一种装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机的制作方法

1.本申请实施例涉及发动机领域，尤其涉及一种装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机。


背景技术：

2.混合动力整车同时具备发动机驱动和电机驱动功能，混合动力整车在运行时，会根据实际道路条件、车速需求、电池状态等选择工作模式，可以是单发动机驱动模式，也可以是单电机驱动模式，也可以是混合驱动模式。
3.在现有技术中，混合动力发动机工作模式较为苛刻，发动机处于频繁启停状态，与发动机排气相连接的后处理系统因而产生了较大的温度波动。而发动机的尾气处理依赖于后处理的排温，剧烈的排温波动和较低的排温(＜ 200℃)会导致大量的尾气污染物无法完全处理就排入大气，造成污染。


技术实现要素：

4.本申请实施例提供了一种装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机，用于提高尾气污染物的催化率，降低污染。
5.本申请第一方面提供了一种装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机，包括：
6.机械系统和电子控制系统；
7.所述机械系统包括，整车驱动系统、发动机总成和后处理系统总成；
8.所述电子控制系统包括，vcu整车控制器、ecu电子控制单元和dcu后处理系统控制单元；
9.所述整车驱动系统与所述vcu电性连接，所述整车驱动系统用于驱动机械系统中的发动机总成和后处理系统总成，所述vuc用于读取整车控制系统数据；
10.所述发动机总成电性连接所述ecu，所述发动机总成提供发动机所需能量，所述ecu用于实时监控所述发动机总成的运行状态；
11.所述后处理系统电性连接所述dcu，所述dcu实时监控所述后处理系统的运行状态。
12.可选的，所述机械系统还包括：
13.高压电池总成和电机总成，所述高压电池总成用于给所述发动机提供电力能源，所述电机总成用于联动控制所述发动机内的所有电机。
14.可选的，所述电子控制系统还包括：
15.bms电池管理系统和rcu电动机控制器；
16.所述bms与所述高压电池总成电性连接，所述bms用于实时监控所述高压电池总成的使用状态；
17.所述rcu与所述电机总成电性连接，所述rcu用于实时监控所述电机总成。
18.可选的，所述vcu还用于：
19.所述vcu与环境感知传感器电性连接，所述环境感知传感器用于获取所述发动机运行时的外界环境数据。
20.可选的，所述环境感知传感器与所述vcu通过无线数据网络进行连接。
21.可选的，所述发动机总成外接电子附件，所述电子附件用于为使用所述发动机进行驱动的车辆提供功能服务的外设附件。
22.可选的，所述电子控制系统中的vcu、ecu、dcu、bms和rcu通过can控制器局域网络端口进行数据交互。
23.可选的，所述vcu通过无线通信方式与车联网系统进行数据交互。
24.可选的，所述机械系统内部的整车驱动系统、发动机总成、后处理系统总成、高压电池总成和电机总成为机械连接。
25.可选的，所述电子控制系统内存储有包含对后处理系统进行调整的算法。
26.从以上技术方案可以看出该基于混合发动机的后处理热管理系统包括机械系统和电子控制系统，其中机械系统包括，整车驱动系统、发动机总成和后处理系统总成，所述电子控制系统包括，vcu整车控制器、ecu电子控制单元和dcu后处理系统控制单元，机械系统用于执行电子控制系统发出的命令，还用于接收电子控制系统反馈的数据，发动机总成开始运行，vcu就开始对ecu和dcu的反馈数据进行监控，当dcu反馈数据出现问题，ecu配合vcu对发动机内外的环境进行共同检测，并根据检测结果确定预设的解决方案，从而提高后处理系统对发动机废气的转化效率，提高尾气污染物的催化率，降低污染。
附图说明
27.图1为本申请中装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机一个实施例结构示意图。
具体实施方式
28.在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。
29.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
30.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.此外，在本发明中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发
明所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。
32.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。
33.本申请实施例提供了一种装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机，用于提高尾气污染物的催化率，降低污染。以下实施例所描述的各个部件的位置关系均是以图1为依据，如图1所示，虚线连接为通讯连接关系，实线连接为机械连接关系。
34.请参阅图1，请本申请实施例提供了一种装配高效后处理热管理系统的混合动力发动机，包括：
35.机械系统1和电子控制系统2；
36.所述机械系统1包括，整车驱动系统11、发动机总成12和后处理系统总成13；
37.所述电子控制系统2包括，vcu整车控制器21、ecu电子控制单元22和 dcu后处理系统控制单元23；
38.所述整车驱动系统11与所述vcu 21电性连接，所述整车驱动系统11用于驱动机械系统1中的发动机总成22和后处理系统总成23，所述vuc 21用于读取整车控制系统数据；
39.所述发动机总成12电性连接所述ecu 22，所述发动机总成12提供发动机所需能量，所述ecu 22用于实时监控所述发动机总成的运行状态；
40.所述后处理系统13电性连接所述dcu 23，所述dcu 23实时监控所述后处理系统13的运行状态。
41.具体的，发动机整机包括机械系统和电子控制系统，机械系统为发动机的主体，其中包括高压电池总成14和电机总成15，高压电池总成14用于给发动机提供电力能源，电机总成15用于联动控制发动机内的所有对油耗，混合动力发动机具有电机和发动机两种供能方式，一种为通过电机总成供能，另一种为通过发动机总成供能，在实际情况中，电机总成与发动机总成可以一起对混合动力车辆进行供能也可以独立对混合动力车辆供能，其中电池的功能需要通过bms电池管理系统24和rcu电动机控制器25，bms 24与高压电池总成14电性连接，bms 24用于实时监控高压电池总成14的使用状态， rcu 25与电机总成15电性连接，rcu 25用于实时监控电机总成15。
42.在实际情况中，混合动力车辆通过该发动机进行后处理系统的热管理控制具体方式为在vcu获取到后处理系统的控温请求后，vcu会对后处理系统当前的工作温度进行判断，从而确定后处理系统的工作温度是过高或过低，当温度过高时对后处理系统进行降温，当温度过低时对后处理系统进行升温。
43.具体的，vcu确定后处理工作温度的需求后，若vcu会向bms系统获取高压电池总成的负荷状态，当高压电池总成的负荷状态满足为后处理系统控温功能的需求时，vcu会优先通过高压电池总成对后处理系统工作温度进行控制。在后处理系统工作温度过低时，vcu会通过控制高压电池总成向后处理系统进气口处的加热设备功能，使得直接提高进入后处理系统的废气温度，并同时加热后处理系统，从而提高后处理系统温度提升的效率。当温度过高时， vcu将直接停机发动机，使得混合动力车辆行驶由电机总成进行供能，从而降低发动
机的工作温度，同时降低后处理系统的工作温度。
44.在本申请实施例中，vcu 21与环境感知传感器3电性连接，环境感知传感器用于获取发动机运行时的外界环境数据。
45.外接环境数据主要用于调整温度阈值，车辆的行驶环境会受到地理位置及气候环境的影响，包括但不限于如：空气气压、空气湿度和空气温度等，具体此处不做限定。当环境传感器反馈给vcu的气候数据处于预设数据的阈值外时，vcu会根据环境信息重新设置后处理系统工作温度的阈值，重新计算后处理系统的最优工作温度，并根据该计算结果重新设置工作温度阈值。
46.在本申请实施例中，环境感知传感器3与vcu 21通过无线数据网络进行连接，环境感知传感器与vcu的数据交互会通过无线数据网络进行，以使得环境传感器与vcu可以进行多点工作，增强了放置的灵活性及环境感知传感器获取的数据的稳定性。
47.在本申请实施例中，发动机总成12外接电子附件4，电子附件4用于为使用发动机进行驱动的车辆提供功能服务的外设附件。电子附件主要为混合动力车辆在车辆内部装饰空间所需的附件，包括但不限于：空调、风扇、发电机和节温器等，具体此处不做限定。电子附件也可以通过电机进行供能，其中的发电机进用于对车内附件进行供能而不能用于车辆行驶时的动力控制系统中，从而保证在发动机停机时，车内的电子附件不会立刻停止工作，延长了车内电子附件的使用寿命。
48.在本申请实施例中，电子控制系统2中的vcu 21、ecu 22、dcu 23、bms 24和rcu 25通过can控制器局域网络端口进行数据交互，与环境感知传感器不同，在发动机内部的控制器、系统和总成均通过直接交互进行数据交互，从而提高交互数据的效率，使得vcu根据环境及当前条件对发动机发起修改的效率更高。
49.在本申请实施例中，该系统还包括vcu 21通过无线通信方式与车联网系统进行数据交互。具体的，在当前发动机主体的研发和生产中，发动机的运行数据根据其唯一标志同步记录在车联网系统中，以使得在有相关车辆行驶数据形式需求时，可以通过调取发动机的运行记录来对现有数据进行判断。
50.在本申请实施例中，机械系统1内部的整车驱动系统11、发动机总成12、后处理系统总成13、高压电池总成14和电机总成15都属于发动机中的机械结构，为机械连接，而以上的机械系统中各个总成的控制器与该总成或系统为电性连接，具体的该控制器直接内置与该系统或总成的机械结构中，从而更精准的获取该总成或系统的运行状态。
51.在本申请实施例中，电子控制系统2内存储有包含对后处理系统进行调整的算法，上述步骤提及的vcu进行数据处理所需的算法皆存放于vcu中， vcu主要整合系统或总成的数据，通过算法对该数据进行计算或数据处理，并根据结果对该总成或模块进行调整。
52.从以上技术方案可以看出该基于混合发动机的后处理热管理系统包括机械系统和电子控制系统，其中机械系统包括，整车驱动系统、发动机总成和后处理系统总成，电子控制系统包括，vcu整车控制器、ecu电子控制单元和 dcu后处理系统控制单元，机械系统用于执行电子控制系统发出的命令，还用于接收电子控制系统反馈的数据，发动机总成开始运行，vcu就开始对ecu和 dcu的反馈数据进行监控，当dcu反馈数据出现问题，ecu配合vcu对发动机内外的环境进行共同检测，并根据检测结果确定预设的解决方案，从而提高后处理系统对发动机废气的转化效率，提高尾气污染物的催化率，降低污染。
53.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
54.在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
55.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。
56.另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
57.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
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only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。