WO2017092651A1 - 集成装置、尾气后处理系统以及控制方法 - Google Patents

集成装置、尾气后处理系统以及控制方法 Download PDF

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housing
gear
nozzle
pump
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樊高峰
彭威波
杨振球
宋红卫
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天纳克（苏州）排放系统有限公司
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to an integrated device, an exhaust gas aftertreatment system and a control method, and belongs to the technical field of engine exhaust aftertreatment.
  • the post-treatment technology commonly used in the industry is selective catalytic reduction (SCR), and the exhaust gas is installed upstream of the SCR.
  • SCR selective catalytic reduction
  • the urea solution is sprayed in.
  • the urea solution is hydrolyzed and pyrolyzed to generate ammonia gas, and chemically reacts with nitrogen oxides to reduce the concentration of harmful substances.
  • Urea injection systems currently on the market typically include air assist systems and non-air assist systems.
  • any system includes a urea tank assembly, a pump supply unit connected to the urea tank assembly through a low pressure line, a nozzle module connected to the pump supply unit through a high pressure line, and a controller.
  • the pump supply unit includes a urea pump, a pressure sensor, and the like, and the nozzle module includes a urea nozzle or the like.
  • the urea pump is spaced farther from the urea nozzle and is connected by a urea tube.
  • the existing urea injection system contains many components, and the installation is complicated and the cost is high.
  • the present invention adopts the following technical solution: an integrated device of a pump and a nozzle, wherein the pump is used to pump a fluid medium to the nozzle, and the nozzle is used to spray the fluid into an exhaust of an engine.
  • the integrated device including a housing, a pump assembly at least partially mounted within the housing, and a nozzle assembly at least partially mounted within the housing, wherein the housing includes an upstream portion of the pump assembly and An inlet passage in communication with the pump assembly and an outlet passage downstream of the pump assembly and in communication with the pump assembly, the outlet passage being in communication with the nozzle assembly;
  • the pump assembly including a motor coil for driving a pump,
  • the nozzle assembly includes a nozzle coil for driving a nozzle, wherein the motor coil and the nozzle coil are independently controlled.
  • the pump is a urea pump
  • the nozzle is a urea nozzle
  • the fluid medium is a urea solution.
  • the pump is a fuel pump
  • the nozzle is a fuel nozzle
  • the fluid medium is a fuel
  • the integrated device includes the motor coil and the nozzle line A ring-connected controller that independently controls the urea pump and the urea nozzle.
  • the integrated device includes a pressure sensor in communication with the outlet passage and an overflow element connected between the outlet passage and the inlet passage.
  • the integrated device includes a temperature sensor, wherein:
  • the temperature sensor is in communication with the inlet passage and/or the outlet passage; or
  • the temperature sensor is mounted at any location of the integrated device.
  • the urea pump is a gear pump, or a diaphragm pump, or a plunger pump, or a vane pump.
  • the urea pump is a gear pump
  • the pump assembly includes a magnetic body that interacts with the motor coil and a first gear assembly and a second gear assembly that mesh with each other
  • the A gear assembly includes a first gear shaft and a first gear fixed to the first gear shaft
  • the second gear assembly including a second gear shaft and a second gear fixed to the second gear shaft, The first gear and the second gear mesh with each other.
  • the pump assembly includes a metal cover, the metal cover is provided with an inner cavity, the magnetic body is received in the inner cavity, and the motor coil is sleeved on the metal cover a peripheral shaft;
  • the first gear shaft is a drive shaft, the second gear shaft is a driven shaft, the first gear shaft is higher than the second gear shaft, and the magnetic body is provided with a shaft hole, The first gear shaft is at least partially secured within the shaft bore.
  • the housing is provided with a gear slot for receiving the first gear and the second gear, and the first gear is externally meshed with the second gear, and the gear groove is One side is provided with an inlet chamber communicating with the inlet passage, and the other side of the gear groove is provided with an outlet chamber communicating with the outlet passage.
  • the nozzle assembly includes a magnetic portion that interacts with the nozzle coil, a valve needle portion located below the magnetic portion, and acts between the magnetic portion and the valve needle portion a spring and a valve seat that cooperates with the valve needle portion.
  • the nozzle coil is sleeved on the periphery of the magnetic portion, and the valve needle portion is provided with a valve needle, and the valve seat is provided with an injection hole that cooperates with the valve needle.
  • the valve seat includes a swirling fin welded on the casing, the injection hole is disposed on the swirling fin, and the swirling fin is further provided with the A plurality of swirl grooves in which the injection holes communicate.
  • the integrated device is provided with a cooling assembly for cooling the urea nozzle, and the cooling assembly cools the urea nozzle by a cooling medium.
  • the casing is provided with a casing at the top, the casing is provided with an outer fin and a casing cavity located inside; the controller is provided with a mounting body The control board in the housing cavity is electrically connected to the control board.
  • the cover is provided with an opening communicating with the cavity of the cover, the control board is soldered with a terminal, and the terminal extends out of the opening;
  • the casing is further provided with a mounting hole communicating with the casing cavity and a waterproof venting cover fixed in the mounting hole.
  • the housing is provided with a first housing under the cover and a connecting plate between the cover and the first housing, wherein the connecting plate Fixing with the first housing by the first screw, the connecting plate is fixed with the cover by the second screw; the motor coil is provided with a bracket, and the bracket is fixed by the third screw and the connecting plate .
  • the housing is provided with a first housing, the first housing includes a first upper surface, a first lower surface and a first side, wherein the first upper surface is provided a first annular groove and a first island portion surrounded by the first annular groove;
  • the urea pump is a gear pump
  • the pump assembly includes a metal cover, a magnetic body received in the metal cover and configured to interact with the motor coil, located under the metal cover and received in the first a first seal ring in the annular groove, and a first gear assembly and a second gear assembly that mesh with each other, wherein the first gear assembly includes a first gear shaft and a first gear fixed to the first gear shaft, The second gear assembly includes a second gear shaft and a second gear fixed to the second gear shaft, the first gear and the second gear meshing with each other.
  • the metal cover is provided with an inner cavity, the magnetic body is received in the inner cavity, and the motor coil is sleeved on the outer periphery of the metal cover;
  • the first gear The shaft is a drive shaft, the second gear shaft is a driven shaft, the first gear shaft is higher than the second gear shaft, the magnetic body is provided with a shaft hole, and the first gear shaft is at least partially fixed In the shaft hole.
  • the second housing is provided with a third opening communicating with the liquid storage chamber and penetrating upward through the second upper surface; the integrated device is provided with at least partially extending into the office
  • the pressure sensor in the third opening is mounted with a third sealing ring to seal with the inner wall of the third opening.
  • the invention also discloses the following technical solution: an integrated device of a urea pump and a urea nozzle, wherein the urea pump is used to pump a urea solution to the urea nozzle, and the urea nozzle is used to spray the exhaust gas of the engine a urea solution,
  • the integrated device comprising a housing, a pump assembly at least partially mounted within the housing, and a nozzle assembly at least partially mounted within the housing, wherein the housing includes upstream of the pump assembly and An inlet passage in communication with the pump assembly and an outlet passage downstream of the pump assembly and in communication with the pump assembly, the outlet passage being in communication with the nozzle assembly;
  • the integrated device including a connection to the outlet passage and An overflow element between the inlet passages
  • the pump assembly comprising a motor coil, a magnetic body interacting with the motor coil, and a first gear assembly and a second gear assembly intermeshing, wherein the first gear assembly A first gear shaft and a first gear fixed to the first gear shaft, the second gear
  • the present invention also discloses an exhaust aftertreatment system comprising an exhaust aftertreatment exhaust system and an exhaust aftertreatment packaging system, wherein the injection system comprises the integrated device described above, the packaging system comprising a downstream of the integrated device Carrier.
  • the carrier comprises selective catalytic reduction
  • the packaging system further comprises at least one mixer between the integrated device and the carrier.
  • the invention also discloses a control method of the above integrated device, the control method comprising:
  • Figure 4 is a perspective view of another angle of Figure 3.
  • Figure 13 is a partially exploded perspective view of the casing of Figure 8 with the motor coils separated.
  • Figure 14 is a partially exploded perspective view showing the motor coil of Figure 13 with the connecting plates separated.
  • Fig. 15 is a partially exploded perspective view showing the connecting plate of Fig. 14 with the metal cover, the first sealing ring, the magnetic body, the temperature sensor, the overflow element, and the like separated.
  • Fig. 16 is a partially exploded perspective view showing the metal cover, the first seal ring, the magnetic body, the temperature sensor, the overflow element, and the like in Fig. 15 with the first casing separated.
  • Figure 17 is a partially exploded perspective view of Figure 16 at another angle.
  • Figure 18 is a perspective view of the first housing of Figure 16.
  • Figure 19 is a perspective view of Figure 18 at another angle.
  • Figure 20 is a bottom view of Figure 19.
  • Figure 21 is a plan view of Figure 18.
  • Figure 23 is a cross-sectional view taken along line B-B of Figure 21 .
  • Figure 27 is a partially exploded perspective view showing the second housing separated from the third housing.
  • Figure 28 is a plan view of Figure 25.
  • Figure 29 is a perspective view of the second housing of Figure 27.
  • Figure 30 is a perspective view of Figure 29 at another angle.
  • Figure 31 is a bottom plan view of Figure 30.
  • Figure 32 is a plan view of Figure 29 and showing a portion of the internal passage.
  • Figure 33 is a schematic cross-sectional view taken along line D-D of Figure 32.
  • Figure 35 is a cross-sectional view taken along line F-F of Figure 32.
  • Figure 36 is an exploded perspective view showing the second housing of Figure 27 removed.
  • Figure 37 is an exploded perspective view of Figure 36 at another angle.
  • Figure 38 is a perspective view of the swirling sheet of Figure 37.
  • Figure 39 is a perspective view of the third housing of Figure 36.
  • Figure 40 is a perspective view of Figure 39 at another angle.
  • FIG. 41 is a bottom view of FIG. 40.
  • Figure 42 is a plan view of Figure 30.
  • Figure 43 is a schematic cross-sectional view taken along line G-G of Figure 42.
  • Figure 44 is a cross-sectional view taken along line H-H of Figure 42.
  • Figure 45 is an exploded perspective view of the integrated device of the present invention.
  • Figure 46 is a cross-sectional view taken along line I-I of Figure 6.
  • Figure 47 is a cross-sectional view taken along line J-J of Figure 46.
  • Figure 48 is a schematic cross-sectional view taken along line K-K of Figure 46.
  • Figure 49 is a schematic cross-sectional view taken along line L-L of Figure 48.
  • Figure 50 is a schematic cross-sectional view taken along line M-M of Figure 48.
  • Figure 51 is a cross-sectional view taken along line N-N of Figure 46.
  • the engine 10 has an engine coolant circulation circuit.
  • the engine coolant circulation circuit includes a first circulation circuit 101 (shown by a thick arrow Y) and a second circulation circuit 102 (refer to a thin arrow Z).
  • the first circulation loop 101 is configured to cool the integrated device 1 to reduce its risk of being burned out by a high temperature engine exhaust; the second circulation loop 102 is used to heat the urea tank 201, To achieve the heating and defrosting function.
  • the integrated device 1 of the present invention integrates the functions of the urea pump 11 and the urea nozzle 12.
  • the urea pump 11 includes, but is not limited to, a gear pump, a diaphragm pump, a plunger pump, a vane pump, and the like. It should be understood that the term "integrated" as used herein means that the urea pump 11 and the urea nozzle 12 can be mounted as a single unit on the exhaust pipe; or the urea pump 11 and the urea nozzle 12 are close to each other and pass through a shorter one.
  • the connecting pipe is connected and can be regarded as a device as a whole.
  • the integrated device 1 is provided with a housing 14 for mounting the urea pump 11 and the urea nozzle 12, the housing 14 being provided with an inlet passage connected between the urea tank 201 and the urea pump 11. 15 and an outlet passage 16 connected between the urea pump 11 and the urea nozzle 12.
  • inlet in the "inlet passage 15” and “outlet” in the “outlet passage 16" are referenced by the urea pump 11, that is, the upstream of the urea pump 11 is the inlet, and the urea pump 11 The downstream is the exit.
  • the outlet passage 16 is in communication with the urea nozzle 12 to pump a urea solution to the urea nozzle 12. It can be understood that the inlet passage 15 is located upstream of the urea pump 11 and is a low pressure passage; the outlet passage 16 is located downstream of the urea pump 11 and is a high pressure passage.
  • the integrated device 1 is provided with a temperature sensor 171 for detecting a temperature, wherein the temperature sensor 171 The inlet passage 15 and/or the outlet passage 16 are in communication; or the temperature sensor 171 is installed at any position of the integrated device 1.
  • the signal detected by the temperature sensor 171 is transmitted to the controller 13, and the control algorithm designed by the controller 13 based on the input signal and other signals can improve the injection accuracy of the urea nozzle 12.
  • the temperature sensor 171 is in communication with the inlet passage 15.
  • the integrated device 1 is also provided with a pressure sensor 172 for detecting pressure, the pressure sensor 172 being in communication with the outlet passage 16 to detect the pressure in the high pressure passage of the outlet of the urea pump 11.
  • the distance of the internal passage is relatively short, so that the position of the pressure sensor 172 can be considered to be relatively close to the urea nozzle 12.
  • An advantage of this design is that the pressure measured by the pressure sensor 172 is relatively close to the pressure in the urea nozzle 12, improving the accuracy of the data, thereby increasing the injection accuracy of the urea nozzle 12.
  • the integrated device 1 is further provided with an overflow element 173 connected between the outlet passage 16 and the inlet passage 15.
  • the overflow element 173 includes, but is not limited to, a relief valve, a pressure relief valve, or an electrically controlled valve or the like.
  • the function of the overflow element 173 is to open the overflow element 173 when the pressure in the high pressure passage is higher than the set value, return at least a part of the urea solution located in the high pressure passage to the low pressure passage or directly return to
  • the urea tank 201 is used to achieve pressure control.
  • the urea pump 11 In order to drive the urea pump 11, the urea pump 11 is provided with a motor coil 111 that communicates with the controller 13. In order to drive the urea nozzle 12, the urea nozzle 12 is provided with a nozzle coil 121 that communicates with the controller 13.
  • the controller 13 communicates with the temperature sensor 171 and the pressure sensor 172 to transmit a temperature signal and a pressure signal to the controller 13.
  • the controller 13 can also receive other signals, such as signals from the CAN bus that are related to engine operating parameters.
  • the controller 13 can also obtain the rotational speed of the urea pump 11.
  • the acquisition of the rotational speed signal can be achieved by a corresponding rotational speed sensor 175 (hardware) or by a control algorithm (software).
  • the controller 13 independently controls the urea pump 11 and the urea nozzle 12. The advantage of such control is that the effect of the action of the urea pump 11 on the urea nozzle 12 can be reduced to achieve a relatively high control accuracy.
  • the integrated device 1 is also provided with a cooling assembly for this purpose, which cools the urea nozzle 12 by means of a cooling medium.
  • the cooling medium includes, but is not limited to, air, and/or engine coolant, and/or lubricating oil, and/or urea, and the like.
  • the illustrated embodiment of the present invention uses water cooling, i.e., cooling the urea nozzle 12 with engine coolant.
  • a cooling passage 141 is provided in the housing 14 for circulating coolant of the engine.
  • the main working principle of the integrated device 1 is as follows:
  • the controller 13 drives the urea pump 11 to operate.
  • the urea solution in the urea tank 201 is sucked into the urea pump 11 through the inlet passage 15, and after being pressurized, is sent to the urea nozzle 12 through the outlet passage 16.
  • the controller 13 collects and/or calculates required signals such as temperature, pressure, pump speed, and the like.
  • the controller 13 sends a control signal to the urea nozzle 12, such as energizing the nozzle coil 121, and by controlling the movement of the valve needle to effect urea injection.
  • Control sends a control signal to the urea pump 11 to control its rotational speed, thereby stabilizing the pressure of the system.
  • the controller 13 independently controls the urea pump 11 and the urea nozzle 12.
  • the housing 14 includes a cover 2 at the top and a first housing stacked under the cover 2 and stacked together. 3.
  • the casing 2 includes a casing cavity 21 for receiving the controller 13, an opening 22 communicating with the casing cavity 21, and the casing.
  • the controller 13 includes a control board 131 and a terminal 132 soldered to the control board 131.
  • the terminal 132 extends out of the opening 22 to be connected to an external circuit.
  • the control board 131 is fixed in the housing cavity 21 by a plurality of screws 133.
  • the waterproof venting cover 24 serves to improve the environment in which the controller 13 is located to enable it to meet operating conditions.
  • the cover 2 in order to improve the heat dissipation performance of the control board 131, is made of a metal material having a better heat dissipation effect.
  • the cover 2 is further provided with a plurality of fins 25 on the outside to enhance the heat dissipation effect.
  • the casing 2 is also provided with a plurality of first mounting portions 26 that protrude outward.
  • the integrated device 1 is provided with a connecting plate 6 sandwiched between the casing 2 and the first casing 3.
  • the function of the connecting plate 6 at least includes fixing the first housing 3 and the housing 2.
  • the connecting plate 6 is provided with a plate portion 61 and a plurality of mounting cylinders 62 fixed to the plate portion 61.
  • the mounting barrel 62 is provided with internal threads.
  • the plate portion 61 is provided with a plurality of through holes 611, a plurality of second mounting portions 612 extending outward, and a first threading hole 613 penetrating the plate portion 61 up and down.
  • the first screw 63 is passed through the corresponding through hole 611 and fastened to the first casing 3 to fix the connecting plate 6 and the first casing 3; then the second screw is 64 passes through the second mounting portion 612 and is fastened to the first mounting portion 26 to achieve the fixing of the connecting plate 6 and the casing 2.
  • the pump assembly 18 includes a urea pump 11.
  • the urea pump 11 is a gear pump including a motor coil 111, a metal cover 71, a magnetic body 72 housed in the metal cover 71, and a lower portion of the metal cover 71.
  • the gear pump can establish a relatively large working pressure, which is beneficial to improve the atomization effect of the urea nozzle 12.
  • the gear pump can also reverse, which helps to evacuate residual urea and reduce the risk of urea crystallization.
  • the metal cover 71 is provided with an inner cavity 711 for accommodating the magnetic body 72 , and the motor coil 111 is sleeved on the metal cover.
  • the metal cover 71 is provided with a lip 712 at the bottom to press against the first sealing ring 73 to achieve a seal.
  • the connecting plate 6 presses the lip 712 downward.
  • the magnetic body 72 is provided with a shaft hole 721, and the first gear assembly 74 is at least partially fixed in the shaft hole 721.
  • the first gear assembly 74 includes a first gear shaft 741 and a first gear 742 fixed to the first gear shaft 741; the second gear assembly 75 includes a second gear shaft 751 and a fixed The second gear 752 on the second gear shaft 751, the first gear 742 and the second gear 752 mesh with each other.
  • the first gear 742 is externally meshed with the second gear 752.
  • the first gear shaft 741 is a drive shaft
  • the second gear shaft 751 is a driven shaft
  • the first gear shaft 741 is higher than the second gear shaft 751.
  • the first gear shaft 741 is at least partially positioned in the shaft hole 721 of the magnetic body 72.
  • the motor coil 111 When the motor coil 111 is energized, it interacts with the magnetic body 72. The electromagnetic force drives the first gear shaft 741 to rotate, and thereby drives the first gear 742 and the second gear 752 to rotate.
  • the first island portion 312 is provided with a first positioning hole 3121 penetrating the first upper surface 31 and the first lower surface 32 and at least penetrating the first lower surface.
  • the second positioning hole 3122 of the 32 wherein the first gear shaft 741 passes through the first positioning hole 3112, and the second gear shaft 751 is at least partially located in the second positioning hole 3122.
  • the first island portion 312 further includes a first flow channel 3123 penetrating the first upper surface 31 and the first lower surface 32 and penetrating the first upper surface 31 and the first lower surface 32.
  • the second flow path 3124 is provided with a first positioning hole 3121 penetrating the first upper surface 31 and the first lower surface 32 and at least penetrating the first lower surface.
  • the first housing 3 is provided with a liquid inlet passage 332 extending through the first side surface 33 to be connected to the urea joint 331.
  • the urea joint 331 is in communication with the urea tank 201 through a urea connection pipe 333.
  • the exhaust gas aftertreatment system 100 may further be provided with a heating device 334 that heats the urea connection pipe 333.
  • the liquid inlet passage 332 extends horizontally into the interior of the first casing 3.
  • the liquid inlet channel 332 can also be at an angle.
  • the first flow channel 3123 and the liquid inlet channel 332 are in communication with each other, wherein the first flow channel 3123 is provided with a first mounting hole 3125 above the liquid inlet channel 332 and a first portion below the liquid inlet channel 332.
  • the overflow element 173 is a pressure relief valve in the illustrated embodiment of the invention, the pressure relief valve being mounted within the first mounting bore 3125.
  • the first island portion 312 is further provided with a communication groove 3127 that communicates with the first flow channel 3123 and the second flow channel 3124, and the communication groove 3127 is located on the first upper surface 31.
  • the first housing 3 is further provided with a first opening 313 extending through the first upper surface 31. a second opening 314 of the first upper surface 31 and the first lower surface 32, a threading groove 315 connecting the first opening 313 and the second opening 314, and the first opening a second threading hole 316 between the hole 313 and the second opening 314 and communicating with the threading groove 315.
  • the temperature sensor 171 is received in the first opening 313 .
  • the second housing 4 is located below the first housing 3 and is positioned by the positioning pin 40 .
  • the second housing 4 includes a second upper surface 41 and a second lower surface 42, wherein the second upper surface 41 is provided with a second annular groove 411 and is The second island portion 412 is surrounded by the two annular grooves 411.
  • the second annular groove 411 is configured to receive the second sealing ring 413 to achieve sealing.
  • the second island portion 412 is provided with a gear groove 414 for receiving the first gear 742 and the second gear 752.
  • One side of the gear groove 414 is provided with a liquid inlet chamber 4141 communicating with the first connection hole 3126, and the other side of the gear groove 414 is provided with a liquid discharge chamber 4142 communicating with the outlet passage 16.
  • the second island portion 412 is further provided with the gear groove 414 and is used for positioning the first gear shaft 741 and the second gear shaft 751, respectively.
  • the third positioning hole 4143 and the fourth positioning hole 4144 is provided with the gear groove 414 and is used for positioning the first gear shaft 741 and the second gear shaft 751, respectively.
  • the inside of the second housing 4 is further provided with a liquid storage chamber 43 communicating with the liquid discharge chamber 4142 and communicating with the liquid storage chamber 43 and extending upward through the second upper surface.
  • the third opening 44 of 41 In the illustrated embodiment of the present invention, the liquid storage chamber 43 communicates with the liquid discharge chamber 4142 via a third flow passage 45 that is disposed obliquely.
  • the third opening 44 is for receiving the pressure sensor 172 , wherein the pressure sensor 172 at least partially extends into the third opening 44 .
  • a third sealing ring 174 is mounted on the pressure sensor 172 to seal against the inner wall of the third opening 44.
  • the bottom of the second opening 314 is stepped, and the pressure sensor 172 at least partially extends into the second opening 314 such that the pressure sensor 172 is clamped. It is fixed between the first housing 3 and the second housing 4.
  • the second casing 4 is provided with a receiving cavity 46 penetrating the second lower surface 42 and communicating with the liquid storage chamber 43 and the receiving cavity.
  • the nozzle assembly 19 is at least partially received in the receiving cavity 46.
  • the third flow passage 45 and the fourth flow passage 47 are disposed inside the second casing 4 .
  • the inlet passage 15 includes a liquid inlet passage 332, a first connection hole 3126, and a liquid inlet chamber 4141. Since the inlet passage 15 is located upstream of the urea pump 11, it is called a low pressure passage.
  • the outlet passage 16 includes a liquid discharge chamber 4142, a third flow passage 45, a liquid storage chamber 43, a fourth flow passage 47, a receiving chamber 46, and the like. Since the outlet passage 16 is located downstream of the urea pump 11, it is referred to as a high pressure passage. It should be noted that the second flow channel 3124, the communication groove 3127, the first mounting hole 3125, and the like that communicate with the liquid outlet chamber 4142 also belong to the high pressure channel.
  • the pressure release passages are two in the present embodiment, one is through the second flow passage 3124, the communication groove 3127 and the first mounting hole 3125, and the other is through the second flow passage 3124, the inner cavity 711 of the metal cover 71. And a first mounting hole 3125.
  • the second housing 4 further includes a second upper surface 41 and the second lower surface The third threading hole 416 of the face 42.
  • the third housing 5 is provided with the cooling assembly for cooling the urea nozzle 12.
  • the cooling assembly is a water cooled assembly.
  • the third housing 5 is provided with a first cooling passage 516 penetrating the third side surface 512 and a second cooling passage 517 spaced from the first cooling passage 516 .
  • the first cooling passage 516 is in communication with the inlet joint 103
  • the second cooling passage 517 is in communication with the outlet joint 104.
  • the extension portion 52 is provided with a mounting flange 523 integrally formed with the extension portion 52, or the mounting flange 523 is separately formed and welded together with the extension portion 52.
  • the wire of the nozzle coil 121 passes through the third threading hole 416 and the second threading hole 316 in sequence, and the wire of the pressure sensor 172 passes upward through the second opening 314, and the temperature sensor 171
  • the wires pass through the threading grooves 315, and the wires are finally welded to the control board 131 through the first threading holes 613 after being concentrated.
  • the motor The cable of the coil 111 is also finally soldered to the control board 131.
  • an integrated device is applied to inject fuel into the exhaust of the engine to effect regeneration of the downstream diesel particulate filter (DPF).
  • the urea pump 11 can be replaced with a fuel pump, which can be replaced with a fuel nozzle, which can be replaced with a fuel.

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Abstract

一种泵（11）与喷嘴（12）的集成装置（1），其中泵（11）用以向喷嘴（12）泵送流体介质，喷嘴（12）用以向发动机（10）的排气中喷射流体介质。集成装置（1）包括壳体（14）、至少部分安装于壳体（14）内的泵组件以及至少部分安装于壳体（14）内的喷嘴组件，其中壳体（14）包括位于泵组件的上游且与泵组件连通的入口通道（15）以及位于泵组件的下游且与泵组件连通的出口通道（16），出口通道（16）与喷嘴组件连通。泵组件包括用以驱动泵（11）的电机线圈（111），喷嘴组件包括用以驱动喷嘴（12）的喷嘴线圈（121），其中电机线圈（111）与喷嘴线圈（121）分别进行独立控制。该集成装置结构简单、紧凑，控制精确较高。此外，还提供了一种尿素泵与尿素喷嘴的集成装置、一种尾气后处理系统以及一种集成装置的控制方法。

Description

集成装置、尾气后处理系统以及控制方法
本申请要求了申请日为2015年12月4日、申请号为201510885626.X、发明名称为“集成装置、尾气后处理系统以及控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种集成装置、尾气后处理系统以及控制方法，属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术
随着内燃机汽车的排放标准越来越严，为了降低排气中氮氧化合物等有害物质，目前业界通常采用的后处理技术是选择性催化还原(SCR)，并在SCR的上游安装向排气中喷射尿素溶液。尿素溶液发生水解、热解产生氨气，并与氮氧化合物等发生化学反应，进而降低有害物质的浓度。
目前市场上的尿素喷射系统通常包括空气辅助系统和非空气辅助系统。当然，无论哪种系统均包括尿素箱总成、通过低压管道与所述尿素箱总成相连的泵供给单元、通过高压管道与泵供给单元相连的喷嘴模块以及控制器。泵供给单元中包括尿素泵以及压力传感器等，喷嘴模块包括尿素喷嘴等。尿素泵与尿素喷嘴间隔较远的距离，并通过尿素管相连。另外，现有的尿素喷射系统包含较多的零部件，安装复杂，成本较高。
因此，亟需提供一种新型的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制比较精确的集成装置、尾气后处理系统以及控制方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种泵与喷嘴的集成装置，其中所述泵用以向所述喷嘴泵送流体介质，所述喷嘴用以向发动机的排气中喷射该流体介质，所述集成装置包括壳体、至少部分安装于所述壳体内的泵组件以及至少部分安装于所述壳体内的喷嘴组件，其中所述壳体包括位于所述泵组件的上游且与所述泵组件连通的入口通道以及位于所述泵组件的下游且与所述泵组件连通的出口通道，所述出口通道与所述喷嘴组件连通；所述泵组件包括用以驱动泵的电机线圈，所述喷嘴组件包括用以驱动喷嘴的喷嘴线圈，其中所述电机线圈与所述喷嘴线圈分别进行独立控制。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述泵为尿素泵，所述喷嘴为尿素喷嘴，所述流体介质为尿素溶液。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述泵为燃料泵，所述喷嘴为燃料喷嘴，所述流体介质为燃料。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述集成装置包括与所述电机线圈以及所述喷嘴线 圈连接的控制器，所述控制器分别对所述尿素泵以及所述尿素喷嘴进行独立控制。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述集成装置包括与所述出口通道连通的压力传感器以及连接在所述出口通道与所述入口通道之间的溢流元件。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述集成装置包括温度传感器，其中：
所述温度传感器与所述入口通道及/或所述出口通道连通；或者
所述温度传感器安装在所述集成装置的任意位置。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述尿素泵为齿轮泵、或者膜片泵、或者柱塞泵、或者叶片泵。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述尿素泵为齿轮泵，所述泵组件包括与所述电机线圈相互作用的磁性体以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件，其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及固定在所述第一齿轮轴上的第一齿轮，所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及固定在所述第二齿轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述泵组件包括金属罩，所述金属罩设有内腔体，所述磁性体收容于所述内腔体内，所述电机线圈套接在所述金属罩的外围；所述第一齿轮轴为主动轴，所述第二齿轮轴为从动轴，所述第一齿轮轴高于所述第二齿轮轴，所述磁性体设有轴孔，所述第一齿轮轴至少部分固定在所述轴孔内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔，所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴组件包括与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、位于所述磁性部下方的阀针部、作用在所述磁性部与所述阀针部之间的弹簧以及与所述阀针部配合的阀座。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴线圈套接在所述磁性部的外围，所述阀针部设有阀针，所述阀座设有与所述阀针相配合的喷射孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述阀座包括焊接在所述壳体上的旋流片，所述喷射孔设置在所述旋流片上，并且所述旋流片还设有与所述喷射孔连通的若干旋流槽。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述集成装置设有用以冷却所述尿素喷嘴的冷却组件，所述冷却组件通过冷却介质对所述尿素喷嘴进行冷却。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有位于顶部的罩壳，所述罩壳设有位于外部的散热片以及位于内部的罩壳腔体；所述控制器设有安装于所述罩壳腔体内的控制板，所述电机线圈与所述喷嘴线圈均与所述控制板电性连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述罩壳设有与所述罩壳腔体连通的开孔，所述控制板上焊接有接线端子，所述接线端子延伸出所述开孔；所述罩壳还设有与所述罩壳腔体连通的安装孔以及固定在所述安装孔内的防水透气盖。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有位于所述罩壳下方的第一壳体以及位于所述罩壳与所述第一壳体之间的连接板，其中所述连接板通过第一螺钉与第一壳体实现固定，所述连接板通过第二螺钉与所述罩壳实现固定；所述电机线圈设有支架，所述支架通过第三螺钉与所述连接板实现固定。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有第一壳体，所述第一壳体包括第一上表面、第一下表面以及第一侧面，其中所述第一上表面设有第一环形槽以及被所述第一环形槽包围的第一岛部；
所述尿素泵为齿轮泵，所述泵组件包括金属罩、收容于所述金属罩内且用以与所述电机线圈相互作用的磁性体、位于所述金属罩下方且收容于所述第一环形槽内的第一密封圈、以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件，其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及固定在所述第一齿轮轴上的第一齿轮，所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及固定在所述第二齿轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述金属罩设有内腔体，所述磁性体收容于所述内腔体内，所述电机线圈套接在所述金属罩的外围；所述第一齿轮轴为主动轴，所述第二齿轮轴为从动轴，所述第一齿轮轴高于所述第二齿轮轴，所述磁性体设有轴孔，所述第一齿轮轴至少部分固定在所述轴孔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一壳体设有与尿素接头连接的进液通道；所述第一岛部设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第一流道，所述第一流道与所述进液通道连通，所述第一流道设有位于所述进液通道上方的第一安装孔以及位于所述进液通道下方的第一连接孔；所述集成装置设有安装于所述第一安装孔内的溢流元件；所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述齿轮槽的一侧设有与所述第一连接孔连通的进液腔，所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一壳体设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第二流道，所述第二流道与所述出液腔以及所述溢流元件均连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二流道设置在所述第一岛部上，所述第一岛部还设有连通所述第一流道与所述第二流道的连通槽；当出液腔的压力高于设定值时，所述溢流元件打开以将部分尿素溶液经由所述第二流道、所述连通槽、所述第一安装孔以及所述溢流元件而返回到所述入口通道内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二流道与所述金属罩的所述内腔体连通，所述内腔体与所述第一安装孔连通；当出液腔的压力高于设定值时，所述溢流元件打开以将部分尿素溶液经由所述第二流道、所述内腔体、所述第一安装孔以及所述溢流元件而返回到所述入口通道内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一岛部设有贯穿所述第一上表面与所述第一 下表面的第一定位孔以及至少贯穿所述第一下表面的第二定位孔，所述第一齿轮轴穿过所述第一定位孔，所述第二齿轮轴定位在所述第二定位孔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一壳体设有贯穿所述第一上表面的第一开孔，所述集成装置包括收容于所述第一开孔中的温度传感器。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括位于所述第一壳体的下方且与所述第一壳体连接的第二壳体，所述第二壳体包括第二上表面以及第二下表面，其中所述第二上表面设有第二环形槽以及被所述第二环形槽包围的第二岛部，所述齿轮槽设在所述第二岛部上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二岛部设有与所述齿轮槽连通的第三定位孔以及第四定位孔，所述第一齿轮轴定位在所述第三定位孔中，所述第二齿轮轴定位在所述第四定位孔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一壳体与所述第二壳体通过定位销进行定位，并通过螺栓进行固定。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二壳体设有与所述出液腔连通的第三流道、与所述第三流道连通的蓄液腔、与所述蓄液腔连通的第四流道、以及贯穿所述第二下表面且与所述第四流道连通的收容腔，所述喷嘴组件至少部分被收容在所述收容腔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二壳体设有与所述蓄液腔连通且向上贯穿所述第二上表面的第三开孔；所述集成装置设有至少部分延伸入所述第三开孔内的压力传感器，所述压力传感器上安装有第三密封圈以与所述第三开孔的内壁实现密封。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一壳体设有贯穿所述第一下表面的第二开孔，所述压力传感器至少部分延伸入所述第二开孔内，所述压力传感器被夹持固定在所述第一壳体与所述第二壳体之间。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三流道与所述第四流道设置在所述第二壳体的内部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括位于所述第二壳体的下方且与所述第二壳体连接的第三壳体，所述第三壳体包括主体部以及自所述主体部向下延伸的延伸部，其中所述主体部设有第三上表面以及第三侧面，所述第三上表面设有第三环形槽以及被所述第三环形槽包围的第三岛部，所述喷嘴线圈收容于所述第三环形槽内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴组件包括与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、与所述磁性部连接的阀针部以及作用于所述阀针部的弹簧；所述第三岛部设有向上贯穿所述第三上表面的容纳腔，所述延伸部设有与所述容纳腔连通的集流腔，其中所述磁性部至少部分收容于所述容纳腔中，所述磁性部向上凸出所述第三上表面的部分收容于所述收容腔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述弹簧安装在所述磁性部与所述阀针部内，所述阀针部设有锥形部以及自所述锥形部向下延伸的阀针，所述阀针延伸入所述集流腔中，所述 磁性部设有与所述容纳腔连通的第一连通孔，所述阀针部设有与所述第一连通孔连通的第二连通孔，所述锥形部设有将所述第二连通孔与所述集流腔连通的第三连通孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴组件包括所述阀针相配合的阀座，所述阀座包括焊接在所述延伸部上的旋流片，所述旋流片设有与所述阀针相配合的喷射孔以及与所述喷射孔连通的若干旋流槽，所述旋流槽与所述集流腔连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三壳体设有第一冷却通道以及与所述第一冷却通道间隔设置的第二冷却通道，所述延伸部设有连通所述第一冷却通道与所述第二冷却通道的环形冷却槽，所述第一冷却通道与入口接头连接用以供发动机冷却液注入，所述第二冷却通道与出口接头连接用以供发动机冷却液流出。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三壳体设有焊接在所述延伸部上的环形件以密封所述环形冷却槽。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述延伸部设有安装法兰，所述安装法兰与所述延伸部一体机加工形成或者所述安装法兰与所述延伸部分开制作并焊接在一起。
本发明还揭示了如下技术方案：一种尿素泵与尿素喷嘴的集成装置，其中所述尿素泵用以向所述尿素喷嘴泵送尿素溶液，所述尿素喷嘴用以向发动机的排气中喷射尿素溶液，所述集成装置包括壳体、至少部分安装于所述壳体内的泵组件以及至少部分安装于所述壳体内的喷嘴组件，其中所述壳体包括位于所述泵组件的上游且与所述泵组件连通的入口通道以及位于所述泵组件的下游且与所述泵组件连通的出口通道，所述出口通道与所述喷嘴组件连通；所述集成装置包括连接在所述出口通道与所述入口通道之间的溢流元件，所述泵组件包括电机线圈、与所述电机线圈相互作用的磁性体以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件，其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及固定在所述第一齿轮轴上的第一齿轮，所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及固定在所述第二齿轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合；所述喷嘴组件包括喷嘴线圈、与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、位于所述磁性部下方的阀针部、施力于所述阀针部的弹簧以及与所述阀针部配合的阀座。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述集成装置包括与所述电机线圈以及所述喷嘴线圈连接的控制器，所述控制器分别对所述尿素泵以及所述尿素喷嘴进行独立控制。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔，所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括第一壳体以及位于所述第一壳体的下方且与所述第一壳体连接的第二壳体，所述第一壳体包括第一上表面以及第一下表面，其中所述第一上表面设有第一环形槽、收容于所述第一环形槽内的第一密封圈以及被所述第一环形槽包围的第一岛部；所述第一壳体设有与尿素接头连接的进液通道，所述第一岛部设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第一流道，所述第一流道与所述进液通道连通，所述 第一流道设有位于所述进液通道上方的第一安装孔以及位于所述进液通道下方的第一连接孔，所述溢流元件安装在所述第一安装孔内，所述第一连接孔连通所述进液通道与所述进液腔；所述第一岛部还设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第二流道，所述第二流道与所述出液腔以及所述溢流元件均连通；
所述第二壳体包括第二上表面以及第二下表面，其中所述第二上表面设有第二环形槽、收容于所述第二环形槽内的第二密封圈以及被所述第二环形槽包围的第二岛部，所述齿轮槽设在所述第二岛部上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二壳体设有与所述出液腔连通的第三流道、与所述第三流道连通的蓄液腔、与所述蓄液腔连通的第四流道、以及贯穿所述第二下表面且与所述第四流道连通的收容腔，所述喷嘴组件至少部分被收容在所述收容腔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括位于所述第二壳体的下方且与所述第二壳体连接的第三壳体，所述第三壳体包括主体部以及自所述主体部向下延伸的延伸部，其中所述主体部设有第三上表面以及第三侧面，所述第三上表面设有第三环形槽以及被所述第三环形槽包围的第三岛部，所述喷嘴线圈收容于所述第三环形槽内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三岛部设有向上贯穿所述第三上表面的容纳腔，所述延伸部设有与所述容纳腔连通的集流腔，其中所述磁性部至少部分收容于所述容纳腔中，所述磁性部向上凸出所述第三上表面的部分收容于所述收容腔中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述弹簧安装在所述磁性部与所述阀针部内，所述阀针部设有锥形部以及自所述锥形部向下延伸的阀针，所述阀针延伸入所述集流腔中，所述磁性部设有与所述容纳腔连通的第一连通孔，所述阀针部设有与所述第一连通孔连通的第二连通孔，所述锥形部设有将所述第二连通孔与所述集流腔连通的第三连通孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述阀座包括焊接在所述延伸部上的旋流片，所述旋流片设有与所述阀针相配合的喷射孔以及与所述喷射孔连通的若干旋流槽，所述旋流槽与所述集流腔连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三壳体设有第一冷却通道以及与所述第一冷却通道间隔设置的第二冷却通道，所述延伸部设有连通所述第一冷却通道与所述第二冷却通道的环形冷却槽，所述第三壳体设有焊接在所述延伸部上的环形件以密封所述环形冷却槽，所述第一冷却通道与入口接头连接用以供发动机冷却液注入，所述第二冷却通道与出口接头连接用以供发动机冷却液流出。
本发明还揭示了一种尾气后处理系统，包括尾气后处理的喷射系统以及尾气后处理的封装系统，其中所述喷射系统包括上述的集成装置，所述封装系统包括位于所述集成装置下游的载体。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述载体包括选择性催化还原，所述封装系统还包括位于所述集成装置与所述载体之间的至少一个混合器。
本发明还揭示了一种上述集成装置的控制方法，所述控制方法包括：
驱动所述泵运转，通过所述入口通道将所述流体介质吸入所述泵；
经过所述泵的加压之后，通过所述出口通道将该流体介质输送至所述喷嘴；
当达到喷射条件时，给所述喷嘴线圈通电，至少部分打开所述喷嘴以将该流体介质喷入所述发动机的排气中；其中：
所述电机线圈与所述喷嘴线圈分别进行独立控制。
相较于现有技术，本发明泵与喷嘴的集成装置很好的将泵与喷嘴集成在一起，结构简单、紧凑，极大地方便了客户的安装。另外，通过对电机线圈以及喷嘴线圈分别进行独立控制，从而避免了泵与喷嘴之间的相互干扰，提高了控制的精确性。在集成装置集成了尿素泵与尿素喷嘴的基础上，由于控制精度的提高，能够使喷入排气中的尿素的量与氮氧化合物达到合适的比例，降低了因过多喷射尿素而产生的结晶风险。
附图说明
图1是本发明的尾气后处理系统应用在处理发动机尾气时的原理图。
图2是图1中集成装置的原理图。
图3是本发明的集成装置在一种实施方式中的立体示意图。
图4是图3另一角度的立体示意图。
图5是图3再一角度的立体示意图。
图6是图3的俯视图。
图7是图3的右视图。
图8是图3的部分立体分解图。
图9是图8中罩壳的立体示意图。
图10是图9中罩壳的立体分解图。
图11是图9中罩壳于另一角度的立体分解图。
图12是图8的立体分解图。
图13是去除图8中的罩壳后的部分立体分解图，其中电机线圈被分离出来。
图14是去除图13中的电机线圈后的部分立体分解图，其中连接板被分离出来。
图15是去除图14中的连接板后的部分立体分解图，其中金属罩、第一密封圈、磁性体、温度传感器、溢流元件等被分离出来。
图16是去除图15中的金属罩、第一密封圈、磁性体、温度传感器、溢流元件等后的部分立体分解图，其中第一壳体被分离出来。
图17是图16于另一角度的部分立体分解图。
图18是图16中第一壳体的立体示意图。
图19是图18于另一角度的立体示意图。
图20是图19的仰视图。
图21是图18的俯视图。
图22是沿图21中A-A线的剖面示意图。
图23是沿图21中B-B线的剖面示意图。
图24是沿图21中C-C线的剖面示意图。
图25是去除图16中的第一壳体后的立体示意图。
图26是图25的部分立体分解图，其中第一齿轮组件、第二齿轮组件以及第二密封圈被分离出来。
图27是将第二壳体与第三壳体分离开来的部分立体分解图。
图28是图25的俯视图。
图29是图27中第二壳体的立体示意图。
图30是图29于另一角度的立体示意图。
图31是图30的仰视图。
图32是图29的俯视图，并显示了部分内部通道。
图33是沿图32中D-D线的剖面示意图。
图34是沿图32中E-E线的剖面示意图。
图35是沿图32中F-F线的剖面示意图。
图36是去除图27中第二壳体后的立体分解图。
图37是图36于另一角度的立体分解图。
图38是图37中旋流片的立体示意图。
图39是图36中第三壳体的立体示意图。
图40是图39于另一角度的立体示意图。
图41是图40的仰视图。
图42是图30的俯视图。
图43是沿图42中G-G线的剖面示意图。
图44是沿图42中H-H线的剖面示意图。
图45是本发明集成装置的立体分解图。
图46是沿图6中I-I线的剖面示意图。
图47是沿图46中J-J线的剖面示意图。
图48是沿图46中K-K线的剖面示意图。
图49是沿图48中L-L线的剖面示意图。
图50是沿图48中M-M线的剖面示意图。
图51是沿图46中N-N线的剖面示意图。
具体实施方式
请参图1所示，本发明揭示了一种尾气后处理系统100，能够应用于处理发动机10的 尾气，降低有害物质的排放以满足排放法规的要求。所述尾气后处理系统100包括尾气后处理的喷射系统200以及尾气后处理的封装系统300，其中所述喷射系统包括200包括用以从尿素箱201中泵送尿素溶液(参箭头X所示)以及向所述发动机10的排气(例如向排气管106或者封装系统300内)中喷射尿素溶液的集成装置1；所述封装系统300包括位于所述集成装置1下游的混合器301以及位于所述混合器下游的载体302。当然，在某些实施方式中也可以不设置混合器，或者设置两个或者两个以上的混合器。所述载体302可以例如是选择性催化还原(SCR)等。
所述发动机10具有发动机冷却液循环回路。请参图1所示，在本发明图示的实施方式中，所述发动机冷却液循环回路包括第一循环回路101(参粗箭头Y所示)以及第二循环回路102(参细箭头Z所示)，其中所述第一循环回路101用以冷却所述集成装置1，以降低其被高温的发动机排气烧坏的风险；所述第二循环回路102用以加热所述尿素箱201，以实现加热解冻功能。可以理解的是，在第一循环回路101中，所述集成装置1设有供发动机冷却液流入的入口接头103以及供发动机冷却液流出的出口接头104；在第二循环回路102中，其设有控制阀105，以在适宜的条件下打开或者关闭所述控制阀105，实现对第二循环回路102的控制。所述尿素箱201中设有连接在所述第二循环回路102中的加热棒202，以利用发动机冷却液的温度对尿素溶液进行加热解冻。
以下就本发明的集成装置1进行详细描述。
请参图2所示，从原理上看，本发明的集成装置1集成了尿素泵11与尿素喷嘴12的功能。所述尿素泵11包括但不限于齿轮泵、膜片泵、柱塞泵或者叶片泵等。应该理解的是，在此使用的术语“集成”指的是尿素泵11与尿素喷嘴12可以作为单一装置被安装在排气管上；或者尿素泵11与尿素喷嘴12相互靠近并通过较短的连接管道进行连接，在整体上可以视为一个装置。
另外，为了对尿素泵11以及尿素喷嘴12进行独立控制，本发明的尾气后处理系统100还设有控制器13。可以理解，所述控制器13可以与所述集成装置1集成在一起或者与所述集成装置1分开设置。请参图2所示，在本发明图示的实施方式中，所述控制器13集成在所述集成装置1内，以实现零件的高度集成化，提高客户端的安装便利性。
所述集成装置1设有用以安装所述尿素泵11与所述尿素喷嘴12的壳体14，所述壳体14设有连接在所述尿素箱201与所述尿素泵11之间的入口通道15以及连接在所述尿素泵11与所述尿素喷嘴12之间的出口通道16。需要说明的是，这里使用的术语“入口通道15”中的“入口”与“出口通道16”中的“出口”是以尿素泵11作为参照，即尿素泵11的上游为入口，尿素泵11的下游为出口。所述出口通道16与所述尿素喷嘴12连通，以向所述尿素喷嘴12泵送尿素溶液。可以理解的是，所述入口通道15位于尿素泵11的上游，为低压通道；所述出口通道16位于尿素泵11的下游，为高压通道。
另外，所述集成装置1设有用以检测温度的温度传感器171，其中，所述温度传感器171 与所述入口通道15及/或所述出口通道16连通；或者所述温度传感器171安装在所述集成装置1的任意位置。所述温度传感器171检测到的信号传递给控制器13，控制器13基于该输入信号以及其他信号所设计的控制算法能够提高尿素喷嘴12的喷射精度。在本发明图示的实施方式中，所述温度传感器171与所述入口通道15连通。所述集成装置1还设有用以检测压力的压力传感器172，所述压力传感器172与所述出口通道16连通，以检测尿素泵11出口的高压通道中的压力。由于本发明的集成设计，内部通道的距离比较短，因此可以认为所述压力传感器172的位置比较靠近所述尿素喷嘴12。这种设计的优点在于压力传感器172所测得的压力比较接近尿素喷嘴12中的压力，提高了数据的精确性，进而提高了尿素喷嘴12的喷射精度。
请参图2所示，所述集成装置1还设有连接在所述出口通道16与所述入口通道15之间的溢流元件173。所述溢流元件173包括但不限于溢流阀、泄压阀或者电控阀等。所述溢流元件173的功能是当高压通道中的压力高于设定值时，将所述溢流元件173打开，将至少一部分位于高压通道中的尿素溶液返回到低压通道中或者直接返回到所述尿素箱201中以实现压力控制。
为了驱动尿素泵11，所述尿素泵11设有与所述控制器13进行通讯的电机线圈111。为了驱动尿素喷嘴12，所述尿素喷嘴12设有与所述控制器13进行通讯的喷嘴线圈121。
所述控制器13与所述温度传感器171以及所述压力传感器172进行通讯，以将温度信号以及压力信号传送给所述控制器13。当然，为了能够实现精确控制，所述控制器13还可以接收其他信号，例如来自CAN总线的、与发动机运行参数有关的信号。另外，所述控制器13还可以获得所述尿素泵11的转速，当然，转速信号的采集可以通过相应的转速传感器175(硬件)或者通过控制算法(软件)来实现。所述控制器13分别对所述尿素泵11以及所述尿素喷嘴12进行独立控制。这种控制的优点在于能够降低尿素泵11的动作对尿素喷嘴12的影响，以实现比较高的控制精度。
另外，在某些工况下，由于发动机的排气具有较高的温度，而尿素喷嘴12又是安装在排气管上的，因此需要对所述尿素喷嘴12进行冷却。所述集成装置1为此还设有冷却组件，所述冷却组件通过冷却介质对所述尿素喷嘴12进行冷却。所述冷却介质包括但不限于空气、及/或发动机冷却液、及/或润滑油、及/或尿素等。请参图2所示，本发明图示的实施方式采用水冷，即采用发动机冷却液对尿素喷嘴12进行冷却。所述壳体14内设有用以供发动机冷却液流通的冷却通道141。
请参图2所示，所述集成装置1的主要工作原理如下：
控制器13驱动尿素泵11运转，位于尿素箱201中尿素溶液通过入口通道15被吸入尿素泵11，经过加压之后，再通过出口通道16输送至尿素喷嘴12。其中，控制器13采集及/或计算需要的信号，例如温度、压力、泵转速等。当达到喷射条件时，控制器13发出控制信号给尿素喷嘴12，例如给喷嘴线圈121通电，通过控制阀针的运动来实现尿素喷射。控 制器13发出控制信号给尿素泵11以控制其转速，从而稳定系统的压力。在本发明图示的实施方式中，所述控制器13分别对所述尿素泵11以及所述尿素喷嘴12进行独立控制。
请参图3至图51所示，从结构上看，本发明图示的实施方式中，所述集成装置1包括壳体14、至少部分安装于所述壳体14内的泵组件18(参图8)、至少部分安装于所述壳体14内的喷嘴组件19(参图27)、以及控制器13。
请参图3至图7所示，在本发明图示的实施方式中，所述壳体14包括位于顶部的罩壳2以及位于所述罩壳2的下方且堆叠在一起的第一壳体3、第二壳体4以及第三壳体5。
请参图8至图12所示，所述罩壳2包括用以收容所述控制器13的罩壳腔体21、与所述罩壳腔体21连通的开孔22、与所述罩壳腔体21连通的安装孔23以及固定在所述安装孔23内的防水透气盖24。由于所述控制器13上通常安装有电子元器件，它们在工作时会发热，导致其周围的空气膨胀，通过设置所述防水透气盖24很好的解决了因空气膨胀而压坏电子元器件的问题，同时也能起到防水的功效。
所述控制器13包括控制板131以及焊接在所述控制板131上的接线端子132。所述接线端子132延伸出所述开孔22，以与外部电路相连接。所述控制板131通过若干螺钉133被固定在所述罩壳腔体21内。所述防水透气盖24用以改善所述控制器13所处的环境，使其能够满足工作条件。
在本发明图示的实施方式中，为了提高控制板131的散热性能，所述罩壳2是由散热效果较好的金属材料制成。另外，所述罩壳2还设有位于外部的若干散热片25，以增强散热效果。所述罩壳2还设有向外侧凸出的若干第一安装部26。
请参图3、图8、图13及图14所示，所述集成装置1设有夹持在所述罩壳2与所述第一壳体3之间的连接板6。连接板6的功能至少包括将所述第一壳体3与所述罩壳2进行固定。具体地，所述连接板6设有板片部61以及固定在所述板片部61上的若干安装筒62。所述安装筒62设有内螺纹。所述板片部61设有若干穿孔611、向外侧延伸的若干第二安装部612、以及上下贯穿所述板片部61的第一穿线孔613。组装时，将第一螺钉63穿过对应的穿孔611并紧固在所述第一壳体3上，以实现所述连接板6与所述第一壳体3的固定；然后将第二螺钉64穿过所述第二安装部612并紧固在第一安装部26上，以实现所述连接板6与所述罩壳2的固定。
所述泵组件18包括尿素泵11。在本发明图示的实施方式中，所述尿素泵11为齿轮泵，其包括电机线圈111、金属罩71、收容于所述金属罩71内的磁性体72、位于所述金属罩71下方的第一密封圈73、以及相互啮合的第一齿轮组件74与第二齿轮组件75。齿轮泵能够建立比较大的工作压力，有利于提高尿素喷嘴12的雾化效果。另外，齿轮泵还能够反转，利于抽空残留的尿素，降低尿素结晶的风险。所述电机线圈111设有支架112，所述支架112上设有对应于所述安装筒62的若干通孔113。组装时，所述将第三螺钉65穿过所述通孔113并紧固在对应的安装筒62中以固定所述电机线圈111。
请参图8、图13、图15、图45及图46所示，所述金属罩71设有收容所述磁性体72的内腔体711，所述电机线圈111套接在所述金属罩71的外围。所述金属罩71设有位于底部的唇边712以抵压住所述第一密封圈73，实现密封。请参图46所示，在本发明图示的实施方式中，所述连接板6向下抵压所述唇边712。所述磁性体72设有轴孔721，所述第一齿轮组件74至少部分固定在所述轴孔721中。
请参图26所示，所述第一齿轮组件74包括第一齿轮轴741以及固定在第一齿轮轴741上的第一齿轮742；所述第二齿轮组件75包括第二齿轮轴751以及固定在第二齿轮轴751上的第二齿轮752，所述第一齿轮742与所述第二齿轮752相互啮合。请参图25及图28所示，在本发明图示的实施方式中，所述第一齿轮742与所述第二齿轮752外啮合。另外，所述第一齿轮轴741为主动轴，所述第二齿轮轴751为从动轴，所述第一齿轮轴741高于所述第二齿轮轴751。所述第一齿轮轴741至少部分定位在所述磁性体72的轴孔721中。
当给电机线圈111通电后，其与磁性体72产生相互作用。电磁力会驱动第一齿轮轴741旋转，并由此带动第一齿轮742以及第二齿轮752旋转。
请参图15至图24所示，在本发明图示的实施方式中，所述第一壳体3、第二壳体4以及第三壳体5是机加工件，并通过螺栓66固定在一起。所述第一壳体3包括第一上表面31、第一下表面32以及第一侧面33，其中所述第一上表面31设有第一环形槽311以及被所述第一环形槽311包围的第一岛部312。所述第一环形槽311用以收容所述第一密封圈73以及所述唇边712。
请参图18及图24所示，所述第一岛部312设有贯穿所述第一上表面31与所述第一下表面32的第一定位孔3121以及至少贯穿所述第一下表面32的第二定位孔3122，其中所述第一齿轮轴741穿过所述第一定位孔3121，所述第二齿轮轴751至少部分位于所述第二定位孔3122中。另外，所述第一岛部312还包括贯穿所述第一上表面31与所述第一下表面32的第一流道3123以及贯穿所述第一上表面31与所述第一下表面32的第二流道3124。
所述第一壳体3设有贯穿所述第一侧面33以与尿素接头331连接的进液通道332。请参图1所示，所述尿素接头331通过尿素连接管333与所述尿素箱201连通。为了更好的实现加热解冻功能，所述尾气后处理系统100还可以设有对所述尿素连接管333进行加热的加热装置334。请参图24所示，在本发明图示的实施方式中，所述进液通道332水平延伸入所述第一壳体3的内部。当然，在其他实施方式中，所述进液通道332也可以呈一定的角度。所述第一流道3123与所述进液通道332相互连通，其中所述第一流道3123设有位于所述进液通道332上方的第一安装孔3125以及位于所述进液通道332下方的第一连接孔3126。所述溢流元件173在本发明图示的实施方式中为泄压阀，所述泄压阀安装在所述第一安装孔3125内。所述第一岛部312还设有连通所述第一流道3123与所述第二流道3124的连通槽3127，所述连通槽3127位于所述第一上表面31上。
请参图18所示，所述第一壳体3还设有贯穿所述第一上表面31的第一开孔313、贯穿 所述第一上表面31与所述第一下表面32的第二开孔314、连接所述第一开孔313与所述第二开孔314的穿线槽315、以及位于所述第一开孔313与所述第二开孔314之间且与所述穿线槽315连通的第二穿线孔316。请参图15所示，所述温度传感器171收容于所述第一开孔313中。
请参图16及图17所示，所述第二壳体4位于所述第一壳体3的下方且通过定位销40进行定位。请参图26至图35所示，所述第二壳体4包括第二上表面41以及第二下表面42，其中所述第二上表面41设有第二环形槽411以及被所述第二环形槽411包围的第二岛部412。所述第二环形槽411用以收容第二密封圈413，以实现密封。
在本发明图示的实施方式中，所述第二岛部412设有用以收容所述第一齿轮742以及第二齿轮752的齿轮槽414。所述齿轮槽414的一侧设有与所述第一连接孔3126连通的进液腔4141，所述齿轮槽414的另一侧设有与所述出口通道16连通的出液腔4142。另外，请参图29及图33所示，所述第二岛部412还设有与所述齿轮槽414连通且分别用以定位所述第一齿轮轴741与所述第二齿轮轴751的第三定位孔4143与第四定位孔4144。
请参图49所示，所述第二壳体4的内部还设有与所述出液腔4142连通的蓄液腔43以及与所述蓄液腔43连通且向上贯穿所述第二上表面41的第三开孔44。在本发明图示的实施方式中，所述蓄液腔43与所述出液腔4142通过倾斜设置的第三流道45连通。所述第三开孔44用以收容所述压力传感器172，其中所述压力传感器172至少部分延伸入所述第三开孔44内。所述压力传感器172上安装有第三密封圈174以与所述第三开孔44的内壁实现密封。在本发明图示的实施方式中，所述第二开孔314的底部呈阶梯状，所述压力传感器172至少部分延伸入所述第二开孔314内，使得所述压力传感器172被夹持固定在所述第一壳体3与所述第二壳体4之间。
请参图30、图31、图35以及图50所示，所述第二壳体4设有贯穿所述第二下表面42的收容腔46以及连通所述蓄液腔43与所述收容腔46的第四流道47。所述喷嘴组件19至少部分被收容在所述收容腔46中。所述第三流道45与所述第四流道47设置在所述第二壳体4的内部。
请参图49所示，在本发明图示的实施方式中，所述入口通道15包括进液通道332、第一连接孔3126以及进液腔4141。因为所述入口通道15位于尿素泵11的上游，所以被称之为低压通道。所述出口通道16包括出液腔4142、第三流道45、蓄液腔43、第四流道47以及收容腔46等。因为所述出口通道16位于尿素泵11的下游，所以被称之为高压通道。需要说明的是，与所述出液腔4142连通的第二流道3124、连通槽3127、第一安装孔3125等部分也属于高压通道。可以理解，当高压通道中的压力大于设定值时，可以通过打开泄压阀对压力进行释放。压力释放的通道在本实施方式中有两个，一个是通过第二流道3124、连通槽3127以及第一安装孔3125，另一个是通过第二流道3124、金属罩71的内腔体711以及第一安装孔3125。另外，所述第二壳体4还包括贯穿所述第二上表面41与所述第二下表 面42的第三穿线孔416。
所述喷嘴组件19包括尿素喷嘴12。请参图36至图38、图46、图50及图51所示，在本发明图示的实施方式中，所述尿素喷嘴12包括喷嘴线圈121、与所述喷嘴线圈121相互作用的磁性部81、位于所述磁性部81下方的阀针部82、作用在所述磁性部81与所述阀针部82之间的弹簧83以及与所述阀针部82配合的阀座84。所述喷嘴线圈121套接在所述磁性部81的外围，所述弹簧83安装在所述磁性部81与所述阀针部82内。所述阀针部82设有锥形部821以及自所述锥形部821向下延伸的阀针822。所述阀座84包括焊接在所述第三壳体5上的旋流片85。所述旋流片85设有与所述阀针822相配合的喷射孔851以及与所述喷射孔851连通的若干旋流槽852。
请参图36至图44所示，所述第三壳体5位于所述第二壳体4的下方且与第二壳体4连接。所述第三壳体5包括主体部51以及自主体部51向下延伸的延伸部52，其中所述主体部51设有第三上表面511以及第三侧面512，所述第三上表面511设有第三环形槽513以及被所述第三环形槽513包围的第三岛部514。所述喷嘴线圈121收容于所述第三环形槽513内。所述第三岛部514设有向上贯穿所述第三上表面511的容纳腔515。所述延伸部52设有与所述容纳腔515连通的集流腔521，其中所述磁性部81至少部分收容于所述容纳腔515中，所述磁性部81向上凸出所述第三上表面511的部分收容于所述收容腔46中。请参图50所示，所述磁性部81上套接有第四密封圈812以及位于第四密封圈812下部的第五密封圈813，其中所述第四密封圈812用以密封所述收容腔46的内壁，所述第五密封圈813用以密封所述容纳腔515的内壁。所述阀针822延伸入所述集流腔521中，所述磁性部81设有与所述容纳腔515连通的第一连通孔811，所述阀针部82设有与所述第一连通孔811连通的第二连通孔823，所述锥形部821设有将所述第二连通孔823与所述集流腔521连通的第三连通孔824。所述旋流槽852与所述集流腔521连通。
所述第三壳体5设有用以冷却所述尿素喷嘴12的所述冷却组件。在本发明图示的实施方式中，所述冷却组件为水冷组件。所述第三壳体5设有贯穿所述第三侧面512的第一冷却通道516以及与所述第一冷却通道516间隔设置的第二冷却通道517。其中，所述第一冷却通道516与所述入口接头103连通，所述第二冷却通道517与所述出口接头104连通。
所述延伸部52设有连通所述第一冷却通道516与所述第二冷却通道517的环形冷却槽522，所述环形冷却槽522位于所述集流腔521的外围。另外，所述第三壳体5还设有焊接在所述延伸部52上且位于所述阀座84外围的环形件53，以密封所述环形冷却槽522。
所述延伸部52设有安装法兰523，所述安装法兰523与所述延伸部52一体机加工形成，或者所述安装法兰523与所述延伸部52分开制作并焊接在一起。
组装时，所述喷嘴线圈121的排线向上依次穿过第三穿线孔416以及第二穿线孔316，所述压力传感器172的排线向上穿过第二开孔314，所述温度传感器171的排线穿过穿线槽315，这些排线在汇聚之后再穿过第一穿线孔613最终焊接在所述控制板131上。所述电机 线圈111的排线同样最终焊接在所述控制板131上。
可以理解，在本发明的其他实施方式中，例如集成装置应用于向发动机的排气中喷射燃料，以实现下游的柴油颗粒过滤器(DPF)的再生。在这种应用下，所述尿素泵11可以被替换为燃料泵，所述尿素喷嘴12可以被替换为燃料喷嘴，所述尿素溶液可以被替换为燃料。这种变化对所属技术领域的技术人员是能够理解的，在此不再赘述。
为了便于理解本发明，尿素泵与燃料泵统称为泵，尿素喷嘴与燃料喷嘴统称为喷嘴，尿素溶液与燃料统称为流体介质。
相较于现有技术，本发明的集成装置1是一种集成化的设计，可以省去或缩短现有技术中用以连接泵与喷嘴的尿素管，也可以省去现有技术的泵供给单元中各种传感器与线束之间的插接件，也可以无需加热解冻装置，因此可靠性较高。本发明的集成装置1结构紧凑，体积小，便于各种车型的安装。另外，本发明的集成装置1中内部流体介质通道较短，压降小，泵与喷嘴之间的死容积小，效率较高。温度传感器171与压力传感器172离喷嘴近，喷射压力精度高。另外，通过分别对泵以及喷嘴进行独立控制，避免了喷嘴的动作是由泵的动作所驱动，从而提高了控制的精确度。由于喷嘴的喷射精度提高了，从而能够使喷入排气中的尿素的量与氮氧化合物达到合适的比例，降低了因过多喷射尿素而产生的结晶风险。本发明的集成装置1可以采用水冷，使残留在集成装置1中的尿素温度达不到结晶点，不易产生结晶。
以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (52)

  1. 一种泵与喷嘴的集成装置，其中所述泵用以向所述喷嘴泵送流体介质，所述喷嘴用以向发动机的排气中喷射该流体介质，其特征在于：所述集成装置包括壳体、至少部分安装于所述壳体内的泵组件以及至少部分安装于所述壳体内的喷嘴组件，其中所述壳体包括位于所述泵组件的上游且与所述泵组件连通的入口通道以及位于所述泵组件的下游且与所述泵组件连通的出口通道，所述出口通道与所述喷嘴组件连通；所述泵组件包括用以驱动泵的电机线圈，所述喷嘴组件包括用以驱动喷嘴的喷嘴线圈，其中所述电机线圈与所述喷嘴线圈分别进行独立控制。
  2. 如权利要求1所述的集成装置，其特征在于：所述泵为尿素泵，所述喷嘴为尿素喷嘴，所述流体介质为尿素溶液。
  3. 如权利要求1所述的集成装置，其特征在于：所述泵为燃料泵，所述喷嘴为燃料喷嘴，所述流体介质为燃料。
  4. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述集成装置包括与所述电机线圈以及所述喷嘴线圈连接的控制器，所述控制器分别对所述尿素泵以及所述尿素喷嘴进行独立控制。
  5. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述集成装置包括与所述出口通道连通的压力传感器以及连接在所述出口通道与所述入口通道之间的溢流元件。
  6. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述集成装置包括温度传感器，其中：
    所述温度传感器与所述入口通道及/或所述出口通道连通；或者
    所述温度传感器安装在所述集成装置的任意位置。
  7. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述尿素泵为齿轮泵、或者膜片泵、或者柱塞泵、或者叶片泵。
  8. 如权利要求7所述的集成装置，其特征在于：所述尿素泵为齿轮泵，所述泵组件包括与所述电机线圈相互作用的磁性体以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件，其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及固定在所述第一齿轮轴上的第一齿轮，所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及固定在所述第二齿轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。
  9. 如权利要求8所述的集成装置，其特征在于：所述泵组件包括金属罩，所述金属罩设有内腔体，所述磁性体收容于所述内腔体内，所述电机线圈套接在所述金属罩的外围；所述第一齿轮轴为主动轴，所述第二齿轮轴为从动轴，所述第一齿轮轴高于所述第二齿轮轴，所述磁性体设有轴孔，所述第一齿轮轴至少部分固定在所述轴孔内。
  10. 如权利要求8所述的集成装置，其特征在于：所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述齿轮槽的一侧设有与所述 入口通道连通的进液腔，所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔。
  11. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述喷嘴组件包括与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、位于所述磁性部下方的阀针部、作用在所述磁性部与所述阀针部之间的弹簧以及与所述阀针部配合的阀座。
  12. 如权利要求11所述的集成装置，其特征在于：所述喷嘴线圈套接在所述磁性部的外围，所述阀针部设有阀针，所述阀座设有与所述阀针相配合的喷射孔。
  13. 如权利要求12所述的集成装置，其特征在于：所述阀座包括焊接在所述壳体上的旋流片，所述喷射孔设置在所述旋流片上，并且所述旋流片还设有与所述喷射孔连通的若干旋流槽。
  14. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述集成装置设有用以冷却所述尿素喷嘴的冷却组件，所述冷却组件通过冷却介质对所述尿素喷嘴进行冷却。
  15. 如权利要求4所述的集成装置，其特征在于：所述壳体设有位于顶部的罩壳，所述罩壳设有位于外部的散热片以及位于内部的罩壳腔体；所述控制器设有安装于所述罩壳腔体内的控制板，所述电机线圈与所述喷嘴线圈均与所述控制板电性连接。
  16. 如权利要求15所述的集成装置，其特征在于：所述罩壳设有与所述罩壳腔体连通的开孔，所述控制板上焊接有接线端子，所述接线端子延伸出所述开孔；所述罩壳还设有与所述罩壳腔体连通的安装孔以及固定在所述安装孔内的防水透气盖。
  17. 如权利要求15所述的集成装置，其特征在于：所述壳体设有位于所述罩壳下方的第一壳体以及位于所述罩壳与所述第一壳体之间的连接板，其中所述连接板通过第一螺钉与第一壳体实现固定，所述连接板通过第二螺钉与所述罩壳实现固定；所述电机线圈设有支架，所述支架通过第三螺钉与所述连接板实现固定。
  18. 如权利要求2所述的集成装置，其特征在于：所述壳体设有第一壳体，所述第一壳体包括第一上表面、第一下表面以及第一侧面，其中所述第一上表面设有第一环形槽以及被所述第一环形槽包围的第一岛部；
    所述尿素泵为齿轮泵，所述泵组件包括金属罩、收容于所述金属罩内且用以与所述电机线圈相互作用的磁性体、位于所述金属罩下方且收容于所述第一环形槽内的第一密封圈、以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件，其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及固定在所述第一齿轮轴上的第一齿轮，所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及固定在所述第二齿轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。
  19. 如权利要求18所述的集成装置，其特征在于：所述金属罩设有内腔体，所述磁性体收容于所述内腔体内，所述电机线圈套接在所述金属罩的外围；所述第一齿轮轴为主动轴，所述第二齿轮轴为从动轴，所述第一齿轮轴高于所述第二齿轮轴，所述磁性体设有轴孔，所述第一齿轮轴至少部分固定在所述轴孔中。
  20. 如权利要求19所述的集成装置，其特征在于：所述第一壳体设有与尿素接头连接 的进液通道；所述第一岛部设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第一流道，所述第一流道与所述进液通道连通，所述第一流道设有位于所述进液通道上方的第一安装孔以及位于所述进液通道下方的第一连接孔；所述集成装置设有安装于所述第一安装孔内的溢流元件；所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述齿轮槽的一侧设有与所述第一连接孔连通的进液腔，所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔。
  21. 如权利要求20所述的集成装置，其特征在于：所述第一壳体设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第二流道，所述第二流道与所述出液腔以及所述溢流元件均连通。
  22. 如权利要求21所述的集成装置，其特征在于：所述第二流道设置在所述第一岛部上，所述第一岛部还设有连通所述第一流道与所述第二流道的连通槽；当出液腔的压力高于设定值时，所述溢流元件打开以将部分尿素溶液经由所述第二流道、所述连通槽、所述第一安装孔以及所述溢流元件而返回到所述入口通道内。
  23. 如权利要求11所述的集成装置，其特征在于：所述第二流道与所述金属罩的所述内腔体连通，所述内腔体与所述第一安装孔连通；当出液腔的压力高于设定值时，所述溢流元件打开以将部分尿素溶液经由所述第二流道、所述内腔体、所述第一安装孔以及所述溢流元件而返回到所述入口通道内。
  24. 如权利要求18所述的集成装置，其特征在于：所述第一岛部设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第一定位孔以及至少贯穿所述第一下表面的第二定位孔，所述第一齿轮轴穿过所述第一定位孔，所述第二齿轮轴定位在所述第二定位孔中。
  25. 如权利要求18所述的集成装置，其特征在于：所述第一壳体设有贯穿所述第一上表面的第一开孔，所述集成装置包括收容于所述第一开孔中的温度传感器。
  26. 如权利要求20所述的集成装置，其特征在于：所述壳体包括位于所述第一壳体的下方且与所述第一壳体连接的第二壳体，所述第二壳体包括第二上表面以及第二下表面，其中所述第二上表面设有第二环形槽以及被所述第二环形槽包围的第二岛部，所述齿轮槽设在所述第二岛部上。
  27. 如权利要求26所述的集成装置，其特征在于：所述第二岛部设有与所述齿轮槽连通的第三定位孔以及第四定位孔，所述第一齿轮轴定位在所述第三定位孔中，所述第二齿轮轴定位在所述第四定位孔中。
  28. 如权利要求26所述的集成装置，其特征在于：所述第一壳体与所述第二壳体通过定位销进行定位，并通过螺栓进行固定。
  29. 如权利要求26所述的集成装置，其特征在于：所述第二壳体设有与所述出液腔连通的第三流道、与所述第三流道连通的蓄液腔、与所述蓄液腔连通的第四流道、以及贯穿所述第二下表面且与所述第四流道连通的收容腔，所述喷嘴组件至少部分被收容在所述收容腔中。
  30. 如权利要求29所述的集成装置，其特征在于：所述第二壳体设有与所述蓄液腔连通且向上贯穿所述第二上表面的第三开孔；所述集成装置设有至少部分延伸入所述第三开孔内的压力传感器，所述压力传感器上安装有第三密封圈以与所述第三开孔的内壁实现密封。
  31. 如权利要求30所述的集成装置，其特征在于：所述第一壳体设有贯穿所述第一下表面的第二开孔，所述压力传感器至少部分延伸入所述第二开孔内，所述压力传感器被夹持固定在所述第一壳体与所述第二壳体之间。
  32. 如权利要求29所述的集成装置，其特征在于：所述第三流道与所述第四流道设置在所述第二壳体的内部。
  33. 如权利要求29所述的集成装置，其特征在于：所述壳体包括位于所述第二壳体的下方且与所述第二壳体连接的第三壳体，所述第三壳体包括主体部以及自所述主体部向下延伸的延伸部，其中所述主体部设有第三上表面以及第三侧面，所述第三上表面设有第三环形槽以及被所述第三环形槽包围的第三岛部，所述喷嘴线圈收容于所述第三环形槽内。
  34. 如权利要求33所述的集成装置，其特征在于：所述喷嘴组件包括与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、与所述磁性部连接的阀针部以及作用于所述阀针部的弹簧；所述第三岛部设有向上贯穿所述第三上表面的容纳腔，所述延伸部设有与所述容纳腔连通的集流腔，其中所述磁性部至少部分收容于所述容纳腔中，所述磁性部向上凸出所述第三上表面的部分收容于所述收容腔中。
  35. 如权利要求34所述的集成装置，其特征在于：所述弹簧安装在所述磁性部与所述阀针部内，所述阀针部设有锥形部以及自所述锥形部向下延伸的阀针，所述阀针延伸入所述集流腔中，所述磁性部设有与所述容纳腔连通的第一连通孔，所述阀针部设有与所述第一连通孔连通的第二连通孔，所述锥形部设有将所述第二连通孔与所述集流腔连通的第三连通孔。
  36. 如权利要求35所述的集成装置，其特征在于：所述喷嘴组件包括所述阀针相配合的阀座，所述阀座包括焊接在所述延伸部上的旋流片，所述旋流片设有与所述阀针相配合的喷射孔以及与所述喷射孔连通的若干旋流槽，所述旋流槽与所述集流腔连通。
  37. 如权利要求33所述的集成装置，其特征在于：所述第三壳体设有第一冷却通道以及与所述第一冷却通道间隔设置的第二冷却通道，所述延伸部设有连通所述第一冷却通道与所述第二冷却通道的环形冷却槽，所述第一冷却通道与入口接头连接用以供发动机冷却液注入，所述第二冷却通道与出口接头连接用以供发动机冷却液流出。
  38. 如权利要求37所述的集成装置，其特征在于：所述第三壳体设有焊接在所述延伸部上的环形件以密封所述环形冷却槽。
  39. 如权利要求33所述的集成装置，其特征在于：所述延伸部设有安装法兰，所述安装法兰与所述延伸部一体机加工形成或者所述安装法兰与所述延伸部分开制作并焊接在一起。
  40. 一种尿素泵与尿素喷嘴的集成装置，其中所述尿素泵用以向所述尿素喷嘴泵送尿素 溶液，所述尿素喷嘴用以向发动机的排气中喷射尿素溶液，其特征在于：所述集成装置包括壳体、至少部分安装于所述壳体内的泵组件以及至少部分安装于所述壳体内的喷嘴组件，其中所述壳体包括位于所述泵组件的上游且与所述泵组件连通的入口通道以及位于所述泵组件的下游且与所述泵组件连通的出口通道，所述出口通道与所述喷嘴组件连通；所述集成装置包括连接在所述出口通道与所述入口通道之间的溢流元件，所述泵组件包括电机线圈、与所述电机线圈相互作用的磁性体以及相互啮合的第一齿轮组件与第二齿轮组件，其中所述第一齿轮组件包括第一齿轮轴以及固定在所述第一齿轮轴上的第一齿轮，所述第二齿轮组件包括第二齿轮轴以及固定在所述第二齿轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合；所述喷嘴组件包括喷嘴线圈、与所述喷嘴线圈相互作用的磁性部、位于所述磁性部下方的阀针部、施力于所述阀针部的弹簧以及与所述阀针部配合的阀座。
  41. 如权利要求40所述的集成装置，其特征在于：所述集成装置包括与所述电机线圈以及所述喷嘴线圈连接的控制器，所述控制器分别对所述尿素泵以及所述尿素喷嘴进行独立控制。
  42. 如权利要求40所述的集成装置，其特征在于：所述壳体设有收容所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮槽，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述齿轮槽的一侧设有与所述入口通道连通的进液腔，所述齿轮槽的另一侧设有与所述出口通道连通的出液腔。
  43. 如权利要求42所述的集成装置，其特征在于：所述壳体包括第一壳体以及位于所述第一壳体的下方且与所述第一壳体连接的第二壳体，所述第一壳体包括第一上表面以及第一下表面，其中所述第一上表面设有第一环形槽、收容于所述第一环形槽内的第一密封圈以及被所述第一环形槽包围的第一岛部；所述第一壳体设有与尿素接头连接的进液通道，所述第一岛部设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第一流道，所述第一流道与所述进液通道连通，所述第一流道设有位于所述进液通道上方的第一安装孔以及位于所述进液通道下方的第一连接孔，所述溢流元件安装在所述第一安装孔内，所述第一连接孔连通所述进液通道与所述进液腔；所述第一岛部还设有贯穿所述第一上表面与所述第一下表面的第二流道，所述第二流道与所述出液腔以及所述溢流元件均连通；
    所述第二壳体包括第二上表面以及第二下表面，其中所述第二上表面设有第二环形槽、收容于所述第二环形槽内的第二密封圈以及被所述第二环形槽包围的第二岛部，所述齿轮槽设在所述第二岛部上。
  44. 如权利要求43所述的集成装置，其特征在于：所述第二壳体设有与所述出液腔连通的第三流道、与所述第三流道连通的蓄液腔、与所述蓄液腔连通的第四流道、以及贯穿所述第二下表面且与所述第四流道连通的收容腔，所述喷嘴组件至少部分被收容在所述收容腔中。
  45. 如权利要求44所述的集成装置，其特征在于：所述壳体包括位于所述第二壳体的下方且与所述第二壳体连接的第三壳体，所述第三壳体包括主体部以及自所述主体部向下延 伸的延伸部，其中所述主体部设有第三上表面以及第三侧面，所述第三上表面设有第三环形槽以及被所述第三环形槽包围的第三岛部，所述喷嘴线圈收容于所述第三环形槽内。
  46. 如权利要求45所述的集成装置，其特征在于：所述第三岛部设有向上贯穿所述第三上表面的容纳腔，所述延伸部设有与所述容纳腔连通的集流腔，其中所述磁性部至少部分收容于所述容纳腔中，所述磁性部向上凸出所述第三上表面的部分收容于所述收容腔中。
  47. 如权利要求46所述的集成装置，其特征在于：所述弹簧安装在所述磁性部与所述阀针部内，所述阀针部设有锥形部以及自所述锥形部向下延伸的阀针，所述阀针延伸入所述集流腔中，所述磁性部设有与所述容纳腔连通的第一连通孔，所述阀针部设有与所述第一连通孔连通的第二连通孔，所述锥形部设有将所述第二连通孔与所述集流腔连通的第三连通孔。
  48. 如权利要求47所述的集成装置，其特征在于：所述阀座包括焊接在所述延伸部上的旋流片，所述旋流片设有与所述阀针相配合的喷射孔以及与所述喷射孔连通的若干旋流槽，所述旋流槽与所述集流腔连通。
  49. 如权利要求45所述的集成装置，其特征在于：所述第三壳体设有第一冷却通道以及与所述第一冷却通道间隔设置的第二冷却通道，所述延伸部设有连通所述第一冷却通道与所述第二冷却通道的环形冷却槽，所述第三壳体设有焊接在所述延伸部上的环形件以密封所述环形冷却槽，所述第一冷却通道与入口接头连接用以供发动机冷却液注入，所述第二冷却通道与出口接头连接用以供发动机冷却液流出。
  50. 一种尾气后处理系统，包括尾气后处理的喷射系统以及尾气后处理的封装系统，其中所述喷射系统包括如权利要求1至49项中任意一项所述的集成装置，所述封装系统包括位于所述集成装置下游的载体。
  51. 如权利要求50所述的尾气后处理系统，其特征在于：所述载体包括选择性催化还原，所述封装系统还包括位于所述集成装置与所述载体之间的至少一个混合器。
  52. 一种集成装置的控制方法，其特征在于：所述集成装置为权利要求1至49项中任意一项所述的集成装置，所述控制方法包括：
    驱动所述泵运转，通过所述入口通道将所述流体介质吸入所述泵；
    经过所述泵的加压之后，通过所述出口通道将该流体介质输送至所述喷嘴；
    当达到喷射条件时，给所述喷嘴线圈通电，至少部分打开所述喷嘴以将该流体介质喷入所述发动机的排气中；其中：
    所述电机线圈与所述喷嘴线圈分别进行独立控制。
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