CN104295350B

CN104295350B - 发动机系统和发动机系统的控制方法

Info

Publication number: CN104295350B
Application number: CN201410514300.1A
Authority: CN
Inventors: 吴敬明
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Suzhou Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Automotive Systems Suzhou Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: CN104295350A

Abstract

一种发动机系统和发动机系统的控制方法，能有效地减少从发动机的排气管排出的废气中的氮氧化物的量。本发明的发动机系统包括：具有汽缸的发动机，以及将在发动机的所述汽缸中产生的废气排出的排气管。本发明的发动机系统还包括：尿素存储箱，该尿素存储箱存储尿素；喷嘴，该喷嘴设置在所述汽缸内，并经由喷射控制阀而与所述尿素存储箱连通。根据本发明的发动机系统，由于利用喷嘴朝汽缸的内部喷射尿素，因此能利用汽缸内的高温使喷射出的尿素液体瞬间雾化，使尿素与废气充分混合，藉此，尿素与废气中含有的氮氧化物之间的化学反应更充分，能有效减少从排气管排出的废气中的氮氧化物的量。

Description

发动机系统和发动机系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种发动机系统和发动机系统的控制方法。

背景技术

随着车辆数量越来越多，使用范围越来越广，车辆废气对世界环境造成的危害也越来越大。

为减小车辆废气对环境造成的污染，通常采用的方法是使发动机排出的废气再循环(EGR)或利用安装在排气管上的净化器中的催化剂对废气进行处理，不过，在使废气再循环时，不能有效地减少废气中含有的各种氮氧化物的排放量，而在利用催化剂对废气进行处理时，容易因催化剂而造成二次污染。

另外，为解决废气排放问题，在专利文献1中公开了对发动机下游侧的排气管喷射尿素的技术，但专利文献1公开的技术存在尿素与废气不能充分混合而无法很好地消除废气中的氮氧化物的问题。

专利文献1：日本特开2011-052610号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能有效地减少从排气管排出的废气中的氮氧化物的量的发动机系统和发动机系统的控制方法。

为实现上述目的，本发明第一方面的发动机系统包括：具有汽缸的发动机，以及将在所述发动机的所述汽缸中产生的废气排出的排气管，此外，发动机系统还包括：尿素存储箱，该尿素存储箱存储尿素；喷嘴，该喷嘴经由喷射控制阀而与所述尿素存储箱连通，以朝所述汽缸的内部喷射尿素。

根据本发明第一方面的发动机系统，可利用喷嘴朝汽缸的内部喷射尿素，因此，能利用汽缸内的高温使喷射出的尿素液体瞬间雾化，使尿素与废气充分混合，藉此，尿素与废气中含有的氮氧化物之间的化学反应更充分，能有效减少从排气管排出的废气中的氮氧化物的量。

本发明第二方面的发动机系统是在本发明第一方面的发动机系统的基础上，所述发动机系统还包括控制部，该控制部根据所述发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制。

根据本发明第二方面的发动机系统，可根据发动机的运转状况对喷射控制阀的开闭时间、阀开度进行控制，有助于将合适量的尿素朝发动机的汽缸内喷出，因此，能更有效地减少在汽缸中产生的氮氧化物的量，且能提高尿素的利用率，降低成本。

本发明第三方面的发动机系统是在本发明第一方面的发动机系统的基础上，所述发动机系统还包括加压泵，该加压泵设置在所述尿素存储箱与所述喷嘴之间，以将所述尿素存储箱内的尿素加压后朝所述喷嘴输送。

根据本发明第三方面的发动机系统，即使在尿素存储箱内的尿素量减少而不易向喷嘴输送尿素的情况下，也能可靠地将尿素存储箱内的尿素输送至喷嘴并朝汽缸内喷射尿素，从而能更有效地减少在汽缸中产生的氮氧化物的量。

本发明第四方面的发动机系统是在本发明第一方面的发动机系统的基础上，所述发动机系统还包括第一分岔管、尿素回收箱和尿素补充管，所述第一分岔管从所述排气管的第一分岔部分岔出，并与所述尿素回收箱连通，所述尿素补充管将所述尿素回收箱与所述尿素存储箱连通。

根据本发明第四方面的发动机系统，通过设置第一分岔管、尿素回收箱和尿素补充管，能将从排气管排出的废气中含有的未反应的氨气予以回收利用，并且，能将过浓燃烧时废气经过催化剂而合成的氨气予以回收利用，因此，能提高尿素的利用率，节省成本。此外，通过回收废气中产生的氨气和未来得及反应的尿素物质，能避免二次污染。

本发明第五方面的发动机系统是在本发明第四方面的发动机系统的基础上，在所述尿素补充管的中途设置有过滤器。

根据本发明第五方面的发动机系统，能利用过滤器对从尿素回收箱向尿素存储箱输送的尿素进行过滤，以将干净的尿素输送至尿素存储箱，有助于提高利用尿素来分解汽缸内的氮氧化物的效率。

本发明第六方面的发动机系统是在本发明第四方面的发动机系统的基础上，在所述尿素补充管的中途设置有尿素回收泵。

根据本发明第六方面的发动机系统，能利用尿素回收泵加快尿素回收箱中的尿素向尿素存储箱的输送，有助于提高利用尿素来分解汽缸内的氮氧化物的效率。

本发明第七方面的发动机系统是在本发明第四方面的发动机系统的基础上，还包括：尿素回收泵，该尿素回收泵设置在所述尿素补充管的中途；尿素存储箱液位传感器，该尿素存储箱液位传感器对所述尿素存储箱中的液位进行检测；以及控制部，该控制部根据所述发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制，所述控制部根据所述尿素存储箱液位传感器检测到的液位信息对所述尿素回收泵的运转进行控制。

根据本发明第七方面的发动机系统，能及时地将尿素回收箱所回收的尿素补充到尿素存储箱中，减少因尿素存储箱内的尿素量不足而无法朝发动机的汽缸内喷射尿素的情况。

本发明第八方面的发动机系统是在本发明第四方面的发动机系统的基础上，还包括：第二分岔管，该第二分岔管从所述排气管的比所述第一分岔部靠废气排出方向下游侧的第二分岔部分岔出，并与所述尿素回收箱连通；废气截取阀，该废气截取阀在所述排气管上设置于所述第一分岔部与所述第二分岔部之间的部分；废气释放阀，该废气释放阀设置在所述第二分岔管的中途；以及控制部，该控制部根据发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制，在利用所述喷嘴喷射尿素的时间小于规定时间时，所述控制部关闭所述废气截取阀并打开所述废气释放阀，而在利用所述喷嘴喷射尿素的时间为所述规定时间以上时，所述控制部打开所述废气截取阀并关闭所述废气释放阀。

根据本发明第八方面的发动机系统，能更有效地避免氮氧化物被排放到大气中。

本发明第九方面的发动机系统是在本发明第一方面的发动机系统的基础上，所述发动机系统还包括控制部，该控制部根据图表对所述喷射控制阀的开闭进行控制，所述图表表示在规定空燃比条件下所述发动机的负载、转速与所述喷射控制阀的打开时间之间的关系。

根据本发明第九方面的发动机系统，通过实验等预先获得表示规定空燃比条件下发动机的负载、转速与喷射控制阀的打开时间之间的关系的图表，能方便地对喷射控制阀的打开时间进行控制，简化控制。

本发明第十方面的发动机系统是在本发明第九方面的发动机系统的基础上，所述发动机系统还包括空燃比传感器，该空燃比传感器对所述发动机的空燃比进行检测，所述控制部根据所述空燃比传感器检测出的实际空燃比与所述规定空燃比之间的差异，对所述喷射控制阀的打开时间进行修正。

根据本发明第十方面的发动机系统，通过根据实际空燃比与规定空燃比之间的差异对喷射控制阀的打开时间进行修正，能将更合适的量的尿素朝汽缸内喷射，在提高尿素的利用率、降低成本的同时，能减少从排气管排出的废气中的氮氧化物的量。

本发明第十一方面的发动机系统的控制方法对本发明第一方面的发动机系统进行控制，其特征在于，根据所述发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制。

根据本发明第十一方面的发动机系统的控制方法，通过根据发动机的运转状况对喷射控制阀的开闭时间、阀开度进行控制，有助于将合适量的尿素朝发动机的汽缸内喷出，因此，能有效地减少在汽缸中产生的氮氧化物的量，且能提高尿素的利用率，降低成本。

本发明第十二方面的发动机系统的控制方法是在本发明第十一方面的发动机系统的控制方法的基础上，根据废气的温度和所述发动机的转速和负载，对所述喷射控制阀的开闭进行控制。

根据本发明第十二方面的发动机系统的控制方法，通过根据废气的温度和发动机的转速和负载这多个参数对喷射控制阀的开闭进行控制，能将更合适的量的尿素朝汽缸内喷射，有助于提高尿素的利用率，节省成本。

本发明第十三方面的发动机系统的控制方法是在本发明第十一方面的发动机系统的控制方法的基础上，根据图表对所述喷射控制阀的开闭进行控制，所述图表表示在规定空燃比条件下所述发动机的负载、转速与所述喷射控制阀的打开时间之间的关系。

根据本发明第十三方面的发动机系统的控制方法，通过实验等预先获得表示规定空燃比条件下发动机的负载、转速与喷射控制阀的打开时间之间的关系的图表，能方便地对喷射控制阀的打开时间进行控制，简化控制。

本发明第十四方面的发动机系统的控制方法是在本发明第十一方面的发动机系统的控制方法的基础上，对所述发动机的实际空燃比进行检测，根据检测出的实际空燃比与所述规定空燃比之间的差异，对所述喷射控制阀的打开时间进行修正，并以修正后的所述喷射控制阀的打开时间朝所述汽缸的内部喷射尿素。

根据本发明第十四方面的发动机系统的控制方法，通过根据实际空燃比与规定空燃比之间的差异对喷射控制阀的打开时间进行修正，能将更合适的量的尿素朝汽缸内喷射，在提高尿素的利用率、降低成本的同时，能减少从排气管排出的废气中的氮氧化物的量。

根据本发明的发动机系统和发动机系统的控制方法，利用喷嘴朝汽缸的内部喷射尿素，因此，能利用汽缸内的高温使喷射出的尿素液体瞬间雾化，使尿素与废气充分混合，藉此，尿素与废气中含有的氮氧化物之间的化学反应更充分，能有效减少从排气管排出的废气中的氮氧化物的量。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的发动机系统的示意图。

图2是表示本发明实施方式1的变形例的发动机系统的示意图。

图3是表示本发明实施方式2的发动机系统的示意图。

图4是表示本发明实施方式2的变形例的发动机系统的示意图。

图5是表示本发明实施方式3的发动机系统的示意图。

图6是表示本发明实施方式3的发动机系统的控制的一例的流程图。

图7是表示本发明实施方式3的发动机系统的控制的一例中的尿素喷射处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的发动机系统的各实施方式进行说明。

(1)实施方式1

下面，参照图1对本发明实施方式1的发动机系统进行说明。

如图1所示，发动机系统包括：具有汽缸11的发动机10，以及将在发动机10的汽缸11中产生的废气排出的排气管20。此处，在排气管20的中途连接有用于对废气中的有害物质进行催化处理的净化器21，不过，该净化器21不是必须的。

此外，发动机系统还包括：尿素存储箱30，该尿素存储箱30存储尿素；喷嘴40，该喷嘴40经由喷射控制阀50而与尿素存储箱30连通，以朝汽缸11的内部喷射尿素。

此外，发动机系统还可包括控制部(例如ECU控制单元)，以便根据发动机10的运转状况(例如负载和转速等)对喷射控制阀50的开闭进行控制，以利用喷嘴40朝汽缸11内喷射合适量的尿素。

在本实施方式中，在发动机10内气体燃烧之后，利用喷嘴40朝汽缸11内喷射尿素，藉此，能在汽缸11内形成氨液并使其与氮氧化物进行化学反应(具体的化学反应过程为：NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O，4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O，2NO₂+O₂+4NH₃→3N₂+6H₂O)，从而能将汽缸11内的氮氧化物分解为无害的氧气和氮气。

根据本实施方式，由于利用喷嘴40朝汽缸11内喷射尿素，因此能利用汽缸11内的高温使喷射出的尿素液体瞬间雾化，使尿素与废气充分混合，因此，尿素与废气中含有的氮氧化物之间的化学反应更充分，从而能有效减少从排气管20排出的废气中的氮氧化物的量。

此外，根据本实施方式，通过朝汽缸11内喷射的尿素，尿素因雾化而吸收汽缸内的热量，降低燃烧温度，因此，能从根本上减少氮氧化物的生成量。

此外，根据本实施方式，通过朝汽缸11内喷射尿素，尿素因雾化而吸收汽缸内的热量，使汽缸内的温度降低，因此，能减少爆震的产生。藉此，还能增大点火角，提高发动机10的输出扭矩，提高燃料利用率。

(1－1)实施方式1的变形例

在上述实施方式1中，如图2所示，也可在尿素存储箱30与喷嘴40之间设置将尿素存储箱30内的尿素加压后朝喷嘴40输送的加压泵60。

藉此，即使在尿素存储箱30内的尿素量减少而不易向喷嘴40输送尿素的情况下，也能可靠地将尿素存储箱30内的尿素输送至喷嘴40并朝汽缸11内喷射尿素，从而能更有效地减少在汽缸11中产生的氮氧化物的量。

(2)实施方式2

下面，参照图3对本发明实施方式2的发动机系统进行说明。此处，对与上述实施方式1相同的部分标注相同的符号，并省略其详细说明。

在本实施方式中，如图3所示，发动机系统除了与上述实施方式1一样包括发动机10、排气管20、尿素存储箱30、喷嘴40、喷射控制阀50和未图示的控制部之外，还包括第一分岔管FC1、尿素回收箱70和尿素补充管BC，其中，第一分岔管FC1从排气管20的第一分岔部B1分岔出，并与尿素回收箱70连通，尿素回收箱70对从排气管20的第一分岔部B1输送来的废气中的尿素进行回收，尿素补充管BC将尿素回收箱70与尿素存储箱30连通。

根据本实施方式，能起到与上述实施方式1基本相同的效果。

此外，在本实施方式中，通过设置第一分岔管FC1、尿素回收箱70和尿素补充管BC，能将从排气管20排出的废气中含有的未反应的氨气予以回收利用，并且，能将过浓燃烧时废气经过催化剂而合成的氨气予以回收利用，因此，能提高尿素的利用率，节省成本。此外，通过回收废气中产生的氨气和未来得及反应的尿素物质，能避免二次污染。

(2－1)实施方式2的变形例

在上述实施方式2中，如图4所示，在尿素补充管BC的中途，也可设置过滤器80和尿素回收泵90，尿素回收泵90将尿素回收箱70所回收的尿素朝着所述尿素存储箱30加压输送。

藉此，能利用过滤器80对从尿素回收箱70向尿素存储箱30输送的尿素进行过滤，以将干净的尿素输送至尿素存储箱30，并且，能利用尿素回收泵90加快尿素回收箱70中的尿素向尿素存储箱30的输送。

此外，在本变形例中，是在尿素补充管BC的中途同时设置了过滤器80和尿素回收泵90，但并不局限于此，也可在尿素补充管BC的中途仅设置过滤器80和尿素回收泵90中的一方。除此之外，过滤器80和尿素回收泵90的位置关系也不局限于图4所示的情况，例如也可将过滤器80设置在比尿素回收泵90更靠近尿素存储箱30的位置。

此外，在本变形例中，也可像上述实施方式1的变形例那样，在尿素存储箱30与喷嘴40之间设置将尿素存储箱30内的尿素加压后朝喷嘴40输送的加压泵。

(3)实施方式3

下面，参照图5对本发明实施方式3的发动机系统进行说明。此处，对与上述实施方式1、2及其变形例相同的部分标注相同的符号，并省略其详细说明。

在本实施方式中，如图5所示，发动机系统除了与上述实施方式2的变形例一样包括发动机10、排气管20、尿素存储箱30、喷嘴40、喷射控制阀50、未图示的控制部、第一分岔管FC1、尿素回收箱70、尿素补充管BC、过滤器80和尿素回收泵90之外，还包括第二分岔管FC2、废气截取阀V1和废气释放阀V2，其中，第二分岔管FC2从排气管20的比第一分岔部B1靠废气排出方向下游侧的第二分岔部B2分岔出，并与尿素回收箱70连通，废气截取阀V1在排气管20上设置于第一分岔部B1与第二分岔部B2之间的部分，废气释放阀V2设置在第二分岔管FC2的中途。

此外，在本实施方式中，如图5所示，发动机系统还包括尿素存储箱液位传感器S1、空燃比传感器S2和尿素回收箱液位传感器S3，其中，尿素存储箱液位传感器S1对尿素存储箱30中的液位(即尿素量)进行检测，空燃比传感器S2对发动机10的空燃比进行检测，尿素回收箱液位传感器S3对尿素回收箱70中的液位(即尿素量)进行检测。

在本实施方式中，控制部可根据尿素存储箱液位传感器S1检测到的液位信息对尿素回收泵90的运转进行控制，或者根据尿素存储箱液位传感器S1和尿素回收箱液位传感器S3检测到的液位信息对尿素回收泵90的运转进行控制。

此外，在本实施方式中，控制部可根据发动机的运转状况(例如负载和转速)以及空燃比传感器S2检测到的空燃比对喷射控制阀50的开闭(即对喷嘴40的喷射)进行控制。不过，并不局限于此，控制部也可根据废气的温度和发动机的运转状况(例如负载和转速)对喷射控制阀50的开闭进行控制，还可根据废气的温度、发动机的运转状况(例如负载和转速)和空燃比传感器S2检测到的空燃比对喷射控制阀50的开闭进行控制。

此外，在本实施方式中，在利用喷嘴40朝发动机10的汽缸11内喷射尿素时，控制部可根据喷射时间对废气截取阀V1和废气释放阀V2的开闭进行控制。

下面，根据图6和图7并结合图5，对本实施方式的发动机系统的控制的一例进行说明。

首先，根据图6对主控制流程进行说明。

在步骤ST1中，车辆启动，然后，在步骤ST2中，对冷却水温度进行检测。

当在步骤ST2中检测到的冷却水温度达到暖机温度(图6的例子中是80℃)时(步骤ST3：是)，转移到步骤ST4，利用尿素存储箱液位传感器S1对尿素存储箱30中的液位进行检测，另一方面，当在步骤ST2中检测到的冷却水温度未达到暖机温度时(步骤ST3：否)，则返回至步骤ST2，继续对冷却水温度进行检测。

当在步骤ST4中检测到的尿素存储箱30中的液位处在喷射范围液位内时(步骤ST5：是)，转移到步骤ST7，执行尿素喷射处理，另一方面，当在步骤ST4中检测到的尿素存储箱30中的液位并不处在喷射范围液位内时(步骤ST5：否)，转移到步骤ST6，启动尿素回收泵90，以将尿素回收箱70所回收的尿素补充到尿素存储箱30中，然后返回至步骤ST5。

在执行完步骤ST7之后，停机结束。

接着，根据图7对尿素喷射处理流程进行说明。

在步骤ST11中，利用空燃比传感器S2对发动机10的实际空燃比进行检测。

当在步骤ST11中检测到的实际空燃比等于规定空燃比(图7的例子中为14.7)时(ST12：是)，转移到步骤ST13，根据预先通过实验等获得的表示在上述规定空燃比条件下发动机的负载、转速与喷射控制阀50的打开时间(即喷嘴40的喷射时间)之间的关系的图表获得喷嘴40的喷射时间，并以该喷射时间朝发动机10的汽缸11内喷射尿素，另一方面，当在步骤ST11中检测到的实际空燃比不等于上述规定空燃比时(ST12：否)，转移到步骤ST14，先根据实际空燃比对利用喷嘴40朝发动机10的汽缸11内喷射的尿素喷射量(喷射时间)进行修正(ST14)，然后转移到步骤ST13，根据预先通过实验等获得的上述图表，以修正后的喷射时间利用喷嘴40朝发动机10的汽缸11内喷射尿素。

然后，转移到步骤ST15，对根据预先通过实验等获得的上述图表获得喷嘴40的喷射时间是否小于规定时间(图7的例子中为0.1秒)进行判断，当判断为喷射时间小于规定时间时(ST15：是)，转移至步骤ST16，打开废气截取阀V1并关闭废气释放阀V2，另一方面，当判断为喷射时间为规定时间以上时(ST15：否)，转移至步骤ST17，关闭废气截取阀V1并打开废气释放阀V2，然后返回至步骤ST12。

下面的表1是上面提到的图表的一例，其表示空燃比为14.7时的发动机的负载、转速与喷射控制阀的打开时间之间的关系，其中，最左侧的一列表示发动机的负载(单位：牛)，最上侧的一行表示发动机的转速(单位：转/分钟)，除最左侧的一例和最上侧的一行之外表示喷射控制阀的打开时间、即喷嘴的喷射时间(单位：秒)。

[表1]

	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500	6000
												10	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.1	0.1	0.15	0.15	0.15	0.15
20	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.1	0.1	0.1	0.05	0.05	0.15
												30	0.1	0.1	0.1	0.15	0.15	0.15	0.1	0.1	0.05	0.05	0.15
40	0.1	0.1	0.1	0.15	0.15	0.15	0.15	0.2	0.2	0.2	0.15
												50	0.1	0.1	0.1	0.08	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.15
60	0.12	0.12	0.12	0.12	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.15
												70	0.12	0.12	0.12	0.12	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.15
80	0.12	0.15	0.15	0.15	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	0.15
												90	0.12	0.15	0.15	0.15	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	0.15
100	0.12	0.15	0.15	0.15	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	0.15
												110	0.12	0.15	0.15	0.15	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	0.15
120	0.12	0.15	0.15	0.15	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	0.15
												130	0.1	0.1	0.1	0.1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	0.1
140	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
												150	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
160	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
												170	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
180	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
												190	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
200	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

另外，作为本实施方式中的基于空燃比对喷嘴喷射量的修正方法的一例，例如有以下方法：将表1中的喷射控制阀的打开时间设为a，将喷射控制阀的打开时间的修正量设为a1，将实际的空燃比系数设为X，将喷射控制阀的打开因子设为b，并将修正后的尿素喷射时间设为Y，先利用a1＝b(X-14.7)这一式子求出a1(可以是正值，也可以是负值)，然后根据Y＝(a+a1)求出Y，并以该Y的时间值朝发动机10的汽缸11内喷射尿素。

根据本实施方式，能起到与上述实施方式2的变形例基本相同的效果。

此外，在本实施方式中，控制部可根据尿素存储箱液位传感器S1检测到的液位信息对尿素回收泵90的运转进行控制，或者根据尿素存储箱液位传感器S1和尿素回收箱液位传感器S3检测到的液位信息对尿素回收泵90的运转进行控制，因此，能及时地将尿素回收箱70所回收的尿素补充到尿素存储箱30中，减少因尿素存储箱30内的尿素量不足而无法朝发动机10的汽缸11内喷射尿素的情况。

此外，在本实施方式中，控制部可根据表示发动机的运转状况的图表和空燃比传感器S2检测到的空燃比对喷嘴40的喷射进行控制，因此，在简化控制的同时，能将合适量的尿素朝发动机10的汽缸11内喷射。

此外，在本实施方式中，在利用喷嘴40朝发动机10的汽缸11内喷射尿素时，控制部可根据喷射时间是否大于规定时间对废气截取阀V1和废气释放阀V2的开闭进行控制，因此，能更有效地避免氮氧化物被排放到大气中。

上面对本发明的具体实施方式进行了描述，但应当理解，上述具体实施方式并不构成对本发明的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本发明的范围。

例如，在上述实施方式1～3中，也可在喷嘴40与尿素存储箱30之间设置单向阀，以防止尿素从喷嘴40侧朝着尿素存储箱30侧逆流。

另外，在上述实施方式1及其变形例、上述实施方式2及其变形例中，也可设置空燃比传感器，以便更精确地控制喷射控制阀的开闭，提高尿素的利用率，节省成本。

另外，在上述实施方式2及其变形例中，也可在排气管20的比第一分岔部B1靠下游侧的部分设置废气截取阀。

另外，在上述实施方式2中，也可在尿素补充管BC上设置单向阀，以防止尿素从尿素存储箱30侧朝尿素回收箱70侧逆流。

另外，在上述实施方式3中，也可省去过滤器80。

另外，在上述实施方式3中，举了根据表示在规定空燃比为14.7的条件下发动机的负载、转速与喷射控制阀的打开时间之间的关系的图表来进行控制的例子，但规定空燃比并不局限于14.7，可根据需要适当设定。

另外，在上述实施方式中3，根据喷射时间是否小于作为规定时间的0.1秒来对废气截取阀、废气释放阀的开闭进行控制，但规定时间并不局限于此，可根据需要适当设定。

Claims

1.一种发动机系统，包括：具有汽缸的发动机，以及将在所述发动机的所述汽缸中产生的废气排出的排气管，其特征在于，包括：

尿素存储箱，该尿素存储箱存储尿素；以及

喷嘴，该喷嘴经由喷射控制阀而与所述尿素存储箱连通，以朝所述汽缸的内部喷射尿素，

所述发动机系统还包括第一分岔管、尿素回收箱和尿素补充管，

所述第一分岔管从所述排气管的第一分岔部分岔出，并与所述尿素回收箱连通，

所述尿素补充管将所述尿素回收箱与所述尿素存储箱连通。

2.如权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，

所述发动机系统还包括控制部，

所述控制部根据所述发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制。

3.如权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，还包括：

尿素回收泵，该尿素回收泵设置在所述尿素补充管的中途；

尿素存储箱液位传感器，该尿素存储箱液位传感器对所述尿素存储箱中的液位进行检测；以及

控制部，该控制部根据所述发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制，

所述控制部根据所述尿素存储箱液位传感器检测到的液位信息对所述尿素回收泵的运转进行控制。

4.如权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，还包括：

第二分岔管，该第二分岔管从所述排气管的比所述第一分岔部靠废气排出方向下游侧的第二分岔部分岔出，并与所述尿素回收箱连通；

废气截取阀，该废气截取阀在所述排气管上设置于所述第一分岔部与所述第二分岔部之间的部分；

废气释放阀，该废气释放阀设置在所述第二分岔管的中途；以及

控制部，该控制部根据发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制，

在利用所述喷嘴喷射尿素的时间小于规定时间时，所述控制部关闭所述废气截取阀并打开所述废气释放阀，而在利用所述喷嘴喷射尿素的时间为所述规定时间以上时，所述控制部打开所述废气截取阀并关闭所述废气释放阀。

5.如权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，

所述发动机系统还包括控制部，该控制部根据图表对所述喷射控制阀的开闭进行控制，所述图表表示在规定空燃比条件下所述发动机的负载、转速与所述喷射控制阀的打开时间之间的关系。

6.如权利要求5所述的发动机系统，其特征在于，

所述发动机系统还包括空燃比传感器，该空燃比传感器对所述发动机的空燃比进行检测，

所述控制部根据所述空燃比传感器检测出的实际空燃比与所述规定空燃比之间的差异，对所述喷射控制阀的打开时间进行修正。

7.一种发动机系统的控制方法，对权利要求1所述的发动机系统进行控制，其特征在于，

根据所述发动机的运转状况对所述喷射控制阀的开闭进行控制。

8.如权利要求7所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，

根据图表对所述喷射控制阀的开闭进行控制，所述图表表示在规定空燃比条件下所述发动机的负载、转速与所述喷射控制阀的打开时间之间的关系。

9.如权利要求8所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，

对所述发动机的实际空燃比进行检测，

根据检测出的实际空燃比与所述规定空燃比之间的差异，对所述喷射控制阀的打开时间进行修正，并以修正后的所述喷射控制阀的打开时间朝所述汽缸的内部喷射尿素。