發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)包括ECU控制單元、發(fā)動機、中冷器、尾氣處理系統(tǒng)，與所述中冷器并行的、用于連接所述發(fā)動機的進氣管和所述發(fā)動機氣缸的旁通管路，在所述旁通管路上或所述中冷器和所述旁通管路的分口處設置有旁通閥，所述旁通閥用于控制發(fā)動機的進氣管內(nèi)的空氣流向；所述ECU控制單元用于獲取所述DPF上下游壓差和所述DOC上游溫度，根據(jù)獲取到的所述DPF上下游壓差判斷DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量是否超過預設閾值，如果是，根據(jù)獲取的DOC上游溫度控制旁通閥的開度，控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，進而控制發(fā)動機的排氣溫度。
【專利說明】發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機尾氣排放【技術領域】，尤其涉及一種發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]為了減少發(fā)動機的排放，保護環(huán)境，由發(fā)動機的排氣管排出的排氣需要經(jīng)過尾氣處理系統(tǒng)的尾氣處理過程才能排放到環(huán)境中。
[0003]在發(fā)動機機的尾氣處理系統(tǒng)中，發(fā)動機的排氣溫度的高低對發(fā)動機的尾氣排放處理地徹底與否起著至關重要的作用。這是因為，在發(fā)動機的尾氣排放處理過程中，只有在排氣溫度達到一定溫度以后，尾氣處理系統(tǒng)才能對排氣進行處理。溫度過低，尾氣處理效率較低或者無法進行尾氣處理。例如在SCR (Selective Catalytic Reduct1n,選擇性催化還原)系統(tǒng)中，當SCR上游溫度的排氣的溫度低于200°C時，NO和NH3的轉化效率較低。
[0004]此外，為了捕捉尾氣中的顆粒排放物，在尾氣處理系統(tǒng)中還安裝有DPF (DieselParticulate Filter)顆粒捕集器,該DPF顆粒捕集器是一種陶瓷過濾器,其能夠將尾氣中的顆粒排放物質進入大氣之前進行捕捉。該DPF顆粒捕集器是一種能夠再生的捕集器，當顆粒排放物積累到一定水平后通過燃燒其內(nèi)部的顆粒物實現(xiàn)再生。DPF顆粒捕集器的再生方法分為主動再生和被動再生。主動再生需要進入DPF顆粒捕集器的排氣的溫度達到一定值才能進行，而被動再生的效率高低跟進入DPF顆粒捕集器內(nèi)的排氣溫度有關。
[0005]因此，為了提高尾氣處理效率或實現(xiàn)DPF顆粒捕集器的再生，需要控制發(fā)動機的排氣溫度。
實用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實用新型的提供了一種發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)，以提高尾氣處理效率或實現(xiàn)DPF顆粒捕集器的再生。
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案:
[0008]一種發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)，包括，E⑶控制單元、發(fā)動機、中冷器、尾氣處理系統(tǒng)；其中，所述發(fā)動機包括進氣管和排氣管，所述尾氣處理系統(tǒng)包括DOC裝置和DPF顆粒捕集器；
[0009]所述中冷器連接所述發(fā)動機的進氣管和發(fā)動機氣缸，所述發(fā)動機的排氣管與所述尾氣處理系統(tǒng)連接；
[0010]所述控制系統(tǒng)還包括，與所述中冷器并行的、用于連接所述發(fā)動機的進氣管和所述發(fā)動機氣缸的旁通管路，在所述旁通管路上或所述中冷器和所述旁通管路的分口處設置有旁通閥，所述旁通閥用于控制發(fā)動機的進氣管內(nèi)的空氣流向；
[0011 ] 所述E⑶控制單元用于獲取所述DPF上下游壓差和所述DOC上游溫度，根據(jù)獲取到的所述DPF上下游壓差判斷DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量是否超過預設閾值，如果是，根據(jù)獲取的DOC上游溫度控制旁通閥的開度，控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，進而控制發(fā)動機的排氣溫度。
[0012]優(yōu)選地，所述尾氣處理系統(tǒng)還包括SCR催化器，所述SCR催化器位于所述所述DPF顆粒捕集器的下游。
[0013]優(yōu)選地，所述E⑶控制單元還用于獲取SCR上游溫度，判斷所述SCR上游溫度是否低于預設溫度，如果是，根據(jù)所述SCR上游溫度控制旁通閥的開度，控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，進而控制發(fā)動機的排氣溫度。
[0014]優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還包括，設置于所述DOC裝置上游的燃油噴嘴。
[0015]優(yōu)選地，所述E⑶控制單元還用于當所述DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量未超過預設閾值時，控制所述旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
[0016]優(yōu)選地，所述E⑶控制單元還用于當所述SCR上游溫度高于預設溫度時，控制所述旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
[0017]本實用新型具有以下有益效果:
[0018]本實用新型提供的發(fā)動機排氣的控制系統(tǒng)，包括與中冷器并行的旁通管路，該旁通管路連接發(fā)動機的進氣管和發(fā)動機氣缸，并且在該增加的旁通管路上或者在旁通管路與中冷器的分口處設置有一旁通閥。當旁通閥的開度為零時，進氣管的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機，當旁通閥的開度為100%時，進氣管的空氣全部流經(jīng)旁通管路進入發(fā)動機，當旁通閥的開度在O?100%之間時，進氣管的空氣部分流經(jīng)中冷器部分流經(jīng)旁通管路進入發(fā)動機。因此，通過控制旁通閥的開度能夠控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣的流向，從而控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流經(jīng)中冷器和/或旁通管路進入發(fā)動機氣缸進行燃燒。由于經(jīng)過中冷器后空氣被冷卻，熱量損失，而經(jīng)過旁通管路的空氣的熱量沒有損失，因而通過控制進氣管內(nèi)的空氣流向能夠控制燃燒后的發(fā)動機的排氣溫度。溫度收到控制的發(fā)動機排氣進入尾氣處理系統(tǒng)后能夠提高尾氣處理的效率或者能夠用于DPF顆粒捕集器的再生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了清楚地說明本實用新型實施例的具體實現(xiàn)方式，下面將在描述【具體實施方式】時用到的附圖進行簡要說明。顯而易見地，這些附圖僅是本實用新型實施例的一部分附圖，本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以獲得其它附圖。
[0020]圖1是本實用新型實施例一提供的發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例提供的DPF顆粒捕集器的主動再生系統(tǒng)的結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型實施例二提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法流程示意圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例三提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法流程示意圖。

【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型的技術方案更加清楚易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0025]實施例一
[0026]圖1是本實用新型實施例一所述的發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)結構示意圖，下面結合圖1對對本實用新型實施例一所述的發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)進行詳細描述。
[0027]如圖1所示，該發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)包括，ECU控制單元1、發(fā)動機2、中冷器3以及尾氣處理系統(tǒng)4，其中，發(fā)動機2包括進氣管21和排氣管22，中冷器3連接發(fā)動機2的進氣管21和發(fā)動機2，這樣進氣管21內(nèi)的空氣經(jīng)過中冷器3的冷卻以后再進入發(fā)動機2的氣缸。為了提高空氣的進氣密度、提高進氣量，該控制系統(tǒng)還包括設置在進氣管21和中冷器3之間的渦輪增壓器5。這樣進入進氣管21的空氣經(jīng)過渦輪增壓器5增壓之后，能夠提高發(fā)動機的進氣量和進氣密度。
[0028]為了增加進入發(fā)動機的空氣的通道，本實用新型實施例所述的控制系統(tǒng)還包括與中冷器3并行的旁通管路6，該旁通管路6連接在渦輪增壓器5和發(fā)動機2之間，因此，該旁通管路6可以作為進氣管21內(nèi)的空氣進入發(fā)動機2的一條通路。進一步地，為了能夠控制進氣管的流向，在該旁通管路6和中冷器3的分口處設置有一旁通閥7。通過控制旁通閥7的開度可以控制進氣管21內(nèi)的空氣是否流經(jīng)中冷器3還是流經(jīng)旁通管路6還是兩者都流經(jīng)。具體地，當旁通閥7的開度為零時，進氣管21的空氣全部流經(jīng)中冷器3進入發(fā)動機2，當旁通閥7的開度為100%時，進氣管21的空氣全部流經(jīng)旁通管路6進入發(fā)動機2，當旁通閥7的開度在O?100%之間時，進氣管21的空氣部分流經(jīng)中冷器3部分流經(jīng)旁通管路6進入發(fā)動機2。當旁通閥7的開度不為O時，進氣管21內(nèi)的空氣經(jīng)過渦輪增壓器5部分或全部流經(jīng)旁通管路6進入發(fā)動機，由于流經(jīng)旁通管路6的空氣沒有經(jīng)過冷卻，其熱量沒有損失，相較于經(jīng)過中冷器進入發(fā)動機的空氣的溫度較高，這種溫度較高的空氣與在發(fā)動機氣缸內(nèi)與燃油混合燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度也較高。即發(fā)動機的排氣溫度較高。因此，通過本實用新型控制系統(tǒng)中的旁通管路6的設置并通過控制旁通閥7的開度能夠提高發(fā)動機的排氣溫度。
[0029]溫度得到提高的排氣溫度經(jīng)過渦輪增壓器5進入尾氣處理系統(tǒng)4后，有利于提高尾氣處理系統(tǒng)的處理效果。當利用尾氣進行DPF顆粒捕集器的再生時，也有利于尾氣達到DPF顆粒捕集器再生所需的溫度。
[0030]在本實用新型實施例中，尾氣處理系統(tǒng)4可以包括DOC裝置41和DPF顆粒捕集器42，為了提高尾氣的處理效果，減少尾氣的排放量，該尾氣處理系統(tǒng)4還可以包括SCR催化器43。當尾氣處理系統(tǒng)4包括DOC裝置41、DPF顆粒捕集器42以及SCR催化器43時，其安裝順序為DOC裝置41位于DPF顆粒捕集器42的上游，DPF顆粒捕集器位于SCR催化器43的上游。這樣，由發(fā)動機排出的尾氣依次經(jīng)過DOC裝置41、DPF顆粒捕集器42以及SCR催化器進行處理后才排放到大氣中。
[0031 ] 在本實施例中，為了檢測DOC裝置41上游的溫度、DPF顆粒捕集器42上游的溫度、SCR催化器43上游的溫度，分別在DOC裝置41的上游安裝有DOC上游溫度傳感器8、在DPF顆粒捕集器42的上游安裝有DPF上游捕集器9、在SCR催化器的上游安裝有SCR上游溫度傳感器10。為了檢測DPF顆粒捕集器上下游的壓差，還安裝有DPF上下游壓差傳感器11。
[0032]為了檢測SCR催化器下游的溫度，該控制系統(tǒng)還包括用于檢測SCR催化器43下游溫度的SCR下游溫度傳感器12。
[0033]作為本實用新型的一個實施例，上述所述的控制系統(tǒng)可以用于DPF顆粒捕集器的再生。此時，E⑶控制單元可以具體為:
[0034]E⑶控制單元I可以用于獲取DOC上游溫度傳感器8采集的溫度信號、DPF上游溫度傳感器9采集的溫度信號、SCR催化器43上游傳感器10采集的溫度信號，該E⑶單元I還用于獲取DPF顆粒捕集器42上下游的壓差傳感器11的壓差信號。E⑶單元I根據(jù)獲取到的DPF顆粒捕集器42上下游的壓差判斷DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量是否超過預設閾值，如果是，E⑶根據(jù)獲取到的DOC裝置41上游的溫度信號控制旁通閥7的開度。根據(jù)該旁通閥7的開度，使得發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流經(jīng)中冷器3和/或旁通管路6最后進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，燃燒后的發(fā)動機排氣的溫度能夠提高，從而使排氣進入所述DPF顆粒捕集器后的溫度能夠達到DPF顆粒捕集器再生的溫度。
[0035]進一步地，E⑶控制單元還可以用于當DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量未超過預設閾值時，控制旁通閥7關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)所述中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
[0036]DPF顆粒捕集器的再生包括主動再生和被動再生兩種方法，主動再生指的是利用外界能量來提高捕集器內(nèi)的溫度，使微粒著火燃燒。當DPF顆粒捕集器內(nèi)的溫度達到300°C時，沉積的顆粒物就會氧化燃燒，如果溫度達不到300°C，過多的沉積物就會堵塞過濾器，這是就需要利用外界能源(例如電加熱器、燃燒器或發(fā)動機操作條件的改變)來提高DPF內(nèi)的溫度，使顆粒物氧化燃燒。DPF顆粒捕集器的主動再生系統(tǒng)示意圖如2所示。其中，Tl為DOC上游溫度，T2為DPF顆粒捕集器上游溫度，Λ P為DPF顆粒捕集器的上下游壓差，Τ3為DPF顆粒捕集器下游溫度。
[0037]被動再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度，使微粒能在正常的柴油機排氣溫度下著火燃燒。添加劑(鈰、鐵和鍶)要以一定的比例加入燃油中，添加劑過多影響不大，但是如果過少，就會導致再生延遲或再生溫度升高。
[0038]作為本實用新型的另一實施例，上述所述的控制系統(tǒng)還可以用于提高尾氣處理效率。此時E⑶控制單元可以具體為:
[0039]E⑶控制單元I用于獲取SCR催化器上游傳感器10采集的SCR上游的溫度信號，判斷該SCR上游的溫度是否低于預設溫度，如果是，E⑶控制單元I根據(jù)獲取到的SCR上游溫度信號控制旁通閥7的開度。根據(jù)該旁通閥7的開度，使得發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流經(jīng)中冷器和/或旁通管路進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，從而使燃燒后的發(fā)動機排氣的溫度得到提高，從而使進入到SCR催化器內(nèi)的排氣溫度能夠達到SCR催化器進行還原性催化反應的溫度。
[0040]進一步地，E⑶控制單元還用于當SCR上游溫度高于預設溫度時，控制旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)所述中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
[0041]在本實用新型實施例中，DOC (Diesel Oxidat1n Catalysis,催化氧化)是在蜂窩陶瓷載體上涂覆貴金屬催化劑如Pt等，其目的是為了降低柴油機尾氣中的碳氫化合物、碳氧化合物和硫氧化物的化學反應活化能，使這些物質能與尾氣中的氧氣在較低的溫度下進行氧化反應并最終轉化為C02和H20。DOC裝置即氧化型催化轉化器不需要再生系統(tǒng)和控制裝置，具有結構簡單、可靠性好的特點，已經(jīng)在現(xiàn)代小型柴油機上得到了一定的應用。
[0042]DOC裝置內(nèi)的反應原理如下:
[0043]2N0+02 — 2N02 ；
[0044]2C0+02 — CO2 ；
[0045]2CH2+02 — CO2+H2O。
[0046]DPF顆粒捕集器是一種安裝在柴油發(fā)動機排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器，它將尾氣中的顆粒排放物質進入大氣之前將其捕捉。所述的顆粒排放物質大部分是碳和碳化物的微小顆粒所組成。DPF顆粒捕集器是發(fā)動機后處理系統(tǒng)中的用來處理顆粒排放物的裝置，當顆粒排放物積累到一定水平后需要進行再生，將捕捉的顆粒物燃燒，以產(chǎn)生對人體無害的二氧化碳排放到大氣中。
[0047]DPF顆粒捕集器的基本工作原理如下:
[0048]當柴油機排氣流過DOC裝置時，在200-600°C的溫度條件下，碳氧化物和碳氫化合物不全部被氧化成CO2和H2O,同時NO被轉化成NO2。排氣從DOC裝置出來進入DPF顆粒捕集器后，其中的微粒被不計在過濾體的濾芯內(nèi)，剩下較清潔的排氣排放到大氣中，DPF顆粒捕集器的捕集效率可達90%以上。
[0049]N02對被捕集的顆粒有很強的氧化能力，利用DOC內(nèi)產(chǎn)生的N02作為氧化劑除去DPF顆粒捕集器內(nèi)的微粒并生成CO2,而NO2又被還原成NO，從而達到去除微粒的目的。
[0050]DPF內(nèi)的反應原理如下:
[0051]2C+2N02+02 — 2C02+2N0。
[0052]上述實施例一提供的發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)，利用與中冷器并行的旁通管路6，并通過控制旁通閥7的開度，從而控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，從而能夠根據(jù)DOC上游溫度或SCR上游溫度的高低來控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，從而控制進氣管內(nèi)的空氣是否被冷卻，進而控制燃燒后的發(fā)動機的排氣溫度。因此，本實用新型實施例提供的控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對發(fā)動機排氣溫度的控制，有利于DPF顆粒捕集器的再生或SCR催化反應的轉化效率。
[0053]結合本實用新型實施例一提供的發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)，本實用新型還提供了發(fā)動機排氣溫度的控制方法實施例。該發(fā)動機排氣溫度的控制方法可以用于DPF顆粒捕集器的再生。具體參見實施例二。
[0054]實施例二
[0055]圖3為本實用新型實施例二所示的發(fā)動機排氣溫度的控制方法流程示意圖。如圖3所示，本實用新型實施例提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法包括以下步驟:
[0056]S31、DPF上下游壓差傳感器檢測DPF上下游的壓差:
[0057]DPF上下游差壓傳感器檢測DPF上下游的壓差。
[0058]S32、E⑶控制單元獲取DPF上下游壓差傳感器檢測到的DPF上下游的壓差:
[0059]利用控制系統(tǒng)中的ECU控制單元與控制系統(tǒng)內(nèi)的各個傳感器(包括DPF顆粒捕集器上下游壓差傳感器、DOC上游溫度傳感器、SCR上游溫度傳感器)進行信號傳輸?shù)墓δ埽刂葡到y(tǒng)中的ECU控制單元獲取DPF上下游壓差傳感器檢測到的DPF上下游的壓差信號。這樣，E⑶控制單元就獲取到了 DPF上下游的壓差。
[0060]S33、E⑶控制單元根據(jù)DPF顆粒捕集器上下游的壓差判斷DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量是否超過預設閾值:
[0061]需要說明的是，由于DPF顆粒捕集器上下游的壓差大小與DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的多少有關。當DPF顆粒捕集器上下游的壓差較大時，說明DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物較多，當DPF顆粒捕集器上下游的壓差較小時，說明DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物較少。
[0062]因此，為了能夠保證DPF顆粒捕集器的顆粒過濾效率以及能夠使得DPF顆粒捕集器及時地進行再生，可以預先設定DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物量的一個預設閾值。DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量超過該預設閾值時，表明DPF顆粒捕集器需要進行再生，當DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量沒有超過預設閾值時，表明DPF顆粒捕集器無需進行再生，可以繼續(xù)進行顆粒物的過濾去除。
[0063]因此，本步驟中，E⑶控制單元根據(jù)DPF顆粒捕集器上下游的壓差判斷DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量是否超過預設閾值，以確定是否進行DPF顆粒捕集器的再生。
[0064]如果判斷結果為是，即DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量超過預設閾值，則確定進行DPF顆粒捕集器的再生，執(zhí)行步驟S34。
[0065]如果判斷結果為否，即DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒去的量沒有超過預設閾值，則確定不進行DPF顆粒捕集器的再生，執(zhí)行步驟S36。
[0066]S34、E⑶控制單元根據(jù)獲取到的DOC上游的溫度控制旁通閥的開度；
[0067]如上所述，ECU控制單元能夠與各傳感器進行信號傳輸，因此，ECU控制單元能夠獲取到DOC上游溫度傳感器采集的溫度信號。
[0068]在本實用新型實施例中，尾氣處理系統(tǒng)中至少包括DOC裝置和DPF顆粒捕集器。并且DOC裝置位于DPF顆粒捕集器的上游。這樣，發(fā)動機排出的排氣經(jīng)由DOC氧化催化后使排氣中的大部分碳氧化合物、碳氫化合物以及硫氧化合物被去除，同時，經(jīng)DOC反應后，排氣溫度也提高了，有利于DPF顆粒捕集器的再生。
[0069]在本實用新型實施例中，為了提高發(fā)動機的排氣溫度，通過控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向實現(xiàn)。具體地，通過控制旁通閥的開度即可實現(xiàn)控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向。
[0070]為了使發(fā)動機的排氣溫度達到DPF顆粒捕集器內(nèi)時能夠達到合適的DPF再生溫度，根據(jù)檢測到的DOC上游的溫度控制旁通閥的開度，從而控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣的流向。具體地，當DOC上游的溫度較高時，控制旁通閥的開度較小，使較大部分的空氣通過中冷器進入發(fā)動機氣缸；當DOC上游的溫度較低時，控制旁通閥的開度較大，使較小部分的空氣通過中冷器進入發(fā)動機氣缸。
[0071]S35、根據(jù)所述旁通閥的開度，發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流經(jīng)中冷器和/或旁通管路進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，從而使燃燒后的發(fā)動機排氣溫度得到控制，溫度得到控制的發(fā)動機排氣進入到DPF顆粒捕集器后的溫度能夠達到DPF顆粒捕集器進行再生的溫度。
[0072]當旁通閥的開度為0%時，發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進行冷卻后再進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，由于在進入發(fā)動機氣缸之前，空氣被冷卻，所以燃燒后產(chǎn)生的發(fā)動機尾氣的溫度也相對較低。
[0073]當旁通閥的開度為100%時，發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)旁通管路未經(jīng)冷卻就進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，由于在進入發(fā)動機氣缸之前，空氣未被冷卻，所以燃燒后產(chǎn)生的發(fā)動機尾氣的溫度相對較高。
[0074]當旁通閥的開度在I?100%之間時，發(fā)動機進氣管內(nèi)的部分空氣流經(jīng)中冷器，部分空氣流經(jīng)旁通管路，即部分空氣被冷卻后進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，由此得到的發(fā)動機排氣溫度在上述兩者之間。
[0075]因此，通過旁通閥的開度，控制進氣管內(nèi)的空氣流向，即可控制發(fā)動機排氣的溫度，從而使發(fā)動機排氣在進入到DPF顆粒捕集器后的溫度能夠達到DPF顆粒捕集器進行再生的溫度。
[0076]需要說明的是，DPF顆粒捕集器的再生包括主動再生和被動再生。
[0077]當DPF顆粒捕集器的再生為主動再生時，一般要使DOC上游溫度達到250?280°C以上，才能使排氣進入到DPF顆粒捕集器的溫度達到550°C以上，這樣DPF顆粒捕集器才能進行主動再生。在DPF顆粒捕集器進行主動再生時，一般要通過E⑶控制單元打開安裝在DOC裝置上游的柴油噴嘴向DOC裝置前的排氣管內(nèi)噴入柴油，以提高排氣溫度。
[0078]當DPF顆粒捕集器的再生為被動再生時，排氣進入DPF顆粒捕集器后的溫度達到300至400°C之間，才能有效地進行被動再生。因此，在被動再生時，也需要控制DOC上游溫度。
[0079]S36、E⑶控制單元控制旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
[0080]若DPF顆粒捕集器無需進行再生時，E⑶控制單元控制旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油燃燒。
[0081]以上所述為本實用新型實施例二提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法。但是發(fā)動機的運行是一個連續(xù)工作過程。因此，上述所述的控制方法可以是多個循環(huán)過程。當進行過一次DPF再生過程以后，可以重新獲取DPF顆粒捕集器上下游的壓差，重新進行一次上述所述的循環(huán)過程，直至發(fā)動機停止工作。
[0082]上述實施例二所述的控制方法用于DPF顆粒捕集器的再生。此外，本實用新型實施例提供的控制方法還可以用于提高尾氣處理系統(tǒng)的尾氣處理效率。具體地，參見實施例
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[0083]實施例三
[0084]圖4是本實用新型實施例三所述的發(fā)動機排氣溫度的控制方法流程示意圖。如圖4所示，本實用新型實施例提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法包括以下步驟:
[0085]S41檢測SCR上游的溫度:
[0086]SCR上游溫度傳感器檢測SCR上游的溫度。
[0087]S42、E⑶控制單元判斷所述SCR上游的溫度是否低于預設溫度:
[0088]需要說明的是，當車輛長期運行在低溫低負荷區(qū)間時，發(fā)動機的排氣溫度較低，SCR催化器處于不工作狀態(tài)，此時的氮氧排放較高。為了減少氮氧化合物的排放，要使發(fā)動機尾氣經(jīng)過SCR處理。因而，當發(fā)動機的排氣溫度低于某一溫度時，就需要提高其溫度，使其達到SCR處理的溫度。本實施例中可以預設一溫度值，當?shù)陀谠擃A設溫度后，采取措施提高排氣溫度。
[0089]具體地，本步驟中，E⑶控制單元判斷所述SCR上游的溫度是否低于預設溫度，以確定是否采取措施提高發(fā)動機的排氣溫度。如果是，確定采取措施提高發(fā)動機的排氣溫度，執(zhí)行步驟S43，如果否，確定不采取措施提高發(fā)動機的排氣溫度，執(zhí)行步驟S45。
[0090]需要說明的是，在SCR處理時，排氣溫度低于200°C時就不能進行工作，所以，本實用新型實施例中所述的預設溫度可以為200°C。
[0091]S43、E⑶控制單元根據(jù)獲取到的SCR上游溫度控制旁通閥的開度:
[0092]在本實用新型實施例中，為了提高發(fā)動機的排氣溫度，通過控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向實現(xiàn)。具體地，通過控制旁通閥的開度即可實現(xiàn)控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向。
[0093]為了使發(fā)動機的排氣溫度達到SCR催化器發(fā)生催化反應時的溫度，ECU控制單元根據(jù)獲取到的SCR上游的溫度控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向。具體地，獲取到的SCR上游的溫度越低，旁通閥的開度越大。旁通閥的開度越大，流經(jīng)旁通管路不被冷卻的空氣越多，這樣進入發(fā)動機氣缸的進氣溫度越高，從而使燃燒后產(chǎn)生的排氣的溫度也越高。
[0094]S44根據(jù)所述旁通閥的開度，發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流經(jīng)中冷器和/或旁通管路進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，從而使燃燒后的發(fā)動機排氣溫度得到控制，溫度得到控制的發(fā)動機排氣進入到SCR催化器后的溫度能夠達到SCR催化器進行還原性催化反應的溫度。
[0095]同實施例二的步驟S35相同，根據(jù)旁通閥的開度，發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流進中冷器和/或旁通管路進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒，從而使燃燒后的發(fā)動機排氣溫度得到控制，使得溫度得到控制的發(fā)動機排氣進入到SCR催化器后的溫度能夠達到SCR催化器進行還原性催化反應的溫度。
[0096]S45、E⑶控制單元控制旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與然后混合燃燒。
[0097]當確定不需要提高發(fā)動機排氣溫度時，ECU控制單元控制旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與然后混合燃燒。
[0098]以上所述為本實用新型實施例三提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法，并且該控制方法用于提高發(fā)動機尾氣處理系統(tǒng)的尾氣處理效率。更具體地說，通過提高發(fā)動機的排氣溫度，使其達到SCR催化器催化反應的合適溫度，從而提高SCR催化器的轉化效率，減少了發(fā)動機的尾氣排放，有利于保護環(huán)境。
[0099]本實用新型提供的發(fā)動機排氣溫度的控制方法，不限于DPF主動再生系統(tǒng)和SCR催化系統(tǒng)，實際上，本實用新型提供的發(fā)動機排氣溫度的提高方法可以適用于任何一種需要控制或提高發(fā)動機排氣溫度的情形。
[0100]以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種發(fā)動機排氣溫度的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括，ECU控制單元、發(fā)動機、中冷器、尾氣處理系統(tǒng)；其中，所述發(fā)動機包括進氣管和排氣管，所述尾氣處理系統(tǒng)包括DOC裝置和DPF顆粒捕集器； 所述中冷器連接所述發(fā)動機的進氣管和發(fā)動機氣缸，所述發(fā)動機的排氣管與所述尾氣處理系統(tǒng)連接； 所述控制系統(tǒng)還包括，與所述中冷器并行的、用于連接所述發(fā)動機的進氣管和所述發(fā)動機氣缸的旁通管路，在所述旁通管路上或所述中冷器和所述旁通管路的分口處設置有旁通閥，所述旁通閥用于控制發(fā)動機的進氣管內(nèi)的空氣流向； 所述E⑶控制單元用于獲取所述DPF上下游壓差和所述DOC上游溫度，根據(jù)獲取到的所述DPF上下游壓差判斷DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量是否超過預設閾值，如果是，根據(jù)獲取的DOC上游溫度控制旁通閥的開度，控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，進而控制發(fā)動機的排氣溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣處理系統(tǒng)還包括SCR催化器，所述SCR催化器位于所述所述DPF顆粒捕集器的下游。
3.根據(jù)權利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU控制單元還用于獲取SCR上游溫度，判斷所述SCR上游溫度是否低于預設溫度，如果是，根據(jù)所述SCR上游溫度控制旁通閥的開度，控制發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣流向，進而控制發(fā)動機的排氣溫度。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括，設置于所述DOC裝置上游的燃油噴嘴。
5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU控制單元還用于當所述DPF顆粒捕集器內(nèi)承載的顆粒物的量未超過預設閾值時，控制所述旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
6.根據(jù)權利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU控制單元還用于當所述SCR上游溫度高于預設溫度時，控制所述旁通閥關閉，使發(fā)動機進氣管內(nèi)的空氣全部流經(jīng)中冷器進入發(fā)動機氣缸與燃油混合燃燒。
【文檔編號】F01N9/00GK203925695SQ201420112219
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權日:2014年3月12日
【發(fā)明者】苗壘, 陶建忠, 張展騰, 王東升, 王意寶, 唐蛟 申請人:濰柴動力股份有限公司