一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法技术

本发明专利技术公开一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，包括如下步骤：计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值；使用PID控制算法将所述差值转化为控制供给泵电机的电机占空比；对所述电机占控比进行修正；对所述供给泵电机的电机转速、滤波前压力进行限值判断；通过修正后的电机占空比控制电机转速，使供给泵的泵腔内尿素溶液压力稳定。本发明专利技术实现了供给泵的泵腔内尿素溶液稳定压力的可靠控制，稳定的压力使尿素溶液的计量更加精确，雾化更加稳定，进而使排放效果更加理想。

A Control Method for Pressure Stability of Urea Solution Supply Pump

The invention discloses a control method for pressure stability of urea solution supply pump, which includes the following steps: calculating the difference between the target pressure and the pressure of pressure sensor after filtering; converting the difference into the duty cycle of the motor for controlling the supply pump motor by using the PID control algorithm; correcting the duty cycle of the motor; limiting the motor speed and the pressure before filtering of the motor for supplying the pump motor. Value judgment; Through the modified duty cycle of motor to control the motor speed, the pressure of urea solution in the pump chamber of the pump is stable. The invention realizes reliable control of stable pressure of urea solution in the pump chamber of the feeding pump. The stable pressure makes the measurement of urea solution more accurate, the atomization more stable and the discharge effect more ideal.

【技术实现步骤摘要】
一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法
本专利技术涉及供给泵压力控制
，尤其涉及一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法。
技术介绍
SCR系统是柴油机后处理降低NOx排放的一种技术手段，而在整个SCR系统控制中尿素溶液的供给是至关重要，排放达到国六标准的凯龙SCR系统是通过尿素溶液供给泵实时提供尿素溶液，喷嘴进行尿素溶液计量的一种控制模式。喷嘴喷出的尿素溶需要充分雾化，才能与排气进行混合和反应，以达到降低NOx排放目的。如果需要精确的控制NOx排放效果，尿素溶液喷射量的计量和尿素溶液的雾化效果是关键因素。对于尿素溶液的计量：尿素溶液的喷射量是在某一稳定压力下，通过喷嘴的开启时间来计算的，其中喷嘴的喷孔个数、喷空直径均是确定值，尿素溶液的浓度也是确定值，影响计量精度的只有尿素溶液供给泵的泵腔内尿素溶液的控制压力。对于尿素溶液的雾化：尿素溶液的雾化与喷射压力、喷孔直径、排气温度相关，排气温度是由发动机的工况决定的，而喷嘴的喷孔直径是确定值，唯一可控因素仍是尿素溶液的控制压力。因此，尿素溶液供给泵维持一个稳定的压力能够使尿素溶液的计量更加精确，雾化更加稳定，进而使排放效果更加理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，该方法包括如下步骤：计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值；使用PID控制算法将所述差值转化为控制供给泵电机的电机占空比；对所述电机占控比进行修正；对所述供给泵电机的电机转速、滤波前压力进行限值判断；通过修正后的电机占空比控制电机转速，使供给泵的泵腔内尿素溶液压力稳定。特别地，所述计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值，之前还包括：采集供给泵的压力传感器实时测量的压力值，并对该压力值进行滤波获得压力传感器滤波后压力。特别地，所述使用PID控制算法将所述差值转化为控制供给泵电机的电机占空比，具体包括：将所述差值的比例、积分、微分通过线性组合构成供给泵电机的电机占空比。特别地，所述对所述电机占控比进行修正，具体包括：利用采集的电池电压对电机占控比进行修正。特别地，所述对所述供给泵电机的电机转速、滤波前压力进行限值判断，具体包括：判断电机转速是否达到转速限值，若达到，则不再调节电机转速；若未达到，则判断滤波前压力是否达到压力限值，若达到，则不再调节电机转速，若未达到，则使用修正后的电机占空比控制电机转速，使供给泵的泵腔内尿素溶液压力稳定。本专利技术提出的尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法实现了供给泵的泵腔内尿素溶液稳定压力的可靠控制，稳定的压力使尿素溶液的计量更加精确，雾化更加稳定，进而使排放效果更加理想。附图说明图1为本专利技术实施例提供的尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本专利技术。下面对SCR系统供给泵、喷嘴连接关系作扼要介绍：尿素溶液供给泵采用泵体与尿素品质传感器集成的方式，直接装在尿素罐体上，不需要额外的管路连接。泵腔内安装有压力传感器，实时测量泵腔内尿素溶液的压力。供给泵的喷射管与喷嘴通过喷射管路连接，将尿素溶液喷入排气管中。要求尿素溶液喷射管路在目标压力下不会产生膨胀、变形、伸缩等，即要求泵腔、喷射管路、喷嘴三者的溶液压力保持一致，在这种情况下根据喷嘴的开启时间计算出的尿素溶液喷射量才会精确。对于尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法如图1所示，在本实施例中该方法具体包括：S101.计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值。S102.使用PID控制算法将所述差值转化为控制供给泵电机的电机占空比。S103.对所述电机占控比进行修正。S104.对所述供给泵电机的电机转速、滤波前压力进行限值判断。S105.通过修正后的电机占空比控制电机转速，使供给泵的泵腔内尿素溶液压力稳定。具体的，在本实施例中所述步骤S101之前还包括：采集供给泵的压力传感器实时测量的压力值，并对该压力值进行滤波获得压力传感器滤波后压力；以及采集电池电压。所述步骤S102具体包括：将所述差值的比例、积分、微分通过线性组合构成供给泵电机的电机占空比；在本实施例中PID的比例、积分、微分的系数是凑试法确定的。具体的，在本实施例中所述步骤S103具体包括：利用采集的电池电压对电机占控比进行修正。在本实施例中所述步骤S104具体包括：判断电机转速是否达到转速限值，若达到，则不再调节电机转速；若未达到，则判断滤波前压力是否达到压力限值，若达到，考虑到电机的惯性、控制的滞后性，不再调节电机转速，若未达到，则使用修正后的电机占空比控制电机转速，使泵腔内尿素溶液压力值达到目标压力。由于整个上述控制过程属于闭环控制，所以泵腔内压力会一直稳定在目标压力值。需要说明的是，在本实施例中，所述目标压力就是供给泵需要控制的稳定压力；目标压力通过标定试验测试得出，其条件是在喷嘴喷出的液滴直径能够满足系统要求时的压力。供给泵的泵腔内的压力使用压力传感器进行实时测量，并对测量值进行滤波计算从而获得所述压力传感器滤波后压力即实时测试压力；根据滤波原理，在压力逐渐上升过程中，滤波前的压力是大于滤波后的压力；在压力逐渐下降的过程中，滤波前的压力是小于于滤波后的压力。供给泵电机的电机占空比是通过占空比调节电机转速的一种参数。电池电压修正系数是电池电压对电机占空比的一种修正系数。PID控制算法计算出占空比后，根据电池电压对占空比进行实时修正，减小电压对电机控制的影响，电池电压修正系数通过标定试验取值。考虑到电机的自我保护，避免转速过高，对电机的最大转速加以限制，电机的最大转速根据标定试验取值，电机正常的情况下，电机最大转速下的压力是大于目标压力的。所述转速限值即指电机的最大转速。所述压力限值是电机控制时压力可达到的最大值。出于考虑滤波后压力是逐渐向滤波前压力的变化趋势靠近的，当滤波前压力达到压力限值时，不再改变占空比，经过一段时间，滤波后的加压力会逐渐向压力限值靠拢。所以，压力限值的取值一般是在目标压力基础上增加1％。具体应用时，SCR系统使用的喷嘴的喷孔个数、喷孔直径是统一的，喷嘴的开启和关闭是连续周期性控制。通过本专利技术实现了泵腔内压力稳定，根据需求喷射量，计算出每个周期内喷嘴的开启时间，即可喷射出需要的尿素溶液。尿素溶液的雾化效果是通过在泵腔内尿素溶液压力稳定的情况下，通过试验进行测试，以达到雾化稳定的需求。尿素溶液的精确喷射和充分雾化能够保证SCR系统达到降低NOx到理想效果。本专利技术的技术方案实现了供给泵的泵腔内尿素溶液稳定压力的可靠控制，稳定的压力使尿素溶液的计量更加精确，雾化更加稳定，进而使排放效果更加理想。注意，上述仅为本专利技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本专利技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值；使用PID控制算法将所述差值转化为控制供给泵电机的电机占空比；对所述电机占控比进行修正；对所述供给泵电机的电机转速、滤波前压力进行限值判断；通过修正后的电机占空比控制电机转速，使供给泵的泵腔内尿素溶液压力稳定。

【技术特征摘要】
1.一种尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值；使用PID控制算法将所述差值转化为控制供给泵电机的电机占空比；对所述电机占控比进行修正；对所述供给泵电机的电机转速、滤波前压力进行限值判断；通过修正后的电机占空比控制电机转速，使供给泵的泵腔内尿素溶液压力稳定。2.根据权利要求1所述的尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，其特征在于，所述计算目标压力和压力传感器滤波后压力的差值，之前还包括：采集供给泵的压力传感器实时测量的压力值，并对该压力值进行滤波获得压力传感器滤波后压力。3.根据权利要求1所述的尿素溶液供给泵压力稳定的控制方法，其特征在于，所述使用PID控制算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧志成，袁利娜，董孝虎，符鸿玉，
申请(专利权)人：凯龙高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32