排气净化系统及排气净化系统的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种排气净化系统及排气净化系统的控制方法。特别涉及一种能够避免由尿素水溶液的固化引起的还原剂喷射阀或还原剂供给路径堵塞或破损等的发生的排气净化系统及排气净化系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，在搭载于车辆的内燃机的排气中含有氮氧化物(以下称作“N0X”)和颗粒物(以下有称作“PM”的情况)。这里，作为用于将其中的NOJS原来净化排气的装置，有尿素选择性催化还原(SCR)系统。尿素选择性催化还原系统构成为具备还原剂供给装置和选择性催化还原催化剂，所述还原剂供给装置用于将尿素水溶液从还原剂喷射阀供给至排气管内，所述尿素水溶液作为还原剂借助压送栗从储存罐内抽取，所述选择性催化还原催化剂是能够吸附氨的排气净化催化剂的一种。在该尿素选择性催化还原系统中，使由尿素水溶液的分解生成的氨被选择性催化还原催化剂吸附，使排气中的^^^在选择性催化还原催化剂中与氨反应，净化排气。
[0003]另一方面，作为用于捕捉PM来净化排气的装置，存在柴油机颗粒物捕捉器(以下称作“DPF”)。DPF配设于内燃机的排气管，在排气通过该DPF时捕捉排气中的PM。在具备DPF的排气净化系统中，为了防止DPF的阻塞，适时地进行强制再生控制，所述强制再生控制使DPF的温度上升至500°C至600°C左右，使在DPF中堆积的PM强制地燃烧。
[0004]近年来，伴随排气的净化标准的提高，具备DPF及选择性催化还原催化剂这两者的排气净化系统有所增加。
[0005]在尿素选择性催化还原系统中，通常构成为，在内燃机停止时，回收残存于还原剂供给路径的尿素水溶液(例如，参照专利文献I)。由此，欲避免尿素水溶液在残存于还原剂供给路径的状态下冻结、发生还原剂供给路径堵塞和破损等。
[0006]专利文献1:日本特开2008-101564号公报。
[0007]但是，在还原剂供给装置中，由于其结构上的原因，通常不能完全回收还原剂即尿素水溶液。
[0008]因此，存在下述问题:残存于还原剂供给路径、特别是残存于还原剂喷射阀内的尿素水溶液在内燃机停止后被加热，从而被浓缩，由此，固化温度上升，之后在被冷却的过程中尿素水溶液固化，结果，例如在专利文献I中记载的排气净化系统中，在内燃机启动时，尿素水溶液的供给受到阻碍，排气净化效率降低。
[0009]具体地说明的话，在排气净化系统中，在内燃机停止时，一般进行将填充于还原剂供给装置的还原剂供给路径的尿素水溶液回收至储存罐的清除处理，但是由于将储存罐及还原剂喷射阀连接的还原剂通路等的结构上的原因，通常无法将填充于还原剂供给路径内的尿素水溶液完全回收至储存罐。
[0010]另一方面，在内燃机停止的同时，作为还原剂喷射阀的放热功能的冷却水的循环等停止，所以特别是还原剂喷射阀的温度上升。这样，上述残存于还原剂喷射阀内的尿素水溶液中的水分由于气化而蒸发，其浓度上升。此后，随着排气管和周围的温度降低，尿素水溶液的温度降低，但浓度变得比通常的浓度高，所以固化的温度上升，有发生残存尿素水溶液固化从而堵塞还原剂喷射阀的可能。
[0011]图8是表示尿素水溶液的浓度和固化温度TO的关系的图表。
[0012]在还原剂供给装置中使用的作为还原剂的尿素水溶液的浓度通常调整为约32.5%，该浓度下固化温度最低，约为-11°C。
[0013]如图8的图表所示，尿素水溶液的固化温度具有下述特性:尿素水溶液的浓度为约32.5%时，固化温度最低，约为-1I°C，无论尿素水溶液的浓度比约32.5%高或低，尿素水溶液的固化温度都上升。
[0014]因此，由于高温而水分蒸发使得浓度升高了的还原剂喷射阀内的残存尿素水溶液，在此后温度下降时易于固化，也成为设置于还原剂喷射阀的喷射板的喷射口堵塞的原因，在执行还原剂回收处理时和其后伴随内燃机的再启动的还原剂喷射时，穿过喷射口的气体和液体的流通受到阻碍，在最坏的情况下，有发生还原剂喷射阀破损等的可能性。
[0015]本发明是鉴于这样的问题而作出的，通过采取用于避免还原剂喷射阀喷射停止后喷射板的喷射口堵塞的措施，解决上述问题。
【发明内容】
[0016]S卩，本发明的目的在于，提供一种排气净化系统及排气净化系统的控制方法，所述排气净化系统及排气净化系统的控制方法通过进行用于避免还原剂喷射阀喷射停止后喷射板的喷射口堵塞的控制，能够避免由尿素水溶液的固化引起的还原剂供给路径和还原剂喷射阀、特别是喷射板的喷射口堵塞和破损等的发生，结果，能够防止还原剂回收处理和排气净化的效率降低。
[0017]涉及本发明的一技术方案的排气净化系统从排气上游侧起依次具备柴油机颗粒物捕捉器、还原剂供给装置、选择性催化还原催化剂，前述柴油机颗粒物捕捉器捕捉内燃机的排气中的排气微粒，前述还原剂供给装置将作为还原剂的尿素水溶液从储存罐向还原剂喷射阀供给，由此，向前述排气中喷射来供给，并且在将前述内燃机停止时，将供给路径内的前述尿素水溶液向前述储存罐回收，前述选择性催化还原催化剂使用前述尿素水溶液来净化前述排气中的N0X，其特征在于，前述排气净化系统具备控制装置，前述控制装置具有等待时间计算部和还原剂回收处理许可部，前述等待时间计算部对应某一检测来检测前述还原剂喷射阀的喷射阀温度，基于前述喷射阀温度计算距开始还原剂回收处理的等待时间，前述某一检测为用于将前述内燃机停止的点火开关的关闭的检测或前述还原剂喷射阀的喷射停止的检测二者中某一较早的检测，前述还原剂回收处理许可部将前述点火开关的关闭的检测及前述等待时间的经过作为条件，许可前述还原剂回收处理，通过具备这一方案，能够解决上述问题。
[0018]涉及本发明的一技术方案的排气净化系统从排气上游侧起依次具备柴油机颗粒物捕捉器、还原剂供给装置、选择性催化还原催化剂，前述柴油机颗粒物捕捉器捕捉内燃机的排气中的排气微粒，前述还原剂供给装置将作为还原剂的尿素水溶液从储存罐向还原剂喷射阀供给，由此，向前述排气中喷射来供给，并且在将前述内燃机停止时，将供给路径内的前述尿素水溶液向前述储存罐回收，前述选择性催化还原催化剂使用前述尿素水溶液来净化前述排气中的N0X，其特征在于，前述排气净化系统具备控制装置，前述控制装置具有等待时间计算部和还原剂回收处理许可部，前述等待时间计算部对应用于将前述内燃机停止的点火开关的关闭的检测，检测前述还原剂喷射阀的喷射阀温度，基于前述喷射阀温度计算距开始还原剂回收处理的等待时间，前述还原剂回收处理许可部将前述等待时间的经过作为条件，许可前述还原剂回收处理，通过具备这一方案，能够解决上述问题。
[0019]涉及本发明的一技术方案的排气净化系统从排气上游侧起依次具备柴油机颗粒物捕捉器、还原剂供给装置、选择性催化还原催化剂，前述柴油机颗粒物捕捉器捕捉内燃机的排气中的排气微粒，前述还原剂供给装置将作为还原剂的尿素水溶液从储存罐向还原剂喷射阀供给，由此，向前述排气中喷射来供给，并且在将前述内燃机停止时，将供给路径内的前述尿素水溶液向前述储存罐回收，前述选择性催化还原催化剂使用前述尿素水溶液来净化前述排气中的N0X，其特征在于，前述排气净化系统具备控制装置，前述控制装置具有等待时间计算部和还原剂回收处理许可部，前述等待时间计算部对应前述还原剂喷射阀的喷射停止的检测，检测前述还原剂喷射阀的喷射阀温度，基于前述喷射阀温度计算距开始还原剂回收处理的等待时间，前述还原剂回收处理许可部将用于将前述内燃机停止的点火开关的关闭的检测及前述等待时间的经过作为条件，许可前述还原剂回收处理，通过具备这一方案，能够解决上述问题。
[0020]此外，在涉及本发明的一技术方案的排气净化系统的控制方法中，前述排气净化系统从排气上游侧起依次具备柴油机颗粒物捕捉器、还原剂供给装置、选择性催化还原催化剂，前述柴油机颗粒物捕捉器捕捉内燃机的排气中的排气微粒，前述还原剂供给装置将作为还原剂的尿素水溶液从储存罐向还原剂喷射阀供给，由此，向前述排气中喷射来供给，并且在将前述内燃机停止时，将供给路径内的前述尿素水溶液向前述储存罐回收，前述选择性催化还原催化剂使用前述尿素水溶液来净化前述排气中的N0X，前述排气净化系统的控制方法的特征在于，前述排气净化系统的控制方法具有计算过程和许可过程，前述计算过程对应某一检测来检测前述还原剂喷射阀的喷射阀温度，基于前述喷射阀温度计算距开始还原剂回收处理的等待时间，前述某一检测为用于将前述内燃机停止的点火开关的关闭的检测或前述还原剂喷射阀的喷射停止的检测二者中某一较早的检测，前述许可过程将前述点火开关的关闭的检测及前述等待时间的经过作为条件，许可前述还原剂回收处理，通过具备这一方案，能够解决上述问题。
[0021]此外，在涉及本发明的一技术方案的排气净化系统的控制方法中，前述排气净化系统从排气上游侧起依次具备柴油机颗粒物捕捉器、还原剂供给装置、选择性催化还原催化剂，前述柴油机颗粒物捕捉器捕捉内燃机的排气中的排气微粒，前述还原剂供给装置将作为还原剂的尿素水溶液从储存罐向还原剂喷射阀供给，由此，向前述排气中喷射来供给，并且在将前述内燃机停止时，将供给路径内的前述尿素水溶液向前述储存罐回收，前述选择性催化还原催化剂使用前述尿素水溶液来净化前述排气中的N0X，前述排气净化系统的控制方法的特征在于，前述排气净化系统的控制方法具有计算过程和许可过程，前述计算过程对应用于将前述内燃机停止的点火开关的关闭的检测，检测前述还原剂喷射阀的喷射阀温度，