注射器的控制方法
2023-12-09 01:15:06 1
注射器的控制方法
【專利摘要】本發明涉及用於恢復向廢氣中添加尿素水（12）的注射器（8）的尿素結晶的固著引起的暫時的工作不良的控制方法，將配管布局構成為供給尿素水（12）的路徑（吸入管路14）從注射器（8）的上方下降並與該注射器（8）相連，在判定了注射器（8）的工作不良後，加上暫時吸迴路徑（吸入管路14）內的尿素水（12）的操作後停止泵（13），在規定時間後再次驅動泵（13）而再次進行注射器（8）的工作不良的判定。
【專利說明】注射器的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種注射器的控制方法。
【背景技術】
[0002]近年來，考慮在排氣管的中途具備收集廢氣中的微粒的微粒過濾器，並且具備即使在該微粒過濾器的下遊側為氧共存下也能夠有選擇地使NOx與氨反應的選擇還原型催化劑，在該選擇還原型催化劑與前述微粒過濾器之間添加尿素水作為還原劑，謀求微粒與NOx的同時降低。
[0003]在這樣的情況下，由於尿素水向選擇還原型催化劑中的添加是在微粒過濾器與選擇還原型催化劑之間進行的，所以若要確保添加到廢氣中的尿素水熱分解成氨和二氧化碳為止的充分的反應時間，則必須延長從尿素水的添加位置至選擇還原型催化劑的距離，但若使微粒過濾器與選擇還原型催化劑隔開充分的距離分開配置，則存在向車輛上的搭載性明顯受損的不良情況。
[0004]為此，如圖1所示，創造了如下的排氣淨化裝置:在來自發動機的廢氣I所流通的排氣管2的中途，分別由殼體5、6包持地並列配置收集廢氣I中的微粒的微粒過濾器3，和具備即使在該微粒過濾器3的下遊側為氧共存下也能夠有選擇地使NOx與氨反應的性質的選擇還原型催化劑4，通過S字構造的連絡流路7將微粒過濾器3的輸出側端部和選擇還原型催化劑4的輸入側端部之間連接起來，從微粒過濾器3的輸出側端部排出的廢氣I逆向折返，導入相鄰的選擇還原型催化劑4的輸入側端部。
[0005]在此，前述連絡流路7由氣體集合室7A，混合管7B，以及氣體分散室7C構成S字構造，所述氣體集合室7A包圍微粒過濾器3的輸出側端部，並且使剛從該輸出側端部輸出的廢氣I以大致直角的朝向方向轉換併集合，所述混合管7B將由該氣體集合室7A聚集的廢氣I以與微粒過濾器3的排氣流相反的朝向抽出，所述氣體分散室7C使由該混合管7B引導的廢氣I 一邊以大致直角的朝向方向轉換一邊分散，並且能夠將其分散的廢氣I導入選擇還原型催化劑4的輸入側端部，在前述混合管7B的輸入側端部的中心位置，朝向前述混合管7B的輸出側端部側裝備有用於向該混合管7B內添加尿素水的注射器8。
[0006]另外，在此圖示的例子中，在包持著微粒過濾器3的殼體5內的前段裝備有對廢氣I中的未燃燒的燃料部分進行氧化處理的氧化催化劑9，而且，在包持著選擇還原型催化劑4的殼體6內的後段裝備有對剩餘的氨進行氧化處理的降氨催化劑10。
[0007]並且若採用這種結構，則廢氣I中的微粒被微粒過濾器3收集，同時在其下遊側的混合管7B的中途，從注射器8向廢氣I中添加尿素水，熱分解成氨和二氧化碳，在選擇還原型催化劑4上，廢氣I中的NOx被氨良好地還原淨化，其結果，謀求了廢氣I中的微粒和NOx的同時降低。
[0008]此時，由於從微粒過濾器3的輸出側端部排出的廢氣I通過連絡流路7逆向折返後導入相鄰的選擇還原型催化劑4的輸入側端部，所以確保了從尿素水的添加位置至選擇還原型催化劑4的距離較長，確保了從尿素水生成氨的充分的反應時間。[0009]而且，由於微粒過濾器3與選擇還原型催化劑4並列地配置，連絡流路7配置成順延在微粒過濾器3和選擇還原型催化劑4之間，所以其整體結構緊湊，大幅度提高了向車輛上的搭載性。
[0010]在裝備在前述那樣的排氣淨化裝置上的尿素水添加用的注射器8中，在發動機從排氣溫度高的運轉狀態緊急停止的情況等特別的條件下，有可能在噴嘴內部析出尿素結晶，有可能因其析出的尿素結晶固著而產生不再能夠進行尿素水的噴射的暫時的工作不良。
[0011]S卩、由於若在發動機停止時進行接通，則同時採取尿素水向尿素水箱側清除，防止寒冷地帶等的發動機停止中的尿素水的凍結的措施(例如參照下述的專利文獻I等)，所以在之後啟動發動機之際，對注射器8進行空注射，一邊排放路徑內的空氣一邊送入尿素水。
[0012]此時，由於若注射器8的噴嘴因尿素結晶而堵塞，則不進行空注射的空氣排放，所以有可能遭遇由泵送入的尿素水一邊對空氣進行圧縮一邊前進，但不到達注射器8，不能夠將尿素水送入該注射器8的噴嘴而溶解尿素結晶的事態。
[0013]在遭遇到這種事態的情況下，以往是重複暫時停止送出尿素水的泵，對尿素水的路徑進行減圧，在經過了規定時間後再次驅動泵而實施試驗噴射這種操作，通過交替地重複減圧和加圧而解消尿素結晶的堵塞，謀求注射器8的恢復。
[0014]專利文獻1:日本國特開2008 — 101564號公報。
[0015]但是，在注射器8的噴嘴內的尿素結晶的固著程度強的情況下，有可能僅通過間歇地運轉泵而重複減圧和加圧並不能夠謀求充分的恢復，存在原本是因觸到尿素水，尿素結晶簡單地溶解而使注射器8恢復到正常的工作狀態的暫時的不良情況，但由於重複注射器8的工作不良，車輛的自我診斷功能診斷成注射器8的異常的問題。
【發明內容】
[0016]本發明是鑑於上述實情而提出的，其目的在於能夠迅速地恢復尿素結晶的固著引起的暫時的注射器的工作不良。
[0017]本發明為一種用於恢復向廢氣中添加尿素水的注射器的尿素結晶的固著引起的暫時的工作不良的方法，其特徵在於，將配管布局構成為供給尿素水的路徑從注射器的上方下降並與該注射器相連，在判定了注射器的工作不良後，加上暫時吸迴路徑內的尿素水的操作後停止泵，在規定時間後再次驅動泵而再次進行注射器的工作不良的判定。
[0018]並且若在發動機從排氣溫度高的運轉狀態緊急停止的情況下等，在注射器的噴嘴內部析出尿素結晶，其尿素結晶固著而產生不再能夠進行尿素水的噴射的暫時的工作不良，則在之後啟動發動機之際，即使對注射器進行空注射，一邊排放路徑內的空氣一邊送入尿素水，由於路徑內的空氣不能排放，也將遭遇由泵送入的尿素水不能夠到達注射器的事態，但由於在判定為該注射器的工作不良後，加上暫時吸迴路徑內的尿素水的操作後停止泵，在規定時間後再次驅動泵而再次進行注射器的工作不良的判定，所以在路徑內，尿素水與空氣的界面大幅度擺動，容易產生尿素水與空氣的置換。
[0019]S卩、由於比重相對較小的空氣容易在路徑內上浮，另一方面，尿素水替代空氣在路徑內流下而容易到達注射器，所以尿素水到達該注射器的噴嘴內的機會大幅度增加，只要是該尿素水到達注射器的噴嘴內，則固著在該噴嘴內的尿素結晶溶解，注射器恢復到正常的工作狀態。
[0020]而且，在本發明中，優選是在通過泵將尿素水升壓到規定圧力後實施尿素水的試驗噴射，在該試驗噴射時沒有圧力降低的情況下對注射器的工作不良進行判定，進而，優選在重複了規定次數的注射器的工作不良的判定後，判定注射器的異常。
[0021]根據上述的本發明的注射器的控制方法，由於通過加上暫時吸迴路徑內的尿素水的操作後停止泵，在規定時間後再次驅動泵，在路徑內，尿素水與空氣的界面大幅度擺動，容易產生尿素水與空氣的置換，所以通過使尿素水替代在路徑內上浮的空氣在路徑內流下而到達注射器，溶解尿素結晶，能夠迅速地恢復該尿素結晶的固著引起的暫時的注射器的工作不良，具有大幅度降低車輛自我診斷功能診斷為注射器的異常的頻率等各種優良效果O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是表示以往的排氣淨化裝置的一例的示意圖；
圖2是表示實施本發明的方式的一例的系統圖；
圖3是說明圖2的通過泵吸回尿素水的操作的系統圖；
圖4是對注射器的工作不良的判定方法進行說明的曲線圖；
圖5是表示圖2的控制裝置中的具體的控制順序的流程圖。
[0023]附圖標記說明:
1:廢氣，11:尿素水箱，12:尿素水，13:泵，14:吸入管路(將尿素水向注射器供給的路徑)。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照附圖對本發明的實施例進行說明。
[0025]圖2?圖5表示本發明的一實施例，圖2中的附圖標記11表示儲存尿素水12的尿素水箱，13表示泵，從該尿素水箱11中經由吸入管路14將尿素水12上吸，並將該尿素水12經由壓送管路15向注射器8送出。
[0026]在此，構成將尿素水12向注射器8供給的路徑的壓送管路15由從注射器8的上方下降並與該注射器8相連的配管布局構成。
[0027]而且，將尿素水12向注射器8供給的泵13具備流路切換閥16和泵主體17，所述流路切換閥16能夠切換成正反兩個姿勢，所述泵主體17實質上承擔尿素水12的吸排，通過將前述流路切換閥16的姿勢從圖2的狀態向圖3的狀態切換，能夠用泵主體17吸回壓送管路15的尿素水12。
[0028]S卩、若在發動機停止時接通，則同時採取流路切換閥16向相反朝向的姿勢(圖3的姿勢)切換，尿素水12因泵主體17的驅動而向尿素水箱11側清除，防止寒冷地帶等中的發動機停止中的尿素水的凍結的措施。
[0029]而且，在前述泵13內還具備檢測壓送管路15的尿素水12的圧力的圧力傳感器18，該圧力傳感器18的檢測信號18a向通過控制信號8a、16a、17a控制注射器8、流路切換閥16、泵主體17的操作的控制裝置19輸入，基於前述圧力傳感器18的檢測値進行注射器8的工作不良的判定。[0030]S卩、如圖4的曲線圖中實線的曲線所示，在通過泵13將吸入管路14的尿素水12升壓到規定壓力(在圖4例子中為900kPa)後，使注射器8的噴嘴為全開，進行試驗噴射，在該噴射後的適當的檢測時機未確認規定以上的圧力下降(圖4中的閾值以下的圧力下降)的情況下，判定注射器8的工作不良。
[0031]另外，在注射器8的工作正常的情況下，如圖4的曲線圖中虛線所示，尿素水12因噴射而產生規定以上的圧力下降(圖4中的閾值以下的圧力下降)，能夠在噴射後的適當的檢測時機確認圖4中的閾值以下的圧力下降。
[0032]而且，在控制裝置19中，在判定了注射器8因尿素結晶的固著引起的暫時的工作不良時，按照圖5所示的流程圖，採取迅速地恢復尿素結晶的固著引起的暫時的注射器8的工作不良的措施。
[0033]前述控制裝置19中的具體的控制順序如以下所詳述的那樣，首先在步驟SI中異常計數器的判定次數為「0」，然後在步驟S2中泵13被驅動，吸入管路14的尿素水12升壓到規定壓力(在圖4的例子中為900kPa)，在之後的步驟S3中進行注射器8的試驗噴射，如前述那樣，基於圧力的回落判定有無注射器8的工作不良，若判定了注射器8的工作正常則判定結束。
[0034]另一方面，若判定了注射器8的工作不良則進入步驟S4，異常計數器的判定次數「+ 1」，在之後的步驟S5中，若異常計數器的判定次數未超過規定的判定次數(例如10次)則進入步驟S6，通過將流路切換閥16切換成相反朝向的姿勢(圖3的姿勢)並且驅動泵13，進行暫時吸回壓送管路15內的尿素水12的操作。
[0035]但是，在該吸回尿素水12的操作中，如發動機停止時那樣不進行到將壓送管路15的尿素水12向尿素水箱11側清除，而是在壓送管路15內僅吸回尿素水12些許的距離量的程度即可。
[0036]並且在實施了前述吸回尿素水12的操作後，在步驟S7中停止泵13，然後在步驟S8中待機了規定時間後返回步驟S2，再次驅動泵13而再次進行注射器8的工作不良的判定。
[0037]另外，若在步驟S5中確認了異常計數器的判定次數超過了規定的判定次數(例如10次)，則通過車輛的自我診斷功能作為注射器8的異常而發出診斷。
[0038]並且在發動機從排氣溫度高的運轉狀態緊急停止的情況下等，若在注射器8的噴嘴內部析出尿素結晶，其尿素結晶固著而產生不再能夠進行尿素水12的噴射的暫時的工作不良，則在之後啟動發動機之際，即使對注射器8進行空注射，一邊排放壓送管路15內的空氣一邊送入尿素水12，由於壓送管路15內的空氣不能排放，將遭遇由泵13送入的尿素水12不能夠到達注射器8的事態，但由於在判定了該注射器8的工作不良後，在加上暫時吸回壓送管路15內的尿素水12的操作後停止泵13，在規定時間後再次驅動泵13而再次進行注射器8的工作不良的判定，所以在壓送管路15內，尿素水12與空氣的界面大幅度擺動，容易產生尿素水12與空氣的置換。
[0039]S卩、由於比重相對較小的空氣容易在壓送管路15內上浮，另一方面，尿素水12替代空氣在壓送管路15內流下而容易到達注射器8，所以尿素水12到達該注射器8的噴嘴內的機會大幅度增加，只要是該尿素水12到達注射器8的噴嘴內，則固著在該噴嘴內的尿素結晶溶解，注射器8恢復到正常的工作狀態。[0040]因此，根據上述實施例，由於通過加上暫時吸回壓送管路15內的尿素水12的操作後停止泵13，在規定時間後再次驅動泵13，在壓送管路15內，能夠大幅度地擺動尿素水12與空氣的界面，容易產生尿素水12與空氣的置換，所以通過使尿素水12替代在壓送管路15內上浮的空氣在壓送管路15內流下而到達注射器8，能夠溶解尿素結晶，迅速地恢復該尿素結晶的固著引起的暫時的注射器8的工作不良，大幅度降低了車輛的自我診斷功能診斷為注射器8的異常的頻率。
【權利要求】
1.一種注射器的控制方法，用於恢復向廢氣中添加尿素水的注射器的尿素結晶的固著引起的暫時的工作不良，其特徵在於，將配管布局構成為供給尿素水的路徑從注射器的上方下降並與該注射器相連，在判定了注射器的工作不良後，加上暫時吸迴路徑內的尿素水的操作後停止泵，在規定時間後再次驅動泵而再次進行注射器的工作不良的判定。
2.如權利要求1所述的注射器的控制方法，其特徵在於，在通過泵將尿素水升壓到規定圧力後實施尿素水的試驗噴射，在該試驗噴射時沒有圧力降低的情況下對注射器的工作不良進行判定。
3.如權利要求1所述的注射器的控制方法，其特徵在於，在重複了規定次數的注射器的工作不良的判定後，判定注射器的異常。
4.如權利要求2所述的注射器的控制方法，其特徵在於，在重複了規定次數的注射器的工作不良的判定後，判定注射器的異常。
【文檔編號】F01N3/08GK103946497SQ201280058703
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2011年11月29日
【發明者】橫田治之, 清水隆治, 白鳥友昭 申請人:日野自動車株式會社