素管路加热器31工作；当尿素添蓝罐9内的温度上升到一定值后，系统控制冷却水电磁阀15和尿素管路加热器31停止工作。
[0029]发动机排气消声器27的进口处设置有一排气温度传感器24，发动机排气消声器27的出口处设置有一氮氧传感器25，排气温度传感器24和氮氧传感器25分别与后处理控制单元D⑶23连接。后处理控制单元D⑶23与发动机电控单元E⑶28连接，并通过CAN消息进行实时通信，以便后处理控制单元DCU23及时获取发动机和整车的工作状态。
[0030]如图2所示，尿素喷射单元21包括集成式减压稳压电磁阀18、空气压力传感器5、尿素压力传感器11、尿素溶液泵10、尿素精滤滤芯8、尿素开关电磁阀12、单向阀7及单向阀13。集成式减压稳压电磁阀18集成了空气过滤器芯2、空气开关电磁阀3、减压稳压阀4及排空电磁阀6。其中，空气过滤器芯2、空气开关电磁阀3、减压稳压阀4依次设置在从车载空气储气筒I到尿素喷射器14之间的空气通道30上，空气压力传感器5设置在减压稳压阀4和尿素喷射器14之间的通道上；尿素精滤滤芯8、尿素溶液泵10、尿素开关电磁阀12依次设置在从尿素添蓝罐9到尿素喷射器14之间的尿素通道29上，尿素添蓝罐9内还设置有一尿素粗滤滤芯20，尿素溶液泵10和尿素开关电磁阀12之间的通道上设置有一尿素压力传感器11 ;排空电磁阀6和单向阀7设置在减压稳压阀4出口端和尿素溶液泵10入口端之间；单向阀13设置在空气通道30和尿素通道29之间的连通通道上。另外，空气压力传感器5、尿素压力传感器11、尿素溶液泵10、尿素开关电磁阀12、空气开关电磁阀3、减压稳压阀4及排空电磁阀6分别与后处理控制单元D⑶23连接。
[0031 ] 在实际工作过程中，当系统上电后，空气辅助SCR系统开始初始化内部参数，检查是否有故障；如果空气辅助SCR系统有故障，就会报故障代码并停止工作。如果系统没有故障，就会进入喷射前的预填充状态。预填充工作过程如下:后处理控制单元DCU23控制空气开关电磁阀3打开，车载空气储气筒I中的压缩空气经减压稳压阀4将压力降低并稳定在2bar，此压力的压缩空气经集成式减压稳压电磁阀减压后空气输出口 Al 口到达尿素喷射器14的空气入口 34并喷入发动机排气管中；空气压力传感器5用来监控减压后的气压值，若此压力信号不正常，后处理控制单元DCU23控制系统进行报警。同时，后处理控制单元DCU23控制尿素溶液泵10抽取尿素溶液，当尿素压力传感器11监测到尿素压力上升到一定值时，确认尿素建压已完成，系统预填充状态完成。预填充状态完成后，当要求喷射尿素时，由后处理控制单元DCU23计算当前工况下的尿素需求量，控制尿素溶液泵10进行精确计量，打开尿素开关电磁阀12，向发动机排气管中喷入尿素溶液。工作过程中，后处理控制单元DCU23根据排气温度传感器24和氮氧传感器25分别检测发动机排气消声器27中的排气温度和排气中的氮氧化合物NOx的浓度，调整喷射量；如果出现NOx浓度超标的情况，则控制后处理控制单元DCU23进行报警或限制发动机功率。发动机停止工作后，后处理控制单元DCU23控制系统进入排空状态；在此状态中，排空电磁阀6打开，压缩空气经由单向阀7进入尿素溶液泵10入口前的负压管路，尿素溶液泵10继续工作；在此过程中，一部分压缩空气经由尿素溶液泵10进入尿素压力管路，将尿素溶液泵10、尿素出口 19所连接的尿素管路和喷射器14中残余尿素溶液排出到发动机排气管内，另一部分压缩空气将尿素精滤滤芯8及所在通道内的残余尿素溶液压回尿素添蓝罐9中，避免在低温下尿素溶液结冰或由于水分蒸发导致尿素结晶，堵塞尿素供给通道。
[0032]如图3所示，尿素喷射单元21中包含有5个接口，分别为冷却水入口 16、冷却水出口 17、集成式减压稳压电磁阀空气入口 P、集成式减压稳压电磁阀减压后空气输出口 Al、尿素出口 19。
[0033]如图4所示，尿素喷射器14包括空气入口 34和尿素入口 35，以及内喷孔36和外喷孔37 ;其中内喷孔36为尿素喷孔，外喷孔37为空气喷孔，且内喷孔36和外喷孔37为同心圆，这样在喷出尿素之前，尿素与压缩空气无混合过程，从内喷孔36喷出的尿素被从外喷孔37喷出的压缩空气吹散、雾化，以达到比单纯高压纯液喷射更好的雾化效果，尿素液滴的索特尔直径小于15微米。另外，集成式减压稳压电磁阀减压后空气输出口 Al通过管路与尿素喷射器14的空气入口 34连接，尿素出口 19通过管路与尿素喷射器14的尿素入P 35连接。
[0034]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，包括车载空气储气筒(1)、尿素添蓝罐(9)、尿素喷射器(14 )、发动机排气消声器(27 )，所述的尿素喷射器(14 )与发动机排气消声器(27 )的输入端连通，其特征在于，所述的车载空气储气筒(I)通过空气通道(30)与尿素喷射器(14)连通，空气管道(30)上设置有空气过滤器芯(2)、空气开关电磁阀(3)和减压稳压阀(4)，所述的尿素添蓝罐(9)通过尿素通道(29)与尿素喷射器(14)连通，尿素通道(29)上设置有尿素精滤滤芯(8)、尿素溶液泵(10)和尿素开关电磁阀(12)，另外，减压稳压阀(4)出口端和尿素溶液泵(10)入口端之间设置有排空电磁阀(6)和单向阀(7)，空气通道(30)和尿素通道(29)通过单向阀(13)连通。
2.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，有一空气压力传感器(5)设置在减压稳压阀(4)和尿素喷射器(14)之间，所述的空气压力传感器(5)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
3.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，有一尿素压力传感器(11)设置在尿素溶液泵(10)和尿素开关电磁阀(12)之间，所述的尿素压力传感器(11)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
4.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，所述的尿素溶液泵(10)、排空电磁阀(6)、空气开关电磁阀(3)、尿素开关电磁阀(12)分别与后处理控制单元DCU (23)连接。
5.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，有一尿素粗滤滤芯(20)设置在尿素添蓝罐(9)中。
6.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，有一排气温度传感器(24)设置在发动机排气消声器(27)的进口处，有一氮氧传感器(25)设置在发动排气机消声器(27)的出口处，所述的排气温度传感器(24)和氮氧传感器(25)分别与后处理控制单元D⑶(23)连接。
7.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，尿素添蓝罐(9)中设置有冷却水通道(22)，冷却水通道(22)的冷却水入口(16)和冷却水出口(17)分别与发动机(26)的循环水系统连通，冷却水入口(16)所连接的通道上设置有冷却水电磁阀(15)，冷却水电磁阀(15)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
8.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，有一尿素管路加热器(31)设置在尿素通道(29)上，所述的尿素管路加热器(31)与后处理控制单元DCU (23)连接。
9.根据权利要求2或3或4或6或7或8所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，所述的后处理控制单元D⑶(23)与发动机电控单元E⑶(28)连接。
10.根据权利要求1所述的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，其特征在于，所述的尿素喷射器(14)包括空气入口(34)、尿素入口(35)，以及内喷孔(36)和外喷孔(37)，内喷孔(36)和外喷孔(37)为同心圆。
【专利摘要】本实用新型公开一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，包括车载空气储气筒、尿素添蓝罐、发动机排气消声器、尿素喷射器，上述的尿素喷射器与发动机排气消声器的输入端连通，其特征在于，上述的车载空气储气筒通过空气通道与尿素喷射器连通，空气管道上设置有空气过滤器芯、空气开关电磁阀和减压稳压阀，上述的尿素添蓝罐通过尿素通道与尿素喷射器连通，尿素通道上设置有尿素精滤滤芯、尿素溶液泵和尿素开关电磁阀，另外，减压稳压阀出口端和尿素溶液泵入口端之间设置有排空电磁阀和单向阀，空气通道和尿素通道通过单向阀连通。本实用新型可以避免尿素结晶，喷射效果好。
【IPC分类】F01N9-00, F01N3-28
【公开号】CN204609994
【申请号】CN201520310385
【发明人】郭庆波, 高发廷, 王秋花, 刘浩, 黄少文
【申请人】中国重汽集团济南动力有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月14日