排气净化系统及排气净化系统的控制方法_4

文档序号:9332326阅读:来源:国知局
状部件431在内部设置有具有贯通孔的狭窄部,所述销部件432具有嵌合于狭窄部的末端部432a,通过被向圆筒状部件431的中心轴方向驱动来开闭贯通孔,所述喷射板433设有喷射口 433a,所述喷射口 433a用于喷射以在圆筒状部件431和销部件432之间的间隙及贯通孔中通过的方式被供给的作为还原剂的尿素水溶液。
[0093]从储存罐41经由还原剂供给通路供给的尿素水溶液被送入至还原剂喷射阀43的圆同状部件431内,销部件432被驱动,末2而部432a从圆同状部件431的狭窄部分尚,由此,尿素水溶液在圆筒状部件431和销部件432之间的间隙及贯通孔中通过,从喷射板433的喷射口 433a喷射至排气管23b内。
[0094]在点火开关57关闭或对应内燃机的动作状态由还原剂喷射阀43进行的还原剂的喷射停止时,如图5 (b)所示,借助销部件432的驱动,销部件432的末端部432a嵌合于圆筒状部件431的狭窄部,切断还原剂供给路径,由此,还原剂的喷射停止。
[0095]此时,大多数情况下,在喷射板433的喷射口 433a附近的还原剂喷射阀43外部侧、内部侧分别附着有还原剂的液滴Dl、D2。
[0096]如前所述,附着于还原剂喷射阀43外部的尿素水溶液的液滴Dl直接暴露于在排气管中通过的高温的排气,所以浓度及固化温度TO升高较多,如图5 (C)所示,比残存于还原剂喷射阀43内部的液滴D2更早地固化、结晶化。
[0097]这样一来,通过结晶的吸水作用,如图5 (d)所示,残存于还原剂喷射阀43内部的液滴D2以被在外部固化的液滴Dl吸收的方式被从喷射口 433a向外部吸出。
[0098]涉及本发明的排气净化系统及排气净化系统的控制方法基于固化还原剂的吸水作用,在还原剂的喷射停止后设置等待时间Tl,由此,等待还原剂喷射阀43内部的残存于喷射口 433a附近的还原剂的液滴被向喷射口 433a的外部吸出,由此,避免还原剂喷射阀喷射停止后喷射板的喷射口堵塞,此后执行还原剂回收处理,由此避免由于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,防止还原剂回收处理和排气净化的效率降低。
[0099]等待时间Tl基于点火开关57关闭或还原剂喷射阀43喷射停止的检测时间点中某一个较早的检测时间点下的还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv进行计算。另外,在点火开关57关闭时,由还原剂喷射阀43进行的还原剂的喷射立刻停止,所以所谓点火开关57关闭或还原剂喷射阀43喷射停止的检测时间点中某一个较早的检测时间点,实质上意味着大致相同的时间点
基于该检测时间点下的喷射阀温度Tudv来计算等待时间Tl的理由是因为,附着于还原剂喷射阀43外部的尿素水溶液的液滴固化的时间对应喷射阀温度Tudv而变化。即,若喷射阀温度Tudv较低,则尿素水溶液的浓度及固化温度TO的上升较少,所以尿素水溶液的液滴固化的时间变长,若喷射阀温度Tudv较高,则尿素水溶液的浓度及固化温度TO的上升较多,所以尿素水溶液的液滴固化的时间变短。
[0100]因此,考虑基于在上述检测时间点下的还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv推测的此后到达的最高到达温度Tudvniax,并且考虑喷射阀外部及内部的温度差,计算附着于还原剂喷射阀43外部的尿素水溶液的液滴固化、但残存于还原剂喷射阀43内部的液滴未固化的程度的等待时间Tl。
[0101]另外,在等待时间Tl的计算中,除了还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv以外,作为实施的对象的实际设备固有的各种条件也可能产生影响,所以希望预先用实际设备进行试验,仅靠特定上述检测时间点下的还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv便能够以足够的精度计算出最适合的等待时间Tl。
[0102]等待时间Tl的计算,更具体地说,是从上述检测时间点下的还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv推定出最高到达温度Tudvniax,并且,考虑喷射阀外部及内部的温度差,计算喷射阀外部及内部的尿素水溶液的浓度,基于与图8的图表相同地表示尿素水溶液的浓度和固化温度TO的关系的特性图,分别特定对应于这些浓度的喷射阀外部及内部的尿素水溶液的固化温度T0,计算附着于还原剂喷射阀43外部的尿素水溶液的液滴固化、但残存于还原剂喷射阀43内部的液滴未固化的程度的等待时间Tl。因此,等待时间Tl的值不一定必须被严格地特定,而是可在某种程度的允许范围内计算或选定。上述特性图可以存储于控制装置60内的既定的存储机构。
[0103]为了进行更高精度的计算,除了还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv以外,也可以将到达最高到达温度Tudvniax时还原剂喷射阀43的温度梯度δ Tudv、外部气体温度Tciut及根据需要的其他条件进行适当的组合,进行残存尿素水溶液的浓度、固化温度TO及等待时间Tl的计算。这是因为,在温度梯度S Tudv较陆的情况下或在外部气体温度Tciu^高的情况下,有残存尿素水溶液的浓度变得更高、该残存尿素水溶液的固化温度TO也变得更高的倾向。
[0104](6)还原剂回收处理许可部
还原剂回收处理许可部65在借助等待时间计算部64计算出等待时间Tl之后,由计时器进行的时间T的测量立刻开始,对应测量时间T是否到达等待时间Tl (Τ ^ Tl ?),即测量时间T到达等待时间Tl后,许可还原剂回收处理,对应该许可,还原剂回收处理开始。
[0105]由等待时间计算部64进行的等待时间Tl的计算,实际上借助由构成控制装置60的微型电子计算机进行的程序执行来瞬间进行,所以还原剂回收处理许可部65中的由计时器进行的时间T的测量开始时间点与还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv的检测时间点实质上相同。
[0106]3.控制方法
以下,使用流程图对涉及本发明的一实施方式的排气净化系统及排气净化系统的控制方法的具体例进行说明。
[0107]图6是表示涉及本发明的第I实施方式的排气净化系统及排气净化系统的控制方法的动作顺序的流程图,特别地,是具体地表示在对应点火开关57的关闭的检测来检测喷射阀温度Tudv并计算等待时间Tl的情况下的动作顺序的流程图。
[0108]首先,在控制装置60、特别是等待时间计算部64检测出点火开关57的关闭时(步骤SI),等待时间计算部64通过温度检测部62检测还原剂喷射阀43的喷射阀温度Tudv(步骤S2)。另外,当点火开关57关闭时,由还原剂喷射阀43进行的还原剂喷射也立刻停止,所以实质上可以说是在检测喷射停止时间点下的喷射阀温度Tudv。
[0109]等待时间计算部64基于已检测的喷射阀温度Tudv计算等待时间Tl(步骤S3)。具体而言,基于检测出的喷射阀温度Tudv,考虑喷射阀外部及内部的温度差,计算喷射阀外部及内部的尿素水溶液的浓度及固化温度Τ0,计算附着于还原剂喷射阀43外部的尿素水溶液的液滴固化、但残存于还原剂喷射阀43内部的液滴还未固化的程度的等待时间Tl。在其过程中,也可以根据需要,从喷射阀温度Tudv推定最高到达温度T udv_,计算等待时间Tl。
[0110]计算出等待时间Tl时,还原剂回收处理许可部65立刻开始由计时器进行的时间T的测量(步骤S4)。
[0111]然后,还原剂回收处理许可部65判断测量时间T是否到达等待时间T1(T彡Tl ?)(步骤S5),测量时间T到达等待时间Tl时,许可还原剂回收处理。
[0112]还原剂回收处理被还原剂回收处理许可部65许可时,对应该许可,还原剂供给装置40开始还原剂回收处理(步骤S6)。确认还原剂回收处理结束时(步骤S7),本实施方式的动作顺序结束。
[0113]图7是表示涉及本发明的第2实施方式的排气净化系统及排气净化系统的控制方法的动作顺序的流程图,特别地,是具体地表示在对应还原剂喷射阀43喷射停止的检测来检测喷射阀温度Tudv从而计算等待时间Tl的情况下的动作顺序的流程图。
[0114]首先,在控制装置60、特别是喷射阀动作检测部61检测出还原剂喷射阀43喷射停止时(步骤SI I ),等待时间计算部64通过温度检测部62检测还原剂喷射阀43的喷射阀温度 Tudv (步骤 S12)。
[0115]等待时间计算部64基于已检测的喷射阀温度Tudv计算等待时间Tl (步骤S13)。等待时间Tl的具体的计算方法与第I实施方式相同。
[0116]计算出等待时间Tl时,还原剂回收处理许可部65立刻开始由计时器进行的时间T的测量(步骤S14)。
[0117]在该第2实施方式中,设想为在检测出点火开关57关闭之前检测出还原剂喷射阀43喷射停止的情况,所以可能有在计算出等待时间Tl并开始时间T的测量之后、还原剂喷射阀43的喷射再次执行的情况。
[0118]若还原剂喷射阀43的喷射再次执行,则由于该喷射,喷射阀温度Tudv变化,此外,还原剂喷射阀43外部及内部的附着于喷射板433上且状态正向着固化变化的尿素水溶液的液滴流淌或飞溅,所以已计算的等待时间Tl必须被无效,计时器的测量时间T也必须复位。
[0119]因此,在还原剂回收处理许可部65的由计时器进行的时间T的测量开始后,喷射阀动作检测部61监视还原剂喷射阀43的喷射是否再次进行(步骤S15)。
[0120]喷射阀动作检测部61在测量时间T到达等待时间Tl之前检测出还原剂喷射阀43的喷射的情况下,将该检测通知至等待时间计算部64及还原剂回收处理许可部
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