注水式排气处理系统的制作方法
注水式排气处理系统的制作方法
【专利说明】注水式排气处理系统
领域
[0001 ]本披露涉及一种具有水注入的排气处理系统。
背景
[0002]本部分提供了与本披露相关的背景信息并且不一定是现有技术的。
[0003]已经结合降低燃烧发动机的排气中存在的氮氧化物来使用选择性催化还原技术。许多利用燃烧发动机的车辆装备有用于减少氮氧化物排放物的排气后处理装置。这些系统中的一些是通过使用基于尿素的技术来构造的、包含用于储存尿素的容器以及用于将尿素从该容器传输至排气流的递送系统。虽然这些系统可能在过去表现良好，但是可能希望提供一种用于将尿素(或其他还原剂)更效率且更有效力地递送至排气流的空气辅助递送系统。此外，可能希望用水和/或空气来吹扫该递送系统以维持递送系统的效率和效力。
概述
[0004]此部分提供本披露的总体概述、并且不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
[0005]在一种形式中，本披露提供了一种排气处理系统，该排气处理系统可以包括气体供应导管、还原剂供应导管、水供应导管、喷嘴、以及栗。该气体供应导管可以是与压缩气体源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀。该还原剂供应导管可以是与还原剂源处于流体连通的。该水供应导管可以是与水源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀。该喷嘴可以是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的。该栗可以被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且可以是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。该栗可以是在第一栗送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴，并且是在第二栗送方向上可运行的以便将还原剂栗送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。
[0006]在一些实施例中，该栗可以是在该第一栗送方向上可运行的以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。
[0007]在一些实施例中，该栗可以是在该第二栗送方向上可运行的以便将水栗送离开该喷嘴并且朝向该水源。
[0008]在一些实施例中，该还原剂供应导管可以包括第三阀，该第三阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以便控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。
[0009]在一些实施例中，该排气处理系统可以包括被布置在该栗与该第二阀之间的过滤器。该过滤器可以是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。
[0010]在一些实施例中，该压缩气体源可以包括压缩空气源。在其他实施例中，该压缩气体源可以包括额外的或替代的气体。
[0011]在一些实施例中，该气体供应导管可以是与平行的第一气体流动路径和第二气体流动路径处于流体连通的。
[0012]在一些实施例中，该第一气体流动路径可以包括第三阀，该第三阀是在允许气体流经该第一气体流动路径的第一位置与限制气体流经该第一气体流动路径的第二位置之间可移动的。
[0013]在一些实施例中，该第一气体流动路径可以将该气体供应导管与在该栗和该喷嘴的第一入口之间延伸的导管流体性地相联接。
[0014]在一些实施例中，该第二气体流动路径可以绕过该第三阀并且将该气体供应导管与该喷嘴的、被布置在该第一入口和出口之间的第二入口相联接。
[0015]在一些实施例中，该第二气体流动路径可以包括限流器。
[0016]在一些实施例中，该还原剂供应导管可以包括第四阀，该第四阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。
[0017]一种用于运行该排气处理系统的方法可以包括:以第一吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第一吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第四阀打开并且该第一阀、第二阀、和第三阀关闭；以第二吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第二吹扫模式中该栗停止运行，该第二阀关闭并且该第一阀、第三阀、和该第四阀打开；以第三吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第三吹扫模式中该栗在该第一栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四阀关闭；以第四吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第四吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四发关闭；并且以第五吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第五吹扫模式中，该第四阀关闭并且该第一阀、第二阀、和第三阀打开。
[0018]在一些实施例中，该第二吹扫模式可以在该第一吹扫模式之后执行；该第三吹扫模式可以在该第二吹扫模式之后执行;该第四吹扫模式可以在该第三吹扫模式之后执行；并且该第五吹扫模式可以在该第四吹扫模式之后执行。
[0019]在另一种形式中，本披露提供了一种排气处理系统，该排气处理系统可以包括气体供应导管、还原剂供应导管、水供应导管、喷嘴、栗、以及第一气体流动路径和第二气体流动路径。该气体供应导管可以是与压缩气体源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀。该还原剂供应导管可以是与还原剂源处于流体连通的。该水供应导管可以是与水源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀。该喷嘴可以是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的。该栗可以被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且可以是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。该第一气体流动路径和第二气体流动路径可以在该气体供应导管与该喷嘴之间延伸并且与它们流体地连通。该还原剂供应导管可以包括被布置在该栗与该还原剂源之间的第三阀。该第三阀可以是在打开位置与关闭位置之间可移动的以控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。
[0020]在另一种形式中，本披露提供了一种用于运行排气处理系统的方法。该方法可以包括在第一方向上运行栗以便将来自还原剂源的还原剂栗送至喷嘴。该栗可以在与该第一方向上相反的第二方向上运行以便将还原剂朝向该还原剂源栗送。该栗可以在该第一方向上运行以便将来自水源的水栗送至该喷嘴。
[0021]在一些实施例中，该方法可以包括关掉该栗并且迫使压缩空气在该第二方向上穿过该栗。
[0022]在一些实施例中，该方法可以包括将压缩空气提供至该喷嘴、同时在该第一方向上运行该栗从而将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴。
[0023]在一些实施例中，可以关闭阀来限制该还原剂源与该栗之间的连通、同时在该第一方向上运行该栗以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。
[0024]在一些实施例中，该方法可以包括在该第二方向上运行该栗以便将水朝向该水源栗送。
[0025]在另一种形式中，本披露提供了一种用于运行排气处理系统的方法。该方法可以包括将还原剂在第一方向上从还原剂源栗送穿过一个导管到达该喷嘴并且同时将压缩空气供应至该喷嘴。可以迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管。可以在该第一方向上经该导管提供水流。
[0026]在一些实施例中，该方法可以包括将水提供至该喷嘴、同时将压缩气体供应至该喷嘴并且同时将还原剂在该第一方向上从该还原剂源穿过该导管栗送到该喷嘴。
[0027]在一些实施例中，迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管可以包括:迫使还原剂在该第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管。
[0028]在一些实施例中，该方法可以包括迫使空气在该第二方向上穿过该导管。
[0029]在一些实施例中，该方法 可以包括迫使水在该第二方向上穿过该导管。
[0030]在一些实施例中，可以将水注入该喷嘴上游的排气流中。
[0031]从本文所提供的描述中将清楚其他适用范围。本概述中的说明和具体实例仅旨在用于展示的目的而并非旨在限制本披露的范围。
附图
[0032]在此描述的附图仅用于所选择实施例的而不是对所有可能实施方式的说明性目的，并且不旨在限制本披露的范围。
[0033]图1是根据本发明披露原理的发动机和排气处理系统的示意性表示；
[0034]图2是流程图，展示了根据本披露原理的排气处理系统的运行;并且
[0035]图3是流程图，展示了根据本披露原理的排气处理系统在吹扫模式中的运行。
[0036]在附图的各视图中，对应的参考号表示对应的部分。
详细说明
[0037]现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。
[0038]提供了多个示例性实施方式从而使得本公开是详尽的，并将其范围充分地告知本领域的技术人员。阐述了许多特定的细节，例如特定的部件、装置和方法的示例，以提供对本披露的实施方式的详尽理解。对本领域的技术人员来说显然地不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施示例性实施方式、并且这些特定的细节都不应解释为是对本披露的范围的限制。在一些示例性实施例中，没有详细描述熟知的过程、熟知的装置结构以及熟知的技术。
[0039]本文所使用的术语仅是出于描述特定示例性实施例的目的而并不旨在限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”可以旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。术语“包括”、“含有”、“包含”和“具有”都是包括性的并且因此指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集合。本文所描述的这些方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们按所讨论或展示的特定顺序执行，除非特别指出执行顺序。还应理解的是，可以采用额外的或替代性的步骤。
[0040]当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当一个元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接至IJ”或“直接联接到”另一元件或层时，就可能不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应该以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一项或多项的任意和所有组合。
[0041 ]虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语可以仅用于从一个区域、层或部分中区分出另一个元件、部件、区域、层或部分。术语如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示序列或顺序，除非上下文清楚地指出。因此，在下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离这些示例性实施例的教导。
[0042]参见图1，提供了还原剂递送系统10，该系统可以包括注入器12，该注入器是与还原剂供应导管14、供水导管16、空气供应导管18、以及流体递送导管20处于流体连通的。注入器12可以包括喷嘴22，该喷嘴被配置成用于将空气、还原剂(例如，尿素)、和/或水喷入流经排气管道24的排放气体流中，该排气管道连接至燃烧发动机26上。如在下文中将更详细的描述，可以使用空气和/或水来吹扫和/或清洁该还原剂递送系统10。还原剂递送系统10和发动机26可以结合在运输工具(例如，陆地机动车辆、海上运输工具、飞机、或机车)或任何其他系统或机械中。
[0043]还原剂供应导管14可以是与还原剂源28(例如，还原剂储箱)处于流体连通的并且可以包括第一阀30。供水导管16可以是与水源32处于流体连通的并且可以包括第二阀34。在海洋应用中(即，在燃烧发动机26和还原剂递送系统10安装在船、舰或其他船舶的实施例中)，该水源可以是压载舱、舱底和/或舱底栗、或例如使该船只漂浮在其中的水体。在一些实施例中，水源32可以是专用于还原剂递送系统10的水储箱。供水导管16可以与还原剂供应导管14和流体递送导管20形成三路交叉口 36。
[0044]空气供应导管18可以包括空气源38(例如，周围环境或空气储箱)、空气压缩机或栗40、第三阀42、降压阀44、以及止回阀46。空气压缩机40可以被布置在空气源38与第三阀42之间。降压阀44可以被布置在第三阀42与止回阀46之间并且可以将流经其中的空气的压力减小到适合用在还原剂递送系统10中的水平。止回阀46可以是与第一和第二平行的气流路径48、50处于流体连通的。止回阀46可以允许气流在第一方向上(S卩，从第三阀42到第一和第二气流路径48、50)流经其中并且限制或阻止气流在第二方向上(S卩，从第一和第二气流路径48、50到第三阀42)流经其中。第一气流路径48可以包括第四阀52并且可以将空气供应导管18与流体递送导管20流体地相联接。第二气流路径50可以包括限流器54并且可以将空气供应导管18与注入器12流体地相联接。
[0045]流体递送导管20可以包括过滤器56和栗58。过滤器56可以被布置在三路交叉口 36与栗58之间。第一气流路径48可以在注入器12的入口 60与栗58之间的位置处连接至流体递送导管20上。
[0046]控制模块(未示出)可以控制栗58、第一阀30、第二阀34、第三阀42、和第四阀52和/或空气压缩机40的运行。例如第一阀30、第二阀34、第三阀42、和第四阀52可以是螺线管阀或任何其他适合的机电阀。栗58可以是以第一模式可运行的以便在第一方向(例如，从供应导管14、16朝向注入器12的入口 60)上栗送流体并且是以第二模式可运行的以便在相反方向(例如，从注入器12的入口 60朝向供应导管14、16)上栗送流体。在一些实施例中，空气压缩机40可以与还原剂递送系统10分开地且独立地来控制。在一些实施例中，空气压缩机40和空气源38可以用于安装有还原剂递送系统10的运输工具所携带的不同其他系统。
[0047]继续参见图1至图3，将详细描述还原剂递送系统10的运行。如以上所描述的，还原剂递送系统10可以是以还原剂注入模式和吹扫模式可运行的。在该还原剂注入模式中，注入器12可以将空气、还原剂、和/或水注入该排气管道24的排放气体流中。在该吹扫模式中，来自空气源38的空气和/或来自水源32的水可以用来吹扫和/或清洁还原剂递送系统10。在一些实施例中，在该还原剂注入模式期间并且在该吹扫模式期间，空气压缩机40可以在第三阀42的上游提供压缩空气的恒定供应。
[0048]一种运行还原剂递送系统10的方法100(图2)可以在发动机26的运行开始时以步骤110开始。在点燃发动机26之后，控制模块可以在步骤120处确定是否要求将还原剂注入该排气流中。这一确定可以是基于例如发动机允许参数来进行。如果控制模块确定了要求喷射还原剂，则在步骤130处控制模块可以致使还原剂递送系统10以该还原剂注入模式来运行。
[0049]在该还原剂注入模式中，可以使来自空气源38的空气和来自还原剂源28的还原剂穿过喷嘴22而被注 入到排气流之中。即，第一阀30和第三阀42可以处于打开位置中并且栗40、58可以栗送来自该还原剂源28和空气源38的还原剂和空气穿过注入器12。在一些实施例中，在该还原剂注入模式期间可以关闭第二阀34以限制或阻止水被栗送穿过注入器12。在一些实施例中，在该还原剂注入模式期间可以关闭第四阀52，由此迫使来自空气供应导管18的空气穿过第二气流路径50进入注入器12中(或进入注入器12上游的混合腔室中)并且限制或阻止气流穿过第一气流路径48。注入器12可以雾化该还原剂并且将空气和还原剂的混合物注入到排放气体流之中。
[0050]在一些实施例中，在步骤130(其中系统10以该还原剂注入模式进行运行)之前和/或之后，控制模块可以以注水模式来运行系统10，在该注水模式中第二阀34可以打开，第一阀30、第三阀42、和第四阀52可以关闭并且栗58可以在该第一方向上运行以便将水栗送穿过供水导管16、穿过流体递送导管20、并且穿过注入器12和喷嘴22。喷嘴22可以将水喷入到排气流之中。以该注水模式来运行系统10可以有助于还原剂沉积物的分解，这些沉积物可以遍布系统10在排气管道24中和/或在排气后处理装置上(例如，柴油颗粒过滤器(DPF)和/或柴油氧化催化器(D0C))形成。
[0051]在一些实施例中，在系统10以该还原剂注入模式的运行之前、期间、和/或之后，可以将来自水源32的水通过被布置在喷嘴22上游的注水管线17和注水喷嘴23(这两者在图1中以虚线示出)而注入到排气流之中。将水注入喷嘴22上游的排气流中增大了排气流中的水蒸汽浓度，这可以减少或阻止尿素沉积物(例如，缩二脲和三缩脲)在喷嘴22处和/或下游形成。在一些实施例中，被布置在喷嘴22下游的一个或多个部件(例如混合器和/或悬挂板)可以包括可以进一步有助于减少尿素沉积物形成的水解催化剂涂层。
[0052]在步骤140处，控制模块可以确定发动机26是否还在运行。如果发动机26还在运行，则控制模块可以继续以还原剂递送模式来运行该还原剂递送系统10。在关掉发动机26之后，该控制模块可以在步骤150处以该吹扫模式来运行该还原剂递送系统10。在该吹扫模式中，可以吹扫和/或清洁该注入器12和导管14、20(包含沿着导管14、20布置的第一阀30、过滤器56和/或栗58在内)以防止沉积物在不同系统部件上积聚并且防止还原剂和/或水在注入器12、导管14、20、第一阀30、过滤器56和/或栗58内冻结。在一些实施例中，控制模块可以在发动机26在运行时周期性地以该吹扫模式来运行系统10。
[0053]参见图3，将详细描述用于以吹扫模式来运行该还原剂递送系统10的方法步骤。该吹扫模式可以在步骤160处开始，此时系统10可以以栗反转模式来运行。在该栗反转模式中，第一阀30可以打开，第二阀34、第三阀42和第四阀52可以关闭，并且栗58可以在第二 (反向)栗送方向上运行以便将流体在从注入器12朝向还原剂源28的方向上栗送。以此方式，可以将注入器12、流体递送导管20、和还原剂供应导管14中的还原剂栗送返回该还原剂源28。
[0054]接下来，在步骤170处，该控制模块可以致使系统10以第一空气吹扫模式来运行。在该第一空气吹扫模式中，第二阀34可以保持在该关闭位置中，第一阀30可以保持在该打开位置中，该第三阀42和第四阀52可以打开，并且栗58可以关掉。由于第一阀30、第三阀42、和第四阀52打开并且第二阀34关闭，来自空气供应导管18的压缩空气可以穿过第一气流路径48流到流体递送导管20。该空气可以继续流经流体递送导管20、穿过栗58和过滤器56、并且穿过还原剂供应导管14。以此方式，该空气可以吹扫来自流体递送导管20、栗58、过滤器56、和还原剂供应导管14的液体。
[0055]接着，在步骤180处，该控制模块可以致使系统10以水向前的吹扫模式来运行。在该水向前的吹扫模式中，第二阀34可以打开，第一阀30、第三阀42、和第四阀52可以关闭，并且栗58可以在该第一栗送方向上运行以便将来自水源32的水栗送穿过过滤器56、栗58、注入器12、和喷嘴22。将水栗送穿过过滤器56、栗58、注入器12、和喷嘴22可以溶解过滤器56、栗58、注入器12、和喷嘴22中的可能由于还原剂流经其中而形成的沉积物。
[0056]接下来，在步骤190处，该控制模块可以致使系统10以水反向的吹扫模式来运行。在该水反向的吹扫模式中，第二阀34仍然打开并且第一阀30、第三阀42、和第四阀52可以保持关闭，并且栗58可以在该第二栗送方向上运行以便将来自注入器12、流体递送导管20、栗58、和过滤器56的水栗送返回至水源32(或返回至第二阀34与水源32之间的位置处)。
[0057]最后，在步骤200处，该控制模块可以致使系统10以第二空气吹扫模式来运行。在该第二空气吹扫模式中，第一阀30可以保持关闭，第二阀34、第三阀42、和第四阀52可以打开，并且栗58可以关掉。在这种模式中，来自空气供应导管18的压缩空气可以流经第一气流路径48到达流体递送导管20。该空气可以继续流经流体递送导管20、穿过栗58、过滤器56、并且穿过供水导管16。以此方式，空气可以吹扫来自流体递送导管20、栗58、过滤器56、和供水导管16的液体。
[0058]在本申请中，术语“模块”可以由术语“电路”来替换。术语模块可以指:属于或包括专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字分立电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);处理器(共享、专用或组)执行代码;存储由处理器执行的代码的存储器(共用，专用或集合)；提供所描述功能的其他适合的硬件部件;或以上部分或全部项的组合，如片上系统。
[0059]以上对这些实施例的描述是出于展示和说明的目的提供的。并不旨在详尽或限制本披露。具体实施例的单独的要素或特征通常并不局限于该具体实施例，而是在适用时是可互换的、并且可以用在甚至并未明确示出或描述的选定实施例中。也可以用多种方式来对其加以变化。这样的变化不应视作是脱离本披露，并且所有这样的改动都旨在包括在本披露的范围之内。
【主权项】
1.一种排气处理系统，包括: 气体供应导管，该气体供应导管是与压缩气体源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀； 与还原剂源处于流体连通的还原剂供应导管； 水供应导管，该水供应导管是与水源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀； 喷嘴，该喷嘴是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的；以及 栗，该栗被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的，该栗是在第一栗送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴并且在第二栗送方向上是可运行的以便将还原剂栗送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。2.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第一栗送方向上可运行的以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。3.如权利要求2所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第二栗送方向上可运行的以便将水栗送离开该喷嘴并且朝向该水源。4.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该还原剂供应导管包括第三阀，该第三阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以便控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。5.如权利要求1所述的排气处理系统，进一步包括过滤器，该过滤器被布置在该栗与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应 导管处于流体连通的。6.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该压缩气体源包括压缩空气源。7.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该气体供应导管是与平行的第一气体流动路径和第二气体流动路径处于流体连通的。8.如权利要求7所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径包括第三阀，该第三阀是在允许气体流经该第一气体流动路径的第一位置与限制气体流经该第一气体流动路径的第二位置之间可移动的。9.如权利要求8所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径可以将该气体供应导管与在该栗和该喷嘴的第一入口之间延伸的导管流体性地相联接。10.如权利要求9所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径绕过该第三阀并且将该气体供应导管与该喷嘴的、被布置在该第一入口和出口之间的第二入口相联接。11.如权利要求10所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径包括限流器。12.如权利要求10所述的排气处理系统，其中，该还原剂供应导管包括第四阀，该第四阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以便控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。13.—种用于运行如权利要求12所述的排气处理系统的方法，该方法包括: 以第一吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第一吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第四阀打开并且该第一阀、第二阀、和第三阀关闭； 以第二吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第二吹扫模式中该栗停止运行，该第二阀关闭并且该第一阀、第三阀、和该第四阀打开； 以第三吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第三吹扫模式中该栗在该第一栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四阀关闭； 以第四吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第四吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四阀关闭；并且 以第五吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第五吹扫模式中，该第四阀关闭并且该第一阀、第二阀、和第三阀打开。14.如权利要求13所述的方法，其中，该第二吹扫模式在该第一吹扫模式之后执行；该第三吹扫模式在该第二吹扫模式之后执行;该第四吹扫模式在该第三吹扫模式之后执行；并且该第五吹扫模式在该第四吹扫模式之后执行。15.一种排气处理系统，包括: 气体供应导管，该气体供应导管是与压缩气体源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀； 与还原剂源处于流体连通的还原剂供应导管； 水供应导管，该水供应导管是与水源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀； 喷嘴，该喷嘴是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的； 栗，该栗被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的;并且 第一气体流动路径和第二气体流动路径在该气体供应导管与该喷嘴之间延伸并且与它们流体地连通， 其中，该还原剂供应导管包括被布置在该栗与该还原剂源之间的第三阀，该第三阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。16.如权利要求15所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径可以包括第四阀，该第四阀是在允许气体流经该第一气体流动路径的第一位置与限制气体流经该第一气体流动路径的第二位置之间可移动的。17.如权利要求16所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径包括限流器。18.如权利要求16所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径可以将该气体供应导管与在该栗和该喷嘴的第一入口之间延伸的导管流体性地相联接。19.如权利要求18所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径绕过该第四阀并且将该气体供应导管与该喷嘴的、被布置在该喷嘴的该第一入口和出口之间的第二入口相联接。20.如权利要求15所述的排气处理系统，其中，该栗可以是在第一栗送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴，并且是在第二栗送方向上可运行的以便将还原剂栗送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。21.如权利要求20所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第一栗送方向上可运行的以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。22.如权利要求21所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第二栗送方向上可运行的以便将水栗送离开该喷嘴并且朝向该水源。23.如权利要求15所述的排气处理系统，进一步包括过滤器，该过滤器被布置在该栗与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。24.如权利要求15所述的排气处理系统，其中，该压缩气体源包括压缩空气源。25.—种用于运行排气处理系统的方法，该方法包括: 在第一方向上运行栗以便将来自还原剂源的还原剂栗送至喷嘴； 在与该第一方向上相反的第二方向上运行该栗以便将还原剂朝向该还原剂源栗送;并且 在该第一方向上运行该栗以便将来自水源的水栗送至该喷嘴。26.如权利要求25所述的方法，进一步包括关掉该栗并且迫使压缩空气在该第二方向上穿过该栗。27.如权利要求26所述的方法，进一步包括将压缩空气提供至该喷嘴、同时在该第一方向上运行该栗从而将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴。28.如权利要求26所述的方法，其中，关闭一个阀来限制该还原剂源与该栗之间的连通、同时在该第一方向上运行该栗以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。29.如权利要求28所述的方法，进一步包括在该第二方向上运行该栗以便将水朝向该水源栗送。30.—种用于运行排气处理系统的方法，该方法包括: 将还原剂在第一方向上从还原剂源栗送穿过一个导管到达该喷嘴并且同时将压缩空气供应至该喷嘴； 迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管;并且 在该第一方向上提供一定流量的水穿过该导管。31.如权利要求30所述的方法，进一步包括将水提供至该喷嘴、同时将压缩气体供应至该喷嘴并且同时将还原剂在该第一方向上从该还原剂源穿过该导管栗送至该喷嘴。32.如权利要求30所述的方法，其中，迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在该第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管包括:迫使还原剂在该第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管。33.如权利要求32所述的方法，进一步包括迫使空气在该第二方向上穿过该导管。34.如权利要求33所述的方法，进一步包括迫使水在该第二方向上穿过该导管。35.如权利要求30所述的方法，进一步包括将水注入该喷嘴上游的排气流中。
【专利摘要】排气处理系统可以包括气体导管、还原剂导管和水导管、喷嘴、以及泵。该气体导管可以是与压缩气体源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该气体导管的压缩气体流量的第一阀。该水导管可以是与水源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该水导管的水流量的第二阀。该喷嘴可以是与该气体导管、还原剂导管、和水导管处于流体连通的。该泵可以被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且可以是与该还原剂导管和该水导管处于流体连通的。该泵可以是在第一泵送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂泵送至该喷嘴，并且是在第二泵送方向上可运行的以便将还原剂泵送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。
【IPC分类】F01N3/08
【公开号】CN105492731
【申请号】CN201380078487
【发明人】吴安舟, 乔舒亚·希克斯, 帕德马纳巴·雷迪·埃蒂雷迪, 丹尼尔·R·约翰逊, 里安·A·弗洛伊德, 樊高峰
【申请人】天纳克汽车经营有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2013年8月16日
【公告号】DE112013007188T5, US9334775, US20150204225, WO2015021644A1
【专利说明】注水式排气处理系统
领域
[0001 ]本披露涉及一种具有水注入的排气处理系统。
背景
[0002]本部分提供了与本披露相关的背景信息并且不一定是现有技术的。
[0003]已经结合降低燃烧发动机的排气中存在的氮氧化物来使用选择性催化还原技术。许多利用燃烧发动机的车辆装备有用于减少氮氧化物排放物的排气后处理装置。这些系统中的一些是通过使用基于尿素的技术来构造的、包含用于储存尿素的容器以及用于将尿素从该容器传输至排气流的递送系统。虽然这些系统可能在过去表现良好，但是可能希望提供一种用于将尿素(或其他还原剂)更效率且更有效力地递送至排气流的空气辅助递送系统。此外，可能希望用水和/或空气来吹扫该递送系统以维持递送系统的效率和效力。
概述
[0004]此部分提供本披露的总体概述、并且不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
[0005]在一种形式中，本披露提供了一种排气处理系统，该排气处理系统可以包括气体供应导管、还原剂供应导管、水供应导管、喷嘴、以及栗。该气体供应导管可以是与压缩气体源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀。该还原剂供应导管可以是与还原剂源处于流体连通的。该水供应导管可以是与水源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀。该喷嘴可以是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的。该栗可以被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且可以是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。该栗可以是在第一栗送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴，并且是在第二栗送方向上可运行的以便将还原剂栗送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。
[0006]在一些实施例中，该栗可以是在该第一栗送方向上可运行的以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。
[0007]在一些实施例中，该栗可以是在该第二栗送方向上可运行的以便将水栗送离开该喷嘴并且朝向该水源。
[0008]在一些实施例中，该还原剂供应导管可以包括第三阀，该第三阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以便控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。
[0009]在一些实施例中，该排气处理系统可以包括被布置在该栗与该第二阀之间的过滤器。该过滤器可以是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。
[0010]在一些实施例中，该压缩气体源可以包括压缩空气源。在其他实施例中，该压缩气体源可以包括额外的或替代的气体。
[0011]在一些实施例中，该气体供应导管可以是与平行的第一气体流动路径和第二气体流动路径处于流体连通的。
[0012]在一些实施例中，该第一气体流动路径可以包括第三阀，该第三阀是在允许气体流经该第一气体流动路径的第一位置与限制气体流经该第一气体流动路径的第二位置之间可移动的。
[0013]在一些实施例中，该第一气体流动路径可以将该气体供应导管与在该栗和该喷嘴的第一入口之间延伸的导管流体性地相联接。
[0014]在一些实施例中，该第二气体流动路径可以绕过该第三阀并且将该气体供应导管与该喷嘴的、被布置在该第一入口和出口之间的第二入口相联接。
[0015]在一些实施例中，该第二气体流动路径可以包括限流器。
[0016]在一些实施例中，该还原剂供应导管可以包括第四阀，该第四阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。
[0017]一种用于运行该排气处理系统的方法可以包括:以第一吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第一吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第四阀打开并且该第一阀、第二阀、和第三阀关闭；以第二吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第二吹扫模式中该栗停止运行，该第二阀关闭并且该第一阀、第三阀、和该第四阀打开；以第三吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第三吹扫模式中该栗在该第一栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四阀关闭；以第四吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第四吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四发关闭；并且以第五吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第五吹扫模式中，该第四阀关闭并且该第一阀、第二阀、和第三阀打开。
[0018]在一些实施例中，该第二吹扫模式可以在该第一吹扫模式之后执行；该第三吹扫模式可以在该第二吹扫模式之后执行;该第四吹扫模式可以在该第三吹扫模式之后执行；并且该第五吹扫模式可以在该第四吹扫模式之后执行。
[0019]在另一种形式中，本披露提供了一种排气处理系统，该排气处理系统可以包括气体供应导管、还原剂供应导管、水供应导管、喷嘴、栗、以及第一气体流动路径和第二气体流动路径。该气体供应导管可以是与压缩气体源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀。该还原剂供应导管可以是与还原剂源处于流体连通的。该水供应导管可以是与水源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀。该喷嘴可以是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的。该栗可以被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且可以是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。该第一气体流动路径和第二气体流动路径可以在该气体供应导管与该喷嘴之间延伸并且与它们流体地连通。该还原剂供应导管可以包括被布置在该栗与该还原剂源之间的第三阀。该第三阀可以是在打开位置与关闭位置之间可移动的以控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。
[0020]在另一种形式中，本披露提供了一种用于运行排气处理系统的方法。该方法可以包括在第一方向上运行栗以便将来自还原剂源的还原剂栗送至喷嘴。该栗可以在与该第一方向上相反的第二方向上运行以便将还原剂朝向该还原剂源栗送。该栗可以在该第一方向上运行以便将来自水源的水栗送至该喷嘴。
[0021]在一些实施例中，该方法可以包括关掉该栗并且迫使压缩空气在该第二方向上穿过该栗。
[0022]在一些实施例中，该方法可以包括将压缩空气提供至该喷嘴、同时在该第一方向上运行该栗从而将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴。
[0023]在一些实施例中，可以关闭阀来限制该还原剂源与该栗之间的连通、同时在该第一方向上运行该栗以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。
[0024]在一些实施例中，该方法可以包括在该第二方向上运行该栗以便将水朝向该水源栗送。
[0025]在另一种形式中，本披露提供了一种用于运行排气处理系统的方法。该方法可以包括将还原剂在第一方向上从还原剂源栗送穿过一个导管到达该喷嘴并且同时将压缩空气供应至该喷嘴。可以迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管。可以在该第一方向上经该导管提供水流。
[0026]在一些实施例中，该方法可以包括将水提供至该喷嘴、同时将压缩气体供应至该喷嘴并且同时将还原剂在该第一方向上从该还原剂源穿过该导管栗送到该喷嘴。
[0027]在一些实施例中，迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管可以包括:迫使还原剂在该第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管。
[0028]在一些实施例中，该方法可以包括迫使空气在该第二方向上穿过该导管。
[0029]在一些实施例中，该方法 可以包括迫使水在该第二方向上穿过该导管。
[0030]在一些实施例中，可以将水注入该喷嘴上游的排气流中。
[0031]从本文所提供的描述中将清楚其他适用范围。本概述中的说明和具体实例仅旨在用于展示的目的而并非旨在限制本披露的范围。
附图
[0032]在此描述的附图仅用于所选择实施例的而不是对所有可能实施方式的说明性目的，并且不旨在限制本披露的范围。
[0033]图1是根据本发明披露原理的发动机和排气处理系统的示意性表示；
[0034]图2是流程图，展示了根据本披露原理的排气处理系统的运行;并且
[0035]图3是流程图，展示了根据本披露原理的排气处理系统在吹扫模式中的运行。
[0036]在附图的各视图中，对应的参考号表示对应的部分。
详细说明
[0037]现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。
[0038]提供了多个示例性实施方式从而使得本公开是详尽的，并将其范围充分地告知本领域的技术人员。阐述了许多特定的细节，例如特定的部件、装置和方法的示例，以提供对本披露的实施方式的详尽理解。对本领域的技术人员来说显然地不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施示例性实施方式、并且这些特定的细节都不应解释为是对本披露的范围的限制。在一些示例性实施例中，没有详细描述熟知的过程、熟知的装置结构以及熟知的技术。
[0039]本文所使用的术语仅是出于描述特定示例性实施例的目的而并不旨在限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”可以旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。术语“包括”、“含有”、“包含”和“具有”都是包括性的并且因此指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集合。本文所描述的这些方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们按所讨论或展示的特定顺序执行，除非特别指出执行顺序。还应理解的是，可以采用额外的或替代性的步骤。
[0040]当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当一个元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接至IJ”或“直接联接到”另一元件或层时，就可能不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应该以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一项或多项的任意和所有组合。
[0041 ]虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语可以仅用于从一个区域、层或部分中区分出另一个元件、部件、区域、层或部分。术语如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示序列或顺序，除非上下文清楚地指出。因此，在下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离这些示例性实施例的教导。
[0042]参见图1，提供了还原剂递送系统10，该系统可以包括注入器12，该注入器是与还原剂供应导管14、供水导管16、空气供应导管18、以及流体递送导管20处于流体连通的。注入器12可以包括喷嘴22，该喷嘴被配置成用于将空气、还原剂(例如，尿素)、和/或水喷入流经排气管道24的排放气体流中，该排气管道连接至燃烧发动机26上。如在下文中将更详细的描述，可以使用空气和/或水来吹扫和/或清洁该还原剂递送系统10。还原剂递送系统10和发动机26可以结合在运输工具(例如，陆地机动车辆、海上运输工具、飞机、或机车)或任何其他系统或机械中。
[0043]还原剂供应导管14可以是与还原剂源28(例如，还原剂储箱)处于流体连通的并且可以包括第一阀30。供水导管16可以是与水源32处于流体连通的并且可以包括第二阀34。在海洋应用中(即，在燃烧发动机26和还原剂递送系统10安装在船、舰或其他船舶的实施例中)，该水源可以是压载舱、舱底和/或舱底栗、或例如使该船只漂浮在其中的水体。在一些实施例中，水源32可以是专用于还原剂递送系统10的水储箱。供水导管16可以与还原剂供应导管14和流体递送导管20形成三路交叉口 36。
[0044]空气供应导管18可以包括空气源38(例如，周围环境或空气储箱)、空气压缩机或栗40、第三阀42、降压阀44、以及止回阀46。空气压缩机40可以被布置在空气源38与第三阀42之间。降压阀44可以被布置在第三阀42与止回阀46之间并且可以将流经其中的空气的压力减小到适合用在还原剂递送系统10中的水平。止回阀46可以是与第一和第二平行的气流路径48、50处于流体连通的。止回阀46可以允许气流在第一方向上(S卩，从第三阀42到第一和第二气流路径48、50)流经其中并且限制或阻止气流在第二方向上(S卩，从第一和第二气流路径48、50到第三阀42)流经其中。第一气流路径48可以包括第四阀52并且可以将空气供应导管18与流体递送导管20流体地相联接。第二气流路径50可以包括限流器54并且可以将空气供应导管18与注入器12流体地相联接。
[0045]流体递送导管20可以包括过滤器56和栗58。过滤器56可以被布置在三路交叉口 36与栗58之间。第一气流路径48可以在注入器12的入口 60与栗58之间的位置处连接至流体递送导管20上。
[0046]控制模块(未示出)可以控制栗58、第一阀30、第二阀34、第三阀42、和第四阀52和/或空气压缩机40的运行。例如第一阀30、第二阀34、第三阀42、和第四阀52可以是螺线管阀或任何其他适合的机电阀。栗58可以是以第一模式可运行的以便在第一方向(例如，从供应导管14、16朝向注入器12的入口 60)上栗送流体并且是以第二模式可运行的以便在相反方向(例如，从注入器12的入口 60朝向供应导管14、16)上栗送流体。在一些实施例中，空气压缩机40可以与还原剂递送系统10分开地且独立地来控制。在一些实施例中，空气压缩机40和空气源38可以用于安装有还原剂递送系统10的运输工具所携带的不同其他系统。
[0047]继续参见图1至图3，将详细描述还原剂递送系统10的运行。如以上所描述的，还原剂递送系统10可以是以还原剂注入模式和吹扫模式可运行的。在该还原剂注入模式中，注入器12可以将空气、还原剂、和/或水注入该排气管道24的排放气体流中。在该吹扫模式中，来自空气源38的空气和/或来自水源32的水可以用来吹扫和/或清洁还原剂递送系统10。在一些实施例中，在该还原剂注入模式期间并且在该吹扫模式期间，空气压缩机40可以在第三阀42的上游提供压缩空气的恒定供应。
[0048]一种运行还原剂递送系统10的方法100(图2)可以在发动机26的运行开始时以步骤110开始。在点燃发动机26之后，控制模块可以在步骤120处确定是否要求将还原剂注入该排气流中。这一确定可以是基于例如发动机允许参数来进行。如果控制模块确定了要求喷射还原剂，则在步骤130处控制模块可以致使还原剂递送系统10以该还原剂注入模式来运行。
[0049]在该还原剂注入模式中，可以使来自空气源38的空气和来自还原剂源28的还原剂穿过喷嘴22而被注 入到排气流之中。即，第一阀30和第三阀42可以处于打开位置中并且栗40、58可以栗送来自该还原剂源28和空气源38的还原剂和空气穿过注入器12。在一些实施例中，在该还原剂注入模式期间可以关闭第二阀34以限制或阻止水被栗送穿过注入器12。在一些实施例中，在该还原剂注入模式期间可以关闭第四阀52，由此迫使来自空气供应导管18的空气穿过第二气流路径50进入注入器12中(或进入注入器12上游的混合腔室中)并且限制或阻止气流穿过第一气流路径48。注入器12可以雾化该还原剂并且将空气和还原剂的混合物注入到排放气体流之中。
[0050]在一些实施例中，在步骤130(其中系统10以该还原剂注入模式进行运行)之前和/或之后，控制模块可以以注水模式来运行系统10，在该注水模式中第二阀34可以打开，第一阀30、第三阀42、和第四阀52可以关闭并且栗58可以在该第一方向上运行以便将水栗送穿过供水导管16、穿过流体递送导管20、并且穿过注入器12和喷嘴22。喷嘴22可以将水喷入到排气流之中。以该注水模式来运行系统10可以有助于还原剂沉积物的分解，这些沉积物可以遍布系统10在排气管道24中和/或在排气后处理装置上(例如，柴油颗粒过滤器(DPF)和/或柴油氧化催化器(D0C))形成。
[0051]在一些实施例中，在系统10以该还原剂注入模式的运行之前、期间、和/或之后，可以将来自水源32的水通过被布置在喷嘴22上游的注水管线17和注水喷嘴23(这两者在图1中以虚线示出)而注入到排气流之中。将水注入喷嘴22上游的排气流中增大了排气流中的水蒸汽浓度，这可以减少或阻止尿素沉积物(例如，缩二脲和三缩脲)在喷嘴22处和/或下游形成。在一些实施例中，被布置在喷嘴22下游的一个或多个部件(例如混合器和/或悬挂板)可以包括可以进一步有助于减少尿素沉积物形成的水解催化剂涂层。
[0052]在步骤140处，控制模块可以确定发动机26是否还在运行。如果发动机26还在运行，则控制模块可以继续以还原剂递送模式来运行该还原剂递送系统10。在关掉发动机26之后，该控制模块可以在步骤150处以该吹扫模式来运行该还原剂递送系统10。在该吹扫模式中，可以吹扫和/或清洁该注入器12和导管14、20(包含沿着导管14、20布置的第一阀30、过滤器56和/或栗58在内)以防止沉积物在不同系统部件上积聚并且防止还原剂和/或水在注入器12、导管14、20、第一阀30、过滤器56和/或栗58内冻结。在一些实施例中，控制模块可以在发动机26在运行时周期性地以该吹扫模式来运行系统10。
[0053]参见图3，将详细描述用于以吹扫模式来运行该还原剂递送系统10的方法步骤。该吹扫模式可以在步骤160处开始，此时系统10可以以栗反转模式来运行。在该栗反转模式中，第一阀30可以打开，第二阀34、第三阀42和第四阀52可以关闭，并且栗58可以在第二 (反向)栗送方向上运行以便将流体在从注入器12朝向还原剂源28的方向上栗送。以此方式，可以将注入器12、流体递送导管20、和还原剂供应导管14中的还原剂栗送返回该还原剂源28。
[0054]接下来，在步骤170处，该控制模块可以致使系统10以第一空气吹扫模式来运行。在该第一空气吹扫模式中，第二阀34可以保持在该关闭位置中，第一阀30可以保持在该打开位置中，该第三阀42和第四阀52可以打开，并且栗58可以关掉。由于第一阀30、第三阀42、和第四阀52打开并且第二阀34关闭，来自空气供应导管18的压缩空气可以穿过第一气流路径48流到流体递送导管20。该空气可以继续流经流体递送导管20、穿过栗58和过滤器56、并且穿过还原剂供应导管14。以此方式，该空气可以吹扫来自流体递送导管20、栗58、过滤器56、和还原剂供应导管14的液体。
[0055]接着，在步骤180处，该控制模块可以致使系统10以水向前的吹扫模式来运行。在该水向前的吹扫模式中，第二阀34可以打开，第一阀30、第三阀42、和第四阀52可以关闭，并且栗58可以在该第一栗送方向上运行以便将来自水源32的水栗送穿过过滤器56、栗58、注入器12、和喷嘴22。将水栗送穿过过滤器56、栗58、注入器12、和喷嘴22可以溶解过滤器56、栗58、注入器12、和喷嘴22中的可能由于还原剂流经其中而形成的沉积物。
[0056]接下来，在步骤190处，该控制模块可以致使系统10以水反向的吹扫模式来运行。在该水反向的吹扫模式中，第二阀34仍然打开并且第一阀30、第三阀42、和第四阀52可以保持关闭，并且栗58可以在该第二栗送方向上运行以便将来自注入器12、流体递送导管20、栗58、和过滤器56的水栗送返回至水源32(或返回至第二阀34与水源32之间的位置处)。
[0057]最后，在步骤200处，该控制模块可以致使系统10以第二空气吹扫模式来运行。在该第二空气吹扫模式中，第一阀30可以保持关闭，第二阀34、第三阀42、和第四阀52可以打开，并且栗58可以关掉。在这种模式中，来自空气供应导管18的压缩空气可以流经第一气流路径48到达流体递送导管20。该空气可以继续流经流体递送导管20、穿过栗58、过滤器56、并且穿过供水导管16。以此方式，空气可以吹扫来自流体递送导管20、栗58、过滤器56、和供水导管16的液体。
[0058]在本申请中，术语“模块”可以由术语“电路”来替换。术语模块可以指:属于或包括专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字分立电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);处理器(共享、专用或组)执行代码;存储由处理器执行的代码的存储器(共用，专用或集合)；提供所描述功能的其他适合的硬件部件;或以上部分或全部项的组合，如片上系统。
[0059]以上对这些实施例的描述是出于展示和说明的目的提供的。并不旨在详尽或限制本披露。具体实施例的单独的要素或特征通常并不局限于该具体实施例，而是在适用时是可互换的、并且可以用在甚至并未明确示出或描述的选定实施例中。也可以用多种方式来对其加以变化。这样的变化不应视作是脱离本披露，并且所有这样的改动都旨在包括在本披露的范围之内。
【主权项】
1.一种排气处理系统，包括: 气体供应导管，该气体供应导管是与压缩气体源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀； 与还原剂源处于流体连通的还原剂供应导管； 水供应导管，该水供应导管是与水源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀； 喷嘴，该喷嘴是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的；以及 栗，该栗被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的，该栗是在第一栗送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴并且在第二栗送方向上是可运行的以便将还原剂栗送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。2.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第一栗送方向上可运行的以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。3.如权利要求2所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第二栗送方向上可运行的以便将水栗送离开该喷嘴并且朝向该水源。4.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该还原剂供应导管包括第三阀，该第三阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以便控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。5.如权利要求1所述的排气处理系统，进一步包括过滤器，该过滤器被布置在该栗与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应 导管处于流体连通的。6.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该压缩气体源包括压缩空气源。7.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，该气体供应导管是与平行的第一气体流动路径和第二气体流动路径处于流体连通的。8.如权利要求7所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径包括第三阀，该第三阀是在允许气体流经该第一气体流动路径的第一位置与限制气体流经该第一气体流动路径的第二位置之间可移动的。9.如权利要求8所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径可以将该气体供应导管与在该栗和该喷嘴的第一入口之间延伸的导管流体性地相联接。10.如权利要求9所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径绕过该第三阀并且将该气体供应导管与该喷嘴的、被布置在该第一入口和出口之间的第二入口相联接。11.如权利要求10所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径包括限流器。12.如权利要求10所述的排气处理系统，其中，该还原剂供应导管包括第四阀，该第四阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以便控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。13.—种用于运行如权利要求12所述的排气处理系统的方法，该方法包括: 以第一吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第一吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第四阀打开并且该第一阀、第二阀、和第三阀关闭； 以第二吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第二吹扫模式中该栗停止运行，该第二阀关闭并且该第一阀、第三阀、和该第四阀打开； 以第三吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第三吹扫模式中该栗在该第一栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四阀关闭； 以第四吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第四吹扫模式中该栗在该第二栗送方向上运行，该第二阀打开并且该第一阀、第三阀、和第四阀关闭；并且 以第五吹扫模式来运行该排气处理系统，在该第五吹扫模式中，该第四阀关闭并且该第一阀、第二阀、和第三阀打开。14.如权利要求13所述的方法，其中，该第二吹扫模式在该第一吹扫模式之后执行；该第三吹扫模式在该第二吹扫模式之后执行;该第四吹扫模式在该第三吹扫模式之后执行；并且该第五吹扫模式在该第四吹扫模式之后执行。15.一种排气处理系统，包括: 气体供应导管，该气体供应导管是与压缩气体源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该气体供应导管的压缩气体流量的第一阀； 与还原剂源处于流体连通的还原剂供应导管； 水供应导管，该水供应导管是与水源处于流体连通的并且包括用于控制穿过该水供应导管的水流量的第二阀； 喷嘴，该喷嘴是与该气体供应导管、该还原剂供应导管、和该水供应导管处于流体连通的； 栗，该栗被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的;并且 第一气体流动路径和第二气体流动路径在该气体供应导管与该喷嘴之间延伸并且与它们流体地连通， 其中，该还原剂供应导管包括被布置在该栗与该还原剂源之间的第三阀，该第三阀是在打开位置与关闭位置之间可移动的以控制还原剂在该还原剂源与该栗之间的流量。16.如权利要求15所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径可以包括第四阀，该第四阀是在允许气体流经该第一气体流动路径的第一位置与限制气体流经该第一气体流动路径的第二位置之间可移动的。17.如权利要求16所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径包括限流器。18.如权利要求16所述的排气处理系统，其中，该第一气体流动路径可以将该气体供应导管与在该栗和该喷嘴的第一入口之间延伸的导管流体性地相联接。19.如权利要求18所述的排气处理系统，其中，该第二气体流动路径绕过该第四阀并且将该气体供应导管与该喷嘴的、被布置在该喷嘴的该第一入口和出口之间的第二入口相联接。20.如权利要求15所述的排气处理系统，其中，该栗可以是在第一栗送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴，并且是在第二栗送方向上可运行的以便将还原剂栗送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。21.如权利要求20所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第一栗送方向上可运行的以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。22.如权利要求21所述的排气处理系统，其中，该栗是在该第二栗送方向上可运行的以便将水栗送离开该喷嘴并且朝向该水源。23.如权利要求15所述的排气处理系统，进一步包括过滤器，该过滤器被布置在该栗与该第二阀之间并且是与该还原剂供应导管和该水供应导管处于流体连通的。24.如权利要求15所述的排气处理系统，其中，该压缩气体源包括压缩空气源。25.—种用于运行排气处理系统的方法，该方法包括: 在第一方向上运行栗以便将来自还原剂源的还原剂栗送至喷嘴； 在与该第一方向上相反的第二方向上运行该栗以便将还原剂朝向该还原剂源栗送;并且 在该第一方向上运行该栗以便将来自水源的水栗送至该喷嘴。26.如权利要求25所述的方法，进一步包括关掉该栗并且迫使压缩空气在该第二方向上穿过该栗。27.如权利要求26所述的方法，进一步包括将压缩空气提供至该喷嘴、同时在该第一方向上运行该栗从而将来自该还原剂源的还原剂栗送至该喷嘴。28.如权利要求26所述的方法，其中，关闭一个阀来限制该还原剂源与该栗之间的连通、同时在该第一方向上运行该栗以便将来自该水源的水栗送至该喷嘴。29.如权利要求28所述的方法，进一步包括在该第二方向上运行该栗以便将水朝向该水源栗送。30.—种用于运行排气处理系统的方法，该方法包括: 将还原剂在第一方向上从还原剂源栗送穿过一个导管到达该喷嘴并且同时将压缩空气供应至该喷嘴； 迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管;并且 在该第一方向上提供一定流量的水穿过该导管。31.如权利要求30所述的方法，进一步包括将水提供至该喷嘴、同时将压缩气体供应至该喷嘴并且同时将还原剂在该第一方向上从该还原剂源穿过该导管栗送至该喷嘴。32.如权利要求30所述的方法，其中，迫使还原剂、空气、和水中的一者或多者在该第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管包括:迫使还原剂在该第二方向上朝向该还原剂源穿过该导管。33.如权利要求32所述的方法，进一步包括迫使空气在该第二方向上穿过该导管。34.如权利要求33所述的方法，进一步包括迫使水在该第二方向上穿过该导管。35.如权利要求30所述的方法，进一步包括将水注入该喷嘴上游的排气流中。
【专利摘要】排气处理系统可以包括气体导管、还原剂导管和水导管、喷嘴、以及泵。该气体导管可以是与压缩气体源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该气体导管的压缩气体流量的第一阀。该水导管可以是与水源处于流体连通的并且可以包括用于控制穿过该水导管的水流量的第二阀。该喷嘴可以是与该气体导管、还原剂导管、和水导管处于流体连通的。该泵可以被布置在该喷嘴与该第二阀之间并且可以是与该还原剂导管和该水导管处于流体连通的。该泵可以是在第一泵送方向上可运行的以便将来自该还原剂源的还原剂泵送至该喷嘴，并且是在第二泵送方向上可运行的以便将还原剂泵送离开该喷嘴并且朝向该还原剂源。
【IPC分类】F01N3/08
【公开号】CN105492731
【申请号】CN201380078487
【发明人】吴安舟, 乔舒亚·希克斯, 帕德马纳巴·雷迪·埃蒂雷迪, 丹尼尔·R·约翰逊, 里安·A·弗洛伊德, 樊高峰
【申请人】天纳克汽车经营有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2013年8月16日
【公告号】DE112013007188T5, US9334775, US20150204225, WO2015021644A1
最新回复(0)