防止配给模块热损伤的方法、控制器及尿素排放净化系统的制作方法_2

文档序号:8357353阅读:来源:国知局
[0032]图4为显示根据本发明的实施方案的用于计算防止配给模块热损伤的冷却水的冷却量的方法的图。
[0033]图5为显示当根据本发明的实施方案的离合器水泵被强制关闭时尿素排放净化系统的冷却水供应状态的图。
【具体实施方式】
[0034]在下文中,将参考所附附图描述根据本发明的实施方案的车辆控制系统及其操作方法。在所附附图中概念性地显示元件以描述本发明的概念,并且省略在元件之中已知元件的描述。
[0035]图1显示了根据本发明的实施方案的用于防止配给模块热损伤的操作流程。下面将描述在其中尿素被用作还原剂的情况。
[0036]如图1所示,通过当在S30中所需要的冷却水冷却量 > 发动机冷却水的冷却量时确定所需要的SlO的冷却水冷却量并确定S20的发动机冷却水的冷却量,并且通过如在S50中根据确定结果强制停止S40的离合器水泵的操作来实施用于防止配给模块热损伤的逻辑电路。
[0037]同时,图2显示了具有控制器的尿素排放净化系统的方块构造,图1的用于防止配给模块热损伤的逻辑电路应用于该控制器。
[0038]如图2所示,尿素排放净化系统包括前催化剂过滤器3-1和后催化剂过滤器3-2,前催化剂过滤器3-1和后催化剂过滤器3-2配置为顺序地安装在连接至发动机I的排放管路2中,配给模块5配置为设置在后催化剂过滤器3-2的前面以在暴露于沿着排放管路2流动的废气流的状态下喷射尿素,尿素循环管路配置为与尿素存储在其中的尿素箱7连接,以使尿素循环至配给模块5,冷却水循环管路配置为与离合器水泵20连接,离合器水泵20使发动机冷却水循环至发动机I以使待循环的发动机冷却水经由配给模块5循环,并且温度传感器30配置为检测沿着废气管路2流动的废气的温度,并且将废气传送至发动机控制单元10。
[0039]前催化剂过滤器3-1由柴油机氧化催化剂(DOC)和柴油机颗粒过滤器(DPF)组成并且后催化剂过滤器3-2由选择性催化剂还原(SCR)组成。
[0040]后催化剂过滤器3-2设置在前催化剂过滤器3-1的后面,配给模块5设置在前催化剂过滤器3-1和后催化剂过滤器3-2之间而靠近后催化剂过滤器3-2,并且温度传感器30设置在前催化剂过滤器3-1和后催化剂过滤器3-2之间而靠近前催化剂过滤器3-1。
[0041]配给模块5进一步包括配置为喷射尿素的喷射器,配置为泵送尿素的泵,以及配置为检测尿素温度的尿素温度传感器。
[0042]E⑶10接收包括发动机RPM、发动机负荷、冷却剂温度的各种信号。
[0043]离合器水泵20通过控制发动机冷却水的流量的ECUlO而打开/关闭,以提高燃料效率。
[0044]在配给模块5中,尿素循环管路和冷却水循环管路彼此分开,使得通过尿素循环管路的尿素流和通过冷却水循环管路的发动机冷却水流不与彼此混合。
[0045]尿素循环管路由尿素冷却管路7-1和尿素回流管路7-2组成,在尿素箱7中尿素冷却管路7-1连接至配给模块5,而在配给模块5中尿素回流管路7-2连接至尿素箱7。
[0046]冷却水循环管路由冷却水冷却管路20-1和冷却水回流管路20-2组成,在离合器水泵20中冷却水冷却管路20-1连接至配给模块5,而在配给模块5中冷却水回流管路20-2连接至发动机I。
[0047]参考回图1,SlO为计算所需要的配给模块5的冷却水冷却量的过程。为此目的,用于防止配给模块热损伤的逻辑电路应用配给模块5的温度预测值。
[0048]在图3中显示了计算所需要的配给模块5的冷却水冷却量的过程。如图3所示,所需要的冷却水冷却量的计算通过配给模块5的温度来确定,其中产生了尿素冷却量Q2+冷却水冷却量Q3与排放总热量Ql的平衡。
[0049]排放总热量Ql如下定义:排放气总量Ql=排放比热X排放流量X废气温度。此处,排放比热为柴油机废气比热并且排放流量通过发动机RPM速度a-2和加速踏板冲程踏板a-3来确定,并且废气温度通过DFT回流温度TEMP a-1来确定,DFT回流温度TEMP a-1由在前催化剂过滤器3-1后面的温度传感器30进行检测。根据本发明的实施方案,配给模块5的忍耐限制温度被定义为120°C。
[0050]尿素冷却量Q2如下定义:尿素冷却量Q2=尿素比热X尿素流量X尿素温度。此处,尿素比热为物理值,尿素流量通过配给所需要的流量b-2来确定,并且尿素温度通过尿素温度传感器TEMP b-Ι来确定。
[0051]此外,S20为计算发动机冷却水冷却量的过程并且在图4中显示其执行过程。如图4所示,发动机冷却水冷却量如下:发动机冷却水冷却量=冷却水比热X冷却水的流量X冷却水温度。此处,冷却水比热为防冻液的比热的50%,冷却水的流量通过发动机RPM速度c-2来确定,并且冷却水温度通过DFT回流温度TEMP c-Ι来确定,DFT回流温度TEMPc-1由在前催化剂过滤器3-1后面的温度传感器30进行检测。
[0052]此外,发动机冷却水冷却量的计算采用离合器水泵20的离合器开/关信号c-3。
[0053]同时,参考回图1,S30为确定是否需要防止配给模块5热损伤过程的过程,其基于所需要的冷却水冷却量 > 发动机冷却水冷却量的条件进行确定。
[0054]因此,如果在S30中确定了所需要的冷却水冷却量 > 发动机冷却水冷却量的条件没有得到满足,则过程进行至S30-1,以将离合器水泵20的操作状态保持原样。这意味着配给模块5的当前状态针对热损伤的风险是安全的,并因此离合器水泵20的打开/关闭不受E⑶10的限制以提高燃料效率。
[0055]另一方面,如果在S30中确定了所需要的冷却水冷却量 > 发动机冷却水冷却量的条件得到满足,则过程进行至S40以检查离合器水泵20是否被操作。如上所述,通过检查离合器水泵20是否被操作确定了配给模块5的当前状态处于热损伤的风险中。
[0056]然而,如果通过S40的检查确定了离合器水泵20没有被打开,则过程进行至S40-1以打开车上诊断(0BD)。如此,打开OBD以使得驾驶员能够认识到离合器水泵20的操作会增加配给模块5的热损伤的风险。即是说,由于发动机冷却水的流量的缺乏,OBD被激活以防止包括前催化剂过滤器3-1和后催化剂过滤器3-2的排放净化系统和发动机I严重地受到影响。
[0057]另一方面,如果通过在S40中的检查确定了离合器水泵20被打开,则过程进行至S50,以将离合器水泵20的打开状态强制转换为关闭状态。
[0058]同样地,在图5中显示了在其中离合器水泵20被强制转换为关闭状态的状态。
[0059]如图5所示,离合器水泵20保持在关闭状态,使得充足流量的发动机冷却水从离合器水泵20流入连接至配给模块5的冷却水冷却管路20-1。
[0060]在这种情况下,在冷却水冷却管路20-1中流动的发动机冷却水流动的流量相对于离合器水泵20的打开的50%更多,使得可以完全解决取决于在离合器水泵20打开时冷却水的流量的缺乏的配给模块5热损伤的风险。
[0061]接下来,引入配给模块5中的发动机冷却水进行从冷却水回流管路20-2到发动机I的回流循环。
[0062]在这种情况下,冷却性能由于从尿素箱7经由尿素冷却管路7-1和尿素回流管路7-2循环至配给模块5的尿素而得以持续地保持。
[0063]如上所述,根据本发明的实施
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