柴油机尾气后处理系统尿素电磁计量阀驱动电流多阶段闭环控制

技术领域

本发明涉及喷射控制领域，更具体的，涉及一种柴油机尾气后处理系统尿素电磁计量阀驱动电流多阶段闭环控制。

背景技术

目前市场上有两种尿素喷射系统，一种是用于压缩空气辅助式喷射系统，另一种是通常应用于轻型柴油车的无辅助式喷射系，两种喷射系统各有特点，在压缩空气辅助式喷射系统中，压缩空气与尿素溶液的混合物借助于压缩空气的高压进入喷嘴被雾化，进入排气管内与NO

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种柴油机尾气后处理系统尿素电磁计量阀驱动电流多阶段闭环控制。

本发明第一方面提供了一种柴油机尾气后处理系统尿素电磁计量阀驱动电流多阶段闭环控制，包括：电控单元以及与电控单元电性连接的至少一个执行器；

所述电控单元配置为，接收柴油机尾气监测信号，确定所需尿素喷射量，并控制执行器执行喷射指令；

所述执行器包括多个电磁计量阀与脉冲宽度调制模块，所述脉冲宽度调制模块与多个所述电磁计量阀电性连接；

所述脉冲宽度调制模块配置为，输入控制电流，并调制占空比驱动电磁计量阀进行调整尿素喷射参数。

本发明一个较佳实施例中，所述电控单元电性连接有若干个传感器，所述传感器包括NO

本发明一个较佳实施例中，所述执行器还包括尿素泵与加热电磁阀；

所述尿素泵一侧设置有尿素储存罐与催化机构，所述催化机构上设置有尿素储存罐上设置有加热电磁阀，所述加热电磁阀配置为，当尿素罐内部温度低于预设阈值时，控制加热电磁阀开度对尿素罐内的温度进行调节。

本发明一个较佳实施例中，所述尿素泵连接有压缩空气机构，所述压缩空气机构配置为，输出压缩空气，并调整压缩空气量对喷射的尿素进行混合雾化。

本发明一个较佳实施例中，所述脉冲宽度调制模块进行尿素喷射控制包括：

输入控制电流，与采样电流进行差值计算，并进行比例积分调节，调制脉冲调制模块占空比，形成恒定电流驱动电磁计量阀工作，实现电磁计量阀电流闭环控制；

根据电流产生的电磁力来控制电磁计量阀开度，从而建立相应的喷射压力与喷射流量。

本发明一个较佳实施例中，所述尿素喷射参数包括尿素喷射流量或/和尿素喷射压力。

本发明一个较佳实施例中，多个所述电磁计量阀分成N组，每组包括至少两个电磁计量阀，不同组之间的电磁计量阀能够进行联动，实现多级尿素喷射流量控制。

本发明一个较佳实施例中，多个所述电磁计量阀分为M组，每组包括的电磁计量阀个数不同，不同组之间的电磁计量阀个数逐级递增。

本发明一个较佳实施例中，所述尿素电磁计量阀喷射控制系统还包括反馈模块，所述反馈模块一侧电性连接至所述电磁计量阀，所述反馈模块另一侧电性连接至所述脉冲宽度调制模块，所述反馈模块采集电磁计量阀的控制电流，得到反馈值，并将反馈值与设定值进行差值计算；

若差值为正，增大脉冲调制模块占空比，提高电磁计量阀控制电流；

若差值为负，则减小脉冲调制模块占空比，降低电磁计量阀的控制电流。

本发明一个较佳实施例中，所述控制电流分为至少三个等级，分别记为第一电流、第二电流与第三电流，所述第一电流、所述第二电流与所述第三电流大小依次增加，相邻等级的电流差值相同，通过所述控制电流实现电磁计量阀对尿素喷射流量进行多级控制。

与现有技术相比，本发明所获得的有益技术效果：

本发明通过调整脉冲调制模块占空比，进行控制电磁计量阀的控制电流，从而实现对尿素喷射的多级调节控制，此外通过反馈模块进行实时调整脉冲模块占空比，尿素喷射控制精度较高。

附图说明

图1示出了本发明柴油机尾气后处理系统尿素电磁计量阀驱动电流多阶段闭环控制框图；

图2示出了本发明尿素泵连接示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，本发明第一方面提供了一种柴油机尾气后处理系统尿素电磁计量阀驱动电流多阶段闭环控制，包括：电控单元以及与电控单元电性连接的至少一个执行器；

电控单元配置为，接收柴油机尾气监测信号，确定所需尿素喷射量，并控制执行器执行喷射指令；

执行器包括多个电磁计量阀与脉冲宽度调制模块，脉冲宽度调制模块与多个电磁计量阀电性连接，执行器还包括尿素泵与加热电磁阀，尿素泵一侧设置有尿素储存罐与催化机构，催化机构上设置有尿素储存罐上设置有加热电磁阀，加热电磁阀配置为，当尿素罐内部温度低于预设阈值时，控制加热电磁阀开度对尿素罐内的温度进行调节，尿素泵连接有压缩空气机构，压缩空气机构配置为，输出压缩空气，并调整压缩空气量对喷射的尿素进行混合雾化，在雾化效果方面，压缩空气与尿素溶液的混合物借助于压缩空气的高压进入喷嘴，混合物会再次破碎形成更小的液滴，雾化效果较好。

脉冲宽度调制模块配置为，输入控制电流，并调制占空比驱动电磁计量阀进行调整尿素喷射参数。

根据本发明实施例，电控单元电性连接有若干个传感器，传感器包括NO

根据本发明实施例，脉冲宽度调制模块进行尿素喷射控制包括：

输入控制电流，与采样电流进行差值计算，并进行比例积分调节，调制脉冲调制模块占空比，形成恒定电流驱动电磁计量阀工作，实现电磁计量阀电流闭环控制；

根据电流产生的电磁力来控制电磁计量阀开度，从而建立相应的喷射压力与喷射流量。

根据本发明实施例，尿素喷射参数包括尿素喷射流量或/和尿素喷射压力。

根据本发明实施例，多个电磁计量阀分成N组，每组包括至少两个电磁计量阀，不同组之间的电磁计量阀能够进行联动，实现多级尿素喷射流量控制。

本发明的另一个实施例中，多个电磁计量阀分为M组，每组包括的电磁计量阀个数不同，不同组之间的电磁计量阀个数逐级递增。

进一步的，尿素电磁计量阀喷射控制系统还包括反馈模块，反馈模块一侧电性连接至电磁计量阀，反馈模块另一侧电性连接至脉冲宽度调制模块，反馈模块采集电磁计量阀的控制电流，得到反馈值，并将反馈值与设定值进行差值计算；

若差值为正，增大脉冲调制模块占空比，提高电磁计量阀控制电流；

若差值为负，则减小脉冲调制模块占空比，降低电磁计量阀的控制电流。

具体的，通过信号采集模块采集各传感器信号，并对信号进行处理，处理后的信号进入尿素量计算模块，尿素量计算模块计算出尿素喷射量，作为任务执行模块执行喷射任务的依据，系统状态切换模块对信号进行分析处理，给出开关量信号等执行指令，根据指令调用执行器。

根据本发明实施例，控制电流分为至少三个等级，分别记为第一电流、第二电流与第三电流，第一电流、第二电流与第三电流大小依次增加，相邻等级的电流差值相同，通过控制电流实现电磁计量阀对尿素喷射流量进行多级控制。

综上所述，本发明通过调整脉冲调制模块占空比，进行控制电磁计量阀的控制电流，从而实现对尿素喷射的多级调节控制，此外通过反馈模块进行实时调整脉冲模块占空比，尿素喷射控制精度较高。

以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。