CN111305933A - 尿素喷射装置及对尿素加热的尿素箱和加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对尿素加热的尿素箱及其加热方法，包括尿素箱主体，其用于对尿素箱主体内部加热的尿素加热水管和尿素电加热装置；隔板，所述隔板用于隔断所述尿素箱主体内部的上部分和下部分；尿素补充阀，所述尿素补充阀位于所述隔板上用于导通所述尿素箱主体内部的上部分和下部分。由尿素电加热装置解冻的尿素量较少，可以快速完成尿素解冻建压，缩短整车低温环境下尿素供给时间，减少SCR不起作用时间，间接降低整车低温环境的NOx排放污染。而尿素加热水管可对上部分的尿素解冻，并不断流入尿素箱主体内部的下部分，完成对尿素的不断供应。上述方式实现了快速对尿素解冻，缩短了解冻时间。本发明还公开了一种具有上述尿素箱的尿素喷射装置。

Description

尿素喷射装置及对尿素加热的尿素箱和加热方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，涉及一种尿素喷射装置，此外，还特别涉及一种尿素喷射装置的对尿素加热的尿素箱和加热方法。
背景技术
现有发动机用SCR技术需要尿素喷射装置向排气中喷射尿素水溶液。尿素喷射装置主要包括尿素箱、尿素泵、尿素管、尿素喷嘴和尿素加热解冻装置等。其中，尿素加热解冻装置主要作用在尿素结冰(-11℃)的时候进行加热和解冻，保证尿素正常的喷射。现有的尿素解热解冻装置主要有两种技术方案，具体为：水加热和电加热。水加热是利用发动机冷却液对尿素箱和尿素管等部件进行加热。电加热是利用电阻丝对对尿素箱和尿素管等部件进行加热。
由于冬季低温下，发动机冷却液温度上升慢和水流量的影响，尿素加热解冻时间比较长。而由于受到尿素箱加热电阻丝电热功率的限制，尿素加热解冻时间比较长。
因此，如何提供一种对尿素加热的尿素箱，实现快速对尿素解冻，缩短解冻时间，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对尿素加热的尿素箱，实现快速对尿素解冻，缩短解冻时间。此外，本发明的另一目的在于提供一种具有上述尿素箱的尿素喷射装置。另，本发明的另一目的在于提供一种对尿素加热的尿素箱的加热方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种对尿素加热的尿素箱，包括尿素箱主体，其还包括：
用于对尿素箱主体内部加热的尿素加热水管和尿素电加热装置；
隔板，所述隔板用于隔断所述尿素箱主体内部的上部分和下部分；
尿素补充阀，所述尿素补充阀位于所述隔板上用于导通所述尿素箱主体内部的上部分和下部分。
优选的，上述的尿素箱中，所述尿素补充阀为开关板，所述开关板一端与所述隔板的一端铰接，所述开关板的另一端通过弹性件与所述隔板的另一端连接。
优选的，上述的尿素箱中，所述尿素加热水管为U型管，且所述U型管的进口和出口均伸出所述尿素箱主体。
优选的，上述的尿素箱中，所述尿素电加热装置为伸入所述尿素箱主体的底部的电加热棒。
优选的，上述的尿素箱中，还包括设置在所述尿素箱主体内用于检测所述尿素箱主体内的尿素的温度的温度传感器。
优选的，上述的尿素箱中，所述隔板位置可调的安装在所述尿素箱主体的内部。
一种尿素喷射装置，包括尿素箱，其中，所述尿素箱为上述任一项所述的尿素箱。
一种对尿素加热的尿素箱的加热方法，其中，包括步骤：
获取尿素结冰的信息；
启动尿素电加热装置，对尿素箱的下部分的尿素加热，直至加热完成，关闭尿素电加热装置；
尿素泵建压，尿素喷嘴开始喷射；
启动尿素加热水管，对尿素箱的上部分的尿素加热，解冻后的尿素进入尿素箱下部分；
获取尿素完成解冻信息，关闭尿素加热水管。
优选的，上述的加热方法，其特征在于，所述尿素电加热装置通过获取尿素温度信息，且当尿素温度低于预设值时启动。
优选的，上述的加热方法，所述尿素加热水管通过获取尿素温度信息，且当尿素温度低于预设值时启动；
或，所述尿素加热水管通过获取发动机转速，且当所述发动机转速高于转速预设值启动；
或，所述尿素加热水管通过获取发动机水温，且当所述发动机水温高于温度预设值时启动。
由以上技术方案可以看出，本发明所公开的一种对尿素加热的尿素箱，设置了尿素电加热装置和尿素加热水管以及隔板和尿素补充阀。由尿素电加热装置解冻的尿素量较少，而且需要加热的尿素少，可以快速完成尿素解冻建压，缩短整车低温环境下尿素供给时间，减少SCR不起作用时间，间接降低整车低温环境的NOx排放污染。尿素加热水管可对上部分的尿素解冻，并通过尿素补充阀不断流入尿素箱主体内部的下部分，完成对尿素的不断供应。上述方式实现了快速对尿素解冻，缩短了解冻时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中所公开的对尿素加热的尿素箱的结构示意图；
图2为本发明实施例中所公开的对尿素加热的尿素箱的加热方法的流程图；
图3为本发明实施例中所公开的缩短尿素供给时间技术效果图。
具体实施方式
有鉴于此，本发明的核心在于提供一种对尿素加热的尿素箱，实现快速对尿素解冻，缩短解冻时间。此外，本发明的核心在于提供一种具有上述尿素箱的尿素喷射装置。本发明的再一核心的在于提供一种对尿素加热的尿素箱的加热方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1-图3所示，本发明公开了一种对尿素加热的尿素箱，包括尿素箱主体1，还包括尿素加热水管2、尿素电加热装置3、隔板4和尿素补充阀5，其中，尿素加热水管2和尿素电加热装置3均用于对尿素箱主体1内部的尿素进行加热。由尿素电加热装置3解冻的尿素量较少，可以快速完成尿素解冻建压，缩短整车低温环境下尿素供给时间，减少SCR不起作用时间，间接降低整车低温环境的NOx排放污染。而尿素加热水管2可对上部分的尿素解冻，并通过尿素补充阀5不断流入尿素箱主体1内部的下部分，完成对尿素的不断供应。上述方式实现了快速对尿素解冻，缩短了解冻时间。
具体的，隔板4的位置设置可根据尿素加热水管2完成的时间来设计，例如，全部尿素加热水管2加热完成时间为1小时，而1小时时间内消耗的尿素可通过尿素燃油消耗比求出，那么由尿素电加热装置3完成尿素量即1个小时内需求的尿素量，以此设计出隔板4的位置。隔板4具有一个开口，并在开口处设置尿素补充阀5控制开口的导通与否。基于上述，该隔板4位置可调的安装在尿素箱主体1的内部。
进一步的实施例中，尿素补充阀5为开关板，具体的，开关板一端与隔板4的一端铰接，开关板的另一端通过弹性件6与隔板4的另一端连接，优选的，该弹性件6为弹簧。在安装时，将开关板的一端铰接在隔板4的开口的一端，而开关板的另一端通过弹簧连接在开口的另一端，以遮挡开口。当尿素加热水管2将尿素箱主体1内部的上部分的尿素解冻后，在重力的作用下，尿素产生的压力打开开关板通过弹簧连接的一端，而将尿素排入尿素箱主体1内部的下部分。
具体的，上述的尿素加热水管2为U型管，且该U型管的进口和出口均伸出尿素箱主体1。此处提供了一种尿素加热水管2的具体形状，只要能够实现对尿素箱主体1内部的加热管路均在保护范围内。
上述的尿素电加热装置3为伸入尿素箱主体1的底部的电加热棒，此处仅提供了一种尿素电加热装置3的具体结构。
优选的实施例中，上述的尿素箱还包括设置在尿素箱主体1内用于检测尿素箱主体1内的尿素的温度的温度传感器。通过温度传感器获取尿素的温度，以控制尿素电加热装置3和尿素加热水管2的启动和停止。对于温度传感器的位置可在尿素箱主体1内部的上部分设置一个，在尿素箱主体1内部的下部分设置一个。
此外，本申请还公开了一种尿素喷射装置，包括尿素箱，其中，该尿素箱为上述实施例中公开的尿素箱，因此，具有该尿素箱的尿素喷射装置也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
另外，如图2所示，本申请还公开了一种对尿素加热的尿素箱的加热方法，其包括以下步骤：
步骤S1：判断尿素电加热解冻是否放行。
通过获取尿素结冰的信息，尿素电加热装置的解冻的放行条件主要是尿素温度，当尿素温度低于预设值时发出控制信号。
步骤S2：电加热控制计算。
启动尿素电加热装置，对尿素箱的下部分的尿素加热，直至加热完成，关闭尿素电加热装置。ECU控制尿素泵建压，尿素喷嘴开始喷射。在此过程中需要计算得到尿素电加热装置加热的温度和时间。
步骤S3：判断电加热解冻是否完成。
通过温度传感器获取电加热解冻是否完成，设置的温度为不低于尿素的解冻温度。当电加热解冻完成后，则停止电加热装置，若没有解冻完成，则返回步骤S2。
步骤S4：尿素水加热解冻是否放行。
尿素加热水管的加热条件包括不局限于：尿素温度，发动机转速，发动机水温。
尿素加热水管通过获取尿素温度信息，且当尿素温度低于预设值时启动；或，尿素加热水管通过获取发动机转速，且当发动机转速高于转速预设值启动；或，尿素加热水管通过获取发动机水温，且当发动机水温高于温度预设值时启动。
步骤S5：水加热控制计算。
条件满足时，尿素加热水管对尿素箱上部绝大部分的尿素进行解冻加热。解冻加热完成的尿素通过尿素补充阀流入尿素箱底部。在实际中，需要计算水加热的时间。
步骤S6：尿素水加热解冻是否完成。
通过检测装置获取水加热解冻是否完成。当水加热解冻完成后，则停止加热水管的加热，若没有解冻完成，则返回步骤S5。
本领域技术人员可以理解的是，在实际中，对于步骤S1和步骤S4可同时进行。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种对尿素加热的尿素箱，包括尿素箱主体(1)，其特征在于，还包括：
用于对尿素箱主体(1)内部加热的尿素加热水管(2)和尿素电加热装置(3)；
隔板(4)，所述隔板(4)用于隔断所述尿素箱主体(1)内部的上部分和下部分；
尿素补充阀(5)，所述尿素补充阀(5)位于所述隔板(4)上用于导通所述尿素箱主体(1)内部的上部分和下部分。
2.根据权利要求1所述的尿素箱，其特征在于，所述尿素补充阀(5)为开关板，所述开关板一端与所述隔板(4)的一端铰接，所述开关板的另一端通过弹性件(6)与所述隔板(4)的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的尿素箱，其特征在于，所述尿素加热水管(2)为U型管，且所述U型管的进口和出口均伸出所述尿素箱主体(1)。
4.根据权利要求1所述的尿素箱，其特征在于，所述尿素电加热装置(3)为伸入所述尿素箱主体(1)的底部的电加热棒。
5.根据权利要求1-4任一项所述的尿素箱，其特征在于，还包括设置在所述尿素箱主体(1)内用于检测所述尿素箱主体(1)内的尿素的温度的温度传感器。
6.根据权利要求1-4任一项所述的尿素箱，其特征在于，所述隔板(4)位置可调的安装在所述尿素箱主体(1)的内部。
7.一种尿素喷射装置，包括尿素箱，其特征在于，所述尿素箱为如权利要求1-6任一项所述的尿素箱。
8.一种对尿素加热的尿素箱的加热方法，其特征在于，包括步骤：
获取尿素结冰的信息；
启动尿素电加热装置，对尿素箱的下部分的尿素加热，直至加热完成，关闭尿素电加热装置；
尿素泵建压，尿素喷嘴开始喷射；
启动尿素加热水管，对尿素箱的上部分的尿素加热，解冻后的尿素进入尿素箱下部分；
获取尿素完成解冻信息，关闭尿素加热水管。
9.根据权利要求8所述的加热方法，其特征在于，所述尿素电加热装置通过获取尿素温度信息，且当尿素温度低于预设值时启动。
10.根据权利要求8所述的加热方法，其特征在于，所述尿素加热水管通过获取尿素温度信息，且当尿素温度低于预设值时启动；
或，所述尿素加热水管通过获取发动机转速，且当所述发动机转速高于转速预设值启动；
或，所述尿素加热水管通过获取发动机水温，且当所述发动机水温高于温度预设值时启动。
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