CN115038856B - 车辆的还原剂解冻装置 - Google Patents

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Abstract

还原剂解冻装置(10)包括：第1冷却水流路(12)，其用于使引擎(2)的冷却水向定量阀(6)循环；第2冷却水流路(13)，其用于使引擎(2)的冷却水向还原剂箱(7)循环；开闭阀(14)，其被设置于第2冷却水流路(13)；以及节流部(15)，其被设置于第1冷却水流路(12)。第1冷却水流路(12)从冷却水循环流路(11)分岔，从定量阀(6)通过，向冷却水循环流路(11)返回。第2冷却水流路(13)从第1冷却水流路(12)的比定量阀(6)靠上游侧的分岔部(16)分岔，从还原剂箱(7)通过，向冷却水循环流路(11)侧返回。节流部(15)被配置在第1冷却水流路(12)中的比分岔部(16)靠下游侧处，使第1冷却水流路(12)部分地缩径。

Description

车辆的还原剂解冻装置
技术领域
本公开涉及一种车辆的还原剂解冻装置。
背景技术
在专利文献1中，记载了一种还原剂喷射装置的控制装置。还原剂喷射装置包括第1冷却水通道及第2冷却水通道，该第1冷却水通道及第2冷却水通道被构成为引擎的冷却水可循环。第1冷却水通道及第2冷却水通道从被设置于引擎的引擎冷却装置的冷却通道分岔，再合流于冷却通道。第1冷却水通道被配设为从储存箱及泵模块通过。第2冷却水通道被配设为从喷射阀的周围通过。在第1冷却水通道中的、第2冷却水通道的分岔位置与储存箱之间，设置有开闭阀。在引擎的起动后，在第2冷却水通道中始终流有冷却水。因此，在引擎的运转中，在喷射阀被高温的排气热等加热的状态下，冷却水会流过第2冷却水通道，能够冷却喷射阀。此外，在基于被设置于储存箱及泵模块的温度传感器，或是检测外部气体温度的温度传感器等的传感器值而推定为尿素水溶液冻结的情况下，开闭阀会被打开，进行尿素水溶液的解冻控制。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特再公表2016-63697号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，根据压送冷却水的冷却水泵的能力等，在打开开闭阀而使冷却水向储存箱(还原剂箱)侧流动时，有时会无法充分地确保冷却水向还原剂箱侧的流量。当为了充分地确保冷却水向还原剂箱侧的流量而提高冷却水用泵的能力时，会存在如下可能：冷却水向喷射阀侧的流量变得过多，使喷射阀内冷却水流路损伤。
因此，本公开的目的在于提供一种能够以简单的结构来抑制冷却水向喷射阀侧的流量，并充分地确保冷却水向还原剂箱侧的流量的还原剂解冻装置。
解决技术问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明的第1方案为一种车辆的还原剂解冻装置，包括：还原剂箱，其储存还原剂，该还原剂用于对来自内燃机的废气中的氮氧化物进行还原；喷射阀，其被安装于所述内燃机的排气管，将来自所述还原剂箱的还原剂向所述排气管内的废气中喷射；冷却水的第1冷却水流路；冷却水的第2冷却水流路；开闭阀；以及节流部。第1冷却水流路从内燃机的冷却水所循环的冷却水循环流路分岔，从喷射阀通过，向冷却水循环流路返回。第2冷却水流路从分岔部分岔，从还原剂箱通过，向冷却水循环流路侧返回，该分岔部被设置于第1冷却水流路中的比喷射阀靠上游侧处。开闭阀被设置于第2冷却水流路。节流部被设置于第1冷却水流路中的比分岔部靠下游侧处，使第1冷却水流路部分地缩径。
在上述构成中，当在还原剂箱内的还原剂冻结的情况下开放开闭阀时，来自冷却水循环流路侧的冷却水介由分岔部而在第2冷却水流路中流通。第2冷却水流路从还原剂箱通过，因此能够利用内燃机的冷却水来对还原剂箱内的还原剂进行解冻。
此外，在第1冷却水流路中的比分岔部靠下游侧处，设置有节流部，该节流部使第1冷却水流路部分地缩径。因此，与使第1冷却水流路中的比分岔部靠下游侧的整个区域缩径的情况不同，能够以设置使第1冷却水流路部分地缩径的节流部这样的简单的结构来抑制冷却水向喷射阀侧的流量，并能够充分地确保冷却水向还原剂箱侧的流量。
本发明的第2方案为上述第1方案的车辆的还原剂解冻装置，节流部被形成为具有使第1冷却水流路部分地缩径的内径的筒状，并被插入到第1冷却水流路中的界定出分岔部与喷射阀之间的区域的管，或被插入到第1冷却水流路中的界定出比喷射阀靠下游侧的管的内部。
在上述构成中，节流部被形成为筒状，并被插入到界定出第1冷却水流路的管的内部。像这样，能够以将筒状的节流部插入到第1冷却水流路的管的内部这样的简易的结构来抑制冷却水向喷射阀侧的流量，从而充分地确保冷却水向还原剂箱侧的流量。
发明效果
根据本公开，能够以简单的结构来抑制冷却水向喷射阀侧的流量，并充分地确保冷却水向还原剂箱侧的流量。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的车辆的还原剂解冻装置的概略构成图。
图2是冷却水软管和节流部的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的一个实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的还原剂解冻装置10被适用于车辆1，该车辆1包括对从柴油引擎(内燃机)2(以下，称为“引擎2”)排出的废气中的NOx(氮氧化物)进行还原净化的SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性催化还原)系统。在SCR系统中，用液体还原剂(在本实施方式中，为尿素水)被水解生成的氨来对废气中的NOx进行还原。在被连接于引擎2的排气管3中，配设有SCR催化剂4，该SCR催化剂4对废气中的NOx选择性地进行还原净化。在排气管3中的比SCR催化剂4靠排气上游侧处，连接有定量阀(喷射阀)6，该定量阀(喷射阀)6将尿素水向排气管3的内部的排气流路5喷射。尿素水被储存于还原剂箱7，在向排气管3的内部的排气流路5喷射尿素水时，被供给模块8吸引并被向定量阀6压送，并在引擎2停止而来自定量阀6的尿素水的喷射停止后，向还原剂箱7返回。另外，图1中的虚线表示尿素水的流路。
在车辆1中，设置有散热器(热交换器)9，该散热器(热交换器)9用于对引擎2的冷却水(以下，简称为“冷却水”)进行冷却，在引擎2与散热器9之间，设置有冷却水循环流路11，该冷却水循环流路11使冷却水循环。冷却水由冷却水泵18压送，在冷却水循环流路11中进行循环，该冷却水泵18被设置于冷却水循环流路11。
还原剂解冻装置10包括：第1冷却水流路12，其用于使引擎2的冷却水向定量阀6循环；第2冷却水流路13，其用于使引擎2的冷却水向还原剂箱7循环；开闭阀14，其被设置于第2冷却水流路13；以及节流部15，其被设置于第1冷却水流路12。
第1冷却水流路12为用于利用引擎2的冷却水来对定量阀6进行冷却的冷却水的流路，被配设为：从冷却水循环流路11分岔，从定量阀6通过，并向冷却水循环流路11返回。在第1冷却水流路12中的比定量阀6靠冷却水的流通方向的上游侧(以下，简称为“上游侧”)处，设置有分岔部16，在比定量阀6靠冷却水的流通方向的下游侧(以下，简称为“下游侧”)处，设置有合流部19。在第1冷却水流路12中的比定量阀6靠上游侧及下游侧处，设置有橡胶制的软管(管)17(参照图2)，该橡胶制的软管(管)17界定出第1冷却水流路12。
第2冷却水流路13为用于利用引擎2的冷却水，对在外部气体的低温时等冻结的还原剂箱7内的尿素水进行解冻的冷却水的流路，被配设为：从第1冷却水流路12的分岔部16分岔，并从还原剂箱7通过，接着，从供给模块8通过，向冷却水循环流路11侧(在本实施方式中，为第1冷却水流路12中的比定量阀6靠下游侧的合流部19)返回。在第2冷却水流路13中的、分岔部16与还原剂箱7之间(比还原剂箱7靠上游侧处)，设置有开闭阀14。开闭阀14由未图示的控制装置来控制，根据还原剂箱7的尿素水的温度来切换开阀及闭阀。关于开闭阀14，根据还原剂箱7的尿素水的温度，在还原剂箱7内的还原剂不会冻结的通常时被闭阀，在还原剂箱7内的还原剂(尿素水)冻结而需要解冻还原剂的要解冻时被开阀。冷却水在开闭阀14被闭阀时，不在第2冷却水流路13中流通，在开闭阀14被开阀时，在第2冷却水流路13中流通。
如图1及图2所示，节流部15被配置于第1冷却水流路12中的比分岔部16靠下游侧且比合流部19靠上游侧(在本实施方式中，为在第1冷却水流路12中的比定量阀6靠下游侧且比合流部19靠上游侧)的区域，使第1冷却水流路12部分地缩径。节流部15被形成为圆筒状，并被插入到软管17内，该圆筒状具有比界定出第1冷却水流路12的橡胶制的软管17的内径R1略大的外径R2。节流部15的内径R3比软管17的内径R1更小。
在如上所述地构成的还原剂解冻装置10中，当开闭阀14在还原剂箱7内的尿素水冻结而需要解冻尿素水的要解冻时被开阀时，来自冷却水循环流路11的冷却水会从第1冷却水流路12的分岔部16起向还原剂箱7侧流来。因此，能够利用引擎2的冷却水来对还原剂箱7内的尿素水进行解冻。
此外，在第1冷却水流路12中的比分岔部16靠下游处，设置有节流部15，该节流部15使第1冷却水流路12部分地缩径。因此，与使第1冷却水流路12中的比分岔部16靠下游侧的整个区域(所述区域的软管17自身)缩径的情况不同，能够以设置使第1冷却水流路12部分地缩径的节流部15这样的简单的结构来抑制冷却水向定量阀6侧的流量，并能够充分地确保冷却水向还原剂箱7侧的流量。像这样，与在第1冷却水流路12不设置节流部15的情况相比，能够充分地确保冷却水向还原剂箱7侧的流量，因此能够在还原剂箱7内的尿素水的要解冻时，尽早地对还原剂箱7内的尿素水进行解冻。
此外，与切断软管17并在切断部的两侧设置法兰，并在上述法兰间夹持节流部板的情况不同，能够以将筒状的节流部15插入到软管17内这样的简易的结构来抑制冷却水向定量阀6侧的流量，从而充分地确保冷却水向还原剂箱7侧的流量。
另外，在本实施方式中，将节流部15设置于第1冷却水流路12中的比定量阀6靠下游侧且比合流部19靠上游侧，但并不被限定于此，例如也可以是，设置于第1冷却水流路12中的比分岔部16靠下游侧且比定量阀6靠上游侧。
此外，在本实施方式中，将筒状的节流部15插入到软管17内，但并不被限定于此，例如也可以是，切断软管17，在切断部的两侧设置法兰，并在上述法兰间夹持节流部板(板状的节流部)。
此外，在本实施方式中，使第1冷却水流路12从冷却水循环流路11分岔，该冷却水循环流路11使引擎2与散热器9之间循环，但并不被限定于此，只要为引擎2的冷却水所循环的流路(冷却水循环流路)，也可以使其从其他冷却水循环流路(例如，向EGR冷却器或水冷式中冷器等中循环的流路)分岔。
此外，在本实施方式中，将第1冷却水流路12的下游侧连接于引擎2与散热器9之间的冷却水循环流路11，但并不被限定于此，也可以连接于引擎2的冷却水所循环的上述其他冷却水循环流路。
此外，在本实施方式中，将第2冷却水流路13的下游侧连接于第1冷却水流路12中的比定量阀6靠下游侧的合流部19，但并不被限定于此，也可以连接于引擎2与散热器9之间的冷却水循环流路11，或者也可以是，连接于引擎2的冷却水所循环的上述其他冷却水循环流路。即，第2冷却水流路13的下游侧可以被配设为：向引擎2的冷却水所循环的冷却水循环流路侧(包含引擎2与散热器9之间的冷却水循环流路11)返回。
此外，在本实施方式中，将开闭阀14设置在第2冷却水流路13中的分岔部16与还原剂箱7之间，但并不被限定于此，可以设置于第2冷却水流路13。
此外，在本实施方式中，在还原剂箱7内的还原剂不会冻结的通常时，使开闭阀14闭阀，在需要解冻还原剂的要解冻时，使其开阀，但并不被限定于此，也可以是，有时在要解冻时以外(例如，通常时)使其开阀。
以上，虽然基于上述实施方式，针对本发明进行了说明，但是本发明并不被限定于上述实施方式的内容，当然能够在不脱离本发明的范围内适当进行变更。即，由本领域技术人员基于本实施方式而完成的其他实施方式、实施例、以及应用技术等，当然全部被包含在本发明的范畴之内。
工业可利用性
本公开的还原剂解冻装置能够广泛地适用于具有SCR系统的车辆。
本申请基于2019年11月25日申请的日本国专利申请(特愿2019-212360)，并将其内容作为参照援引于此。
附图标记说明
1：车辆
2：引擎(内燃机)
3：排气管
6：定量阀(喷射阀)
7：还原剂箱
10：还原剂解冻装置
11：冷却水循环流路
12：第1冷却水流路
13：第2冷却水流路
14：开闭阀
15：节流部
16：分岔部
17：软管(管)

Claims (1)

1.一种车辆的还原剂解冻装置，包括：
还原剂箱，其储存还原剂，该还原剂用于对来自内燃机的废气中的氮氧化物进行还原，
喷射阀，其被安装于所述内燃机的排气管，将来自所述还原剂箱的还原剂向所述排气管内的废气中喷射，
冷却水的第1冷却水流路，其从所述内燃机的冷却水所循环的冷却水循环流路分岔，从所述喷射阀通过，并向所述冷却水循环流路返回，
冷却水的第2冷却水流路，其从分岔部分岔，从所述还原剂箱通过，并向所述冷却水循环流路侧返回，该分岔部被设置于所述第1冷却水流路中的比所述喷射阀靠上游侧处，
开闭阀，其被设置于所述第2冷却水流路，以及
节流部，其被设置于所述第1冷却水流路中的比所述分岔部靠下游侧处，使所述第1冷却水流路部分地缩径，
所述节流部被形成为具有使所述第1冷却水流路部分地缩径的内径的筒状，并被插入到所述第1冷却水流路中的界定出所述分岔部与所述喷射阀之间的区域的管中，或是被插入到所述第1冷却水流路中的界定出比所述喷射阀靠下游侧处的管的内部，
插入有所述节流部的所述管为橡胶制的软管，
所述节流部为具有比所述软管的内径更大的外径的圆筒状。
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