[發明專利]用于柴油機排氣處理液輸送系統的控制系統

在審

• 申請號: 202080024923.4
• 申請日: 2020-01-31
• 公開（公告）號: CN113677876A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: M·A·賽克斯;P·諾爾斯
• 申請（專利權）人: 德爾福知識產權有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N9/00;F01N11/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 相迎軍;王小東

一種用于診斷柴油機排氣處理液(DEF)輸送系統(12)的工作的DEF輸送系統控制器，DEF輸送系統包括連接到噴射器(24)的DEF源(20)，噴射器將DEF噴射到車輛排氣后處理系統(10)中，控制器(36)包括：輸入端(48)，其被布置成接收指示DEF輸送系統(12)內的DEF的壓力的輸入信號；監測模塊(40)，其被布置成監測輸入信號的可測量參數；校準模塊(42)，其被布置成基于DEF輸送系統的所確定的特性來校準可測量參數；確定模塊(44)，其被布置成基于輸入信號的經校準的參數來預測噴射到排氣后處理系統中的DEF的流速；診斷模塊(46)，其被布置成基于所確定的流速來確定診斷信號，以指示噴射器(24)的工作狀況；以及輸出端(50)，其被布置成輸出診斷信號。

技術領域

本發明涉及一種用于柴油機排氣處理液輸送系統的控制系統。本發明還涉及一種控制柴油機排氣處理液輸送系統的方法以及包括控制器和柴油機排氣處理液噴射器的柴油機排氣處理液輸送系統。

背景技術

已知提供用于將排氣處理液傳送到車輛的排氣后處理系統中的處理液輸送系統。柴油機排氣處理液(Diesel Exhaust Fluid,簡稱DEF)是由純凈水和汽車級水性尿素組成的無毒液體。排氣后處理系統使用DEF來分解發動機燃燒期間上游產生的NOx氣體。排氣后處理系統有助于確保車輛NOx排放保持在規定水平以下。

DEF通常由位于選擇性催化還原(SCR)催化劑上游的噴射器噴射或噴灑到車輛排氣流中。噴射器可操作以將DEF噴射到排氣系統中，同時通常設置泵以經由供給管線將DEF從源罐泵送到噴射器。DEF泵被以保持向噴射器正常供應DEF的方式控制。所噴射的DEF在SCR催化劑中分解成氨和二氧化碳。DEF中的氨然后與排氣中的NOx反應形成氮氣和水。SCR內發生的催化反應因此有助于降低車輛排放物中的NOx水平。

已建立政府立法以促進使用監測系統，該監測系統向車輛用戶提供有關DEF輸送系統是否正常運行的指示。隨著時間的推移，噴射器可能會被顆粒堵塞或阻塞，從而限制進入排氣系統中的DEF流。噴射器由于位于排氣系統內而承受高溫。因此，提供能夠在DEF供應系統的整個生命周期內直接監測噴射器性能的傳感器既困難又昂貴。

為了監測DEF輸送系統性能而設置的系統通常被布置成監測泵的工作狀況，泵的工作狀況可以用于近似估計DEF輸送系統的輸出。然而，DEF泵獨立于噴射器工作，這使得監測系統難以對噴射到排氣系統中的DEF的流速提供可靠估計。

因此，此類DEF輸送監測系統無法準確確定車輛的DEF輸送系統是否在可接受的工作限制內運行，甚至無法確定車輛的DEF輸送系統如何隨時間劣化。本發明的目的是解決與已知的DEF輸送監測系統相關聯的缺點。

發明內容

根據本發明的一實施方式，提供了一種用于控制柴油機排氣處理液(DEF)輸送系統的工作的柴油機排氣處理液(DEF)輸送系統控制器，所述DEF輸送系統包括連接到噴射器的DEF源，所述噴射器用于將DEF噴射到車輛排氣后處理系統中，所述控制器包括：輸入端，所述輸入端被布置成接收指示所述DEF輸送系統內的DEF的壓力的輸入信號；監測模塊，所述監測模塊被布置成監測所述輸入信號的可測量參數；校準模塊，所述校準模塊被布置成基于所述DEF輸送系統的所確定的特性來校準所述可測量參數；確定模塊，所述確定模塊被布置成基于所述輸入信號的經校準的參數來預測噴射到所述排氣后處理系統中的DEF的流速；診斷模塊，所述診斷模塊被布置成基于所預測的流速來確定診斷信號，以指示所述噴射器的工作狀況；以及輸出端，所述輸出端被布置成輸出所述診斷信號。

控制器被有利地布置成校準輸入信號的測量參數以提供對DEF流速的更準確的預測。診斷模塊使用得到的流速預測來確定關于DEF輸送系統工作狀態的增強指示。因此，控制器提供了檢測排氣后處理系統是否能夠從車輛的發動機排氣中充分去除NOx的便利手段。

可測量參數可以包括輸入信號的移動均方根(RMS)值。RMS值是輸入信號的連續可變值，其可以由控制器動態監測。