[发明专利]一种车辆尾气净化复合电子控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽油机和柴油机车辆电子控制装置，特别是一种用于净化各种车辆尾气的车辆尾气净化复合电子控制装置。

背景技术

由于汽车尾气排放已成为目前大气污染的主要来源之一，国际上已开始执行越来越严格的排放法规。目前，车辆一般采用燃油电喷加三元催化器的处理技术来解决尾气排放问题。这种方法在使用中存在的一个重要问题是，三元催化器在车辆使用时会逐渐老化，转换效率下降，造成车辆在使用一段时间后排放恶化，往往在规定的使用期限内，逐渐达不到出厂的规定标准，即使更换新的三元催化器，也不能解决问题。对于大量的在用车辆，这是一种较为普遍的现象。目前，针对这一问题，普遍采用废气再循环(EGR)方法进行进一步处理，该方法利用步进电机带动一可连续调节流量的阀门控制通往发动机气缸的废气进气量，废气与空气(或混合气)混合后进入缸内参加燃烧。在上述过程中，由于废气通过连续调节流量的阀门流出后呈层流状，导致它与空气(或混合气)的混合质量不高。并且，上述方法只能降低NOx排放，不能同时去控制CO、HC的排放。在一般情况下，降低发动机NOx和降低CO、HC排放是相互关联和矛盾的，即降低NOx时，如果处理不当，有可能导致CO、HC上升，反之亦然。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的不足，本发明提出了一种能大幅度提高气体间的混合效率，进一步减少废气排放的车辆尾气净化复合电子控制装置，该装置能根据发动机排放情况，在三元催化器转换效率下降或失效时，可同时降低CO、HC和NOx的排放，使其达到规定的排放标准。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于汽油机或柴油机的车辆尾气净化复合电子控制装置，它包括两套电子控制的子系统，其中一套是废气再循环EGR电控子系统，另一套是空气电子控制喷射子系统，所述EGR电控子系统包括至少一条连接排气管3与发动机进气管2的旁路管道；所述空气电子控制喷射子系统包括空气压缩泵12和至少一条连接空气压缩泵12与排气管3的空气进气管道15，其特征是，在EGR电控子系统中，每条旁路管道内至少设有一个高频电磁阀7，所有高频电磁阀7的控制端与电子控制单元4输出端相连，电子控制单元4输入端连接发动机的转速信号和节气门的位置信号；所述旁路管道与发动机进气管2的连接点位于节气门11之后。在空气喷射子系统中，每条空气进气管道15中至少设有一个高频电磁阀14，所有高频电磁阀14的控制端与电子控制单元6的输出端相连，电子控制单元6的输入端连接发动机转速信号和节气门位置信号，所述空气进气管道15与排气管3的连接点位于EGR电控子系统的旁路管道与排气管3的连接点之前。

优选地，所述废气再循环EGR电控子系统的旁路管道与发动机进气管2连接处可以设有补气板9，补气板9上安装有至少一个进气嘴10，每个进气嘴10与相应的一个旁路管道相连。

进一步说，所述每条旁路管道可以通过高温橡胶管16与补气板9上的相应的进气嘴10相连。

在上述方案中，所述废气再循环EGR电控子系统的旁路管道中还可以设有冷却器8，冷却器8的入口与排气管3相连，出口与高频电磁阀7的入口相连。

优选地，所述废气再循环EGR电控子系统中的旁路管道和空气喷射子系统中的空气进气管道15均为金属管道。

在上述方案中，所述空气喷射电子控制子系统中的空气进气管道还可以设有空气滤清器17，该空气滤清器17位于空气压缩泵12的出口和高频电磁阀14的入口之间。

在上述方案中，所述排气管中如果还设有三元催化器，EGR电控子系统的旁路管道与排气管3的连接点应位于三元催化器13之后；空气喷射电子控制子系统的空气进气管道15与排气管3的连接点应位于三元催化器之前或两个三元催化器之间(有两个三元催化器时)。

在上述方案中，所述电子控制单元4和6都可以由以单片机为核心的电路板组成。

在上述方案中，所述节气门信号可以由安装于节气门11上的节气门位置传感器18产生，发动机转速信号可以由发动机转速传感器5产生。

本发明由两个相互关联又可独立工作的子控制系统组成，即废气再循环ERG电子控制子系统和空气喷射电子控制子系统。每个子系统都有自己单独的电子控制单元(ECU)，每个电控单元都分别连接发动机转速和节气门位置信号。ECU根据发动机转速和节气门位置信号确定工况，从预存于ECU中的MAP中经过查表和插值运算，获得这一工况下的高频电磁阀控制信号。

在EGR电控系统中，高频电磁阀根据ECU的控制信号将排出的废气按一定的EGR比率送入进气管中，再进入气缸参与燃烧，达到降低NOx排放的目的。