[發明專利]用于控制后處理系統的輸入壓力值的自調電路

有效

• 申請號: 201710065392.3
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN107091142B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 納西姆·卡勒德;比賓·N·帕特爾
• 申請（專利權）人: 康明斯排放處理公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

本發明公開了用于控制后處理系統的輸入壓力值的自調電路。控制器包括自調電路，自調電路用于控制壓力系統使用自適應模糊控制系統來輸出相應于輸入壓力值的輸入壓力并更新用于控制后處理系統的投配單元的投配命令表的投配命令值。自調電路配置成確定輸入壓力值并使用自適應模糊控制系統基于輸入壓力值、所檢測的輸入壓力和誤差量來產生壓力控制信號。自調電路還配置成使用壓力控制設備的壓力控制信號調節從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力。自調電路還配置成結合還原劑的輸入壓力的調節來更新控制器的投配命令表的投配命令值。

技術領域

本申請通常涉及內燃機的后處理系統的領域。

背景技術

對于內燃機，例如柴油機，可在排氣中排放氧化氮(NO_x)化合物。為了減少NO_x排放物，可實現SCR過程以借助于催化劑和還原劑將NO_x化合物轉換成更中性的化合物，例如雙原子氮、水或二氧化碳。催化劑可被包括在排氣系統的催化劑室內，例如車輛或動力產生單元的排氣系統的催化劑室。還原劑例如無水氨、氨水或尿素一般在被引入催化劑室之前被引入到廢氣流內。為了在SCR過程期間將還原劑引入到廢氣流內，SCR系統可以投配還原劑或以其他方式通過投配單元引入還原劑，投配單元將還原劑蒸發或濺射到在催化劑室的上游的排氣系統的排氣管內。SCR系統可包括一個或多個傳感器以監控在排氣系統內的狀況。

發明內容

本文所述的實現涉及具有自調電路的控制器，自調電路用于使用自適應模糊控制系統來控制壓力系統來以輸入壓力值輸出輸入壓力并更新用于控制后處理系統的投配單元的投配命令表的投配命令值。

一個實現涉及包括投配單元、與投配單元流體連通的還原劑罐、配置成檢測從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力的壓力傳感器、控制從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力的壓力控制設備以及耦合到投配單元、壓力傳感器和壓力控制設備的控制器的系統。控制器包括自調電路，其構造成確定輸入壓力值；使用自適應模糊控制系統基于輸入壓力值、所檢測的輸入壓力和誤差量來產生壓力控制信號；使用壓力控制設備的壓力控制信號調節從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力；以及結合還原劑的輸入壓力的調節來更新控制器的投配命令表的投配命令值。

在一些實現中，控制器可操作來基于投配命令表控制來自投配單元的還原劑的投配。在一些實現中，系統還包括配置成測量由投配單元投配的還原劑的實際數量的第二傳感器。自調電路還構造成將指示到投配單元的還原劑的輸入壓力的第一參數解釋為實質上等于輸入壓力值、命令投配單元基于投配命令表的投配命令值在輸入壓力值下以第一投配命令速率投配還原劑，解釋指示由投配單元投配的還原劑的實際數量的第二參數，并比較指示所投配的還原劑的實際數量的經解釋的第二參數與基于第一投配命令速率的投配的還原劑的預期數量。更新后處理系統的控制器的投配命令表的投配命令值響應于指示所投配的還原劑的實際數量的經解釋的第二參數與所投配的還原劑的預期數量的比較。在一些實現中，自適應模糊控制系統包括模糊推斷引擎和自適應系統。在一些實現中，自適應模糊控制系統使用已更新的控制單元集(control singleton)，其被自適應為：

其中G_p是自適應學習增益，以及λ是自適應學習速率。在一些實現中，自調電路還構造成基于反饋誤差計算誤差量。反饋誤差可包括當前誤差、誤差的當前變化率、延遲誤差和/或誤差的延遲變化率。在一些實現中，壓力控制設備包括閥或泵。

另一實現涉及后處理系統的控制器。后處理系統包括投配單元、與投配單元流體連通的還原劑罐、配置成檢測從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力的壓力傳感器以及控制從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力的壓力控制設備。控制器耦合到投配單元、壓力傳感器和壓力控制設備。控制器包括自調電路，其構造成確定輸入壓力值；使用自適應模糊控制系統基于輸入壓力值、所檢測的輸入壓力和誤差量來產生壓力控制信號；使用壓力控制設備的壓力控制信號調節從還原劑罐到投配單元的還原劑的輸入壓力；以及結合調節還原劑的輸入壓力來更新控制器的投配命令表的投配命令值。