[发明专利]一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及尿素消耗偏差检测技术领域，尤其涉及一种尿素消耗偏差故障模拟装置及模拟方法。

背景技术

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(NO_x)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NO_x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NO_x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。

发明内容

本发明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，本发明采用以下技术方案：