本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種SCR系統(tǒng)的換熱組件和具有該換熱組件的車輛。

背景技術(shù)：

采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛節(jié)能減排的一個(gè)重要且有效的發(fā)展方向，處理柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的NO_x是提升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的重要手段。選擇性催化還原技術(shù)(簡(jiǎn)稱SCR)是在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，把尾氣中的NO_x還原成N₂和H₂O，達(dá)到尾氣凈化的目的，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣后處理，通過優(yōu)化噴油和燃燒過程，盡量在機(jī)內(nèi)控制微粒PM的產(chǎn)生，而后在機(jī)外處理富氧條件下形成的NO_x，使用車用尿素(車用尿素在一定溫度下分解生成氨)對(duì)氮氧化物(NOx)進(jìn)行選擇性催化還原，從而達(dá)到既節(jié)能、又減排的目的。

車用尿素溶液(簡(jiǎn)稱AdBlue)的凝固點(diǎn)為-11℃，而在-5℃時(shí)AdBlue易因高溫分解，為此必須要控制儲(chǔ)存尿素的尿素罐中的AdBlue的溫度，且尿素噴嘴處的流速較高，易發(fā)生放熱反應(yīng)，使尿素噴嘴的溫度較高，尿素噴嘴附近的AdBlue易因?yàn)楦邷匕l(fā)生縮合反應(yīng)析出晶體。

相關(guān)技術(shù)中，SCR系統(tǒng)的換熱組件工作時(shí)，換熱介質(zhì)在對(duì)尿素罐及尿素噴嘴進(jìn)行換熱時(shí)，存在換熱介質(zhì)分流的問題，難以對(duì)尿素罐及時(shí)換熱，尿素罐內(nèi) 的AdBlue易結(jié)晶或分解，存在改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種具有換熱效率高的SCR系統(tǒng)的換熱組件。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種具有上述SCR系統(tǒng)的換熱組件的車輛。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的SCR系統(tǒng)的換熱組件，包括：用于與所述SCR系統(tǒng)的尿素罐換熱的第一換熱件；用于與所述SCR系統(tǒng)的尿素噴嘴換熱的第二換熱件；控制閥，所述控制閥包括進(jìn)水口、第一出水口和第二出水口，所述進(jìn)水口適于與換熱介質(zhì)源相連，所述第一出水口與所述第一換熱件相連，所述第二出水口與所述第二換熱件相連，所述第一出水口和所述第二出水口中的一個(gè)與所述進(jìn)水口連通時(shí)，所述第一出水口和所述第二出水口中的另一個(gè)與所述進(jìn)水口斷開。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的SCR系統(tǒng)的換熱組件，通過設(shè)置上述控制閥，可以快速及時(shí)地加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，在需要冷卻尿素噴嘴時(shí)，可以迅速給尿素噴嘴降溫，換熱效率高，且SCR系統(tǒng)的換熱組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的SCR系統(tǒng)的換熱組件還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

可選地，所述控制閥還包括：閥腔，所述進(jìn)水口與所述閥腔連通，所述第一出水口與所述第二出水口均與所述閥腔可選擇性地連通；閥芯，所述閥芯在第一位置與第二位置之間可移動(dòng)地設(shè)在所述閥腔內(nèi)，所述閥芯在所述第一位置時(shí)，所述第一出水口與所述閥腔斷開，且所述第二出水口與所述閥腔連通，所述閥芯在所述第二位置時(shí)，所述第一出水口與所述閥腔連通，且所述第二出水 口與所述閥腔斷開。

可選地，所述控制閥為三通電磁閥，所述三通電磁閥包括：線圈，在所述線圈通電時(shí)，所述線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)可驅(qū)動(dòng)所述閥芯從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置；彈性件，所述彈性件與所述閥芯相連，以在所述線圈斷電時(shí)驅(qū)動(dòng)所述閥芯從所述第二位置移動(dòng)到所述第一位置。

可選地，所述彈性件彈性止抵在所述閥芯與所述線圈之間，且在所述閥芯從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置時(shí)被壓縮。

可選地，所述彈性件彈性止抵在所述閥腔的遠(yuǎn)離所述線圈的內(nèi)壁與所述閥芯之間，且在所述閥芯從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置時(shí)被拉伸。

可選地，所述彈性件為彈簧。

可選地，所述的SCR系統(tǒng)的換熱組件還包括：用于檢測(cè)尿素罐內(nèi)的溶液的溫度的溫度傳感器；控制器，所述控制器與所述溫度傳感器相連以根據(jù)所述溫度傳感器的信號(hào)控制所述線圈可選擇性地通電或斷電。

可選地，所述尿素罐的溶液的溫度為T，且滿足：T≤-11℃時(shí)，所述線圈通電；T＞-11℃時(shí)，所述線圈斷電。

可選地，所述尿素罐的溶液的溫度為T，且滿足：T≤-10℃時(shí)，所述控制器控制所述線圈通電；T≥-5℃時(shí)，所述控制器控制所述線圈斷電。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的車輛，包括第一方面實(shí)施例的任一種所述的SCR系統(tǒng)的換熱組件。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

控制閥1，進(jìn)水口2，第一出水口3，第二出水口4，閥芯5，線圈6，彈性件7，閥腔Ⅰ。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)、三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過 中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

SCR系統(tǒng)的換熱組件用于與SCR系統(tǒng)的尿素罐及尿素噴嘴進(jìn)行熱交換，以將尿素罐的溫度控制在適宜范圍并冷卻尿素噴嘴，防止AdBlue結(jié)晶或分解。

下面參照?qǐng)D1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SCR系統(tǒng)的換熱組件，如圖所示，SCR系統(tǒng)的換熱組件包括第一換熱件(圖中未示出)、第二換熱件(圖中未示出)和控制閥1。

其中，第一換熱件用于與SCR系統(tǒng)的尿素罐換熱，具體地，在尿素罐的溫度過低時(shí)，第一換熱件可以加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，提升尿素罐的溫度，以防止尿素罐內(nèi)的AdBlue由于溫度過低而凝固。

第二換熱件用于與SCR系統(tǒng)的尿素噴嘴換熱，具體地，第二換熱件可以吸收尿素噴嘴的熱量以冷卻尿素噴嘴，防止尿素噴嘴附近的AdBlue由于溫度過高而析出結(jié)晶物(例如發(fā)生縮合反應(yīng))。

控制閥1包括進(jìn)水口2、第一出水口3和第二出水口4，進(jìn)水口2適于與 換熱介質(zhì)源相連，第一出水口3與第一換熱件相連，第二出水口4與第二換熱件相連，第一出水口3和第二出水口4中的一個(gè)與進(jìn)水口2連通時(shí)，第一出水口3和第二出水口4中的另一個(gè)與進(jìn)水口2斷開。

可以理解的是，尿素罐的溫度低于換熱介質(zhì)的溫度，換熱介質(zhì)的溫度高于尿素噴嘴的溫度。第一出水口3和第二出水口4不同時(shí)開啟也不同時(shí)關(guān)閉，在第一出水口3與進(jìn)水口2連通時(shí)，換熱介質(zhì)通過第一出水口3流向第一換熱件，并加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，且此時(shí)第二出水口4關(guān)閉；如圖1所示，在第二出水口4與進(jìn)水口2連通時(shí)，換熱介質(zhì)通過第二出水口4流向第二換熱件，并冷卻尿素噴嘴，且此時(shí)第一出水口3關(guān)閉。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SCR系統(tǒng)的換熱組件，通過設(shè)置上述控制閥1，使換熱介質(zhì)源中的換熱介質(zhì)可以選擇性地與尿素噴嘴或尿素罐換熱，不會(huì)發(fā)生換熱介質(zhì)的分流現(xiàn)象，在需要對(duì)尿素罐加熱解凍時(shí)，可以快速及時(shí)地加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，在需要冷卻尿素噴嘴時(shí)，可以迅速給尿素噴嘴降溫，換熱效率高，且換熱組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去較多管路及零部件，節(jié)約成本。

可選地，換熱介質(zhì)可以為車輛的冷卻水，由此，SCR系統(tǒng)的換熱組件使用方便，不會(huì)增加過多的零部件。

在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，控制閥1還可以包括閥腔Ⅰ和閥芯5，進(jìn)水口2可以與閥腔Ⅰ連通，第一出水口3與第二出水口4均與閥腔Ⅰ可選擇性地連通，閥芯5可以在第一位置與第二位置之間可移動(dòng)地設(shè)在閥腔Ⅰ內(nèi)。

閥芯5在第一位置時(shí)，第一出水口3與閥腔Ⅰ斷開，且第二出水口4與閥腔Ⅰ連通，也就是說，閥芯5堵塞第一出水口3，第二出水口4與進(jìn)水口2連通，換熱介質(zhì)通過第二出水口4流向第二換熱件，并冷卻尿素噴嘴。

閥芯5在第二位置時(shí)，第一出水口3與閥腔Ⅰ連通，且第二出水口4與閥腔Ⅰ斷開，也就是說，閥芯5堵塞第二出水口4，第一出水口3與進(jìn)水口2連通，換熱介質(zhì)通過第一出水口3流向第一換熱件，并迅速加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue。

優(yōu)選地，控制閥1可以為三通電磁閥，由此，可以更方便地控制換熱介質(zhì)的流向。

具體地，如圖1所示，三通電磁閥可以包括線圈6和彈性件7。在線圈6通電時(shí)，線圈6產(chǎn)生的磁場(chǎng)可驅(qū)動(dòng)閥芯5從第一位置移動(dòng)到第二位置，彈性件7可以與閥芯5相連，以在線圈6斷電時(shí)驅(qū)動(dòng)閥芯5從第二位置移動(dòng)到第一位置。

也就是說，在線圈6通電時(shí)，線圈6可以驅(qū)動(dòng)閥芯5克服彈性件7的彈性力，使閥芯5移動(dòng)到第二位置，以使第一出水口3與進(jìn)水口2連通，且閥芯5堵塞第二出水口4，來迅速加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue；在線圈6斷電時(shí)，彈性件7復(fù)原，以驅(qū)動(dòng)閥芯5回移到第一位置，此時(shí)第二出水口4與進(jìn)水口2連通，且閥芯5堵塞第一出水口3，換熱介質(zhì)通過第二出水口4流向第二換熱件，并冷卻尿素噴嘴。

可選地，如圖1所示，彈性件7可以為彈簧。

在本發(fā)明的一些可選的實(shí)施例中，如圖1所示，彈性件7可以彈性止抵在閥芯5與線圈6之間，且彈性件7在閥芯5從第一位置移動(dòng)到第二位置時(shí)被壓縮。

可以理解的是，線圈6可以設(shè)在閥腔Ⅰ的靠近第二位置的內(nèi)壁上，在線圈6通電時(shí)，閥芯5可以在電磁力的作用下克服彈性件7的彈性力從第一位置移動(dòng)到第二位置，且壓縮彈性塊，在線圈6斷電時(shí)，彈性件7復(fù)原，推動(dòng)閥芯5 從第二位置回移到第一位置。

在本發(fā)明的另一些可選的實(shí)施例中，彈性件7可以彈性止抵在閥腔Ⅰ的遠(yuǎn)離線圈6的內(nèi)壁與閥芯5之間，且彈性件7在閥芯5從第一位置移動(dòng)到第二位置時(shí)被拉伸。

可以理解的是，線圈6可以設(shè)在閥腔Ⅰ的靠近第二位置的內(nèi)壁上，在線圈6通電時(shí)，閥芯5在電磁力的作用下克服彈性件7的彈性力從第一位置移動(dòng)到第二位置，且拉伸彈性塊，在線圈6斷電時(shí)，彈性件7復(fù)原，拉著閥芯5從第二位置回移到第一位置。

優(yōu)選地，SCR系統(tǒng)的換熱組件還可以包括溫度傳感器和控制器，溫度傳感器用于檢測(cè)尿素罐內(nèi)的溶液(AdBlue)的溫度，控制器可以與溫度傳感器相連以根據(jù)溫度傳感器的信號(hào)控制線圈6可選擇性地通電或斷電。

可以理解的是，在溫度傳感器檢測(cè)到AdBlue的溫度過低時(shí)，控制器可以控制線圈6通電，線圈6可以驅(qū)動(dòng)閥芯5克服彈性件7的彈性力，使閥芯5移動(dòng)到第二位置，堵塞第二出水口4，以使第一出水口3與進(jìn)水口2連通，來迅速加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue。在溫度傳感器檢測(cè)到AdBlue的溫度過高時(shí)，彈性件7的彈性力驅(qū)動(dòng)閥芯5回移到第一位置，堵塞第一出水口3，此時(shí)第二出水口4與進(jìn)水口2連通，換熱介質(zhì)通過第二出水口4流向第二換熱件，并冷卻尿素噴嘴。

根據(jù)本發(fā)明的一些可選的實(shí)施例，尿素罐的溶液的溫度為T，且滿足：T≤-11℃時(shí)，線圈6通電以驅(qū)動(dòng)閥芯5克服彈性件7的彈性力，使閥芯5移動(dòng)到第二位置，使第一出水口3與進(jìn)水口2連通，且堵塞第二出水口4，來迅速加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue；T＞-11℃時(shí)，線圈6斷電，換熱介質(zhì)通過第二出水口4流向第二換熱件，并冷卻尿素噴嘴。

根據(jù)本發(fā)明的另一些可選的實(shí)施例，尿素罐的溶液(AdBlue)的溫度為T，且滿足：T≤-10℃時(shí)，控制器控制線圈6通電；-10℃＜T＜-5℃時(shí)，控制器不改變線圈6的狀態(tài)；T≥-5℃時(shí)，控制器控制線圈6斷電。

可以理解的是，在溫度傳感器檢測(cè)到AdBlue的溫度T≤-10℃時(shí)，控制器控制線圈6通電以迅速加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue；在溫度傳感器檢測(cè)到AdBlue的溫度T≥-5℃時(shí)，控制器控制線圈6斷電以冷卻尿素噴嘴，且不加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue；在溫度傳感器檢測(cè)到AdBlue的溫度T介于-10℃至-5℃時(shí)，控制器不改變線圈6的狀態(tài)，也就是說，如果此時(shí)線圈6處于通電狀態(tài)，那么不改變線圈6的狀態(tài)，繼續(xù)加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，如果此時(shí)線圈6處于斷電狀態(tài)，那么不改變線圈6的狀態(tài)，繼續(xù)冷卻尿素噴嘴。

具體地，若AdBlue的溫度的初始值T≤-10℃，比如T＝-11℃，則控制器控制線圈6通電以加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，在換熱介質(zhì)加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue的過程中，比如T升至-6℃，線圈6保持通電狀態(tài)，且直至T＝-5℃，控制器才控制線圈6斷電；若AdBlue的溫度的初始值T≥-5℃，比如T＝-5℃，則控制器控制線圈6斷電，換熱介質(zhì)不加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，而是冷卻尿素噴嘴，直至尿素罐內(nèi)的AdBlue下降至T＝-10℃時(shí)，控制器才控制線圈6通電以加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue；若AdBlue的溫度的初始值-10℃＜T＜-5℃，比如T＝-8℃，則控制器不改變線圈6的通電或斷電狀態(tài)。由此，可以較穩(wěn)定地控制AdBlue的溫度在安全的范圍內(nèi)。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SCR系統(tǒng)的換熱組件，通過設(shè)置上述控制閥1，使換熱介質(zhì)源中的換熱介質(zhì)可以選擇性地與尿素噴嘴或尿素罐換熱，不會(huì)發(fā)生換熱介質(zhì)的分流現(xiàn)象，在需要對(duì)尿素罐加熱解凍時(shí)，可以快速及時(shí)地加熱尿素罐內(nèi)的AdBlue，以穩(wěn)定地控制AdBlue的溫度在安全的范圍內(nèi)，在需 要冷卻尿素噴嘴時(shí)，可以迅速給尿素噴嘴降溫，換熱效率高，且SCR系統(tǒng)的換熱組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去較多管路及零部件，節(jié)約成本。

下面描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛設(shè)置有上述實(shí)施例描述的任一種SCR系統(tǒng)的換熱組件。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛，SCR系統(tǒng)的換熱組件換熱效率高，有利于維持SCR系統(tǒng)的還原劑(尿素)的穩(wěn)定性，從而可以更好地還原NO_x，車輛更環(huán)保。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。