调控进入排气系统的尿素实际供给量的装置及调控方法_3

文档序号:9861102阅读:来源:国知局
止进入排气系统。或者如图2b所示,
[0046]参照起止时间,当调控尿素进入排气系统时,使压缩空气进入主体管道7,以使得主体管道7中的尿素被压缩空气送入喷嘴装置6,从而以喷雾状喷入排气系统内部;当调控尿素停止进入排气系统时,使压缩空气改变为不进入喷嘴装置6,以使得尿素不被送入喷嘴装置6从而停止进入排气系统。
[0047]以下提供多种具体实施例,以进一步说明本发明装置的结构及其实现的功能。
[0048]实施例1 ;
[0049]图3显示的是本实施例中调控进入排气系统的尿素实际供给量的装置的结构图。其中,尿素控制装置9包括一个控制气阀91。控制气阀91设置在主体管道7上,位于尿素管道8和喷嘴装置6之间。该控制气阀91受电子控制单元I的控制,通过调节控制气阀91的开合状态来调节主体管道7与喷嘴装置6之间的选通和关闭。在选通时,压缩空气与尿素混合并输入喷嘴装置6中喷入排气系统中,而在关闭时,压缩空气与尿素混合在主体管道7内但无法输入喷嘴装置6,从而防止过量的尿素喷入排气系统中。
[0050]以下结合图4的波形详细说明本发明装置的工作流程。当电子控制单元I采集内燃机引擎及其排气系统的参数时计算出需要向排气系统内输入的尿素目标供给量及其起止时间。起止时间包括起始时间点和终止时间点。
[0051]参阅图4中的第一个方波,在起始时间点时计量泵/阀5向主体管道7内输送液态的尿素,尿素经过与压缩空气的混合后进入喷嘴装置6后喷入排气系统中,而由于尿素流动及混合的过程造成一定程度上的延迟,尿素喷入的时间点与起始时间点相比存在滞后;在终止时间点处,电子控制单元I关闭控制气阀91,使得主体管道7的通路被关闭,导致喷嘴装置6处的压缩空气流速为零,尿素无法随压缩空气进入喷嘴装置6,使得在终止时间点滞后没有尿素喷入排气系统中,避免喷入排气系统的尿素过量。残留的尿素则保留在主体管道7内。
[0052]参阅图4中的第二个方波,于起始时间点时计量泵/阀5照常向主体管道7内输送液态的尿素,同时打开控制气阀91选通主体管道7。上一个方波内残留于主体管道7内的尿素随压缩空气输入喷嘴装置6,随后经过喷嘴装置6喷入排气系统中,该过程正好弥补了第二个方波内常规尿素喷入滞后造成的尿素供给不足。而在终止时间点处,电子控制单元I关闭控制气阀91避免喷入排气系统的尿素过量。
[0053]参阅图4中的第三个方波,该方波表示内燃机引擎的工况突然发生变化导致尿素目标供给量下降的情况,电子控制单元I计算处的尿素目标供给量低于预设的阈值,可见其明显低于前两个方波内的尿素目标供给量。该情况下,在起始时间点时打开控制气阀91,上一个方波内残留于主体管道7内部的尿素会经过喷嘴装置6喷入排气系统,由于上一个方波残留的量可能大于此次的尿素目标供给量,所以可能会造成短时间内喷入排气系统内部的尿素实际供给量过量。而在终止时间点处,电子控制单元I关闭控制气阀91避免喷入排气系统的尿素过量。
[0054]以上可知,本实施例中尿素喷入排气系统的时间不会晚于终止时间,而在起始时间点处会存在少量的不足,有可能在工况发生突然变化时导致少量的过量。相比与图13可知,本发明通过控制气阀91来调控尿素实际供给量可改善尿素供给过量的缺陷,在低成本的方式下使其符合更高的排放标准。关于由工况突变导致过量的解决方法会在以下更佳的实施例3中作进一步阐述。
[0055]实施例2 ;
[0056]图5显示的是本实施例中调控进入排气系统的尿素实际供给量的装置的结构图。其中,尿素控制装置9包括一个旁路通道92和旁路控制气阀93。旁路通道92与主体管道7连通,连通口位于尿素管道8和喷嘴装置6之间;旁路控制气阀93设置在旁路通道92上,旁路控制气阀93与电子控制单元I通信,电子控制单元I可调控旁路控制气阀93的开合。旁路控制气阀93在关闭的状态下,尿素与压缩空气在主体管道7内混合后通过喷嘴装置6喷入排气系统中。而旁路控制气阀93在开启的状态下,由于旁路通道92的气压小于喷嘴装置6的排气背压,所以主体管道7内部的压缩空气将内部残留的与压缩空气混合的尿素从旁路通道92中排出,避免让过量的尿素随压缩空气喷入排气系统中。
[0057]为了避免将过量的尿素排入外界大气中,本实施例中进一步采用了改进的管道结构。如图6所示,将旁路通道92与尿素贮存装置3连通,主体管道7内残留的尿素随压缩空气回收至尿素贮存装置3中以供下次使用。
[0058]以下结合图7的波形详细说明本发明装置的工作流程。当电子控制单元I采集内燃机引擎及其排气系统的参数时计算出需要向排气系统内输入的尿素目标供给量及其起止时间。起止时间包括起始时间点和终止时间点。
[0059]参阅图7中的第一个方波,旁路控制气阀93处于关闭状态,在起始时间点时计量泵/阀5向主体管道7内输送液态的尿素,尿素经过与压缩空气的混合后进入喷嘴装置6后喷入排气系统中,而由于尿素流动及混合的过程造成一定程度上的延迟,尿素喷入的时间点与起始时间点相比存在滞后;在终止时间点处,电子控制单元I打开旁路控制气阀93,由于喷嘴装置6的排气背压大于旁路通道92,所以压缩空气将主体管道7内部残留的尿素吹扫至旁路通道92内加以回收,使得在终止时间点滞后没有尿素喷入排气系统中,避免喷入排气系统的尿素过量。
[0060]参阅图7中的第二个方波,于起始时间点时计量泵/阀5照常向主体管道7内输送液态的尿素,同时关闭旁路控制气阀93。由于主体管道7内部残留的尿素均已回收,所以起始时间点处会因常规的尿素供给作业导致尿素喷入时间点的滞后。而在终止时间点处,电子控制单元I打开旁路控制气阀93,压缩空气将主体管道7内部残留的尿素吹扫至旁路通道92内加以回收。
[0061]参阅图7中的第三个方波,该方波表示内燃机引擎的工况突然发生变化导致尿素目标供给量下降的情况。由于始终保持在上一次终止时间点处回收主体管道7内部残留的尿素,所以在特殊工况的起始时间点时关闭旁路控制气阀93并不会导致实施例1中尿素喷入过量的情况,尿素的供给仍然与上两个方波中一样保持一定的滞后。在终止时间点处,电子控制单元I打开旁路控制气阀93,压缩空气将主体管道7内部残留的尿素吹扫至旁路通道92内加以回收。
[0062]以上可知,本实施例中尿素喷入排气系统的时间不会晚于终止时间,而在起始时间点处会存在少量的不足。相比与图13可知,本发明通过控制气阀91来调控尿素实际供给量可改善尿素供给过量的缺陷,在低成本的方式下使其符合更高的排放标准,但是其尿素实际供给量不足的程度高于上述实施例1,而尿素实际供给量过量的程度却优于上述实施例I。因此将实施例1与实施例2的技术内容相结合,提出了更优的实施例3。
[0063]实施例3
[0064]图8显示的是本实施例中调控进入排气系统的尿素实际供给量的装置的结构图。其中,尿素控制装置9包括一个控制气阀91、旁路通道92和旁路控制气阀93。控制气阀91设置在主体管道7上,位于尿素管道8和喷嘴装置6之间。旁路通道92与主体管道7连通,连通口位于尿素管道8和喷嘴装置6之间;旁路控制气阀93设置在旁路通道92上。控制气阀91和旁路控制气阀93分别与电子控制单元I通信,电子控制单元I可调控控制气阀91及旁路控制气阀93的开合。
[0065]以下结合图9的波形详细说明本发明装置的工作流程。当电子控制单元I采集内燃机引擎及其排气系统的参数时计算出需要向排气系统内输入的尿素目标供给量及其起止时间。起止时间包括起始时间点和终止时间点。
[0066]参阅图9中的第一个方波,旁路控制气阀93始终处于关闭状态,在起始时间点时计量泵/阀5向主体管道7内输送液态的尿素,尿素经过与压缩空气的混合后进入喷嘴装置6后喷入排气系统中,由于不可避免的延迟造成尿素喷入的时间点与起始时间点相比存在滞后。在终止时间点处,电子控制单元I关闭控制气阀91,使得主体管道7的通路被关闭,导致喷嘴装置6处的压缩空气流速为零,尿素无法随压缩空气进入喷嘴装置6,使得在终止时间点滞后没有尿素喷入排气系统中,避免喷入排气系统的尿素过量。此时,旁路控制气阀93处于关闭状态,残留的尿素则保留在主体管道7内。
[0067]参阅图9中的
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