解放国四SCR气驱后处理系统介绍

日期:2015-10-15 / 人气: / 来源:未知

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共轨导读
随着国家法规的不断升级,国四车辆几乎都配备了SCR尿素系统,尿素系统大多由外国厂家垄断,但随着国内主机厂技术实力的增强,自主研发的后处理系统也逐渐在市场上崭露头角。今天就给各位泵友介绍一汽解放自主研发的气驱后处理系统工作原理。
 
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气驱式直喷尿素系统的原理
 
 
气动式尿素喷射系统是一种由压缩空气提供喷射动力,由ECU控制尿素喷射量以满足国Ⅳ排放法规的自主尿素喷射系统。
 
系统原理见下图:
 
 
使用整车气源,尿素罐上集成压力传感器,通过控制进气阀、排气阀的开闭保持尿素罐内的压力稳定;ECU根据发动机实际工况控制尿素喷嘴的喷射量;在整车熄火后延时排空罐内压缩空气。寒季ECU控制对系统进行解冻及保温。系统中的三联阀改为双阀,取消回吹阀,但控制策略中暂时保留回吹功能。
 
 
 
 
系统涉及电气电控部件的功能
 
 
1
尿素供给模块
1)外形结构:
 
 
 
2)各部件功能简介
 
 
进气口:压缩空气由此口进入尿素罐内; 
 
 
排气口:压缩空气由此口排出至大气;
 
 
供液口:建压后的尿素溶液由此口供给尿素喷嘴;
 
 
加热:集成发动机冷却水进回水口,环境温度低于-5℃时ECU控制打开水加热电磁阀对尿素罐内尿素溶液进行解冻和加热;
 
 
液位信号:输出尿素罐内液位信号至ECU;
 
 
温度信号:输出尿素罐内温度信号至ECU;
 
 
过滤:过滤输送到尿素喷嘴端的尿素溶液。
 
2
尿素压力传感器
功能
 
 
压力信号:输出尿素罐内压力信号给ECU;
 
 
定义供电电压:5±0.5V。
 
3
气阀模块
1)外形结构:
 
 
2)功能:
 
 
进气阀:进气阀打开,压缩空气进入尿素罐,尿素罐建压; 
 
 
排气阀:排气阀打开,尿素罐内空气排出;
 
 
回吹阀:目前设计已经取消,将来可能会加入到设计产品当中。
 
3)定义:
 
 
驱动方式:低端驱动; 
 
 
驱动电压:18V-32V。
 
4
尿素喷嘴
1)外形结构:
 
 
2)功能:
 
 
根据ECU控制信号,向排气管内定时、定量喷射尿素溶液,尿素喷嘴的工作电流为峰值6A,保持段电流2A;
 
3)定义:
 
 
控制频率:1Hz;
 
 
驱动电压范围: 16V-32V;
 
 
控制方式:电流控制,控制方式描述如下:
 
 
5
电加热尿素管路
1)外形结构:
 
 
2)功能:
 
 
输送尿素溶液
 
 
寒区时对尿素管路进行加热
 
3)加热控制:系统中有1 根电加热尿素管路,由加热电磁阀控制,解冻时长由ECU 控制,同时解冻时长可标定。 ECU 通过驱动继电器控制尿素管路加热;继电器的驱动采用PWM 方式(周期1-10min),通过调整占空比实现管路的解冻和维持加热。
 
 
 
 
系统的工作过程和控制要求
 
 
1、车辆启动,延时建压:
 
车辆启动后,延迟一段时间再充气,以保证整车其他用气部件能够尽快正常工作;
 
2、正常工作过程:
 
1)建压过程:进气阀持续开启,直至P=0.715MPa,进气阀关闭,完成建压; 
2)喷射过程:通过进、排气阀进行压力控制,当P<0.685MPa,开启进气阀至P=0.715MPa后,关闭进气阀;当P>0.75MPa,开启排气阀至P=0.715MPa后,关闭排气阀;ECU控制尿素喷嘴按运行工况进行喷射; 
3)排空过程:开启排气阀至P=0.01MPa,最大排气时长不小于90s,可标定;当车辆熄火后,延迟一定时间后再排气,可标定;
 
3、解冻及加热控制策略:
 
1)控制尿素罐和尿素管同时解冻完成,解冻完成标志为尿素液温度升高到-5℃; 
2)控制水阀开闭保证尿素温度在0-5℃区间内; 
3)尿素管加热采用PWM波控制方式。
 
 
 
 
系统故障处理
 
 
1、系统开始建压后,一段时间内无法达到设定压力报建压失败故障;系统建压成功后,关闭所有阀,检测系统是否漏气,若一定时间内压力下降超出门限值则报系统漏气故障,排空并关闭系统; 

2、系统的最低喷射压力为6bar,若长时间(例如10min)无法达到此压力则报故障,但只在系统需要尿素喷射时才监控此压力(注意考虑长时间下坡的工况);

3、系统实时检漏:检查段时间内(例如10s)系统压降,若压降过大则报故障,此过程在系统工作过程中实时进行,若发生此故障,则马上关闭进气阀、排空尿素罐压力、关闭排气阀。


作者:eladyhot


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