一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统，包括尿素罐、尿素滤清器、气源、尿素喷嘴和控制器ECU；尿素罐上设有进气阀和排气阀，尿素罐内设有气路压力传感器；尿素滤清器分别与尿素罐和尿素喷嘴相连接；在尿素滤清器与尿素喷嘴之间设置有与控制器ECU相连接的液路压力传感器；该液路压力传感器包括控制芯片、传感器接头、导热片及电加热尿素管。本实用新型专利技术能对系统压力进行检测的气路压力传感器和能对喷射压力进行检测的液路压力传感器，ECU通过对气路压力传感器和液路压力传感器信号的综合分析，实现对尿素喷嘴的精度控制、对尿素喷嘴工作状态的精确判断、以及实现对尿素滤清器按阻力精确定时保养。

Double pressure sensor type gas driven urea injection system

The utility model discloses a double pressure sensor type gas flooding urea injection system, including urea tank, air filter, urea and urea nozzle and ECU controller; the intake valve and the exhaust valve is provided with a urea tank, urea tank is provided with the air pressure sensor; urea filters are separately connected with the urea tank and urea nozzle; between urea and urea filter nozzle is provided with a liquid pressure sensor is connected with the ECU controller; the liquid pressure sensor comprises a control chip, sensor connector, electric heating tube and heat conducting sheet of urea. The utility model can be used for gas pressure sensor detection and can carry on the injection pressure liquid pressure sensor on the detection system of ECU pressure, through a comprehensive analysis of the gas pressure sensor and liquid pressure sensor signal, to realize the precision control of urea nozzle and accurate judgment, of urea and the working state of the nozzle according to the precise timing of the urea filter resistance maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统
本技术涉及柴油机尾气后处理领域，特别是一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统。
技术介绍
随着商用车国Ⅳ排放法规的实施，整车必须加装氮氧化物（NOx）排放后处理装置。目前我国的中重型柴油机，普遍采用选择性催化还原（SCR）技术路线，即将标准车用尿素水溶液喷射到排气中，使用其分解产生的氨气（NH3）对NOx进行选择性催化还原，生成无害的氮气（N2）和水（H2O）。专利文献1（CN201010513101.0）中介绍了一种气动式单尿素箱全放气清空管路SCR尿素系统，尿素箱上面布置尿素液加注口，温度及液位传感器，尿素箱压力传感器，加热管路，压缩气体进入压缩气体管路Ⅰ和压缩气体管路Ⅲ，放气至压缩气体电磁阀B，压缩气体控制阀A、压缩气体控制阀B、压缩气体控制阀C设在汽车储气筒与尿素箱之间的压缩空气管路中，尿素液滤清器设在尿素箱与尿素液喷射器之间的尿素液供给管路中；ECU信号控制压缩气体控制阀A、压缩气体控制阀B、压缩气体控制阀C三个电磁阀及尿素液喷射器。专利文献2（CN201020661310.5）中介绍了一种气动式单尿素箱截流孔放气清空式尿素系统，压缩气体电磁阀设在汽车储气筒与尿素箱之间的压缩空气管路中，截流孔设在压缩气体电磁阀与内置或外置尿素滤清器和尿素喷射器之间的尿素管路中，内置或外置尿素液滤清器设在尿素箱与尿素液喷射器之间的尿素液供给管路中；ECU控制信号A、ECU控制信号B、ECU控制信号C控制压缩气体控制阀和压缩气体电磁阀及尿素液喷射器。专利文献3（CN201010513102.5）报道了一种气动式单尿素箱非放气清空管路SCR尿素系统，由尿素液加注口、尿素箱、水加热管路、尿素液温度及液位信号、大气温度信号、SCR入口温度信号、NOx信号、尿素箱压力信号、ECU控制信号分为信号Ⅰ、信号Ⅱ、信号Ⅲ、尿素喷射器、尿素喷射器冷却管路、尿素箱加热控制阀、压缩气体控制阀A和压缩气体电磁阀B、压缩气体管路a和压缩气体管路b、尿素输液管、尿素液滤清器组成。对于上述专利文献1、专利文献2和专利文献3公开的SCR尿素系统，均分别介绍了气驱系统的相关概念，且均在尿素箱中增设了气路压力传感器，用于对尿素箱内的气体压力进行检测。然而，ECU无法对尿素滤清器的堵塞状况进行监测，更无法对这种情况进行有效保护。当尿素滤清器堵塞时，尿素喷射压力降低，进一步导致尿素喷嘴喷射量降低、喷雾恶化，造成排放超标、后处理系统中结晶。进一步，ECU也无法对尿素喷嘴工作状态进行判断，如当尿素喷嘴发生堵塞时，ECU只能判断系统工作异常，造成系统报错不聚焦，增加维修排查难度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统，该双压力传感器式气驱尿素喷射系统具有能对系统压力进行检测的气路压力传感器和能对喷射压力进行检测的液路压力传感器，ECU通过对气路压力传感器和液路压力传感器信号的综合分析，实现对尿素喷嘴的精度控制、对尿素喷嘴工作状态的精确判断、以及对尿素滤清器按阻力精确定时保养。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统，包括尿素罐、尿素滤清器、气源、尿素喷嘴和控制器ECU；尿素罐上设置有进气阀和排气阀，进气阀的进气端与气源相连接；尿素罐内还设置有气路压力传感器；尿素滤清器的输入端与尿素罐相连接，尿素滤清器的输出端与尿素喷嘴相连接；进气阀、排气阀、气路压力传感器和尿素喷嘴均与控制器ECU相连接；在尿素滤清器与尿素喷嘴之间设置有与控制器ECU相连接的液路压力传感器；该液路压力传感器包括控制芯片、传感器接头、导热片及电加热尿素管。传感器接头固定设置在控制芯片的两端，每个传感器接头内均设置有液流通道，每个液流通道的内壁面均设置有导热片；每个传感器接头的外周均套装有电加热尿素管。所述控制芯片与尿素相接触部分的外周包覆有防冻橡胶。每个传感器接头均采用SAEJ2044标准的快插接头。尿素罐的耐压能力大于12bar。本技术采用上述结构后，能对系统压力进行检测的气路压力传感器和能对喷射压力进行检测的液路压力传感器，ECU通过对气路压力传感器和液路压力传感器信号的综合分析，实现以下三个目的：1.优化系统压力控制，提高对尿素喷嘴的控制精度，避免系统排放超标或尿素结晶。2.优化系统OBD精度，实现对尿素喷嘴工作状态的精确判断。3.对尿素滤清器堵塞问题进行精确判断，实现尿素滤清器按阻力精确定时保养。附图说明图1显示了本技术一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统的结构示意图。图2显示了液路压力在尿素喷嘴喷射时的变化示意图。图3显示了尿素喷嘴在不同喷射频率下的液路压力变化示意图。图4显示了液路压力传感器的纵剖面结构示意图。其中有：1.尿素罐；2.尿素滤清器；3.进气阀；4.排气阀；5.气路压力传感器；6.液路压力传感器；601.控制芯片；602.防冻橡胶；603.传感器接头；604.导热片；605.液流通道；606.图接点；607.电加热尿素管；7.尿素喷嘴；8.控制器ECU；9.气源。具体实施方式下面结合附图和具体较佳实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统，包括尿素罐1、尿素滤清器2、气源9、尿素喷嘴7和控制器ECU8。尿素罐的耐压能力优选大于12bar，尿素罐上设置有进气阀3和排气阀4，进气阀的进气端与气源相连接。尿素罐内还设置有气路压力传感器5，用于向控制器ECU8提供尿素罐内压缩气体的压力信号。尿素滤清器的输入端与尿素罐相连接，尿素滤清器的输出端与尿素喷嘴相连接。尿素滤清器用于过滤尿素液中的杂质，避免杂质对尿素喷嘴7造成损坏。在尿素滤清器与尿素喷嘴之间设置有液路压力传感器6，用于测量尿素喷嘴7的喷射压力。控制器ECU8根据发动机工况设定尿素喷射量，并控制尿素喷嘴7喷射。上述进气阀3、排气阀4、气路压力传感器5、液路压力传感器6和尿素喷嘴7均与控制器ECU相连接.如图4所示，液路压力传感器6包括控制芯片601、传感器接头603、导热片604及电加热尿素管607。控制芯片优选采用InfineonSP270压力芯片。传感器接头固定设置在控制芯片的两端，每个传感器接头均优选采用SAEJ2044标准的快插接头。每个传感器接头内均设置有液流通道，每个液流通道的内壁面均设置有导热片。每个传感器接头的外周均套装有电加热尿素管，优选每个传感器接头的外周均设置有凸接点606，电加热尿素管与对应凸接点相配合。在低温时，液路压力传感器6存在结冰堵塞风险，若在液路压力传感器6上设计加热结构成本高、控制复杂。液路压力传感器6采用上述结构后，当电加热尿素管加热时，导热片将热量传递到液路压力传感器6内部，从而使传感器内尿素解冻。同时将传感器接头603等主体部分全部设计为塑料结构，充分降低液路压力传感器6内部与外部的温度传导。进一步，控制芯片与尿素相接触部分的外周包覆有防冻橡胶。防冻橡胶为现有材料，如201510408284.2中所公开的防冻橡胶材料即可。尿素结冰时会产生体积膨胀，存在将控制芯片601胀坏风险，防冻橡胶602的设置，当结冰膨胀时，冰晶压缩防冻橡胶602，从而不会导致控制芯片601损坏。当温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统，包括尿素罐、尿素滤清器、气源、尿素喷嘴和控制器ECU；尿素罐上设置有进气阀和排气阀，进气阀的进气端与气源相连接；尿素罐内还设置有气路压力传感器；尿素滤清器的输入端与尿素罐相连接，尿素滤清器的输出端与尿素喷嘴相连接；进气阀、排气阀、气路压力传感器和尿素喷嘴均与控制器ECU相连接；其特征在于：在尿素滤清器与尿素喷嘴之间设置有与控制器ECU相连接的液路压力传感器；该液路压力传感器包括控制芯片、传感器接头、导热片及电加热尿素管；传感器接头固定设置在控制芯片的两端，每个传感器接头内均设置有液流通道，每个液流通道的内壁面均设置有导热片；每个传感器接头的外周均套装有电加热尿素管。

【技术特征摘要】
1.一种双压力传感器式气驱尿素喷射系统，包括尿素罐、尿素滤清器、气源、尿素喷嘴和控制器ECU；尿素罐上设置有进气阀和排气阀，进气阀的进气端与气源相连接；尿素罐内还设置有气路压力传感器；尿素滤清器的输入端与尿素罐相连接，尿素滤清器的输出端与尿素喷嘴相连接；进气阀、排气阀、气路压力传感器和尿素喷嘴均与控制器ECU相连接；其特征在于：在尿素滤清器与尿素喷嘴之间设置有与控制器ECU相连接的液路压力传感器；该液路压力传感器包括控制芯片、传感器接头、导热片及电加热尿素管；传感器接头...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾昭远，邢喜春，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22