尿素泵系统、尿素泵控制方法、发动机SCR系统及发动机技术方案

本发明专利技术提供了一种尿素泵系统，其包括尿素泵、换向阀、电磁阀以及电子控制单元，其中，换向阀设置在进液管路中，用于转换尿素液体流动的方向，电磁阀设置在回液管路中，其中，电子控制单元能够控制换向阀来转换尿素液体流动的方向，并且，电子控制单元配置为使得：在从尿素箱泵送尿素液体时保持电磁阀打开，在将尿素喷射管路内的尿素液体经由进液管路倒吸至尿素箱时保持电磁阀关闭，并且在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至尿素箱之后保持电磁阀打开。本发明专利技术还提供了一种发动机SCR系统、一种发动机以及一种尿素泵控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机排气(比如废气)催化还原技术，具体地，涉及尿素泵系统、尿素泵控制方法、发动机SCR系统及发动机。
技术介绍
SCR(SelectiveCatalyticReduction，催化还原技术)是利用NH3和NOx(氮氧化物)发生催化还原反应来降低甚至消除发动机、比如柴油机的废气中NOx的技术，以满足国IV及以上排放要求。通常，使用尿素泵从尿素箱80泵送或抽吸尿素液体。如图1所示，在SCR系统运行前期，尿素泵10通常以最大工作能力进行工作，目的是快速建立压力，当泵腔中的压力达到恒定压力后，计量泵将由ECU(电子控制单元，未示出)进行闭环控制，以保持泵腔的压力，从而用于尿素喷射装置90的喷射。当转速和排气温度达到预先标定好的条件后，尿素喷射装置90的喷嘴才会喷射尿素液体。尿素液体的喷射量是由ECU根据柴油机的工况、催化器温度和环境状态来精确计量的。尿素液体随后被喷射到排气管中，与柴油机排气进行均匀混合并进行化学反应，以达到净化排气目的。当SCR系统将要停止工作时，SCR系统进入倒吸尿素液体阶段(即，排空过程)，尿素喷射装置90停止工作，换向阀20开启，尿素泵10全速运行，将尿素泵喷射管路中的尿素液体经进液管路倒吸至尿素箱80中，回液管路内的单向阀30避免尿素箱80中进出液口形成通路，倒吸可以防止尿素液体结晶或结冰而堵塞尿素泵管路，进而防止在冬天温度低时将尿素泵和尿素喷嘴冻坏。每次车辆的钥匙进行打开与关闭循环，都会进行倒吸工作。这一阶段非常重要，如该阶段长时间无法正常运行将导致整个SCR系统因结晶或结冰堵塞无法工作。从尿素泵的上述工作原理可以看出，尿素泵在倒吸过程中，尿素泵前端(即进液端)会产生负压，倒吸完成后换向阀20回位，进液腔中会形成负压，此时尿素喷嘴已经关闭，使得进液腔封闭，停机后尿素液体经进液管路从尿素箱倒吸上来。另外，尿素泵排空过程中尿素喷嘴打开，此时高温的废气也会经由喷嘴进入到进液腔中，在冬天温差大的环境中，因气体的热胀冷缩特性，尿素也会因高温废气在低温下体积缩小而经由进液管路被倒吸上来，在上述两种情况的综合作用下，尿素液体倒吸到尿素泵的风险大大增加，在气温低于-11℃情况下，尿素将在尿素泵内结冰，尿素结冰后体积增大，尿素泵的换向阀20在应力长期作用下产生裂痕，导致在尿素泵正常工作时换向阀处密封不严，进而使尿素液体泄漏到其他电气部件上，造成电气部件的腐蚀，影响尿素泵的使用寿命。因而，需要解决现有技术中由于尿素液体回流到尿素泵中进而在温度低时尿素结冰导致换向阀被冻裂的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服尿素泵中存在换向阀被冻裂的问题，该目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种尿素泵系统，所述尿素泵系统包括尿素泵、换向阀、电磁阀以及电子控制单元，其中，所述换向阀设置在进液管路中，用于转换尿素液体流动的方向，所述电磁阀设置在回液管路中，其中，所述电子控制单元能够控制所述换向阀来转换尿素液体流动的方向，并且，所述电子控制单元配置为使得：在从所述尿素箱泵送尿素液体时保持所述电磁阀打开，在将尿素喷射管路内的尿素液体经由所述进液管路倒吸至所述尿素箱时保持所述电磁阀关闭，并且在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至所述尿素箱之后保持所述电磁阀打开。通过尿素泵系统的这种配置可以实现如下技术效果：在尿素泵正常工作时电磁阀打开，尿素液体正常回流至尿素箱中，在尿素泵排空过程中电磁阀关闭，保证管路中尿素正常回流，排空过程结束后，电磁阀打开，尿素泵通过尿素回液管与尿素箱形成通路，使得尿素箱内的压力平衡，尿素不再产生倒吸现象，从而不会被倒吸到尿素泵内部，避免了尿素泵换向阀被冻裂的风险。根据本专利技术的另一方面，所述电磁阀为常开式电磁阀。根据本专利技术的另一方面，所述尿素泵为电动泵、气动泵或液压泵。本专利技术还提供了一种发动机SCR系统，其包括前面描述的尿素泵系统。根据本专利技术的另一方面，发动机SCR系统还包括尿素箱，所述尿素箱的顶部开设有与大气连通的通孔。本专利技术还提供了一种发动机，其包括前面描述的发动机SCR系统。所述发动机例如为柴油机。本专利技术还提供了一种尿素泵控制方法，所述尿素泵控制方法是通过前面描述的尿素泵系统来实施的，所述尿素泵控制方法包括：在从所述尿素箱泵送尿素液体时，保持所述电磁阀打开；在将尿素喷射管路内的尿素液体经由所述进液管路倒吸至所述尿素箱时，保持所述电磁阀关闭；以及在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至所述尿素箱之后，保持所述电磁阀打开。根据本专利技术的另一方面，在将尿素喷射管路内的尿素液体经由所述进液管路倒吸至所述尿素箱时并且在所述尿素泵下电时，保持所述电磁阀关闭。根据本专利技术的另一方面，在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至所述尿素箱之后，保持所述电磁阀打开的同时使所述尿素箱内部与大气连通。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据现有技术中的尿素泵系统；图2示出了根据本专利技术实施方式的尿素泵系统；图3示出了示出了根据本专利技术实施方式的用于尿素泵系统的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。以下将参照图2和图3详细描述本专利技术的实施方式。图2示出了根据本专利技术实施方式的尿素泵系统，其中，尿素泵系统包括尿素泵10、换向阀20、电磁阀60以及电子控制单元ECU，其中，换向阀20设置在进液管路中，用于转换尿素液体流动的方向，电磁阀60设置在回液管路中，其中，ECU能够控制换向阀20来转换尿素液体流动的方向，并且，ECU配置为使得：在从尿素箱80泵送尿素液体时保持电磁阀60打开，在将尿素喷射管路、即从尿素泵10到尿素喷射装置90的管路内的尿素液体经由进液管路倒吸至尿素箱80时保持电磁阀60关闭，并且在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至尿素箱80之后保持电磁阀60打开。通过尿素泵系统的这种配置，可以实现如下技术效果：在尿素泵10正常工作时电磁阀60打开，尿素液体正常回流至尿素箱80中，在尿素泵10排空过程中电磁阀60关闭，保证管路中尿素正常回流，排空过程结束后，电磁阀60打开，尿素泵10通过尿素回液管与尿素箱80形成通路，使得尿素箱80内的压力平衡，尿素不再产生倒吸现象，从而不会被倒吸到尿素泵10内部，避免了尿素泵换向阀20被冻裂的风险。此外，电磁阀60例如为常开式电磁阀，在电磁阀60不供电的情况下，回液管路正常回液，在电磁阀60供电情况下，回液管路被关闭，即，在尿素泵10上电后，电磁阀60开启，尿素泵10回液管路打开，以保证尿素泵10正常工作时的尿素液体回流，在满足尿素泵10建压和喷射条件后，尿素泵10正常建压喷射，尿素泵10下电后，电磁阀60关闭，尿素泵10回液管路被关闭，此时管路中的尿素液体被倒吸到尿素箱80中，倒吸完成后，电磁阀60开启，保证尿素泵内部压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尿素泵系统，其特征在于，所述尿素泵系统包括尿素泵、换向阀、电磁阀以及电子控制单元，其中，所述换向阀设置在进液管路中，用于转换尿素液体流动的方向，所述电磁阀设置在回液管路中，其中，所述电子控制单元能够控制所述换向阀来转换尿素液体流动的方向，并且，所述电子控制单元配置为使得：在从所述尿素箱泵送尿素液体时保持所述电磁阀打开，在将尿素喷射管路内的尿素液体经由所述进液管路倒吸至所述尿素箱时保持所述电磁阀关闭，并且在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至所述尿素箱之后保持所述电磁阀打开。

【技术特征摘要】
1.一种尿素泵系统，其特征在于，所述尿素泵系统包括尿素泵、换向阀、电磁阀以及电子控制单元，其中，所述换向阀设置在进液管路中，用于转换尿素液体流动的方向，所述电磁阀设置在回液管路中，其中，所述电子控制单元能够控制所述换向阀来转换尿素液体流动的方向，并且，所述电子控制单元配置为使得：在从所述尿素箱泵送尿素液体时保持所述电磁阀打开，在将尿素喷射管路内的尿素液体经由所述进液管路倒吸至所述尿素箱时保持所述电磁阀关闭，并且在已基本将尿素喷射管路内的尿素液体倒吸至所述尿素箱之后保持所述电磁阀打开。2.根据权利要求1所述的尿素泵系统，其特征在于，所述电磁阀为常开式电磁阀。3.根据权利要求1所述的尿素泵系统，其特征在于，所述尿素泵为电动泵、气动泵或液压泵。4.一种发动机SCR系统，其特征在于，所述发动机SCR系统包括根据权利要求1至3中的任一项所述的尿素泵系统。5.根据权利要求4所述的发动机SCR系统，其特征在于，发动机SCR系统还包括尿素箱，所述尿素箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭海，王飞，张建华，安丽花，
申请(专利权)人：潍柴动力空气净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37