[发明专利]用于车辆的排气净化装置及其控制方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于净化在车辆运行过程中产生的废气中的有害物质的装置及其控制方法。

背景技术

该部分的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可不构成现有技术。

在车辆运行过程中，由燃料的燃烧产生的排出废气包含根据车辆运行的条件生成的对人体有害或者可污染大气的常规排放物。显著的常规排放物包括碳氧化物、氮氧化物等。

为了降低这些常规物质的排放，车辆配备有各种排气净化设备或装置，具体地，装备有用于移除存在于废气中的氮氧化物(NOx)的选择性催化还原(SCR)设备。

SCR设备是这样的设备，即，该设备用于通过向包含NOx物质的废气中喷射尿素溶液而形成尿素溶液和废气的混合物并允许混合物在穿过催化设备的过程中经受化学反应以变为水和氮气来移除NOx物质。

同时，在这种SCR设备的情况下，随着尿素溶液与废气的混合比率越均匀，移除NOx物质的性能增强得越多，从而为了增强用于减少NOx物质的排气净化设备的性能，提高SCR设备中的混合尿素溶液与废气的性能是一项重要任务。

如以上描述作为背景技术的仅是为了促进对本公开的背景的更好理解，它不必被视为承认它对应于本领域普通技术人员所已知的现有技术。

发明内容

本公开提供一种排气净化装置以及控制该装置的方法，该排气净化装置可有效提高混合废气与用于还原废气中的NOx物质的尿素溶液的性能。

根据本公开的用于车辆的排气净化装置包括：喷射器，用于向排气管中喷射尿素溶液，该喷射器以这样的方式布置，即，通过喷射器的枢转移动调整喷射角度；驱动单元，布置为提供用于调整喷射器的喷射角度的驱动力；以及控制单元，布置为基于废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值来确定喷射器的喷射角度，并且驱动驱动单元以便控制喷射器的喷射角度。

排气净化装置可进一步包括密封构件，该密封构件以这样的方式布置在排气管中用于喷射器的安装部分处，该方式使得密封构件可通过喷射器的枢转移动变形，使得它在允许喷射器的枢转移动的同时密封喷射器的安装部分。

密封构件可布置为包围喷射器的安装部分并且至少部分地包围喷射器。

控制单元可基于作为参数的来自喷射器的尿素溶液的喷射量以及废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值，来确定喷射器的喷射角度。

控制单元被布置为通过数据映射确定与废气的当前空间速度匹配的喷射器的喷射角度，在该数据映射中，废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值被分箱(binned)，并且用于每个箱(bin)的喷射器的喷射角度被预先确定并存储。

控制单元可确定喷射器的喷射角度，使得当废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值增大时，喷射器的喷射角度减小。

排气净化装置可进一步包括连杆构件，该连杆构件用于向喷射器传递驱动单元的驱动力。

驱动单元设置有执行旋转位移的旋转臂，其中，该旋转臂可布置为耦接至连杆构件以传递驱动力。

排气净化装置可进一步包括引导构件，该引导构件以突起的形状形成以限制喷射器的枢转移动的范围。

在本公开的另一方面中，控制用于车辆的排气净化装置的方法包括：通过控制单元基于废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值来确定喷射器的用于向排气管中喷射尿素溶液的喷射角度的步骤；以及通过控制单元控制喷射器的喷射角度的步骤。控制单元驱动驱动单元并且控制喷射器的喷射角度，使得喷射器的喷射角度调整为在确定喷射角度的步骤中所确定的喷射角度。

在确定喷射角度的步骤中，控制单元可基于作为参数的喷射器的尿素溶液喷射量以及废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值，来确定喷射器的喷射角度。

在确定喷射角度的步骤中，控制单元可通过数据映射确定用于废气的当前空间速度的喷射器的喷射角度，在该数据映射中，废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值被分箱，并且用于每个箱的喷射器的喷射角度被预先确定并存储。

在确定喷射角度的步骤中，控制单元可控制喷射器使得当废气的空间速度、流动速率、压力和温度中的至少一个的值增大时，喷射器的喷射角度减小。

根据如上提及的排气净化装置以及其控制方法，能够有效增强混合废气与用于还原废气中的NOx物质的尿素溶液的性能。