CN110017195A - 用于尾气后处理系统中dpf再生的hc供给装置及供给方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置，包括上罩和底座，上罩和底座围成空腔，空腔内设有安装支架，安装支架一端连接电机且其另一端连接油泵，电机通过联轴器与油泵相连接；油泵的进油口连接有进油管，油泵的出油口连接有出油管，出油管上设有电磁阀；上罩的前侧壁上设有用于通过进油管和出油管的第一通孔和用于通过线路的第二通孔；进油管用于连接机动车的油箱，出油管用于连接机动车的DPF装置。本发明还公开了相应的供给方法。本发明能缓冲机动车行驶时的震动，长期保持电机和油泵的同轴度不降低，能够调节供油量以及供油压力。本发明的供给方法既使DPF再生过程更为稳定可靠，也避免频繁启停电机和油泵而缩短两者的使用寿命。

Description

用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置及供给方法

技术领域

本发明涉及内燃机废气净化系统技术领域，特别涉及一种柴油机DPF系统再生电子精确控制喷射量的HC供给装置。

背景技术

柴油机具有良好的燃油经济性和高热效率等优点，目前广泛应用于舰船、重型汽车、非道路机械等众多领域。但由于柴油机具有整体富氧局部缺氧的结构特性，其排放产物氮氧化物和PM为人类带来了巨大的危害。因此，各国排放法规都对排放物中的PM提出了越来越严苛的要求。DPF(Diesel Particulate Filter)柴油颗粒过滤器目前被认为是降低PM排放的最有效处理方法，但随着发动机的老化、使用过程中的恶劣工况、冷启动和怠速等原因会使得发动机排出的PM的量超过DPF的催化氧化能力，过多的PM会堵塞DPF，导致排气背压上升、性能下降、油耗增加等问题。当DPF堵塞严重时需利用外界能量提高DPF内的温度使得被拦截的PM氧化为对外界没有污染的物质，其中对加装有燃烧器的DPF进行HC喷射就是目前DPF主动再生的主要方式。目前DPF再生时需要的HC供给装置良莠不齐，存在计量精度不准确、供油压力不稳定、喷嘴易堵塞等问题，这些问题都会影响装置喷油雾化效果和喷油量的计量，进而影响DPF的再生效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置，能够有效保护油泵和电机等部件，长期使用中能够保持电机和油泵的同轴度不降低，能够调节供油量以及供油压力。

为实现上述目的，本发明的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置包括上罩和底座，上罩和底座围成空腔，空腔内设有安装支架，安装支架一端固定连接有电机且其另一端固定连接有油泵，电机的输出轴通过联轴器与油泵的输入轴相连接，联轴器位于安装支架内；

油泵的进油口连接有进油管，油泵的出油口连接有出油管，出油管上设有电磁阀；上罩的前侧壁上设有用于通过进油管和出油管的第一通孔和用于通过线路的第二通孔；进油管和出油管通过第一通孔伸出上罩，进油管用于连接机动车的油箱，出油管用于连接机动车的DPF装置；电磁阀的连接线路和电机的连接线路均通过第二通孔伸出上罩并用于连接机动车的电控装置。

所述电机为直流电机。

底座包括底板和支腿，底板的左右两侧伸出上罩并形成左翼板和右翼板，支腿包括左支腿和右支腿，左支腿顶部弯折设有水平的左承板，右支腿顶部弯折设有水平的右承板，左翼板和左承板上对应设有左前连接孔和左后连接孔，右翼板和右承板上对应设有右前连接孔和右后连接孔；

左前连接孔和左后连接孔中至少一个孔为长孔；右前连接孔和右后连接孔中至少一个孔为长孔；左前连接孔、左后连接孔、右前连接孔和右后连接孔中分别穿设有连接螺栓，底板和支腿通过各连接螺栓固定连接。

左翼板和左承板之间压设有左缓冲垫，右翼板和右承板之间压设有右缓冲垫。

本发明的目的还在于提供一种上述用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置的供给方法，电磁阀的连接线路和电机的连接线路均与机动车的电控装置相连接；进油管连接机动车的油箱，出油管连接机动车的DPF装置；机动车的DPF装置具有燃烧腔，燃烧腔后端设有温度传感器，温度传感器与机动车的电控装置相连接；

需要启动机动车的DPF装置的再生过程时，机动车的电控装置控制电机启动，电机通过联轴器带动油泵工作，油泵将机动车的油箱中的燃油抽出，并将燃油经出油管送入DPF装置，在DPF装置的燃烧腔中燃烧，从而提高DPF内的温度，使被拦截在DPF内的微粒氧化；温度传感器检测到的DPF装置的燃烧腔后端的温度为T℃；

电控装置监测温度传感器的温度信号，当T＜650时，电控装置控制电磁阀处于全开状态；当T＞980时，电控装置关闭电机，停止向DPF装置供油；

当980≥T≥650时，电控装置根据T的变化速度控制电磁阀的开启度；每10秒钟T的变化值为X，X的单位为℃；当X＝0时，电控装置保持当前电磁阀的开启度不变；

当X＞50时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的30%；当50≥X＞40时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的35%；当40≥X＞30时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的40%；当30≥X＞20时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的45%；当20≥X＞10时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的50%；当10≥X＞0时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的70%；

当X＜－30时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开；当－20≥X＞－30时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的90%；当－10≥X＞－20时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的85%；当0≥X＞－10时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的80%。

本发明具有如下优点：

上罩与底座构成保护结构，防止使用中雨水对油泵、电机、电磁阀等部件的的侵蚀，防止了外部异物对保护结构内各部件的碰撞，延长了油泵、电机和电磁阀等部件的使用寿命。

以往电机和油泵是不经支架直接相连的，连接牢固程度较低，在机动车长期振动的使用环境中，难以长期保持电机和油泵的同轴度，轴的径向跳动较大，不能长期稳定工作。

本发明中，电机和油泵均固定在安装支架上，通过安装支架保证了连接的牢固程度和两者相对位置的稳定，保证了电机和油泵的同轴动，减小轴的径向跳动，使本发明能够长期稳定工作。

采用直流电机作为动力源，增强了动力的控制能力且保证了HC喷射装置供油压力的稳定，且便于根据不同的需求采用不同参数的电机，使本发明具有更广泛的应用市场。

通过电磁阀能够调节油泵的供油量，使供油量与DPF装置的再生工况相匹配，提高DPF再生的稳定性。

左前连接孔和左后连接孔中至少一个孔为长孔；右前连接孔和右后连接孔中至少一个孔为长孔，这样就增强了本发明装配的容错性，即便底板和支腿加工的不够精确，也能够保证连接螺栓可以穿过左前连接孔、左后连接孔、右前连接孔和右后连接孔，从而将底板和支腿组装起来。由此，本发明降低了加工精度要求，降低了底座部件的加工成本。

左缓冲垫和右缓冲垫的设置，可以减小机动车运行时产生的震动对电机、油泵等的影响，增强本发明的抗冲击能力，对空腔内的各部件起到保护作用。

本发明的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置整体结构紧凑，易于安装，能够缓冲机动车行驶时的震动，油泵和电机等部件得到上罩有效保护，长期使用中能够保持电机和油泵的同轴度不降低，能够调节供油量以及供油压力（电磁阀开度越小，供油压力越小），多方面效果优于现有的HC供给装置。

本发明的供给方法根据DPF装置的燃烧腔后端温度情况调节供油量，并在温度过高时停止供油，使供油量与DPF装置的工况相匹配。DPF处于再生温度区域（650℃－980℃）时，供油量根据DPF装置的燃烧腔后端温度的变化速度（X）进行调节，温升越快供油量越少，温降越快供油量越多，从而使得DPF内部温度较为恒定，提供更稳定的再生温度条件，避免油泵和电机频繁启停；采用本发明的供给方法，既使DPF再生过程更为稳定可靠，也避免频繁启停电机和油泵而缩短两者的使用寿命。

当然，本发明的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置的优点并不依赖于本发明的供给方法。即便不采用本发明的供给方法，本发明的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置的自身结构也保证了其具有各项优点，如长期使用中能够保持电机和油泵的同轴度不降低，能够调节供油量以及供油压力等等。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是上罩的前侧壁的结构示意图；

图4是图2中A处的放大图；

图5是图2中B处的放大图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置包括上罩1和底座，上罩1和底座围成空腔3，空腔3内设有安装支架4，安装支架4一端固定连接有电机5且其另一端固定连接有油泵6，电机5的输出轴通过联轴器7与油泵6的输入轴相连接，联轴器2位于安装支架4内；

油泵6的进油口通过卡套式管接头连接有进油管7，油泵6的出油口通过卡套式管接头连接有出油管8，出油管8上设有电磁阀9；上罩1的前侧壁上设有用于通过进油管7和出油管8的第一通孔10和用于通过线路的第二通孔11，第二通孔11大于第一通孔10；进油管7和出油管8通过第一通孔10伸出上罩1，进油管7用于连接机动车的油箱，出油管8用于连接机动车的DPF装置；电磁阀9的连接线路和电机5的连接线路均通过第二通孔11伸出上罩1并用于连接机动车的电控装置（如车载ECU）。

所述电机5为直流电机。

底座包括底板12和支腿，底板12的左右两侧伸出上罩1并形成左翼板13和右翼板18，支腿包括左支腿14和右支腿19，左支腿14顶部弯折设有水平的左承板15，右支腿19顶部弯折设有水平的右承板20，左翼板13和左承板15上对应设有左前连接孔16和左后连接孔21，右翼板18和右承板20上对应设有右前连接孔22和右后连接孔23；

左前连接孔16和左后连接孔21中至少一个孔为长孔；右前连接孔22和右后连接孔23中至少一个孔为长孔；左前连接孔16、左后连接孔21、右前连接孔22和右后连接孔23中分别穿设有连接螺栓17，底板12和支腿通过各连接螺栓17固定连接。

左翼板13和左承板15之间压设有左缓冲垫24，右翼板18和右承板20之间压设有右缓冲垫25。左缓冲垫24和右缓冲垫25均为橡胶垫。

本发明还公开了上述用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置的供给方法。

电磁阀9的连接线路和电机5的连接线路均与机动车的电控装置相连接；进油管7连接机动车的油箱，出油管8连接机动车的DPF装置；机动车的DPF装置具有燃烧腔，燃烧腔后端设有温度传感器，温度传感器与机动车的电控装置相连接；

需要启动机动车的DPF装置的再生过程时，机动车的电控装置控制电机5启动，电机5通过联轴器2带动油泵6工作，油泵6将机动车的油箱中的燃油抽出，并将燃油经出油管8送入DPF装置，在DPF装置的燃烧腔中燃烧，从而提高DPF内的温度，使被拦截在DPF内的微粒（PM）氧化，从而使DPF装置再生。温度传感器检测到的DPF装置的燃烧腔后端的温度为T℃；

电控装置监测温度传感器的温度信号，当T＜650（℃）时，电控装置控制电磁阀9处于全开状态；当T＞980（℃）时，电控装置关闭电机5，停止向DPF装置供油；

当980≥T≥650（℃）时，电控装置根据T的变化速度控制电磁阀9的开启度；每10秒钟T的变化值为X，X的单位为℃；当X＝0（℃）时，电控装置保持当前电磁阀9的开启度不变；

当X＞50（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的30%；当50（℃）≥X＞40（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的35%；当40（℃）≥X＞30（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的40%；当30（℃）≥X＞20（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的45%；当20（℃）≥X＞10（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的50%；当10（℃）≥X＞0（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的70%；

当X＜－30（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开；当－20（℃）≥X＞－30（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的90%；当－10（℃）≥X＞－20（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的85%；当0（℃）≥X＞－10（℃）时，电控装置控制电磁阀9的开启度为全开时的80%。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置，其特征在于：包括上罩和底座，上罩和底座围成空腔，空腔内设有安装支架，安装支架一端固定连接有电机且其另一端固定连接有油泵，电机的输出轴通过联轴器与油泵的输入轴相连接，联轴器位于安装支架内；

油泵的进油口连接有进油管，油泵的出油口连接有出油管，出油管上设有电磁阀；上罩的前侧壁上设有用于通过进油管和出油管的第一通孔和用于通过线路的第二通孔；进油管和出油管通过第一通孔伸出上罩，进油管用于连接机动车的油箱，出油管用于连接机动车的DPF装置；电磁阀的连接线路和电机的连接线路均通过第二通孔伸出上罩并用于连接机动车的电控装置。

2.根据权利要求1所述的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置，其特征在于：所述电机为直流电机。

3.根据权利要求1所述的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置，其特征在于：底座包括底板和支腿，底板的左右两侧伸出上罩并形成左翼板和右翼板，支腿包括左支腿和右支腿，左支腿顶部弯折设有水平的左承板，右支腿顶部弯折设有水平的右承板，左翼板和左承板上对应设有左前连接孔和左后连接孔，右翼板和右承板上对应设有右前连接孔和右后连接孔；

左前连接孔和左后连接孔中至少一个孔为长孔；右前连接孔和右后连接孔中至少一个孔为长孔；左前连接孔、左后连接孔、右前连接孔和右后连接孔中分别穿设有连接螺栓，底板和支腿通过各连接螺栓固定连接。

4.根据权利要求3所述的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置，其特征在于：左翼板和左承板之间压设有左缓冲垫，右翼板和右承板之间压设有右缓冲垫。

5.权利要求1所述的用于尾气后处理系统中DPF再生的HC供给装置的供给方法，其特征在于：

电磁阀的连接线路和电机的连接线路均与机动车的电控装置相连接；进油管连接机动车的油箱，出油管连接机动车的DPF装置；机动车的DPF装置具有燃烧腔，燃烧腔后端设有温度传感器，温度传感器与机动车的电控装置相连接；

需要启动机动车的DPF装置的再生过程时，机动车的电控装置控制电机启动，电机通过联轴器带动油泵工作，油泵将机动车的油箱中的燃油抽出，并将燃油经出油管送入DPF装置，在DPF装置的燃烧腔中燃烧，从而提高DPF内的温度，使被拦截在DPF内的微粒氧化；温度传感器检测到的DPF装置的燃烧腔后端的温度为T℃；

电控装置监测温度传感器的温度信号，当T＜650时，电控装置控制电磁阀处于全开状态；当T＞980时，电控装置关闭电机，停止向DPF装置供油；

当980≥T≥650时，电控装置根据T的变化速度控制电磁阀的开启度；每10秒钟T的变化值为X，X的单位为℃；当X＝0时，电控装置保持当前电磁阀的开启度不变；

当X＞50时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的30%；当50≥X＞40时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的35%；当40≥X＞30时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的40%；当30≥X＞20时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的45%；当20≥X＞10时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的50%；当10≥X＞0时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的70%；

当X＜－30时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开；当－20≥X＞－30时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的90%；当－10≥X＞－20时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的85%；当0≥X＞－10时，电控装置控制电磁阀的开启度为全开时的80%。