專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛scr系統(tǒng)及其還原劑供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛尤其是柴油機(jī)車(chē)輛的SCR系統(tǒng)及其還原劑供應(yīng)裝置，所述還原劑供應(yīng)裝置具有在工作后使還原劑回流的功能。
背景技術(shù)：
車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中包含PM、NOx, HC、CO等有害成分。近年來(lái)，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，越來(lái)越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)被執(zhí)行。為了降低排氣中的有害成分，一方面可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行不斷的技術(shù)升級(jí)和改進(jìn)， 以降低發(fā)動(dòng)機(jī)本身的有害氣體排出。另一方面，也是更為高效的方面，是選擇適當(dāng)?shù)暮筇幚砑夹g(shù)，以將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有害氣體量降低。在一種現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中，如圖1所示，包括沿著發(fā)動(dòng)機(jī)排氣1的流動(dòng)方向串聯(lián)布置的OXI模塊2、DPF模塊3和SCR模塊4，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣1在依次通過(guò)這些部件后，以排氣管排氣5的形式排出。OXI模塊2可以有效地降低排氣中的HC和CO。DPF模塊3可以有效地降低排氣中的PM(顆粒)的含量。SCR模塊4利用選擇性催化還原法將排氣中的NOx減少50%以上。在一種常用的 SCR模塊4中，設(shè)有尿素(例如AdBlue)尿素供應(yīng)模塊，該尿素供應(yīng)模塊具有噴嘴裝置6，由噴嘴裝置6以精確量噴射的尿素溶液在高溫下分解出作為還原劑的NH3, NH3與排氣中的NOx 發(fā)生下列反應(yīng)4NH3+4N0+02 — 4N2+6H202NH3+N0+N02 — 2N2+3H208NH3+6N02 — 7N2+12H20這樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣1流動(dòng)經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)后，最終排放的排氣管排氣5中包含無(wú)害的C02、N2, H2O0應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖1所示的排氣管排氣5中不含PM、NOx, HCXO等有害成分，但這不意味著絕對(duì)不含這些有害成分，而是指這些有害成分已經(jīng)降低到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的程度。由SCR模塊和尿素供應(yīng)模塊構(gòu)成的SCR系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，具有高NOx去除效率，可降低燃油消耗，延長(zhǎng)機(jī)油更換周期，容易升級(jí)至符合更高排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于SCR系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)中不需要使用貴金屬，可以作為單獨(dú)的部件添加到已有的車(chē)輛排氣系統(tǒng)中， 并且低成本的尿素被用來(lái)產(chǎn)生還原劑，因此SCR系統(tǒng)的制造、安裝和運(yùn)行成本都很低。尿素供應(yīng)模塊從尿素罐中抽取尿素溶液(例如AdBlue)，在尿素溶液中產(chǎn)生預(yù)定的壓力，將尿素溶液輸送至噴嘴裝置6，然后將尿素溶液噴射到將要進(jìn)入SCR模塊的排氣流中。為了精確地實(shí)現(xiàn)NH3與排氣中的NOx的前述反應(yīng)，要求尿素供應(yīng)模塊具有高精度的尿素排放量。因此，尿素供應(yīng)模塊成為SCR系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。然而，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行結(jié)束后排氣系統(tǒng)溫度下降，而尿素在低溫下會(huì)在尿素供應(yīng)模塊、尤其是其壓力管線中結(jié)晶或霜凍，而這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失效。因此，必須采用專(zhuān)門(mén)的措
4施，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行結(jié)束后排空尿素供應(yīng)模塊，來(lái)解決上述問(wèn)題。目前采用的在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行結(jié)束后排空尿素供應(yīng)模塊的方法主要有1.利用電控的回流閥或雙向泵來(lái)實(shí)現(xiàn)排空；2.利用輔助壓縮空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)排空。然而，對(duì)于上述方案1，需要采用許多控制元件；對(duì)于上述方案2，需要使用來(lái)自車(chē)輛的輔助壓縮空氣及相應(yīng)的供應(yīng)源。因此，上述兩種方案都是較為昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
出于上面描述的原因，本發(fā)明的目的是提供一種低成本的在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行結(jié)束后排空尿素供應(yīng)模塊的方案。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于車(chē)輛SCR系統(tǒng)的還原劑供應(yīng)裝置，其包括存儲(chǔ)著還原劑的罐；通過(guò)抽吸管線與罐連接的泵；通過(guò)壓力管線與泵連接的帶有計(jì)量閥的噴嘴裝置；以及在所述壓力管線中連接在泵與噴嘴裝置之間的儲(chǔ)能器，其中，所述儲(chǔ)能器包括殼體、將殼體的內(nèi)部容腔隔離為上游側(cè)容腔和下游側(cè)容腔的可整體或局部地移動(dòng)的隔板、將隔板向著上游側(cè)容腔推壓的彈性件、設(shè)在所述隔板中的閥裝置，所述閥裝置在其特定位置允許上游側(cè)容腔中的還原劑向下游側(cè)容腔中流動(dòng)；當(dāng)所述泵開(kāi)啟后，還原劑被泵供應(yīng)到上游側(cè)容腔中，上游側(cè)容腔中的還原劑克服彈性彈力將隔板朝向下游側(cè)容腔中整體或局部地移動(dòng)，此過(guò)程中所述閥裝置被打開(kāi)，還原劑經(jīng)過(guò)上游側(cè)容腔進(jìn)入下游側(cè)容腔，以使得還原劑通過(guò)壓力管線被供應(yīng)至噴嘴裝置；當(dāng)所述泵關(guān)閉后，所述隔板被彈性件驅(qū)動(dòng)，向著上游側(cè)容腔整體或局部地移動(dòng)，從而將所述壓力管線和噴嘴裝置中的還原劑吸入所述下游側(cè)容腔中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述還原劑為尿素溶液，例如AdBlue。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述還原劑供應(yīng)裝置還包括連接在所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔與所述抽吸管線之間的回流元件；當(dāng)所述泵關(guān)閉后，所述上游側(cè)容腔中的還原劑至少部分地通過(guò)所述回流元件返回所述抽吸管線或罐中。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述回流元件包括壓力控制閥，其包括連接著所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔的第一端口 ；閥件，其在常態(tài)下將第一端口關(guān)閉，但在受到來(lái)自第一端口中的還原劑的預(yù)定壓力時(shí)將第一端口打開(kāi)；連接著所述抽吸管線的第二端口 ；可變體積的還原劑容腔，其總是與所述第二端口連通，并且在所述閥件打開(kāi)時(shí)與所述第一端口連通；以及限定所述還原劑容腔的可移動(dòng)隔膜，其被彈性件朝向減小還原劑容腔體積的方向推壓。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)所述泵開(kāi)啟后，所述還原劑容腔中的壓力變?yōu)樨?fù)壓，使得所述可移動(dòng)隔膜朝向減小還原劑容腔體積的方向移動(dòng)，從而推壓所述閥件，以保持所述閥件抵抗著所述第一端口中的壓力關(guān)閉所述第一端口。當(dāng)所述泵關(guān)閉后，所述還
5原劑容腔中的負(fù)壓消除，使得所述可移動(dòng)隔膜對(duì)所述閥件的推壓力減小，從而所述閥件在所述第一端口中的壓力作用下打開(kāi)所述第一端口，以使來(lái)自所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔的還原劑通過(guò)第一端口流入所述還原劑容腔中，然后通過(guò)第二端口流入所述抽吸管線。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述回流元件還包括與所述壓力控制閥并聯(lián)的節(jié)流閥。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述回流元件還包括與所述壓力控制閥并聯(lián)的壓力調(diào)節(jié)閥，所述壓力調(diào)節(jié)閥為單向閥，允許還原劑從所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔通過(guò)所述壓力調(diào)節(jié)閥流向所述抽吸管線，但不允許反向流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述回流元件包括電磁閥，其連接在儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔與所述抽吸管線之間。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述隔板為單件的彈性板。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述隔板包括中央剛性的座板和密封連接在座板的外周與殼體的內(nèi)表面之間的柔性隔膜。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述閥裝置包括閥芯和位于所述座板中的閥孔，所述閥芯包括閥板、桿部和止擋，其中所述桿部以可滑動(dòng)的方式大致垂直穿通座板，閥板在上游側(cè)容腔一側(cè)固定在桿部一端并且可以打開(kāi)和封閉所述閥孔，止擋在下游側(cè)容腔一側(cè)固定在桿部的另一端，通過(guò)桿部相對(duì)于座板滑動(dòng)，閥板打開(kāi)和關(guān)閉所述閥孔。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述閥裝置還包括閥簧，其將所述閥芯朝向所述下游側(cè)容腔推壓。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述儲(chǔ)能器還包括閥開(kāi)啟擋塊，其在面對(duì)著止擋的位置設(shè)置在下游側(cè)容腔中，在隔板朝向下游側(cè)容腔中移動(dòng)的過(guò)程中，所述止擋接觸到所述閥開(kāi)啟擋塊，從而阻止所述閥裝置隨隔板的移動(dòng)，以打開(kāi)所述閥孔。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述隔板是由座板和外隔板構(gòu)成的組件，所述外隔板包括固定在殼體內(nèi)壁上的剛性外圍部分和從其內(nèi)周邊緣突伸的彈性錐形內(nèi)周部分， 所述彈性錐形內(nèi)周部分限定出中央開(kāi)口，并且可在朝向下游側(cè)容腔突伸的位置與朝向上游側(cè)容腔突伸的位置之間彈性翻轉(zhuǎn)，所述座板的外邊緣與所述外隔板的彈性錐形內(nèi)周部分協(xié)作而限定出所述閥裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車(chē)輛SCR系統(tǒng)，其包括SCR模塊和如前所述的還原劑供應(yīng)裝置，所述還原劑供應(yīng)裝置將還原劑噴射到將要進(jìn)入SCR模塊的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)。當(dāng)然本發(fā)明的SCR系統(tǒng)本質(zhì)上適用于采用任何燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的還原劑供應(yīng)裝置僅僅通過(guò)在壓力管線中串聯(lián)儲(chǔ)能器就簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了工作后還原劑回流，這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的成本低，并且容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。此外，由于還原劑供應(yīng)裝置的主要部件可以組合為一個(gè)子模塊或組件，從而整體上安裝在還原劑罐和噴嘴裝置之間，從而容易組裝，或容易對(duì)現(xiàn)有的還原劑供應(yīng)裝置進(jìn)行改造。


圖1是一種現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的示意圖。
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圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的還原劑供應(yīng)裝置的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾器的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的儲(chǔ)能器的示意圖。圖如是圖4所示儲(chǔ)能器中的閥裝置的放大示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的壓力控制閥的示意圖。圖6、7示出了處于還原劑充填開(kāi)始階段的儲(chǔ)能器和壓力控制閥的狀態(tài)。圖8、9示出了處于壓力積累階段的儲(chǔ)能器和壓力控制閥的狀態(tài)。圖10、11示出了系統(tǒng)工作結(jié)束后的壓力釋放階段中的儲(chǔ)能器和壓力控制閥的狀態(tài)。圖12、13示出了系統(tǒng)工作結(jié)束后的慣性釋放階段中的儲(chǔ)能器和壓力控制閥的狀態(tài)。圖14、15示出了系統(tǒng)工作結(jié)束后的存儲(chǔ)釋放階段中的儲(chǔ)能器和壓力控制閥的狀態(tài)。圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的還原劑供應(yīng)裝置的示意圖。圖17是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的還原劑供應(yīng)裝置的示意圖。圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的儲(chǔ)能器的示意圖。圖19是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的儲(chǔ)能器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的還原劑供應(yīng)裝置，用于向發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 SCR系統(tǒng)中的SCR模塊以一定壓力和計(jì)量的流量噴射還原劑。所述還原劑可以是通常使用的尿素溶液，例如AdBlue。本發(fā)明的還原劑供應(yīng)裝置可以被構(gòu)造成還原劑供應(yīng)模塊的形式。如圖2所示，還原劑供應(yīng)裝置主要包括存儲(chǔ)著還原劑的罐10 ；通過(guò)抽吸管線20 與罐10連接的泵40，其在本例中為流量控制泵；在抽吸管線20中設(shè)在罐10與泵40之間的過(guò)濾器30，用于過(guò)濾來(lái)自罐10的還原劑，并且抽吸管線20因此而被分隔為位于罐10與過(guò)濾器30之間的上游抽吸管線20a和位于過(guò)濾器30與泵40之間的下游抽吸管線20b ；通過(guò)壓力管線60與泵40連接并被泵40供應(yīng)還原劑的帶有計(jì)量閥的噴嘴裝置70，噴嘴裝置70 用于向?qū)⒁M(jìn)入SCR模塊的排氣噴射還原劑；在壓力管線60中設(shè)置在泵40與噴嘴裝置70 之間的儲(chǔ)能器50，由此壓力管線60被分隔為位于泵40與儲(chǔ)能器50之間的上游壓力管線 60a和位于儲(chǔ)能器50與噴嘴裝置70之間的下游壓力管線60b ；壓力控制閥90，其優(yōu)選為具有臨時(shí)存儲(chǔ)功能的隔膜式壓力控制閥，連接在上游壓力管線60a和下游抽吸管線20b之間； 節(jié)流閥45，其連接在上游壓力管線60a (或儲(chǔ)能器50的上游端口)與上游抽吸管線20a (或過(guò)濾器30的第三端口，如后文所述)之間；壓力傳感器35，其連接于下游壓力管線60b，用于監(jiān)視下游壓力管線60b中的壓力；電子控制單元(ECU) 100，其至少連接著壓力傳感器35 和泵40，用于接收來(lái)自壓力傳感器35的壓力信號(hào)以及控制泵40的操作。優(yōu)選地，過(guò)濾器30、壓力控制閥90、節(jié)流閥45、壓力傳感器35、泵40、儲(chǔ)能器50以及它們相應(yīng)的連接管線都組裝在公共的外殼80中，以形成一個(gè)子模塊或組件，該子模塊或
7組件可以整體上安裝在罐10和噴嘴裝置70之間。外殼80設(shè)有位于抽吸管線20(具體地講，上游抽吸管線20a)中的上游接口 82和位于壓力管線60 (具體地講，下游壓力管線60b) 中的下游接口 84。圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾器30的示意圖。過(guò)濾器30包括 殼體30a ；安裝在殼體30a中的過(guò)濾介質(zhì)30b ；開(kāi)設(shè)于殼體30a上的第一端口 30c、第二端口 30d和可選的第三端口 30e，過(guò)濾介質(zhì)30b將第一端口 30c和第三端口 30e與第二端口 30d 分隔開(kāi)，以使得來(lái)自第一端口 30c和第三端口 30e的還原劑經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)30b過(guò)濾后由第二端口 30d排出。第三端口 30e并非必需的，在一些情況下可以省略。例如，在上面參照?qǐng)D2描述的實(shí)施方式中，節(jié)流閥45既可以連接到第三端口 30e，也可以連接到上游抽吸管線20a。當(dāng)節(jié)流閥45連接到第三端口 30e時(shí)，更容易利用來(lái)自節(jié)流閥45的還原劑在過(guò)濾介質(zhì)30b兩側(cè)建立壓差，并且來(lái)自節(jié)流閥45的過(guò)濾過(guò)的還原劑會(huì)壁來(lái)自罐10的未過(guò)濾還原劑優(yōu)先流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)30b。然而，將節(jié)流閥45連接到上游抽吸管線20a也是可行的。在這種情況下， 過(guò)濾器30不需要有第三端口 30e，只需設(shè)有第一端口 30c、第二端口 30d，其中第一端口 30c 連接著上游抽吸管線20a，第二端口 30d連接著下游抽吸管線20b。作為一種改型(未示出)，可將節(jié)流閥45連接到過(guò)濾器30，而非連接到上游抽吸管線20a。在此情況下，需要設(shè)置第三端口 30e，用于與節(jié)流閥45連通。圖4示出了本發(fā)明的儲(chǔ)能器50的一個(gè)實(shí)施方式，該儲(chǔ)能器50包括剛性的殼體 51，其限定出接收來(lái)自泵的還原劑的內(nèi)部容腔，并且具有彼此對(duì)置的上游殼體表面51a和下游殼體表面51b ；布置在殼體51內(nèi)的隔膜52，其為柔性或彈性的，并且在外周密封安裝于殼體51的內(nèi)壁；安裝在隔膜52內(nèi)周或中心孔中的座板56，其為剛性平板形式的，隔膜52和座板56將殼體51的內(nèi)部容腔隔離為體積可變的上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M，座板56 可以帶著隔膜52朝向上游側(cè)容腔53 (上游殼體表面51a)和下游側(cè)容腔54 (下游殼體表面 51b)中的任何一個(gè)的方向移動(dòng)；彈性件55，例如彈簧，其布置在下游側(cè)容腔M內(nèi)，并且其一端抵靠于下游殼體表面51b，另一端抵靠于座板56，以將座板56和隔膜52向著上游側(cè)容腔 53推壓；以及由閥芯62和形成在座板56中的閥孔57組成的閥裝置63，用于選擇性地在上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M之間建立連通。除了所述閥裝置63處以外，上游側(cè)容腔53 和下游側(cè)容腔討之間由座板56和隔膜52完全密封隔離。儲(chǔ)能器50還包括形成在殼體51上的與上游側(cè)容腔53連通的上游端口 58，其連接著上游壓力管線60a ；形成在殼體51上的與下游側(cè)容腔M連通的下游端口 59，其連接著下游壓力管線60b。圖如中更清楚地顯示了上述閥裝置63的構(gòu)造。閥芯62可滑動(dòng)地設(shè)置在座板56 中，用于打開(kāi)和關(guān)閉閥孔57。所述閥芯62包括一體形成的閥板62a、桿部62b和止擋62c。 桿部62b以可滑動(dòng)的方式大致垂直穿通座板56。為了便于桿部62b的滑動(dòng)，可在座板56中固定安裝用于對(duì)桿部62b的滑動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向件62d。閥板6 在上游側(cè)容腔53中固定在桿部62b —端并且具有足以覆蓋住閥孔57的面積。止擋62c在下游側(cè)容腔M中固定在桿部62b的另一端，以限制桿部62b朝向上游側(cè)容腔53的方向移動(dòng)的距離。所述閥裝置 63還包括閥簧62e，其為壓縮彈簧，圍繞桿部62b被安裝并壓縮在止擋62c與座板56 (或?qū)蚣?2d)之間，用于將閥芯62朝向下游側(cè)容腔M推壓，從而在常態(tài)下使得閥板6 推抵
8于座板56，從而關(guān)閉閥孔57，即所述閥裝置63是常閉式的。優(yōu)選地，儲(chǔ)能器50還包括閥開(kāi)啟擋塊64，其在下游側(cè)容腔M中在面對(duì)著閥芯62 的止擋62c的位置設(shè)置在下游殼體表面51b上。當(dāng)座板56朝向下游殼體表面51b移動(dòng)時(shí)， 閥開(kāi)啟擋塊64會(huì)接觸并阻止止擋62c，從而隨著座板56進(jìn)一步朝向下游殼體表面51b移動(dòng)而使得閥板6 離開(kāi)座板56，從而打開(kāi)閥孔57，以在上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M之間
建立連通。當(dāng)然，閥開(kāi)啟擋塊64并非必需的，在桿部62b足夠長(zhǎng)的情況下，可以取消閥開(kāi)啟擋塊64，而利用下游殼體表面51b直接接觸并阻止止擋62c來(lái)打開(kāi)閥孔57。優(yōu)選地，儲(chǔ)能器50還包括座板止擋65，其在上游側(cè)容腔53中在與座板56相對(duì)的位置設(shè)置在上游殼體表面51a上，用于限制座板56的運(yùn)動(dòng)空間即朝向上游殼體表面51a移動(dòng)的距離。當(dāng)然，座板止擋65并非必需的，也可以由上游殼體表面51a的設(shè)計(jì)來(lái)限制座板 56的運(yùn)動(dòng)空間。圖5是本發(fā)明的壓力控制閥90的一個(gè)實(shí)施方式，該壓力控制閥90優(yōu)選為具有臨時(shí)存儲(chǔ)功能的隔膜式壓力控制閥，并且包括剛性的殼體91 ；形成在殼體91上的第一端口 93，其連接著上游壓力管線60a;形成在殼體91上的第二端口 94，其連接著下游抽吸管線 20b ；閥件95，其在常態(tài)下通過(guò)閥彈簧9如的推力將第一端口 93關(guān)閉，但在受到來(lái)自第一端口 93中的還原劑的預(yù)定壓力時(shí)抵抗著閥彈簧95a的推力將第一端口 93打開(kāi)；布置在殼體 91內(nèi)的隔膜96，其為柔性或彈性的，并且在外周密封安裝于殼體91的內(nèi)壁；安裝在隔膜96 內(nèi)周或中心孔中的座板97，其為剛性平板形式的，隔膜96和座板97在殼體91中限定出彼此完全隔離的還原劑容腔92和彈性件容腔98，還原劑容腔92與第一端口 93和第二端口 94連通并且是體積可變的，用于臨時(shí)存儲(chǔ)還原劑；以及彈性件99，例如彈簧，其設(shè)置在彈性件容腔98中，用于將座板97朝向還原劑容腔92的方向推壓。下面描述上面參述圖2描述的還原劑供應(yīng)裝置的操作。在系統(tǒng)工作之前，在儲(chǔ)能器50中，座板56被彈性件55推壓而抵靠于座板止擋65， 閥裝置63在其閥簧62e的作用下保持關(guān)閉。此時(shí)，在壓力控制閥90中，彈性件99將座板 97朝向還原劑容腔92的方向推壓，還原劑容腔92處在其最小容積，并且座板97推抵于閥件95，從而閥件95將第一端口 93關(guān)閉。在系統(tǒng)工作時(shí)，E⑶100也將泵40啟動(dòng)，從而通過(guò)抽吸管線20從罐10抽吸還原劑。還原劑被抽吸管線中的過(guò)濾器30過(guò)濾，然后進(jìn)入泵40。還原劑被泵40加壓后輸出到上游壓力管線60a中，然后通過(guò)儲(chǔ)能器的上游端口 58進(jìn)入上游側(cè)容腔53中，如圖6所示， 這使得上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力Pl增大而大于下游側(cè)容腔M中的還原劑壓力P2，座板56帶著隔膜52被上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力Pl的推動(dòng)而抵抗著彈性件55的推力朝向下游側(cè)容腔M的方向移動(dòng)，如圖6中的箭頭Rl所示，從而上游側(cè)容腔53容積增大，而下游側(cè)容腔M容積減小。下游側(cè)容腔M中的還原劑通過(guò)儲(chǔ)能器的下游端口 59進(jìn)入下游壓力管線60b中。在此過(guò)程中，如圖7所示，在壓力控制閥90中，第一端口 93中存在壓力P02，其基本上等于儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力Pl ；彈性件容腔98中存在壓力P00， 其為大氣壓；第二端口 94和還原劑容腔92中存在壓力P01，其由于泵40的抽吸作用而為負(fù)壓，從而作用于座板97和隔膜96以將它們朝向還原劑容腔92中拉動(dòng)。在彈性件99的
9推力和還原劑容腔92中負(fù)壓的聯(lián)合作用下，座板97和隔膜96處在朝向還原劑容腔92中移動(dòng)最遠(yuǎn)的位置，即還原劑容腔92處在其最小容積，并且座板97推抵于閥件95，以使得閥件95抵抗著第一端口 93中的壓力P02將第一端口 93關(guān)閉。接下來(lái)，如圖8所示，隨著上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力Pl進(jìn)一步增大而使得座板56帶著隔膜52進(jìn)一步朝向下游側(cè)容腔M的方向移動(dòng)，閥開(kāi)啟擋塊64會(huì)接觸并阻止閥裝置63的止擋，從而將閥裝置63打開(kāi)，上游側(cè)容腔53中的還原劑通過(guò)閥裝置63流入下游側(cè)容腔M中，通過(guò)下游壓力管線60b流向噴嘴裝置70，然后被計(jì)量和噴射。此時(shí)，上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M之間的壓差(P1-P》與彈性件55的推力達(dá)到平衡狀態(tài)，從而隔膜 52被保持在朝向下游側(cè)容腔M中變形的狀態(tài)，即保持上游側(cè)容腔53容積增大而下游側(cè)容腔M容積減小的狀態(tài)。來(lái)自罐10的還原劑被這樣供應(yīng)到SCR模塊。在此過(guò)程中，壓力控制閥90中的三個(gè)壓力P00、P01、P02之間的關(guān)系沒(méi)有變化，因而壓力控制閥90的狀態(tài)也沒(méi)有變化，即還原劑容腔92保持處在其最小容積，且閥件95在座板97的推壓下保持將第一端口 93關(guān)閉，如圖9所示。在這一過(guò)程中，從泵40排出的還原劑的一部分經(jīng)節(jié)流閥45回流到上游抽吸管線 20a或過(guò)濾器30的第三端口 30e。當(dāng)系統(tǒng)工作結(jié)束時(shí)，E⑶100將泵40關(guān)閉，因而不再有來(lái)自罐10的還原劑被供應(yīng)到儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔53。此時(shí)，還原劑供應(yīng)裝置進(jìn)入壓力釋放階段，如圖10所示，在儲(chǔ)能器50中，上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力Pl逐漸衰減。在這種情況下，上游側(cè)容腔53 和下游側(cè)容腔討之間的壓差(P1-P》逐漸減小，因而座板56帶著隔膜52被彈性件55向著上游側(cè)容腔53 (上游殼體表面)推壓，如圖10中的箭頭R2所示。這樣，上游側(cè)容腔53 容積減小，而下游側(cè)容腔M容積增大。此外，隨著閥裝置63離開(kāi)閥開(kāi)啟擋塊64，閥裝置63 在其閥簧的作用下關(guān)閉。下游側(cè)容腔M容積增大導(dǎo)致下游壓力管線60b和噴嘴裝置70中的還原劑被吸入下游側(cè)容腔M中。上游側(cè)容腔53容積減小導(dǎo)致上游側(cè)容腔53中的還原劑通過(guò)儲(chǔ)能器的上游端口 58排出。在這一過(guò)程中，從上游側(cè)容腔53排出的還原劑的一部分經(jīng)節(jié)流閥45回流到上游抽吸管線20a或過(guò)濾器30的第三端口 30e，并且返回罐10。此時(shí)，如圖11所示，在壓力控制閥90中，由于泵40的運(yùn)轉(zhuǎn)停止，導(dǎo)致第二端口 94 和還原劑容腔92中存在壓力POl由負(fù)壓升高到大致零壓力，第一端口 93中的壓力P02作用于閥件95，使得閥件95將座板97抵抗著彈性件99的推力向彈性件容腔98那一側(cè)移動(dòng)稍稍，從而稍稍打開(kāi)閥件95。這樣，一部分從上游側(cè)容腔53排出的還原劑經(jīng)過(guò)第一端口 93 而進(jìn)入還原劑容腔92，導(dǎo)致還原劑容腔92中的還原劑壓力POl增大。在還原劑容腔92中的還原劑壓力POl的作用下，座板97帶著隔膜96抵抗著彈性件99的推力而向彈性件容腔 98的方向移動(dòng)，如圖11中的箭頭S2所示。接下來(lái)，閥件95在壓力P02的作用下抵抗著閥彈簧95a的推力而完全打開(kāi)。這樣，還原劑容腔92的體積增大，從而將一部分還原劑存儲(chǔ)于此。同時(shí)，還原劑容腔92中的還原劑通過(guò)第二端口 94逐漸向下游抽吸管線20b中流動(dòng)，并且返回罐10。這樣，通過(guò)節(jié)流閥45和壓力控制閥90，儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔53中的還原劑逐漸返回到罐10。
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接下來(lái)，還原劑供應(yīng)裝置進(jìn)入慣性釋放階段。如圖12所示，在儲(chǔ)能器50中，隨著座板56帶著隔膜52進(jìn)一步向著上游殼體表面移動(dòng)，座板56推抵于座板止擋65上而不能進(jìn)一步向著上游殼體表面移動(dòng)，而閥裝置63的閥芯則在慣性作用下進(jìn)一步向著上游殼體表面移動(dòng)，從而再次部分地打開(kāi)閥裝置63。接下來(lái)，在從上游端口 58流出的還原劑的慣性作用下，下游側(cè)容腔M中的少量還原劑會(huì)通過(guò)閥裝置63進(jìn)入上游側(cè)容腔53中。在這一過(guò)程中，從上游側(cè)容腔53排出的還原劑的一部分經(jīng)節(jié)流閥45回流到上游抽吸管線20a或過(guò)濾器30的第三端口 30e，并且返回罐10。同時(shí)，從上游側(cè)容腔53排出的還原劑還有一部分繼續(xù)通過(guò)第一端口 93流到壓力控制閥90的還原劑容腔92中，如圖13所示。座板97帶著隔膜96繼續(xù)向彈性件容腔98 的方向移動(dòng)，如圖13中的箭頭S2所示。同時(shí)，上游側(cè)容腔53中的還原劑通過(guò)第二端口 94 繼續(xù)向下游抽吸管線20b中流動(dòng)。接下來(lái)，還原劑供應(yīng)裝置進(jìn)入存儲(chǔ)釋放階段。如圖14所示，在儲(chǔ)能器50中，座板 56保持被彈性件55推抵于座板止擋65上，而閥裝置63返回關(guān)閉位置。這樣，上游側(cè)容腔 53和下游側(cè)容腔M的體積保持不變，不再有還原劑流入、流出儲(chǔ)能器50。在這一階段，如圖15所示，在壓力控制閥90中，不再有還原劑從儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔53流向第一端口 93，因此，第一端口 93中的壓力P02降低，閥件95在閥彈簧95a的推力作用下關(guān)閉第一端口 93。此外，隨著還原劑容腔92中的還原劑通過(guò)第二端口 94流出， 還原劑容腔92中的壓力POl降低，座板97帶著隔膜96在彈性件99的推力而向還原劑容腔92的方向移動(dòng)，如圖15中的箭頭Sl所示，直至還原劑容腔92達(dá)到其最小容積。這樣，儲(chǔ)能器50在還原劑供應(yīng)裝置中構(gòu)成了一個(gè)在工作后強(qiáng)制還原劑回流的裝置，用于在系統(tǒng)工作結(jié)束后，使得下游壓力管線60b和噴嘴裝置70中的還原劑強(qiáng)制回流到儲(chǔ)能器50的下游側(cè)容腔M中，而儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔53中的還原劑通過(guò)作為回流元件的節(jié)流閥45和壓力控制閥90返回抽吸管線20和罐10。這樣，下游壓力管線60b和噴嘴裝置70中不存在殘余還原劑，也就不會(huì)在對(duì)計(jì)量噴射精度影響較大的下游壓力管線和噴嘴裝置中發(fā)生還原劑結(jié)晶或霜凍。此外，由于設(shè)置了壓力控制閥90，在還原劑回流過(guò)程中，可以避免還原劑供應(yīng)裝置中出現(xiàn)壓力突變。還原劑供應(yīng)裝置還可以帶有附加的壓力波動(dòng)平衡功能。下面參照?qǐng)D16描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的還原劑供應(yīng)裝置。這個(gè)實(shí)施方式基于與圖2所示實(shí)施方式相同的思想，即在壓力管線60中串聯(lián)了儲(chǔ)能器50。因此，圖16 所示實(shí)施方式中的與圖2中所示相同部件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且不再重復(fù)描述。在圖16中的實(shí)施方式中，主要不同于圖2中的實(shí)施方式之處在于，前述節(jié)流閥45 被替換為壓力調(diào)節(jié)閥44。該壓力調(diào)節(jié)閥44為單向閥，其連接在上游壓力管線60a(或儲(chǔ)能器50的上游端口)與上游抽吸管線20a之間，并且允許從儲(chǔ)能器50的上游端口排出的還原劑在一定壓力下通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥44朝向上游抽吸管線20a流動(dòng)，但不允許反向流動(dòng)。在系統(tǒng)工作結(jié)束后，還原劑供應(yīng)裝置進(jìn)入壓力釋放階段，從上游側(cè)容腔53排出的具有壓力的還原劑的一部分經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥44回流到上游抽吸管線20a或過(guò)濾器30的第三端口 30e，并且返回罐10。當(dāng)從上游側(cè)容腔53排出的還原劑的壓力不足以打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)閥44后，壓力調(diào)節(jié)閥44關(guān)閉，不再有還原劑從上游側(cè)容腔53通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥44流到上游抽吸管線20a。
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此外，在圖16所示的實(shí)施方式中，采用了普通泵40，即沒(méi)有流量調(diào)節(jié)功能。然而， 在圖16所示的實(shí)施方式中，仍可采用流量控制泵。此外，在圖16所示的實(shí)施方式中，前述壓力傳感器35被取消。然而，在圖16所示的實(shí)施方式中，仍可采用前述壓力傳感器。圖16中的實(shí)施方式的其它方面的構(gòu)造和操作與圖2中的實(shí)施方式相同。這里不再重復(fù)描述。根據(jù)圖16所示的實(shí)施方式中，這樣，儲(chǔ)能器50在還原劑供應(yīng)裝置中構(gòu)成了一個(gè)在工作后強(qiáng)制還原劑回流的裝置，用于在系統(tǒng)工作結(jié)束后，使得下游壓力管線60b和噴嘴裝置70中的還原劑強(qiáng)制回流到儲(chǔ)能器50的下游側(cè)容腔中，而儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔中的還原劑通過(guò)作為回流元件的壓力調(diào)節(jié)閥44和壓力控制閥90返回抽吸管線20和罐10。這樣， 下游壓力管線60b和噴嘴裝置70中不存在殘余還原劑，也就不會(huì)在對(duì)計(jì)量噴射精度影響較大的下游壓力管線和噴嘴裝置中發(fā)生還原劑結(jié)晶或霜凍。圖16所示的還原劑供應(yīng)裝置還可以帶有附加的壓力波動(dòng)平衡功能。下面參照?qǐng)D17描述根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的還原劑供應(yīng)裝置。這個(gè)實(shí)施方式基于與圖2所示實(shí)施方式相同的思想，即在壓力管線60中串聯(lián)了儲(chǔ)能器50。因此，圖17 所示實(shí)施方式中的與圖2中所示相同部件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且不再重復(fù)描述。在圖17中的實(shí)施方式中，主要不同于圖2中的實(shí)施方式之處在于，前述節(jié)流閥45 和壓力控制閥90被取消。作為替代，在圖17中的實(shí)施方式中，設(shè)有電磁閥42，其一端連接著上游壓力管線60a (或儲(chǔ)能器50的上游端口)，另一端連接著上游抽吸管線20a (或過(guò)濾器30的第三端口)。電磁閥42同樣由E⑶100控制。此外，在圖17所示的實(shí)施方式中，采用了普通泵40，即沒(méi)有流量調(diào)節(jié)功能。然而， 在圖17所示的實(shí)施方式中，仍可采用流量控制泵。圖17中的實(shí)施方式的其它方面的構(gòu)造與圖2中的實(shí)施方式相同。在圖17中的實(shí)施方式中，在系統(tǒng)工作時(shí)，電磁閥42被關(guān)閉，且泵40被啟動(dòng)而從罐 10抽吸還原劑。還原劑被泵40加壓后進(jìn)入儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔中，使得儲(chǔ)能器50中發(fā)生前面參照?qǐng)D6、8描述的動(dòng)作，還原劑輸送到噴嘴裝置70，并這樣被供應(yīng)到SCR模塊。當(dāng)系統(tǒng)工作結(jié)束后，泵40被關(guān)閉且同時(shí)電磁閥42被打開(kāi)，使得儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔中的還原劑能夠通過(guò)電磁閥42流到上游抽吸管線20a(或過(guò)濾器30)中，從而使得儲(chǔ)能器50中發(fā)生前面參照?qǐng)D10、12、14描述的動(dòng)作，導(dǎo)致下游壓力管線60b和噴嘴裝置70 中的還原劑被強(qiáng)制吸入儲(chǔ)能器50的下游側(cè)容腔中。在這一過(guò)程中，因上游側(cè)容腔容積減小而排出的還原劑通過(guò)電磁閥42而流入上游抽吸管線20a (或過(guò)濾器30)中，并且返回罐10。這樣，根據(jù)圖17中的實(shí)施方式，儲(chǔ)能器50構(gòu)成了一個(gè)在工作后強(qiáng)制還原劑回流的裝置，用于在系統(tǒng)工作結(jié)束后，使得下游壓力管線60b和噴嘴裝置70中的還原劑通過(guò)作為回流元件的電磁閥42回流到儲(chǔ)能器50中，而不存在殘余還原劑。前面參照?qǐng)D4等描述的儲(chǔ)能器50僅僅是本發(fā)明所能采用的儲(chǔ)能器的一種形式。任何其它能夠基于上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力變化實(shí)現(xiàn)上游側(cè)容腔53與下游側(cè)容腔M 的容積變化的儲(chǔ)能器都可采用。下面描述儲(chǔ)能器50的其它示例性結(jié)構(gòu)。圖18中描繪了儲(chǔ)能器50的一種可行實(shí)施例。如圖18所示，儲(chǔ)能器50包括殼體 51，其在本例中為剛性的，并且限定出接收來(lái)自泵的還原劑的內(nèi)部容腔；布置在殼體51內(nèi)
12的彈性或柔性的可變形隔膜52，其將殼體的內(nèi)部容腔隔離為上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔討，二者均為體積可變的；彈性件陽(yáng)，例如彈簧，其布置在下游側(cè)容腔M內(nèi)，并且其一端抵靠于殼體51，另一端將隔膜52向著上游側(cè)容腔53推壓；單向閥裝置63a，其設(shè)置在隔膜52 中，并在一定的開(kāi)啟壓力下打開(kāi)，以允許上游側(cè)容腔53中的還原劑向下游側(cè)容腔M中單向流動(dòng)；可選的單向閥裝置63b，其與單向閥裝置63a反向設(shè)置在隔膜52中，在一定的開(kāi)啟壓力下打開(kāi)，以允許下游側(cè)容腔M中的還原劑向上游側(cè)容腔53中單向流動(dòng)；上游端口 58，其用于連接上游壓力管線；以及下游端口 59，其用于連接下游壓力管線。單向閥裝置63a、6;3b組合起來(lái)與前面參照?qǐng)D4等描述的儲(chǔ)能器50中的閥裝置63 相當(dāng)。除了單向閥裝置63a、6;3b處以外，上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M之間是完全密封隔離的?？梢岳斫?，圖18中的儲(chǔ)能器50具有與圖4中的儲(chǔ)能器50基本相同的功能，并且可以用于前面描述的本發(fā)明的還原劑供應(yīng)裝置中。圖19中示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的儲(chǔ)能器50，其包括剛性的殼體51， 其限定出接收來(lái)自泵的還原劑的內(nèi)部容腔；布置在殼體51內(nèi)并且相互協(xié)作而將殼體的內(nèi)部容腔隔離為上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M，二者均為體積可變的隔板，所述隔板由兩個(gè)部件組成，即座板66和外隔板68，座板66具有剛性的中央平板部分和固定在其外周并且朝向下游側(cè)容腔M突伸的剛性或彈性錐形外周部分66a，外隔板68具有固定在殼體51內(nèi)壁上的剛性外圍部分和從其內(nèi)周邊緣突伸的彈性錐形內(nèi)周部分68a，該彈性錐形內(nèi)周部分 68a限定出中央開(kāi)口，并且可在圖19中實(shí)線所示的朝向下游側(cè)容腔M突伸的位置與虛線所示的朝向上游側(cè)容腔53突伸的位置之間彈性翻轉(zhuǎn)；彈性件55，例如彈簧，其布置在下游側(cè)容腔M內(nèi)，并且其一端抵靠于殼體51，另一端將座板66向著上游側(cè)容腔53推壓上游端口 58，其連接著上游壓力管線；以及下游端口 59，其連接著下游壓力管線。根據(jù)圖19中的儲(chǔ)能器50，在上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M中的壓差為零或很小的狀態(tài)下，座板66已被彈性件55推壓而向上游側(cè)容腔53中移動(dòng)，直至座板66的錐形外周部分66a推抵于外隔板68的處在圖19中的虛線所示朝向上游側(cè)容腔53突伸位置的彈性錐形內(nèi)周部分68a，從而上游側(cè)容腔53容積減小，而下游側(cè)容腔M容積增大，此時(shí)錐形外周部分66a中的閥孔被座板66的錐形外周部分66a關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，還原劑進(jìn)入上游側(cè)容腔53中時(shí)，隨著上游側(cè)容腔53中的還原劑壓力增大，座板66的錐形外周部分66a以及外隔板68的彈性錐形內(nèi)周部分68a都被上游側(cè)容腔53中的還原劑的推動(dòng)而抵抗著彈性件55朝向下游側(cè)容腔M移動(dòng)，從而上游側(cè)容腔53容積增大，而下游側(cè)容腔M容積減小。下游側(cè)容腔M中的還原劑通過(guò)下游端口 59排出。當(dāng)外隔板68的彈性錐形內(nèi)周部分68a到達(dá)突起中的實(shí)線所示為之后，隨著座板66進(jìn)一步朝向下游側(cè)容腔討移動(dòng)，錐形外周部分66a離開(kāi)彈性錐形內(nèi)周部分68a，從而錐形外周部分66a中的閥孔被打開(kāi)，上游側(cè)容腔53中的還原劑通過(guò)閥孔57流入下游側(cè)容腔M中。當(dāng)系統(tǒng)工作結(jié)束后，不再有還原劑被供應(yīng)到儲(chǔ)能器50的上游側(cè)容腔53。上游側(cè)容腔53中的還原劑的壓力逐漸衰減。在這種情況下，上游側(cè)容腔53和下游側(cè)容腔M之間的壓差逐漸減小，座板66又被彈性件55推壓而向上游側(cè)容腔53中移動(dòng)，并且彈性錐形內(nèi)周部分68a又被錐形外周部分66a推動(dòng)而朝向上游側(cè)容腔53中彈性翻轉(zhuǎn)，最終到達(dá)圖19中
13的虛線所示位置，從而上游側(cè)容腔53容積再次減小，而下游側(cè)容腔M容積再次增大。在座板66的移動(dòng)過(guò)程中錐形外周部分66a中的閥孔保持封閉，下游側(cè)容腔M容積增大導(dǎo)致與其相連的下游壓力管線和噴嘴裝置中的還原劑被吸入下游側(cè)容腔M中?；谏鲜龅拿枋?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以構(gòu)想出儲(chǔ)能器50的其它具體結(jié)構(gòu)。例如， 剛性活塞形式的隔板也是可行的。任何其它能夠基于上游側(cè)容腔中的還原劑壓力變化而發(fā)生整體或局部的剛性或彈性位移或變形以實(shí)現(xiàn)上游側(cè)容腔與下游側(cè)容腔的容積變化的隔板都可采用。本發(fā)明還涉及一種車(chē)輛SCR系統(tǒng)，其包括SCR模塊和如前面所述的還原劑供應(yīng)裝置，所述還原劑供應(yīng)裝置將還原劑噴射到將要進(jìn)入SCR模塊的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流中。本發(fā)明的車(chē)輛SCR系統(tǒng)優(yōu)選用于柴油機(jī)，但也適用于其它燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，上面描述的還原劑供應(yīng)裝置僅僅通過(guò)在壓力管線60中串聯(lián)儲(chǔ)能器 50就簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了工作后還原劑回流，這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的成本低，并且容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。 此外，由于還原劑供應(yīng)裝置的主要部件可以組合在子模塊或組件中，從而整體上安裝在還原劑罐和噴嘴裝置之間，從而容易組裝，或容易對(duì)現(xiàn)有的還原劑供應(yīng)裝置進(jìn)行改造。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于前面公開(kāi)的內(nèi)容，相反，本發(fā)明涵蓋所有落在權(quán)利要求中限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的修改、變化和等同替換。
1權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)輛SCR系統(tǒng)的還原劑供應(yīng)裝置，包括 存儲(chǔ)著還原劑的罐；通過(guò)抽吸管線與罐連接的泵；通過(guò)壓力管線與泵連接的帶有計(jì)量閥的噴嘴裝置；以及在所述壓力管線中連接在泵與噴嘴裝置之間的儲(chǔ)能器，其中，所述儲(chǔ)能器包括殼體、將殼體的內(nèi)部容腔隔離為上游側(cè)容腔和下游側(cè)容腔的可整體或局部地移動(dòng)的隔板、將隔板向著上游側(cè)容腔推壓的彈性件、設(shè)在所述隔板中的閥裝置，所述閥裝置在其特定位置允許上游側(cè)容腔中的還原劑向下游側(cè)容腔中流動(dòng)；當(dāng)所述泵開(kāi)啟后，還原劑被泵供應(yīng)到上游側(cè)容腔中，上游側(cè)容腔中的還原劑克服彈性彈力將隔板朝向下游側(cè)容腔中整體或局部地移動(dòng)，此過(guò)程中所述閥裝置被打開(kāi)，還原劑經(jīng)過(guò)上游側(cè)容腔進(jìn)入下游側(cè)容腔，以使得還原劑通過(guò)壓力管線被供應(yīng)至噴嘴裝置；當(dāng)所述泵關(guān)閉后，所述隔板被彈性件驅(qū)動(dòng)，向著上游側(cè)容腔整體或局部地移動(dòng)，從而將所述壓力管線和噴嘴裝置中的還原劑吸入所述下游側(cè)容腔中。
2.如權(quán)利要求1所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述還原劑為尿素溶液，例如AdBlue。
3.如權(quán)利要求1或2所述的還原劑供應(yīng)裝置，還包括連接在所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔與所述抽吸管線之間的回流元件；當(dāng)所述泵關(guān)閉后，所述上游側(cè)容腔中的還原劑至少部分地通過(guò)所述回流元件返回所述抽吸管線或罐中。
4.如權(quán)利要求3所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述回流元件包括壓力控制閥，其包括連接著所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔的第一端口；閥件，其在常態(tài)下將第一端口關(guān)閉，但在受到來(lái)自第一端口中的還原劑的預(yù)定壓力時(shí)將第一端口打開(kāi)；連接著所述抽吸管線的第二端口；可變體積的還原劑容腔，其總是與所述第二端口連通，并且在所述閥件打開(kāi)時(shí)與所述第一端口連通；以及限定所述還原劑容腔的可移動(dòng)隔膜，其被彈性件朝向減小還原劑容腔體積的方向推壓。
5.如權(quán)利要求4所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，當(dāng)所述泵開(kāi)啟后，所述還原劑容腔中的壓力變?yōu)樨?fù)壓，使得所述可移動(dòng)隔膜朝向減小還原劑容腔體積的方向移動(dòng)，從而推壓所述閥件，以保持所述閥件抵抗著所述第一端口中的壓力關(guān)閉所述第一端口。
6.如權(quán)利要求4或5所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，當(dāng)所述泵關(guān)閉后，所述還原劑容腔中的負(fù)壓消除，使得所述可移動(dòng)隔膜對(duì)所述閥件的推壓力減小，從而所述閥件在所述第一端口中的壓力作用下打開(kāi)所述第一端口，以使來(lái)自所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔的還原劑通過(guò)第一端口流入所述還原劑容腔中，然后通過(guò)第二端口流入所述抽吸管線。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的還原劑供應(yīng)裝置，所述回流元件還包括與所述壓力控制閥并聯(lián)的節(jié)流閥。
8.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的還原劑供應(yīng)裝置，所述回流元件還包括與所述壓力控制閥并聯(lián)的壓力調(diào)節(jié)閥，所述壓力調(diào)節(jié)閥為單向閥，允許還原劑從所述儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔通過(guò)所述壓力調(diào)節(jié)閥流向所述抽吸管線，但不允許反向流動(dòng)。
9.如權(quán)利要求3所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述回流元件包括電磁閥，其連接在儲(chǔ)能器的上游側(cè)容腔與所述抽吸管線之間。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述隔板為單件的彈性板。
11.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述隔板包括中央剛性的座板和密封連接在座板的外周與殼體的內(nèi)表面之間的柔性隔膜。
12.如權(quán)利要求11所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述閥裝置包括閥芯和位于所述座板中的閥孔，所述閥芯包括閥板、桿部和止擋，其中所述桿部以可滑動(dòng)的方式大致垂直穿通座板，閥板在上游側(cè)容腔一側(cè)固定在桿部一端并且可以打開(kāi)和封閉所述閥孔，止擋在下游側(cè)容腔一側(cè)固定在桿部的另一端，通過(guò)桿部相對(duì)于座板滑動(dòng)，閥板打開(kāi)和關(guān)閉所述閥孔。
13.如權(quán)利要求12所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述閥裝置還包括閥簧，其將所述閥芯朝向所述下游側(cè)容腔推壓。
14.如權(quán)利要求13所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述儲(chǔ)能器還包括閥開(kāi)啟擋塊，其在面對(duì)著止擋的位置設(shè)置在下游側(cè)容腔中，在隔板朝向下游側(cè)容腔中移動(dòng)的過(guò)程中，所述止擋接觸到所述閥開(kāi)啟擋塊，從而阻止所述閥裝置隨隔板的移動(dòng)，以打開(kāi)所述閥孔。
15.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的還原劑供應(yīng)裝置，其中，所述隔板是由座板和外隔板構(gòu)成的組件，所述外隔板包括固定在殼體內(nèi)壁上的剛性外圍部分和從其內(nèi)周邊緣突伸的彈性錐形內(nèi)周部分，所述彈性錐形內(nèi)周部分限定出中央開(kāi)口，并且可在朝向下游側(cè)容腔突伸的位置與朝向上游側(cè)容腔突伸的位置之間彈性翻轉(zhuǎn)，所述座板的外邊緣與所述外隔板的彈性錐形內(nèi)周部分協(xié)作而限定出所述閥裝置。
16.一種車(chē)輛SCR系統(tǒng)，包括SCR模塊和如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的還原劑供應(yīng)裝置，所述還原劑供應(yīng)裝置將還原劑噴射到將要進(jìn)入SCR模塊的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流中。
17.如權(quán)利要求16所述的車(chē)輛SCR系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)。
全文摘要
公開(kāi)了一種車(chē)輛SCR系統(tǒng)及其還原劑供應(yīng)裝置，所述還原劑供應(yīng)裝置包括還原劑罐；與罐連接的泵；通過(guò)壓力管線與泵連接的噴嘴裝置；以及在壓力管線中連接在泵與噴嘴裝置之間的儲(chǔ)能器；其中，儲(chǔ)能器包括將殼體的內(nèi)部容腔隔離為上游側(cè)容腔和下游側(cè)容腔的可整體或局部地移動(dòng)的隔板、將隔板向著上游側(cè)容腔推壓的彈性件、設(shè)在隔板中的閥，該閥允許上游側(cè)容腔中的還原劑向下游側(cè)容腔中流動(dòng)；當(dāng)泵開(kāi)啟后，還原劑被供應(yīng)到上游側(cè)容腔中，并且迫使隔板抵抗著彈性件的推力朝向下游側(cè)容腔中移動(dòng)，并且打開(kāi)所述閥，以使得還原劑被供應(yīng)至噴嘴裝置；當(dāng)泵關(guān)閉后，隔板被彈性件向著上游側(cè)容腔推壓，從而將壓力管線和噴嘴裝置中的還原劑吸入下游側(cè)容腔中。
文檔編號(hào)B01D53/56GK102400742SQ20101027650
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者沈志彬 申請(qǐng)人:博世汽車(chē)柴油系統(tǒng)股份有限公司