CN103946497A - 注射器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于恢复向废气中添加尿素水（12）的注射器（8）的尿素结晶的固着引起的暂时的工作不良的控制方法，将配管布局构成为供给尿素水（12）的路径（吸入管路14）从注射器（8）的上方下降并与该注射器（8）相连，在判定了注射器（8）的工作不良后，加上暂时吸回路径（吸入管路14）内的尿素水（12）的操作后停止泵（13），在规定时间后再次驱动泵（13）而再次进行注射器（8）的工作不良的判定。

Description

注射器的控制方法

技术领域

本发明涉及一种注射器的控制方法。

背景技术

近年来，考虑在排气管的中途具备收集废气中的微粒的微粒过滤器，并且具备即使在该微粒过滤器的下游侧为氧共存下也能够有选择地使NOx与氨反应的选择还原型催化剂，在该选择还原型催化剂与前述微粒过滤器之间添加尿素水作为还原剂，谋求微粒与NOx的同时降低。

在这样的情况下，由于尿素水向选择还原型催化剂中的添加是在微粒过滤器与选择还原型催化剂之间进行的，所以若要确保添加到废气中的尿素水热分解成氨和二氧化碳为止的充分的反应时间，则必须延长从尿素水的添加位置至选择还原型催化剂的距离，但若使微粒过滤器与选择还原型催化剂隔开充分的距离分开配置，则存在向车辆上的搭载性明显受损的不良情况。

为此，如图1所示，创造了如下的排气净化装置：在来自发动机的废气1所流通的排气管2的中途，分别由壳体5、6包持地并列配置收集废气1中的微粒的微粒过滤器3，和具备即使在该微粒过滤器3的下游侧为氧共存下也能够有选择地使NOx与氨反应的性质的选择还原型催化剂4，通过S字构造的连络流路7将微粒过滤器3的输出侧端部和选择还原型催化剂4的输入侧端部之间连接起来，从微粒过滤器3的输出侧端部排出的废气1逆向折返，导入相邻的选择还原型催化剂4的输入侧端部。

在此，前述连络流路7由气体集合室7A，混合管7B，以及气体分散室7C构成S字构造，所述气体集合室7A包围微粒过滤器3的输出侧端部，并且使刚从该输出侧端部输出的废气1以大致直角的朝向方向转换并集合，所述混合管7B将由该气体集合室7A聚集的废气1以与微粒过滤器3的排气流相反的朝向抽出，所述气体分散室7C使由该混合管7B引导的废气1一边以大致直角的朝向方向转换一边分散，并且能够将其分散的废气1导入选择还原型催化剂4的输入侧端部，在前述混合管7B的输入侧端部的中心位置，朝向前述混合管7B的输出侧端部侧装备有用于向该混合管7B内添加尿素水的注射器8。

另外，在此图示的例子中，在包持着微粒过滤器3的壳体5内的前段装备有对废气1中的未燃烧的燃料部分进行氧化处理的氧化催化剂9，而且，在包持着选择还原型催化剂4的壳体6内的后段装备有对剩余的氨进行氧化处理的降氨催化剂10。

并且若采用这种结构，则废气1中的微粒被微粒过滤器3收集，同时在其下游侧的混合管7B的中途，从注射器8向废气1中添加尿素水，热分解成氨和二氧化碳，在选择还原型催化剂4上，废气1中的NOx被氨良好地还原净化，其结果，谋求了废气1中的微粒和NOx的同时降低。

此时，由于从微粒过滤器3的输出侧端部排出的废气1通过连络流路7逆向折返后导入相邻的选择还原型催化剂4的输入侧端部，所以确保了从尿素水的添加位置至选择还原型催化剂4的距离较长，确保了从尿素水生成氨的充分的反应时间。

而且，由于微粒过滤器3与选择还原型催化剂4并列地配置，连络流路7配置成顺延在微粒过滤器3和选择还原型催化剂4之间，所以其整体结构紧凑，大幅度提高了向车辆上的搭载性。

在装备在前述那样的排气净化装置上的尿素水添加用的注射器8中，在发动机从排气温度高的运转状态紧急停止的情况等特别的条件下，有可能在喷嘴内部析出尿素结晶，有可能因其析出的尿素结晶固着而产生不再能够进行尿素水的噴射的暂时的工作不良。

即、由于若在发动机停止时进行接通，则同时采取尿素水向尿素水箱侧清除，防止寒冷地带等的发动机停止中的尿素水的冻结的措施（例如参照下述的专利文献1等），所以在之后启动发动机之际，对注射器8进行空注射，一边排放路径内的空气一边送入尿素水。

此时，由于若注射器8的喷嘴因尿素结晶而堵塞，则不进行空注射的空气排放，所以有可能遭遇由泵送入的尿素水一边对空气进行圧缩一边前进，但不到达注射器8，不能够将尿素水送入该注射器8的喷嘴而溶解尿素结晶的事态。

在遭遇到这种事态的情况下，以往是重复暂时停止送出尿素水的泵，对尿素水的路径进行减圧，在经过了规定时间后再次驱动泵而实施试验喷射这种操作，通过交替地重复减圧和加圧而解消尿素结晶的堵塞，谋求注射器8的恢复。

专利文献1：日本国特开2008－101564号公报。

但是，在注射器8的喷嘴内的尿素结晶的固着程度强的情况下，有可能仅通过间歇地运转泵而重复减圧和加圧并不能够谋求充分的恢复，存在原本是因触到尿素水，尿素结晶简单地溶解而使注射器8恢复到正常的工作状态的暂时的不良情况，但由于重复注射器8的工作不良，车辆的自我诊断功能诊断成注射器8的异常的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述实情而提出的，其目的在于能够迅速地恢复尿素结晶的固着引起的暂时的注射器的工作不良。

本发明为一种用于恢复向废气中添加尿素水的注射器的尿素结晶的固着引起的暂时的工作不良的方法，其特征在于，将配管布局构成为供给尿素水的路径从注射器的上方下降并与该注射器相连，在判定了注射器的工作不良后，加上暂时吸回路径内的尿素水的操作后停止泵，在规定时间后再次驱动泵而再次进行注射器的工作不良的判定。

并且若在发动机从排气温度高的运转状态紧急停止的情况下等，在注射器的喷嘴内部析出尿素结晶，其尿素结晶固着而产生不再能够进行尿素水的噴射的暂时的工作不良，则在之后启动发动机之际，即使对注射器进行空注射，一边排放路径内的空气一边送入尿素水，由于路径内的空气不能排放，也将遭遇由泵送入的尿素水不能够到达注射器的事态，但由于在判定为该注射器的工作不良后，加上暂时吸回路径内的尿素水的操作后停止泵，在规定时间后再次驱动泵而再次进行注射器的工作不良的判定，所以在路径内，尿素水与空气的界面大幅度摆动，容易产生尿素水与空气的置換。

即、由于比重相对较小的空气容易在路径内上浮，另一方面，尿素水替代空气在路径内流下而容易到达注射器，所以尿素水到达该注射器的喷嘴内的机会大幅度增加，只要是该尿素水到达注射器的喷嘴内，则固着在该喷嘴内的尿素结晶溶解，注射器恢复到正常的工作状态。

而且，在本发明中，优选是在通过泵将尿素水升压到规定圧力后实施尿素水的试验噴射，在该试验噴射时没有圧力降低的情况下对注射器的工作不良进行判定，进而，优选在重复了规定次数的注射器的工作不良的判定后，判定注射器的异常。

根据上述的本发明的注射器的控制方法，由于通过加上暂时吸回路径内的尿素水的操作后停止泵，在规定时间后再次驱动泵，在路径内，尿素水与空气的界面大幅度摆动，容易产生尿素水与空气的置換，所以通过使尿素水替代在路径内上浮的空气在路径内流下而到达注射器，溶解尿素结晶，能够迅速地恢复该尿素结晶的固着引起的暂时的注射器的工作不良，具有大幅度降低车辆自我诊断功能诊断为注射器的异常的频率等各种优良效果。

附图说明

图1是表示以往的排气净化装置的一例的示意图；

图2是表示实施本发明的方式的一例的系统图；

图3是说明图2的通过泵吸回尿素水的操作的系统图；

图4是对注射器的工作不良的判定方法进行说明的曲线图；

图5是表示图2的控制装置中的具体的控制顺序的流程图。

附图标记说明：

1：废气，11：尿素水箱，12：尿素水，13：泵，14：吸入管路（将尿素水向注射器供给的路径）。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。

图2～图5表示本发明的一实施例，图2中的附图标记11表示储存尿素水12的尿素水箱，13表示泵，从该尿素水箱11中经由吸入管路14将尿素水12上吸，并将该尿素水12经由压送管路15向注射器8送出。

在此，构成将尿素水12向注射器8供给的路径的压送管路15由从注射器8的上方下降并与该注射器8相连的配管布局构成。

而且，将尿素水12向注射器8供给的泵13具备流路切换阀16和泵主体17，所述流路切换阀16能够切换成正反两个姿势，所述泵主体17实质上承担尿素水12的吸排，通过将前述流路切换阀16的姿势从图2的状态向图3的状态切换，能够用泵主体17吸回压送管路15的尿素水12。

即、若在发动机停止时接通，则同时采取流路切换阀16向相反朝向的姿势（图3的姿势）切换，尿素水12因泵主体17的驱动而向尿素水箱11侧清除，防止寒冷地带等中的发动机停止中的尿素水的冻结的措施。

而且，在前述泵13内还具备检测压送管路15的尿素水12的圧力的圧力传感器18，该圧力传感器18的检测信号18a向通过控制信号8a、16a、17a控制注射器8、流路切换阀16、泵主体17的操作的控制装置19输入，基于前述圧力传感器18的检测値进行注射器8的工作不良的判定。

即、如图4的曲线图中实线的曲线所示，在通过泵13将吸入管路14的尿素水12升压到规定压力（在图4 例子中为900kPa）后，使注射器8的喷嘴为全开，进行试验噴射，在该噴射后的适当的检测时机未确认规定以上的圧力下降（图4中的阈值以下的圧力下降）的情况下，判定注射器8的工作不良。

另外，在注射器8的工作正常的情况下，如图4的曲线图中虚线所示，尿素水12因喷射而产生规定以上的圧力下降（图4中的阈值以下的圧力下降），能够在噴射后的适当的检测时机确认图4中的阈值以下的圧力下降。

而且，在控制装置19中，在判定了注射器8因尿素结晶的固着引起的暂时的工作不良时，按照图5所示的流程图，采取迅速地恢复尿素结晶的固着引起的暂时的注射器8的工作不良的措施。

前述控制装置19中的具体的控制顺序如以下所详述的那样，首先在步骤S1中异常计数器的判定次数为「0」，然后在步骤S2中泵13被驱动，吸入管路14的尿素水12升压到规定压力（在图4的例子中为900kPa），在之后的步骤S3中进行注射器8的试验噴射，如前述那样，基于圧力的回落判定有无注射器8的工作不良，若判定了注射器8的工作正常则判定结束。

另一方面，若判定了注射器8的工作不良则进入步骤S4，异常计数器的判定次数「＋1」，在之后的步骤S5中，若异常计数器的判定次数未超过规定的判定次数（例如10次）则进入步骤S6，通过将流路切换阀16切换成相反朝向的姿势（图3的姿势）并且驱动泵13，进行暂时吸回压送管路15内的尿素水12的操作。

但是，在该吸回尿素水12的操作中，如发动机停止时那样不进行到将压送管路15的尿素水12向尿素水箱11侧清除，而是在压送管路15内仅吸回尿素水12些许的距离量的程度即可。

并且在实施了前述吸回尿素水12的操作后，在步骤S7中停止泵13，然后在步骤S8中待机了规定时间后返回步骤S2，再次驱动泵13而再次进行注射器8的工作不良的判定。

另外，若在步骤S5中确认了异常计数器的判定次数超过了规定的判定次数（例如10次），则通过车辆的自我诊断功能作为注射器8的异常而发出诊断。

并且在发动机从排气温度高的运转状态紧急停止的情况下等，若在注射器8的喷嘴内部析出尿素结晶，其尿素结晶固着而产生不再能够进行尿素水12的噴射的暂时的工作不良，则在之后启动发动机之际，即使对注射器8进行空注射，一边排放压送管路15内的空气一边送入尿素水12，由于压送管路15内的空气不能排放，将遭遇由泵13送入的尿素水12不能够到达注射器8的事态，但由于在判定了该注射器8的工作不良后，在加上暂时吸回压送管路15内的尿素水12的操作后停止泵13，在规定时间后再次驱动泵13而再次进行注射器8的工作不良的判定，所以在压送管路15内，尿素水12与空气的界面大幅度摆动，容易产生尿素水12与空气的置換。

即、由于比重相对较小的空气容易在压送管路15内上浮，另一方面，尿素水12替代空气在压送管路15内流下而容易到达注射器8，所以尿素水12到达该注射器8的喷嘴内的机会大幅度增加，只要是该尿素水12到达注射器8的喷嘴内，则固着在该喷嘴内的尿素结晶溶解，注射器8恢复到正常的工作状态。

因此，根据上述实施例，由于通过加上暂时吸回压送管路15内的尿素水12的操作后停止泵13，在规定时间后再次驱动泵13，在压送管路15内，能够大幅度地摆动尿素水12与空气的界面，容易产生尿素水12与空气的置換，所以通过使尿素水12替代在压送管路15内上浮的空气在压送管路15内流下而到达注射器8，能够溶解尿素结晶，迅速地恢复该尿素结晶的固着引起的暂时的注射器8的工作不良，大幅度降低了车辆的自我诊断功能诊断为注射器8的异常的频率。

Claims (4)

1.一种注射器的控制方法，用于恢复向废气中添加尿素水的注射器的尿素结晶的固着引起的暂时的工作不良，其特征在于，将配管布局构成为供给尿素水的路径从注射器的上方下降并与该注射器相连，在判定了注射器的工作不良后，加上暂时吸回路径内的尿素水的操作后停止泵，在规定时间后再次驱动泵而再次进行注射器的工作不良的判定。

2.如权利要求1所述的注射器的控制方法，其特征在于，在通过泵将尿素水升压到规定圧力后实施尿素水的试验噴射，在该试验噴射时没有圧力降低的情况下对注射器的工作不良进行判定。

3.如权利要求1所述的注射器的控制方法，其特征在于，在重复了规定次数的注射器的工作不良的判定后，判定注射器的异常。

4.如权利要求2所述的注射器的控制方法，其特征在于，在重复了规定次数的注射器的工作不良的判定后，判定注射器的异常。