[发明专利]尿素水喷射系统以及尿素水喷射装置的防止结晶化方法

说明书

一种尿素水喷射系统，包括尿素水喷射装置，其对选择还原型催化剂装置上游侧的排气通道喷射尿素水，以降低内燃机的排气气体中的NOx，并使引擎冷却水在该尿素水喷射装置中循环以防止尿素水冻结，其中，包括结晶溶解控制部件，在停止了对尿素水喷射装置供应尿素水的尿素水供应泵的状态下，对尿素水喷射装置进行以预先设定的通电量通电的结晶溶解控制；并且在引擎启动后、尿素水供应开始前，在预先计算的结晶溶解用通电时间期间，由结晶溶解控制部件进行结晶溶解控制。由此，提供一种在内燃机启动后且尿素水供应开始前，将结晶化了的尿素溶解，防止尿素水喷射装置的附着，从而防止尿素水喷射装置故障的尿素水喷射系统以及尿素水喷射装置的防止结晶化方法。

发明内容

本发明涉及在内燃机的尿素水喷射系统中，能够防止在尿素水喷射装置内尿素水结晶化而附着的尿素水喷射系统以及尿素水喷射装置的防止结晶化方法。

背景技术

一般，在搭载有柴油引擎等内燃机的车辆中，为了除去在从内燃机排放的排气气体中包含的NOx(氮氧化物)，设有组合了尿素水喷射系统和选择还原型催化剂(SCR催化剂)装置的排气气体净化系统。在该排气气体净化系统中，从设置在选择还原型催化剂装置上游侧的排气通道中的尿素水喷射装置(计量阀：DV)对通过排气通道内部的排气气体中喷射尿素水，从尿素水发生氨(NH₃)，使用该氨通过选择还原型催化剂装置将排气气体中包含的NOx还原而进行净化处理。

在该选择还原型催化剂装置中使用的尿素水喷射装置中，若将引擎启动键断开而停止引擎，则会实施将尿素水管道内的尿素水返回到罐中的排空。在该排空时，由于将尿素水喷射装置全开，因此排气管内的高温气体会通过尿素水喷射装置内，从而尿素水喷射装置内临时成为高温。但是，然后，由于引擎停止，因此尿素水喷射装置内的温度逐渐降低，在该温度降低的过程中，尿素水喷射装置内仅存的尿素水结晶化。因该尿素水的结晶化，尿素水喷射装置的针会附着而不能动，因此在引擎再启动时，无法喷射尿素水。

与该尿素水供应线路的堵塞相关，例如在日本申请的特开2014-145276号公报中记载的，为了切实地检测从尿素水的供给泵到喷射尿素水的计量阀(尿素水喷射装置)的管道部分是否堵塞，提出了一种尿素SCR用尿素水管道堵塞检测装置的方案，包括堵塞判定部件，在引擎的键开关被接通时，在实施了驱动供给泵而使管道部分升压的启动控制之后，在设置在SCR装置上游侧的排气管中的排气温度传感器的检测值为设定温度以下、且用于检测尿素水罐内的尿素水温度的尿素水传感器的检测值为冻结温度以上时，实施将管道部分内的尿素水返回到尿素水罐的排空控制，并根据用于检测排空控制时的压送线路的压力的压力传感器的检测值来检测管道部分的阻塞。

在该装置中，公开了在由尿素水传感器检测的尿素水温度为冻结温度(也根据尿素水浓度而不同，通常在浓度32.5％时为-11℃)以下时，为了在尿素水罐和计量阀中流过引擎冷却水来解冻而驱动解冻部件，但在引擎冷却水的温度下，存在止步于尿素水的解冻而不会使在计量阀内部结晶化的尿素溶解的问题。

此外，例如日本申请的特开2013-221425号公报所记载的，为了促进尿素水解冻的同时避免在规定外的时期添加尿素水，提出了一种排气净化装置的喷射器控制装置的方案，在被供应给以上限电流值以上的电流供应喷射尿素水的喷射器(尿素水喷射装置)的尿素水的温度低于预先设定的下限温度时，在将小于上限电流值的电流供应给喷射器的电磁驱动部从而不进行尿素水喷射的状态下使电磁驱动部发热，将喷射器整体加热来促进尿素水解冻。

即使在该装置中，也是以促进尿素水解冻为目的，存在在喷射器不开阀的状态的小于上限电流值的电流下，止步于尿素水的解冻而不会使在喷射器内部结晶化的尿素溶解的问题。