一种SCR系统温度控制系统及温度控制建压方法与流程

一种scr系统温度控制系统及温度控制建压方法
技术领域
1.本发明属于柴油机尾气处理系统技术领域，特别涉及一种scr系统温度控制系统及温度控制建压方法。


背景技术：

2.随着国内非道路机械及道路车辆排放升级，其中氮氧化物的排放是一个重要指标，有效降低尾气中氮氧化物的含量，其中一个有效手段就是采用scr系统，利用尿素(一种易于分解为氨的氮化合物)分解出来的氨在催化剂的作用下同氮氧化物反应将其还原成n2和水。但是scr系统尿素溶液在温度低于-11℃时会出现结冰或者凝固等现象，导致scr系统无法正常供应尿素，影响scr系统的正常工作，因此需要对与尿素溶液有接触的尿素箱、尿素泵、尿素管路等部件进行加热解冻，以保证scr系统尿素的正常流通和供应；当前scr系统的加热方案均是利用发动机内部的冷却液的温度给尿素箱、尿素泵解冻、加热、保温；利用电热丝给尿素管路加热；冷却液从尿素箱及尿素泵内部流经后再回到发动机；例如现有专利：cn202110373850.6-一种scr尿素加热解冻控制系统及方法就是采用这种方法，但是现有的技术方案存在以下缺点：（1）气温低的情况下仅冷却液对scr系统解冻加热，解冻加热能力较差；发动机热的冷却水在经过诸多管路后有一定的温降，发动机的冷却液不仅要对尿素箱解冻、加热同时还要对尿素泵进行解冻加热，加热效果较差，发动机冷却液在流经管路及已经结冰的尿素箱内部后有很大的温降，此时冷却液温度较低无法快速有效的再对下一部件尿素泵进行解冻加热，某些较低环境温度下发动机冷却液温度上升困难，本身温度角度，再让其对尿素箱及尿素泵解冻加热，效果较差，甚至无法在规定时间内完成整个系统的解冻加热，导致排放超标；甚至导致尿素重新结晶，使得机器停工。
3.（2）没精确的控制逻辑及完整的控制方法，整个系统仅仅是通过打开-关闭断水电磁阀来控制，断水电磁阀的控制即一个简单开关量控制，当电磁阀打开后冷却液的温度只能听天由命，任由其不断降低，加热效果较差；冷却液的温度无法人为控制，无法控制尿素箱及尿素泵的加热速率及保温效果，冷却液不仅要加热尿素箱还要加热尿素泵，热损失较大，回到发动机的冷却液温度较低对发动机的运行也有一定的影响，使得发动机在整个过程中处于较低工作温度，如此造成恶性循环；在寒冷条件下有可能会大大延长scr系统的解冻及加热时间。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种scr系统温度控制系统及温度控制建压方法，通过本发明系统和控制方法将机器系统区分冷启动及热启动，热态热启动下无需耗费电能对尿素管加热，降低了发动机的能耗，并在冷启动下通过冷却液和电加热同时对不同部件执行解冻加热，解冻加热的强度高，可以节省寒冷条件下解冻时间，提升效率，使其适用于多种温度环境工况。
5.技术方案：第一方面本发明提供一种scr系统温度控制系统，包括：控制器、尿素箱、尿素泵、压力管、回流管、吸入管、发动机ecm中温度采集单元、断水电磁阀；所述尿素泵中内置有电加热器和尿素泵温度传感器，尿素泵温度传感器用于采集尿素泵内尿素溶液的温度数据，电加热器用于通过接收控制器的加热或解冻指令对尿素泵进行加热或解冻；所述断水电磁阀设置在发动机冷却液水路上，并通过接收控制器的解冻占空比或加热占空比信号控制断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度，用于控制发动机冷却液水路的过流速度实现对尿素箱进行加热或解冻；所述尿素箱通过发动机冷却液水路进行解冻或加热，所述发动机冷却液水路通过断水电磁阀控制通断及开度，所述尿素箱设置有尿素箱温度传感器，尿素箱温度传感器用于采集尿素箱内尿素溶液的温度数据；发动机的ecm采集单元分别采集环境温度传感器、冷却液温度传感器、scr前温度传感器温度信号并向控制器反馈三者的温度差信号，用于scr系统状态的判断；所述吸入管、压力管、回流管依次与尿素箱、尿素泵连通，用于尿素溶液在尿素箱、尿素泵之间的循环流通；所述控制器中预设有尿素泵电加热器的温度阈值；并分别接收尿素泵、尿素箱的尿素溶液的温度数据以及发动机ecm温度采集单元反馈的环境温度、冷却液温度、scr前温度的温度差信号，其中尿素溶液的温度数据用于确定尿素泵、尿素箱的当前温度；温度差信号用于判断scr系统状态；根据scr系统状态、当前温度对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行加热或解冻控制。
6.在进一步的实施例中，所述尿素泵电加热器的温度阈值用于控制器对尿素泵电加热器输出的加热占空比信号或解冻占空比信号；尿素泵电加热器的温度阈值包括：电加热器解冻关闭限值和电加热器加热关闭限值、电加热器加热超温限值、电加热器加热冷却区间限值、电加热器加热开启限值。
7.在进一步的实施例中，所述断水电磁阀采用占空比电磁阀，通过接收控制器输出的解冻占空比电信号和加热占空比电信号控制断水电磁阀实现发动机冷却液水路的解冻开度和加热开度。
8.在进一步的实施例中，所述尿素箱通过吸入管与尿素泵的入口端连接，所述尿素泵的出口端与压力管连接，所述压力管与scr罐体连接，所述scr罐体通过回流管与尿素箱连接。
9.第二方面本发明提供一种温度控制建压方法，基于上述的系统，包括：分别采集尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据以及采集发动机ecm中温度采集单元的温度差信号；根据温度差信号判断scr系统状态，及根据尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据分别确定尿素泵、尿素箱当前温度；根据scr系统状态选择冷启动或热启动scr系统；在scr系统冷启动或热启动后，根据尿素泵、尿素箱当前温度，分别对尿素泵、尿素箱进行加热，并在尿素泵、尿素箱加热过程中分别实时采集尿素泵、尿素箱的尿素溶液的温
度数据；根据尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据，选择对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行解冻，并在解冻过程中分别监控尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态；基于冷启动或热启动scr系统的方式，对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态进行选择用于确定scr系统解冻完成，并在scr系统解冻完成后进行scr系统建压。
10.在进一步的实施例中，根据scr系统状态选择冷启动或热启动scr系统的方法为：对发动机ecm中温度采集单元的温度差信号进行解析，确定scr系统状态；其中，温度差信号由环境温度、冷却液温度、scr前温度三者进行差值计算输出，若温度差值小于预设值则判断scr系统状态为冷冻状态，选择冷启动scr系统；若温度差值大于预设值则判断scr系统状态非冷冻状态，为选择热启动scr系统。
11.在进一步的实施例中，在scr系统冷启动或热启动后，根据尿素泵、尿素箱当前温度，对尿素泵、尿素箱进行加热的方法为：分别采集尿素泵温度传感器、尿素箱温度传感器的尿素溶液的温度数据；根据尿素泵温度传感器、尿素箱温度传感器的尿素溶液的温度数据，分别确定尿素泵、尿素箱的当前温度；根据尿素箱的当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号调整断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度；以及根据尿素泵当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号控制尿素泵加热器开启。
12.在进一步的实施例中，根据尿素箱的当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号调整断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度的方法为：根据尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据，确定所述尿素箱是否需要进行解冻；其中将尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据与解冻开启限值对比，确定尿素箱解冻或加热需求；根据尿素箱解冻或加热需求，选择输出尿素箱的解冻请求或加热请求；其中，若尿素箱需要进行解冻，输出尿素箱的解冻请求；若尿素箱不需要进行解冻，则直接输出加热请求；根据尿素箱的解冻请求、发动机冷却液水的当前温度、断水电磁阀的当前状态，确定所述尿素箱是否满足解冻使能条件或重新确定尿素箱是否需要进行解冻；其中，若尿素箱满足解冻使能条件，则选择向断水电磁阀输出解冻占空比信号，控制断水电磁阀开度使得发动机冷却液水能够对尿素箱进行解冻；并根据尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据，实时判断尿素箱解冻状态；若尿素箱不满足解冻使能条件，则重新确定尿素箱是否需要进行解冻；在满足解冻使能条件下，尿素箱解冻进入解冻状态，并实时监测尿素箱解冻完成状态；根据尿素箱解冻完成状态，确定输出所述尿素箱加热请求；根据尿素箱加热请求，向断水电磁阀输出加热占空比信号，控制断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度使得发动机冷却液水能够对尿素箱内尿素溶液进行加热。
13.在进一步的实施例中，根据尿素泵当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号控制尿素泵加热器开启的方法为：根据尿素泵温度传感器尿素溶液的温度数据，确定为尿素泵内部温度，并采集电加热器温度；根据尿素泵内部温度、电加热器温度，选择向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号；用于控制电加热器对尿素泵内尿素溶液进行解冻或加热。
14.在进一步的实施例中，根据尿素泵内部温度、电加热器温度，选择向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号的方法为：将尿素泵内部温度与电加热器解冻关闭限值对比，确定向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号；其中若尿素泵内部温度小于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出解冻占空比电信号使得尿素泵进入解冻状态；若尿素泵内部温度大于或等于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出加热占空比信号；使得尿素泵退出解冻状态，进入加热状态；在向电加热器输出解冻占空比电信号后，电加热器对尿素泵进行解冻，并在解冻过程中将电加热器温度与电加热器加热超温限值对比，确定电加热器是否为超温保护状态；根据确定的超温保护状态，向电加热器输出电加热器超温占空比电信号；其中电加热器在接收到电加热器超温占空比电信号后进行冷却，直至电加热器温度小于电加热器加热冷却区间限值时，重新向电加热器输出解冻占空比电信号。
15.在进一步的实施例中，若尿素泵内部温度大于或等于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出加热占空比信号还包括：电加热器参考环境温度进行加热占空比信号的启闭输出，将环境温度与电加热器加热开启限值对比，确定向电加热器输出加热占空比信号；其中若环境温度小于电加热器加热开启限值，向电加热器输出加热占空比信号使电加热器对尿素泵进行加热；若环境温度大于或等于电加热器加热开启限值，则关闭加热占空比信号向电加热器输出；若环境温度小于电加热器加热关闭限值，则关闭加热占空比信号向电加热器输出。
16.在进一步的实施例中，基于冷启动或热启动scr系统的方式，对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态进行选择用于确定scr系统解冻完成的方法为：冷启动scr系统下，基于尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管全部进入解冻完成状态后，确定scr系统解冻完成；其中，根据环境温度判断压力管、回流管、吸入管是否全部进入解冻完成状态；热启动scr系统下，基于尿素泵、尿素箱进入解冻完成状态后，确定scr系统解冻完成。
17.在进一步的实施例中，解冻过程中分别监控尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态的方法还包括：分别对压力管、回流管、吸入管进行解冻或加热控制；其中，根据发动机ecm中温度采集单元反馈的环境温度、冷却液温度、scr前温度的温度差信号，判断scr系统状态；根据scr系统状态选择向断水电磁阀或尿素泵电加热器输出解冻占空比电信号或
加热占空比信号，用于调节尿素泵和尿素箱、scr罐体之间循环的尿素溶液温度，间接对循环尿素溶液的压力管、回流管、吸入管进行解冻和加热控制。
18.有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）本发明将机器系统区分冷启动及热启动，热态热启动下无需耗费电能对尿素管加热，降低了发动机的能耗； 并在冷启动下通过冷却液和电加热同时对不同部件执行解冻加热，解冻加热的强度高，可以节省寒冷条件下解冻时间，提升效率，使其高效地适用于多种温度环境工况；确保scr系统在环保法规规定的时间内完成解冻加热；使scr系统解冻工作满足环保部门相关政策。
19.（2）本发明预设多个控制阈值对尿素泵的电加热器进行多节点控制，使尿素泵既能在短时间内即可完成解冻加热，也能在全天候的多样的温度环境下保证了尿素泵始终处于正常工作范围，增加适用的多样性同时对尿素泵具有一定的保护作用，即保护尿素泵加热的长期可靠性。
附图说明
20.图1为scr系统温度控制系统拓扑结构图；图2为scr系统温度控制建压的流程图；图3为尿素泵的温度控制流程图；图4为尿素泵内部温度和电加热器在解冻状态下变化的实施例图；图5为尿素泵电加热器在加热状态下变化的实施例图。
具体实施方式
21.为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
22.实施例1：结合图1进一步说明本实施例中的scr系统温度控制系统，包括：控制器、尿素箱、尿素泵、压力管、回流管、吸入管、发动机ecm中温度采集单元、断水电磁阀；所述尿素泵中内置有电加热器和尿素泵温度传感器，尿素泵温度传感器用于采集尿素泵内尿素溶液的温度数据，电加热器用于通过接收控制器的加热或解冻指令对尿素泵进行加热或解冻；所述断水电磁阀设置在发动机冷却液水路上，并通过接收控制器的解冻占空比或加热占空比信号控制断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度，用于控制发动机冷却液水路的过流速度实现对尿素箱进行加热或解冻；所述尿素箱通过发动机冷却液水路进行解冻或加热，所述发动机冷却液水路通过断水电磁阀控制通断及开度，所述尿素箱设置有尿素箱温度传感器，尿素箱温度传感器用于采集尿素箱内尿素溶液的温度数据；发动机的ecm采集单元分别采集环境温度传感器、冷却液温度传感器、scr前温度传感器温度信号并向控制器反馈三者的温度差信号，用于scr系统状态的判断；其中，环境温度传感器安装在车身上用于采集汽车外部的环境温度；冷却液温度传感器安装在冷却液水路上用于采集冷却液温度；scr前温度传感器设置于scr反应箱前端，用于采集scr系统上
游排气温度。
23.所述吸入管、压力管、回流管依次与尿素箱、尿素泵连通，用于尿素溶液在尿素箱、尿素泵之间的循环流通；所述控制器中预设有尿素泵电加热器的温度阈值；并分别接收尿素泵、尿素箱的尿素溶液的温度数据以及发动机ecm温度采集单元反馈的环境温度、冷却液温度、scr前温度的温度差信号，其中尿素溶液的温度数据用于确定尿素泵、尿素箱的当前温度；温度差信号用于判断scr系统状态；根据scr系统状态、当前温度对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行加热或解冻控制。
24.可选的，尿素泵电加热器的温度阈值用于控制器对尿素泵电加热器输出的加热占空比信号或解冻占空比信号；尿素泵电加热器的温度阈值包括：电加热器解冻关闭限值和电加热器加热关闭限值、电加热器加热超温限值、电加热器加热冷却区间限值、电加热器加热开启限值。
25.可选的，断水电磁阀采用占空比电磁阀，通过接收控制器输出的解冻占空比电信号和加热占空比电信号控制断水电磁阀实现发动机冷却液水路的解冻开度和加热开度。
26.参考图1所述尿素箱通过吸入管与尿素泵的入口端连接，所述尿素泵的出口端与压力管连接，所述压力管与scr罐体连接，所述scr罐体通过回流管与尿素箱连接，而实现尿素系统管道循环。
27.实施例2：如图2所示本实施例进一步说明一种scr系统温度控制建压方法，包括：分别采集尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据以及采集发动机ecm中温度采集单元的温度差信号；根据温度差信号判断scr系统状态，及根据尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据分别确定尿素泵、尿素箱当前温度；根据scr系统状态选择冷启动或热启动scr系统；在scr系统冷启动或热启动后，根据尿素泵、尿素箱当前温度，分别对尿素泵、尿素箱进行加热，并在尿素泵、尿素箱加热过程中分别实时采集尿素泵、尿素箱的尿素溶液的温度数据；根据尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据，选择对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行解冻，并在解冻过程中分别监控尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态；基于冷启动或热启动scr系统的方式，对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态进行选择用于确定scr系统解冻完成，并在scr系统解冻完成后进行scr系统建压。
28.可选的，根据scr系统状态选择冷启动或热启动scr系统的方法为：对发动机ecm中温度采集单元的温度差信号进行解析，确定scr系统状态；其中，温度差信号由环境温度、冷却液温度、scr前温度三者进行差值计算输出，若温度差值小于预设值15
°
则判断scr系统状态为冷冻状态，选择冷启动scr系统；若温度差值大于预设值15
°
则判断scr系统状态非冷冻状态，为选择热启动scr系统；
进一步的，温度差信号由环境温度、冷却液温度、scr前温度三者进行差值计算输出具体为：对环境温度、冷却液温度、scr前温度三者取最大值和最小值，最大值和最小值的差小于15
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为冷启动，否则为热启动。
29.可选的，在scr系统冷启动或热启动后，在根据尿素泵、尿素箱当前温度，对尿素泵、尿素箱组合进行加热，加热过程中将尿素加热过程分为三个阶段；第一阶段：解冻
–
加热功率最大化，用最短的时间将scr系统尿素溶化为正常建压做准备；第二阶段：加热
–
减小加热功率，使系统保持热平衡而不会被重新冻上；第三阶段：关闭
–
相关温度或者边界条件满足，关闭加热功能。
30.根据尿素泵、尿素箱当前温度，对尿素泵、尿素箱进行加热的方法为：分别采集尿素泵温度传感器、尿素箱温度传感器的尿素溶液的温度数据；根据尿素泵温度传感器、尿素箱温度传感器的尿素溶液的温度数据，分别确定尿素泵、尿素箱的当前温度；根据尿素箱的当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号调整断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度；以及根据尿素泵当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号控制尿素泵加热器开启，在本实施中尿素泵、尿素箱均进入第一阶段。
31.可选的，在尿素箱进入第一阶段时，根据尿素箱的当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号调整断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度的方法为：根据尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据，确定所述尿素箱是否需要进行解冻；其中将尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据与解冻开启限值对比，确定尿素箱解冻或加热需求根据尿素箱解冻或加热需求，选择输出尿素箱的解冻请求或加热请求；其中，若尿素箱需要进行解冻，输出尿素箱的解冻请求；若尿素箱不需要进行解冻，则直接输出加热请求；根据尿素箱的解冻请求、发动机冷却液水的当前温度、断水电磁阀的当前状态，确定所述尿素箱是否满足解冻使能条件或重新确定尿素箱是否需要进行解冻；其中，若尿素箱满足解冻使能条件，则选择向断水电磁阀输出解冻占空比信号，控制断水电磁阀开度使得发动机冷却液水能够对尿素箱进行解冻；并根据尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据，实时判断尿素箱解冻状态；若尿素箱不满足解冻使能条件，则重新确定尿素箱是否需要进行解冻；在满足解冻使能条件下，尿素箱解冻进入解冻状态，并实时监测尿素箱解冻完成状态；根据尿素箱解冻完成状态，确定输出所述尿素箱加热请求；根据尿素箱加热请求，向断水电磁阀输出加热占空比信号，控制断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度使得发动机冷却液水能够对尿素箱内尿素溶液进行加热；在本实施例中的尿素箱通过断水电磁阀精准控制尿素箱内的尿素溶液的解冻和保温。
32.可选的，在尿素泵进入第一阶段时，根据尿素泵当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号控制尿素泵加热器开启的方法为：根据尿素泵温度传感器尿素溶液的温度数据，确定为尿素泵内部温度，并采集电
加热器温度；根据尿素泵内部温度、电加热器温度，选择向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号；用于控制电加热器对尿素泵内尿素溶液进行解冻或加热。
33.可选的，在尿素泵由第一阶段依次进入第二、三阶段时，根据尿素泵内部温度、电加热器温度，选择向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号的方法为：将尿素泵内部温度与电加热器解冻关闭限值对比，确定向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号；其中若尿素泵内部温度小于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出解冻占空比电信号使得尿素泵进入解冻状态；若尿素泵内部温度大于或等于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出加热占空比信号；使得尿素泵退出解冻状态，进入加热状态；由第一阶段依次进入第二阶段时，在向电加热器输出解冻占空比电信号后，电加热器对尿素泵进行解冻，并在解冻过程中将电加热器温度与电加热器加热超温限值对比，确定电加热器是否为超温保护状态；根据确定的超温保护状态，向电加热器输出电加热器超温占空比电信号；其中电加热器在接收到电加热器超温占空比电信号后进行冷却，直至电加热器温度小于电加热器加热冷却区间限值时，重新向电加热器输出解冻占空比电信号；本实施例中尿素泵电加热器功率呈加热
–
减小加热功率变化趋势，使系统保持热平衡而不会被重新冻上；进一步的，第二阶段进入第三阶段时，尿素泵内部温度大于或等于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出加热占空比信号还包括：电加热器参考环境温度进行加热占空比信号的启闭输出，将环境温度与电加热器加热开启限值对比，确定向电加热器输出加热占空比信号；其中若环境温度小于电加热器加热开启限值，向电加热器输出加热占空比信号使电加热器对尿素泵进行加热；若环境温度大于或等于电加热器加热开启限值，则关闭加热占空比信号向电加热器输出；若环境温度小于电加热器加热关闭限值，则关闭加热占空比信号向电加热器输出；本实施例中尿素泵电加热器满足关闭
–
相关温度或者边界条件，从而关闭电加热器加热功能。
34.在进一步的实施例中，基于冷启动或热启动scr系统的方式，对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态进行选择用于确定scr系统解冻完成的方法为：冷启动scr系统下，基于尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管全部进入解冻完成状态后，确定scr系统解冻完成；其中，根据环境温度判断压力管、回流管、吸入管是否全部进入解冻完成状态；热启动scr系统下，基于尿素泵、尿素箱进入解冻完成状态后，确定scr系统解冻完成。
35.可选的，解冻过程中分别监控尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态的方法还包括：分别对压力管、回流管、吸入管进行解冻或加热控制；其中，根据发动机ecm中温度采集单元反馈的环境温度、冷却液温度、scr前温度的温度差信号，判断scr系统状态；根据scr系统状态选择向断水电磁阀或尿素泵电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号，用于调节尿素泵和尿素箱、scr罐体之间循环的尿素溶液温度，间接对循
环尿素溶液的压力管、回流管、吸入管进行解冻和加热控制。
36.综上所述，本发明将机器系统区分冷启动及热启动，热态热启动下无需耗费电能对尿素管加热，降低了发动机的能耗； 并在冷启动下通过冷却液和电加热同时对不同部件执行解冻加热，解冻加热的强度高，可以节省寒冷条件下解冻时间，提升效率，使其高效地适用于多种温度环境工况；确保scr系统在环保法规规定的时间内完成解冻加热；使scr系统解冻工作满足环保部门相关政策。本发明预设多个控制阈值对尿素泵的电加热器进行多节点控制，使尿素泵既能在短时间内即可完成解冻加热，也能在全天候的多样的温度环境下保证了尿素泵始终处于正常工作范围，增加适用的多样性同时对尿素泵具有一定的保护作用，即保护尿素泵加热的长期可靠性。
37.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
38.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
39.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
40.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
41.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种scr系统温度控制系统，其特征在于，包括：控制器、尿素箱、尿素泵、压力管、回流管、吸入管、发动机ecm中温度采集单元、断水电磁阀；所述尿素泵中内置有电加热器和尿素泵温度传感器，尿素泵温度传感器用于采集尿素泵内尿素溶液的温度数据，电加热器用于通过接收控制器的加热或解冻指令对尿素泵进行加热或解冻；所述断水电磁阀设置在发动机冷却液水路上，并通过接收控制器的解冻占空比或加热占空比信号控制断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度，用于控制发动机冷却液水路的过流速度实现对尿素箱进行加热或解冻；所述尿素箱通过发动机冷却液水路进行解冻或加热，所述发动机冷却液水路通过断水电磁阀控制通断及开度，所述尿素箱设置有尿素箱温度传感器，尿素箱温度传感器用于采集尿素箱内尿素溶液的温度数据；发动机的ecm采集单元分别采集环境温度传感器、冷却液温度传感器、scr前温度传感器温度信号并向控制器反馈三者的温度差信号，用于scr系统状态的判断；所述吸入管、压力管、回流管依次与尿素箱、尿素泵连通，用于尿素溶液在尿素箱、尿素泵之间的循环流通；所述控制器中预设有尿素泵电加热器的温度阈值；并分别接收尿素泵、尿素箱的尿素溶液的温度数据以及发动机ecm温度采集单元反馈的环境温度、冷却液温度、scr前温度的温度差信号，其中尿素溶液的温度数据用于确定尿素泵、尿素箱的当前温度；温度差信号用于判断scr系统状态；根据scr系统状态、当前温度对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行加热或解冻控制。2.根据权利要求1所述的一种scr系统温度控制系统，其特征在于，所述尿素泵电加热器的温度阈值用于控制器对尿素泵电加热器输出的加热占空比信号或解冻占空比信号；尿素泵电加热器的温度阈值包括：电加热器解冻关闭限值和电加热器加热关闭限值、电加热器加热超温限值、电加热器加热冷却区间限值、电加热器加热开启限值。3.根据权利要求1所述的一种scr系统温度控制系统，其特征在于，所述断水电磁阀采用占空比电磁阀，通过接收控制器输出的解冻占空比电信号和加热占空比电信号控制断水电磁阀实现发动机冷却液水路的解冻开度和加热开度。4.根据权利要求1所述的一种scr系统温度控制系统，其特征在于，所述尿素箱通过吸入管与尿素泵的入口端连接，所述尿素泵的出口端与压力管连接，所述压力管与scr罐体连接，所述scr罐体通过回流管与尿素箱连接。5.一种温度控制建压方法，其特征在于，基于权利要求1所述的系统，包括：分别采集尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据以及采集发动机ecm中温度采集单元的温度差信号；根据温度差信号判断scr系统状态，及根据尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据分别确定尿素泵、尿素箱当前温度；根据scr系统状态选择冷启动或热启动scr系统；在scr系统冷启动或热启动后，根据尿素泵、尿素箱当前温度，分别对尿素泵、尿素箱进行加热，并在尿素泵、尿素箱加热过程中分别实时采集尿素泵、尿素箱的尿素溶液的温度数
据；根据尿素泵、尿素箱尿素溶液的温度数据，选择对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行解冻，并在解冻过程中分别监控尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态；基于冷启动或热启动scr系统的方式，对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态进行选择用于确定scr系统解冻完成，并在scr系统解冻完成后进行scr系统建压。6.根据权利要求5所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，根据scr系统状态选择冷启动或热启动scr系统的方法为：对发动机ecm中温度采集单元的温度差信号进行解析，确定scr系统状态；其中，温度差信号由环境温度、冷却液温度、scr前温度三者中最大及最小值进行差值计算输出，若温度差值小于预设值则判断scr系统状态为冷冻状态，选择冷启动scr系统；若温度差值大于预设值则判断scr系统状态非冷冻状态，为选择热启动scr系统。7.根据权利要求5所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，在scr系统冷启动或热启动后，根据尿素泵、尿素箱当前温度，对尿素泵、尿素箱进行加热的方法为：分别采集尿素泵温度传感器、尿素箱温度传感器的尿素溶液的温度数据；根据尿素泵温度传感器、尿素箱温度传感器的尿素溶液的温度数据，分别确定尿素泵、尿素箱的当前温度；根据尿素箱的当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号调整断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度；以及根据尿素泵当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号控制尿素泵加热器开启。8.根据权利要求7所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，根据尿素箱的当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号调整断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度的方法为：根据尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据，确定所述尿素箱是否需要进行解冻；其中将尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据与解冻开启限值对比，确定尿素箱解冻或加热需求；根据尿素箱解冻或加热需求，选择输出尿素箱的解冻请求或加热请求；其中，若尿素箱需要进行解冻，输出尿素箱的解冻请求；若尿素箱不需要进行解冻，则直接输出加热请求；根据尿素箱的解冻请求、发动机冷却液水的当前温度、断水电磁阀的当前状态，确定所述尿素箱是否满足解冻使能条件或重新确定尿素箱是否需要进行解冻；其中，若尿素箱满足解冻使能条件，则选择向断水电磁阀输出解冻占空比信号，控制断水电磁阀开度使得发动机冷却液水能够对尿素箱进行解冻；并根据尿素箱温度传感器尿素溶液的温度数据，实时判断尿素箱解冻状态；若尿素箱不满足解冻使能条件，则重新确定尿素箱是否需要进行解冻；在满足解冻使能条件下，尿素箱解冻进入解冻状态，并实时监测尿素箱解冻完成状态；根据尿素箱解冻完成状态，确定输出所述尿素箱加热请求；根据尿素箱加热请求，向断水电磁阀输出加热占空比信号，控制断水电磁阀在发动机冷却液水路的开度使得发动机冷却液水能够对尿素箱内尿素溶液进行加热。
9.根据权利要求7所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，根据尿素泵当前温度，输出解冻占空比电信号或加热占空比信号控制尿素泵加热器开启的方法为：根据尿素泵温度传感器尿素溶液的温度数据，确定为尿素泵内部温度，并采集电加热器温度；根据尿素泵内部温度、电加热器温度，选择向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号；用于控制电加热器对尿素泵内尿素溶液进行解冻或加热。10.根据权利要求9所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，根据尿素泵内部温度、电加热器温度，选择向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号的方法为：将尿素泵内部温度与电加热器解冻关闭限值对比，确定向电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号；其中若尿素泵内部温度小于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出解冻占空比电信号使得尿素泵进入解冻状态；若尿素泵内部温度大于或等于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出加热占空比信号；使得尿素泵退出解冻状态，进入加热状态；在向电加热器输出解冻占空比电信号后，电加热器对尿素泵进行解冻，并在解冻过程中将电加热器温度与电加热器加热超温限值对比，确定电加热器是否为超温保护状态；根据确定的超温保护状态，向电加热器输出电加热器超温占空比电信号；其中电加热器在接收到电加热器超温占空比电信号后进行冷却，直至电加热器温度小于电加热器加热冷却区间限值时，重新向电加热器输出解冻占空比电信号。11.根据权利要求10所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，若尿素泵内部温度大于或等于电加热器解冻关闭限值，向电加热器输出加热占空比信号还包括：电加热器参考环境温度进行加热占空比信号的启闭输出，将环境温度与电加热器加热开启限值对比，确定向电加热器输出加热占空比信号；其中若环境温度小于电加热器加热开启限值，向电加热器输出加热占空比信号使电加热器对尿素泵进行加热；若环境温度大于或等于电加热器加热开启限值，则关闭加热占空比信号向电加热器输出；若环境温度小于电加热器加热关闭限值，则关闭加热占空比信号向电加热器输出。12.根据权利要求5所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，基于冷启动或热启动scr系统的方式，对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态进行选择用于确定scr系统解冻完成的方法为：冷启动scr系统下，基于尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管全部进入解冻完成状态后，确定scr系统解冻完成；其中，根据环境温度判断压力管、回流管、吸入管是否全部进入解冻完成状态；热启动scr系统下，基于尿素泵、尿素箱进入解冻完成状态后，确定scr系统解冻完成。13.根据权利要求5所述的scr系统温度控制建压方法，其特征在于，解冻过程中分别监控尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管的解冻完成状态的方法还包括：分别对压力管、回流管、吸入管进行解冻或加热控制；其中，根据发动机ecm中温度采集单元反馈的环境温度、冷却液温度、scr前温度的温度差信号，判断scr系统状态；根据scr系统状态选择向断水电磁阀或尿素泵电加热器输出解冻占空比电信号或加热占空比信号，用于调节尿素泵和尿素箱、scr罐体之间循环的尿素溶液温度，间接对循环尿素溶液的压力管、回流管、吸入管进行解冻和加热控制。

技术总结
本发明公开了一种SCR系统温度控制系统及温度控制建压方法，控制系统包括：控制器、尿素箱、尿素泵、压力管、回流管、吸入管、断水电磁阀；方法为：采集发动机ECM中的温度数据判断SCR系统状态；根据SCR系统状态选择冷启动或热启动SCR系统；分别对尿素泵、尿素箱进行加热，并在尿素泵、尿素箱加热过程中分别实时采集尿素溶液的温度数据根据尿素溶液的温度数据，选择对尿素泵、尿素箱、压力管、回流管、吸入管进行解冻，并基于冷启动或热启动SCR系统的方式，选择确定SCR系统解冻完成，并在SCR系统解冻完成后进行SCR系统建压，本发明系统及方法区分SCR系统冷启动及热启动，提升效率，使其适用于多种温度环境工况。多种温度环境工况。多种温度环境工况。


技术研发人员：魏靖 边金龙 徐威 赵双 李雪城 范祎清 段永贞
受保护的技术使用者：徐州徐工挖掘机械有限公司
技术研发日：2022.11.09
技术公布日：2023/5/14