一種柴油發動機后處理SCR控制裝置及控制方法制造方法及圖紙
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于柴油發動機控制領域，尤其是涉及一種柴油發動機后處理SCR控制裝置及控制方法。
技術介紹
隨著汽車行業的發展，我國的能源和機動車環保問題變得非常嚴峻，人們的健康已受到極大的威脅，我國也相繼出臺了日益嚴格的排放法規。與汽油車相比，柴油機油耗較低，對空氣污染相應減少，更加利于環保。現在新型柴油機排出的二氧化碳比汽油發動機要低20％，排出的CO、HC也較少。但是，柴油機的NOX排放和微粒排放比汽油機嚴重，也成為其發展的阻礙，尤其是用于人口密集地區的乘用車上，尾氣處理裝置成為必需。目前，高效的柴油車尾氣處理裝置主要有EGR路線和SCR路線，EGR技術在機內降低NOX的排放，對發動機改動較大，燃油噴射壓力也相對較高，對燃油中硫的含量也比較敏感，由于我國的石油近一半依靠進口，且存在燃油中硫含量高、各地分布不均的現象，燃油中的含硫量全面低于0.005％(質量分數)的要求比較難以實現。因此，我國企業在選擇中/重型車用柴油機滿足國IV、國V排放法規要求打算采用的技術路線時，柴油機燃油耗和對硫的敏感性是選擇技術方案必須考慮的重要因素。作為歐洲排放法規的響應者，并根據我國國情，國內研究機構和主要柴油機企業達成一致意見，即當前在中國將SCR技術作為滿足未來國IV、國V排放標準法規的主要技術路線。成本會有一定幅度的提高。SCR技術方案發動機由于優化了噴油規律，扣除尿素的成本費用，仍具有一定的節油優勢。這對于發動...
【技術保護點】
一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征在于：包括SCR控制器(100)、發動機(200)、排氣管(300)、催化器(400)、計量泵(500)、NOX傳感器(600)、尿素罐(700)、上游溫度傳感器(800)、下游溫度傳感器(900)、噴嘴(1000)、冷卻水控制電磁閥(1100)、供水管路(1200)、加熱管路(1300)、尿素溶液管路(1400)、儀表(1500)、OBD診斷設備(1600)；所述SCR控制器包括MCU模塊(101)、電源管理模塊(102)、上游溫度信號處理模塊(103)、下游溫度信號處理模塊(104)、尿素罐溫度信號處理模塊(105)、尿素罐液位信號處理模塊(106)、功率驅動模塊(107)、存儲模塊(108)、時鐘模塊(109)、發動機CAN接口(110)、計量泵NOX?CAN接口(111)、儀表診斷CAN接口(112)、儀表輸出模塊(113)；所述上游溫度信號處理模塊(103)、下游溫度信號處理模塊(104)、尿素罐溫度信號處理模塊(105)、尿素罐液位信號處理模塊(106)、功率驅動模塊(107)、存儲模塊(108)、時鐘模塊(109)、發動機CAN接...
【技術特征摘要】
1.一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征在于：包括SCR控制
器(100)、發動機(200)、排氣管(300)、催化器(400)、計量泵(500)、
NOX傳感器(600)、尿素罐(700)、上游溫度傳感器(800)、下游溫度傳
感器(900)、噴嘴(1000)、冷卻水控制電磁閥(1100)、供水管路(1200)、
加熱管路(1300)、尿素溶液管路(1400)、儀表(1500)、OBD診斷設備
(1600)；
所述SCR控制器包括MCU模塊(101)、電源管理模塊(102)、上游溫
度信號處理模塊(103)、下游溫度信號處理模塊(104)、尿素罐溫度信號
處理模塊(105)、尿素罐液位信號處理模塊(106)、功率驅動模塊(107)、
存儲模塊(108)、時鐘模塊(109)、發動機CAN接口(110)、計量泵NOX?
CAN接口(111)、儀表診斷CAN接口(112)、儀表輸出模塊(113)；所述
上游溫度信號處理模塊(103)、下游溫度信號處理模塊(104)、尿素罐溫
度信號處理模塊(105)、尿素罐液位信號處理模塊(106)、功率驅動模塊
(107)、存儲模塊(108)、時鐘模塊(109)、發動機CAN接口(110)、
計量泵NOX?CAN接口(111)、儀表診斷CAN接口(112)、儀表輸出模塊(113)
與所述MCU模塊(101)、電源管理模塊(102)都相連；
所述發動機(200)通過所述發動機CAN接口(110)與所述MCU模塊(101)
連接；所述排氣管(300)與所述催化器(400)連接；所述計量泵(500)
與通過所述計量泵NOX?CAN接口(111)與所述MCU模塊(101)連接；所述
尿素罐(700)上的溫度傳感器通過所述尿素罐溫度信號處理模塊(105)與
所述MCU模塊(101)連接；所述尿素罐(700)上的液位傳感器通過所述尿
素罐液位信號處理模塊(106)與所述MCU模塊(101)連接；所述上游溫度
傳感器(800)通過所述上游溫度信號處理模塊(103)與所述MCU模塊(101)
相連接；所述下游溫度傳感器(900)通過所述下游溫度信號處理模塊(104)
與所述MCU模塊(101)連接；所述噴嘴(1000)安裝在所述排氣管(300)
上并與所述計量泵(500)連接；所述冷卻水控制電磁閥(1100)與所述供
水管路(1200)連接；所述冷卻水控制電磁閥(1100)通過所述功率驅動模
塊(107)與MCU模塊(101)連接；所述供水管路(1200)連接發動機冷卻
水和尿素罐(700)供水管路；所述加熱管路(1300)是所述尿素溶液管路
(1400)外部包的一層加熱管路，通過所述功率驅動模塊(107)與所述MCU
模塊(101)連接；所述儀表(1500)通過所述儀表診斷CAN接口(112)和
所述儀表輸出模塊(113)與所述MCU模塊(101)連接；所述OBD診斷設備
(1600)通過所述儀表診斷CAN接口(112)與所述MCU模塊(101)連接；
所述電源管理模塊(102)包括汽車電瓶輸入電源EMI處理模塊、電壓轉換
模塊以及兼容模塊。
2.如權利要求1所述的一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征
在于，所述汽車電瓶輸入電源EMI處理模塊的電源連接高性能EMI濾波器
(L1)的輸入端，電源與輸入端口之間并聯穩壓二極管、壓敏電阻(R1)和
電容(C1)，高性能EMI濾波器(L1)的輸出端并聯電容(C2)、(C3)，
電壓轉換模塊的高性能汽車穩壓電源(N1)連接高性能EMI濾波器(L1)的
輸出端，高性能EMI濾波器(L1)與高性能汽車穩壓電源(N1)之間連接二
極管(F1)、電阻(R1)、電容(C4)、電容(C5)，高性能汽車穩壓電源
(N1)的輸出端連接電阻(R2)、電阻(R3)、電容(C6)，兼容模塊的芯
片(N2)的輸入端連接電壓轉換模塊的輸出端，高性能汽車穩壓電源(N1)
與芯片(N2)之間連接電阻(R10)，芯片(N2)的輸出端連接電阻(R11)。
3.如權利要求1所述的一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征
在于，所述上游溫度處理模塊(103)、下游溫度處理模塊(104)包括A/D轉
換電源電路和控制電路；所述A/D轉換電源電路包括參考電壓電路和A/D
轉換5V電路；所述參考電壓電路包括高精度參考電壓源(N3)，連接濾波
電容(C8)、電容(C9)、電容(C10)；所述A/D轉換5V電路包括電壓源
(N4)，電壓源(N4)輸入端連接經過EMI濾波器(L1)處理后的24V電源，
電壓源(N4)與高性能汽車穩壓電源(N1)之間連接電阻R(13)、電容(C11)，
電壓源(N4)輸出端連接電阻R(14)、R(15)、電容C(12)、電容(C13)、
電容(C14)；所述控制電路包括運算放大器(N7)，運算放大器(N7)輸
入端連接電阻(R22)、電阻(R23)、電阻(R24)、電阻(R26)、電阻(R27)、
電阻(R28)、電容(C16)、電容(C19)，輸出端連接電阻(R25)、電阻
(R29)、電容(C18)、電容(C20)。
4.如權利要求1所述的一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征
在于，所述尿素罐溫度信號處理模塊(105)、尿素罐液位信號處理模塊(106)
包括信號處理電路；所述信號處理電路包括運算放大器(N8)，運算放大器
(N8)的輸入端連接電阻(R31)、電阻(R32)、電阻(R33)、電阻(R34)、
電阻(R36)、電阻(R37)、電阻(R38)、電阻(R39)、電容(C21)、
電容(C25)，運算放大器(N8)的輸出端連接電阻(R35)、電阻(R40)、
電容(C24)。
5.如權利要求1所述的一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征
在于，所述功率驅動模塊(107)包括帶閉環檢測功率控制電路和冷卻水電
磁閥控制電路；所述帶閉環檢測功率控制電路采用控制芯片(N5)，控制芯
片(N5)連接二極管(N19)、電阻(R61)、電阻(R62)、電阻(R63)、
電阻(R64)、電阻(R65)、電容(R66)、電阻(R67)；所述冷卻水電磁
閥控制電路采用控制芯片(N6)，控制芯片(N6)連接二極管(N19)、電
阻(R68)、電阻(R69)、電阻(R70)、電阻(R71)。
6.如權利要求1所述的一種柴油發動機后處理SCR控制裝置，其特征
在于，所述發動機CAN接口(110)、計量泵NOX?CAN接口(111)、儀表診
斷CAN接口(112)的CAN總線電路包括CAN收發器(N11)、共模抑制器(N9)、
保護器(N10)，共模抑制器(N9)連接電阻(R41)、電阻(R42)，共模<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汪春華，龔進峰，馬杰，王文揚，戎輝，王子龍，唐風敏，陳正，
申請(專利權)人：中國汽車技術研究中心，
類型：發明
國別省市：天津;12
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