还原剂供给装置的控制方法及还原剂供给装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及还原剂供给装置以及该还原剂供给装置的控制方法，该还原剂供给装置是用来向内燃机的排气通路内供给液体还原剂的装置，在内燃机停止时被执行将残留在还原剂供给路径内的液体还原剂向储存罐内吸回的控制。
【背景技术】
[0002]在搭载在车辆等中的内燃机的排出气体中包含氮氧化物(NOx)。作为将该NOx净化的排气净化装置之一，已知有一种排气净化装置，其具备配置在内燃机的排气通路中的选择还原催化剂、和用来在选择还原催化剂的上游侧喷射尿素水溶液等由氨得到的液体还原剂的还原剂供给装置。该排气净化装置为下述装置:在选择还原催化剂中使排出气体中的NOx与从液体还原剂生成的氨进行还原反应，将NO x高效地分解为氮及水等。
[0003]作为在这样的排气净化装置中使用的还原剂供给装置的一种形态，有以下形式的还原剂供给装置:其具备泵及还原剂喷射阀，将储存罐内的液体还原剂通过泵压送，并且，经由固定在排气管中的还原剂喷射阀将液体还原剂向排气管内供给。
[0004]这里，在作为液体还原剂而使用尿素水溶液的情况下，使用冻结温度最低的浓度的尿素水溶液，以便尽可能不发生尿素水溶液的冻结。但是，尿素水溶液的冻结温度即使较低也在-ll°c左右，在寒冷地等，在停止尿素水溶液供给的期间，尿素水溶液有可能冻结。此外，在尿素水溶液的供给被停止的期间，还有可能发生以下情况:尿素水溶液中的水分蒸发，浓度上升，尿素水溶液的融点上升，容易冻结。
[0005]如果尿素水溶液冻结，则有可能在下次启动时需要长时间的解冻时间，或其体积膨胀而导致还原剂供给装置的构成部件损坏。因此，在内燃机停止时，一般进行将残留在还原剂供给装置内的尿素水溶液向储存罐内吸回的控制。尿素水溶液的吸回控制通过下述方式进行:使压送尿素水溶液的泵反转，或切换尿素水溶液的流路的连接，由此将尿素水溶液的供给路径内减压。该尿素水溶液的吸回控制使还原剂喷射阀成为打开的状态并使泵驱动，实施既定期间(例如，参照专利文献I)。
[0006]专利文献1:日本特开2010 — 007617号公报(段落
[0037]、
[0047]等)。
[0007]这里，如果在还原剂喷射阀的喷孔或还原剂供给路径的中途，尿素水溶液中的尿素结晶化而发生部分性或全局性的堵塞，则在尿素水溶液的吸回动作中，在还原剂供给装置内产生过大的负压。如果在吸回控制的结束时存在过大的负压，则在将泵的驱动停止后会从储存罐内向泵侧再填充尿素水溶液，有可能产生尿素水溶液的冻结、或下次启动时的意外喷射。
【发明内容】
[0008]本发明是为了解决这样的课题而做出的，目的是提供一种在液体还原剂的吸回控制结束后、液体还原剂不易被再填充到泵侧的还原剂供给装置、以及这样的还原剂供给装置的控制方法。
[0009]根据本发明，提供一种还原剂供给装置的控制方法，解决了上述课题，所述还原剂供给装置构成为，在内燃机的运转中，将储存罐内的液体还原剂通过泵压送，并且通过还原剂喷射阀将上述液体还原剂向内燃机的排气通路喷射，另一方面，在上述内燃机停止时，将残留在还原剂供给路径内的上述液体还原剂向上述储存罐吸回，所述控制方法的特征在于，在上述内燃机停止时开始上述吸回控制，在上述吸回控制结束时，将连接上述泵和上述储存罐的还原剂通路向大气开放。
[0010]S卩，根据本发明的还原剂供给装置的控制方法，当液体还原剂的吸回控制结束时，将泵与储存罐连接的还原剂通路被向大气开放，所以即使是在还原剂供给路径中残留有过大的负压的情况，也能够防止储存罐内的液体还原剂被再填充到泵侧。
[0011]此外，在实施本发明的还原剂供给装置的控制方法时，优选的是，在上述还原剂通路中具备三向切换阀，在执行上述吸回控制时使上述泵与上述储存罐连通，在上述吸回控制结束时，在将上述泵停止后将上述泵侧的还原剂通路向大气开放。这样，如果将三向切换阀切换，则液体还原剂不会向大气开放侧流动，大气开放侧的阀不会由于液体还原剂的冻结、凝固而粘滞。结果，能够减少通路的切换动作的不良状况。
[0012]此外，本发明的另一技术方案是一种还原剂供给装置，具备储存液体还原剂的储存罐、将上述储存罐内的液体还原剂压送的泵、和将被压送的上述液体还原剂向内燃机的排气通路内喷射的还原剂喷射阀，在上述内燃机停止时，能够执行将残留在还原剂供给路径内的上述液体还原剂向上述储存罐吸回的控制，其特征在于，在将上述泵与上述储存罐连接的还原剂通路中具备三向切换阀，上述三向切换阀能够切换为将上述泵与上述储存罐连通的第I状态、和将上述泵侧的还原剂通路向大气开放的第2状态；在执行上述吸回控制时设为上述第I状态，另一方面，在上述吸回控制结束时设为上述第2状态。
[0013]S卩，根据本发明的还原剂供给装置，具备当液体还原剂的吸回控制结束时将连接泵和储存罐的还原剂通路向大气开放的三向切换阀，所以即使是在还原剂供给路径中残留有过大的负压的情况下，也能够防止储存罐内的液体还原剂被向泵侧再填充。
[0014]此外，在构成本发明的还原剂供给装置时，优选的是，将上述三向切换阀设在比上述储存罐侧的上述还原剂通路的末端更接近于上述泵的位置的上述还原剂通路中。通过在这样的泵侧的位置设置三向切换阀，能够使三向切换阀与泵之间的还原剂通路的容量减小，能够使向泵侧的再填充量变得更少。
【附图说明】
[0015]图1是表示具备有关本发明实施方式的还原剂供给装置的排气净化装置的结构例的整体图。
[0016]图2是表示电子控制装置的结构例的框图。
[0017]图3是为了说明有关本发明实施方式的还原剂供给装置的控制方法的一例而表不的时序图。
[0018]图4是用来说明有关本发明实施方式的还原剂供给装置的控制方法的一例的流程图。
[0019]图5是表示有关本发明另一实施方式的还原剂供给装置的结构例的图。
【具体实施方式】
[0020]以下，适当参照附图，对关于本发明的还原剂供给装置及还原剂供给装置的控制方法的实施方式具体地说明。
[0021]另外，在各个图中，关于带有相同的附图标记者，只要没有特别说明就表示相同的部件，适当省略了说明。
[0022][第I实施方式]
1.排气净化装置的整体结构
图1是为了说明具备有关本发明第I实施方式的还原剂供给装置20的排气净化装置10的整体结构的一例而表示的图。
[0023]排气净化装置10是用来将排出气体中的NOx净化的装置，设在未图示的柴油发动机等内燃机的排气通路11中。排气净化装置10具备夹装在排气通路11的中途的还原催化剂13、和用来向比还原催化剂13靠上游侧的排气通路11内供给液体还原剂的还原剂供给装置20。
[0024]还原催化剂13是具有促进排出气体中的叫的还原的功能的催化剂，是将从液体还原剂生成的氨吸附并将向催化剂流入的排出气体中的NOx通过氨有选择地还原的催化剂。本实施方式的还原剂供给装置20是作为液体还原剂而使用尿素水溶液的装置，尿素水溶液在排气通路11中热分解或水解，由此来生成氨。
[0025]2.还原剂供给装置 (I)基本的结构
在图1中，还原剂供给装置20具备收容液体还原剂的储存罐21、将液体还原剂压送的泵单元30、和将液体还原剂向排气通路11内喷射的还原剂喷射阀25。泵单元30具备泵23及流路切换阀33。还原剂喷射阀25、泵23及流路切换阀33由ECU40进行驱动控制。
[0026]泵23和储存罐21通过