一种尿素喷嘴的电流控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种尿素喷嘴的电流控制方法及系统，所述系统包括采样模块、控制器、数模转换模块、阈值设置模块和比较器。采样模块将尿素喷嘴的实际工作电流转换成电压反馈至比较器；控制器将目标电流值转换为目标电压值输出至数模转换模块；第一时段内目标电流值为峰值电流值，第一时段后目标电流值为维持电流值；数模转换模块将目标电压值转换为模拟信号输出至比较器；阈值设置模块设置比较器的上下阈值为第一阈值和第二阈值；比较器在实际工作电压大于第一阈值时控制尿素喷嘴的电压控制开关管关断，在实际工作电压小于第二阈值时控制所述开关管导通。可见本发明专利技术通过硬件方式控制尿素喷嘴的电压控制开关管的状态，响应速度更快，提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种尿素喷嘴的电流控制方法及系统
本专利技术涉及电机控制领域，尤其是涉及一种尿素喷嘴的电流控制方法及系统。
技术介绍
SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)系统用于实现发动机尾气处理，以降低氮氧化物的排放。其中，尿素喷嘴为SCR系统的关键部件，主要用于将尿素从尿素箱注入排气管道。SCR系统的尿素喷嘴的工作电流波形比较复杂，在开启时需要较大的工作电流，之后需要较小的电流维持。因此，如何实现对SCR系统中尿素喷嘴的工作电流的控制，是人们比较关心的问题。目前,在对尿素喷嘴的工作电流进行控制时,主要通过带有Reaction功能的单片机采集工作电流，通过单片机内部的运算得到控制信号，以控制尿素喷嘴的电压控制开关管的导通状态。显然，这种方式需要带有Reaction功能的单片机通过内部运算得到控制信号，响应速度较慢，同时降低了系统的可靠性。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种尿素喷嘴的电流控制方法及系统，以实现提闻响应速度并且提闻系统的可罪性。为此，本专利技术解决技术问题的技术方案是:本专利技术提供了一种尿素喷嘴的电流控制系统，所述系统包括:采样模块，用于将所述尿素喷嘴的实际工作电流转换为实际工作电压后，输出至比较器的第一输入端；控制器，用于将所述尿素喷嘴的目标电流值转换为目标电压值，将所述目标电压值输出至数模转换模块；其中在所述尿素喷嘴开始工作的第一时段内，所述尿素喷嘴的目标电流值为峰值电流值，在所述第一时段之后，所述尿素喷嘴的目标电流值为维持电流值；数模转换模块，用于将所述目标电压值转换为模拟信号后，输出至所述比较器的第二输入端；阈值设置模块，用于设置所述比较器的上下阈值分别为第一阈值和第二阈值；其中，所述第一阈值大于所述目标电压值，所述第二阈值小于所述目标电压值；比较器，用于在所述实际工作电压大于所述第一阈值时，输出端输出第一控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管，在所述实际工作电压小于所述第二阈值时，输出端输出第二控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管；其中，所述第一控制信号控制所述开关管关断，所述第二控制信号控制所述开关管导通。优选地，所述系统还包括:诊断模块；所述诊断模块用于根据所述开关管的工作状态以及所述采样模块输出的实际工作电压判断所述系统是否发生故障。优选地，所述系统还包括:第一电压跟随器；所述第一电压跟随器设置在所述比较器和所述开关管之间，用于对所述比较器输出的信号进行隔离和放大后，输出至所述开关管。优选地，所述系统还包括:第二电压跟随器；所述第二电压跟随器设置在所述比较器和所述采样模块之间，用于对所述采样模块输出的实际工作电压进行隔离和放大后，输出至所述比较器。优选地，所述系统还包括:稳压二极管；所述稳压二极管设置在所述比较器和所述开关管之间，用于对所述比较器输出的信号进行稳压后，输出至所述开关管。优选地，所述采样模块包括采样电阻和电压采集模块；所述采样电阻流过的电流为所述尿素喷嘴的实际工作电流；所述电压采集模块用于采集所述采样电阻两端的电压，作为所述实际工作电压输出至所述比较器。优选地，所述阈值设置模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻设置于所述采样模块与所述比较器的第一输入端之间，所述第二电阻设置于所述比较器的第一输入端与所述输出端之间。本专利技术提供了一种尿素喷嘴的电流控制方法，所述方法包括:采样模块将所述尿素喷嘴的实际工作电流转换为实际工作电压后，输出至比较器的第一输入端；控制器将所述尿素喷嘴的目标电流值转换为目标电压值，将所述目标电压值输出至数模转换模块；其中在所述尿素喷嘴开始工作的第一时段内，所述尿素喷嘴的目标电流值为峰值电流值，在所述第一时段之后，所述尿素喷嘴的目标电流值为维持电流值；数模转换模块将所述目标电压值转换为模拟信号后，输出至所述比较器的第二输入端;阈值设置模块设置所述比较器的上下阈值为第一阈值和第二阈值；其中，所述第一阈值大于所述目标电压值，所述第二阈值小于所述目标电压值；所述比较器在所述实际工作电压大于所述第一阈值时，输出端输出第一控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管，在所述实际工作电压小于所述第二阈值时，输出端输出第二控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管；其中，所述第一控制信号控制所述开关管关断，所述第二控制信号控制所述开关管导通。优选地，尿素喷嘴的电流控制系统包括:所述采样模块、所述控制器、所述数模转换模块、所述阈值设置模块、所述比较器以及诊断模块；所述方法还包括:所述诊断模块根据所述开关管的工作状态以及所述采样模块输出的实际工作电压判断所述系统是否发生故障。优选地，所述方法还包括:通过第一电压跟随器对所述比较器输出的信号进行隔离和放大后输出至所述开关管；和/或通过第二电压跟随器对所述采样模块输出的实际工作电压进行隔离和放大后输出至所述比较器。通过上述技术方案可知，本专利技术实施例中，采样模块将尿素喷嘴的实际工作电流转换成实际工作电压后反馈至比较器，控制器将目标电流值转换为目标电压值，并经数模转换模块转换成模拟信号后，也输出至比较器。而阈值设置模块将比较器的上下阈值分别设置为大于目标电压值的第一阈值和小于目标电压值的第二阈值，因此当米样模块米样的实际工作电压大于第一阈值时，比较器控制尿素喷嘴的电压控制开关管关断，从而降低了尿素喷嘴的工作电流，当采样模块采样的实际工作电压小于第二阈值时，比较器控制尿素喷嘴的电压控制开关管开启，从而升高了尿素喷嘴的工作电流，因此保证了尿素喷嘴的实际工作电流稳定在目标电流值附近。并且通过在尿素喷嘴开始工作的第一时段内，目标电流值设置为峰值电流值，从而控制尿素喷嘴的实际工作电流维持在峰值电流的附近，而在第一时段之后，目标电流值设置为维持电流值，从而控制尿素喷嘴的实际工作电流维持在维持电流的附近，实现尿素喷嘴的工作电流的需求。可见本专利技术通过硬件方式控制尿素喷嘴的电压控制开关管的导通状态，无需控制器内部运算，因此响应速度更快，提高了系统的可靠性。【附图说明】图1为尿素喷嘴的工作电流的波形图；图2为本专利技术尿素喷嘴的电流控制系统的具体实施例的结构示意图；图3为本专利技术提供的采样模块的一种优选电路图；图4为本专利技术提供的阈值设置模块的一种优选电路图；图5为本专利技术提供的尿素喷嘴电流控制系统的一种优选结构图；图6为本专利技术提供的优选设置的稳压二极管的电路图；图7为本专利技术尿素喷嘴的电流控制方法的具体实施例的流程示意图。【具体实施方式】SCR系统的尿素喷嘴的工作电流波形比较复杂，如图1所示，尿素喷嘴在开启时需要较大的工作电流(Peak电流)，之后需要较小的电流维持(Hold电流)。因此，如何实现对SCR系统中尿素喷嘴的工作电流的控制，是人们比较关心的问题。目前，在对尿素喷嘴的工作电流进行控制时，主要通过带有Reaction功能的单片机采集工作电流，通过单片机内部的运算，输出信号控制尿素喷嘴开关管的导通状态。显然，这种方式需要带有Reaction功能的单片机内部运算，响应速度较慢，同时降低了系统的可靠性。此外，这种方式还具有以下缺点:1、目前的Reaction功能普遍存在精度低以及精度不可调等问题。2、需要选用带有Reaction功能的单片机,造成了选型上的限制,成本较高。请参阅图2，本专利技术提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尿素喷嘴的电流控制系统，其特征在于，所述系统包括：　　采样模块，用于将所述尿素喷嘴的实际工作电流转换为实际工作电压后，输出至比较器的第一输入端；　　控制器，用于将所述尿素喷嘴的目标电流值转换为目标电压值，将所述目标电压值输出至数模转换模块；其中在所述尿素喷嘴开始工作的第一时段内，所述尿素喷嘴的目标电流值为峰值电流值，在所述第一时段之后，所述尿素喷嘴的目标电流值为维持电流值；　数模转换模块，用于将所述目标电压值转换为模拟信号后，输出至所述比较器的第二输入端；　阈值设置模块，用于设置所述比较器的上下阈值分别为第一阈值和第二阈值；其中，所述第一阈值大于所述目标电压值，所述第二阈值小于所述目标电压值；　比较器，用于在所述实际工作电压大于所述第一阈值时，输出端输出第一控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管，在所述实际工作电压小于所述第二阈值时，输出端输出第二控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管；　其中，所述第一控制信号控制所述开关管关断，所述第二控制信号控制所述开关管导通。

【技术特征摘要】
1.一种尿素喷嘴的电流控制系统，其特征在于，所述系统包括: 采样模块，用于将所述尿素喷嘴的实际工作电流转换为实际工作电压后，输出至比较器的第一输入端； 控制器，用于将所述尿素喷嘴的目标电流值转换为目标电压值，将所述目标电压值输出至数模转换模块；其中在所述尿素喷嘴开始工作的第一时段内，所述尿素喷嘴的目标电流值为峰值电流值，在所述第一时段之后，所述尿素喷嘴的目标电流值为维持电流值；数模转换模块，用于将所述目标电压值转换为模拟信号后，输出至所述比较器的第二输入端； 阈值设置模块，用于设置所述比较器的上下阈值分别为第一阈值和第二阈值；其中，所述第一阈值大于所述目标电压值，所述第二阈值小于所述目标电压值； 比较器，用于在所述实际工作电压大于所述第一阈值时，输出端输出第一控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管，在所述实际工作电压小于所述第二阈值时，输出端输出第二控制信号至所述尿素喷嘴的电压控制开关管； 其中，所述第一控制信号控制所述开关管关断，所述第二控制信号控制所述开关管导通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:诊断模块； 所述诊断模块用于根据所述开关管的工作状态以及所述采样模块输出的实际工作电压判断所述系统是否发生 故障。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:第一电压跟随器； 所述第一电压跟随器设置在所述比较器和所述开关管之间，用于对所述比较器输出的信号进行隔离和放大后，输出至所述开关管。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:第二电压跟随器； 所述第二电压跟随器设置在所述比较器和所述采样模块之间，用于对所述采样模块输出的实际工作电压进行隔离和放大后，输出至所述比较器。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:稳压二极管； 所述稳压二极管设置在所述比较器和所述开关管之间，用于对所述比较器输出的信号进行稳压后，输出至所述开关管。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采样模块包括采样电阻和电压采集模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨英振，王世荣，李苑玮，赵光亮，孟梅，
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