CN218367680U - 控制系统以及发动机尾气处理装置、发动机和工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种控制系统以及发动机尾气处理装置、发动机和工程机械。该控制系统包括整车电池、整车电源延时断路开关、整车控制器、发动机控制器、发动机启动开关、主继电器和副继电器。整车电池通过整车电源延时断路开关分别与整车控制器、主继电器以及副继电器连接。发动机启动开关分别与整车控制器和发动机控制器连接。主继电器在整车控制器的控制下将延时断路开关与发动机控制器可通断地连接。副继电器在整车控制器的控制下将延时断路开关与发动机控制器可通断地连接。响应于发动机启动开关的熄火动作，整车控制器控制主继电器断开及副继电器接通，实现发动机控制器延时断电。当与尿素喷射系统共同使用时实现发动机熄火后尿素泵的倒吸。

Description

控制系统以及发动机尾气处理装置、发动机和工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械的包括发动机控制器在内的控制系统，尤其涉及一种能够实现其中的发动机控制器的延时断电的控制系统，以及包括该控制系统以实现在车辆熄火后尿素喷射系统的尿素泵倒吸的发动机尾气处理装置、包括该控制系统或尾气处理装置的发动机以及工程机械。

背景技术

目前，柴油车发动机按照国四法规要求均需配置尾气处理装置，其通常包括尿素喷射系统，以用于降低尾气中氮氧化物的排放量。然而，当发动机停机以后，如果尿素液力管路和后处理部件里有残留的尿素，由于尿素本身的特性，残留的尿素会结晶从而使液力管路和后处理部件发生堵塞或涨裂，所以需要将残留的尿素全都倒吸回尿素箱。

目前在工程机械操作完成后，操作人员将发动机启动开关拧回到发动机熄火位置，在整车控制器的控制下，发动机控制器立即断电，导致尿素喷射系统无法继续工作，从而造成尿素泵无法完成残留尿素的倒吸和清空。此外，对某些工程机械而言，在发动机熄火之后，还需要发动机控制器完成其他控制或操作，例如需要完成一些数据存储。而如上所述，由于发动机控制器立即断电，也使得无法完成这些控制或操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述至少一个问题和/或其他问题。

本实用新型提供了一种控制系统，其包括整车电池、整车控制器、发动机控制器、发动机启动开关和主继电器，其中发动机启动开关分别与整车控制器和发动机控制器连接，主继电器与整车控制器连接；其中控制系统还包括整车电源延时断路开关和副继电器，整车电池通过整车电源延时断路开关分别与整车控制器、主继电器以及副继电器连接；并且主继电器在整车控制器的控制下将整车电源延时断路开关与发动机控制器可通断地连接；其中副继电器与整车控制器连接，并且副继电器在整车控制器的控制下将整车电源延时断路开关与发动机控制器可通断地连接；并且其中，响应于发动机启动开关的发动机熄火动作，整车控制器控制主继电器断开并且控制副继电器接通，以使发动机控制器延时断电。

根据一种示例性构型，在控制系统中，响应于发动机启动开关的发动机供电动作，整车控制器控制主继电器接通并且控制副继电器断开，以实现对发动机控制器的供电以及整车控制器对发动机控制器的控制。

根据一种示例性构型，发动机启动开关包括第一触点、第二触点和第三触点，其中从第一触点转到第二触点的动作对应于发动机供电动作，从第二触点转到第三触点的动作对应于发动机运行动作，并且从第三触点转到第一触点的动作对应于发动机熄火动作。

根据一种示例性构型，主继电器的常开触点与发动机控制器连接。

根据一种示例性构型，副继电器的常闭触点与发动机控制器连接。

根据一种示例性构型，在整车电源延时断路开关与发动机控制器之间连接有电源指示灯。

本实用新型还提供了一种发动机尾气处理装置，其包括上述任一方案的控制系统以及尿素喷射系统，其中控制系统中的发动机控制器连接到尿素喷射系统并且在发动机控制器延时断电期间控制尿素喷射系统中的尿素泵进行尿素的倒吸。

本实用新型还提供了一种发动机，尤其是柴油发动机，其包括根据上述任一方案的控制系统或所述发动机尾气处理装置。

本实用新型还提供了一种工程机械，其包括如上所述的发动机。

在本实用新型的上述各示例中，由于设置了副继电器，使得发动机熄火后发动机控制器的备用供电线路通电，使发动机控制器延时断电。并通过将整车电源开关设置为延时断路开关，发动机控制器的延时工作时段不仅包括在主继电器断开之后到操作整车电源延时断路开关之前的时段，还包括在整车电源延时断路开关被断开操作之后到实际断开之前的时段，以充分确保发动机控制器完成所需要的操作。进一步地，本实用新型仅仅通过设置副继电器以形成发动机控制器备用供电线路并且将整车电源总开关设置为延时断路开关，对现有的控制系统做出极小的改动，在不改变现有控制系统的结构和运行逻辑的基础上，即可实现发动机控制器的延时断电，因此更便于实现对现有系统的更新和改进。本实用新型所提供的包括该控制系统的尾气处理装置由于其中的发动机控制器能延时断电，使得尿素液力管路和后处理部件(例如，SCR催化器)里残留的尿素可以倒吸回尿素箱，这消除了残留的尿素结晶会使管路或部件堵塞或涨裂的风险。而且，本实用新型在发动机控制器备用供电线路上设置电源指示灯以显示该线路是否正常工作，提高了系统的安全性能。此外，本实用新型的延时断路开关为机械开关，可以手动断开和闭合，这省去了复杂的电路以相关控制成本，节省了制造费用。

附图说明

本实用新型的特征和优点将通过下文参照附图提供的详细描述而得以清楚地理解。应理解的是，附图仅仅是示例性的，不能视为对本实用新型的限制，其中：

图1示出根据本实用新型的一种示例性的实施例的控制系统的示意图。

具体实施方式

下面参照附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属领域的技术人员更全面地了解和实现本实用新型。但是，对所属领域的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的各项特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

本实用新型首先提供一种包括发动机控制器在内的控制系统，该控制系统能够实现该发动机控制器的延时断电。如图1示例性地示出，控制系统包括：整车电池1、整车电源延时断路开关2、整车控制器3、发动机控制器5、发动机启动开关4、主继电器6和副继电器11；其中，整车电池1通过整车电源延时断路开关2分别与整车控制器3、主继电器6以及副继电器11连接；发动机启动开关4分别与整车控制器3和发动机控制器5连接；主继电器6与整车控制器3连接，并且在整车控制器的控制下将整车电源延时断路开关2与发动机控制器5可通断地连接；副继电器11与整车控制器3连接，并且在整车控制器的控制下将整车电源延时断路开关2与发动机控制器5可通断地连接；并且其中，响应于发动机启动开关4的发动机熄火动作，整车控制器3控制主继电器6断开并且控制副继电器11接通。

在该示例性的方案中，在发动机启动开关4被拧回到发动机熄火位置时，整车控制器控制主继电器6断开并且控制副继电器11接通，主继电器6所在的发动机控制器供电线路9被断开而副继电器11所在的发动机控制器备用供电线路8通电，因此保证发动机控制器5的延时断电，在此期间发动机控制器可以继续执行其操作，例如控制尿素喷射系统7中的尿素泵的倒吸和喷射系统的尿素清空，直到整车电源延时断路开关2的延时时段结束。发动机控制器5的延时工作时段不仅包括在主继电器6断开之后到操作整车电源延时断路开关2之前的时段，还包括在整车电源延时断路开关2被断开操作之后到实际断开之前的时段，以充分确保发动机控制器完成所需要的操作。而且本方案仅仅通过设置副继电器11以形成发动机控制器备用供电线路8以及将整车电源总开关构造成延时断路开关2，对现有的控制系统做出极小的改动，在不改变现有控制系统的结构和运行逻辑的基础上，即可实现发动机控制器的延时断电，以实现所需的控制操作，因此更便于实现对现有系统的更新和改进。

示例性地，该控制系统中各部件之间的连接以及信号流向使得：响应于发动机启动开关4的发动机供电动作，整车控制器3控制主继电器6接通并且控制副继电器11断开，以实现对发动机控制器5的供电以及整车控制器3对发动机控制器5的控制。

在本实用新型的该示例性的方案中，主继电器6的接通与副继电器11的断开同时进行，发动机控制器供电线路9接通时发动机控制器备用供电线路8断开，发动机控制器正常工作。该构造使得在发动机未熄火之前，主继电器所在线路、发动机控制器和整车控制器正常操作，不改变之前的控制系统的工作方式。

在本实用新型的示例中，如图1所示，发动机启动开关4包括第一触点4-1、第二触点4-2和第三触点4-3，其中从第一触点4-1转到第二触点4-2的动作对应于上述发动机供电动作，从第二触点4-2转到第三触点4-3的动作对应于发动机运行动作，并且从第三触点4-3转到第一触点4-1的动作对应于上述发动机熄火动作。本领域技术人员可以理解，该发动机启动开关的结构只是示例，也可使用其他结构的开关，只要能实现同样的开关功能并将信号发送到整车控制器3和发动机控制器5即可。

如图1所示，优选地，主继电器6的常开触点6-3与发动机控制器5连接。优选地，还可以使副继电器11的常闭触点11-3与发动机控制器5连接。在发动机启动开关4从触点4-1转到触点4-2时，整车控制器3控制主继电器6的触点6-1得电吸合，由触点6-2转至触点6-3，由此发动机控制器供电线路9接通并且发动机控制器5通电；同时，整车控制器3控制副继电器11由常闭触点11-3转至触点11-2，副继电器11断开，由此发动机控制器备用供电线路8断开。发动机控制器5经由主继电器6所在的线路9供电并正常工作。当发动机启动开关4由触点4-3转回至触点4-1时，发动机控制器5得到熄火信号使发动机熄火，同时整车控制器3控制主继电器6由触点6-3转回至触点6-2，使得主继电器6断开，因此发动机控制器供电线路9断开；同时整车控制器3控制副继电器11由触点11-2转至触点11-3，副继电器11接通，由此发动机控制器5经由副继电器11所在的发动机控制器备用供电线路8延时供电。

根据一个示例，还可在整车电源延时断路开关2与发动机控制器5之间连接有电源指示灯10。该电源指示灯10优选地位于副继电器11与发动机控制器5之间。如果整车电源延时断路开关2打开操作一定时间(例如两分钟)后，电源指示灯10仍不熄灭，则警示操作者或维修人员对备用供电线路8及整车电源延时断路开关2和副继电器11进行检查以确保安全。

根据本实用新型的另一方面，上述能够实现发动机控制器的延时断电的控制系统可以用于控制尿素喷射系统，由此提供一种发动机尾气处理装置，其包括上述任一示例的控制系统以及尿素喷射系统7。如图1所示，控制系统中的发动机控制器5连接到尿素喷射系统7并且在发动机控制器延时断电期间控制尿素喷射系统中的尿素泵进行尿素的倒吸。该发动机尾气处理装置由于能够进行尿素的倒吸，使得熄火后尿素液力管路和后处理部件(例如，SCR催化器)里残留的尿素可以倒吸回尿素箱，这消除了残留的尿素结晶会使管路或部件堵塞或涨裂的风险。

根据本实用新型的再一方面，还提供一种发动机，该发动机包括上述任一示例的控制系统或该发动机尾气处理装置。该发动机的发动机控制器能够实现延时断电，因此能够在发动机熄火后仍进行一些发动机控制器的操作，例如发动机熄火后的尿素泵倒吸清空的控制、发动机控制器对数据的存储等。本实用新型还提供一种包括该发动机的工程机械。其相应地具有上述控制系统、尾气处理装置和发动机所带来的优点。

工业实用性

下文以图1所示的控制系统为例描述本实用新型的示例性的实施例的实施过程。需要说明的是，本实用新型中的整车控制器3和发动机控制器5和实现其各功能的结构均是已知的结构。

该示例性的控制系统包括：整车电池1、整车电源延时断路开关2、整车控制器3、发动机启动开关4(也称发动机钥匙开关)、发动机控制器5、主继电器6、指示灯10和副继电器11。整车电源延时断路开关2的第一端与整车电池1连接，整车电源延时断路开关2的第二端与整车控制器3、主继电器6和副继电器11分别连接。整车控制器3分别与整车电源延时断路开关2、主继电器6、副继电器11和发动机启动开关4连接；发动机控制器5分别与主继电器6、副继电器11、发动机启动开关4和尿素喷射系统7连接。

在整车电源延时断路开关2被手动闭合的情况下，整车控制器3通电。响应于发动机启动开关4由触点4-1转到触点4-2，整车控制器3控制主继电器6的触点6-1得电吸合，由触点6-2转至触点6-3，由此发动机控制器供电线路9接通并且发动机控制器5通电；同时，整车控制器3控制副继电器11由常闭触点11-3转至触点11-2，副继电器11断开，由此使得副继电器11所在的发动机控制器备用供电线路8断开。在发动机启动开关4转至4-3触点时，发动机控制器5从发动机启动开关4获得信号，使发动机运行，同时控制尿素喷射系统7开始正常工作。

当工程机械完成工作，发动机启动开关4被转回到触点4-1时，发动机控制器5从发动机启动开关得到熄火信号使发动机熄火，同时整车控制器3控制主继电器6由触点6-3转回至触点6-2，使得主继电器6断开，因此主继电器6所在的发动机控制器供电线路9断开；同时整车控制器3控制副继电器11由触点11-2转至触点11-3，副继电器11接通，由此发动机控制器5经由副继电器11所在的发动机控制器备用供电线路8延时供电。之后整车电源延时断路开关2也会被操作者手动打开，该整车电源延时断路开关2会延时一段时间(例如两分钟)之后再断开，在该时间段内发动机控制器备用供电线路8依然保持通电。发动机控制器5依然可以工作，例如对尿素喷射系统7进行控制，从而使尿素泵完成倒吸清空动作。在发动机控制器备用供电线路8通电期间，该电源指示灯10应保持长亮。如果车辆熄火并且整车电源延时断路开关2断电两分钟后，电源指示灯10不熄灭，则该灯起到警示作用，提醒操作者或维修人员对供电线路进行检查以确保安全。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例做出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的描述，本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是示例性的，本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。

Claims (10)

1.一种控制系统，所述控制系统包括：整车电池(1)、整车控制器(3)、发动机控制器(5)、发动机启动开关(4)和主继电器(6)，其中所述发动机启动开关(4)分别与所述整车控制器(3)和所述发动机控制器(5)连接，所述主继电器(6)与所述整车控制器(3)连接；其特征在于，

所述控制系统还包括整车电源延时断路开关(2)和副继电器(11)，其中，所述整车电池(1)通过所述整车电源延时断路开关(2)分别与所述整车控制器(3)、所述主继电器(6)以及所述副继电器(11)连接；并且所述主继电器(6)在所述整车控制器(3)的控制下将所述整车电源延时断路开关(2)与所述发动机控制器(5)可通断地连接；所述副继电器(11)与所述整车控制器(3)连接，并且所述副继电器(11)在所述整车控制器(3)的控制下将所述整车电源延时断路开关(2)与所述发动机控制器(5)可通断地连接；并且其中，响应于所述发动机启动开关(4)的发动机熄火动作，所述整车控制器(3)控制所述主继电器(6)断开并且控制所述副继电器(11)接通，以使所述发动机控制器(5)延时断电。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，在所述控制系统中，响应于所述发动机启动开关(4)的发动机供电动作，所述整车控制器(3)控制所述主继电器(6)接通并且控制所述副继电器(11)断开，以实现对所述发动机控制器(5)的供电以及整车控制器(3)对所述发动机控制器(5)的控制。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述发动机启动开关(4)包括第一触点(4-1)、第二触点(4-2)和第三触点(4-3)，其中从所述第一触点(4-1)转到所述第二触点(4-2)的动作对应于所述发动机供电动作，从所述第二触点(4-2)转到所述第三触点(4-3)的动作对应于发动机运行动作，并且从所述第三触点(4-3)转到所述第一触点(4-1)的动作对应于所述发动机熄火动作。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述主继电器(6)的常开触点(6-3)与所述发动机控制器(5)连接。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述副继电器(11)的常闭触点(11-3)与所述发动机控制器(5)连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的控制系统，其特征在于，在所述整车电源延时断路开关(2)与所述发动机控制器(5)之间连接有电源指示灯(10)。

7.一种发动机尾气处理装置，其特征在于，其包括根据权利要求1-6中任一项所述的控制系统以及尿素喷射系统(7)，其中所述控制系统中的发动机控制器(5)连接到所述尿素喷射系统(7)并且在发动机控制器(5)延时断电期间控制所述尿素喷射系统(7)中的尿素泵进行尿素的倒吸。

8.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括根据权利要求1-6中任一项所述的控制系统或根据权利要求7所述的发动机尾气处理装置。

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述发动机是柴油发动机。

10.一种工程机械，其特征在于，其包括根据权利要求8或9所述的发动机。

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