预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法及系统与流程

本发明实施例涉及发动机后处理系统，尤其涉及一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法及系统。

背景技术：

1、车机柴油机都是通过往排气管连接的催化器喷射尿素，尿素与尾气的nox发生反应生成n2，实现nox排放的合规性。尿素喷嘴安装在催化器上，直接与高温的发动机排气接触。尿素喷射结束后，喷嘴的喷孔内腔残留少量尿素溶液，由于水的沸点比尿素低，水分蒸发更快，容易析出尿素固体，形成沉积物堵塞喷嘴，这类沉积物称为软结晶。软结晶硬度低，易溶于水，受热易分解。软结晶在高温条件下，发生化学反应形成硬质结晶物缩二脲，称为硬结晶。硬结晶难溶于水，不易热解，机械稳定性强，一旦形成后较难清除，就会堵塞喷嘴。

2、发动机长时间怠速、长下坡运行，排温低于尿素喷射起喷限值，就会出现长时间的尿素停喷，尿素喷嘴很容易形成软结晶，一定时间后形成硬结晶。少量的软结晶可以被尿素溶液自行水解，大量的软结晶或硬结晶就会堵塞住喷嘴。当车辆运行需要进行尿素喷射时，尿素喷嘴被堵塞无法进行喷射尿素，柴油机的nox排放超标。

3、目前预防尿素喷嘴结晶堵塞的主要做法：

4、1、喷嘴设计时加大喷孔内腔的坡度和缩短内腔的长度，尽可能减少内腔残留的尿素溶液；

5、2、加大尿素喷嘴的冷却液流量，降低喷嘴温度，减缓尿素溶液蒸发速率。

6、这两个做法对减少喷嘴结晶作用有限，还是发生大量堵塞故障。

7、出现喷嘴结晶堵塞故障后，目前的常用做法：

8、1、用户拆下尿素喷嘴人工清理掉喷孔的结晶物。此方案耽误用户正常的车辆运行，也不一定能完全清理干净微小喷嘴孔里面的结晶物；

9、2、直接更换新的尿素喷嘴。此方案耽误用户正常的车辆运行，产生零件费用增加用户使用成本，不能根除故障。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法及系统，其能够有效预防尿素喷嘴结晶堵塞，减少故障发生，避免影响车辆正常运行及额外维修成本。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，包括：

3、步骤s100，获取发动机状态、环境温度、排气流量和排气温度；

4、步骤s200，基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到排气能量；

5、步骤s300，基于所述排气能量，计算得到尿素速率；

6、步骤s400，基于所述发送机状态和所述排气温度，判断尿素停喷连续时间是否达到预设限值；

7、步骤s500，若尿素停喷连续时间超过预设限值，基于所述尿素速率，按照预设方法，向催化器喷射尿素。

8、在本发明的一实施方式中，所述步骤s100包括：

9、步骤s101，发动机上电后，获取发动机状态；

10、步骤s102，通过环境温度传感器，获取所述环境温度；

11、步骤s103，通过排气流量传感器，获取所述排气流量；

12、步骤s104，通过排气温度传感器，获取所述排气温度。

13、在本发明的一实施方式中，基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到所述排气能量是通过第一预设公式得到的，且所述第一预设公式为：

14、q＝((t1-t2)*e*3.6/3600)

15、其中，q为排气能量，t1为排气温度，t2为环境温度，e为排气流量。

16、在本发明的一实施方式中，基于所述排气能量，计算得到尿素速率是通过第二预设公式得到的，且所述第二预设公式为：

17、m＝a*q+b

18、其中，m为排气能量单位时间内能够热解的尿素，a和b均为热解常数，q为排气能量。

19、在本发明的一实施方式中，所述步骤s400包括：

20、步骤s401，基于所述发动机状态和所述排气温度，判断当前是否处于尿素停喷状态；

21、步骤s402，若当前处于尿素停喷状态，启动计时器记录尿素停喷的连续时间；

22、步骤s403，在尿素停喷期间，持续更新所述计时器的计时值；

23、步骤s404，将所述计时值与预设限值进行比较，生成比较结果；

24、步骤s405，若所述比较结果为连续时间未达到预设限值，则返回步骤s403；

25、步骤s406，若所述比较结果为连续时间超过预设限制，则进入步骤s500。

26、第二方面，本发明提供了一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制系统，包括：获取模块、第一计算得到模块、第二计算得到模块、判断模块以及喷射模块。所述获取模块用于获取发动机状态、环境温度、排气流量和排气温度。所述第一计算得到模块用于基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到排气能量。所述第二计算得到模块用于基于所述排气能量，计算得到尿素速率。所述判断模块用于基于所述发送机状态和所述排气温度，判断尿素停喷连续时间是否达到预设限值。以及所述喷射模块用于若尿素停喷连续时间超过预设限值，基于所述尿素速率，按照预设方法，向催化器喷射尿素。

27、在本发明的一实施方式中，所述获取模块包括：第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元以及第四获取单元。所述第一获取单元用于发动机上电后，获取发动机状态。所述第二获取单元用于通过环境温度传感器，获取所述环境温度。所述第三获取单元用于通过排气流量传感器，获取所述排气流量。以及所述第四获取单元用于通过排气温度传感器，获取所述排气温度。

28、在本发明的一实施方式中，基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到所述排气能量是通过第一预设公式得到的，且所述第一预设公式为：

29、q＝((t1-t2)*e*3.6/3600)

30、其中，q为排气能量，t1为排气温度，t2为环境温度，e为排气流量。

31、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

32、至少一个处理器；以及

33、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

34、其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法。

35、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序和指令，当所述计算机程序或所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法。

36、与现有技术相比，根据本发明的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法及系统，通过新增清理尿素喷嘴结晶模式，结合排气能量计算尿素喷射速率，并设置合理的喷射间隔与时长，可以有效预防尿素喷嘴结晶堵塞，降低故障发生率，确保车辆正常运行，同时减少维修成本和用户使用成本。

技术特征：

1.一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，其特征在于，所述步骤s100包括：

3.如权利要求1所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，其特征在于，基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到所述排气能量是通过第一预设公式得到的，且所述第一预设公式为：

4.如权利要求1所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，其特征在于，基于所述排气能量，计算得到尿素速率是通过第二预设公式得到的，且所述第二预设公式为：

5.如权利要求1所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，其特征在于，所述步骤s400包括：

6.一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制系统，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制系统，其特征在于，所述获取模块包括：

8.如权利要求6所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制系统，其特征在于，基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到所述排气能量是通过第一预设公式得到的，且所述第一预设公式为：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序和指令，当所述计算机程序或所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-5中任一项所述的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法。

技术总结
本发明公开了一种预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法及系统，其中所述方法包括：步骤S100，获取发动机状态、环境温度、排气流量和排气温度。步骤S200，基于所述环境温度、所述排气流量和所述排气温度，计算得到排气能量。步骤S300，基于所述排气能量，计算得到尿素速率。步骤S400，基于所述发送机状态和所述排气温度，判断尿素停喷连续时间是否达到预设限值。步骤S500，若尿素停喷连续时间超过预设限值，基于所述尿素速率，按照预设方法，向催化器喷射尿素。借此，本发明的预防尿素喷嘴结晶堵塞的控制方法，能够有效预防尿素喷嘴结晶堵塞，减少故障发生，避免影响车辆正常运行及额外维修成本。

技术研发人员：朱敏霖,王晓辉,蔡威,赵令猛,李明星
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10