[發明專利]尿素水噴射系統以及尿素水噴射裝置的防止結晶化方法

有效

• 申請號: 201580061521.0
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN107109982B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 嶺澤正信
• 申請（專利權）人: 五十鈴自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;B01D53/86;B01D53/90;F01N3/18
• 代理公司: 北京天達共和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11586
• 代理人: 張嵩;薛侖

一種尿素水噴射系統，包括尿素水噴射裝置，其對選擇還原型催化劑裝置上游側的排氣通道噴射尿素水，以降低內燃機的排氣氣體中的NOx，并使引擎冷卻水在該尿素水噴射裝置中循環以防止尿素水凍結，其中，包括結晶溶解控制部件，在停止了對尿素水噴射裝置供應尿素水的尿素水供應泵的狀態下，對尿素水噴射裝置進行以預先設定的通電量通電的結晶溶解控制；并且在引擎啟動后、尿素水供應開始前，在預先計算的結晶溶解用通電時間期間，由結晶溶解控制部件進行結晶溶解控制。由此，提供一種在內燃機啟動后且尿素水供應開始前，將結晶化了的尿素溶解，防止尿素水噴射裝置的附著，從而防止尿素水噴射裝置故障的尿素水噴射系統以及尿素水噴射裝置的防止結晶化方法。

發明內容

本發明涉及在內燃機的尿素水噴射系統中，能夠防止在尿素水噴射裝置內尿素水結晶化而附著的尿素水噴射系統以及尿素水噴射裝置的防止結晶化方法。

背景技術

一般，在搭載有柴油引擎等內燃機的車輛中，為了除去在從內燃機排放的排氣氣體中包含的NOx(氮氧化物)，設有組合了尿素水噴射系統和選擇還原型催化劑(SCR催化劑)裝置的排氣氣體凈化系統。在該排氣氣體凈化系統中，從設置在選擇還原型催化劑裝置上游側的排氣通道中的尿素水噴射裝置(計量閥：DV)對通過排氣通道內部的排氣氣體中噴射尿素水，從尿素水發生氨(NH₃)，使用該氨通過選擇還原型催化劑裝置將排氣氣體中包含的NOx還原而進行凈化處理。

在該選擇還原型催化劑裝置中使用的尿素水噴射裝置中，若將引擎啟動鍵斷開而停止引擎，則會實施將尿素水管道內的尿素水返回到罐中的排空。在該排空時，由于將尿素水噴射裝置全開，因此排氣管內的高溫氣體會通過尿素水噴射裝置內，從而尿素水噴射裝置內臨時成為高溫。但是，然后，由于引擎停止，因此尿素水噴射裝置內的溫度逐漸降低，在該溫度降低的過程中，尿素水噴射裝置內僅存的尿素水結晶化。因該尿素水的結晶化，尿素水噴射裝置的針會附著而不能動，因此在引擎再啟動時，無法噴射尿素水。

與該尿素水供應線路的堵塞相關，例如在日本申請的特開2014-145276號公報中記載的，為了切實地檢測從尿素水的供給泵到噴射尿素水的計量閥(尿素水噴射裝置)的管道部分是否堵塞，提出了一種尿素SCR用尿素水管道堵塞檢測裝置的方案，包括堵塞判定部件，在引擎的鍵開關被接通時，在實施了驅動供給泵而使管道部分升壓的啟動控制之后，在設置在SCR裝置上游側的排氣管中的排氣溫度傳感器的檢測值為設定溫度以下、且用于檢測尿素水罐內的尿素水溫度的尿素水傳感器的檢測值為凍結溫度以上時，實施將管道部分內的尿素水返回到尿素水罐的排空控制，并根據用于檢測排空控制時的壓送線路的壓力的壓力傳感器的檢測值來檢測管道部分的阻塞。

在該裝置中，公開了在由尿素水傳感器檢測的尿素水溫度為凍結溫度(也根據尿素水濃度而不同，通常在濃度32.5％時為-11℃)以下時，為了在尿素水罐和計量閥中流過引擎冷卻水來解凍而驅動解凍部件，但在引擎冷卻水的溫度下，存在止步于尿素水的解凍而不會使在計量閥內部結晶化的尿素溶解的問題。

此外，例如日本申請的特開2013-221425號公報所記載的，為了促進尿素水解凍的同時避免在規定外的時期添加尿素水，提出了一種排氣凈化裝置的噴射器控制裝置的方案，在被供應給以上限電流值以上的電流供應噴射尿素水的噴射器(尿素水噴射裝置)的尿素水的溫度低于預先設定的下限溫度時，在將小于上限電流值的電流供應給噴射器的電磁驅動部從而不進行尿素水噴射的狀態下使電磁驅動部發熱，將噴射器整體加熱來促進尿素水解凍。

即使在該裝置中，也是以促進尿素水解凍為目的，存在在噴射器不開閥的狀態的小于上限電流值的電流下，止步于尿素水的解凍而不會使在噴射器內部結晶化的尿素溶解的問題。