CN108691623B - 对尾气后处理系统分段建压的方法 - Google Patents
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Abstract
一种对尾气后处理系统分段建压的方法,其至少包括如下步骤:S0:判断发动机是否已经启动的步骤,如果发动机已经启动,则执行步骤S1;S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以第二泵速运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
Description
技术领域
本发明涉及一种对尾气后处理系统分段建压的方法,属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术
内燃机尤其是柴油发动机的排气中含有大量的氮氧化物及颗粒物,对大气造成极大的污染。当今雾霾频发及能见度降低,环境质量越来越差与此有密不可分的关系,极大地影响人类的身体健康。净化排放已刻不容缓,各国都有具体的环保法规对此进行规范。随着国家对环境重视程度的提高,已相继颁发了各种法规以规范对内燃机的尾气处理。
现有尾气后处理系统的建压策略通产只依赖标定后的某一数值,这种方法有很大的局限性,如管路长度、尿素泵性能、尿素喷嘴的喷射孔径及回流孔径均对建压有很大的影响,甚至直接关系到建压能否成功。例如,某一批次的尿素泵,有些泵能够在较低转速下就能达到系统压力阈值,而有些泵则需要更高的转速。如果采用标定后的某一数值,如果该数值设定得比较低,则需要高转速的那些泵则往往建压失败;如果该数值设定得比较高,原本只需要低转速就能建压的那些泵在如此高的转速下会产生较大的压力,从而对系统管路产生冲击。
因此,亟需提供一种新的建压方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备智能建压功能的方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种对尾气后处理系统分段建压的方法,所述尾气后处理系统包括泵组件以及喷嘴组件,所述方法至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速(PDC1)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第一泵速(PDC1)的第二泵速(PDC2)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,执行步骤S1或S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S2之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S30:第三阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第二泵速(PDC2)的第三泵速(PDC3)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S30之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S40:第四阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第三泵速(PDC3)的第四泵速(PDC4)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S40之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S50:第五阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第四泵速(PDC4)的第五泵速(PDC5)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S50之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S60:第六阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第五泵速(PDC5)的第六泵速(PDC6)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述方法还包括检测所述喷嘴组件数量的步骤,所述喷嘴组件至少采用尿素回流冷却,其中:
如果检测失败或者检测到喷嘴组件为一个或者两个,则执行步骤S1;
如果检测到喷嘴组件为三个、四个或者五个,则执行步骤S2;
如果检测到喷嘴组件为六个或者七个,则执行步骤S30;
如果检测到喷嘴组件为八个或者八个以上,则执行步骤S40。
作为本发明进一步改进的技术方案,在得出首次建压失败之前,所述步骤Sn中还包括判断是否超过建压最大时间的步骤,其中如果是,首次建压失败;如果否,则执行检测所述喷嘴组件数量的步骤。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S50中,驱动所述喷嘴组件第一占空比(IDC1)打开;如果建压成功,立即关闭所述喷嘴组件。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S60中,驱动所述喷嘴组件以第二占空比(IDC2)打开,所述第二占空比(IDC2)大于所述第一占空比(IDC1);如果建压成功,立即关闭所述喷嘴组件。
作为本发明进一步改进的技术方案,在步骤S3中,断电存储压力超过所述阈值的泵速值(PDC)。
作为本发明进一步改进的技术方案,步骤S2中,在第二阶段建压之前,所述方法还包括打开所述喷嘴组件的步骤。
作为本发明进一步改进的技术方案,步骤S1的建压时间为T1,步骤S2的建压时间为T2,步骤S30的建压时间为T3;
所述步骤Sn中还包括判断是否超过建压最大时间的步骤,其中如果是,首次建压失败;如果否,则判断建压时间与T1、T2、T3的关系,其中:
如果建压时间不大于T1,则执行步骤S1;
如果建压时间大于T1但不大于T2,则执行步骤S2;
如果建压时间大于T2,则执行步骤S30。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述尾气后处理系统包括一种泵与喷嘴的集成装置,所述集成装置包括壳体,所述泵组件至少部分安装于所述壳体内,所述喷嘴组件与所述泵组件相配合,其中所述壳体包括位于所述泵组件的上游且与所述泵组件连通的入口通道以及位于所述泵组件的下游且与所述泵组件连通的出口通道,所述出口通道与所述喷嘴组件连通;所述泵组件包括用以驱动泵的电机线圈、与所述电机线圈相互作用的磁性体以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件,其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮,所述第二齿轮组件包括第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合,所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽,所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔,所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔;所述喷嘴组件包括用以驱动所述喷嘴的喷嘴线圈。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述集成装置还包括至少部分围绕在所述壳体外的隔热罩。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述集成装置还设有对所述泵组件以及所述喷嘴组件分别进行独立控制的控制器,所述控制器包括电路板,所述电机线圈与所述喷嘴线圈均连接到所述电路板上。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述集成装置包括连接在所述出口通道与所述入口通道之间的溢流元件。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述尾气后处理系统包括一种泵与喷嘴的集成装置,所述集成装置包括所述泵组件以及所述喷嘴组件;所述泵组件包括电机机壳总成、至少部分位于所述电机机壳总成内的磁力罩组件以及与所述电机机壳总成相配合的泵壳体总成;所述电机机壳总成包括电磁屏蔽罩以及至少部分位于所述电磁屏蔽罩内的电机线圈;所述磁力罩组件包括至少部分插入所述电机线圈中的金属罩以及收容于所述金属罩内的转子;所述泵壳体总成包括位于所述泵的上游且与所述泵连通的入口通道以及位于所述泵的下游且与所述泵连通的出口通道,所述出口通道与所述喷嘴组件相连通;所述泵壳体总成还包括相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件,其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及第一齿轮,所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合,所述转子固定在所述第一齿轮轴上;所述泵壳体总成设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽,所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔,所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔;所述喷嘴组件包括用以驱动所述喷嘴的喷嘴线圈。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述集成装置还包括至少部分围绕在所述泵组件以及喷嘴组件外的隔热罩;所述电机机壳总成包括对所述泵组件以及所述喷嘴组件分别进行独立控制的控制器,所述控制器包括电路板,所述电机线圈与所述喷嘴线圈均连接到所述电路板上。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述金属罩内还设有位于所述转子的上方的抗冻体,所述抗冻体能够被压缩以吸收因尿素结冰所产生的膨胀体积。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述泵组件还包括收容在所述金属罩内且位于所述转子下方的弹性体,所述弹性体能够被压缩以吸收因尿素结冰所产生的膨胀体积。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述泵壳体总成还设有位于所述进液腔中的第一抗冻棒以及位于所述出液腔中的第二抗冻棒,所述第一抗冻棒与所述第二抗冻棒均能够在尿素结冰时被压缩。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述喷嘴总成包括与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、至少部分收容所述磁性部的第一套筒、位于所述磁性部下方的阀针部、至少部分收容所述阀针部的第二套筒、作用在所述磁性部与所述阀针部之间的弹簧、与所述阀针部配合的阀座以及与所述阀座分开制作并贴靠在所述阀座上的旋流片,所述旋流片设有若干旋流槽。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述喷嘴线圈位于所述磁性部的外围,所述阀针部设有阀针,所述第一套筒与所述第二套筒相固定以形成围绕在所述阀针部的外围的空间,所述阀针设有与所述空间相连通的通孔,所述第二套筒设有连通所述空间与所述旋流槽的连通槽,所述阀座设有与所述阀针相配合的喷射孔。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述电机机壳总成设有注塑成型的接插件,所述接插件与所述电路板电性连接,所述电路板安装有若干电子元器件,所述电机机壳总成还包括覆盖在所述电子元器件表面的散热垫。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述磁力罩组件包括位于所述金属罩下方的板片部,所述板片部通过若干螺钉被固定在所述泵壳体总成上。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述泵壳体总成包括第一壳体,所述第一壳体包括第一上表面、第一下表面以及第一侧面,其中所述第一上表面设有第一环形槽、被所述第一环形槽包围的第一岛部以及收容在所述第一环形槽中的第一密封圈,所述板片部向下抵压所述第一密封圈;所述第一岛部设有贯穿所述第一下表面的第一定位孔以及贯穿所述第一下表面的第二定位孔,所述泵组件包括收容在所述第一定位孔中的第一轴套以及收容在所述第二定位孔中的第二轴套,其中所述第一齿轮轴插入所述第一轴套中,所述第二齿轮轴插入所述第二轴套中。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述第一岛部还包括贯穿所述第一上表面且与所述第二定位孔连通的第一导流槽以及贯穿所述第一上表面且与出液腔连通的第一出口孔;所述第一上表面还设有位于所述第一岛部的旁侧且用以收容传感器的传感器收容孔,所述集成装置包括传感器用以检测温度和压力;所述第一壳体还设有与所述传感器收容孔相连通的第二出口孔。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述第一壳体设有溢流元件收容槽,所述集成装置设有安装于所述溢流元件收容槽内的溢流元件;当所述出口通道的压力高于设定值时,所述溢流元件打开以将部分尿素溶液返回到所述入口通道内。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述泵壳体总成包括位于所述第一壳体的下方且与所述第一壳体连接的第二壳体,所述第二壳体包括第二上表面以及第二下表面,所述齿轮槽贯穿所述第二上表面与第二下表面。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述泵壳体总成包括位于所述第二壳体的下方且与所述第二壳体连接的第三壳体,所述第三壳体包括本体部以及自所述本体部向下延伸的凸起部,其中所述本体部设有第三上表面,所述第三上表面设有第三环形槽以及被所述第三环形槽包围的第三岛部。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述喷嘴组件包括喷嘴总成以及套接在所述喷嘴总成的外部的水冷底座,所述水冷底座设有安装槽、第一冷却通道、与所述第一冷却通道间隔设置的第二冷却通道以及密封在所述安装槽的外围的端盖,所述喷嘴总成在所述端盖与所述第二套筒之间形成了连通所述第一冷却通道与所述第二冷却通道的环形冷却槽,所述第一冷却通道与入口接头连接用以供发动机冷却液注入,所述第二冷却通道与出口接头连接用以供发动机冷却液流出。
本发明针对现有的尾气后处理系统频繁出现建压失败的问题,通过对建压失败影响因素的分析及大量实验,做出智能建压策略。而此智能建压策略则不受管路长度、尿素泵性能、尿素喷嘴的喷射孔径及回流孔径等这些因素的影响,极大地提高了建压成功率。而且,在系统状态由建压切换为喷射状态时,压力过渡平稳,确保了喷射压力稳定,提高了喷射精度。
附图说明
图1是本发明的尾气后处理系统应用在处理发动机尾气时的原理图。
图2是图1中集成装置的原理图。
图3是本发明的集成装置在一种实施方式中的立体示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明集成装置的部分立体分解图,其中泵组件与喷嘴组件分离开来。
图6是本发明集成装置的部分立体分解图,其中电机机壳总成被分离出来。
图7是图6中电机机壳总成的立体示意图。
图8是图6中电机机壳总成的部分立体分解图。
图9是图8进一步的立体分解图,其中电机线圈被分离出来。
图10是去除图6中电机机壳总成后进一步的立体分解图。
图11是图10进一步的立体分解图。
图12是图11进一步的立体分解图。
图13是图12进一步的立体分解图,其中泵壳体总成、喷嘴总成、端盖等被分离出来。
图14是图13中泵壳体总成的部分立体分解图。
图15是图14中第一壳体以及其上元件的立体分解图。
图16是图15于另一角度的立体分解图。
图17是图15中第一壳体的立体图。
图18是图17于另一角度的立体图。
图19是图18的俯视图。
图20是图17的俯视图。
图21是沿图20中C-C线的剖面示意图。
图22是沿图20中D-D线的剖面示意图。
图23是沿图20中E-E线的剖面示意图。
图24是沿图20中F-F线的剖面示意图。
图25是去除图14中第一壳体后的立体示意图。
图26是图25的部分立体分解图。
图27是图25的俯视图。
图28是图25进一步的立体分解图。
图29是图13中喷嘴总成的立体图。
图30是沿图29中G-G线的剖面示意图。
图31是图29的立体分解图。
图32是图31进一步的立体分解图。
图33是沿图4中A-A线的剖面示意图。
图34是沿图4中B-B线的剖面示意图。
图35是沿图33中H-H线的剖面示意图。
图36是本发明集成装置的立体分解图。
图37是本发明对尾气后处理系统分段建压的方法在第一实施方式中的流程示意图。
图38是本发明对尾气后处理系统分段建压的方法在第二实施方式中的流程示意图。
具体实施方式
请参图1所示,本发明揭示了一种尾气后处理系统100,能够应用于处理发动机10的尾气,降低有害物质的排放以满足排放法规的要求。所述尾气后处理系统100包括尾气后处理的喷射系统200以及尾气后处理的封装系统300,其中所述喷射系统200包括用以从尿素箱201中泵送尿素溶液(参箭头X所示)以及向所述发动机10的进气或者排气(例如向排气管106或者封装系统300内)中喷射尿素溶液的集成装置1;所述封装系统300包括位于所述集成装置1下游的混合器301以及位于所述混合器301下游的载体302。当然,在某些实施方式中也可以不设置混合器,或者设置两个或者两个以上的混合器。所述载体302可以例如是选择性催化还原(SCR)等。
所述发动机10具有发动机冷却液循环回路。请参图1所示,在本发明图示的实施方式中,所述发动机冷却液循环回路包括第一循环回路101(参粗箭头Y所示)以及第二循环回路102(参细箭头Z所示),其中所述第一循环回路101用以冷却所述集成装置1,以降低其被高温的发动机排气烧坏的风险;所述第二循环回路102用以加热所述尿素箱201,以实现加热解冻功能。可以理解的是,在第一循环回路101中,所述集成装置1设有供发动机冷却液流入的入口接头103以及供发动机冷却液流出的出口接头104;在第二循环回路102中,其设有控制阀105,以在适宜的条件下打开或者关闭所述控制阀105,实现对第二循环回路102的控制。所述尿素箱201中设有连接在所述第二循环回路102中的加热棒202,以利用发动机冷却液的温度对尿素溶液进行加热解冻。
以下就本发明的集成装置1进行详细描述。
请参图2所示,从原理上看,本发明的集成装置1集成了尿素泵11与尿素喷嘴12的功能。所述尿素泵11包括但不限于齿轮泵、膜片泵、柱塞泵或者叶片泵等。应该理解的是,在此使用的术语“集成”指的是尿素泵11与尿素喷嘴12可以作为单一装置被安装在进气管或者排气管上;或者尿素泵11与尿素喷嘴12相互靠近并通过较短的连接管道进行连接,在整体上可以被视为一个装置。
另外,本发明的尾气后处理系统100还设有控制器13。所述控制器13能够对尿素泵11以及尿素喷嘴12进行独立控制。可以理解,所述控制器13可以与所述集成装置1集成在一起或者与所述集成装置1分开设置。请参图2所示,在本发明图示的实施方式中,所述控制器13集成在所述集成装置1内,以实现零件的高度集成化,提高客户端的安装便利性。
所述集成装置1设有用以容纳所述尿素泵11与所述尿素喷嘴12的壳体14。图2所示的实施方式仅是对壳体14的粗略显示。例如,在一种实施方式中,所述壳体14由尿素泵11以及尿素喷嘴12共享;在另一种实施方式中,所述壳体14被区分为与尿素泵11相配合的第一壳体以及与尿素喷嘴12相配合的第二壳体,第一壳体与第二壳体装配在一起,以形成一个整体。当然,在其他的实施方式中,所述壳体14也可以被分成若干个以与尿素泵11及/或尿素喷嘴12相配合。所述壳体14设有连接在所述尿素箱201与所述尿素泵11之间的入口通道15以及连接在所述尿素泵11与所述尿素喷嘴12之间的出口通道16。需要说明的是,这里使用的术语“入口通道15”中的“入口”与“出口通道16”中的“出口”是以尿素泵11作为参照,即尿素泵11的上游为入口,尿素泵11的下游为出口。所述出口通道16与所述尿素喷嘴12连通,以向所述尿素喷嘴12泵送尿素溶液。可以理解的是,所述入口通道15位于尿素泵11的上游,为低压通道;所述出口通道16位于尿素泵11的下游,为高压通道。
另外,所述集成装置1设有用以检测温度的温度传感器。所述温度传感器可以被设置为与所述入口通道15及/或所述出口通道16连通;或者所述温度传感器可以被设置为安装在所述集成装置1的任意位置。所述温度传感器检测到的信号传递给控制器13,控制器13基于该输入信号以及其他信号所设计的控制算法能够提高尿素喷嘴12的喷射精度。所述集成装置1还设有用以检测压力的压力传感器,所述压力传感器与所述出口通道16连通,以检测尿素泵11出口的高压通道中的压力。由于本发明的集成设计,内部通道的距离比较短,因此可以认为所述压力传感器的位置比较靠近所述尿素喷嘴12。这种设计的优点在于压力传感器所测得的压力比较接近尿素喷嘴12中的压力,提高了数据的精确性,进而提高了尿素喷嘴12的喷射精度。在本发明的一种实施方式中,所述温度传感器与所述压力传感器为两个元件;在本发明图示的实施方式中,所述温度传感器与所述压力传感器为一个元件(即传感器174,容后详述),但是同时具有检测温度与压力的功能。
请参图2所示,所述集成装置1还设有连接在所述出口通道16与所述入口通道15之间的溢流元件173。所述溢流元件173包括但不限于溢流阀、安全阀或者电控阀等。所述溢流元件173的功能是当高压通道中的压力高于设定值时,将所述溢流元件173打开,将位于高压通道中的尿素溶液释放到低压通道中或者直接返回到所述尿素箱201中,以实现压力调节。
为了驱动尿素泵11,所述尿素泵11设有与所述控制器13进行通讯的电机线圈111。为了驱动尿素喷嘴12,所述尿素喷嘴12设有与所述控制器13进行通讯的喷嘴线圈121。
所述控制器13与所述温度传感器以及所述压力传感器进行通讯,以将温度信号以及压力信号传送给所述控制器13。当然,为了能够实现精确控制,所述控制器13还可以接收其他信号,例如来自CAN总线的、与发动机运行参数有关的信号。另外,所述控制器13还可以获得所述尿素泵11的转速,当然,转速信号的采集可以通过相应的转速传感器175(硬件)或者通过控制算法(软件)来实现。所述控制器13分别对所述尿素泵11以及所述尿素喷嘴12进行独立控制。这种控制的优点在于能够降低尿素泵11的动作对尿素喷嘴12的影响,以实现比较高的控制精度。
另外,在某些工况下,由于发动机的排气具有较高的温度,而尿素喷嘴12一般情况下又是安装在排气管上的,因此需要对所述尿素喷嘴12进行冷却及/或隔热。所述集成装置1为此还设有冷却组件,所述冷却组件通过冷却介质对所述尿素喷嘴12进行冷却。所述冷却介质包括但不限于空气、及/或发动机冷却液、及/或润滑油、及/或尿素等。请参图2所示,本发明图示的实施方式采用水冷,即采用发动机冷却液对尿素喷嘴12进行冷却。壳体14内设有用以供发动机冷却液流通的冷却通道141。请参图1所示,在本发明图示的实施方式中,所述集成装置1还设有安装在所述排气管106上的安装座107以及与所述安装座107固定在一起的隔热罩109。在本发明图示的实施方式中,所述安装座107安装在所述排气管106上;当然,可以理解,在其他实施方式中,所述安装座107也可以直接安装在封装系统300上。
请参图2所示,所述集成装置1的主要工作原理如下:
控制器13驱动尿素泵11运转,位于尿素箱201中尿素溶液通过入口通道15被吸入尿素泵11,经过加压之后,再通过出口通道16输送至尿素喷嘴12。其中,控制器13采集及/或计算需要的信号,例如温度、压力、泵转速等。当达到喷射条件时,控制器13发出控制信号给尿素喷嘴12,例如给喷嘴线圈121通电,通过控制阀针的运动来实现尿素喷射。控制器13发出控制信号给尿素泵11以控制其转速,从而稳定系统的压力。在本发明图示的实施方式中,所述控制器13分别对所述尿素泵11以及所述尿素喷嘴12进行独立控制。
请参图3至图36所示,从结构上看,本发明图示的实施方式中,所述集成装置1包括泵组件18以及喷嘴组件19。请参图5所示,所述喷嘴组件19至少部分插入到所述泵组件18中,并焊接固定到一起。
请参图3至图5所示,在本发明图示的实施方式中,所述泵组件18包括电机机壳总成181、至少部分位于所述电机机壳总成181内的磁力罩组件6以及与所述电机机壳总成181相配合的泵壳体总成182。
请参图7至图10所示,所述电机机壳总成181包括电磁屏蔽罩183、至少部分位于所述电磁屏蔽罩183内的电机线圈111以及控制器13。在本发明图示的实施方式中,所述电磁屏蔽罩183是由金属材料制成以降低外界因素对内部电子元器件等的干扰,同时也能降低内部电子元器件对外部其他电子设备的影响。所述电机机壳总成181还包括注塑成型在外围的罩壳2。所述罩壳2包括用以遮盖所述控制器13以及至少部分泵组件18的罩壳腔体21、与所述罩壳腔体21连通的通孔22以及固定在所述通孔22中的防水透气盖24。所述电机线圈111与控制器13电性连接。在本发明图示的实施方式中,所述控制器13包括其上布置有若干电子元器件的电路板131。电子元器件在工作时会发热,导致其周围的空气膨胀,本发明通过设置防水透气盖24很好地解决了因空气膨胀而压坏芯片及/或电子元器件的问题,同时也能起到防水的功效。另外,所述防水透气盖24能够改善控制器13所处的环境,使其能够满足工作条件。
在本发明图示的实施方式中,所述电路板131呈环状,其设有位于中部的中心孔135。所述罩壳2上注塑成型有与所述电路板131连接的接插件132。另外,所述电机机壳总成181还包括覆盖在所述电子元器件表面的散热垫130。如此设置,通过散热垫130能够把电子元器件的温度均匀化,从而避免因局部过热而烧坏电子元器件。
所述磁力罩组件6包括至少部分插入所述电机线圈111中的金属罩62、位于所述金属罩62下方的板片部61以及收容于所述金属罩62内的转子72等。其中所述金属罩62向上突出于所述板片部61。所述金属罩62向上穿过所述电路板131的中心孔135,并至少部分插入电机线圈111中。请参图10所示,所述板片部61通过若干螺钉133拧紧在泵壳体总成182上,以对所述磁力罩组件6进行固定。另外,请参图33及图34所示,所述金属罩62内还设有位于所述转子72的上方的抗冻体70,所述抗冻体70能够在尿素结冰时被压缩,吸收膨胀体积,从而避免被冻坏。在本发明图示的实施方式中,所述抗冻体70被安装在一个套筒中,套筒再与金属罩62的顶部进行滚压,从而进行固定。所述泵组件18还包括收容在所述金属罩62内且位于所述转子72下方的弹性体71,所述弹性体71也能够被压缩以吸收因尿素结冰所产生的膨胀体积。请参图34所示,所述电机线圈111套接在所述金属罩62的外围。
所述泵壳体总成182包括上下依次堆叠在一起的第一壳体3、第二壳体4以及第三壳体5。在本发明图示的实施方式中,所述第一壳体3、第二壳体4以及第三壳体5均由金属材料制成。所述壳体14包括所述第一壳体3、第二壳体4以及第三壳体5。
在本发明图示的实施方式中,所述尿素泵11为齿轮泵,其包括所述电机线圈111、所述金属罩62、位于所述金属罩62内的弹性体71与转子72、位于所述金属罩62下方的第一密封圈73、以及相互啮合的第一齿轮组件74与第二齿轮组件75等。由于齿轮泵能够建立比较大的工作压力,因此有利于提高尿素喷嘴12的流量。另外,齿轮泵还能够反转,利于抽空残留的尿素溶液,降低尿素结晶的风险。
请参图14至图28所示,在本发明图示的实施方式中,所述第一壳体3、第二壳体4以及第三壳体5是机加工件,并通过螺栓66固定在一起。所述第一壳体3设有位于侧面的卡槽34以及卡持在所述卡槽34中的O形密封圈35。在本发明图示的实施方式中,所述第一壳体3与电机机壳总成181通过滚压或者焊接的方式固定在一起,并通过O形密封圈35进行活塞密封。
所述第一壳体3包括第一上表面31、第一下表面32以及第一侧面33,其中所述第一上表面31设有第一环形槽311以及被所述第一环形槽311包围的第一岛部312。所述第一环形槽311用以收容所述第一密封圈73。所述板片部61向下压住所述第一密封圈73以实现密封。所述第一下表面32设有第二环形槽325以及被所述第二环形槽325包围的第二岛部326。所述第二环形槽325用以收容第二密封圈731(如图16所示)。
所述第一岛部312设有贯穿所述第一下表面32的第一定位孔3121、贯穿所述第一下表面32的第二定位孔3122、贯穿所述第一上表面31且与所述出口通道16连通的第一出口孔3123、以及贯穿所述第一上表面31且与所述第二定位孔3122连通的第一导流槽3124。所述尿素泵11设有收容在所述第一定位孔3121内的第一轴套76以及收容在所述第二定位孔3122内的第二轴套77。所述第一壳体3还包括供螺栓66穿过的若干第一组装孔318,所述第一组装孔318贯穿所述第一上表面31与所述第一下表面32。所述第一上表面31还设有位于所述第一岛部312旁侧且用以收容传感器174的传感器收容孔313,所述传感器174同时具有检测温度与压力的功能。所述第一壳体3还设有连通所述出口通道16与所述传感器收容孔313的第二出口孔3125。
另外,请参图24所示,所述第一壳体3设有贯穿所述第一侧面33以与尿素接头331连接的进液通道332。请参图15、图16及图34所示,所述尿素接头331包括靠近外侧的过滤网3311以及靠近内侧的抗冻元件3312,其中所述过滤网3311能够对尿素溶液中的杂质进行过滤,所述抗冻元件3312能够在尿素结冰时吸收膨胀体积,从而降低被冻坏的风险。所述第一壳体3设有贯穿所述第一下表面32且与所述进液通道332连通的连接孔3127。第一出口孔3123与连接孔3127均垂直于进液通道332。所述第一定位孔3121、第二定位孔3122、连接孔3127均向下贯穿第二岛部326。所述第一下表面32设有连通所述第一定位孔3121与所述第二定位孔3122的第一泄荷槽321,以确保压力平衡。所述第一泄荷槽321位于第二岛部326上。另外,所述第一壳体3还设有向下贯穿所述第一下表面32的收容腔322,用以收容至少部分的所述喷嘴组件19。请参图21及图22所示,所述收容腔322与所述传感器收容孔313连通。同时,所述收容腔322也与第二出口孔3125连通。在本发明图示的实施方式中,第二出口孔3125在所述第一壳体3的内部是倾斜的。
另外,请参图14至图16、图22以及图24所示,所述第一壳体3还设有与进液通道332以及收容腔322连通的溢流元件收容槽319。所述溢流元件收容槽319向外贯穿第一侧面33,以收容所述溢流元件173。所述溢流元件173在本发明图示的实施方式中为安全阀,其目的是通过泄压的方式以确保所述集成装置1中高压通道中的压力处于安全值范围内。为了固定所述溢流元件173,所述第一壳体3设有固定所述溢流元件173的塞子5122。
请参图1所示,所述尿素接头331通过尿素连接管333与所述尿素箱201连通。为了更好的实现加热解冻功能,所述尾气后处理系统100还可以设有对所述尿素连接管333进行加热的加热装置334。请参图24所示,在本发明图示的实施方式中,所述进液通道332水平延伸入所述第一壳体3的内部。当然,在其他实施方式中,所述进液通道332也可以呈一定的角度。
请参图25至图27所示,所述第一齿轮组件74包括第一齿轮轴741以及固定在第一齿轮轴741上的第一齿轮742;所述第二齿轮组件75包括第二齿轮轴751以及固定在第二齿轮轴751上的第二齿轮752,所述第一齿轮742与所述第二齿轮752相互啮合。请参图25至图27所示,在本发明图示的实施方式中,所述第一齿轮742与所述第二齿轮752外啮合。另外,所述第一齿轮轴741为主动轴,所述第二齿轮轴751为从动轴,所述第一齿轮轴741高于所述第二齿轮轴751。所述第一齿轮轴741的上端穿过所述第一轴套76并与转子72进行固定。所述第二齿轮轴751的上端定位在所述第二轴套77中。当给电机线圈111通电时,其与磁性体72产生相互作用,电磁力会驱动第一齿轮轴741旋转,并由此带动第一齿轮742以及第二齿轮752旋转。
请参图25至图28所示,所述第二壳体4位于所述第一壳体3的下方且与第一壳体3相连接。另外,为了更好的定位,所述第一壳体3与所述第二壳体4之间还设有若干定位销328。所述第二壳体4包括第二上表面41、第二下表面42以及贯穿所述第二上表面41与第二下表面42且用以收容所述第一齿轮742以及第二齿轮752的齿轮槽43。所述齿轮槽43的一侧设有与入口通道15连通的进液腔431,所述齿轮槽43的另一侧设有与所述出口通道16连通的出液腔432。具体地,进液腔431与连接孔3127连通,出液腔432的上端与第一出口孔3123连通。另外,为了提高产品的抗冻性能,所述第二壳体4还设有位于所述进液腔431中的第一抗冻棒441以及位于所述出液腔432中的第二抗冻棒442,所述第一抗冻棒441与所述第二抗冻棒442均能够在尿素结冰时被压缩。
另外,第二壳体4还设有供至少部分所述喷嘴组件19穿过的容纳孔411。所述喷嘴组件19向上部分凸出所述第二上表面41并收容在所述收容腔322中。如此设置,高压的尿素溶液能够被输送到尿素喷嘴12。所述第二壳体4还包括与所述第一组装孔318对齐的若干第二组装孔418。
请参图28所示,所述第三壳体5位于所述第二壳体4的下方且与第二壳体4相连接。所述第三壳体5包括本体部51、自本体部51向下延伸的凸起部52以及自所述本体部51向外延伸的法兰53,其中所述法兰53设有与所述第二组装孔418对齐的若干第三组装孔531,用以供螺栓66穿过。所述本体部51设有第三上表面511,所述第三上表面511设有第三环形槽512以及被所述第三环形槽512包围的第三岛部513。所述第三环形槽512用以收容第三密封圈732(如图33所示)。第三岛部513设有贯穿第三上表面511的第三定位孔5111以及贯穿第三上表面511的第四定位孔5112。所述第三壳体5设有收容于所述第三定位孔5111中的第三轴套78以及收容于所述第四定位孔5112内的第四轴套79。所述第一齿轮轴741的下端定位在第三轴套78中,所述第二齿轮轴751的下端定位在所述第四轴套79中。
另外,所述第三岛部513还设有位于所述第三上表面511的第二导流槽5114以及第三导流槽5115,其中所述第二导流槽5114与第三定位孔5111连通,第三导流槽5115与第四定位孔5112连通。所述第二导流槽5114与第三导流槽5115在第三壳体5的内部是倾斜设置的。在竖直方向上,所述第二导流槽5114与所述第三导流槽5115均与所述出液腔432相连通,如此设置,以确保尿素溶液能够进入第三定位孔5111以及第四定位孔5112中以对第三轴套78以及第四轴套79进行润滑。
工作时,尿素溶液自所述尿素连接管333进入进液通道332,并通过连接孔3127进入进液腔431中;经过齿轮泵的加压之后,一部分高压的尿素溶液向上穿过第一出口孔3123并进入到金属罩62中,另一部分高压的尿素溶液向下进入第二导流槽5114以及第三导流槽5115中;位于金属罩62内的尿素溶液的一部分自第一导流槽3124进入第二轴套77中,再通过第一泄荷槽321进入第一轴套76中,以提高齿轮泵转动的平稳性,减小磨损;位于金属罩62内的另一部分尿素溶液自第二出口孔3125进入到收容腔322中以流向喷嘴组件19,同时一部分尿素溶液流向溢流元件173。当压力小于溢流元件173的设定值时,溢流元件173关闭;而当压力大于溢流元件173的设定值时,溢流元件173打开,部分尿素溶液进入进液通道332中,以实现泄压。
可以理解,在本发明图示的实施方式中,入口通道15包括进液通道332、连接孔3127以及进液腔431。因为所述入口通道15位于尿素泵11的上游,所以被称之为低压通道。所述出口通道16包括出液腔432、第一出口孔3123、第二出口孔3125、收容腔322等。因为所述出口通道16位于尿素泵11的下游,所以被称之为高压通道。
请参图29至图36所示,所述喷嘴组件19包括喷嘴总成120以及套接在所述喷嘴总成120的外部的水冷底座190。在本发明图示的实施方式中,所述喷嘴总成120与水冷底座190共同构成了尿素喷嘴12。
请参图29至图32所示,在本发明图示的实施方式中,所述喷嘴总成120包括喷嘴线圈121、与所述喷嘴线圈121相互作用的磁性部81、位于所述磁性部81下方的阀针部82、作用在所述磁性部81与所述阀针部82之间的弹簧83以及与所述阀针部82配合的阀座84(参图30所示)等。其中,所述喷嘴线圈121位于所述磁性部81的外围,所述喷嘴总成120还包括至少部分收容所述磁性部81的第一套筒811以及至少部分收容所述阀针部82的第二套筒812。另外,所述喷嘴总成120还包括套接在所述喷嘴线圈121外围的套筒部122。所述弹簧83安装在所述磁性部81与所述阀针部82内。所述阀针部82设有锥形部821以及自所述锥形部821向下延伸的阀针822。
所述第一套筒811与所述第二套筒812固定在一起以形成围绕在所述阀针部82的外围的空间813,所述阀针822设有与所述空间813相连通的通孔814。所述喷嘴总成120还包括与所述阀座84分开制作并贴靠在所述阀座84上的旋流片85,所述旋流片85设有若干旋流槽851。所述第二套筒812设有连通所述空间813与所述旋流槽851的连通槽815。所述阀座84设有与所述阀针822相配合的喷射孔841。
请参图30所示,所述磁性部81的上端套接有第四密封圈816以与所述收容腔322的内壁实现密封。另外,所述喷嘴总成120还包括与所述喷嘴线圈121连接的端子封装部86,所述端子封装部86上套接有第五密封圈817。
所述水冷底座190包括主体部91、向下贯穿所述主体部91的安装槽92以及自所述主体部91向外延伸的安装法兰93。所述安装法兰93设有将所述集成装置1安装到排气管106或者封装系统300上的若干第一安装孔931。所述主体部91设有第四上表面911以及第四侧面912。所述第四上表面911设有收容所述尿素喷嘴12的容纳腔94以及收容凸起部52的凹槽95。
位于水冷底座190内的冷却通道141包括贯穿所述第四侧面912的第一冷却通道913以及与所述第一冷却通道913间隔设置的第二冷却通道914。其中,所述第一冷却通道913与所述入口接头103连通,所述第二冷却通道914与所述出口接头104连通。所述水冷底座190设有密封在安装槽92的外围的端盖96(参图33所示)。在本发明图示的实施方式中,所述端盖96焊接在安装槽92内。如此设置,所述水冷底座190在端盖96与所述第二套筒812之间形成了连通第一冷却通道914与第二冷却通道915的环形冷却槽916。
在本发明图示的实施方式中,所述安装法兰93与主体部91一体机加工形成。当然,在其他实施方式中,所述安装法兰93也可以与所述主体部91分开制作,然后焊接在一起。
相较于现有技术,本发明的集成装置1是一种集成化的设计,可以省去或缩短现有技术中用以连接泵与喷嘴的尿素管,也可以省去现有技术的泵供给单元中各种传感器与线束之间的插接件,也可以无需加热解冻装置,因此可靠性较高。本发明的集成装置1结构紧凑,体积小,便于各种车型的安装。另外,本发明的集成装置1中内部流体介质通道较短,压降小,泵与喷嘴之间的死容积小,效率较高。传感器174离喷嘴近,喷射压力精度高。另外,通过分别对泵以及喷嘴进行独立控制,避免了喷嘴的动作是由泵的动作所驱动,从而提高了控制的精确度。由于喷嘴的喷射精度提高了,从而能够使喷入排气中的尿素的量与氮氧化合物达到合适的比例,降低了因过多喷射尿素而产生的结晶风险。本发明的集成装置1可以采用水冷,使残留在集成装置1中的尿素温度达不到结晶点,不易产生结晶。
请参图37至图38所示,本发明涉及一种对尾气后处理系统100分段建压的方法,其至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件18的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件18以第一泵速PDC1运转,并检测所述泵组件18的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件18以高于所述第一泵速PDC1的第二泵速PDC2运转,并检测所述泵组件18的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件18反抽后,执行步骤S1或步骤S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
请参图37所示,在本发明图示的实施方式中,在步骤S2之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S30:第三阶段建压:驱动所述泵组件18以高于所述第二泵速PDC2的第三泵速PDC3运转,并检测所述泵组件18的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
请参图37所示,在本发明图示的实施方式中,在步骤S30之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S40:第四阶段建压:驱动所述泵组件18以高于所述第三泵速PDC3的第四泵速PDC4运转,并检测所述泵组件18的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
请参图37所示,在本发明图示的实施方式中,在步骤S40之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S50:第五阶段建压:驱动所述泵组件18以高于所述第四泵速PDC4的第五泵速PDC5运转,并检测所述泵组件18的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
请参图37所示,在本发明图示的实施方式中,在步骤S50之后、步骤Sn之前,所述方法还包括如下步骤:
S60:第六阶段建压:驱动所述泵组件18以高于所述第五泵速PDC5的第六泵速PDC6运转,并检测所述泵组件18的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn。
请参图37所示,在本发明的一种实施方式中,所述方法还包括检测所述喷嘴组件数量的步骤,所述喷嘴组件至少采用尿素回流冷却,其中:
如果检测失败或者检测到喷嘴组件为一个或者两个,则执行步骤S1;
如果检测到喷嘴组件为三个、四个或者五个,则执行步骤S2;
如果检测到喷嘴组件为六个或者七个,则执行步骤S30;
如果检测到喷嘴组件为八个或者八个以上,则执行步骤S40。
请参图37所示,在本发明的一种实施方式中,在得出首次建压失败之前,所述步骤Sn中还包括判断是否超过建压最大时间的步骤,其中如果是,首次建压失败;如果否,则执行检测所述喷嘴组件数量的步骤。
在本发明的一种实施方式中,在步骤S50中,驱动所述喷嘴组件第一占空比IDC1打开;如果建压成功,立即关闭所述喷嘴组件。
在本发明的一种实施方式中,在步骤S60中,驱动所述喷嘴组件以第二占空比IDC2打开,所述第二占空比IDC2大于所述第一占空比IDC1;如果建压成功,立即关闭所述喷嘴组件。
请参图37所示,在本发明的一种实施方式中,在步骤S3中,断电存储压力超过所述阈值的泵速值(PDC),以便于系统下次启动时直接转到上次建压成功的数值处。
请参图38所示,在本发明图示的实施方式中,步骤S2中,在第二阶段建压之前,所述方法还包括打开所述喷嘴组件的步骤。
请参图38所示,在本发明图示的实施方式中,步骤S1的建压时间为T1,步骤S2的建压时间为T2,步骤S30的建压时间为T3;
所述步骤Sn中还包括判断是否超过建压最大时间的步骤,其中如果是,首次建压失败;如果否,则判断建压时间与T1、T2、T3的关系,其中:
如果建压时间不大于T1,则执行步骤S1;
如果建压时间大于T1但不大于T2,则执行步骤S2;
如果建压时间大于T2,则执行步骤S30。
相较于现有技术,本发明采用分段式的建压方法,能够根据性能不同的泵组件优化各自的建压转速,提高了建压成功的机率。另外,分段式的建压方法不会让低转速就能成功建压的泵组件通过非常高的转速来建压,从而避免了压力冲击,保护了系统。
以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础,尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换,而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (30)
1.一种对尾气后处理系统分段建压的方法,所述尾气后处理系统包括泵组件以及喷嘴组件,所述方法至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速(PDC1)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第一泵速(PDC1)的第二泵速(PDC2)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,执行步骤S1或S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤S3中,断电存储压力超过所述阈值的泵速值(PDC)。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S2中,在第二阶段建压之前,所述方法还包括打开所述喷嘴组件的步骤。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述尾气后处理系统包括一种泵与喷嘴的集成装置,所述集成装置包括壳体,所述泵组件至少部分安装于所述壳体内,所述喷嘴组件与所述泵组件相配合,其中所述壳体包括位于所述泵组件的上游且与所述泵组件连通的入口通道以及位于所述泵组件的下游且与所述泵组件连通的出口通道,所述出口通道与所述喷嘴组件连通;所述泵组件包括用以驱动泵的电机线圈、与所述电机线圈相互作用的磁性体以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件,其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮,所述第二齿轮组件包括第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合,所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽,所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔,所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔;所述喷嘴组件包括用以驱动所述喷嘴的喷嘴线圈。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述集成装置还包括至少部分围绕在所述壳体外的隔热罩。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述集成装置还设有对所述泵组件以及所述喷嘴组件分别进行独立控制的控制器,所述控制器包括电路板,所述电机线圈与所述喷嘴线圈均连接到所述电路板上。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述集成装置包括连接在所述出口通道与所述入口通道之间的溢流元件。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述尾气后处理系统包括一种泵与喷嘴的集成装置,所述集成装置包括所述泵组件以及所述喷嘴组件;所述泵组件包括电机机壳总成、至少部分位于所述电机机壳总成内的磁力罩组件以及与所述电机机壳总成相配合的泵壳体总成;所述电机机壳总成包括电磁屏蔽罩以及至少部分位于所述电磁屏蔽罩内的电机线圈;所述磁力罩组件包括至少部分插入所述电机线圈中的金属罩以及收容于所述金属罩内的转子;所述泵壳体总成包括位于所述泵的上游且与所述泵连通的入口通道以及位于所述泵的下游且与所述泵连通的出口通道,所述出口通道与所述喷嘴组件相连通;所述泵壳体总成还包括相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件,其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及第一齿轮,所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合,所述转子固定在所述第一齿轮轴上;所述泵壳体总成设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽,所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔,所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔;所述喷嘴组件包括用以驱动所述喷嘴的喷嘴线圈。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述集成装置还包括至少部分围绕在所述泵组件以及喷嘴组件外的隔热罩;所述电机机壳总成包括对所述泵组件以及所述喷嘴组件分别进行独立控制的控制器,所述控制器包括电路板,所述电机线圈与所述喷嘴线圈均连接到所述电路板上。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述金属罩内还设有位于所述转子的上方的抗冻体,所述抗冻体能够被压缩以吸收因尿素结冰所产生的膨胀体积。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述泵组件还包括收容在所述金属罩内且位于所述转子下方的弹性体,所述弹性体能够被压缩以吸收因尿素结冰所产生的膨胀体积。
12.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述泵壳体总成还设有位于所述进液腔中的第一抗冻棒以及位于所述出液腔中的第二抗冻棒,所述第一抗冻棒与所述第二抗冻棒均能够在尿素结冰时被压缩。
13.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述喷嘴组件包括喷嘴总成,所述喷嘴总成包括与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、至少部分收容所述磁性部的第一套筒、位于所述磁性部下方的阀针部、至少部分收容所述阀针部的第二套筒、作用在所述磁性部与所述阀针部之间的弹簧、与所述阀针部配合的阀座以及与所述阀座分开制作并贴靠在所述阀座上的旋流片,所述旋流片设有若干旋流槽。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于:所述喷嘴线圈位于所述磁性部的外围,所述阀针部设有阀针,所述第一套筒与所述第二套筒相固定以形成围绕在所述阀针部的外围的空间,所述阀针设有与所述空间相连通的通孔,所述第二套筒设有连通所述空间与所述旋流槽的连通槽,所述阀座设有与所述阀针相配合的喷射孔。
15.如权利要求9所述的方法,其特征在于:所述电机机壳总成设有注塑成型的接插件,所述接插件与所述电路板电性连接,所述电路板安装有若干电子元器件,所述电机机壳总成还包括覆盖在所述电子元器件表面的散热垫。
16.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述磁力罩组件包括位于所述金属罩下方的板片部,所述板片部通过若干螺钉被固定在所述泵壳体总成上。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于:所述泵壳体总成包括第一壳体,所述第一壳体包括第一上表面、第一下表面以及第一侧面,其中所述第一上表面设有第一环形槽、被所述第一环形槽包围的第一岛部以及收容在所述第一环形槽中的第一密封圈,所述板片部向下抵压所述第一密封圈;所述第一岛部设有贯穿所述第一下表面的第一定位孔以及贯穿所述第一下表面的第二定位孔,所述泵组件包括收容在所述第一定位孔中的第一轴套以及收容在所述第二定位孔中的第二轴套,其中所述第一齿轮轴插入所述第一轴套中,所述第二齿轮轴插入所述第二轴套中。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于:所述第一岛部还包括贯穿所述第一上表面且与所述第二定位孔连通的第一导流槽以及贯穿所述第一上表面且与出液腔连通的第一出口孔;所述第一上表面还设有位于所述第一岛部的旁侧且用以收容传感器的传感器收容孔,所述集成装置包括传感器用以检测温度和压力;所述第一壳体还设有与所述传感器收容孔相连通的第二出口孔。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于:所述第一壳体设有溢流元件收容槽,所述集成装置设有安装于所述溢流元件收容槽内的溢流元件;当所述出口通道的压力高于设定值时,所述溢流元件打开以将部分尿素溶液返回到所述入口通道内。
20.如权利要求17所述的方法,其特征在于:所述泵壳体总成包括位于所述第一壳体的下方且与所述第一壳体连接的第二壳体,所述第二壳体包括第二上表面以及第二下表面,所述齿轮槽贯穿所述第二上表面与第二下表面。
21.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述喷嘴组件包括喷嘴总成以及套接在所述喷嘴总成的外部的水冷底座,所述水冷底座设有安装槽、第一冷却通道、与所述第一冷却通道间隔设置的第二冷却通道以及密封在所述安装槽的外围的端盖,所述喷嘴总成在所述端盖与所述第二套筒之间形成了连通所述第一冷却通道与所述第二冷却通道的环形冷却槽,所述第一冷却通道与入口接头连接用以供发动机冷却液注入,所述第二冷却通道与出口接头连接用以供发动机冷却液流出。
22.一种对尾气后处理系统分段建压的方法,所述尾气后处理系统包括泵组件以及喷嘴组件,所述方法至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速(PDC1)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第一泵速(PDC1)的第二泵速(PDC2)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S30;
S30:第三阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第二泵速(PDC2)的第三泵速(PDC3)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,执行步骤S1或S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
23.如权利要求22所述的方法,其特征在于:步骤S1的建压时间为T1,步骤S2的建压时间为T2,步骤S30的建压时间为T3;
所述步骤Sn中还包括判断是否超过建压最大时间的步骤,其中如果是,首次建压失败;如果否,则判断建压时间与T1、T2、T3的关系,其中:
如果建压时间不大于T1,则执行步骤S1;
如果建压时间大于T1但不大于T2,则执行步骤S2;
如果建压时间大于T2,则执行步骤S30。
24.一种对尾气后处理系统分段建压的方法,所述尾气后处理系统包括泵组件以及喷嘴组件,所述方法至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速(PDC1)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第一泵速(PDC1)的第二泵速(PDC2)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S30;
S30:第三阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第二泵速(PDC2)的第三泵速(PDC3)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S40;
S40:第四阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第三泵速(PDC3)的第四泵速(PDC4)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,执行步骤S1或S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
25.一种对尾气后处理系统分段建压的方法,所述尾气后处理系统包括泵组件以及喷嘴组件,所述方法至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速(PDC1)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第一泵速(PDC1)的第二泵速(PDC2)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S30;
S30:第三阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第二泵速(PDC2)的第三泵速(PDC3)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S40;
S40:第四阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第三泵速(PDC3)的第四泵速(PDC4)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S50;
S50:第五阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第四泵速(PDC4)的第五泵速(PDC5)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,执行步骤S1或S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
26.一种对尾气后处理系统分段建压的方法,所述尾气后处理系统包括泵组件以及喷嘴组件,所述方法至少包括如下步骤:
S0:判断发动机是否已经启动的步骤;如果发动机未启动,停止对所述泵组件的建压;如果发动机已经启动,则执行步骤S1;
S1:第一阶段建压:驱动所述泵组件以第一泵速(PDC1)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S2;
S2:第二阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第一泵速(PDC1)的第二泵速(PDC2)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S30;
S30:第三阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第二泵速(PDC2)的第三泵速(PDC3)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S40;
S40:第四阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第三泵速(PDC3)的第四泵速(PDC4)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S50;
S50:第五阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第四泵速(PDC4)的第五泵速(PDC5)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤S60;
S60:第六阶段建压:驱动所述泵组件以高于所述第五泵速(PDC5)的第六泵速(PDC6)运转,并检测所述泵组件的出口压力是否超过阈值,如果是,执行步骤S3;如果否,执行步骤Sn;
S3:压力维持阶段:判断压力维持是否通过,如果是,建压成功;如果否,执行步骤Sn;
Sn:首次建压失败,驱动所述泵组件反抽后,执行步骤S1或S2进行二次建压,并判断二次建压是否成功,如果是,建压成功;如果否,建压失败。
27.如权利要求26所述的方法,其特征在于:所述方法还包括检测所述喷嘴组件数量的步骤,所述喷嘴组件至少采用尿素回流冷却,其中:
如果检测失败或者检测到喷嘴组件为一个或者两个,则执行步骤S1;
如果检测到喷嘴组件为三个、四个或者五个,则执行步骤S2;
如果检测到喷嘴组件为六个或者七个,则执行步骤S30;
如果检测到喷嘴组件为八个或者八个以上,则执行步骤S40。
28.如权利要求27所述的方法,其特征在于:在得出首次建压失败之前,所述步骤Sn中还包括判断是否超过建压最大时间的步骤,其中如果是,首次建压失败;如果否,则执行检测所述喷嘴组件数量的步骤。
29.如权利要求26所述的方法,其特征在于:在步骤S50中,驱动所述喷嘴组件以第一占空比(IDC1)打开;如果建压成功,立即关闭所述喷嘴组件。
30.如权利要求29所述的方法,其特征在于:在步骤S60中,驱动所述喷嘴组件以第二占空比(IDC2)打开,所述第二占空比(IDC2)大于所述第一占空比(IDC1);如果建压成功,立即关闭所述喷嘴组件。
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