用于控制在作业车辆内使用的排气还原剂的温度的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及用于控制在作业车辆的排气处理系统内使用的排气还原剂的温度的系统，并且尤其涉及还原剂箱和相关联的电加热装置，所述电加热装置构造成安装至所述箱并且在所述箱内延伸以加热容纳在其中的排气还原剂。
【背景技术】
[0002]典型地，诸如拖拉机和其他农业车辆的作业车辆包括用于控制发动机排放物的排气处理系统。如通常所理解的，用于作业车辆的排气处理系统包括与选择性催化还原(SCR)系统流体连通的柴油机氧化催化剂(DOC)系统。DOC系统通常构造成氧化包含在发动机排气中的一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物，并且可以包括混合腔，用于将诸如柴油机流体还原剂或任何其他适当的基于尿素的流体的排气还原剂混合到发动机排气中。例如排气还原剂经常从安装在车上或车内的还原剂箱泵送并且喷射到混合腔上以将还原剂与发动机排气混合。所产生的混合物继而被供给至SCR系统以允许还原剂与催化剂反应以便减少包含在发动机排气内的氮氧化物(NOx)排放物的量。
[0003]在冬季和/或在气候较冷的地区，有这样的问题，即，当作业车辆在给定的时间段(例如整夜)上不操作时，排气还原剂会在还原剂箱内冻结。当出现这种情况时，在车辆操作之前必须将排气还原剂解冻。当前的加热方案典型地包括在还原剂箱内延伸的流体管道，其构造成使热的发动机冷却剂循环通过所述箱，由此加热容纳在其中的还原剂。然而，由于发动机冷却剂需要较长时间段才能变热(尤其是在非常低的操作温度下)，因此解冻过程较慢并且因而会导致较长的车辆停工时间。
[0004]因此在技术上需要用于加热容纳在作业车辆的还原剂箱内的排气还原剂的改进的系统。
【发明内容】
[0005]本发明的方面和优点将部分地在以下说明中给出，或者可以从所述说明而变得明显，或者可以通过实施本发明而被认识到。
[0006]在一个方面中，本发明的主题涉及一种用于控制在作业车辆的排气处理系统内使用的排气还原剂的温度的系统。所述系统通常包括箱，其具有限定用于容纳排气还原剂的封闭体积的多个壁。所述箱还可以包括通过所述多个壁中的第一壁限定的螺纹口。所述系统还可以包括电加热装置，其在第一端与第二端之间在所述箱内沿长度方向延伸。所述加热装置可以包括在所述第一端处的安装部分和在所述安装部分与所述第二端之间延伸的加热元件。所述安装部分可以构造成螺纹旋拧到所述螺纹口中以将所述电加热装置联接至所述箱。另外，所述系统可以包括通讯地联接至所述电加热装置的控制器，该控制器构造成基于与所述箱相关的温度控制所述电加热装置的操作。
[0007]在另一方面中，本发明的主题涉及一种用于控制在作业车辆的排气处理系统内使用的排气还原剂的温度的系统。所述系统通常包括箱，其限定用于容纳排气还原剂的封闭体积。所述箱可以包括顶壁、底壁和在顶壁与底壁之间延伸的侧壁。所述箱可以限定在顶壁与底壁之间的高度，并且还可以包括通过所述顶壁限定的加热器口。所述系统还可以包括电加热装置，其在第一端与第二端之间在所述箱内沿长度方向延伸。所述加热装置包括在所述第一端处的安装部分和在所述安装部分与所述第二端之间延伸的加热元件。所述安装部分可以构造成经由所述加热器口联接至所述箱。所述加热元件限定在所述安装部分与所述第二端之间的长度。另外，所述系统可以包括通讯地联接至所述电加热装置的控制器，该控制器构造成基于与所述箱相关的温度控制所述电加热装置的操作。而且，所述加热元件的长度对应于大于所述箱的高度的50%的距离。
[0008]在又一个方面中，本发明的主题涉及一种用于控制在作业车辆的排气处理系统内使用的排气还原剂的温度的系统。所述系统通常包括箱，其具有限定用于容纳排气还原剂的封闭体积的多个壁。所述箱还包括通过所述多个壁中的一个限定的加热器口。该加热器口限定第一横向宽度。所述系统还可以包括电加热装置，其在第一端与第二端之间在所述箱内沿长度方向延伸。所述加热装置可以包括在所述第一端处的安装部分和在所述安装部分与所述第二端之间延伸的加热元件。所述安装部分可以构造成经由所述加热器口联接至所述箱。所述加热元件限定第二横向宽度。另外，所述系统可以包括通讯地联接至所述电加热装置的控制器，该控制器构造成基于与所述箱相关的温度控制所述电加热装置的操作，而且，所述第一横向宽度小于所述第二横向宽度。
[0009]参照以下说明和所附权利要求将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。包含在说明书中且构成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例并且与说明部分一起用于解释本发明的原理。
【附图说明】
[0010]在说明书中对本领域普通技术人员参照附图给出本发明的完全和有效的公开及其最佳实施方式，其中:
[0011]图1示出根据本发明主题的方面的作业车辆的一个实施例的侧视图；
[0012]图2示出适于在根据本发明主题的方面的作业车辆内使用的排气处理系统的一个实施例的示意图；
[0013]图3示出用于控制在根据本发明主题的方面的作业车辆的排气处理系统内使用的排气还原剂的温度的系统的一个实施例的各部件的透视图；
[0014]图4示出图4所示系统的另一个透视图，尤其示出插入在所述系统的还原剂箱内的系统的电加热装置；
[0015]图5示出图3和4所示系统在电加热装置已经安装在还原剂箱内之后的侧视剖视图，尤其示出系统的控制器，其通讯地联接至加热装置，以自动地控制加热装置的操作；
[0016]图6示出图5所示的系统的一部分的局部剖视图，尤其示出用于将加热装置附装至还原剂箱的附装构造的一个实施例；和
[0017]图7示出图5所示的系统的一部分的另一个局部剖视图，尤其示出用于将加热装置附装至还原剂箱的附装构造的另一个实施例。
【具体实施方式】
[0018]现在详细参照本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例都以解释本发明的方式提供，而不限制本发明。实际上，本领域技术人员将理解，可以在本发明中做出各种变型和修改而不脱离本发明的范围和精神。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因而，本发明意在覆盖落在所附权利要求及其等同方案的范围内的这种变型和修改。
[0019]本发明的主题总体上涉及用于控制在作业车辆的排气处理系统内使用的排气还原剂的温度的系统。具体地，所述系统可以包括用于容纳排气还原剂的还原剂箱和联接至该箱并且在该箱内延伸的加热装置，该加热装置用于加热排气还原剂。在若干实施例中，加热装置可以包括电加热装置并且可以构造成经由通过箱壁中的一个限定的加热器口联接至所述箱。例如，在一个实施例中，加热器口可以对应于螺纹口(例如由安装在箱壁内的螺纹插入件限定或由箱的模制部分限定)，加热装置可以螺纹旋拧到所述螺纹口中以便将所述装置联接至所述箱。
[0020]通过在还原剂箱内包括电加热装置，可以在电源可用的任何时候控制排气还原剂的温度，所述电源包括作业车辆的车载电源(例如车辆的发电机或蓄电池)和/或外部电源。尤其重要的是，当作业车辆不操作时，电加热装置可以用于控制排气还原剂的温度，由此使所公开的系统避免在这种时间段上排气还原剂冻结。例如，在工作日结束时，电加热装置可以联接至适当的电源(例如经由适当的电缆联接至墙壁电源插座)以允许整夜调节还原剂温度。
[0021]如下文所述，所公开的系统还可以包括控制器，其构造成通讯地联接至加热装置，由此可以电子地控制加热装置的操作。另外，控制器可以通讯地联接至一个或多个温度传感器。例如，在一个实施例中，所示系统可以包括还原剂温度传感器和环境空气温度传感器，所述还原剂温度传感器构造成监测容纳在所述箱中的排气还原剂的温度，所述环境空气温度传感器构造成监测所述箱周围的环境空气的温度。在这种实施例中，控制器可以构造成基于由所述传感器中的一个或多个提供的温度测量结果自动控制加热装置的操作。例如，如果排气还原剂的温度下降到给定温度阈值以下，则控制器可以构造成打开加热装置以允许升高还原剂温度。或者(或额外地)，如果环境空气温度下降到给定温度阈值以下，则控制器可以构造成打开加热装置以确保排气还原剂维持在适当的温度。
[0022]现在参照附图，图1示出作业车辆10的一个实施例的侧视图。如图所示，作业车辆10构造为农业拖拉机。但在其他实施例中，作业车辆10可以构造为本领域已知的任何其他适当的作业车辆，例如各种其他农业车辆、地面运动车辆、公路车辆、全地形车辆、越野车辆、装载机和/或类似物。
[0023]如图1所示，作业车辆10包括一对前轮12、一对后轮14和联接至车轮12、14并由其支撑的底盘16。驾驶室18可以由底盘16