汽车及其模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法及系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010223400.4 (22)申请日 2020.03.26 (71)申请人 安徽华菱汽车有限公司 地址 243061 安徽省马鞍山市马鞍山经济 技术开发区湖西南路359号 (72)发明人 钱文娟贺茂林赵小龙宫梦伟 王涵严抱璞 (74)专利代理机构 北京信远达知识产权代理有 限公司 11304 代理人 范志平 (51)Int.Cl. F01N 11/00(2006.01) F01N 3/20(2006.01) G07C 5/08(2006.01) G01M 15/04(20。

2、06.01) (54)发明名称 汽车及其模拟发动机尿素喷射量过低的报 错方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种模拟发动机尿素喷射量 过低的报错方法， 包括： 获取尿素喷射正常件的 需求喷射数据； 获取尿素喷射故障件的实际喷射 数据； 判断所述实际喷射数据与所述需求喷射数 据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出故 障。 本发明还公开了一种模拟发动机尿素喷射量 过低的报错系统及包括该系统的汽车。 上述模拟 发动机尿素喷射量过低的报错方法可以模拟发 动机后处理系统中尿素喷射量过低的情况， 并通 过诊断出后处理系统中尿素实际喷射量与需求 喷射量的偏差过大， 进而报出故障， 这样即可在 车辆运。

3、行一定的驾驶循环数后， 使仪表盘上的故 障灯点亮， 从而可以保证车辆运行的稳定性与安 全性。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 111412051 A 2020.07.14 CN 111412051 A 1.一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 其特征在于， 包括： 获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 判断所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报 出故障。 2.根据权利要求1所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 其特征在于， 所述获 取尿素喷射正常件的需求喷射数据包括： 获取多组尿素喷射正常件经WHTC循。

4、环后的第一尿素喷射量； 计算得到全部所述第一尿素喷射量的平均值。 3.根据权利要求2所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 其特征在于， 所述获 取尿素喷射故障件的实际喷射数据包括： 获取多组尿素喷射故障件经WHTC循环后的第二尿素喷射量， 所述尿素喷射故障件为将 尿素喷射正常件喷嘴的六个喷射孔堵塞三个、 且剩余未堵塞的三个喷射孔沿喷嘴的圆周方 向均匀分布的喷射单元； 计算得到全部所述第二尿素喷射量的平均值。 4.根据权利要求3所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 其特征在于， 所述判 断所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出故障 包括： 计算得。

5、到所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值； 设定所述预设值， 所述预设值为所述实际喷射数据； 比对所述偏差值与所述预设值， 当所述偏差值大于所述预设值时， 报出故障。 5.根据权利要求1至4任一项所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 其特征在 于， 所述方法进一步包括： 将所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值和所述预设值显示于当前报错方 案的生成界面。 6.一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 其特征在于， 包括： 第一获取模块： 用于获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 第二获取模块： 用于获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 报错模块： 用于判断所述实际喷射数据与所述需求喷。

6、射数据的偏差值是否大于预设 值， 如果是， 则报出故障。 7.根据权利要求6所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 其特征在于， 所述第 一获取模块包括： 第一获取单元： 用于获取多组尿素喷射正常件经WHTC循环后的第一尿素喷射量； 第一运算单元： 用于计算得到全部所述第一尿素喷射量的平均值。 8.根据权利要求7所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 其特征在于， 所述第 二获取模块包括： 第二获取单元： 用于获取多组尿素喷射故障件经WHTC循环后的第二尿素喷射量， 所述 尿素喷射故障件为将喷嘴的六个喷射孔堵塞三个、 且剩余未堵塞的三个喷射孔沿喷嘴的圆 周方向均匀分布的喷射单元； 权利。

7、要求书 1/2 页 2 CN 111412051 A 2 第二运算单元： 用于计算得到全部所述第二尿素喷射量的平均值。 9.根据权利要求8所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 其特征在于， 所述报 错模块包括： 第三运算单元： 用于计算得到所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值； 设定单元： 用于设定所述预设值， 所述预设值为所述实际喷射数据； 报错单元： 用于比对所述偏差值与所述预设值， 当所述偏差值大于所述预设值时， 报出 故障。 10.一种汽车， 其特征在于， 包括如权利要求6至9任一项所述的模拟发动机尿素喷射量 过低的报错系统。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111412。

8、051 A 3 汽车及其模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法及系统 技术领域 0001 本发明涉及发动机检测技术领域， 特别涉及一种模拟发动机尿素喷射量过低的报 错方法。 本发明还涉及一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统以及包括该系统的汽 车。 背景技术 0002 重型柴油车发动机在运行过程产生氮氧化物， 不处理直接排放到大气中会对环境 造成污染。 现在多采用尿素分解后产生的氨气与氮氧化物在催化剂的作用下进行化学反应 的方法降低排放到大气中氮氧化物的含量。 尿素喷射单元的作用是将尿素溶液喷入后处理 系统中， 用于氮氧化物的催化还原。 0003 当前柴油重型发动机需要满足日益严格的排放要求， 根。

9、据重型柴油车污染物排放 限值及测量方法(GB17691-2018)， 在OBD系统监测的选择性催化还原(SCR)系统中要求， 要 监测不同于燃料的车载反应剂(尿素， 氨气等)的可用性和反应剂的正常消耗量， 需要对反 应剂的消耗量进行监控， 当反应剂相比较正常的消耗量有偏差时(偏差大于等于50)， OBD 系统能够诊断出来， ECU实现故障码的报错， 最终将故障反应到驾驶员的仪表盘上， 通过亮 灯提示驾驶员有故障产生。 需要制作出故障件， 使尿素喷射量的喷射偏差在50以上， 从而 实现故障的报出。 然而， 现有技术中缺乏对于尿素消耗量的偏差大小进行监控的措施， 以致 无法报错故障而影响发动机的正。

10、常运行。 0004 其中： 0005 后处理系统： 处理发动机尾气中氮氧化物， 颗粒物等主要污染物零部件(DOC+DPF+ SCR)的总成。 0006 SCR:选择性催化还原， 主要利用尿素为还原剂， 将排气中的氮氧化物通过发生选 择性催化还原反应转化为无毒的氮气和水。 0007 ECU： 电子控制单元， 又称 “行车电脑”“车载电脑” ， 按照用途来讲， 就是车辆专用微 机控制器， 和普通电脑一样， 由微处理器， 存储器， 输入输出接口， 模数转换器以及驱动等大 规模集成电路组成。 0008 WHTC循环： 指随着时间快速变化的归一化转速和扭矩连续试验点。 0009 OBD系统： 车载诊断系。

11、统， 是安装在汽车和发动机上的计算机系统， 属于污染控制 装置， 具备以下功能： 0010 a)诊断影响发动机排放性能的故障； 0011 b)在故障发生时通过报警系统显示 0012 c)通过存储在电控单元存储器中的信息确定可能的故障区域并提供信息离线通 讯。 0013 驾驶循环： 是指由发动机启动、 (车辆)运行、 发动机停机和从发动机停机至发动机 下次启动前的时间组合。 0014 因此， 如何能够提供一种模拟发动机后处理系统中尿素喷射量过低的报错方法， 说明书 1/6 页 4 CN 111412051 A 4 是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。 发明内容 0015 本发明的目的是提供一。

12、种模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 该方法可以模 拟发动机后处理系统中尿素喷射量过低的情况， 并通过诊断出后处理系统中尿素实际喷射 量与需求喷射量的偏差过大， 进而报出故障。 本发明的另一目的是提供一种模拟发动机尿 素喷射量过低的报错系统以及包括该系统的汽车。 0016 为实现上述目的， 本发明提供一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 包括： 0017 获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 0018 获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 0019 判断所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出故障。 0020 可选地， 所述获取尿素喷射正常件的需求喷射数据。

13、包括： 0021 获取多组尿素喷射正常件经WHTC循环后的第一尿素喷射量； 0022 计算得到全部所述第一尿素喷射量的平均值。 0023 可选地， 所述获取尿素喷射故障件的实际喷射数据包括： 0024 获取多组尿素喷射故障件经WHTC循环后的第二尿素喷射量， 所述尿素喷射故障件 为将尿素喷射正常件喷嘴的六个喷射孔堵塞三个、 且剩余未堵塞的三个喷射孔沿喷嘴的圆 周方向均匀分布的喷射单元； 0025 计算得到全部所述第二尿素喷射量的平均值。 0026 可选地， 所述判断所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值是否大于预设 值， 如果是， 则报出故障包括： 0027 计算得到所述实际喷射数据与所述。

14、需求喷射数据的偏差值； 0028 设定所述预设值， 所述预设值为所述实际喷射数据； 0029 比对所述偏差值与所述预设值， 当所述偏差值大于所述预设值时， 报出故障。 0030 可选地， 所述方法进一步包括： 0031 将所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值和所述预设值显示于当前报 错方案的生成界面。 0032 本发明还提供一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 包括： 0033 第一获取模块： 用于获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 0034 第二获取模块： 用于获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 0035 报错模块： 用于判断所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值是否大于预 设。

15、值， 如果是， 则报出故障。 0036 可选地， 所述第一获取模块包括： 0037 第一获取单元： 用于获取多组尿素喷射正常件经WHTC循环后的第一尿素喷射量； 0038 第一运算单元： 用于计算得到全部所述第一尿素喷射量的平均值。 0039 可选地， 所述第二获取模块包括： 0040 第二获取单元： 用于获取多组尿素喷射故障件经WHTC循环后的第二尿素喷射量， 所述尿素喷射故障件为将喷嘴的六个喷射孔堵塞三个、 且剩余未堵塞的三个喷射孔沿喷嘴 说明书 2/6 页 5 CN 111412051 A 5 的圆周方向均匀分布的喷射单元； 0041 第二运算单元： 用于计算得到全部所述第二尿素喷射量的。

16、平均值。 0042 可选地， 所述报错模块包括： 0043 第三运算单元： 用于计算得到所述实际喷射数据与所述需求喷射数据的偏差值； 0044 设定单元： 用于设定所述预设值， 所述预设值为所述实际喷射数据； 0045 报错单元： 用于比对所述偏差值与所述预设值， 当所述偏差值大于所述预设值时， 报出故障。 0046 本发明还提供一种汽车， 包括上述任一项所述的模拟发动机尿素喷射量过低的报 错系统。 0047 相对于上述背景技术， 本发明针对发动机检测的不同要求， 设计了一种模拟发动 机尿素喷射量过低的报错方法， 具体来说， 上述模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法包 括： S1： 获取尿素喷射。

17、正常件的需求喷射数据； S2： 获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； S3： 判断实际喷射数据与需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出故障。 同 时， 本发明还提供一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 该系统包括第一获取模块、 第二获取模块和报错模块， 其中， 第一获取模块用于获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 第二获取模块用于获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 报错模块用于判断所述实际喷射 数据与所述需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出故障。 0048 上述模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法通过获取尿素喷射正常件的需求喷 射数据和尿素喷射故障件的实际喷射数。

18、据， 并通过判断实际喷射数据与需求喷射数据的偏 差值大小， 当偏差值大于预设值时， 实现故障的报出。 这样一来， 上述模拟发动机尿素喷射 量过低的报错方法可以模拟发动机后处理系统中尿素喷射量过低的情况， 并通过诊断出后 处理系统中尿素实际喷射量与需求喷射量的偏差过大， 进而报出故障， 这样即可在车辆运 行一定的驾驶循环数后， 使仪表盘上的故障灯点亮， 从而可以保证车辆运行的稳定性与安 全性。 附图说明 0049 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例， 对于本领域。

19、普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 0050 图1为本发明实施例公开的一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法的流程 图； 0051 图2为本发明实施例公开的一种模拟尿素喷射量过低的结构示意图。 0052 其中： 0053 1-尿素箱、 2-尿素进液管、 3-尿素泵、 4-尿素喷射管、 5-尿素喷射单元。 具体实施方式 0054 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 说明书 3/6 页 6 CN 111412051 。

20、A 6 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0055 本发明的核心是提供一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 该方法可以模 拟发动机后处理系统中尿素喷射量过低的情况， 并通过诊断出后处理系统中尿素实际喷射 量与需求喷射量的偏差过大， 进而报出故障。 本发明的另一核心是提供一种模拟发动机尿 素喷射量过低的报错系统以及包括该系统的汽车。 0056 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案， 下面结合附图和具体实施 方式对本发明作进一步的详细说明。 0057 请参考图1和图2， 图1为本发明实施例公开的一种模。

21、拟发动机尿素喷射量过低的 报错方法的流程图； 图2为本发明实施例公开的一种模拟尿素喷射量过低的结构示意图。 0058 本发明实施例所提供的模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 包括： 0059 S1： 获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 0060 S2： 获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 0061 S3： 判断实际喷射数据与需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出 故障。 0062 上述模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法通过获取尿素喷射正常件的需求喷 射数据和尿素喷射故障件的实际喷射数据， 并通过判断实际喷射数据与需求喷射数据的偏 差值大小， 当偏差值大于预设值时， 实现故障的。

22、报出。 这样一来， 上述模拟发动机尿素喷射 量过低的报错方法可以模拟发动机后处理系统中尿素喷射量过低的情况， 并通过诊断出后 处理系统中尿素实际喷射量与需求喷射量的偏差过大， 进而报出故障， 这样即可在车辆运 行一定的驾驶循环数后， 使仪表盘上的故障灯点亮， 从而可以保证车辆运行的稳定性与安 全性。 0063 此外， 还可以将上述实际喷射数据与需求喷射数据的偏差值和预设值显示于当前 报错方案的生成界面， 这样即可供现场工作人员及时监控上述报错程序， 从而便于及时完 善上述报错数据。 0064 当然， 根据实际需要， 上述尿素喷射故障件具体可以设置为将尿素喷射正常件喷 嘴的六个喷射孔堵塞三个所获。

23、得的喷射单元， 且该喷射单元中的三个堵塞的喷射孔或者三 个剩余未堵塞的喷射孔可以设置为沿喷嘴的圆周方向均匀分布。 0065 换句话说， 上述三个堵塞的喷射孔可以互成120 的夹角， 未堵塞的三个喷射孔也 可以互成120 夹角， 这样可以使尿素能够均匀的喷入后处理系统与氮氧化物进行反应。 0066 这样一来， 如图2所示， 尿素箱1中的尿素经过尿素进液管2进入尿素泵3中， 由尿素 泵进行加压至8-9bar， 经尿素喷射管4进入尿素喷射单元5(尿素喷射故障件)中， 尿素喷射 单元经由三个喷射孔， 将尿素喷射到后处理系统中， 与进入后处理系统废气中的氮氧化物 进行化学反应， 生成氮气和水， 反应后的。

24、废气由排气管排放到空气中。 在图2中， 尿素喷射故 障件示意图中黑色圆圈表示堵塞的尿素喷射孔， 白色圆圈表示正常的尿素喷射孔， 这样即 可使喷射到后处理系统中进行化学反应的尿素减少。 0067 上述尿素喷射故障件为匹配发动机的原件， 实验的结果更具有可靠性， 在认证中 心更容易通过， 且由于故障件为匹配发动机的原件， 故障件容易获取且制作简单； 同时， 此 故障件为物理故障件， 可以长时间使用， 适用于不同型号的发动机， 可以在一定程度上减少 说明书 4/6 页 7 CN 111412051 A 7 企业的生产成本。 0068 在S1中， 获取尿素喷射正常件的需求喷射数据的过程具体可以包括： 。

25、0069 第一步： 获取多组尿素喷射正常件经WHTC循环后的第一尿素喷射量； 0070 第二步： 计算得到全部第一尿素喷射量的平均值。 0071 具体地说， 将尿素喷射正常件(即正常的尿素喷射单元)从后处理系统中移出， 放 入量筒中， 并运行WHTC循环， 使尿素喷射入量筒中， 待控制程序结束后， 记录量筒中的第一 尿素喷射量。 当然为了增加数据的可靠性以更大程度地减少误差， 可以通过多次测量第一 尿素喷射量， 并获取全部第一尿素喷射量的平均值。 0072 在S2中， 上述获取尿素喷射故障件的实际喷射数据的过程具体可以包括： 0073 第一步： 获取多组尿素喷射故障件经WHTC循环后的第二尿素。

26、喷射量， 该尿素喷射 故障件具体为将喷嘴的六个喷射孔堵塞三个、 且三个喷射孔沿喷嘴的圆周方向均匀分布的 喷射单元。 0074 第二步： 计算得到全部第二尿素喷射量的平均值。 0075 具体地说， 将尿素喷射故障件(喷射孔堵3个)从后处理系统中移出， 放入量筒中， 并运行WHTC循环， 使尿素喷射入量筒中， 待控制程序结束后， 记录量筒中的第二尿素喷射 量。 当然为了增加数据的可靠性以更大程度地减少误差， 可以通过多次测量第二尿素喷射 量， 并获取全部第二尿素喷射量的平均值。 0076 综上， 即可分别获得尿素喷射正常件和尿素喷射故障件的尿素喷射量， 如表1所 示： 0077 表1 0078 0。

27、079 在S3中， 判断实际喷射数据与需求喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则 报出故障包括： 0080 第一步： 计算得到实际喷射数据与需求喷射数据的偏差值； 0081 第二步： 设定预设值， 预设值为实际喷射数据； 0082 第三步： 比对偏差值与预设值， 当偏差值大于预设值时， 报出故障。 0083 由表2可以看出， 在稳定工况和WHTC工况下， 通过将尿素喷射故障件和尿素喷射正 常件的尿素喷射量相比较， 上述实际喷射数据和需求喷射数据的偏差值为270ml， 该偏差值 大于尿素喷射故障件的实际喷射数据， 也就是说， 尿素喷射正常件的需求喷射数据比尿素 喷射故障件的实际喷射数据大。

28、一倍还多40ml。 0084 这样一来， 一方面， 上述计算结果表面将尿素喷射单元堵塞3孔可以实现对尿素喷 射量过低的情况进行模拟， 另一方面， 通过诊断上述实际喷射数据和需求喷射数据的偏差 值大于预设值， 即可实现故障的报出。 说明书 5/6 页 8 CN 111412051 A 8 0085 同时， 本发明还提供一种模拟发动机尿素喷射量过低的报错系统， 该系统应用于 上述模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法， 该系统包括第一获取模块、 第二获取模块和 报错模块， 其中， 第一获取模块用于获取尿素喷射正常件的需求喷射数据； 第二获取模块用 于获取尿素喷射故障件的实际喷射数据； 报错模块用于判断。

29、所述实际喷射数据与所述需求 喷射数据的偏差值是否大于预设值， 如果是， 则报出故障。 0086 在本发明实施中， 上述第一获取模块具体可以包括第一获取单元和第一运算单 元， 其中， 第一获取单元用于获取多组尿素喷射正常件经WHTC循环后的第一尿素喷射量； 第 一运算单元用于计算得到全部第一尿素喷射量的平均值。 0087 当然， 第二获取模块也可以包括第二获取单元和第二运算单元， 其中， 第二获取单 元用于获取多组尿素喷射故障件经WHTC循环后的第二尿素喷射量， 尿素喷射故障件为将尿 素喷射正常件喷嘴的六个喷射孔堵塞三个、 且三个喷射孔沿喷嘴的圆周方向均匀分布的喷 射单元； 第二运算单元用于计算。

30、得到全部第二尿素喷射量的平均值。 0088 在上述基础上， 上述报错模块具体可以设置为包括： 0089 第三运算单元： 用于计算得到实际喷射数据与需求喷射数据的偏差值； 0090 设定单元： 用于设定预设值， 该预设值为实际喷射数据； 0091 报错单元： 用于比对偏差值与预设值， 并当偏差值大于预设值时， 报出故障。 0092 本发明还提供的一种汽车， 包括上述具体实施例所描述的模拟发动机尿素喷射量 过低的报错系统； 汽车的其他部分可以参照现有技术， 本文不再展开。 0093 需要说明的是， 在本说明书中， 诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个 实体与另外几个实体区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的 关系或者顺序。 0094 以上对本发明所提供的汽车及其模拟发动机尿素喷射量过低的报错方法及系统 进行了详细介绍。 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实 施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。 应当指出， 对于本技术领域的 普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 说明书 6/6 页 9 CN 111412051 A 9 图1 图2 说明书附图 1/1 页 10 CN 111412051 A 10 。