[發明專利]一種閥組控制的尿素噴射系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010725175.4
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111894707B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 陳旭;馮坦;張遠;徐傲;陳鎮;何勝勇;許法亮;劉志輝;李志明;侯甲成
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N11/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

本發明公開了一種閥組控制的尿素噴射系統及其控制方法，尿素噴射系統包括：尿素罐、尿素噴嘴、冷卻水管道、壓縮空氣管道、尿素管道、放氣管道、吹掃管道、閥組噴射單元；所述閥組噴射單元包括控制器以及冷卻水電磁閥、第一空氣電磁閥、第二空氣電磁閥和調壓裝置、吹掃電磁閥、噴射電磁閥、壓力傳感器、放氣電磁閥、溫度傳感器。整個系統通過壓縮空氣提供動力，通過各電磁閥進行計量，其中還有溫度傳感器、壓力傳感器對電磁閥開度進行反饋控制，低成本、高精度的完成尿素噴射過程；設置專門的吹掃管道和吹掃電磁閥，能將尿素管道上前后段分別吹掃，使整條尿素管道在停車后無尿素殘留。

技術領域

本發明涉及排氣后處理，具體地指一種閥組控制的尿素噴射系統及其控制方法。

背景技術

目前Urea-SCR技術被認為是降低車用柴油機NOX排放最有效的方法，通過尿素噴射系統將質量分數32.5％的尿素水溶液噴入排氣管中后，需要經過碰壁、蒸發、水解、熱解等過程轉化為 NH3，然后與NOx反應。

當前尿素噴射系統有兩種工作方式：1)電機尿素泵將尿素溶液泵送和計量到排氣管中，這種采用電機驅動的尿素噴射系統，計量精度都會受到尿素壓力的波動，精度較差；2)尿素罐中施加高壓，采用尿素罐內的壓縮氣體將尿素泵送到排氣管中，無法進行吹掃，容易結晶，專利CN201610083835.7、CN201610084047.X中均在到噴嘴的空氣管路上設有吹掃電磁閥，可以在停車后解決尿素管路上從與空氣管路連接處至噴嘴的尿素殘留，但尿素管路上從尿素罐至與空氣管路連接處的殘留尿素是無法吹掃到的，因此尿素管路整體仍有余液殘留。

因此，需要開發出一種低成本、高精度、吹掃無殘留的閥組控制的尿素噴射系統及其控制方法。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種低成本、高精度、吹掃無殘留的閥組控制的尿素噴射系統及其控制方法。

本發明的技術方案為：一種閥組控制的尿素噴射系統，其特征在于，包括尿素罐、尿素噴嘴、冷卻水管道、壓縮空氣管道、尿素管道、放氣管道、吹掃管道、閥組噴射單元；

所述冷卻水管道流經尿素罐，所述壓縮空氣管道從氣源引出后分成并聯且分別通向尿素罐和尿素噴嘴的第一空氣管道和第二空氣管道，所述放氣管道從尿素罐內引出，所述吹掃管道將尿素管道和第二空氣管道連通，所述尿素管道包括從尿素罐內引出至與吹掃管道連接的前尿素管道段以及前尿素管道段后方通向尿素噴嘴的后尿素管道段；

所述閥組噴射單元包括控制器以及設置于冷卻水管道上的冷卻水電磁閥、設置于第一空氣管道上的第一空氣電磁閥、設置于第二空氣管道上在與吹掃管道連接之前的第二空氣電磁閥和調壓裝置、設置于吹掃管道上的吹掃電磁閥、設置于后尿素管道段上的噴射電磁閥、設置于尿素罐內或前尿素管道段上的壓力傳感器、設置于放氣管道上的放氣電磁閥、設置于尿素罐內的溫度傳感器，

所述冷卻水電磁閥、第一空氣電磁閥、第二空氣電磁閥和調壓裝置、吹掃電磁閥、噴射電磁閥、壓力傳感器、放氣電磁閥、溫度傳感器均與控制器信號連接。

優選的，尿素罐內還設有液位傳感器、濃度傳感器，所述液位傳感器、濃度傳感器與控制器信號連接。

優選的，所述調壓裝置為壓縮空氣傳感器或比例電磁閥，所述尿素罐上設有加注口、泄壓閥、放殘閥。

優選的，所述冷卻水管道進口處設有冷卻水濾網，所述壓縮空氣管道進口處設有空氣濾網，所述尿素管道進口處設有尿素濾網，所述放氣管道上設有大氣濾網。

本發明還提供一種上述閥組控制的尿素噴射系統的控制方法，包括如下步驟：

S1.控制尿素加熱解凍

閥組噴射單元內所有電磁閥初態下均為關閉，車輛啟動時控制器控制冷卻水進行加熱解凍；

S2.控制壓縮空氣對尿素罐內充氣加壓