[发明专利]一种阀组控制的尿素喷射系统及其控制方法

权利要求书

1.一种阀组控制的尿素喷射系统的控制方法，所述阀组控制的尿素喷射系统，包括尿素罐（1）、尿素喷嘴（2）、冷却水管道（3）、压缩空气管道（4）、尿素管道（5）、放气管道（6）、吹扫管道（7）、阀组喷射单元（8）；

所述冷却水管道（3）流经尿素罐（1），所述压缩空气管道（4）从气源引出后分成并联且分别通向尿素罐（1）和尿素喷嘴（2）的第一空气管道（41）和第二空气管道（42），所述放气管道（6）从尿素罐（1）内引出，所述吹扫管道（7）将尿素管道（5）和第二空气管道（42）连通，所述尿素管道（5）包括从尿素罐（1）内引出至与吹扫管道（7）连接的前尿素管道段（51）以及前尿素管道段（51）后方通向尿素喷嘴（2）的后尿素管道段（52）；

所述阀组喷射单元（8）包括控制器（9）以及设置于冷却水管道（3）上的冷却水电磁阀（10）、设置于第一空气管道（41）上的第一空气电磁阀（11）、设置于第二空气管道（42）上在与吹扫管道（7）连接之前的第二空气电磁阀（12）和调压装置（13）、设置于吹扫管道（7）上的吹扫电磁阀（14）、设置于后尿素管道段（52）上的喷射电磁阀（15）、设置于尿素罐（1）内或前尿素管道段（51）上的压力传感器（16）、设置于放气管道（6）上的放气电磁阀（17）、设置于尿素罐（1）内的温度传感器（18），

所述冷却水电磁阀（10）、第一空气电磁阀（11）、第二空气电磁阀（12）和调压装置（13）、吹扫电磁阀（14）、喷射电磁阀（15）、压力传感器（16）、放气电磁阀（17）、温度传感器（18）均与控制器（9）信号连接；尿素罐（1）内还设有液位传感器（19）、浓度传感器（20），所述液位传感器（19）、浓度传感器（20）与控制器（9）信号连接，

其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

S1. 控制尿素加热解冻

阀组喷射单元内所有电磁阀初态下均为关闭，车辆启动时控制器（9）控制冷却水进行加热解冻；

S2.控制压缩空气对尿素罐内充气加压

控制器（9）开启第一空气电磁阀（11）将压缩空气充入到尿素罐（1）中，控制器（9）通过控制第一空气电磁阀（11）、放气电磁阀（17）使得尿素罐（1）内压力始终维持在目标值；

所述尿素罐（1）内压力与前尿素管道段（51）上的压力满足

P₁ -P₅=8*u*v*l/R²/1000*K

其中，P₁为尿素罐内压力，单位为kpa；

P₅为前尿素管道段上与前端口距离为l处压力，P₅单位为kpa，l单位为m；

u为尿素动力粘度，单位为Pa·s；

v为尿素流速，单位为m/s；

R为前尿素管道段管径，单位为m；

K为压力传递系数，K=0～100；

压力传感器（16）设置于尿素罐（1）内或前尿素管道段（51）上，尿素罐（1）内压力以及前尿素管道段（51）上压力当其中一个由压力传感器（16）直接测得时，另一个则由控制器（9）将压力传感器（16）测量值代入上式计算得到；

S3.控制压缩空气与尿素混合喷射

控制器（9）收到尿素喷射指令，开启第二空气电磁阀（12）与调压装置（13）配合控制第二空气管道（42）上压力，开启喷射电磁阀（15）且根据喷射量和前尿素管道段（51）上压力来调节喷射电磁阀（15）开度，压缩空气将尿素溶液在尿素喷嘴（2）处雾化喷出；

S4.控制压缩空气吹扫尿素管路

停车后控制器（9）控制冷却水电磁阀（10）、第一空气电磁阀（11）和喷射电磁阀（15）、第二空气电磁阀（12）、吹扫电磁阀（14）为关闭状态后，开启放气电磁阀（17）将尿素罐内的压缩空气排出；

然后关闭放气电磁阀（17），并开启第二空气电磁阀（12）和吹扫电磁阀（14），压缩空气将前尿素管道段（51）的尿素吹扫到尿素罐（1）中；然后再开启喷射电磁阀（15），压缩空气将后尿素管道段（52）的尿素吹扫到尿素喷嘴（2）处。

2.如权利要求1所述的阀组控制的尿素喷射系统的控制方法， 其特征在于，当压力传感器（16）设置于前尿素管道段（51）上时，

步骤S2中尿素罐（1）内压力根据压力传感器（16）测量值计算得到；

步骤S3中前尿素管道段（51）上压力由压力传感器（16）直接测得。