[發(fā)明專利]柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)以及流體工作系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610352930.2
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN107435570B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許玉江
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N9/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新;蔡洪貴

公開了一種柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)，包括：處理劑箱；噴射尾氣處理劑的噴射器(4)；連接在處理劑箱與噴射器之間的泵(3)，用于向噴射器泵送尾氣處理劑；連接在噴射器與泵之間的尾氣處理劑管；對尾氣處理劑管進(jìn)行加熱的加熱裝置(7)；以及探測尾氣處理劑管內(nèi)的尾氣處理劑的狀態(tài)的狀態(tài)探測裝置(8)；其中至少基于探測出的尾氣處理劑的狀態(tài)控制加熱裝置的操作，尾氣處理劑的狀態(tài)通過尾氣處理劑的含冰量表征，通過預(yù)先模擬實驗確定尾氣處理劑的含冰量與聲波從聲波發(fā)生器傳播到相應(yīng)的聲波接收器所經(jīng)歷的時長之間的函數(shù)關(guān)系，使得能夠基于所述函數(shù)關(guān)系探測出尾氣處理劑的含冰量。通過探測到的狀態(tài)信息，可以給相應(yīng)的控制提供更多的控制依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)以及一種能夠探測工作流體的狀態(tài)的流體工作系統(tǒng)。

背景技術(shù)

柴油發(fā)動機由于具有可靠性好、熱效率高以及輸出扭矩大等特性而被廣泛用于小型、重型或大型車輛、船舶、發(fā)電機以及軍用坦克等機器。然而，由于柴油發(fā)動機排放的尾氣中具有較高含量的氮氧化物，需要通過專用的尾氣后處理系統(tǒng)對尾氣進(jìn)行處理以后才能排放到大氣中，以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。

換言之，為了減少空氣污染，對于柴油發(fā)動機的尾氣進(jìn)行后處理已經(jīng)成為柴油發(fā)動機的標(biāo)準(zhǔn)配備。對于尾氣的處理，現(xiàn)在一般通過選擇性催化還原方法來進(jìn)行，通過噴射器將液態(tài)還原劑(通常為尿素水溶液)呈氣霧狀噴射進(jìn)入尾氣管，通過選擇性的催化還原反應(yīng)，將尾氣中的有害氣體變成無害氣體后排入大氣中，從而減少對于環(huán)境的損害。

為此，尾氣后處理系統(tǒng)通常包括用于儲存還原劑的還原劑箱、用于噴射還原劑的噴射器以及連接在還原劑箱與噴射器之間的用于輸送還原劑的輸送管路。

當(dāng)環(huán)境溫度過低(例如低于-11℃)時，尾氣后處理系統(tǒng)中的某些部位、例如輸送管路中的通常為尿素水溶液的液態(tài)還原劑會發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象。結(jié)冰不僅會影響還原劑的輸送，而且會影響對輸送的還原劑的精確計量，嚴(yán)重時甚至?xí)耆伦≥斔凸苈贰p壞設(shè)置在輸送管路處的流量計。為了防止結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生，尾氣后處理系統(tǒng)目前通常設(shè)有環(huán)繞輸送管路布置的加熱裝置。

然而，對加熱裝置的精確控制存在巨大困難，這是因為沒有能夠準(zhǔn)確表征還原劑狀態(tài)的任何反饋信息。通常根據(jù)環(huán)境溫度和加熱時間進(jìn)行粗略控制，這顯然不夠準(zhǔn)確和可靠。當(dāng)過熱時，可能會對尾氣后處理系統(tǒng)的部件造成損壞且會產(chǎn)生能量浪費。當(dāng)加熱不足時，由于冰產(chǎn)生的膨脹力會損壞一些部件。

因此，迫切需要解決目前的柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)中的還原劑解凍無法準(zhǔn)確、可靠進(jìn)行的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠至少部分克服上述缺點的柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)以及一種能夠探測工作流體的狀態(tài)的流體工作系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)，包括：用于儲存尾氣處理劑的處理劑箱；用于向尾氣管噴射尾氣處理劑的噴射器；連接在所述處理劑箱與噴射器之間的泵，其用于向所述噴射器泵送尾氣處理劑；連接在所述噴射器與泵之間的尾氣處理劑管；適于對尾氣處理劑管進(jìn)行加熱的加熱裝置；以及用于探測所述尾氣處理劑管內(nèi)的尾氣處理劑的狀態(tài)的狀態(tài)探測裝置；其中，至少基于所述狀態(tài)探測裝置探測出的尾氣處理劑的狀態(tài)控制所述加熱裝置的操作，以及其中，所述尾氣處理劑的狀態(tài)通過尾氣處理劑的含冰量表征，通過預(yù)先模擬實驗確定尾氣處理劑的含冰量與聲波從聲波發(fā)生器傳播到相應(yīng)的聲波接收器所經(jīng)歷的時長之間的函數(shù)關(guān)系，使得能夠基于所述函數(shù)關(guān)系探測出尾氣處理劑的含冰量。

所述尾氣處理劑為還原劑、優(yōu)選為尿素水溶液；和/或所述狀態(tài)探測裝置設(shè)置在所述尾氣處理劑管處，用于探測尾氣處理劑管內(nèi)的尾氣處理劑的狀態(tài)；和/或所述狀態(tài)探測裝置還被構(gòu)造成適于探測所述部位處是否存在尾氣處理劑。

所述柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器用于控制所述泵、噴射器以及狀態(tài)探測裝置中的至少一個。