電氣旁路回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電氣旁路回路和一種包括電氣旁路回路的機(jī)器電氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]帶有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的機(jī)器有時具有這樣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)需要在發(fā)動機(jī)停機(jī)時經(jīng)歷作為它們的正常過程的停機(jī)程序。例如，機(jī)器可具有柴油發(fā)動機(jī)，所述柴油發(fā)動機(jī)帶有關(guān)聯(lián)的排氣后處理系統(tǒng)，例如選擇性性催化還原(SCR)系統(tǒng)和柴油排放流體(DEF)系統(tǒng)，所述柴油排放流體(DEF)系統(tǒng)包括DEF注射器以將DEF注入排氣后處理系統(tǒng)中。DEF系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)停機(jī)時可能需要經(jīng)過冷卻和凈化程序。
[0003]當(dāng)發(fā)動機(jī)被操作人員“鍵控關(guān)閉”時，后處理控制單元可確定DEF系統(tǒng)是否需要經(jīng)過冷卻和凈化程序。例如，如果發(fā)動機(jī)和/或排氣溫度已經(jīng)超出閾值時可以確定要求冷卻。作為冷卻程序的部分，DEF系統(tǒng)可繼續(xù)使用電動DEF泵在DEF系統(tǒng)流體回路周圍泵送DEF以便冷卻DEF注射器和/或DEF系統(tǒng)。當(dāng)DEF注射器和/或DEF系統(tǒng)已經(jīng)充分冷卻時，電動泵可以相反方向運行以從DEF系統(tǒng)凈化DEF(例如排空回流線路和壓力線路)并將DEF返回至DEF罐。即使在不要求冷卻程序時，仍然可以進(jìn)行凈化程序以便從DEF系統(tǒng)移除任何過量的DEF。
[0004]冷卻和凈化程序中使用的一個或多個電動泵可由機(jī)器上的電池供以電力。在發(fā)動機(jī)已經(jīng)被“鍵控關(guān)閉”后，操作人員可通過例如打開隔離器開關(guān)來隔離電池，以防止電池消耗并且/或者作為防盜技術(shù)。然而，如果電池在冷卻和凈化過程完成之前被隔離，所述一個或多個泵會失去電力并且冷卻和凈化過程會在完成之前失效。
[0005]在一些機(jī)器中，DEF系統(tǒng)以電池不能從DEF系統(tǒng)隔離的方式連接至電池，使得冷卻和凈化過程不能由于電池隔離而失效。然而，這會使電池隨時間耗盡并可導(dǎo)致想要完全隔離電池的操作人員的不滿。
[0006]在一些其它的機(jī)器電氣系統(tǒng)中，為了增加DEF系統(tǒng)恰當(dāng)?shù)赝C(jī)的機(jī)會，發(fā)動機(jī)的停機(jī)會在操作人員鍵控關(guān)閉時延遲，其中，發(fā)動機(jī)在鍵控關(guān)閉后繼續(xù)運行并在一段時間后自動地自我停止。然而，鍵控關(guān)閉后的延遲停機(jī)會耗費時間并引起操作人員的不滿，并且有時是不受機(jī)器制造商和操作人員歡迎的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于機(jī)器電氣系統(tǒng)中的電氣旁路回路，所述機(jī)器電氣系統(tǒng)包括電源、由電源供以電力的控制模塊、由電源供以電力并由控制模塊控制的機(jī)器功能單元、以及配置成根據(jù)電氣旁路回路的運行狀態(tài)在隔離器處于打開位置時將電源從控制模塊和機(jī)器功能單元隔離的隔離器，所述電氣旁路回路包括:旁路開關(guān)，其可操作處于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)；電氣旁路回路，其可連接在機(jī)器電氣系統(tǒng)中，其中:當(dāng)旁路開關(guān)處于第一狀態(tài)時，電氣旁路回路形成電氣連接以將電源與控制模塊和機(jī)器功能單元連接，所述電氣連接是獨立于包括隔離器的機(jī)器電氣系統(tǒng)的電路通道形成的，使得電氣連接繞過隔離器；并且當(dāng)旁路開關(guān)處于第二狀態(tài)時，電源與控制模塊和機(jī)器功能單元的電氣連接被斷開使得電源從控制模塊和機(jī)器功能單元的所述隔離由隔離器控制。
【附圖說明】
[0008]參考以下附圖，僅通過示例描述根據(jù)本發(fā)明的一方面的電氣旁路回路和機(jī)器電氣系統(tǒng)，其中:
[0009]圖1示出了示例性機(jī)器電氣系統(tǒng)1，其包括電池10、控制模塊20、隔離器30、柴油排放流體(DEF)功能單元90以及電氣旁路回路50。
[0010]圖2示出了另一示例性機(jī)器電氣系統(tǒng)1，其包括電池10、控制模塊20、隔離器30、DEF功能單元90以及電氣旁路回路50。
[0011]圖3示出了使用圖1或圖2的機(jī)器電氣系統(tǒng)控制DEF系統(tǒng)的運行的示例性方法。
[0012]圖4示出了包括圖1或圖2的機(jī)器電氣系統(tǒng)I的機(jī)器。
【具體實施方式】
[0013]圖1示出了可以是機(jī)器的部分的機(jī)器電氣系統(tǒng)I的示例性代表。所述機(jī)器可以是任何類型的機(jī)器，例如，諸如轎車、卡車、廂式貨車等的運輸車輛、諸如反鏟裝載機(jī)、推土機(jī)、拖拉機(jī)等的重型設(shè)備車輛、水灌溉器、發(fā)電機(jī)等。所述機(jī)器可包括發(fā)動機(jī)、尤其是內(nèi)燃機(jī)，例如柴油發(fā)動機(jī)。
[0014]機(jī)器電氣系統(tǒng)I可具有通過控制模塊20的電氣供應(yīng)引腳22和電氣返回引腳24向控制模塊20供以電力的電池10。機(jī)器電氣系統(tǒng)I還可具有柴油排放流體(DEF)功能單元功率繼電器40，用于控制柴油排放流體(DEF)功能單90的運行。DEF功能單元90可用來例如在機(jī)器運行期間將DEF注入諸如機(jī)器上的選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)的排氣后處理系統(tǒng)中，并在發(fā)動機(jī)停機(jī)期間執(zhí)行DEF系統(tǒng)冷卻和凈化過程。
[0015]為了接通DEF功能單元90，可從控制模塊20的控制引腳26發(fā)送“高”控制信號，經(jīng)過DEF功能單元功率繼電器40的線圈并回到控制模塊20的返回引腳28，使得線圈被控制模塊20激勵并且繼電器開關(guān)關(guān)閉，從而啟動DEF系統(tǒng)。當(dāng)DEF系統(tǒng)啟動時，它會執(zhí)行DEF注射過程和/或冷卻與凈化過程或者僅凈化過程。為了關(guān)上DEF功能單元90，控制信號可被設(shè)置成“低”，例如0V，使得線圈去激勵并且繼電器開關(guān)打開。
[0016]機(jī)器電氣系統(tǒng)I也具有隔離器30。在圖1中所示的示例中，隔離器30包括帶有可一致地打開和關(guān)閉的第一開關(guān)32和第二開關(guān)34的雙擲開關(guān)。對雙擲開關(guān)進(jìn)行配置使得當(dāng)其打開時，第一開關(guān)32可打開以將控制模塊20和DEF功能單元90從電池10隔離，并且第二開關(guān)34可打開以從電池10隔離其它機(jī)器電氣功能單元，例如發(fā)動機(jī)啟動馬達(dá)和交流發(fā)電機(jī)70以及機(jī)器駕駛室80。機(jī)器的操作人員可在鍵控關(guān)閉發(fā)動機(jī)后打開隔離器30以便防止電池10消耗并且/或者作為防盜技術(shù)。
[0017]電氣旁路回路50并聯(lián)在隔離器30上。電氣旁路回路50可包括旁路繼電器55和旁路熔斷器57?？蓪﹄姎馀月坊芈?0進(jìn)行配置使得當(dāng)隔離器30關(guān)閉并且DEF功能單元功率繼電器40接通使得電流流過DEF功能單元功率繼電器40的開關(guān)時，旁路繼電器55的線圈被流過DEF功能單元功率繼電器40的開關(guān)的電流激勵。隔離器繼電器的激勵的線圈可關(guān)閉隔離器繼電器的開關(guān)使得開關(guān)的運行狀態(tài)為第一狀態(tài)，在第一狀態(tài)時，電氣旁路回路50形成電氣連接以連接電池10與控制模塊20和DEF功能單元90，其中，電氣連接是獨立于包括隔離器30的機(jī)器電氣系統(tǒng)I的電路通道形成的，以便繞過隔離器30。從而，通過旁路繼電器55的開關(guān)的電流通道繞過隔離器30。如果隔離器30隨后被操作人員打開，不論在發(fā)動機(jī)的運行期間或是在發(fā)動機(jī)鍵控關(guān)閉后，控制模塊20和DEF功能單元90會通過電氣旁路回路50保持連接至電池10。從而，在隔離器30已經(jīng)打開后，可維持至控制模塊20和DEF功能單元90的電力。
[0018]如果控制模塊20接下來確定關(guān)上DEF功能單元90，例如在冷卻和凈化過程結(jié)束時，控制模塊20可去激勵DEF功能單元功率繼電器40的線圈，其可打開DEF功能單元功率繼電器40的開關(guān)并關(guān)上DEF功能單元90，如上面解釋的。這又會使旁路繼電器55的線圈去激勵并且旁路繼電器55的開關(guān)打開使得開關(guān)的運行狀態(tài)為第二狀態(tài)。在開關(guān)處于第二狀態(tài)時，電氣旁路回路50的電流通道斷開并且電氣旁路回路50不再圍繞隔離器30提供電氣旁路。如果隔離器30是打開的，控制模塊20和DEF功能單元功率繼電器40會被從電池10隔離并且失去電力。
[0019]如果控制模塊20不具有電力，它不會運行直到其重新獲得電力并再次運行，例如在隔離器30已經(jīng)關(guān)閉并且發(fā)動機(jī)鍵控啟動信號已經(jīng)被控制模塊20接收之后。在控制模塊20是非運行的時候，它不會試圖改變旁路開關(guān)的狀態(tài)或者控制任何機(jī)器運行，例如控制DEF功能單元90或諸如發(fā)動機(jī)啟動馬達(dá)和交流發(fā)電機(jī)70或機(jī)器駕駛室80的任何其它機(jī)器系統(tǒng)。
[0020]機(jī)器電氣系統(tǒng)I也可包括DEF功能單元燈60，其在DEF功能單元運行時接通以便向操作人員指示DEF系統(tǒng)是運行的，即使機(jī)器發(fā)動機(jī)是關(guān)上的并且隔離器30是打開的。機(jī)器電氣系統(tǒng)I還可包括第一 DEF熔斷器62、第二 DEF熔斷器64以及控制模塊熔斷器66。
[0021]圖2示出了機(jī)器電氣系統(tǒng)I的另一示例。圖2中示出的機(jī)器電氣系統(tǒng)I類似于圖1中所示出的，但是不具有DEF功能單元功率繼電器40。作為替代，當(dāng)隔離器30處于關(guān)閉位置并且/或者旁路繼電器55的開關(guān)處于第一狀態(tài)時，DEF功能單元90可由電池供以電力而沒有來自控制模塊20的任何控制輸入。
[0022]旁路繼電器55的開關(guān)的狀態(tài)可配置成由控制模塊20控制，使得當(dāng)確定DEF功能單元90應(yīng)該運行時，例如執(zhí)行冷卻和凈化過程或只執(zhí)行凈化過程，控制模塊20可從控制模塊20的控制引腳27發(fā)送“高”控制信號通過旁路繼電器55的線圈并回到控制模塊20的返回引腳29。從而，線圈可被控制模塊20激勵并且旁路開關(guān)關(guān)閉成第一狀態(tài)。當(dāng)確定DEF功能單元90可關(guān)上時，例如當(dāng)冷卻和凈化過程或者僅凈化過程完成時，控制模塊20可將控制信號設(shè)置成“低”(例如，0V)，從而去激勵旁路繼電器55