[发明专利]柴油发动机的尾气后处理系统及其故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种柴油发动机的尾气后处理系统(1)，包括：用于储存尾气处理剂的处理剂箱(2)；用于计量并向尾气管喷射尾气处理剂的计量喷射模块(4)；连接在所述处理剂箱(2)与计量喷射模块(4)之间的供给模块(3)，其用于向所述计量喷射模块(4)供给尾气处理剂；连接在所述计量喷射模块(4)与供给模块(3)之间的尾气处理剂管(6)；以及用于测量尾气处理剂管(6)内的系统压力的压力传感器；其中，至少基于从所述压力传感器接收到的系统压力信号诊断处理剂箱(2)、计量喷射模块(4)和供给模块(3)中的至少一个的故障。本发明还公开了一种相应的诊断方法。本发明的诊断方法简单可靠，不需要占用太多的系统资源。

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机的尾气后处理系统和一种相应的诊断方法。

背景技术

柴油发动机由于具有可靠性好、热效率高以及输出扭矩大等特性而被广泛用于小型、重型或大型车辆、船舶、发电机以及军用坦克等机器。然而，由于柴油发动机排放的尾气中具有较高含量的氮氧化物，需要通过专用的尾气后处理系统对尾气进行处理以后才能排放到大气中，以满足日益严格的环保要求。

换言之，为了减少空气污染，对于柴油发动机的尾气进行后处理已经成为柴油发动机的标准配备。对于尾气的处理，现在一般通过选择性催化还原方法来进行，通过喷射器将液态还原剂(通常为尿素水溶液)呈气雾状喷射进入尾气管，通过选择性的催化还原反应，将尾气中的有害气体变成无害气体后排入大气中，从而减少对于环境的损害。

为此，尾气后处理系统通常包括：用于储存尾气处理剂、尤其是还原剂的尾气处理剂箱、用于喷射和计量喷射的尾气处理剂的量的计量喷射模块、用于从尾气处理剂箱向计量喷射模块供给尾气处理剂的供给模块以及用于起着控制作用的控制器。

为了确保尾气后处理系统能够可靠工作，尾气后处理系统的故障应该能够及时地被诊断，以便能够及时地发现故障和排除故障。目前，有一些国家或地区甚至通过立法形式要求对尾气后处理系统及其部件能够进行车载诊断。

然而，目前的诊断方法通常需要测量相应的电流来进行分析判断，这需要占用控制器的宝贵资源，而且并非所有控制器均能够测量电流和对电流变化特性进行分析判断。

因此，迫切需要对现有的尾气后处理系统进行改进，以克服至少一种上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油发动机的尾气后处理系统和一种相应的诊断方法，以至少部分解决上述技术问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种柴油发动机的尾气后处理系统，包括：用于储存尾气处理剂的处理剂箱；用于计量并向尾气管喷射尾气处理剂的计量喷射模块；连接在所述处理剂箱与计量喷射模块之间的供给模块，其用于向所述计量喷射模块供给尾气处理剂；连接在所述计量喷射模块与供给模块之间的尾气处理剂管；以及用于测量尾气处理剂管内的系统压力的压力传感器；其中，至少基于从所述压力传感器接收到的系统压力信号诊断处理剂箱、计量喷射模块和供给模块中的至少一个的故障。

根据本发明的一些可选的实施例，通过对系统压力信号进行频率分析、特别是利用离散傅里叶变换诊断所述计量喷射模块和/或所述供给模块的故障。

根据本发明的一个可选的实施例，所述供给模块与所述处理剂箱之间设有用于使多余的尾气处理剂回流到处理剂箱的回流管路，至少基于系统压力信号诊断所述回流管路的故障。

根据本发明的一个可选的实施例，所述尾气后处理系统还包括控制器，所述控制器从所述压力传感器接收系统压力信号并执行诊断操作。