排氣凈化系統(tǒng)及排氣凈化系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排氣凈化系統(tǒng)及排氣凈化系統(tǒng)的控制方法。特別涉及一種能夠避免由尿素水溶液的固化引起的還原劑噴射閥或還原劑供給路徑堵塞或破損等的發(fā)生的排氣凈化系統(tǒng)及排氣凈化系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在搭載于車輛的內(nèi)燃機的排氣中含有氮氧化物(以下稱作“N0X”)和顆粒物(以下有稱作“PM”的情況)。這里，作為用于將其中的NOJS原來凈化排氣的裝置，有尿素選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)。尿素選擇性催化還原系統(tǒng)構(gòu)成為具備還原劑供給裝置和選擇性催化還原催化劑，所述還原劑供給裝置用于將尿素水溶液從還原劑噴射閥供給至排氣管內(nèi)，所述尿素水溶液作為還原劑借助壓送栗從儲存罐內(nèi)抽取，所述選擇性催化還原催化劑是能夠吸附氨的排氣凈化催化劑的一種。在該尿素選擇性催化還原系統(tǒng)中，使由尿素水溶液的分解生成的氨被選擇性催化還原催化劑吸附，使排氣中的^^^在選擇性催化還原催化劑中與氨反應(yīng)，凈化排氣。
[0003]另一方面，作為用于捕捉PM來凈化排氣的裝置，存在柴油機顆粒物捕捉器(以下稱作“DPF”)。DPF配設(shè)于內(nèi)燃機的排氣管，在排氣通過該DPF時捕捉排氣中的PM。在具備DPF的排氣凈化系統(tǒng)中，為了防止DPF的阻塞，適時地進行強制再生控制，所述強制再生控制使DPF的溫度上升至500°C至600°C左右，使在DPF中堆積的PM強制地燃燒。
[0004]近年來，伴隨排氣的凈化標(biāo)準(zhǔn)的提高，具備DPF及選擇性催化還原催化劑這兩者的排氣凈化系統(tǒng)有所增加。
[0005]在尿素選擇性催化還原系統(tǒng)中，通常構(gòu)成為，在內(nèi)燃機停止時，回收殘存于還原劑供給路徑的尿素水溶液(例如，參照專利文獻I)。由此，欲避免尿素水溶液在殘存于還原劑供給路徑的狀態(tài)下凍結(jié)、發(fā)生還原劑供給路徑堵塞和破損等。
[0006]專利文獻1:日本特開2008-101564號公報。
[0007]但是，在還原劑供給裝置中，由于其結(jié)構(gòu)上的原因，通常不能完全回收還原劑即尿素水溶液。
[0008]因此，存在下述問題:殘存于還原劑供給路徑、特別是殘存于還原劑噴射閥內(nèi)的尿素水溶液在內(nèi)燃機停止后被加熱，從而被濃縮，由此，固化溫度上升，之后在被冷卻的過程中尿素水溶液固化，結(jié)果，例如在專利文獻I中記載的排氣凈化系統(tǒng)中，在內(nèi)燃機啟動時，尿素水溶液的供給受到阻礙，排氣凈化效率降低。
[0009]具體地說明的話，在排氣凈化系統(tǒng)中，在內(nèi)燃機停止時，一般進行將填充于還原劑供給裝置的還原劑供給路徑的尿素水溶液回收至儲存罐的清除處理，但是由于將儲存罐及還原劑噴射閥連接的還原劑通路等的結(jié)構(gòu)上的原因，通常無法將填充于還原劑供給路徑內(nèi)的尿素水溶液完全回收至儲存罐。
[0010]另一方面，在內(nèi)燃機停止的同時，作為還原劑噴射閥的放熱功能的冷卻水的循環(huán)等停止，所以特別是還原劑噴射閥的溫度上升。這樣，上述殘存于還原劑噴射閥內(nèi)的尿素水溶液中的水分由于氣化而蒸發(fā)，其濃度上升。此后，隨著排氣管和周圍的溫度降低，尿素水溶液的溫度降低，但濃度變得比通常的濃度高，所以固化的溫度上升，有發(fā)生殘存尿素水溶液固化從而堵塞還原劑噴射閥的可能。
[0011]圖8是表示尿素水溶液的濃度和固化溫度TO的關(guān)系的圖表。
[0012]在還原劑供給裝置中使用的作為還原劑的尿素水溶液的濃度通常調(diào)整為約32.5%，該濃度下固化溫度最低，約為-11°C。
[0013]如圖8的圖表所示，尿素水溶液的固化溫度具有下述特性:尿素水溶液的濃度為約32.5%時，固化溫度最低，約為-1I°C，無論尿素水溶液的濃度比約32.5%高或低，尿素水溶液的固化溫度都上升。
[0014]因此，由于高溫而水分蒸發(fā)使得濃度升高了的還原劑噴射閥內(nèi)的殘存尿素水溶液，在此后溫度下降時易于固化，也成為設(shè)置于還原劑噴射閥的噴射板的噴射口堵塞的原因，在執(zhí)行還原劑回收處理時和其后伴隨內(nèi)燃機的再啟動的還原劑噴射時，穿過噴射口的氣體和液體的流通受到阻礙，在最壞的情況下，有發(fā)生還原劑噴射閥破損等的可能性。
[0015]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而作出的，通過采取用于避免還原劑噴射閥噴射停止后噴射板的噴射口堵塞的措施，解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]S卩，本發(fā)明的目的在于，提供一種排氣凈化系統(tǒng)及排氣凈化系統(tǒng)的控制方法，所述排氣凈化系統(tǒng)及排氣凈化系統(tǒng)的控制方法通過進行用于避免還原劑噴射閥噴射停止后噴射板的噴射口堵塞的控制，能夠避免由尿素水溶液的固化引起的還原劑供給路徑和還原劑噴射閥、特別是噴射板的噴射口堵塞和破損等的發(fā)生，結(jié)果，能夠防止還原劑回收處理和排氣凈化的效率降低。
[0017]涉及本發(fā)明的一技術(shù)方案的排氣凈化系統(tǒng)從排氣上游側(cè)起依次具備柴油機顆粒物捕捉器、還原劑供給裝置、選擇性催化還原催化劑，前述柴油機顆粒物捕捉器捕捉內(nèi)燃機的排氣中的排氣微粒，前述還原劑供給裝置將作為還原劑的尿素水溶液從儲存罐向還原劑噴射閥供給，由此，向前述排氣中噴射來供給，并且在將前述內(nèi)燃機停止時，將供給路徑內(nèi)的前述尿素水溶液向前述儲存罐回收，前述選擇性催化還原催化劑使用前述尿素水溶液來凈化前述排氣中的N0X，其特征在于，前述排氣凈化系統(tǒng)具備控制裝置，前述控制裝置具有等待時間計算部和還原劑回收處理許可部，前述等待時間計算部對應(yīng)某一檢測來檢測前述還原劑噴射閥的噴射閥溫度，基于前述噴射閥溫度計算距開始還原劑回收處理的等待時間，前述某一檢測為用于將前述內(nèi)燃機停止的點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測或前述還原劑噴射閥的噴射停止的檢測二者中某一較早的檢測，前述還原劑回收處理許可部將前述點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測及前述等待時間的經(jīng)過作為條件，許可前述還原劑回收處理，通過具備這一方案，能夠解決上述問題。
[0018]涉及本發(fā)明的一技術(shù)方案的排氣凈化系統(tǒng)從排氣上游側(cè)起依次具備柴油機顆粒物捕捉器、還原劑供給裝置、選擇性催化還原催化劑，前述柴油機顆粒物捕捉器捕捉內(nèi)燃機的排氣中的排氣微粒，前述還原劑供給裝置將作為還原劑的尿素水溶液從儲存罐向還原劑噴射閥供給，由此，向前述排氣中噴射來供給，并且在將前述內(nèi)燃機停止時，將供給路徑內(nèi)的前述尿素水溶液向前述儲存罐回收，前述選擇性催化還原催化劑使用前述尿素水溶液來凈化前述排氣中的N0X，其特征在于，前述排氣凈化系統(tǒng)具備控制裝置，前述控制裝置具有等待時間計算部和還原劑回收處理許可部，前述等待時間計算部對應(yīng)用于將前述內(nèi)燃機停止的點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測，檢測前述還原劑噴射閥的噴射閥溫度，基于前述噴射閥溫度計算距開始還原劑回收處理的等待時間，前述還原劑回收處理許可部將前述等待時間的經(jīng)過作為條件，許可前述還原劑回收處理，通過具備這一方案，能夠解決上述問題。
[0019]涉及本發(fā)明的一技術(shù)方案的排氣凈化系統(tǒng)從排氣上游側(cè)起依次具備柴油機顆粒物捕捉器、還原劑供給裝置、選擇性催化還原催化劑，前述柴油機顆粒物捕捉器捕捉內(nèi)燃機的排氣中的排氣微粒，前述還原劑供給裝置將作為還原劑的尿素水溶液從儲存罐向還原劑噴射閥供給，由此，向前述排氣中噴射來供給，并且在將前述內(nèi)燃機停止時，將供給路徑內(nèi)的前述尿素水溶液向前述儲存罐回收，前述選擇性催化還原催化劑使用前述尿素水溶液來凈化前述排氣中的N0X，其特征在于，前述排氣凈化系統(tǒng)具備控制裝置，前述控制裝置具有等待時間計算部和還原劑回收處理許可部，前述等待時間計算部對應(yīng)前述還原劑噴射閥的噴射停止的檢測，檢測前述還原劑噴射閥的噴射閥溫度，基于前述噴射閥溫度計算距開始還原劑回收處理的等待時間，前述還原劑回收處理許可部將用于將前述內(nèi)燃機停止的點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測及前述等待時間的經(jīng)過作為條件，許可前述還原劑回收處理，通過具備這一方案，能夠解決上述問題。
[0020]此外，在涉及本發(fā)明的一技術(shù)方案的排氣凈化系統(tǒng)的控制方法中，前述排氣凈化系統(tǒng)從排氣上游側(cè)起依次具備柴油機顆粒物捕捉器、還原劑供給裝置、選擇性催化還原催化劑，前述柴油機顆粒物捕捉器捕捉內(nèi)燃機的排氣中的排氣微粒，前述還原劑供給裝置將作為還原劑的尿素水溶液從儲存罐向還原劑噴射閥供給，由此，向前述排氣中噴射來供給，并且在將前述內(nèi)燃機停止時，將供給路徑內(nèi)的前述尿素水溶液向前述儲存罐回收，前述選擇性催化還原催化劑使用前述尿素水溶液來凈化前述排氣中的N0X，前述排氣凈化系統(tǒng)的控制方法的特征在于，前述排氣凈化系統(tǒng)的控制方法具有計算過程和許可過程，前述計算過程對應(yīng)某一檢測來檢測前述還原劑噴射閥的噴射閥溫度，基于前述噴射閥溫度計算距開始還原劑回收處理的等待時間，前述某一檢測為用于將前述內(nèi)燃機停止的點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測或前述還原劑噴射閥的噴射停止的檢測二者中某一較早的檢測，前述許可過程將前述點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測及前述等待時間的經(jīng)過作為條件，許可前述還原劑回收處理，通過具備這一方案，能夠解決上述問題。
[0021]此外，在涉及本發(fā)明的一技術(shù)方案的排氣凈化系統(tǒng)的控制方法中，前述排氣凈化系統(tǒng)從排氣上游側(cè)起依次具備柴油機顆粒物捕捉器、還原劑供給裝置、選擇性催化還原催化劑，前述柴油機顆粒物捕捉器捕捉內(nèi)燃機的排氣中的排氣微粒，前述還原劑供給裝置將作為還原劑的尿素水溶液從儲存罐向還原劑噴射閥供給，由此，向前述排氣中噴射來供給，并且在將前述內(nèi)燃機停止時，將供給路徑內(nèi)的前述尿素水溶液向前述儲存罐回收，前述選擇性催化還原催化劑使用前述尿素水溶液來凈化前述排氣中的N0X，前述排氣凈化系統(tǒng)的控制方法的特征在于，前述排氣凈化系統(tǒng)的控制方法具有計算過程和許可過程，前述計算過程對應(yīng)用于將前述內(nèi)燃機停止的點火開關(guān)的關(guān)閉的檢測，檢測前述還原劑噴射閥的噴射閥溫度，