一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及柴油发动机燃油计量喷射加热领域，尤其涉及一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统及其工作方法。


背景技术：

2.为了减少环境污染，车辆柴油发动机尾气排放中，对碳颗粒的含量有严格要求，为了减少碳颗粒在尾气中的含量，在柴油发动机后处理系统设置有颗粒捕集器，颗粒捕集器能够收集碳颗粒，为了保证颗粒捕集器对碳颗粒的收集能力，要定期对颗粒捕集器中碳颗粒进行处理，这一处理过程，称为再生过程，当车辆控制系统根据碳颗粒计算模型判断需要进行再生处理后，就会启动再生程序，即将发动机的燃油管路中的柴油通过碳氢喷射系统喷入到氧化催化器的前端，与柴油发动机的排气充分混合后，再通过氧化催化器的氧化作用，提高排气温度，进而氧化颗粒捕集器捕积的碳烟颗粒，对颗粒捕集器中的碳颗粒实现清理。
3.在寒冷的冬季，温度较低，车辆中滞留在燃油管路和碳氢喷射系统管路中的柴油会出现结蜡的问题， 碳氢喷射系统就不能进行正常的燃油喷射，导致颗粒捕集器的无法进行再生过程，进而导致柴油发动机尾气中碳颗粒超标，造成污染环境。
4.因此，针对上述现有技术存在的现状，研发一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统及其工作方法是急需解决的问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术中的燃油管路和碳氢喷射单元管路中的柴油会出现结蜡的问题，本发明提供了一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统及其工作方法，能够避免低温环境中燃油管路和碳氢喷射单元管路中的柴油会出现结蜡的问题，能够进行再生过程，保证颗粒捕集器正常工作。
6.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统，包括依次连接的滤清器、燃油计量组件和燃油喷射组件，所述滤清器通过供油管与发动机的燃油管连通，还包括加热组件，所述加热组件包热水管，所述热水管的进水口设置有电磁阀，所述电磁阀与发动机水泵连通，所述电磁阀与车辆控制系统电连接，所述热水管中的加热用水能够经过燃油计量组件和燃油喷射组件后流回发动机水箱，所述燃油计量组件内设置有燃油测量传感器，所述燃油测量传感器能够测量燃油温度，所述燃油测量传感器与车辆控制系统电连接。通过车辆控制系统、加热组件和燃油测量传感器的配合，能够根据燃油温度进行加热，防止低温造成柴油结蜡使燃油喷射组件不能正常喷射，保证能够进行再生过程，保证颗粒捕集器正常工作，防止尾气污染环境。
7.进一步的，所述热水管包括分支管一和分支管二，所述分支管一经过所述燃油计量组件后与发动机水箱连通，所述分支管二进过所述燃油喷射组件后与发动机水箱连通，所述分支管一和所述分支管二上均设置有单向阀一，所述单向阀一背向发动机水箱方向导
通。通过分支管一和分支管二分别对燃油计量组件和燃油喷射组件进行加热，能够提高加热速度，尽快地避免柴油产生结蜡现象。
8.进一步的，所述燃油计量组件包括壳体，所述壳体上设置有进油管，所述进油管上依次连通有截止阀和计量阀，所述截止阀和所述计量阀均与车辆控制系统电连接，所述计量阀与出油管连通，所述出油管设置在所述壳体上，所述分支管一贯穿所述壳体，在所述壳体内部的所述分支管一呈蛇型结构。通过s状的分支管一呈能够快速进行热传递，加快燃油计量组件内燃油温度提升的进度。
9.进一步的，所述燃油喷射组件包括依次连通的单向阀二和喷嘴，所述单向阀二向所述喷嘴方向导通，所述单向阀二与车辆控制系统电连接，所述单向阀二与所述出油管连通，所述喷嘴设置有加热室，所述分支管二与所述加热室的进水管连通，所述加热室的出水管与发动机水箱连通。通过分支管二和加热室能够快速进行热传递，加快燃油喷射组件温度提升的进度。
10.进一步的，所述燃油测量传感器采用温度压力传感器，所述燃油测量传感器设置在所述截止阀和所述计量阀之间，所述燃油测量传感器还能够检测燃油压力，所述出油管设置有下游压力传感器，所述下游压力传感器能够检测所述出油管中的燃油压力，所述下游压力传感器与所述控制系统电连接。通过检测两位置的压力和计算两个位置的燃油压力差能够使车辆控制系统判断出油管是否因结蜡堵塞，当出现堵塞时启动加热组件，与单凭燃油温度进行判断是否启动加热组件形成双保险，体高了本系统喷射的可靠性。
11.进一步的，所述加热组件还包括电连接的供电模块和电加热线束，所述电加热线束设置在所述供油管、所述进油管和所述出油管上，所述供电模块与车辆控制系统电连接。通过电加热线束进一步提高对燃油进行加热的效率。
12.进一步的，所述加热组件还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述热水管的进水口，所述温度传感器用于检测加热用水的温度，所述温度传感器与车辆控制系统电连接，所述车辆控制系统能够控制发动机进入热车模式。热车模式即通过发动机提高加热用水温度，通过温度传感器和车辆控制系统的配合能够保证加热用水温度，保证进行有效和快速的进行加热。
13.本发明还提供了一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统的工作方法，用于上述的用于颗粒收集器再生过程的喷射系统，包括以下步骤：s01：车辆控制系统判断是否需要进入再生过程；s02：当需要进入再生过程时，所述燃油测量传感器和所述下游压力传感器对相应位置燃油的温度和压力进行检测，并将检测结果传递给车辆控制系统；s03：当车辆控制系统判断所述燃油测量传感器检测到燃油温度不低于设定温度t1且车辆控制系统判断出油管不存在堵塞时，车辆控制系统计算所述计量阀的开合程度a，车辆控制系统控制所述截止阀打开、控制所述计量阀按照开合程度a打开，车辆控制系统控制所述燃油喷射组件喷射；s04：当车辆控制系统判断所述燃油测量传感器检测到燃油温度低于设定温度t1，所述车辆控制系统控制所述加热组件进行加热，或者当车辆控制系统判断所述出油管堵塞时，所述车辆控制系统控制所述加热组件进行加热；s05：当所述燃油测量传感器检测到的温度大于设定温度t2，并且所述下游压力传
感器检测到的燃油压力与所述燃油测量传感器检测到的压力值的差值小于设定数值δp2，所述控制系统控制所述加热组件停止加热；s06：车辆控制系统计算所述计量阀的开合程度a，车辆控制系统控制所述截止阀打开、控制所述计量阀按照开合程度a打开，车辆控制系统控制所述燃油喷射组件喷射。
14.进一步的，在所述s03中，车辆控制下系统判断所述出油管是否堵塞包括以下步骤：a、车辆控制系统将所述截止阀打开，并将所述计量阀打开到设定程度b；b、所述燃油测量传感器和所述下游压力传感器分别检测并传输对应位置的燃油压力；c、车辆控制系统计算二者压力差值并和设定压力差值δp1进行比较；d、当车辆控制系统判断二者压力差值大于设定压力差值δp1时，车辆控制系统判断所述出油管堵塞，否则，不堵塞。与单凭燃油温度进行判断是否启动加热组件形成双保险，体高了本系统喷射的可靠性进一步的，在所述s04中，所述车辆控制系统控制所述加热组件进行加热包括以下步骤：a、车辆控制系统控制所述供电模块打开，所述电加热线束开始进行加热，同时，车辆控制系统控制所述温度传感器检测加热用水温度；b、当加热用水温度不低于设定温度t3时，车辆控制系统控制所述电磁阀打开，所述加热组件开始进行加热，当加热用水温度低于设定温度t3时，车辆控制系统控制发动机进入热车模式；c、进入热车模式后，当加热用水温度不再低于设定温度t3时，车辆控制系统控制所述电磁阀打开，所述加热组件开始进行加热。
15.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本方案提供了一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统及其工作方法，通过车辆控制系统、加热组件和燃油测量传感器的配合，能够根据燃油温度进行加热，防止低温造成柴油结蜡使燃油喷射组件不能正常喷射，保证能够进行再生过程，保证颗粒捕集器正常工作，防止尾气污染环境；通过分支管一和分支管二分别对燃油计量组件和燃油喷射组件进行加热，能够提高加热速度；通过计算两个位置的燃油压力差能够使车辆控制系统判断出油管是否因结蜡堵塞，与单凭燃油温度进行判断是否启动加热组件形成双保险；通过电加热线束进一步提高对燃油进行加热的效率；通过温度传感器和车辆控制系统的配合能够保证加热用水温度，保证进行有效和快速的进行加热。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明具体实施方式中的用于颗粒收集器再生过程的喷射系统的液压结构示意图。
18.图2为本发明具体实施方式中的用于颗粒收集器再生过程的喷射系统的工作方法
的流程图。
19.图中，1、车辆控制系统，2、发动机，3、滤清器，4、截止阀，5、燃油测量传感器，6、计量阀，7、下游压力传感器，8、单向阀二，9、喷嘴，10、分支管二，11、单向阀一，12、分支管一，13、电磁阀，14、温度传感器，15、水泵，16、进油管，17、出油管，18、供油管。
具体实施方式
20.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
21.如图1所示，本具体实施方式提供了一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统，包括依次连接的滤清器3、燃油计量组件和燃油喷射组件，滤清器3通过供油管18与发动机2的燃油管连通，还包括加热组件；加热组件包热水管，热水管的进水口设置有电磁阀13，电磁阀13与发动机2水泵15连通，电磁阀13与车辆控制系统1电连接，热水管中的加热用水能够经过燃油计量组件和燃油喷射组件后流回发动机2水箱，热水管包括分支管一12和分支管二10，分支管一12经过燃油计量组件后与发动机2水箱连通，分支管二10进过燃油喷射组件后与发动机2水箱连通，分支管一12和分支管二10上均设置有单向阀一11，单向阀一11背向发动机2水箱方向导通；燃油计量组件内设置有燃油测量传感器5，燃油测量传感器5能够测量燃油温度，燃油测量传感器5与车辆控制系统1电连接。
22.如图1，燃油计量组件包括壳体，壳体上设置有进油管16，进油管16上依次连通有截止阀4和计量阀6，截止阀4和计量阀6均与车辆控制系统1电连接，计量阀6与出油管17连通，出油管17设置在壳体上，分支管一12贯穿壳体，在壳体内部的分支管一12呈蛇型结构。
23.如图1所示，燃油喷射组件包括依次连通的单向阀二8和喷嘴9，单向阀二8向喷嘴9方向导通，单向阀二8与车辆控制系统1电连接，单向阀二8与出油管17连通，喷嘴9设置有加热室，分支管二10与加热室的进水管连通，加热室的出水管与发动机2水箱连通。
24.如图1所示，为了提高本系统喷射燃油的可靠程度，燃油测量传感器5采用温度压力传感器，燃油测量传感器5设置在截止阀4和计量阀6之间，燃油测量传感器5还能够检测燃油压力，出油管17设置有下游压力传感器7，下游压力传感器7靠近燃油喷射组件，下游压力传感器7能够检测出油管17中的燃油压力，下游压力传感器7与控制系统电连接，通过车辆控制系统1能够判断两处压力差值，当差值超过设定压力差时，能够判断出油管上存在结蜡堵塞现象；能够与通过燃油温度判断是否需要进行加热形成双保险，极大提高本系统预防柴油结蜡的可靠性，从而进一步提升本系统喷射燃油的可靠性。
25.如图1所示，为了进一步提高加热效率，同时也与采用发动机2中的水进行加热形成双保险，加热组件还包括电连接的供电模块和电加热线束，电加热线束设置在供油管18、进油管16和出油管17上，供电模块与车辆控制系统1电连接；使用电加热线束相比通过热水能够更好地对供油管18、进油管16和出油管17进行热交换，进一步提高加热效率。
26.如图1所示，为了保证发动机2提供的加热用水温度满足加热燃油的使用要求，进行有效和快速的进行加热，加热组件还包括温度传感器14，温度传感器14设置在热水管的进水口，温度传感器14用于检测加热用水的温度，温度传感器14与车辆控制系统1电连接，
车辆控制系统1能够控制发动机2进入热车模式，热车模式能够通过发动机2对水箱中的水进行加热。
27.如图2所示，本发明还提供了一种用于颗粒收集器再生过程的喷射系统的工作方法，用于上述的用于颗粒收集器再生过程的喷射系统，包括以下步骤：s01：车辆控制系统判断是否需要进入再生过程；s02：当需要进入再生过程时，燃油测量传感器和下游压力传感器对相应位置燃油的温度和压力进行检测，并将检测结果传递给车辆控制系统；s03：当车辆控制系统判断燃油测量传感器检测到燃油温度不低于设定温度t1且车辆控制系统判断出油管不存在堵塞时，车辆控制系统控制计量阀的开合程度a，车辆控制系统控制截止阀打开、控制计量阀按照开合程度a打开，车辆控制系统控制燃油喷射组件喷射；s04：当车辆控制系统判断燃油测量传感器检测到燃油温度低于设定温度t1，车辆控制系统控制加热组件进行加热，或者当车辆控制系统判断出油管堵塞时，车辆控制系统控制加热组件进行加热；s05：当燃油测量传感器检测到的温度大于设定温度t2，并且下游压力传感器检测到的燃油压力与燃油测量传感器检测到的压力值的差值小于设定数值δp2，控制系统控制加热组件停止加热；s06：车辆控制系统计算计量阀的开合程度a，车辆控制系统控制截止阀打开、控制计量阀按照开合程度a打开，车辆控制系统控制燃油喷射组件喷射。
28.其中，s01中，当车辆控制系统根据碳颗粒计算模型判断需要进行再生处理。
29.为了提高加热和喷射的可靠程度，在s03中，车辆控制系统判断出油管是否堵塞包括以下步骤：a、车辆控制系统将截止阀打开，并将计量阀打开到设定程度b；b、燃油测量传感器和下游压力传感器分别检测并传输对应位置的燃油压力；c、车辆控制系统计算二者压力差值并和设定压力差值δp1进行比较；d、当车辆控制系统判断二者压力差值大于设定压力差值δp1时，车辆控制系统判断出油管堵塞，否则，不堵塞。
30.其中，为了保证加热用水的温度满足加热的使用要求，在s04中，车辆控制系统控制加热组件进行加热包括以下步骤：a、车辆控制系统控制供电模块打开，电加热线束开始进行加热，同时，车辆控制系统控制温度传感器检测加热用水温度；b、当加热用水温度不低于设定温度t3时，车辆控制系统控制电磁阀打开，加热组件开始进行加热，当加热用水温度低于设定温度t3时，车辆控制系统控制发动机进入热车模式；c、进入热车模式后，当加热用水温度不再低于设定温度t3时，车辆控制系统控制电磁阀打开，加热组件开始进行加热。
31.车辆控制系统根据柴油发动机的转速、负荷、排气流量及车辆后处理的运行温度等参数判断计量阀的开合程度a。
32.在本具体实施方式中，t1设置为0℃，t2设置为50℃，t3设置为60℃，开合程度b为
10%，δp1为2bar。
33.在s04和s06中，车辆控制系统控制燃油喷射单元进行喷射时，先进行主动喷射测试，主动喷射测试正常后再进行并正常喷射。
34.从以上具体实施方式中可以看出本发明具有以下有益效果：通过车辆控制系统、加热组件和燃油测量传感器的配合，能够根据燃油温度进行加热，防止低温造成柴油结蜡使燃油喷射组件不能正常喷射，保证能够进行再生过程，保证颗粒捕集器正常工作，防止尾气污染环境；通过分支管一12和分支管二10分别对燃油计量组件和燃油喷射组件进行加热，能够提高加热速度；通过计算两个位置的燃油压力差能够使车辆控制系统判断出油管是否因结蜡堵塞，与凭燃油温度进行判断是否启动加热组件形成双保险，提高本系统喷射燃油的可靠程度；通过电加热线束进一步提高对燃油进行加热的效率；通过温度传感器14和车辆控制系统1的配合能够保证加热用水温度，保证进行有效和快速的进行加热。
35.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
36.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。