CN115059537A - 一种汽油机后处理温控系统及方法 - Google Patents

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刘永亮
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Abstract

本发明提供了一种汽油机后处理温控系统及方法，前者包括隔热包裹件、流量调节器、控制器、后处理温度传感器、冷却单元，隔热包裹件包裹在后处理总成外，隔热包裹件的内壁与后处理总成的外壁之间形成密闭空间；隔热包裹件上设有进液口和出液口，进液口通过第一管路与冷却单元的输出口相连，出液口通过第二管路与冷却单元的回流口相连；第一管路上设有进水控制阀，流量调节器设在进水控制阀与进液口之间的第一管路上，第二管路上设有出水控制阀；后处理总成上设有与控制器电连接的后处理温度传感器，流量调节器、进水控制阀、出水控制阀、冷却单元分别与控制器电连接。本发明较好地实现了对后处理总成的温度控制，避免后处理总成出现超温现象。

Description

一种汽油机后处理温控系统及方法
技术领域
本发明属于汽车后处理系统技术领域，具体涉及一种汽油机后处理温控系统及方法。
背景技术
面对日益严峻的环境污染问题，国家严控机动车排放污染物，以改善空气质量，并发布了国六排放污染物控制要求《GB 18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》，为此，传统燃油车针对排放废气污染开发出专门的后处理装置处理废气，使得排放污染物能够达到国家标准。
汽油机通常是通过TWC(即三元催化器)和GPF(即颗粒捕集器)组成的后处理总成，利用氧化催化还原反应处理车辆排放的废气。其中在车辆行驶中，TWC、GPF的表面温度在200-400℃，存在极大的火情隐患。由于汽油机的排气温度高，常出现后处理总成超温现象即温度过高现象，从而影响后处理总成的处理效率，缩短后处理总成的使用寿命，使用中的超温现象还会导致车辆存在较大的浅燃烧甚至火情的风险。因此，如何对后处理总成的温度进行控制，以较好地避免后处理总成出现超温现象，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽油机后处理温控系统，以解决现有技术中的上述技术问题。本发明的另一目的是提供一种汽油机后处理温控方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种汽油机后处理温控系统，其包括隔热包裹件、流量调节器、控制器、后处理温度传感器、冷却单元，所述隔热包裹件包裹在所述后处理总成外，所述隔热包裹件的内壁与所述后处理总成的外壁之间形成密闭空间；所述隔热包裹件上设置有与所述密闭空间分别相连通的进液口和出液口，所述进液口通过第一管路与所述冷却单元的输出口相连，所述出液口通过第二管路与所述冷却单元的回流口相连，所述冷却单元用于向所述密闭空间中提供冷却液；所述第一管路上设置有进水控制阀，所述流量调节器设置在所述进水控制阀与所述进液口之间的所述第一管路上，所述第二管路上设置有出水控制阀；所述后处理总成上设置有与所述控制器电连接的后处理温度传感器，所述流量调节器、所述进水控制阀、所述出水控制阀以及所述冷却单元分别与所述控制器电连接。
优选地，其还包括涡轮发电机、与所述控制器电连接的蓄电池，所述涡轮发电机设置在所述第二管路上，所述蓄电池与所述涡轮发电机电连接。
优选地，所述涡轮发电机位于所述出水控制阀与所述出液口之间。
优选地，所述冷却单元包括散热器、膨胀水壶、与所述控制器电连接的水泵，所述散热器的出水口通过第三管路与所述第一管路相连，所述膨胀水壶通过第四管路与所述第三管路相连，所述散热器的进水口与所述第二管路相连，所述水泵设置在所述第三管路上且位于所述第三管路和所述第四管路的连接处与所述第一管路之间。
优选地，所述后处理温度传感器设置在所述后处理总成的中部位置。
一种汽油机后处理温控方法，其包括以下步骤：
步骤S1、在车辆运行时，控制器控制水泵开始工作，打开进水控制阀和出水控制阀；
步骤S2、后处理温度传感器将检测到的后处理总成的实时温度信号传递给控制器；
步骤S3、控制器根据该实时温度信号对流量调节器进行控制，使得流入密闭空间中的冷却液的流量增多或减少，以使得后处理总成的实时温度在设定的温度范围内。
优选地，所述设定的温度范围为后处理总成催化高效温度的范围。
优选地，在车辆冷起动时，控制器控制水泵开始工作并打开进水控制阀，使冷却液充满密闭空间，直至后处理总成的温度升高至一定的温度，而后控制器再控制出水控制阀打开。
本发明的有益效果在于：
本发明的汽油机后处理温控系统，其在使用时，后处理温度传感器将实时对后处理总成的温度进行检测，并将后处理总成的实时温度信号传送给控制器，而后控制器对流量调节器进行控制，利用密闭空间中的冷却液对后处理总成进行冷却，以使得后处理总成工作时的温度在适宜的温度范围内，从而较好地实现了对后处理总成的温度控制，进而能够较好地避免后处理总成出现超温现象。
本发明的汽油机后处理温控方法同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中
图1为本发明实施例提供的汽油机后处理温控系统的示意图。
附图中标记：
11、后处理总成，12、后处理温度传感器，21、进水控制阀，
22、出水控制阀，31、流量调节器，41、隔热包裹件，42、密闭空间，
51、控制器，61、冷却单元，62、散热器，63、膨胀水壶，64、水泵，
65、第三管路，66、第四管路，71、第一管路，72、第二管路，
81、涡轮发电机，82、蓄电池。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。
如图1所示，本发明实施例提供了一种汽油机后处理温控系统，其包括隔热包裹件41、流量调节器31、控制器51、后处理温度传感器12、冷却单元61，所述隔热包裹件包裹在所述后处理总成11外，所述隔热包裹件的内壁与所述后处理总成的外壁之间形成密闭空间42；所述隔热包裹件41上设置有与所述密闭空间分别相连通的进液口和出液口，所述进液口通过第一管路71与所述冷却单元61的输出口相连，所述出液口通过第二管路72与所述冷却单元的回流口相连，所述冷却单元用于向所述密闭空间中提供冷却液；所述第一管路上设置有进水控制阀21，所述流量调节器31设置在所述进水控制阀与所述进液口之间的所述第一管路上，所述第二管路上设置有出水控制阀22；所述后处理总成上设置有与所述控制器电连接的后处理温度传感器12，所述流量调节器31、所述进水控制阀21、所述出水控制阀22以及所述冷却单元分别与所述控制器51电连接。
本发明实施例提供的汽油机后处理温控系统，其在使用时，后处理温度传感器12将实时对后处理总成11的温度进行检测，并将后处理总成的实时温度信号传送给控制器51，而后控制器对流量调节器31进行控制，利用密闭空间中的冷却液对后处理总成进行冷却，以使得后处理总成工作时的温度在适宜的温度范围内，从而较好地实现了对后处理总成的温度控制，进而能够较好地避免后处理总成出现超温现象。
进一步地，该汽油机后处理温控系统还包括涡轮发电机81、与所述控制器电连接的蓄电池82，所述涡轮发电机设置在所述第二管路上，所述蓄电池与所述涡轮发电机电连接。采用此方案，在冷却液流经涡轮发电机时，将冲击涡轮发电机，使得涡轮发电机开始发电并将电能输送给蓄电池，以对蓄电池进行充电，从而较好地实现了能量回收，避免了能量浪费。可以理解的是，蓄电池可以为控制器等用电器件供电。
具体地，所述涡轮发电机81位于所述出水控制阀22与所述出液口之间。可以理解的是，图中控制器与后处理温度传感器、蓄电池之间的虚线以及蓄电池与涡轮发电机之间的虚线均表示导线。
进一步地，所述冷却单元61包括散热器62、膨胀水壶63、与所述控制器电连接的水泵64，所述散热器的出水口通过第三管路65与所述第一管路相连，所述膨胀水壶通过第四管路66与所述第三管路相连，所述散热器的进水口与所述第二管路相连，所述水泵设置在所述第三管路上且位于所述第三管路和所述第四管路的连接处与所述第一管路之间。采用此方案，控制器控制水泵开始工作就能够将散热器和膨胀水壶中的冷却液供给第一管路，以便于冷却液在第一管路、密闭空间、第二管路、散热器以及第三管路形成的冷却水路中循环，利用循环流动冷却水对后处理总成进行冷却。可以理解的是，膨胀水壶的作用与现有技术中膨胀水壶的作用相同，此处不再赘述；控制器可以对水泵的工作功率和流量调节器的阀门打开的程度同时进行控制，以使得冷却水路中冷却液的流量和流速得到调节，从而使得后处理总成受到的冷却效果得到调节。
可以优选，所述后处理温度传感器12设置在所述后处理总成11的中部位置，以便更好地检测到后处理总成整体的实时温度。
可以理解的是，散热器的进水口为冷却单元的回流口，第三管路上用于与第一管路相连的一端的管口为冷却单元的输出口；进液口和出液口分别位于后处理总成的两侧，进液口可以设置在隔热包裹件的左上角处，出液口可以设置在隔热包裹件的右下角处，以使得冷却液能够更多地与后处理总成的外壁接触，达到更好的冷却效果；冷却单元可以是独立的单元，也可以与车辆的冷却系统耦合在一起。
本发明实施例还提供了一种汽油机后处理温控方法，其包括以下步骤：
步骤S1、在车辆运行时，控制器51控制水泵64开始工作，打开进水控制阀和出水控制阀；
步骤S2、后处理温度传感器12将检测到的后处理总成的实时温度信号传递给控制器51；
步骤S3、控制器51根据该实时温度信号对流量调节器31进行控制，使得流入密闭空间中的冷却液的流量增多或减少，以使得后处理总成的实时温度在设定的温度范围内。
可以优选，所述设定的温度范围为后处理总成催化高效温度的范围。可以理解的是，该后处理总成催化高效温度的范围即为后处理总成处理效率高时所处的温度范围，该温度范围可以根据实验获得，可以优选为360℃至390℃。
具体地，在车辆冷起动时，控制器51控制水泵开始工作并打开进水控制阀21，使冷却液充满密闭空间，直至后处理总成的温度升高至一定的温度，而后控制器再控制出水控制阀22打开。采用此方案，在冷启动时，冷却液充满密闭空间，由于水的比热远小于空气，能够使得后处理总成11的升温速度提高，从而能够有效地减小冷起动带来的排放污染。该一定的温度可以优选为200℃。
本发明能够实时监控后处理总成的温度，控制后处理总成的温度在适宜的范围内，有效地降低了车辆使用中的排放污染；同时，能够隔离并冷却高温的后处理总成表面，避免火情发生；并且，还能够实现能量回收。
以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种汽油机后处理温控系统，其特征在于，其包括隔热包裹件、流量调节器、控制器、后处理温度传感器、冷却单元，所述隔热包裹件包裹在后处理总成外，所述隔热包裹件的内壁与所述后处理总成的外壁之间形成密闭空间；所述隔热包裹件上设置有与所述密闭空间分别相连通的进液口和出液口，所述进液口通过第一管路与所述冷却单元的输出口相连，所述出液口通过第二管路与所述冷却单元的回流口相连，所述冷却单元用于向所述密闭空间中提供冷却液；所述第一管路上设置有进水控制阀，所述流量调节器设置在所述进水控制阀与所述进液口之间的所述第一管路上，所述第二管路上设置有出水控制阀；所述后处理总成上设置有与所述控制器电连接的后处理温度传感器，所述流量调节器、所述进水控制阀、所述出水控制阀以及所述冷却单元分别与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的汽油机后处理温控系统，其特征在于，其还包括涡轮发电机、与所述控制器电连接的蓄电池，所述涡轮发电机设置在所述第二管路上，所述蓄电池与所述涡轮发电机电连接。
3.根据权利要求2所述的汽油机后处理温控系统，其特征在于，所述涡轮发电机位于所述出水控制阀与所述出液口之间。
4.根据权利要求1所述的汽油机后处理温控系统，其特征在于，所述冷却单元包括散热器、膨胀水壶、与所述控制器电连接的水泵，所述散热器的出水口通过第三管路与所述第一管路相连，所述膨胀水壶通过第四管路与所述第三管路相连，所述散热器的进水口与所述第二管路相连，所述水泵设置在所述第三管路上且位于所述第三管路和所述第四管路的连接处与所述第一管路之间。
5.根据权利要求1所述的汽油机后处理温控系统，其特征在于，所述后处理温度传感器设置在所述后处理总成的中部位置。
6.一种汽油机后处理温控方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤S1、在车辆运行时，控制器控制水泵开始工作，打开进水控制阀和出水控制阀；
步骤S2、后处理温度传感器将检测到的后处理总成的实时温度信号传递给控制器；
步骤S3、控制器根据该实时温度信号对流量调节器进行控制，使得流入密闭空间中的冷却液的流量增多或减少，以使得后处理总成的实时温度在设定的温度范围内。
7.根据权利要求6所述的汽油机后处理温控方法，其特征在于，所述设定的温度范围为后处理总成催化高效温度的范围。
8.根据权利要求6所述的汽油机后处理温控方法，其特征在于，在车辆冷起动时，控制器控制水泵开始工作并打开进水控制阀，使冷却液充满密闭空间，直至后处理总成的温度升高至一定的温度，而后控制器再控制出水控制阀打开。
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