一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于尿素消耗偏差检测技术领域，公开了一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法，尿素消耗偏差故障模拟装置包括称重机构，设置在所述称重机构上的测量筒，设置在所述测量筒上用于检测所述测量筒内尿素溶液的液位的液位传感器，连接于所述测量筒的尿素喷嘴，以及与所述液位传感器和所述尿素喷嘴均连接的ECU。本发明专利技术通过上述尿素消耗偏差故障模拟装置，能够实现对尿素消耗偏差故障的模拟，取代了现有技术中采用漏出尿素进行模拟的方式，避免了尿素的浪费以及环境的污染。同时采用上述尿素消耗偏差故障模拟装置进行模拟，其成本低，可有效降低企业负担。

【技术实现步骤摘要】
一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法
本专利技术涉及尿素消耗偏差检测
，尤其涉及一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法。
技术介绍
柴油机作为一种动力机械，为社会的发展做出了杰出贡献，但同时也造成环境的污染。随着国家法规的日益严格，对柴油机排放要求越来越高，单纯依靠提高发动机技术实现排放达标越来越困难，在这种情况下引入了SCR后处理系统。SCR系统基本工作原理：排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气(NH3)，氨气(NH3)在催化剂的作用下将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物(NOx)有选择性地还原为氮气(N2)。SCR系统如果存在故障，例如尿素喷嘴出现机械卡滞，卡滞在常开位置，会造成过量尿素喷射到发动机排气管中，这些喷射的尿素除了与排气中NOx污染物反应，过量尿素会分解成NH3排入大气中，进而造成空气污染；如果喷嘴卡滞在常闭位置，则尿素无法喷射到排气管中还原发动机中NOx污染物，也会造成大气污染。为了及时诊断尿素消耗偏差故障，需要监测通过尿素喷嘴开度积分得到的尿素计算消耗量和通过尿素箱液位传感器计算的实际消耗量，若两者差别过大，就需要及时诊断报错，提醒驾驶员。现有技术中对于尿素消耗偏差故障的模拟是基于尿素液位传感器的特性实现的。其监测原理是：根据尿素箱液位信号计算的尿素实际消耗量a(单位：L)与根据尿素喷嘴的开度积分得到的尿素计算消耗量b(单位：L)的偏差进行诊断。当尿素计算消耗量b达到设定的限值c(单位：L，可根据不同机型进行标定。)时进行诊断结果输出。此时，如果|b-a|/b≥d(d为法规规定的偏差比值，为50％)，ECU系统报错，提醒驾驶员尿素消耗出现问题，需要及时进行整车处理；如果|b-a|/b＜d(d为法规规定的偏差比值，为50％)，ECU系统不报错。通过上述原理，能够实现对ECU性能好坏的检测。目前对尿素消耗偏差故障的模拟进行台架试验时，可采用以下两种方法：1)试验人员通过修改ECU数据进行尿素消耗偏差故障的模拟，以实现尿素实际消耗量a和尿素计算消耗量b的差值大于法规规定的偏差比值d，但是该种方法在国家检测中心进行认证时，因为检测中心不允许修改ECU数据，因此无法使用。2)试验中通过拧松尿素箱底部的螺栓堵头慢慢将尿素溶液从尿素箱中放出，以实现尿素实际消耗量a和尿素计算消耗量b的差值大于法规规定的偏差比值d，进而通过判断ECU是否报错，来实现尿素消耗偏差故障的模拟。但是拧松螺栓堵头的方式，其漏出的尿素容易造成环境污染以及尿素的浪费。此外，该方式需要使用检测中心的试验台架来进行模拟，而试验台架的使用费用1小时通常为几千元，试验测试循环一次则需要花费万元以上，认证耽搁时间过长会加大企业负担。因此，急需设计一种不会浪费尿素且成本低的尿素消耗偏差故障模拟装置，来实现对ECU报警性能好坏的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法，以解决现有尿素消耗偏差故障模拟存在的尿素的浪费、污染环境以及试验成本高的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种尿素消耗偏差故障模拟装置，包括称重机构，设置在所述称重机构上的测量筒，设置在所述测量筒上用于检测所述测量筒内尿素溶液的液位的液位传感器，连接于所述测量筒的尿素喷嘴，以及与所述液位传感器和所述尿素喷嘴均连接的ECU。作为优选，所述称重机构上设有重量显示器、初始值设置按钮、报警偏差值设定面板以及归零按钮。作为优选，所述称重机构上设有报警灯。作为优选，所述测量筒上设有进液口，所述进液口与所述尿素喷嘴相连通，且所述进液口与所述尿素喷嘴之间设有输送泵。作为优选，所述测量筒上还设有回液口，用于尿素溶液的回流。作为优选，所述测量筒下端设有容器底座，并通过所述容器底座置于所述称重机构上。本专利技术还提供一种尿素消耗偏差故障模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设消耗的尿素体积P计算出尿素箱对应的尿素液位高度h；选取测量筒上的起点高度h1以及终点高度h2，所述终点高度h2与所述起点高度h1之间的差值为所述尿素液位高度h；向所述测量筒中加注尿素溶液至所述起点高度h1，通过称重机构称重所述起点高度h1对应的尿素溶液的起点质量m1；向所述测量筒中加注尿素溶液至所述终点高度h2，通过所述称重机构称重所述终点高度h2对应的尿素溶液的终点质量m2；打开尿素喷嘴，并通过所述称重机构实时称重尿素喷嘴喷液过程中所述测量筒内尿素溶液的实时质量m；将所述终点质量m2与所述实时质量m作差值计算，当所述差值大于预设的报警偏差质量△m时，所述称重机构报警，其中所述报警偏差质量△m为所述终点质量m2与起点质量m1的差值；查看ECU是否报错，如果所述ECU报错，则符合试验标定要求。作为优选，所述向所述测量筒中加注尿素溶液至所述起点高度h1之前还包括：通过按压所述称重机构的归零按钮，对所述称重机构进行归零。作为优选，所述报警偏差质量△m通过所述称重机构的报警偏差值设定面板输入。作为优选，所述称重机构通过报警灯进行报警。本专利技术的有益效果：通过上述尿素消耗偏差故障模拟装置，能够实现对尿素消耗偏差故障的模拟，取代了现有技术中采用漏出尿素进行模拟的方式，避免了尿素的浪费以及环境的污染。同时采用上述尿素消耗偏差故障模拟装置进行模拟，其成本低，可有效降低企业负担。附图说明图1是本专利技术尿素消耗偏差故障模拟装置的结构示意图；图2是本专利技术尿素消耗偏差故障模拟方法的流程图。图中：1、称重机构；2、测量筒；3、液位传感器；4、尿素喷嘴；5、ECU；11、重量显示器；12、初始值设定按钮；13、报警偏差设定面板；14、归零按钮；15、报警灯；21、进液口；22、回液口；23、容器底座。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术提供一种尿素消耗偏差故障模拟装置，包括称重机构1、测量筒2、液位传感器3、尿素喷嘴4以及ECU5，其中：上述称重机构1用于对测量筒2及测量筒2内的尿素溶液进行称重，在该称重机构1上从左至右依次设置有重量显示器11、初始值设置按钮12、报警偏差值设定面板13以及归零按钮14，其中重量显示器11用于显示测量筒2及测量筒2内的尿素溶液的重量，初始值设置按钮12用于设置基准质量，报警偏差值设定面板13用于输入报警偏差质量，归零按钮14用于在模拟试验前对称重装置进行归零设置，以提高称重准确度。本实施例中，在上述称重机构1上还设有报警灯15，该报警灯15可采用三色灯的方式进行报警，也可以采用声音方式进行报警，也可以三色灯和声音相结合的方式进行报警。上述测量筒2下端设置有容器底座23，该容器底座23置于称重机构1上。上述测量筒2内可放置尿素溶液，且在该测量筒2上设有刻度标识，向测量筒2内加注尿素溶液时，可通过该刻度标识查看尿素溶液的液位。上述液位传感器3为干簧管式闭合电阻传感器，其设置在测量筒2的上方，且连接于上述ECU5。该液位传感器3的一端伸入测量筒2内，并在伸入测量筒2内的一端上设有可滑动的浮子，该浮子能够随着测量筒2内尿素溶液的液位的变化而上下浮动，使得液位传感器3的电阻值会随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，包括称重机构(1)，设置在所述称重机构(1)上的测量筒(2)，设置在所述测量筒(2)上用于检测所述测量筒(2)内尿素溶液的液位的液位传感器(3)，连接于所述测量筒(2)的尿素喷嘴(4)，以及与所述液位传感器(3)和所述尿素喷嘴(4)均连接的ECU(5)。

【技术特征摘要】
1.一种尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，包括称重机构(1)，设置在所述称重机构(1)上的测量筒(2)，设置在所述测量筒(2)上用于检测所述测量筒(2)内尿素溶液的液位的液位传感器(3)，连接于所述测量筒(2)的尿素喷嘴(4)，以及与所述液位传感器(3)和所述尿素喷嘴(4)均连接的ECU(5)。2.根据权利要求1所述的尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，所述称重机构(1)上设有重量显示器(11)、初始值设置按钮(12)、报警偏差值设定面板(13)以及归零按钮(14)。3.根据权利要求1所述的尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，所述称重机构(1)上设有报警灯(15)。4.根据权利要求1所述的尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，所述测量筒(2)上设有进液口(21)，所述进液口(21)与所述尿素喷嘴(4)相连通，且所述进液口(21)与所述尿素喷嘴(4)之间设有输送泵。5.根据权利要求4所述的尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，所述测量筒(2)上还设有回液口(22)，用于尿素溶液的回流。6.根据权利要求1所述的尿素消耗偏差故障模拟装置，其特征在于，所述测量筒(2)下端设有容器底座(23)，并通过所述容器底座(23)置于所述称重机构(1)上。7.一种尿素消耗偏差故障模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设消耗的尿素体积P计算出尿素箱对应的尿素液位高...

【专利技术属性】
技术研发人员：施泰峰，孟媛媛，刘玉伟，孟强，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37