專利名稱：排氣后處理裝置用的液體供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及排氣后處理裝置用的液體供給裝置。
背景技術(shù)：
公知有下述排氣后處理系統(tǒng)，即為了凈化柴油發(fā)動機(jī)的排氣，經(jīng)由噴嘴向排氣中對尿素水溶液進(jìn)行噴霧，并利用催化劑變換作用而凈化排氣(特許第3022601號公報)。該技術(shù)主要是基于選擇接觸還原法，作為用于氧化氮的催化劑變換的還原劑，代替氨而使用尿素水溶液。
為了排氣處理而使用的該種液體儲藏在容器內(nèi)等，但由于在寒冷地域外部溫度在冰點以下，所以有容器內(nèi)的液體凍結(jié)并不能供給液體的危險。因此，采用在儲藏容器內(nèi)設(shè)置加熱裝置等而防止儲藏容器內(nèi)的液體凍結(jié)的結(jié)構(gòu)。
該種液體供給裝置，儲藏容器內(nèi)的液體構(gòu)成為通過液體供給管而被泵組件輸送，并且液體在此處被加壓而噴射到排氣管內(nèi)，由于液體供給管還是與車外的外部溫度相同，所以即便液體在供給管中，也有發(fā)生凍結(jié)的危險。但是，由于液體供給管在車體的組裝線上以與該車種相稱的狀態(tài)被安裝為不同樣式，所以不能安裝溫度傳感器。因此，在以往中，利用來自用于檢測儲藏容器內(nèi)的液體的溫度的溫度傳感器的信息進(jìn)行液體供給管的加熱控制，并由此進(jìn)行保溫控制以便管內(nèi)液體不會凍結(jié)。
但是，由于液體供給管的熱容量比儲藏容器的熱容量小，所以液體在管內(nèi)容易凍結(jié)，在以往的構(gòu)成中，不能保證液體供給管內(nèi)的液體為解凍狀態(tài)。因此，采用下述構(gòu)成，即在儲藏容器內(nèi)的液體的溫度為既定值以上的情況下，令加壓泵動作，在確認(rèn)在加壓泵的輸出側(cè)壓力上升的情況下判斷為解凍完成，以后，進(jìn)入保溫模式。
用于加熱解凍完成后的液體供給管的加熱器的動作為反復(fù)以下動作，即若儲藏容器內(nèi)的溫度在閾值以上，則為加熱器斷開模式，若在以下則為保溫模式。各模式中加熱器被脈沖電流驅(qū)動，該驅(qū)動占空比的算出方法有以下兩種任選項，可通過數(shù)據(jù)信號變換裝置選擇。
1.由周圍溫度的值求得驅(qū)動占空比。
2.由儲藏容器和加壓泵內(nèi)的液體溫度求得驅(qū)動占空比。
但是，該以往的選項中分別存在以下問題。第1，在由周圍溫度的值求得驅(qū)動占空比的情況下，即便液體供給管內(nèi)的液體的溫度由于被加熱的儲藏容器內(nèi)的液體的循環(huán)而上升，由于驅(qū)動占空比固定，所以有過熱的危險。第2，在由儲藏容器和加壓泵內(nèi)的液體的溫度求得驅(qū)動占空比的情況下，在液體供給管內(nèi)沒有液體循環(huán)的情況下，由于管的容量相對于儲藏容器而言很小，所以溫度下降快。因此，有即便液體供給管內(nèi)的液體被周圍溫度冷卻而比算出的溫度低，還以較低占空比驅(qū)動而加熱不足的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題點的排氣后處理裝置用的液體供給裝置。
用于解決上述課題的本發(fā)明的特征是排氣后處理裝置用的液體供給裝置，是用于將容器內(nèi)儲藏的液體經(jīng)由配管供給到排氣凈化裝置的裝置，可在上述容器內(nèi)的液體解凍后借助保溫裝置對上述配管進(jìn)行保溫的，其中，上述保溫裝置包括用于檢測上述容器內(nèi)的溫度的容器溫度傳感器；用于檢測周圍溫度的周圍溫度傳感器；用于加熱上述配管的加熱器；基于上述配管內(nèi)的液體的流動狀態(tài)選擇上述周圍溫度傳感器的輸出或者上述容器溫度傳感器的輸出中的任一方的選擇部；用于響應(yīng)該選擇部的輸出而將保溫所需的保溫用電流供給到上述加熱器的驅(qū)動部。
根據(jù)本發(fā)明，在容器內(nèi)的液體解凍后，對應(yīng)配管內(nèi)的液體是否為流動狀態(tài)而使用容器溫度傳感器或者周圍溫度傳感器中的所需要的傳感器的輸出來控制流入加熱器的電流，并適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行配管的保溫。


圖1是表示本發(fā)明的排氣后處理用液體供給裝置的一實施例的構(gòu)成圖。
圖2是圖1所示的保溫裝置的詳細(xì)構(gòu)成圖。
具體實施例方式
為了更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，按照附圖進(jìn)行說明。
圖1是表示本發(fā)明的排氣后處理裝置用的液體供給裝置的一實施例的構(gòu)成圖。液體供給裝置1是用于在排氣后處理中供給尿素水溶液的裝置，構(gòu)成為具有用于儲藏尿素水溶液U的容器2；用于將容器2中的尿素水溶液U導(dǎo)入到排氣后處理裝置100的配管3。在本實施例中，排氣后處理裝置100設(shè)置在排氣管101上，從設(shè)置在配管3的頂端部的噴射噴嘴4向排氣管101內(nèi)的排氣后處理裝置100的上游側(cè)噴射供給尿素水溶液U。
在配管3的途中，設(shè)置用于加壓尿素水溶液U的泵5以及配水閥6。配水閥6經(jīng)由管8而與氣體存儲器7連接，可通過開閉控制設(shè)置在管8上的切斷閥9而控制向配水閥6的壓縮空氣的供給。附圖標(biāo)記10為放出閥。在容器2和配水閥6之間，進(jìn)而設(shè)置具有放出閥11的返回管12。經(jīng)由配管3送入到配水閥6的尿素水溶液U中的剩余部分經(jīng)由放出閥11而返回到容器2中。另外，在泵5的附近的配管上配設(shè)測定壓力的壓力傳感器20，并用于噴射壓力的確認(rèn)等。而且，配水閥6以及切斷閥9分別響應(yīng)來自未圖示的控制組件的控制信號C1、C2而進(jìn)行所需的動作。
在容器2內(nèi)的尿素水溶液U凍結(jié)時，為了使之解凍并實現(xiàn)用于防止凍結(jié)的保溫，設(shè)置解凍·保溫裝置30。解凍·保溫裝置30具有使未圖示發(fā)動機(jī)的冷卻水在容器2內(nèi)循環(huán)用的冷卻水管13；設(shè)置在冷卻水管13上的切斷閥14；用于進(jìn)行用于控制冷卻水管13中的冷卻水的循環(huán)的切斷閥14的接通、斷開控制的第1控制組件15，來自用于檢測容器2內(nèi)的尿素水溶液U的溫度的容器溫度傳感器16的容器溫度信號S1被輸入到第1控制組件15內(nèi)。
第1控制組件15響應(yīng)容器溫度信號S1而進(jìn)行容器2內(nèi)的尿素水溶液U是否凍結(jié)的判別，并根據(jù)其判別結(jié)果將從第1控制組件15為了解凍·保溫控制而輸出的解凍·保溫信號M1輸入切斷閥14中。其結(jié)果，對應(yīng)于解凍·保溫信號M1而控制切斷閥14的接通、斷開，調(diào)整供給到冷卻水管13的冷卻水，并進(jìn)行容器2內(nèi)的尿素水溶液U的解凍以及保溫。
液體供給裝置1還具有保溫裝置40，進(jìn)行保溫動作，用于防止在容器2內(nèi)的尿素水溶液U解凍并在配管3內(nèi)流動之后配管3內(nèi)的尿素水溶液U再次凍結(jié)。
保溫裝置40具有用于加熱配管3的加熱器17A、和用于加熱返回管12的加熱器17B。在此，加熱器17A、17B作為電熱加熱器而構(gòu)成。保溫裝置40構(gòu)成為含有第2控制組件19，該第2控制組件中輸入有來自容器溫度傳感器16的容器溫度信號S1；從用于檢測液體供給裝置1的周圍溫度的周圍溫度傳感器18輸出并表示周圍溫度的周圍溫度信號S2；解凍·保溫控制信號M1，從第2控制組件19供給對于加熱器17A、17B所需的用于加熱的驅(qū)動電流Y。
在圖2中，表示保溫裝置40的詳細(xì)構(gòu)成圖。保溫裝置40具有輸入有容器溫度信號S1以及周圍溫度信號S2，并對應(yīng)控制配管3的尿素水溶液U的量的目標(biāo)噴射量信號而選擇輸出任一方的信號而的選擇部50；和響應(yīng)來自選擇部50的輸出信號S3而向加熱器17A、17B供給配管3的保溫用的必要的驅(qū)動電流Y用的驅(qū)動部60。驅(qū)動電流Y為后述那樣的占空比(duty ratio)固定的脈沖電流的形態(tài)。另外，選擇部50和驅(qū)動部60構(gòu)成圖1的第2控制組件19。
選擇部50包括用于從目標(biāo)噴射量信號和經(jīng)過時間來檢測配管3內(nèi)的尿素水溶液U是否流動的檢測部51；用于響應(yīng)來自檢測部51的檢測輸出信號SK而選擇容器溫度信號S1或者周圍溫度信號S2的任一方，并將選擇的信號作為輸出信號S3而輸出的第1開關(guān)部52。檢測部51是用于檢測配管3內(nèi)的尿素水溶液U的流動狀態(tài)的部件。在檢測部51中得到配管3內(nèi)的尿素水溶液U為不流動的檢測結(jié)果的情況下，選擇周圍溫度信號S2，在檢測部51中得到配管3內(nèi)的尿素水溶液U流動的檢測結(jié)果的情況下，選擇容器溫度信號S1。
驅(qū)動部60具有映射(マップ)運(yùn)算部61，用于響應(yīng)輸出信號S3并按照由輸出信號S3所示的溫度而對驅(qū)動電流Y的占空比進(jìn)行映射運(yùn)算，從映射運(yùn)算部61輸出表示其運(yùn)算結(jié)果的占空比數(shù)據(jù)D1，占空比數(shù)據(jù)D1被輸入第2開關(guān)部62。63是數(shù)據(jù)輸出部，輸出表示占空比1的固定數(shù)據(jù)D2，固定數(shù)據(jù)D2也被輸入第2開關(guān)部62。
來自第1控制組件15的解凍·保溫控制信號M1作為開關(guān)控制信號被輸入到第2開關(guān)部62，在第2開關(guān)部62中被輸入解凍·保溫控制信號M1的情況下，即在第1控制組件15中進(jìn)行用于解凍的令切斷閥14接通的控制的情況下，在第2開關(guān)部62中選擇固定數(shù)據(jù)D2，在此之外的情況下，選擇占空比數(shù)據(jù)D1。
從第2開關(guān)部62，如上所述所選擇的某一數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)D3被輸出到驅(qū)動電流輸出部64。65是判別部，用于判別是否有必要借助加熱器17A、17B而對配管3以及返回管12內(nèi)的尿素水溶液U進(jìn)行解凍或者保溫，判別容器溫度信號S1、周圍溫度信號S2中的任一方的信號是否為尿素水凍結(jié)溫度以下。表示判別部65的判別結(jié)果的判別數(shù)據(jù)D4被送入到驅(qū)動電流輸出部64。驅(qū)動電流輸出部64只有在判別部65中判別為配管3以及返回管12內(nèi)的尿素水溶液U需要解凍或者保溫的情況下，輸出與輸出數(shù)據(jù)D3相應(yīng)的占空比的驅(qū)動電流Y。
由于保溫裝置40如上構(gòu)成，所以在根據(jù)解凍·保溫控制信號M1而第2開關(guān)部62選擇固定數(shù)據(jù)D2的情況下，從驅(qū)動電流輸出部64輸出占空比1的驅(qū)動電流Y，由加熱器17A、17B加熱配管3以及返回管12以解凍其中的尿素水溶液U。此時令泵5動作，并且令放出閥11動作而根據(jù)是否借助壓力傳感器20觀測到尿素水溶液的壓力變化來檢測解凍的狀態(tài)。
這樣，若借助解凍·保溫裝置30的容器2內(nèi)的尿素水溶液U的解凍和配管3以及返回管12內(nèi)的尿素水溶液U的解凍完成，則第2開關(guān)部62選擇占空比數(shù)據(jù)D1。然后，只在在判別部65中判別為需要對配管3進(jìn)行解凍或者保溫的情況下，將與占空比數(shù)據(jù)D1相應(yīng)的占空比的驅(qū)動電流Y作為保溫用電流供給到加熱器17A、17B。
第1開關(guān)部52由于在配管3內(nèi)尿素水溶液為流動的情況下選擇容器溫度信號S1，所以在解凍動作后，輸出對應(yīng)容器2內(nèi)的尿素水溶液U的溫度的占空比的驅(qū)動電流Y。因此，在解凍后在尿素水溶液在配管3內(nèi)流動的情況下，由于容器2內(nèi)的尿素水溶液U和配管3內(nèi)的尿素水溶液U為大致相同溫度，所以可保證非常合適的保溫動作。
解凍后，在空轉(zhuǎn)、低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中，變?yōu)榈蚇OX的排氣狀態(tài)，在進(jìn)入尿素水溶液噴射停止?fàn)顟B(tài)后經(jīng)過一定時間，并且進(jìn)入雖然容器2內(nèi)的尿素水溶液U還未凍結(jié)，但在熱容量小的配管3內(nèi)成為尿素水溶液凍結(jié)的狀態(tài)，則在檢測部51中從目標(biāo)噴射量信號馬上檢測出配管3內(nèi)的尿素水溶液U的流動停止，并進(jìn)行第1開關(guān)部52的切換以便將周圍溫度信號S2作為輸出信號S3而輸送到驅(qū)動部60。然后，對應(yīng)由周圍溫度信號S2而檢測的周圍溫度的占空比的驅(qū)動電流Y被輸入到加熱器17A、17B中。
來自映射運(yùn)算部61的占空比數(shù)據(jù)D1設(shè)定映射數(shù)據(jù)特性為輸入的溫度越低則值越大。一般而言，由于周圍溫度比容器2內(nèi)的溫度低，所以在配管3內(nèi)的尿素水溶液U的流動停止的情況下，通過將占空比更大的驅(qū)動電流Y供給到加熱器17A、17B，可促進(jìn)配管3以及返回管12的加熱。由此，可對應(yīng)狀況而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行配管3以及返回管12的保溫，可有效地防止配管3以及返回管12的過熱以及再凍結(jié)。這樣，在液體供給裝置1的動作期間中，可有效地防止尿素水溶液U的噴射陷入不能噴射的狀態(tài)，可進(jìn)行優(yōu)異的保溫動作。
另外，在圖2中，構(gòu)成為對應(yīng)解凍·保溫控制信號M1而選擇占空比數(shù)據(jù)D1或者固定數(shù)據(jù)D2的任一方，但在其他裝置中進(jìn)行配管3的解凍動作的構(gòu)成的情況下，可構(gòu)成為將占空比數(shù)據(jù)D1直接輸入到驅(qū)動電流輸出部64中。
根據(jù)本發(fā)明，可順利地進(jìn)行排氣后處理裝置用的液體的供給，有益于對排氣后處理裝置用的液體供給裝置的改善。
權(quán)利要求
1.一種排氣后處理裝置用的液體供給裝置，是將容器內(nèi)儲藏的液體經(jīng)由配管供給到排氣凈化裝置的裝置，可在上述容器內(nèi)的液體解凍后借助保溫裝置對上述配管進(jìn)行保溫，其特征在于上述保溫裝置包括用于檢測上述容器內(nèi)的溫度的容器溫度傳感器；用于檢測周圍溫度的周圍溫度傳感器；用于加熱上述配管的加熱器；基于上述配管內(nèi)的液體的流動狀態(tài)，選擇上述周圍溫度傳感器的輸出或者上述容器溫度傳感器的輸出中的任一方的選擇部；用于響應(yīng)該選擇部的輸出而將保溫所需的保溫用電流供給到上述加熱器的驅(qū)動部。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述選擇部具有用于檢測在上述配管內(nèi)的液體的流動狀態(tài)的檢測部；響應(yīng)該檢測部并選擇上述周圍溫度傳感器的輸出或者上述容器溫度傳感器的輸出中的任一方的開關(guān)部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述選擇部在基于上述配管內(nèi)的液體的流動狀態(tài)而判斷為在上述配管內(nèi)液體凍結(jié)的情況下選擇輸出上述周圍溫度傳感器的輸出，在判斷為在上述配管內(nèi)液體流動的情況下選擇輸出容器溫度傳感器的輸出。
4.如權(quán)利要求1或2所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述驅(qū)動部響應(yīng)來自上述選擇部的輸出而輸出被控制的占空比的脈沖電流。
5.如權(quán)利要求4所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，在進(jìn)行上述容器內(nèi)的液體的解凍的情況下，上述驅(qū)動部使上述脈沖電流的占空比為既定的一定值。
6.如權(quán)利要求4所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述驅(qū)動部還具有判別部，用于判別是否需要對上述配管內(nèi)的液體進(jìn)行解凍或者保溫，只有在判別為需要對上述配管內(nèi)的液體進(jìn)行解凍或者保溫的情況下，輸出上述脈沖電流。
7.如權(quán)利要求5所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述驅(qū)動部還具有判別部，用于判別是否需要對上述配管內(nèi)的液體進(jìn)行解凍或者保溫，只有在判別需要對上述配管內(nèi)的液體進(jìn)行解凍或者保溫的情況下，輸出上述脈沖電流。
8.如權(quán)利要求6所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述判別部響應(yīng)上述容器溫度傳感器或者上述周圍溫度傳感器，根據(jù)容器溫度或者周圍溫度中的任一方是否為尿素水凍結(jié)溫度以下來進(jìn)行上述判別。
9.如權(quán)利要求7所述的排氣后處理裝置用的液體供給裝置，其特征在于，上述判別部響應(yīng)上述容器溫度傳感器或者上述周圍溫度傳感器，根據(jù)容器溫度或者周圍溫度中的任一方是否為尿素水凍結(jié)溫度以下來進(jìn)行上述判別。
全文摘要
在用于保溫配管(3)而設(shè)置的保溫裝置(40)中，所述配管(3)用于將儲藏在容器(2)中的尿素水溶液(U)供給到排氣后處理裝置(100)中，設(shè)置選擇部(50)，在基于配管(3)內(nèi)的尿素水溶液(U)的流動狀態(tài)而在判斷配管(3)內(nèi)的尿素水溶液(U)凍結(jié)的情況下，選擇輸出周圍溫度信號(S2)，并在判斷配管(3)內(nèi)的尿素水溶液(U)流動的情況下，選擇輸出容器溫度信號(S1)，響應(yīng)來自選擇部(50)的輸出信號(S3)而將保溫所需的驅(qū)動電流(Y)供給到加熱器(17A)。
文檔編號F01N11/00GK1965153SQ200580013658
公開日2007年5月16日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者金子純一 申請人:博世株式會社