素的压力大于等于设定压力值时，则对下游NOx传感器进行正常加热；其中，温度值为DPF前排温度、DOC前排温度和SCR前排温度中的一个。具体地，依据温度值、发动机转速和尿素的压力判断是否对下游NOx传感器进行加热，其中，当温度值大于设定温度值，且发动机转速大于设定转速值，且尿素的压力大于等于设定压力值时，则能够对尿素箱内的尿素正常建压，可以理解的是，此种条件下，表明尿素箱内有尿素，且尿素箱内有尿素为解冻状态，且尿素泵以及尿素喷嘴无故障，可对下游NOx传感器进行正常加热。从而，该防止下游NOx传感器炸裂的方法能有效避免尿素溶液从排气管排出的过程中飞溅于下游NOx传感器，从而有效避免了下游NOx传感器炸裂的风险，提高了车辆的后处理系统在寒区进行试验过程中的安全性。
附图说明
图1是本发明的具体实施例提供的后处理系统的结构示意图；
图2是本发明的具体实施例提供的防止下游NOx传感器炸裂的方法的流程图一；
图3是本发明的具体实施例提供的防止下游NOx传感器炸裂的方法的流程图二；
图4是本发明的具体实施例提供的防止下游NOx传感器炸裂的方法的流程图三。
图中：
1、排气管；2、上游NOx传感器；3、下游NOx传感器；4、DOC；5、DPF；6、SCR。
实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。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结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本发明提供一种后处理系统，如图1所示，该后处理系统包括设置于排气管1的下游NOx传感器3，还包括连接在排气管1上的DOC4、DPF5和SCR6，排气管1包括进气端和排气端，下游NOx传感器3位于排气端。其中，ab方向为排气管1的排气方向。
其中，后处理系统还包括尿素箱、与尿素箱连通的尿素泵，以及设置于尿素泵上的尿素喷嘴。具体地，尿素泵用于抽取尿素箱内的尿素溶液；尿素喷嘴安装在排气管1上，用于向SCR6的前排喷射注入尿素溶液。
其中，后处理系统还包括上游NOx传感器2，上游NOx传感器2设置于排气管1，且位于排气管1的进气端。
其中，上游NOx传感器2用于测定排气管1上游的NOx的浓度；下游NOx传感器3用于测定排气管1下游的NOx的浓度；DOC4为氧化催化器，其用于氧化尾气中的HC和CO，同时提高排气温度；DPF5为颗粒过滤器，其工作原理为，通过过滤来降低排气中颗粒物的装置，具体地，DPF5通过表面和内部混合的过滤装置捕捉颗粒，进行扩散沉淀、惯性沉淀或者线性拦截，能够有效且直接地净化柴油机颗粒物；SCR6为选择性催化还原器，其工作原理为，通过尿素喷射装置将尿素溶液喷射至尾气中，尿素溶液高温时分解成氨气，氨气在SCR催化剂等条件下与尾气中NOx反应并生成氮气，从而降低NOx排放。
其中，尿素箱内设有液位传感器。通过在尿素箱内设置液位传感器，便于检测尿素箱内的尿素溶液的液位高度。
其中，DOC4、DPF5和SCR6的具体结构属于现有技术，在此不再赘述。
其中，在对车辆的后处理系统在寒区进行试验过程中，在尿素尚未解冻的情况下进行DPF驻车再生，由于DPF驻车再生时未喷尿素，导致尿素喷嘴处的温度过高而烧坏尿素喷嘴，从而导致坏尿素喷断裂泄漏。当对尿素泵增压时，大量尿素由尿素喷嘴直接流入并灌满后处理系统，再去踩油门，大量尿素溶液从排气尾管排除，尿素排除过程中存在飞溅于下游NOx传感器上的风险，如若飞溅于下游NOx传感器上，则会导致下游NOx传感器炸裂。
对此，本发明还提供一种防止下游NOx传感器炸裂的方法，其中，如图2-4所示，该防止下游NOx传感器炸裂的方法的具体步骤如下：
S100、判断温度值是否大于设定温度值，判断发动机转速是否大于等于设定转速，判断尿素的压力是否大于等于设定压力值。
其中，如图3所示，判断温度值是否大于设定温度值，判断发动机转速是否大于等于设定转速，尿素的压力是否大于等于设定压力值的具体步骤包括：
S101、判断温度值是否大于设定温度值。
若温度值小于等于设定温度值，则停止对下游NOx传感器3加热。
其中，温度值为DPF前排温度值、DOC前排温度值和SCR前排温度值中的一个。在本实施例中，温度值为SCR前排温度值。可以理解的是，也可依据实际工况选择DPF前排温度值或DOC前排温度值。其中，设定温度值通过前期大量试验获得。
若温度值大于设定温度值，则进行S102。
S102、判断发动机转速是否大于等于设定转速值。
若发动机转速小于设定转速值，则停止对下游NOx传感器3加热。
若发动机转速大于等于设定转速值，则进行S103。
其中，设定转速值为通过前期大量试验获得。
其中，在本实施例中，S101和S102依次进行。在其他实施例中，S101和S102也可交换顺序。
S103、判断尿素的压力是否大于等于设定压力值。
若尿素的压力大于等于设定压力值，则进行S104。
S104、对下游NOx传感器3正常加热。可以理解的是，仅当温度值大于设定温度值、发动机转速大于等于设定转速值，且尿素的压力大于等于设定压力值，则对下游NOx传感器3正常加热。可以理解的是，在此种条件下，表明尿素箱内有尿素，且尿素箱内有尿素为解冻状态，且尿素泵以及尿素喷嘴无故障，则可对下游NOx传感器3进行正常加热。
若尿素的压力小于设定压力值，则进行S200。
其中，对下游NOx传感器3进行加热指的是对下游NOx传感器3的芯片加热。具体地，当下游NOx传感器3的芯片的温度达到第三温度设定值时，下游NOx传感器3才能有效检测排气管1中的NOx的浓度。其中，第三温度设定值是由前期大量试验获得的经验值。在本实施例中，下游NOx传感器3的芯片被加热到约800℃的过程中，存在附着在表面的尿素溶液导致下游NOx传感器3炸裂的风险。
其中，通过将尿素的状态作为判断否对下游NOx传感器3进行加热的条件，能够进一步精确的判断尿素是否能够破坏下游NOx传感器3，从而提高了控制精度。
S200、判断尿素泵是否处于解冻状态；
若尿素泵处于未解冻状态，则进行S300。
S300、对下游NOx传感器3进行正常加热；
若尿素泵处于解冻状态，则进行S400。
S400、判断尿素箱、尿素泵，以及尿素喷嘴是否故障。
其中，如图4所示，判断尿素箱、尿素泵，以及尿素喷嘴是否故障的具体步骤包括：
S401、判断尿素箱内是否有尿素溶液。
若尿素箱内有尿素溶液，则进行S402。
S402、判断尿素泵是否故障。
若尿素泵未故障，则进行S403。
S403、判断尿素喷嘴是否卡滞。
若尿素泵未卡滞，则进行S404。
S404、停止对下游NOx传感器3进行正常加热。
若尿素箱内没有尿素，和/或尿素泵故障，和/或尿素喷嘴卡滞，则进行S405。
S405、对下游NOx传感器3进行正常加热。
其中，在本实施例中，S401、S402和S403依次进行。在其他实施例中，S401、S402和S403也可改变顺序进行。
具体地，当尿素溶液的压力小于设定压力值时，仅存在以下四种情况能够导致尿素溶液的压力小于设定压力值，四种情况分别为：尿素箱内没有尿素溶液；尿素泵故障；尿素喷嘴卡滞；尿素喷嘴破裂。故通过步骤S400能够精确的确定出尿素溶液的压力小于设定压力值的具体原因，从而精确的控制是否对下游NOx传感器3进行加热，从而避免尿素溶液飞溅造成下游NOx传感器3炸裂的现象。通过该防止下游NOx传感器炸裂的方法，也能检测尿素箱内是否有尿素，尿素泵是否故障，尿素喷嘴是否卡滞或破裂，以便于及时对尿素箱、尿素泵和尿素喷嘴进行更换。
具体地，若尿素箱内没有尿素溶液，则无法进行建压，即使尿素泵故障，和/或尿素喷嘴卡滞，也不存在尿素溶液飞溅至下游NOx传感器3上的风险，则可对下游NOx传感器3进行正常加热，当然，当检测到尿素箱内没有尿素，则需及时向尿素箱内添加尿素溶液。
若尿素泵故障，则无法对尿素溶液建压，流入排气管1的尿素溶液的压力和流量均较小，尿素溶液不足以飞溅至下游NOx传感器3上，则不存在尿素溶液飞溅至下游NOx传感器3上的风险，则可对下游NOx传感器3进行正常加热，当然，当检测到尿素泵故障，则需及时维修或更换尿素泵。
若尿素喷嘴卡滞，则流入排气管1的尿素溶液的压力和流量也均较小，尿素溶液不足以飞溅至下游NOx传感器3上，则不存在尿素溶液飞溅至下游NOx传感器3上的风险，则可对下游NOx传感器3进行正常加热，当然，当检测到尿素喷嘴卡滞，则需及时清理或更换尿素喷嘴。
若尿素箱内有尿素溶液，且尿素泵未故障，且尿素喷嘴未卡滞，则表明尿素喷嘴破裂。当对尿素泵增压时，大量尿素溶液由尿素喷嘴直接流入并灌满后处理系统，再去踩油门，大量尿素溶液从排气尾管排出，尿素排出过程中易飞溅于下游NOx传感器3上，如若飞溅于下游NOx传感器3上，则会导致下游NOx传感器3炸裂，故在此情况下，停止对下游NOx传感器3加热。从而能有效避免下游NOx传感器3炸裂的现象，提高了车辆的后处理系统在寒区进行试验过程中的安全性。
本发明还提供一种车辆，该车辆包括上述的后处理系统，应用上述的防止下游NOx传感器炸裂的方法能够有效避免下游NOx传感器3炸裂的风险，从而提高了车辆的安全性。
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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。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 (7)

1.一种防止下游NOx传感器炸裂的方法，其特征在于，包括：
判断温度值是否大于设定温度值，判断发动机转速是否大于等于设定转速，判断尿素的压力是否大于等于设定压力值；
仅当所述温度值大于所述设定温度值，且所述发动机转速大于等于所述设定转速，且所述尿素的压力大于等于所述设定压力值时，表明尿素箱内有尿素，且尿素箱内有尿素为解冻状态，且尿素泵以及尿素喷嘴无故障，则对下游NOx传感器(3)进行正常加热；
其中，所述温度值为DPF前排温度、DOC前排温度和SCR前排温度中的一个；
若所述尿素的压力小于所述设定压力值，之后还包括以下步骤：
判断尿素泵是否处于解冻状态；
若所述尿素泵处于未解冻状态，则对所述下游NOx传感器(3)进行正常加热；
若所述尿素泵处于解冻状态，则判断尿素箱、尿素泵，以及尿素喷嘴是否故障；
判断所述尿素箱、所述尿素泵，以及所述尿素喷嘴是否故障的具体步骤包括：
判断所述尿素箱内是否有尿素溶液；
判断所述尿素泵是否故障；
判断所述尿素喷嘴是否卡滞；
若所述尿素箱内没有尿素，和/或所述尿素泵故障，和/或所述尿素喷嘴卡滞，则对所述下游NOx传感器(3)进行正常加热。
2.根据权利要求1所述的防止下游NOx传感器炸裂的方法，其特征在于，若所述尿素箱内有尿素，且所述尿素泵未故障，且所述尿素喷嘴未卡滞，则所述尿素喷嘴破裂，停止对所述下游NOx传感器(3)进行正常加热。
3.根据权利要求1所述的防止下游NOx传感器炸裂的方法，所述设定压力值为100kPa。
4.一种后处理系统，其特征在于，用于实施权利要求1-3任一项所述的防止下游NOx传感器炸裂的方法，所述后处理系统包括设置于排气管(1)的下游NOx传感器(3)，还包括连接在所述排气管(1)上的DOC(4)、DPF(5)和SCR(6)，所述排气管(1)包括进气端和排气端，所述下游NOx传感器(3)位于所述排气端。
5.根据权利要求4所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括尿素箱、与所述尿素箱连通的尿素泵，以及设置于所述尿素泵上的尿素喷嘴。
6.根据权利要求4所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括上游NOx传感器(2)，所述上游NOx传感器(2)设置于所述排气管(1)，且位于所述排气管(1)的所述进气端。
7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求4-6任一项所述的后处理系统。
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