技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及在內(nèi)燃機(jī)的尿素水噴射系統(tǒng)中，能夠防止在尿素水噴射裝置內(nèi)尿素水結(jié)晶化而附著的尿素水噴射系統(tǒng)以及尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法。

背景技術(shù)：

一般，在搭載有柴油引擎等內(nèi)燃機(jī)的車輛中，為了除去在從內(nèi)燃機(jī)排放的排氣氣體中包含的nox(氮氧化物)，設(shè)有組合了尿素水噴射系統(tǒng)和選擇還原型催化劑(scr催化劑)裝置的排氣氣體凈化系統(tǒng)。在該排氣氣體凈化系統(tǒng)中，從設(shè)置在選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道中的尿素水噴射裝置(計(jì)量閥：dv)對(duì)通過排氣通道內(nèi)部的排氣氣體中噴射尿素水，從尿素水發(fā)生氨(nh3)，使用該氨通過選擇還原型催化劑裝置將排氣氣體中包含的nox還原而進(jìn)行凈化處理。

在該選擇還原型催化劑裝置中使用的尿素水噴射裝置中，若將引擎啟動(dòng)鍵斷開而停止引擎，則會(huì)實(shí)施將尿素水管道內(nèi)的尿素水返回到罐中的排空。在該排空時(shí)，由于將尿素水噴射裝置全開，因此排氣管內(nèi)的高溫氣體會(huì)通過尿素水噴射裝置內(nèi)，從而尿素水噴射裝置內(nèi)臨時(shí)成為高溫。但是，然后，由于引擎停止，因此尿素水噴射裝置內(nèi)的溫度逐漸降低，在該溫度降低的過程中，尿素水噴射裝置內(nèi)僅存的尿素水結(jié)晶化。因該尿素水的結(jié)晶化，尿素水噴射裝置的針會(huì)附著而不能動(dòng)，因此在引擎再啟動(dòng)時(shí)，無法噴射尿素水。

與該尿素水供應(yīng)線路的堵塞相關(guān)，例如在日本申請(qǐng)的特開2014-145276號(hào)公報(bào)中記載的，為了切實(shí)地檢測(cè)從尿素水的供給泵到噴射尿素水的計(jì)量閥(尿素水噴射裝置)的管道部分是否堵塞，提出了一種尿素scr用尿素水管道堵塞檢測(cè)裝置的方案，包括堵塞判定部件，在引擎的鍵開關(guān)被接通時(shí)，在實(shí)施了驅(qū)動(dòng)供給泵而使管道部分升壓的啟動(dòng)控制之后，在設(shè)置在scr裝置上游側(cè)的排氣管中的排氣溫度傳感器的檢測(cè)值為設(shè)定溫度以下、且用于檢測(cè)尿素水罐內(nèi)的尿素水溫度的尿素水傳感器的檢測(cè)值為凍結(jié)溫度以上時(shí)，實(shí)施將管道部分內(nèi)的尿素水返回到尿素水罐的排空控制，并根據(jù)用于檢測(cè)排空控制時(shí)的壓送線路的壓力的壓力傳感器的檢測(cè)值來檢測(cè)管道部分的阻塞。

在該裝置中，公開了在由尿素水傳感器檢測(cè)的尿素水溫度為凍結(jié)溫度(也根據(jù)尿素水濃度而不同，通常在濃度32.5％時(shí)為-11℃)以下時(shí)，為了在尿素水罐和計(jì)量閥中流過引擎冷卻水來解凍而驅(qū)動(dòng)解凍部件，但在引擎冷卻水的溫度下，存在止步于尿素水的解凍而不會(huì)使在計(jì)量閥內(nèi)部結(jié)晶化的尿素溶解的問題。

此外，例如日本申請(qǐng)的特開2013-221425號(hào)公報(bào)所記載的，為了促進(jìn)尿素水解凍的同時(shí)避免在規(guī)定外的時(shí)期添加尿素水，提出了一種排氣凈化裝置的噴射器控制裝置的方案，在被供應(yīng)給以上限電流值以上的電流供應(yīng)噴射尿素水的噴射器(尿素水噴射裝置)的尿素水的溫度低于預(yù)先設(shè)定的下限溫度時(shí)，在將小于上限電流值的電流供應(yīng)給噴射器的電磁驅(qū)動(dòng)部從而不進(jìn)行尿素水噴射的狀態(tài)下使電磁驅(qū)動(dòng)部發(fā)熱，將噴射器整體加熱來促進(jìn)尿素水解凍。

即使在該裝置中，也是以促進(jìn)尿素水解凍為目的，存在在噴射器不開閥的狀態(tài)的小于上限電流值的電流下，止步于尿素水的解凍而不會(huì)使在噴射器內(nèi)部結(jié)晶化的尿素溶解的問題。

進(jìn)而，例如日本申請(qǐng)的特開2011-247135號(hào)公報(bào)所記載的，提出了一種scr系統(tǒng)的方案，包括防止附著系統(tǒng)，在排氣溫度不滿scr催化劑活性化的溫度時(shí)，在排氣溫度為尿素水結(jié)晶化的溫度以上時(shí)，為了防止計(jì)量閥內(nèi)附著尿素水而實(shí)施排空，即將計(jì)量閥開放，并且控制供給模塊而將計(jì)量閥內(nèi)的尿素水返回到尿素罐，而將排氣管內(nèi)的排氣氣體吸入到計(jì)量閥內(nèi)，從而在尿素水結(jié)晶化之前將其除去而防止尿素水結(jié)晶化后附著。

但是，在該scr系統(tǒng)中，若排氣氣體的溫度不在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)則不能進(jìn)行排空，在長(zhǎng)時(shí)間的引擎停止后再啟動(dòng)時(shí)，由于排氣氣體溫度低，因此存在無法應(yīng)對(duì)在引擎停止中發(fā)生的尿素水結(jié)晶化的問題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本申請(qǐng)?zhí)亻_2014-145276號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本申請(qǐng)?zhí)亻_2013-221425號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本申請(qǐng)?zhí)亻_2011-247135號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)能夠?qū)⒔Y(jié)晶化的尿素溶解，以防止尿素水噴射裝置的附著，從而能夠防止尿素水噴射裝置的故障的尿素水噴射系統(tǒng)以及尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法。用于解決課題的手段

用于達(dá)到上述目的的本發(fā)明的尿素水噴射系統(tǒng)包括尿素水噴射裝置，對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水，以降低內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體中的nox，并且上述尿素水噴射系統(tǒng)使引擎冷卻水在該尿素水噴射裝置中循環(huán)以防止尿素水凍結(jié)，控制該尿素水噴射系統(tǒng)的控制裝置被構(gòu)成為：包括結(jié)晶溶解控制部件，在停止了對(duì)上述尿素水噴射裝置供應(yīng)尿素水的尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)上述尿素水噴射裝置進(jìn)行以預(yù)先設(shè)定的通電量通電的結(jié)晶溶解控制；并且在引擎啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，在預(yù)先計(jì)算的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，由上述結(jié)晶溶解控制部件進(jìn)行結(jié)晶溶解控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后且尿素水供應(yīng)開始前，在尿素水噴射裝置中，除了在內(nèi)部流動(dòng)的引擎冷卻水所帶來的加熱之外，還能夠施加對(duì)用于使尿素水噴射裝置的針(柱塞(プランジャ))移動(dòng)的線圈的通電所帶來的發(fā)熱，因此通過相乘效應(yīng)，不僅能夠進(jìn)行尿素水的解凍，而且能夠溶解在內(nèi)部結(jié)晶化了的尿素。因此，能夠防止結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著。

在上述尿素水噴射系統(tǒng)中，上述控制裝置被構(gòu)成為：包括附著狀態(tài)判定部件，其在停止了上述尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)上述尿素水噴射裝置進(jìn)行通電，從而判定上述尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)，并在引擎啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，在預(yù)先計(jì)算的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，由上述結(jié)晶溶解控制部件進(jìn)行結(jié)晶溶解控制，然后，在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的停止時(shí)間后，由附著狀態(tài)判定部件判定上述尿素水噴射裝置是否是附著狀態(tài)，在判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用上述尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求來對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水，若采用上述結(jié)構(gòu)則起到如下的效果。

換言之，由于構(gòu)成為在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后且尿素水供應(yīng)開始前，在由附著狀態(tài)判定部件判定為尿素水噴射裝置不是附著狀態(tài)之后，進(jìn)行尿素水的噴射控制，因此能夠在尿素水供應(yīng)開始前判定尿素水噴射裝置是否故障，能夠防止在nox的凈化不充分的狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)被運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，是否是該附著狀態(tài)的判定，通過根據(jù)尿素水噴射裝置(dv)的驅(qū)動(dòng)電流的變化率判斷來進(jìn)行。

此外，在上述尿素水噴射系統(tǒng)中，上述控制裝置包括通電時(shí)間計(jì)算部件，其基于引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度的一個(gè)或幾個(gè)的組合，計(jì)算上述結(jié)晶溶解用通電時(shí)間，若采用上述結(jié)構(gòu)，則能夠通過尿素水的結(jié)晶溶解所需的最小限度的時(shí)間和熱量來高效率地將結(jié)晶化了的尿素水溶解，并且能夠以必要最小限度的電能防止結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著。

另外，結(jié)晶溶解用通電時(shí)間預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，以引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度作為基礎(chǔ)來設(shè)定，并通過數(shù)據(jù)圖等而存儲(chǔ)在控制裝置中，在控制時(shí)，參照該數(shù)據(jù)圖來計(jì)算結(jié)晶溶解用通電時(shí)間。

此外，在上述尿素水噴射系統(tǒng)中，上述控制裝置被構(gòu)成為：在通過在引擎啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前進(jìn)行的由上述附著狀態(tài)判定部件進(jìn)行的判定而判定為是附著狀態(tài)的情況下，在尿素水噴射開始前，而且在新計(jì)算的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，由上述結(jié)晶溶解用控制部件進(jìn)行結(jié)晶溶解用控制，然后，通過上述附著狀態(tài)判定部件進(jìn)行判定，在通過該判定而判定為不是附著狀態(tài)之前，重復(fù)由上述結(jié)晶溶解用控制部件進(jìn)行的結(jié)晶溶解用控制、和其后的由上述附著狀態(tài)判定部件進(jìn)行的判定，并且在該重復(fù)的次數(shù)超過了預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)時(shí)，判定為上述尿素水噴射裝置故障，在該重復(fù)的次數(shù)為上述判定次數(shù)以下的期間內(nèi)判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用上述尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求向選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水，若采用上述結(jié)構(gòu)則能夠起到如下的效果。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后且尿素水供應(yīng)開始前，在判定為尿素水噴射裝置不是附著狀態(tài)之前，將包含結(jié)晶溶解用控制的一系列控制重復(fù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)為止，因此能夠更可靠地溶解在內(nèi)部結(jié)晶化了的尿素，并且能夠防止結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著。

此外，由于在該結(jié)晶溶解用控制的實(shí)施次數(shù)超過判定次數(shù)時(shí)，判定為尿素水噴射裝置故障，因此能夠檢測(cè)并非結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著的故障，并且能夠進(jìn)一步提高故障檢測(cè)的精度。

此外，在上述尿素水噴射系統(tǒng)中，上述結(jié)晶溶解用控制部件基于上述重復(fù)的次數(shù)來校正上述結(jié)晶溶解用時(shí)間，若采用上述結(jié)構(gòu)則能夠根據(jù)結(jié)晶溶解用控制的重復(fù)引起的尿素水噴射裝置的內(nèi)部溫度的變化，進(jìn)行新的結(jié)晶溶解用控制，因此能夠避免尿素水噴射裝置的高溫化，并且高效率地將結(jié)晶化了的尿素溶解。

而且，用于達(dá)到上述目的的本發(fā)明的尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法是尿素水噴射系統(tǒng)的尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法，該尿素水噴射系統(tǒng)包括尿素水噴射裝置，對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水，以降低內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體中的nox，并且所述尿素水噴射系統(tǒng)使引擎冷卻水在該尿素水噴射裝置中循環(huán)以防止尿素水凍結(jié)，其特征在于，在引擎啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，在基于引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度的一個(gè)或幾個(gè)的組合而計(jì)算出的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，在停止了對(duì)上述尿素水噴射裝置供應(yīng)尿素水的尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)上述尿素水噴射裝置進(jìn)行以預(yù)先設(shè)定的通電量溶解結(jié)晶的控制，然后，在經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的停止時(shí)間后，在停止了上述尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)上述尿素水噴射裝置進(jìn)行通電，從而判定上述尿素水噴射裝置是否是附著狀態(tài)，在判定為是附著狀態(tài)的情況下，進(jìn)一步基于引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度的一個(gè)或幾個(gè)的組合，計(jì)算新的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間，在該新的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，在停止了上述尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)上述尿素水噴射裝置進(jìn)行以上述通電量或預(yù)先設(shè)定的新的通電量溶解結(jié)晶的控制，然后，在經(jīng)過上述停止時(shí)間或預(yù)先設(shè)定的新的停止時(shí)間之后，在停止了上述尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)上述尿素水噴射裝置進(jìn)行通電，從而判定上述尿素水噴射裝置是否是附著狀態(tài)，在通過該判定而判定為不是附著狀態(tài)之前，重復(fù)結(jié)晶溶解用通電時(shí)間的計(jì)算、溶解結(jié)晶的控制和是否是附著狀態(tài)的判定，在該重復(fù)的次數(shù)超過了預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)時(shí)，判定為上述尿素水噴射裝置故障，在該重復(fù)的次數(shù)為上述判定次數(shù)以下的期間內(nèi)判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用上述尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。根據(jù)該方法，能夠起到與上述尿素水噴射系統(tǒng)同樣的效果。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的尿素水噴射系統(tǒng)以及尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法，能夠在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后開始供應(yīng)尿素水之前，將結(jié)晶化了的尿素溶解，以防止尿素水噴射裝置的附著，從而能夠防止尿素水噴射裝置故障。

從而，由于能夠消除因尿素水結(jié)晶化使尿素水噴射裝置的針無法移動(dòng)而無法噴射尿素水的不良的情況，因此能夠?qū)⒂稍摻Y(jié)晶化引起的不良而導(dǎo)致一眼看上去被視為故障的情況從故障中排除，所以能夠防止實(shí)際上并未故障、只要結(jié)晶溶解就能恢復(fù)正常的尿素水噴射裝置被回收。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的尿素水噴射系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法的控制流程的一例的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式的尿素水噴射系統(tǒng)以及尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法。

本發(fā)明的實(shí)施方式的尿素水噴射系統(tǒng)為了降低內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體中的nox，而構(gòu)成為包括尿素水噴射裝置，對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。此外，構(gòu)成為使引擎冷卻水在該尿素水噴射裝置中循環(huán)以防止尿素水凍結(jié)。

而且，如圖1所示，控制該尿素水噴射系統(tǒng)的控制裝置10構(gòu)成為包括通電時(shí)間計(jì)算部件11、結(jié)晶溶解控制部件12和附著狀態(tài)判定部件13。

該通電時(shí)間計(jì)算部件11是如下的部件，其基于引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度的其中一個(gè)或多個(gè)的組合，來計(jì)算為了將在尿素水噴射裝置內(nèi)部結(jié)晶化了的尿素溶解而進(jìn)行尿素水噴射裝置內(nèi)部線圈的通電的時(shí)間，即結(jié)晶溶解用通電時(shí)間。

通過該通電時(shí)間計(jì)算部件11，能夠通過尿素水結(jié)晶的溶解所需的最小限度的時(shí)間和熱量高效率地溶解結(jié)晶化了的尿素水，并且能夠通過必要最小限度的電能防止結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著。

另外，該結(jié)晶溶解用通電時(shí)間預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，以引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度作為基礎(chǔ)來設(shè)定，并通過數(shù)據(jù)圖等而存儲(chǔ)在控制裝置中，在控制時(shí)，參照該數(shù)據(jù)圖來計(jì)算結(jié)晶溶解用通電時(shí)間。該結(jié)晶溶解用通電時(shí)間通常為300s左右以下范圍內(nèi)的數(shù)值。另外，在特別的情況下，在這些溫度高、達(dá)到結(jié)晶化了的尿素不必通電而自然溶解的條件的情況下，將尿素結(jié)晶溶解用通電時(shí)間設(shè)為零。

此外，結(jié)晶溶解控制部件12是在停止了將尿素水供應(yīng)給上述尿素水噴射裝置的尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，進(jìn)行以預(yù)先設(shè)定的通電量對(duì)尿素水噴射裝置進(jìn)行通電的結(jié)晶溶解控制的部件。通過該結(jié)晶溶解控制部件12，除了在尿素水噴射裝置內(nèi)部流動(dòng)的70℃左右的引擎冷卻水進(jìn)行的加熱之外，還能夠施加用于使尿素水噴射裝置的針(柱塞)移動(dòng)的對(duì)線圈的通電所導(dǎo)致的發(fā)熱，通過該乘數(shù)效應(yīng)，不僅能夠?qū)⒛蛩厮鈨?，而且能夠?qū)⒃趦?nèi)部結(jié)晶化的尿素溶解。

此外，對(duì)該線圈的通電量(每單位時(shí)間的通電量)可以采用全開的最大通電量，但為了防止線圈過熱，優(yōu)選預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出最佳通電量并設(shè)定為該通電量。另外，該通電量也與結(jié)晶溶解用通電時(shí)間有關(guān)，因此可以通過與結(jié)晶溶解用通電時(shí)間的關(guān)系來改變通電量。該通電量通常設(shè)為全開時(shí)的100％～5％左右的通電量。

此外，附著狀態(tài)判定部件13是在停止了尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)尿素水噴射裝置通電，從而判定尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)的部件。通過該附著狀態(tài)判定部件13還能夠選擇重復(fù)結(jié)晶溶解控制，或判定為并非結(jié)晶化了的尿素所引起的附著。另外，該附著判定作為一例可以根據(jù)尿素水噴射裝置(dv)的驅(qū)動(dòng)電流的變化率來判斷。

而且，控制該尿素水噴射系統(tǒng)的控制裝置10被構(gòu)成為，在引擎啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，在由通電時(shí)間計(jì)算部件11預(yù)先計(jì)算的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，由結(jié)晶溶解控制部件12進(jìn)行結(jié)晶溶解控制。由此，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后到尿素水供應(yīng)開始前，在尿素水噴射裝置中，除了在內(nèi)部流過的引擎冷卻水進(jìn)行的加熱之外，還施加由用于使尿素水噴射裝置的針(柱塞)移動(dòng)的向線圈的通電引起的發(fā)熱，通過乘法效應(yīng)，不僅將尿素水解凍，還將在內(nèi)部結(jié)晶化的尿素溶解。

另外，在該內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于排氣氣體溫度低、用于降低nox的選擇還原型催化劑沒有活性化，因此尿素水的供應(yīng)尚未開始，尿素水供應(yīng)泵為停止?fàn)顟B(tài)。

進(jìn)而，構(gòu)成為在該結(jié)晶溶解控制后，在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的停止時(shí)間后，由附著狀態(tài)判定部件13判定尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)，在判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用尿素水噴射裝置按照尿素水供應(yīng)要求向選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。

該停止時(shí)間可以設(shè)為零，但由于能夠利用對(duì)線圈的通電的余熱效應(yīng)，因此優(yōu)選避免設(shè)為尿素水噴射裝置被冷卻而通電引起的加熱效應(yīng)消失這樣的長(zhǎng)時(shí)間，通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先設(shè)定。通常，設(shè)為10s以下左右的范圍內(nèi)的數(shù)值。

此外，構(gòu)成為在判定為附著狀態(tài)的情況下，在開始噴射尿素水前，還在新計(jì)算的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，由結(jié)晶溶解用控制部件12進(jìn)行結(jié)晶溶解用控制，然后，通過附著狀態(tài)判定部件13進(jìn)行判定，在通過該判定而判定為不是附著狀態(tài)為止，重復(fù)通過結(jié)晶溶解用控制部件12進(jìn)行的結(jié)晶溶解用控制以及之后的通過附著狀態(tài)判定部件13進(jìn)行的判定。

然后，構(gòu)成為在該重復(fù)的次數(shù)超過預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)時(shí)，判定尿素水噴射裝置故障，在該重復(fù)的次數(shù)為判定次數(shù)以下的期間內(nèi)判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。該判定次數(shù)例如被設(shè)定為3次～6次左右。

另外，結(jié)晶溶解用控制部件12優(yōu)選基于重復(fù)的次數(shù)來校正結(jié)晶溶解用時(shí)間，由此，能夠根據(jù)結(jié)晶溶解用控制的重復(fù)引起的尿素水噴射裝置內(nèi)部的溫度變化來進(jìn)行新的結(jié)晶溶解用控制，因此能夠避免尿素水噴射裝置的高溫化，同時(shí)高效率地溶解結(jié)晶化了的尿素。另外，該校正方法預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等設(shè)定。

說明本發(fā)明的下一實(shí)施方式的尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法。該方法是尿素水噴射系統(tǒng)的尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法，該尿素水噴射系統(tǒng)包括尿素水噴射裝置，對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水，以降低內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體中的nox，通過在該尿素水噴射裝置中循環(huán)引擎冷卻水，從而防止尿素水凍結(jié)。

而且，在該方法中，在引擎啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，在基于引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度的一個(gè)或多個(gè)的組合而計(jì)算出的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，在停止對(duì)尿素水噴射裝置供應(yīng)尿素水的尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，尿素水噴射裝置進(jìn)行以預(yù)先設(shè)定的通電量溶解尿素的結(jié)晶的控制。

然后，在經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的停止時(shí)間之后，在停止了尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)尿素水噴射裝置通電，進(jìn)行判定尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)的第1一系列控制。關(guān)于該通電量，在將尿素水噴射裝置全開的情況下，成為最大，發(fā)熱量也增加，但優(yōu)選預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，求出將結(jié)晶溶解所需的足夠的通電量，并設(shè)為該通電量。

然后，通過該判定，在判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。另一方面，在判定為是附著狀態(tài)的情況下，進(jìn)一步基于引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度的一個(gè)或幾個(gè)的組合來計(jì)算新的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間，在該新的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間，在停止了尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，進(jìn)行第2一系列控制，對(duì)尿素水噴射裝置進(jìn)行以前次的通電量或預(yù)先設(shè)定的新的通電量溶解結(jié)晶的控制。該通電量可設(shè)為與前次的通電量相同，但由于與前次通電相比，尿素水噴射裝置的溫度已經(jīng)上升，因此為了不使得過熱，優(yōu)選設(shè)為比前次通電量少的新的通電量。

然后，在經(jīng)過與前次相同的停止時(shí)間或預(yù)先設(shè)定的新的停止時(shí)間后，在驅(qū)動(dòng)尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，對(duì)尿素水噴射裝置通電，判定尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)。通過考慮尿素水噴射裝置的溫度上升的歷史來決定該停止時(shí)間，從而能夠更高效地溶解結(jié)晶化了的尿素。

然后，在通過該判定而判定為不是附著狀態(tài)為止，重復(fù)結(jié)晶溶解用通電時(shí)間的計(jì)算、溶解結(jié)晶的控制和是否為附著狀態(tài)的判定，并在該重復(fù)次數(shù)超過預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)時(shí)，判定尿素水噴射裝置為故障。

此外，在該重復(fù)的次數(shù)為上述判定次數(shù)以下的期間內(nèi)判定為不是附著狀態(tài)的情況下，使用尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求，對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。

本實(shí)施方式的尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法可以按照如圖2所示的控制流程而如下實(shí)施。若引擎被啟動(dòng)，則在尿素水供應(yīng)泵被驅(qū)動(dòng)之前，該圖2的控制流程被從上位的控制流程調(diào)用并開始。

若該圖2的控制流程開始，則在步驟s11中，輸入引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度，并基于這些的一個(gè)或幾個(gè)的組合來計(jì)算結(jié)晶溶解用通電時(shí)間。此外，將重復(fù)次數(shù)設(shè)為1次。

在接著的步驟s12中，確認(rèn)將尿素水供應(yīng)給尿素水噴射裝置的尿素水供應(yīng)泵的停止，若未停止則停止。然后，以預(yù)先設(shè)定的通電量，在步驟s11所計(jì)算的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間進(jìn)行通電，并進(jìn)行將尿素的結(jié)晶溶解的控制。

然后，在步驟s13中，停止通電，并等待直到經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的停止時(shí)間為止。在該等待后，在步驟s14中，在停止尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下對(duì)尿素水噴射裝置通電，并判定尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)。

通過該步驟s14的判定，在判定為不是附著狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟s30，視為結(jié)晶化了的尿素的溶解結(jié)束，并發(fā)送該信號(hào)，然后進(jìn)入返回，返回到上位的控制流程，為了降低nox，使用尿素水噴射裝置，按照尿素水供應(yīng)要求對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。

另一方面，在該步驟s14中，在判定為是附著狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟s21。在該步驟s21中，輸入引擎冷卻水溫度、外部空氣溫度、排氣氣體溫度，并基于這些的一個(gè)或幾個(gè)的組合計(jì)算新的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間。此外，將重復(fù)次數(shù)比前次的次數(shù)增加1次。

在接著的步驟s22中，以預(yù)先設(shè)定的新的通電量，在步驟s21中計(jì)算出的結(jié)晶溶解用通電時(shí)間期間進(jìn)行通電，并進(jìn)行將尿素的結(jié)晶溶解的控制。

然后，在步驟s23中，停止通電，并等待直到經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的新的停止時(shí)間為止。在該等待后，在步驟s24中，在停止尿素水供應(yīng)泵的狀態(tài)下，在下一步驟s24中，對(duì)尿素水噴射裝置進(jìn)行通電，并判定尿素水噴射裝置是否為附著狀態(tài)。

在該步驟s24的判定中，在判定為不是附著狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟s30，視作結(jié)晶化了的尿素的溶解結(jié)束，并發(fā)送該信號(hào)，然后進(jìn)入返回，返回到上位的控制流程，為了降低nox，使用尿素水噴射裝置按照尿素水供應(yīng)要求，對(duì)選擇還原型催化劑裝置上游側(cè)的排氣通道噴射尿素水。

另一方面，在該步驟s24中，在判定為附著狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟s27。在該步驟s25中，判定重復(fù)次數(shù)是否超過了預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)。

在該步驟s25的判定中，若重復(fù)次數(shù)沒有超過判定次數(shù)，則返回到步驟s21。若重復(fù)次數(shù)超過判定次數(shù)，則進(jìn)入步驟40，判定尿素水噴射裝置為故障，并發(fā)送故障信號(hào)。然后進(jìn)入返回，返回到上位的控制流程。進(jìn)行用于降低nox的尿素水的供應(yīng)。通過這些控制，能夠?qū)嵤┥鲜瞿蛩厮畤娚溲b置的防止結(jié)晶化方法。

根據(jù)本發(fā)明的尿素水噴射系統(tǒng)以及尿素水噴射裝置的防止結(jié)晶化方法，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，由于在判定為尿素水噴射裝置不是附著狀態(tài)之前，進(jìn)行結(jié)晶溶解用控制，因此能夠?qū)⒃趦?nèi)部結(jié)晶化了的尿素進(jìn)一步溶解，并且可以防止結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著。

而且，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，在判定為尿素水噴射裝置不是附著狀態(tài)之前，重復(fù)進(jìn)行包含結(jié)晶溶解用控制的一系列控制直至預(yù)先設(shè)定的判定次數(shù)為止，因此能夠?qū)⒃趦?nèi)部結(jié)晶化了的尿素進(jìn)一步可靠地溶解，并且可以防止結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著。

此外，由于在該結(jié)晶溶解用控制的實(shí)施次數(shù)超過判定次數(shù)時(shí)，判定為尿素水噴射裝置故障，因此可以檢測(cè)并非結(jié)晶化了的尿素對(duì)尿素水噴射裝置的附著的故障，能夠進(jìn)一步提高故障檢測(cè)的精度。

其結(jié)果，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后、尿素水供應(yīng)開始前，能夠?qū)⒔Y(jié)晶化了的尿素溶解，防止尿素水噴射裝置的附著，從而防止尿素水噴射裝置的故障。此外，由于能夠消除因尿素水結(jié)晶化而使尿素水噴射裝置的針不能移動(dòng)而無法噴射尿素水的不良的情況，因此能夠?qū)⒂稍摻Y(jié)晶化引起的不良導(dǎo)致一眼看上去被視為故障的情況從故障中排除，從而能夠防止實(shí)際上沒有故障、若結(jié)晶溶解則恢復(fù)正常的尿素水噴射裝置被回收。

附圖標(biāo)記說明

10控制裝置(控制尿素水噴射系統(tǒng)的控制裝置)

11通電時(shí)間計(jì)算部件

12結(jié)晶溶解控制部件

13附著狀態(tài)判定部件