[发明专利]尿素计量泵装置及其尿素计量供给方法

说明书

本发明提供了一种尿素计量泵装置及其尿素计量供给方法，用于将尿素溶液与空气混合，并将混合物引入发动机的排气系统，辅助控制单元根据发动机不同的工况，通过调节步进电机的转速控制隔膜泵的工作，进而计量尿素的供给量。其中，该装置的输入端与输出端分别布置于两侧，装置内的压缩空气通道上设置有压力传感器，尿素回流通道上设置有尿素电磁阀，混合室附近设置有加热装置，辅助控制单元固定于尿素计量泵罩盖上，该装置的底座结构简单，可通过机械加工实现，成本较低。

技术领域

本发明涉及一种尿素计量泵装置，用于将尿素溶液与空气混合，并将混合物引入柴油机的排气系统。

背景技术

柴油机由于在动力性、经济性和可靠性方面有着汽油机不可比拟的优势，在大中型商用车上得到了广泛应用。然而，日趋严格的排放法规促使国内柴油机生产企业必须寻找有效途径来控制和减少汽车排放污染物，而选择性催化还原技术是目前我国大中型柴油机达到排放标准的最佳选择。

公知的是，尿素计量泵装置是选择催化还原系统的核心部件。然而，现有的尿素计量泵装置主要被部分国际企业垄断，并且装置的输入侧和输出侧多位于同一侧，导致装置内部尿素溶液通道及压缩空气流动通道复杂，机械结构复杂，加工成本较高。

发明内容

针对现有技术，本发明提供了一种结构简单，加工成本低的尿素计量泵装置，用于将尿素溶液与空气混合，并将混合物引入发动机的排气系统，该装置根据发动机不同的工况条件，计量尿素的供给量。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

尿素计量泵装置，主要包括压缩空气流动通道、尿素溶液回流通道、混合室，所述压缩空气流动通道包括依次连通的压缩空气接头、压缩空气电磁阀、压缩空气调压阀；所述尿素溶液回流通道包括依次连通的尿素进液接头、隔膜泵、尿素回流接头；所述隔膜泵两端分别设置进液单向阀、出液单向阀，隔膜泵由步进电机驱动；所述压缩空气流动通道通过第一单向阀与混合室相连，所述尿素溶液回流通道通过第二单向阀与混合室相连；所述混合室的出口依次与混合物喷射接头、喷嘴连接；其特征在于，还包括能够与发动机控制单元连接的辅助控制单元，所述压缩空气流动通道上设置第一压力传感器，所述尿素溶液回流通道上设置有第二压力传感器，混合室附近设置加热器，所述尿素溶液回流通道上尿素回流接头与第二单向阀之间设置有尿素电磁阀，所述第一压力传感器、第二压力传感器、压缩空气电磁阀、尿素电磁阀、步进电机、加热器均与辅助控制单元连接；所述辅助控制单元根据从发动机控制单元接收的转速、负荷工况信号，计算出需要喷射的尿素量，并输出电流信号控制步进电机的转速，进而驱动膜片泵、尿素电磁阀、压缩空气电磁阀；第一压力传感器、第二压力传感器检测压缩空气流动通道、尿素溶液回流通道内的压力，并将数据传输给辅助控制单元；所述辅助控制单元用于接收第一压力传感器、第二压力传感器的信号来检测尿素结晶的情况，并根据尿素结晶的情况控制加热器的工作。

优选地，所述尿素进液接口和压缩空气接口位于同一侧，分别与尿素箱和压缩空气罐的接管相连；所述混合物喷射接口和尿素回流接口位于同一侧，尿素回流接口和尿素箱相连，尿素进液接口与尿素回流接口所在的侧面是相对的两个侧面。

优选地，所述混合室由第一底座和第二底座组合而成，所述尿素进液接口、隔膜泵、压缩空气接头、压缩空气电磁阀、压缩空气调压阀、第一单向阀、第二单向阀、第一压力传感器、第二压力传感器均安装在第一底座上，尿素回流接口、混合喷射接口、尿素电磁阀及加热体部件安装在第二底座上。

优选地，所述第一压力传感器设置在所述压缩空气调压阀和第一单向阀之间。

优选地，所述压缩空气电磁阀在不通电的情况下保持关闭状态，所述尿素电磁阀在不通电的情况下保持打开状态。

优选地，所述加热装置靠近混合室的压缩空气入口处。

优选地，所述混合室的通道为弧形通道。