CN115803512A - 用于测量车辆选择性催化还原（scr）系统中还原剂溶液的浓度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于测量车辆的选择性催化还原（SCR）系统100中还原剂溶液浓度的装置10。SCR系统100包括喷射器20，以将还原剂溶液从罐30喷射到车辆的排气路径40。装置10包括接口12，以从压力传感器14接收环境压力，并从温度传感器16接收还原剂溶液的温度。装置10还具有处理器14，以基于环境压力和还原剂溶液的温度来确定罐30中形成气泡的可能性，用于控制还原剂溶液的浓度测量。

Description

用于测量车辆选择性催化还原（SCR）系统中还原剂溶液的浓 度的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆选择性催化还原（SCR）系统中还原剂溶液浓度测量的装置和方法。更具体地，本发明涉及还原剂溶液的浓度或质量的准确测量。

背景技术

在柴油车辆中，SCR系统在控制废气排放方面起着重要作用。还原剂溶液（诸如ad-blue^R、氨、柴油机排气流体或尿素）被选择性地喷射到排气路径中，以还原废气中的氮氧化物。还原剂溶液的品质必须良好，以确保氮氧化物的有效还原和污染的控制。然而，由于各种原因，如老化或掺杂，品质或浓度会降低。因此，必须定期测量还原剂溶液的浓度，并且在发现浓度较低时，应采取纠正措施。气泡形成会影响还原剂溶液浓度测量的准确性。如果测量不能正确地完成，那么车辆的ECU会限制车速或其他功能，以确保安全。

WO16085307A1公开了一种浓度测量仪，用于通过检测被传递通过尿素水的波来测量尿素浓度。屏蔽构件被布置成包围浓度测量区域。屏蔽构件具有能够防止尿素水内的气泡渗入浓度测量区域中的多个通孔。

发明内容

本发明公开了一种用于测量车辆的选择性催化还原（SCR）系统中还原剂溶液浓度的装置。SCR系统包括至少一个喷射器，以将还原剂溶液从罐喷射到车辆的排气路径。该装置包括从压力传感器接收环境压力和从温度传感器接收还原剂溶液温度的接口。该装置还具有处理器，用于基于环境压力和还原剂溶液的温度来确定罐中形成气泡的可能性，以控制还原剂溶液的浓度测量。处理器基于还原剂溶液的温度计算还原剂溶液的饱和蒸气压。处理器将还原剂溶液的饱和蒸汽压与环境压力进行比较，以确定在罐中形成气泡的可能性。处理器选择性地接受浓度传感器的输出，以基于罐中形成气泡的可能性来评估还原剂溶液的浓度。当罐中形成气泡的可能性为高时，处理器停止使用浓度传感器的输出。

本发明还公开了一种测量车辆选择性催化还原（SCR）系统中还原剂溶液浓度的方法。SCR系统包括一个或多个喷射器，以将还原剂溶液从罐喷射到车辆的排气路径。该方法包括从压力传感器接收环境压力，以及从温度传感器接收还原剂溶液的温度。基于环境压力和还原剂溶液的温度来确定罐中形成气泡的可能性，以控制还原剂溶液的浓度测量。基于还原剂溶液的温度计算还原剂溶液的饱和蒸气压。将还原剂溶液的饱和蒸汽压与环境压力进行比较，以确定在罐中形成气泡的可能性。基于罐中形成气泡的可能性，浓度传感器的输出被选择性地用于评估还原剂溶液的浓度。当罐中形成气泡的可能性高时，选择性地忽略浓度传感器的输出。

附图说明

参考以下随附附图描述了本公开的实施例，

图1示出了根据本发明实施例的车辆SCR系统的示意框图；

图2示出了根据本发明实施例的用于测量车辆SCR系统中还原剂溶液浓度的装置的示意框图；和

图3示出了根据本发明实施例的流程图，解释了测量车辆SCR系统中还原剂溶液浓度的方法。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的车辆SCR系统的示意框图。车辆的SCR系统100包括一个或多个喷射器20，以将还原剂溶液从罐30喷射到车辆的排气路径40。还原剂溶液可以是尿素、氨、柴油排气流体、AdBlue®溶液等。还原剂溶液的品质或浓度对于控制污染非常重要。使用各种浓度测量传感器50（诸如超声波浓度测量传感器50）来测量还原剂溶液的浓度。

图2示出了根据本发明实施例的用于测量车辆SCR系统中还原剂溶液浓度的装置的示意框图。装置10可以是定量给料控制单元（DCU）10，其用于控制喷射器20在排气路径40上的还原剂溶液的喷射。装置10也可以是电子控制单元（ECU）10，其也控制还原剂溶液的定量给料。本发明的装置10避免了还原剂溶液浓度的错误测量。细节将在以下段落中解释。

装置10包括接口12，通过该接口接收各种信号，并将来自装置10的控制信号发送至各种致动器，如注射器20等。

装置10从压力传感器14接收环境压力，并且从温度传感器16接收还原剂溶液的温度。

装置10包括处理器14，其基于环境压力和罐30中还原剂溶液的温度确定罐30中形成气泡的可能性，用于控制还原剂溶液的浓度测量。在下面的段落中详细解释了罐30中气泡形成的确定。

处理器14基于还原剂溶液的温度计算还原剂溶液的饱和蒸气压（SVP）。处理器14将还原剂溶液的饱和蒸汽压与环境压力进行比较，以确定在罐30中形成气泡的可能性。处理器14基于罐30中形成气泡的可能性选择性地接受浓度传感器50的输出。

当还原剂溶液的饱和蒸汽压（SVP）小于环境压力时，处理器14确定罐30中形成气泡的可能性为高。当气泡形成的可能性高时，处理器14忽略浓度传感器50的输出或者停止使用浓度传感器50的输出。换句话说，当气泡形成为高时，不考虑浓度测量。这样做是为了避免由于气泡造成的浓度测量错误。结果，浓度测量的准确性显著提高。因此，不存在诸如错误地进入“跛行回家模式”或降低车辆功能、车速等不便或问题。此外，该系统不需要任何额外的昂贵传感器、硬件来避免由于气泡导致浓度的不准确测量。因此，成本优化和客户满意度显著提高。

图3示出了根据本发明实施例的流程图，解释了用于测量车辆SCR系统中还原剂溶液浓度的方法。SCR系统100包括喷射器20，以将还原剂溶液从罐30喷射到车辆的排气路径40。该方法由浓度测量装置10（诸如定量给料控制单元或ECU）执行。该方法包括在步骤310由浓度测量装置10的处理器14从压力传感器14接收环境压力和从温度传感器16接收还原剂溶液的温度。在步骤320，基于环境压力和还原剂溶液的温度来确定罐30中形成气泡的可能性，以控制还原剂溶液的浓度测量。这个步骤将在下面的段落中详细解释。

处理器14基于还原剂溶液的温度计算还原剂溶液的饱和蒸气压（SVP）。将还原剂溶液的饱和蒸汽压（SVP）与环境压力进行比较，以确定在罐30中形成气泡的可能性。浓度传感器50的输出被选择性地用于基于罐30中形成气泡的可能性来测量还原剂溶液的浓度。

当还原剂溶液的饱和蒸汽压（SVP）小于环境压力时，罐30中气泡形成的可能性为高。当罐30中气泡形成的可能性高时，处理器14选择性地忽略浓度传感器50的输出。结果，避免了由于气泡导致的还原剂溶液浓度的不正确测量。因此，避免了如错误地进入“跛行回家模式”或降低车辆功能、车速等的不便或问题。此外，该系统不需要任何额外的昂贵传感器、硬件来避免还原剂溶液浓度的不准确测量。

应理解，上述描述中解释的实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。设想了许多这样的实施例和说明书中解释的实施例的其他修改和变化。本发明的范围仅由权利要求的范围来限定。

Claims (10)

1. 一种用于测量车辆的选择性催化还原（SCR）系统（100）中还原剂溶液浓度的装置（10），所述SCR系统（100）包括至少一个喷射器（20）以将还原剂溶液从罐（30）喷射到所述车辆的排气路径（40），其特征在于，所述装置（10）包括

- 接口（12），用于从压力传感器（14）接收环境压力和从温度传感器（16）接收所述还原剂溶液的温度；和

- 处理器（14），其基于所述环境压力和所述还原剂溶液的温度来确定在所述罐（30）中形成气泡的可能性，以控制所述还原剂溶液的浓度测量。

2.根据权利要求1所述的装置（10），其中，所述处理器（14）基于还原剂溶液的温度来计算所述还原剂溶液的饱和蒸气压。

3.根据权利要求2所述的装置（10），其中，所述处理器（14）将所述还原剂溶液的所述饱和蒸气压与所述环境压力进行比较，以确定在所述罐（30）中形成气泡的可能性。

4.根据权利要求3所述的装置（10），其中，所述处理器（14）选择性地接受浓度传感器（50）的输出，以基于在所述罐（30）中形成气泡的可能性来评估所述还原剂溶液的浓度。

5.根据权利要求4所述的装置（10），其中，当在所述罐（30）中形成气泡的可能性为高时，所述处理器（14）停止使用所述浓度传感器（50）的输出。

6. 一种测量车辆的选择性催化还原（SCR）系统（100）中还原剂溶液浓度的方法，所述SCR系统（100）包括至少一个喷射器（20）以将还原剂溶液从罐（30）喷射到所述车辆的排气路径（40），其特征在于，所述方法包括：

a. 从压力传感器（14）接收环境压力，以及从温度传感器（16）接收所述还原剂溶液的温度；以及

b. 基于所述环境压力和所述还原剂溶液的温度确定在所述罐（30）中形成气泡的可能性，以用于控制所述还原剂溶液的浓度测量。

7.根据权利要求6所述的方法，包括基于还原剂溶液的温度计算所述还原剂溶液的饱和蒸气压。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，将所述还原剂溶液的所述饱和蒸汽压与所述环境压力进行比较，以确定在所述罐（30）中形成气泡的可能性。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，浓度传感器（50）的输出被选择性地用于基于在所述罐（30）中形成气泡的可能性来测量所述还原剂溶液的浓度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，当在所述罐（30）中形成气泡的可能性为高时，选择性地忽略所述浓度传感器（50）的输出。

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