[發明專利]液位和成分感測系統及方法

無效

• 申請號: 200880020337.1
• 申請日: 2008-05-05
• 公開（公告）號: CN101680378A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: I·布達烏德;A·K·麥卡爾;A·M·帕格
• 申請（專利權）人: 施拉德爾電子學有限公司
• 主分類號: F02D19/08
• 分類號: F02D19/08;G01N27/22;G01N33/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李 玲

相關申請的交叉引用

本申請涉及序列號為No.11/431,912、于2006年5月10日提交 的題目為“System?and?Method?for?Sensing?Liquid?Levels?Using?EMF Wave?Propagation”的美國專利申請；以及序列號為No.60/875,439、 于2006年12月18日提交的題目為“Fuel?Composition?Sensing Systems?and?Methods?Using?EMF?Wave?Propagation”的美國臨時專 利申請，通過引用將這兩者結合在此。

技術領域

本發明一般地涉及用于感測箱或容器內的液體狀態的系統和方 法。更具體地，本發明的實施例涉及通過向尿素箱(urea?tank)中傳 播電磁波來感測機動車內的尿素箱中的車用尿素溶液的特性。

背景技術

選擇性催化還原(SCR，Selective?Catalytic?Reduction)車輛， 其也被稱為歐V車輛，是柴油機動車，這些車輛兼顧對工作液體的使 用以便減少排放。典型地，SCR車輛具有與油箱分離的用于承載諸如 車用尿素溶液等的工作液體的尿素箱。車用尿素溶液(AUS， Automotive?Urea?Solution)是高純度尿素在軟化水(de-mineralized water)中的溶液。AUS被存儲在SCR車輛的尿素箱中，并且被噴射 到車輛廢氣中，以便將氧化氮轉變為氮元素和水。SCR車輛此時可以 有利地滿足歐V排放標準。

對于SCR車輛的發動機管理系統(EMS)來說，具有關于AUS 的成分的信息是重要的，從而EMS可以調整某些車輛參數，以便優 化車輛性能，特別是排放控制。

為了確保SCR車輛中的這種減少排放的方法保持有效，必須保 持AUS的質量。污染物、高純度尿素與其它組成成分的比的改變、 溫度改變或其它改變可以影響AUS的壽命預期和AUS在減少排放方 面的效果。

SCR車輛一般依賴于使用直接測量系統以便確定箱中AUS的位 面。這種系統通常包括布置在沿尿素箱內的垂直面的不同位面的多個 傳感器。這些傳感器通常具有不良的分辯能力，這些傳感器是被插入 的，并且不能檢測AUS的質量或溫度。這些直接測量系統還需要在 尿素箱內安裝機構。修理、更換或調整這種內部直接測量系統存在問 題。另外，當這種系統被用于暴露于負11攝氏度(負11攝氏度通常 是AUS凍結的溫度)之下的溫度中的SCR車輛中時，這種系統是無 效的，這是由于這種系統不提供測量AUS溫度以便啟動加熱校正應 用以防止AUS凍結的手段。

SCR車輛一般依賴于使用間接測量系統以便確定AUS在減少車 輛排放方面的效果。對煙氣(exhaust-fume)進行這種間接測量，并 且將測量結果傳遞到EMS，基于測量結果EMS可以增加或減少從箱 中釋放的AUS的數量。這種系統通常反應遲緩，并且不能準確地反 映AUS的實際質量或成分。

因此，現有技術不能提供可靠的、便宜的和準確的測量機動車尿 素箱中的AUS位面或質量的系統和方法。

發明內容

本發明涉及借助于內部或外部AUS監視系統，準確地測量機動 車中的液體尤其是AUS的位面、溫度和/或質量的系統和方法。具體 地，本發明的實施例可被用于SCR車輛，以便檢測AUS的某些特性， 包括尿素箱中的AUS的量和AUS中的氨成分和/或其它組成成分的百 分比。這種信息可被報告給SCR車輛的EMS或主體控制模塊，從而 允許EMS據此做出響應，由此允許快速地并且準確地進行調整，并 且改進或至少保持SCR車輛的減排性能。本發明的實施例檢測AUS 的特性而不用與AUS發生任意直接接觸，從而最小化了泄漏風險， 或由于暴露于氨引起的測量設備的磨損等。就此而言，本發明的實施 例可以結合尿素箱布置在尿素箱底部/側壁或尿素箱內部。