[发明专利]一种尿素溶液计量喷射装置及其控制方法

权利要求书

1.一种尿素溶液计量喷射装置，包括泵、尿素罐、步进电机和喷嘴，其特征在于所述的尿素罐的出口依次通过预过滤器、第一可变容积件和第一单向阀连接在泵的进入端，所述的泵的输出端依次通过第二单向阀、第二可变容积件和过滤器连接在喷嘴上，所述的泵上连接有步进电机；所述的过滤器与喷嘴之间设有压力阀；所述的喷嘴与过滤器之间设有传感器，所述的步进电机连接有控制单元，所述的控制单元与传感器和喷嘴相连接，所述的控制单元用于通过步进电机的转速来控制喷嘴处尿素溶液的压力和开启时间；所述的预过滤器、过滤器、第一单向阀第二单向阀、泵和步进电机上设有加热单元。

2.一种尿素溶液计量喷射控制方法，其特征在于步骤包括：

1）启动控制单元并且初始化计量系统参数，包括泵参数、控制电机参数、喷嘴参数，之后执行步骤2）；

2）控制单元通过数据总线读入发动机参数，之后执行步骤3）；

3）控制单元通过传感器来获得尿素溶液的温度当尿素溶液的温度低于指定温度﹣11℃，则执行步骤4），否则执行步骤5）；

4）控制单元控制加热单元加热尿素溶液和整个计量系统，之后执行步骤5）；

5）当尿素溶液的温度高于指定温度﹣11℃时，则执行步骤6），之后执行步骤7）；

6）关闭加热单元，之后执行步骤7）；

7）控制单元通过传感器获取溶液压力，当尿素溶液压力小于10大气压时，则执行步骤8），之后执行步骤9）；

8）增加步进电机的转速使尿素溶液的压力增加到10大气压，之后执行步骤9）；

9）当尿素溶液的压力大于10大气压，则执行步骤10），否则执行步骤11）；

10）减小步进电机的转速使尿素溶液的压力减小到10大气压，之后执行步骤11）；

11）根据发动机参数计算尿素溶液的流量，设排气中的氮氧化物的浓度Y_NOX和排气流量计算出氮氧化物的质量流量M_EXH，则氮氧化物的质量流量M_NOX=Y_NOXM_EXH，设90%NO和10%NO2，能够完全反应掉氮氧化物的尿素溶液的质量流量M_UREA=2.96M_NOX，利用尿素溶液的质量流量M_UREA和密度ρ计算出尿素溶液的容积流量Q_UREA=M_UREA/ρ，之后执行步骤12）；

12）利用所需要的尿素溶液的流量和喷嘴的流量计算出喷嘴的占空比，设所需要的尿素溶液的流量为Q_UREA，喷嘴的流量L_INJ，则喷嘴控制阀占空比为Q_UREA／L_INJ，当发动机停止工作时，则本方法结束，否则执行步骤3）。