技术领域
[0001] 本
发明涉及电磁控制技术领域，特别涉及一种SCR系统冷却液
电磁阀故障检测方法、检测装置。
背景技术
[0002] 柴油机作为一种动
力机械，为社会的发展做出了杰出贡献，但同时也造成环境的污染。随着国家法规的日益严格，对柴油机排放要求越来越高，单纯依靠提高
发动机技术实现排放达标越来越困难，在这种情况下引入了SCR后处理系统。
[0003] SCR系统基本工作原理：排气从
增压器
涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将定量的尿素
水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生
水解和
热解反应，生成所需要的还原剂
氨气(NH3)，氨气(NH3)在催化剂的作用下将柴油机排气中的主要有害成分氮
氧化物(NOx)有选择性地还原为氮气(N2)。SCR系统正常工作要求尿素溶液是液体状态，但是尿素溶液特性是-11℃以下就会上冻结
冰，为了保证SCR系统正常工作，SCR系统增加了尿素加热功能。当尿素存在结冰
风险时，尿素加热功能启动，分别给尿素箱、尿素
泵和尿素管路进行加热，保证尿素溶液是液体状态。
[0004] 冷却液电磁阀
开关两端连接塑料软管，软管分别连接到发动机本体和尿素箱加热U型管
接口处，通过ECU输出高
低电压来控制水阀阀
门的开启，对尿素箱中的低温尿素进行加热，保证SCR系统正常工作中尿素是液体状态。由于冷却液电磁阀开关是简单的开闭阀门，发动机冷却液中的杂质很容易造成冷却液电磁阀开关的卡滞，加之该阀门随着不断的磨损，阀门闭合不严的情况就会发生。
[0005] 一旦发生冷却液电磁阀开关阀门闭合不严的情况，从控制的
角度ECU无法避免此类问题，发动机的冷却液将不断通过尿素箱加热U型管给尿素加热。尿素溶液变质的
温度大约是75℃，如果发动机冷却液温度长时间处于80℃以上，尿素溶液就会变质，尿素变质本身就会污染环境同时无法催化还原NOx，造成发动机排放超标。
[0006] 并且，尤其在寒冷地区，由于发动机进气温度和
冷却水温度很低，发动机本来就启动困难，如果存在冷却液电磁阀开关卡滞或闭合不严的情况，使发动机的启动更加困难；当存在冷却液电磁阀开关卡滞或闭合不严的故障时，燃油燃烧释放的热量有相当一部分来加热尿素溶液而不是做功，造成发动机的动力性变差，同时发动机发动机油耗量增加，发动机燃油经济性变差。
[0007] 故，如何及时发现冷却液电磁阀卡滞或闭合不严现象，避免尿素溶液
过热变质，以及提高发动机动力性能，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0008] 本发明的目的为提供一种SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法、检测装置，该方法能及时发现冷却液电磁阀卡滞或闭合不严现象，避免尿素溶液过热变质，以及提高发动机动力性能。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明提供一种SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法，该方法具体为：
[0010] S0、ECU初始化；
[0011] S1、预存初始状态下
环境温度T00、尿素箱内部的尿素溶液温度T0至ECU；
[0012] S2、检测当前时刻所述尿素箱内部的尿素溶液的温度T1；判断在上述ECU存储的环境温度T00下，T1是否大于第一预设值或T1-T0是否大于等于第二预设值，如果其中一者判断结果为是，则输出冷却液电磁阀故障控制指令。
[0013] 本文中所提供的检测方法针对冷却液电磁阀
硬件缺陷，通过设置合理的环境温度、尿素溶液温度等参数，根据尿素溶液温度以及温度变化差值对冷却液电磁阀硬件缺陷进行合理判断，并可以将判断结果报送至驾驶员提示驾驶员冷却液电磁阀卡滞或未闭合，以便驾驶员及时更换冷却液电磁阀，有利于防止环境污染和保持发动机的良好经济性和动力性。
[0014] 可选的，步骤S1和步骤S2之间还进一步增加以下步骤：
[0015] S12、实时检测环境温度T01，判断环境温度T01与ECU预存的环境温度T00的差值是否大于第三预设值，如果是，更新存储于ECU内部的环境温度，使T00＝T01，然后进入步骤S2；否则进入步骤S2。
[0016] 可选的，步骤S2之前还进一步增加以下步骤：
[0017] S22、判断是否有新的尿素溶液注入尿素箱，如果有，检测注入尿素溶液后尿素箱内尿素溶液温度T2，并更新存储于ECU内部的尿素溶液温度，使T0＝T2，然后进入步骤S2；否则进入步骤S2。
[0018] 可选的，步骤S1和步骤S2之间还进一步增加以下步骤：
[0019] S42、根据尿素溶液高度
信号判断尿素箱内部尿素溶液的高度，如果当前尿素溶液高度h≥0.05*H，则进入步骤S2；如果当前尿素溶液高度h＜0.05*H，则结束程序；
[0020] 其中，H为尿素箱盛装尿素溶液最大量时的高度。
[0021] 可选的，步骤S1和步骤S2之间还进一步增加以下步骤：
[0022] S01、根据环境温度
传感器、尿素箱温度传感器、尿素
液位传感器传递至ECU的电压信号判断所述环境温度传感器、所述尿素箱温度传感器、所述尿素液位传感器的检测电压是否处于有效范围内，如果均处于有效范围内，则进入步骤S2；否则，结束程序；
[0023] 其中，环境温度传感器用于检测环境温度，尿素箱温度传感器用于检测尿素溶液温度。
[0024] 可选的，步骤S2具体为：
[0025] S201、检测当前时刻所述尿素箱内部的尿素溶液的温度T1；
[0026] S202、判断T00与
临界温度T的大小，如果T00≥T，则继续判断T1是否大于第一预设值或T1-T0是否大于等于第二预设值，如果其中一者判断结果为是，则输出冷却液电磁阀故障的控制指令；
[0027] 如果T00＜T，则继续判断T1是否大于第四预设值或T1-T0是否大于等于第五预设值，如果其中一者判断结果为是，则输出冷却液电磁阀故障的控制指令；
[0028] 其中，所述临界温度T的取值范围为：-20℃至-10℃；所述第一预设值的取值范围为：50℃-60℃；所述第二预设值的取值范围为：15℃-25℃；所述第四预设值的取值范围为：35℃-45℃；所述第五预设值的取值为：︳T00︳。
[0029] 可选的，所述临界温度T为-15℃；所述第一预设值为55℃；所述第二预设值为：20℃；所述第四预设值的取值为：40℃。
[0030] 可选的，步骤S2中输出冷却液电磁阀故障控制指令的同时，还同时输出显示指令，所述显示指令控制车辆OBD系统中设置的显示部件发出显示信号。
[0031] 此外，本发明还提供了一种SCR系统冷却液电磁阀故障检测装置，该装置具体包括：
[0032] 尿素箱温度传感器，检测当前时刻所述尿素箱内部的尿素溶液的温度T1；
[0033] ECU，预存初始状态下环境温度T00、尿素箱内部的尿素溶液温度T0；并且，判断在上述ECU存储的环境温度T00下，T1是否大于第一预设值或T1-T0是否大于等于第二预设值，如果其中一者判断结果为是，则输出冷却液电磁阀故障控制指令。
附图说明
[0034] 图1为本发明一种具体
实施例中SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法的部分流程
框图；
[0035] 图2为本发明一种具体实施例中SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法的另一部分流程框图；
[0036] 图3为本发明具体实施例中SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法的部分流程框图。
具体实施方式
[0037] 本发明的核心为提供一种SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法、检测装置，该方法能及时发现冷却液电磁阀卡滞或闭合不严现象，避免尿素溶液过热变质，以及提高发动机动力性能。
[0038] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面本文结合SCR系统冷却液电磁阀故障检测装置、检测方法、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0039] 请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施例中SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法的部分流程框图；图2为本发明一种具体实施例中SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法的另一部分流程框图。图1和图2的组合为完成的SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法的
流程图，为了清晰显示，本文将完成流程图分成两部分。
[0040] 本发明提供了一种用于SCR(英文全称：selective catalytic reduction technology，
选择性催化还原技术，以下简称SCR)系统冷却液电磁阀故障检测方法，该方法具体为：
[0041] S0、ECU初始化；
[0042] S1、预存初始状态下环境温度T00、尿素箱内部的尿素溶液温度T0至ECU(英文全称：Electronic Control Unit，发动机电控单元，以下简称ECU)。
[0043] 具体地，初始状态下环境温度T00是指车辆刚启动时外界环境温度，环境温度T00、尿素溶液温度T0可以分别通过设置于车辆上的环境温度传感器和设置于尿素箱内的尿素箱温度传感器获取。
[0044] 另外，环境温度传感器和尿素箱温度传感器及其
电路在使用过程中难免会出现故障，如果环境温度传感器和尿素箱温度传感器不能正常工作，直接影响该冷却液电磁阀故障判断方法的准确性。故为了增加该方法判断故障的准确性，尽量降低其他干扰因素，还可以在进行该方法之前对环境温度传感器和尿素箱温度传感器的有效性进行判断，如果环境温度传感器和尿素箱温度传感器均有效，则继续进行以下步骤，否则结束该判断流程，即只要环境温度传感器和尿素箱温度传感器一种出现非有效，就结束该流程判断。本文所述的有效性是指正常工作。
[0045] 其中，环境温度传感器和尿素温度传感器的有效性判断可以依据以下方法。该有效性判断可以在S1之前，也可以在S1之后进入S2之前。图1中示出了设于步骤S1之前的具体实施方式。
[0046] S011、根据环境温度传感器、尿素箱温度传感器、尿素液位传感器传递至ECU的电压信号判断环境温度传感器、所述尿素箱温度传感器、所述尿素液位传感器的检测电压是否处于有效范围内，如果均处于有效范围内，则进入步骤S1；否则，执行S012；
[0047] S012、结束程序。
[0048] 也就是说，ECU通过接收的电压信号判断该电压值是否处于正常范围值内，如果处于正常范围值内，则认为该温度传感器正常工作，如果超出正常范围值，则认为温度传感器非正常工作。
[0049] 对于处于环境比较复杂中的车辆而言，不同时间所处的环境温度可能温差比较大，例如车辆在启动初期ECU初始化时，可能所处的环境温度为－15℃，但是经过一段时间的行驶，行驶入环境温度为0℃的环境中，简单理解，就是车辆由寒区一直跑进热区，在此过程中ECU并未断过电，即此时存储于ECU中的环境温度还是－15℃，如果此时继续以－15℃为依据判断，必定会造成判断逻辑报错，导致误判。故，为了提高冷却液电磁阀故障检测效率，还可以增加以下判断：
[0050] S121、实时检测环境温度T01，判断环境温度T01与ECU预存的环境温度T00的差值是否大于第三预设值，如果是，执行步骤S122；否则，直接执行步骤S2；
[0051] S122、更新存储于ECU内部存储的环境温度，使T00＝T01。
[0052] 第三预设值可以选择5－15℃范围，在图1中第三预设值为10℃。如果环境温度T01与ECU预存的环境温度T00的差值小于第三预设值，则可以继续以原存储于ECU内部的T00作为判断依据。
[0053] 另外，除以上跨温差比较大的情况外，车辆在不停车时为了满足车辆工作需求，操作人员可能还会向尿素箱内部增加尿素溶液，然而增加的尿素溶液可能有时温度与尿素箱内的剩余溶液温度并不相同，或两者溶液相差比较大，例如新增尿素溶液温度比较高时，混合后尿素溶液温度会出现温度增加幅度比较大的现象。为避免上述情况出现误判，还可以增加以下判断。
[0054] S221、判断是否有新的尿素溶液注入尿素箱，如果有，执行步骤S222；否则，直接执行步骤S2；
[0055] S222、检测注入尿素溶液后尿素箱内尿素溶液温度T2，并更新存储于ECU内部的尿素溶液温度，使T0＝T2；
[0056] 其中，是否有新尿素溶液注入尿素箱的判断可以依据单位时间内尿素箱中尿素溶液的高度是否发生变化。
[0057] 再者，尿素箱内部尿素溶液的高度如果低于尿素温度传感器的
位置，此时虽然尿素温度传感器仍然能够传递温度信号，并且此时ECU也判断该温度传感器也处于正常工作状态，但是此时尿素温度传感器检测的为尿素箱内部空气温度，而并非尿素溶液的温度，将会导致检测信号出现误差。故为了消除该因素的影响，本文还可以同时进行以下判断。
[0058] S421、判断尿素箱内部尿素溶液的高度，如果当前尿素溶液高度h≥0.05*H，则进入步骤S2；如果当前尿素溶液高度h＜0.05*H，则执行步骤S422；
[0059] S422、结束程序。
[0060] 其中，H为尿素箱盛装尿素溶液最大量时的高度。
[0061] 一般尿素箱中还安装有液位传感器，用于
感知尿素箱内尿素溶液的高度信号，ECU可以根据该高度信号判断尿素箱内部尿素溶液的高度。
[0062] 在进行上述一系列判断后，进行如下判断：
[0063] S2、检测当前时刻所述尿素箱内部的尿素溶液的温度T1；判断在上述ECU存储的环境温度T00下，T1是否大于第一预设值或T1-T0是否大于等于第二预设值，如果其中一者判断结果为是，则输出冷却液电磁阀故障控制指令。
[0064] 进一步地，为了精确判断冷却液电磁阀故障，还可以划分不同环境温度区域，设定不同的第一预设值和第二预设值，以下给出了划分两个不同环境温度区域进行判断的实施方式。
[0065] S201、检测当前时刻所述尿素箱内部的尿素溶液的温度T1；
[0066] S202、判断T00与临界温度T的大小，如果T00≥T，则执行步骤S203；如果T00＜T，则执行步骤S204；
[0067] S203、继续判断T1是否大于第一预设值或T1-T0是否大于等于第二预设值，如果其中一者判断结果为是，则执行步骤S205；
[0068] S204、判断T1是否大于第四预设值或T1-T0是否大于等于第五预设值，如果其中一者判断结果为是，则执行步骤S205；
[0069] S205、输出冷却液电磁阀故障的控制指令；
[0070] 其中，所述临界温度T的取值范围为：-20℃至-10℃；所述第一预设值的取值范围为：50℃-60℃；所述第二预设值的取值范围为：15℃-25℃；所述第四预设值的取值范围为：35℃-45℃；所述第五预设值的取值为：︳T00︳。
[0071] 在一种具体实施方式中，临界温度T可以为-15℃；所述第一预设值可以为55℃；所述第二预设值可以为：20℃；所述第四预设值的取值可以为：40℃。
[0072] 请参考图3，图3给出了上述参数下的检测方法的部分判断步骤。
[0073] 当然，本领域内技术人员理解，环境温度区域可以进一步划分为更多的区间，获取更精确的判断。
[0074] 为了使驾驶人员更形象的了解上述冷却液电磁阀的判断结果，步骤S2中输出冷却液电磁阀故障控制指令的同时，还同时输出显示指令，显示指令控制车辆OBD系统中设置的显示部件发出显示信号，即执行步骤S205同时执行以下步骤S206。
[0075] S206、输出显示指令，显示指令控制车辆OBD系统中设置的显示部件发出显示信号。
[0076] 显示部件可以为显示灯，显示指令可以控制显示灯发光或熄灭，从而提示操作人员冷却液电磁阀故障；当然显示部件也可以为声控部件，声控部件通过发出警报声，提示操作人员冷却液电磁阀故障。
[0077] 本文中所提供的检测方法针对冷却液电磁阀硬件缺陷，通过设置合理的环境温度、尿素溶液温度等参数，根据尿素溶液温度以及温度变化差值对冷却液电磁阀硬件缺陷进行合理判断，并可以将判断结果报送至驾驶员提示驾驶员冷却液电磁阀卡滞或未闭合，以便驾驶员及时更换冷却液电磁阀，有利于防止环境污染和保持发动机的良好经济性和动力性。
[0078] 在上述检测方法的
基础上，本文还提供了一种SCR系统冷却液电磁阀故障检测装置，该装置具体包括：尿素箱温度传感器，检测当前时刻所述尿素箱内部的尿素溶液的温度T1；ECU，存储上述温度参数、进行以上判断步骤和发出上述各步骤中的控制指令。
[0079] 以上对本发明所提供的一种SCR系统冷却液电磁阀故障检测方法、检测装置进行了详细介绍。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。
