BR102014005521B1

BR102014005521B1 - Aparelhos e método para diagnosticar sistema de fornecimento de agente de redução e sistema de motor de combustão interna

Info

Publication number: BR102014005521B1
Application number: BR102014005521-5A
Authority: BR
Inventors: David S. Everard; Roel Stas
Original assignee: Cummins Ip, Inc
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2022-11-16
Also published as: US20140260216A1; CN104047692A; CN104047692B; BR102014005521A2; EP2778361A1; EP2778361B1; US9458754B2

Abstract

Aparelho e Método Para Diagnosticar a Existência de Depósitos de Agente de Redução em Sistema de Pós- Tratamento de Escape e Sistema de Motor de Combustão Interna. Um sistema de tratamento de gás de escape para um motor de combustão interna pode ter um sistema de fornecimento de agente de redução que fornece agente de redução para uma corrente de escape em um sistema de pós-tratamento de escape. Um sensor de temperatura pode ser posicionado no ou perto do, fluxo de agente de redução e escape para medir a temperatura do agente de redução e escape. Uma alteração em temperatura ao longo do tempo, tal como um aumento, redução ou alteração em amplitude de variação, pode indicar a presença de um depósito de agente de redução no sistema. A detecção do depósito pode iniciar um ciclo de regeneração no qual as características de operação do sistema se alteram para eliminar o depósito de agente de redução para impedir que ele prejudique o desempenho do sistema de pós-tratamento de escape.

Description

CAMPO

[001] Esta exposição se refere a motores de combustão interna e, mais particularmente, à diagnose da operação de um sistema de fornecimento de agente de redução para tratar gás de escape em um sistema de pós-tratamento de gás de escape.

ANTECEDENTES

[002] Os regulamentos de emissões para motores de combustão interna têm tornado mais rigorosos nos anos recentes. As preocupações ambientais têm motivado a implementação de exigências de emissão mais restritas para motores de combustão interna em grande parte do mundo. Agências governamentais, tais como a Agência de Proteção Ambiental (“Environmental Protection Agency’’) (EPA) nos Estados Unidos, monitoram cuidadosamente a qualidade de emissão de motores e estabelecem normas de emissão aceitável, as quais todos os motores devem respeitar. Consequentemente, o uso de sistemas de pós tratamento de escape nos motores para reduzir as emissões é crescente.

[003] Geralmente, as exigências de emissão variam de acordo com o tipo do motor. Os testes de emissão para motores de compressão- ignição (por exemplo, diesel) tipicamente monitoram a liberação de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos não queimados (UHC), partículas de diesel (PM), tais como cinza e fuligem e óxidos de azoto (NOx).

[004] Com relação à redução de emissões de NOx, catalisadores de redução de NOx, incluindo sistemas de redução catalítica (SCR) seletivos, são utilizados para converter NOx (NO e N02 em alguma fração) para N2 e outros compostos. Os sistemas de SCR utilizam um agente de redução, tipicamente amônia, para reduzir o NOx. Os sistemas de SCR atualmente disponíveis podem produzir altas taxas de conversão de NOx que permitem que as tecnologias de combustão foquem sobre energia e eficiência. Todavia, os sistemas de SCR atualmente disponíveis também apresentam poucas desvantagens.

[005] Os sistemas de SCR utilizam um sistema de fornecimento de agente de redução para introduzir um agente de redução, tal como ureia aquosa ou fluidos de escape de motores diesel, na corrente de escape a montante do catalisador de SCR. O agente de redução pode tender a formar depósitos ao longo do tempo dentro do sistema de pós- tratamento de escape, tal como em componentes de pós-tratamento de escape (por exemplo, dosadores de agente de redução) e/ou sobre as paredes de condutos de escape (por exemplo, câmaras de decomposição de agente de redução). Tais depósitos podem afetar adversamente a operação do motor (por exemplo, por restrição da passagem de fluxo de escape) e o sistema de pós-tratamento de escape (por exemplo, por impedir a reação catalítica). Se o depósito não for logo detectado e sanado, o sistema de motor pode não funcionar apropriadamente. Por exemplo, depósitos de agente de redução podem afetar negativamente o consumo de combustível, a eficiência de redução de NOx e outras características de operação de um motor de combustão interna.

SUMÁRIO

[006] A matéria do presente pedido foi desenvolvida em resposta ao presente estado da técnica e em particular, em resposta aos problemas e necessidades na técnica que ainda não foram completa mente solucionados pelos sistemas de pós-tratamento de escape, atualmente disponíveis. Consequentemente, a matéria do presente pedido foi desenvolvida para prover aparelhos, métodos e sistemas para diagnosticar a existência de depósito de agente de redução, que superam pelo menos alguns dos inconvenientes dos sistemas de pós- tratamento de escape da técnica anterior.

[007] De acordo com uma modalidade, um aparelho para diagnosticar a existência de depósitos de agente de redução em um sistema de pós-tratamento de escape pode ter um sistema de fornecimento de agente de redução que fornece agente de redução ao gás de escape produzido por um motor de combustão interna para prover uma mistura de gás de escape e agente de redução e um módulo de controle que opera o sistema de fornecimento de agente de redução. O aparelho pode ainda ter um módulo de amostragem que recolhe amostras de uma primeira temperatura da mistura de gás de escape e agente de redução e recolhe amostra de uma segunda temperatura da mistura de gás de escape e agente de redução, um módulo de cálculo que calcula um diferencial de temperatura entre a primeira e a segunda temperaturas e um módulo de comparação que compara o primeiro diferencial de pressão com um diferencial de temperatura limite para determinar se existe um depósito de agente de redução dentro do sistema de pós-tratamento de escape.

[008] Um tal aparelho pode ainda ter um módulo de fornecimento de relatórios que reporta um estado de desempenho indicando a existência de um depósito de agente de redução dentro do sistema de pós-tratamento de escape.

[009] Um tal aparelho pode ainda ter um módulo de regeneração que recebe o estado de desempenho e, em resposta à recepção do estado de desempenho, inicia um ciclo de regeneração do sistema de pós-tratamento de escape para remover pelo menos parcialmente o depósito de agente de redução.

[0010] Nesse aparelho, o módulo de amostragem pode obter a primeira e a segunda temperaturas a partir de um sensor de temperatura posicionado em um ressalto que se estenda partir de uma câmara de decomposição do sistema de pós-tratamento de escape, em que o sistema de fornecimento de agente de redução fornece o agente de redução para o gás de escape através do ressalto.

[0011] Nesse aparelho, o módulo de amostragem pode obter a primeira e a segunda temperaturas a partir de um sensor de temperatura posicionado no ou perto do, sistema de pós-tratamento de escape. Depois da amostragem da primeira temperatura, o módulo de amostragem pode aguardar por um incremento de tempo suficiente para que o depósito de agente de redução se forme ou aumente significativamente de tamanho depois da amostragem da primeira temperatura.

[0012] Nesse aparelho, o diferencial de temperatura limite pode ser uma elevação de temperatura desde a primeira temperatura para a segunda temperatura. O módulo de comparação pode determinar que o depósito de agente de redução existe se a segunda temperatura exceda primeira temperatura por uma quantia maior do que a elevação de temperatura.

[0013] Nesse aparelho, o diferencial de temperatura limite pode ser uma queda de temperatura desde a primeira temperatura para a segunda temperatura. O módulo de comparação pode determinar que o depósito de agente de redução existe se a primeira temperatura exceda segunda temperatura por uma quantia maior do que a queda de temperatura.

[0014] Nesse aparelho, o diferencial de temperatura limite pode ser uma magnitude de variação de temperatura. O módulo de comparação pode determinar que o depósito de agente de redução existe se o valor absoluto da diferença entre a primeira e a segunda temperaturas é maior do que a magnitude de variação de temperatura.

[0015] Nesse aparelho o módulo de amostragem pode recolhe ainda uma pluralidade de amostras de temperatura para obter pelo menos uma entre primeira e da segunda temperaturas. Pelo menos uma entre primeira e da segunda temperaturas pode ser uma temperature média da pluralidade de amostras de temperatura.

[0016] De acordo com um método para diagnosticar da existência de um depósito de agente de redução em um sistema de pós-tratamento de escape, o sistema de pós-tratamento de escape pode fornecer agente de redução ao gás de escape produzido por um motor de combustão interna para prover uma mistura de gás de escape e agente de redução. O método pode incluir posicionar um sensor de temperatura no ou perto do, sistema de pós-tratamento de escape, recolher amostra de uma primeira temperatura da mistura de gás de escape e agente de redução com o sensor de temperatura e usar a primeira temperatura para fazer uma comparação para determinar se um depósito de agente de redução se formou no sistema de pós-tratamento de escape.

[0017] Esse método pode incluir ainda reportar um estado de desempenho que o depósito de agente de redução existe dentro do sistema de pós-tratamento de escape e iniciar um ciclo de regeneração do motor de combustão interna para remover pelo menos parcialmente o depósito de agente de redução em resposta à recepção do estado de desempenho.

[0018] Esse método pode incluir ainda aguardar por um incremento de tempo suficiente para que o depósito de agente de redução se forme ou aumente significativamente de tamanho depois da amostragem da primeira temperatura, recolher amostra de uma segunda temperatura da mistura de gás de escape e agente de redução com o sensor de temperatura depois de aguardar pelo incremento de tempo e calcular um diferencial de temperatura entre a primeira e a segunda temperaturas.

[0019] Nesse método, o sensor de temperatura pode ser posicionado em um ressalto que se estenda partir de uma câmara de decomposição do sistema de pós-tratamento de escape. Fornecer o agente de redução para o gás de escape pode incluir fornecer o agente de redução através do ressalto.

[0020] Nesse método, o diferencial de temperatura limite pode ser uma elevação de temperatura desde a primeira temperatura para a segunda temperatura. Comparar o diferencial de temperatura com o diferencial de temperatura limite pode incluir determinar que o depósito de agente de redução existe se o depósito de segunda temperatura existe por uma quantia maior do que a elevação de temperatura.

[0021] Nesse método, o diferencial de temperatura limite pode ser uma queda de temperatura que ocorre desde a primeira temperatura para a segunda temperatura. Comparar o diferencial de temperatura com o diferencial de temperatura limite pode incluir determinar que o depósito de agente de redução existe se primeira temperatura exceda segunda temperatura por uma quantia maior do que a queda de temperatura.

[0022] Nesse método, a temperatura limite pode ser uma magnitude de variação de temperatura. Comparar o diferencial de temperatura com um diferencial de temperatura limite pode incluir determinar que o depósito de agente de redução existe se o valor absoluto da diferença entre a primeira e a segunda temperaturas é maior do que a magnitude de variação de temperatura.

[0023] Nesse método, pelo menos um entre recolher amostra da primeira temperatura e recolher amostra da segunda temperatura pode incluir tomar uma pluralidade de amostras de temperatura. Pelo menos uma entre primeira temperatura e da segunda temperatura pode ser uma temperatura média da pluralidade de amostras de temperatura.

[0024] Um sistema de motor de combustão interna pode ter um motor de combustão interna, um sistema de pós-tratamento de escape em comunicação de recepção de gás de escape com o motor de combustão interna, um sistema de fornecimento de agente de redução em comunicação de fornecimento de agente de redução com gás de escape no sistema de pós-tratamento de escape para prover uma mistura de gás de escape e agente de redução, um sensor de temperatura posicionado para medir a temperatura da mistura de gás de escape e agente de redução e um sistema de diagnóstico a bordo que recolhe amostras de dados de temperatura a partir do sensor de temperatura e usa os dados de temperatura para determinar se existe um depósito de agente de redução dentro do sistema de pós-tratamento de escape.

[0025] Nesse sistema de motor de combustão interna, recolher amostras de dados de temperatura a partir do sensor de temperatura pode incluir obter uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a partir do sensor de temperatura. O diagnóstico a bordo pode calcular ainda um diferencial de temperatura entre a primeira e a segunda temperaturas para prover um primeiro diferencial de temperatura e pode comparar o primeiro diferencial de temperatura com um diferencial de temperatura limite para determinar se um depósito de agente de redução se formou no sistema de pós-tratamento de escape.

[0026] Nesse sistema de motor de combustão interna, o sensor de temperatura pode ser posicionado em um ressalto que se estenda partir de uma câmara de decomposição do sistema de pós-tratamento de escape. O sistema de fornecimento de agente de redução pode fornecer o agente de redução para o gás de escape através do ressalto.

[0027] Referência através de toda desta descrição às características, vantagens ou linguagem similar não implica em que todas das características e vantagens que podem ser realizadas com a matéria da presente exposição devam estar ou estão em qualquer modalidade única. Pelo contrário, linguagem que se refere às características e vantagens é entendida como significando que uma característica, vantagem ou aspecto específico descrito em conexão com uma modalidade é incluído em pelo menos uma modalidade da presente exposição. Assim, discussão das características e vantagens e similar linguagem similar, através de toda desta descrição podem, mas não necessariamente, se referir à mesma modalidade.

[0028] Os aspectos, estruturas, vantagens e/ou características descritos da matéria da presente exposição podem ser combinados de qualquer maneira apropriada em uma ou mais modalidades e/ou implementações. Na seguinte descrição, inúmeros detalhes específicos são providos para proporcionar uma compreensão meticulosa das modalidades da matéria da presente exposição. Uma pessoa especializada na técnica relevante reconhecerá que a matéria da presente exposição pode ser praticada sem um ou mais das características, detalhes, componentes, materiais e/ou métodos específicos de uma modalidade particular ou implementação particular. Em outros casos, características e vantagens adicionais podem ser reconhecidas em certas modalidades e/ou implementações que podem ou não estar presentes em todas das modalidades ou implementações. Ainda, em alguns casos, estruturas, materiais ou operações, bem conhecidas, não são mostrados ou descritos em detalhe para evitar obscurecer aspectos da matéria da presente exposição. As características e vantagens da matéria da presente exposição tornar-se- ão mais completamente evidentes a partir da seguinte descrição e Reivindicações anexas ou podem ser aprendidas pela prática da matéria como exposta daqui em diante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] Para que as vantagens da matéria possam ser mais facilmente entendidas, uma descrição mais particular da matéria brevemente descrita acima será proporcionada pela referência a modalidades específicas que são ilustradas nos desenhos anexos. A compreensão que esses desenhos representam somente modalidades típicas da matéria e não devem, por conseguinte, ser considerados como limitativos de seu escopo, a matéria será descrita e explicada com especificidade adicional e detalhe através do uso dos desenhos, nos quais:

[0030] a FIG. 1 é um diagrama esquemático de um sistema de motor de combustão interna tendo um motor de combustão interna e um sistema de fornecimento de agente de redução de acordo com uma modalidade representativa;

[0031] a FIG. 2 é um diagrama de blocos esquemático do sistema de diagnóstico a bordo e controlador do sistema de motor de combustão interna da Figura 1, de acordo com uma modalidade;

[0032] a FIG. 3 é uma vista em elevação lateral em seção transversal de um ressalto de dosador de agente de redução e câmara de reação de um sistema de pós-tratamento de escape de acordo com uma modalidade;

[0033] a FIG. 4 é um gráfico que ilustra como dados de temperatura podem alterar ao longo do tempo quando um depósito de agente de redução se forma em um sistema de pós-tratamento de escape de acordo com uma modalidade; e

[0034] a FIG. 5 é um fluxograma que ilustra um método para diagnosticar e/ou resposta à existência de um depósito de agente de redução em um sistema de pós-tratamento de escape de acordo com uma modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0035] A Figura 1 representa uma modalidade de um sistema de motor de combustão interna 10. Os componentes principais do sistema 10 incluem um motor de combustão interna 20 e um sistema de pós- tratamento de gás de escape, que pode incluir um sistema de redução catalítica seletivo (SCR) 18. O sistema de SCR 18 inclui uma câmara de decomposição ou de reação 22, na qual o processo catalítico pode ocorrer. A câmara de reação 22 pode estar em comunicação de recepção de gás de escape com o motor de combustão interna 20 através de uma linha de escape 24. A câmara de reação 22 pode incluir qualquer um de vários catalisadores, tal como um catalisador de SCR, configurados para reduzir óxidos de azoto na presença de amônia, que podem ser obtidos a partir da redução de um agente de redução, tal como ureia aquosa.

[0036] O motor de combustão interna 20 pode ser um motor de combustão interna inflamado na compressão, tal como um motor acionado a diesel ou um motor de combustão interna com ignição por centelha, tal como um motor a gasolina operado em mistura pobre. A combustão do combustível e ar nas câmaras de compressão do motor de combustão interna 20 produz gás de escape que é operativamente ventilado para a linha de escape 24. A partir da linha de escape 24, pelo menos uma parte da corrente de gás de escape escoa a partir de dentro e através do sistema de pós-tratamento de gás de escape e sistema de SCR 18 antes de ser ventilado para a atmosfera através de um cano de descarga 26. Um sensor de temperatura 28 pode ser posicionado na ou perto da, linha de escape 24.

[0037] Geralmente, o sistema de SCR 18 pode ser configurado para remover vários compostos químicos e emissões particuladas presentes no gás de escape recebido a partir da linha de escape 24. Em adição à câmara de reação 22, o sistema de SCR 18 pode incluir um sistema de fornecimento de agente de redução 30. Adicionalmente ou alternativamente, o sistema de SCR 18 pode incluir qualquer um de vários outros componentes de tratamento de escape conhecidos na arte, tal como um catalisador de oxidação, um filtro de matéria particulada e um catalisador de oxidação de amônia. O sistema de fornecimento de agente de redução 30 pode incluir uma fonte de agente de redução, que pode assumir a forma de um tanque de agente de redução, uma bomba de agente de redução e um dosador, que opera como um mecanismo de fornecimento de agente de redução e pode assumir a forma de um injetor 36 que injeta agente de redução 38 na corrente de gás de escape.

[0038] O agente de redução pode ser qualquer substância conhecida na técnica que facilita a decomposição, combinação, e/ ou outra conversão para a forma inerte de poluentes em uma corrente de gás de escape. Assim, o agente de redução pode incluir amônia aquosa (NH3), ureia aquosa, combustível diesel, fluidos de escape de motores diesel, e/ou óleo diesel. O injetor 36 pode ser seletivamente controlado através de atuação de uma válvula de controle para injetar uma quantidade desejada de agente de redução 38 na corrente de gás de escape. O injetor 36 pode ser posicionado para injetar agente de redução 38 na linha de escape 24 a montante da câmara de reação 22 e/ou diretamente dentro da câmara de reação propriamente dita. Como será mostrado na Figura 3, o sensor de temperatura 28 pode ser posicionado próximo ao local de injeção em que o agente de redução 38 entra na corrente de escape.

[0039] O sistema de motor de combustão interna 10 pode também incluir um sistema de diagnóstico a bordo (OBD) 40 que recebe informação relacionada à operação do sistema 10. O sistema de OBD 40 pode se comunicar com um controlador 42 que controla a operação do sistema 1 O e dos subsistemas associados, tal como o motor de combustão interna 20 e o sistema de fornecimento relutante 30. O sistema de OBD 40 e o controlador 42 são descritos, cada um, na Figura 1 como uma única unidade física, mas cada um pode incluir dois ou mais unidades ou componentes, fisicamente separados, em algumas modalidades, se desejado. Alternativamente, o sistema de OBD 40 e o controlador 42 podem ser combinados em uma única unidade que realiza funções tanto de diagnóstico quanto de controle.

[0040] Geralmente, o sistema de OBD 40 e o controlador 42 pode,cada, receber múltiplas entradas, processar as entradas e transmitir múltiplas saídas. Na Figura 1, somente poucas entradas e saídas são mostradas. mais especificamente, o sistema de OBD 40 pode receber dados de temperatura 50 a partir do sensor de temperatura 28 e pode usar os dados de temperatura 50 para determinar um estado de desempenho 52 do sistema 10. mais especificamente, os dados de temperatura 50 podem ser usados para determinar se existe um depósito de agente de redução situado na linha de escape 24 e/ou na câmara de reação 22. O estado de desempenho 52 mostrado na Figura 1 pode ser indicativo de se um tal depósito está presente. O estado de desempenho 52 pode incluir um número indicativo do tamanho ou severidade do depósito ou pode simplesmente incluir um indicador de “sim” ou “não” indicando se o depósito atingiu um tamanho limite ou severidade limite. O sistema de OBD 40 pode emitir outros dados de estado de desempenho (não mostrados), que podem incluir dados relacionados com outras características de operação do sistema 10.

[0041] O controlador 42 pode receber o estado de desempenho 52 e/ou outros dados e/ com base no estado de desempenho 52 e outros dados, emitir um comando 54 para o motor de combustão interna 20 e/ou emitir um comando 56 para o sistema de fornecimento de agente de redução 30. Os comandos 54, 56 podem direcionar o motor de combustão interna 20 e/ou o sistema de fornecimento de agente de redução 30 para tomar certas etapas para otimizar a operação do sistema 10 (por exemplo, realizar a regeneração do sistema de pós- tratamento de escape), desligar o sistema se uma questão de segurança está presente ou similar.

[0042] Se desejado, o sistema de OBD 40 e/ou o controlador 42 pode ser projetado para prover o estado de desempenho 52 e/ou outros dados para um usuário, tal como um condutor ou motorista do veículo que contém o sistema 10. O estado de desempenho 52 pode ser provido, por exemplo, através de uma lâmpada ou LED, um sinal ou alarme auditivo, um medidor analógico, uma leitura digital ou similar. Além disso, o usuário pode selecionar manualmente e alimentar o comando 54 e/ou o comando 56 com base no estado de desempenho 42 indicado para o usuário. Alternativamente, o sistema de OBD 40 e/ou o controlador 42 podem operar de modo substancialmente transparente para o usuário de forma que os comandos são emitidos automaticamente.

[0043] Com referência à Figura 2, o sistema de OBD 40 e o controlador 42 podem incluir variou módulos para diagnosticar e controle da operação do sistema 10. Como mostrado na Figura 2, o sistema de OBD 40 pode incluir um módulo de amostragem 58, um módulo de cálculo 60, um módulo de comparação 62 e um módulo de fornecimento de relatório 64. O controlador 42 pode incluir um módulo de controle 66 e um módulo de regeneração 68.

[0044] Embora não especificamente ilustrado e descrito com referência à Figura 2, o sistema de OBD 40 e/ ou o controlador 42 podem incluir módulos de controlador adicionais para conduzir outras funções do sistema de controle. O sistema de OBD 40, o controlador 42 e/ ou seus vários componentes modulares podem compreender processador, memória e módulos de interface, que podem ser fabricados de portões de semicondutor em um ou mais substratos semicondutores. Cada substrato semicondutor pode ser acondicionado em um ou mais dispositivos semicondutores montados em placas de circuito. As conexões entre os módulos podem ser através de camadas de metal semicondutor, fiação de substrato para substrato ou traços de placas de circuito ou fios metálicos conectando os dispositivos semicondutores.

[0045] Durante a operação normal do sistema de fornecimento de agente de redução 30, o sistema de OBD 40 ou mais especificamente, o módulo de amostragem 58, pode receber dados de temperatura 50 a partir do sensor de temperatura 28. O módulo de amostragem 58 pode receber outros dados de sensor (não mostrados) a partir de outros sensores que provêm dados relacionados à operação do sistema de SCR 18, tal como, por exemplo, dados de sensor de pressão a partir do sistema de fornecimento de agente de redução 30, da linha de escape 24, e/ ou da câmara de reação 22, dados de temperatura a partir de outros sensores de temperatura, dados de fluxômetro indicando a vazão do agente de redução 38 na corrente de escape, e/ ou dados a partir de outros sensores, como conhecidos na arte. Todavia, um benefício da presente exposição é que esses sensores podem não ser exigidos para diagnosticar apropriadamente se existe um depósito de agente de redução no sistema de SCR 18.

[0046] O módulo de cálculo 60 pode usar os dados de temperature 50 e/ou outros dados de sensor para calcular métricas úteis na diagnose da operação do sistema de SCR 18, tal como diferenciais de temperatura que ocorrem ao longo do tempo em que o sistema de SCR 18 opera. O módulo de comparação 62 pode comparar as métricas providas pelo módulo de cálculo 60 com outros dados, tal como métricas obtidas da operação prévia do sistema de SCR 18, limites estabelecidos ou similares. O módulo de fornecimento de relatório 64 pode, com base na saída do módulo de comparação 62, prover o estado de desempenho 52 do sistema de SCR 18 para, por exemplo, o controlador 42. Se desejado, o estado de desempenho 52 pode incluir uma variedade de dados, tais como vazões, pressões, temperaturas e outros dados que refletem as condições de operação do sistema de SCR 18.

[0047] Em certas implementações, o sistema de OBD 40 pode acumular ou somar uma pluralidade de erros ou deficiências, relacionados à temperatura de escape e/ou outros aspectos da operação do sistema de SCR 18 trilhado pelo sistema de OBD 40 e comparar os dados de erro acumulados com pelo menos um limite predeterminado. O limite predeterminado pode ser um limite regulado ou algum outro limite associado com um sistema tendo uma quantidade indesejável ou ilegal de bloqueio. Se o dado de erro acumulado satisfaz o limite, então o módulo de fornecimento de relatório 64 pode emitir um estado de desempenho 52 indicando falha do sistema de SCR 18 em satisfazer as normas operacionais ou regulamentares. Todavia, se o dado de erro acumulado não satisfaz o limite, então o módulo de fornecimento de relatório 64 pode emitir um estado de desempenho 52 indicando que o sistema de SCR 18 “passa”, por exemplo, o sistema de SCR 18 satisfaz e/ou é provável que continuar a satisfazer das normas aplicáveis.

[0048] Alternativamente, o estado de desempenho 52 pode prover alguma outra indicação (por exemplo, “deficiente”) do desempenho do sistema de SCR 18 com base em se o dado de erro acumulado satisfaz o limite. O módulo de comparação 62 pode comparar o dado de erro acumulado contra limites múltiplos para prover um estado de desempenho 52 que indica um dentre graus variáveis de desempenho (por exemplo “deficiente” “médio-deficiente” “médio” “médio-bom” e “bom”). Desta maneira, o sistema de OBD 40 pode reportar para um usuário a evolução (por exemplo, a taxa de decaimento) do desempenho do sistema de SCR 18 ao longo do tempo, de forma que um usuário pode antecipar quando o sistema de SCR 18 pode falhar em satisfazer as normas aplicáveis.

[0049] Em adição ou em alternativa a relatar o estado de desempenho 52 para o usuário, o módulo de fornecimento de relatório 64 pode prover o estado de desempenho 52 para o controlador 42 de forma que o controlador 42 pode utilizar o estado de desempenho 52 para ajustar automaticamente a operação do sistema 10. Por exemplo, o módulo de controle 66 pode usar o estado de desempenho 52 para emitir o comando 56 para o sistema de fornecimento de agente de redução 30 para acelerar, desacelerar ou parar o fluxo do agente de redução 38 para dentro da linha de escape 24. O módulo de regeneração 68 pode usar o estado de desempenho 52 para emitir o comando 54 para o motor de combustão interna 20 para modificar a operação do motor de combustão interna 20, por exemplo, por iniciar um ciclo de regeneração no qual o motor de combustão interna 20 produz escape em temperaturas mais altas que a média para extrair por combustão ou remover de outra maneira depósitos de agente de redução dentro da linha de escape 24 e/ ou da câmara de reação 22.

[0050] Com referência à Figura 3, uma vista em seção em elevação lateral ilustra a junção da linha de escape 24 com a câmara de reação 22, que pode também ser a parte da linha de escape 24 que recebe o agente de redução 38 a partir do sistema de fornecimento de agente de redução 30. Como mostrado, a linha de escape 24 pode ter uma parede externa 69 definindo um formato geralmente tubular. A câmara de reação 22 pode simplesmente ser uma região do formato geralmente tubular definido pela parede externa 69 imediatamente a jusante do ponto de entrada do agente de redução 38, agente de redução 38 este o qual é combinado com o escape 39 para definir uma mistura na qual a redução catalítica pode ocorrer.

[0051] Como mostrado, a linha de escape 24 pode ter um ressalto 70 que se estende em um ângulo a partir da parede externa 69 da linha de escape 24. O ressalto 70 pode ter uma abertura 72 através da qual o agente de redução 38 é injetado pelo injetor 36. Assim, o agente de redução 38 pode pulverizar na corrente de escape como mostrado (por exemplo, da esquerda para a direita na Figura 3). As regiões perto ou imediatamente a jusante da abertura 72, tal como dentro do ressalto 70, podem receber agente de redução 38 que não foi completamente misturado ainda com a corrente de escape e podem assim ser particularmente suscetíveis à existência de depósitos de agente de redução. Todavia, outros locais dentro da câmara de decomposição a jusante do injetor 36, tal como misturadores, paredes e outros componentes, podem ser suscetíveis a depósitos de agente de redução.

[0052] A título de exemplo, um depósito de agente de redução 74A dentro do ressalto 70 e um depósito de agente de redução 74B sobre a parede da câmara de reação 22 a jusante do ressalto 70 são ilustrados na Figura 3. Tais depósitos 74A, 74B são meramente exemplificativos e não precisam ser posicionados como mostrado, mas depósitos podem estar em qualquer local na linha de escape 24, na câmara de reação 22, e/ou no cano de descarga 26 no ou a jusante do ponto de entrada do agente de redução 38. Adicionalmente, o formato dos depósitos de agente de redução 74A, 74B é meramente exemplificativo. Depósitos de agente de redução podem assumir uma variedade de formatos, incluindo formatos de estalactite, formatos cônicos, ressaltas assimétricos, etc. Tais depósitos de agente de redução podem se desenvolver sobre a parede interna da parede externa 69 ou sobre qualquer estrutura dentro do interior da linha de escape 24, A câmara de reação 22, e/ou o cano de descarga 26, tal como quaisquer filtros ou misturadores posicionados em qualquer desses locais.

[0053] A Figura 3 também ilustra um exemplo da colocação dos sensores de temperatura 28A, 28B. Como mostrado, o sensor de temperatura 28A está dentro da extremidade traseira do ressalto 70, próxima ao local onde a extremidade traseira do ressalto 70 se une à linha de escape 24. Descobriu-se que a existência de um depósito de agente de redução, como o depósito de agente de redução 74A, no local particular mostrado, pode causar uma redução na temperatura da mistura de escape e agente de redução 38 dentro do ressalto 70 perto do sensor de temperatura 28A. Isto pode ser por uma variedade de razões, incluindo o fato de que o agente de redução 38 atua como um isolador e os padrões de fluxo de escape e agente de redução 38 são alterados pela presença física do depósito de agente de redução 74A. Similarmente, o sensor de temperatura 28B é posicionado sobre uma parede do tubo de câmara de reação a jusante do ressalto 70. Descobriu-se que a existência de um depósito de agente de redução, como o depósito de agente de redução 74B, no local particular mostrado pode causar uma redução na temperatura da mistura de escape e agente de redução 38 dentro do tubo de câmara de reação, perto do sensor de temperatura 28B. Naturalmente, o sensor de temperatura 28A, o sensor de temperatura 28B, e/ou outros sensores de temperatura podem ser colocados em qualquer local perto da provável existência de depósitos de agente de redução.

[0054] O posicionamento dos sensores de temperatura (por exemplo, sensores de temperatura 28A, 28B) em locais (tais como mostrados na Figura 3) perto dos prováveis locais de depósito de agente de redução pode prover o benefício de expor os sensores de temperatura a uma variação de temperatura relativamente grande que ocorre com o desenvolvimento de um depósito de agente de redução associado (por exemplo, depósitos de agente de redução 74A, 74B). com relação à provável existência de depósito de agente de redução 74A no local mostrado, durante a operação normal do sistema de SCR 18, correntes de Foucault na mistura de gás de escape e agente de redução 38 podem se desenvolver dentro do ressalto 70. Tais correntes de Foucault podem conter gases aquecidos que se movem a velocidade relativamente alta, os quais, por conseguinte, transmitem considerável calor para quaisquer das estruturas dentro da linha de escape 24, da linha de escape 24 propriamente dita e da parede externa 69. A presença de um depósito de agente de redução, tal como os depósitos de agente de redução 74A, 74B, pode impedir o fluxo dessas correntes de Foucault, impedindo assim a transferência de calor associada para reduzir a temperatura das estruturas dentro da linha de escape 24, da linha de escape 24 propriamente dita e da parede externa 69.

[0055] Assim, o local dos sensores de temperatura 28A, 28B mostrados na Figura 3 pode ser benéfico, porque os sensores de temperatura 28A, 28B podem ser posicionados dentro das ou perto de onde, essas correntes de Foucault normalmente se desenvolvem. O sensor de temperatura 28A pode, em sua totalidade, ser posicionado no ressalto 70 como mostrado. Alternativamente, o sensor de temperatura 28A pode ser inserido através de uma pequena abertura (não mostrada) na parede externa 69 ou na parede do ressalto 70 de forma que a parte de detecção do sensor de temperatura 28A é posicionada dentro do ressalto 70. O sensor de temperatura 28B pode, em sua totalidade, ser posicionado na parede lateral (por exemplo, parede externa 69) da linha de escape 24, como mostrado. Alternativamente, o sensor de temperatura 28B pode ser inserido através de uma pequena abertura (não mostrada) na parede externa 69 da linha de escape 24 de forma que a parte de detecção do sensor de temperatura 28B é posicionada dentro da linha de escape. Os sensores de temperatura 28A, 28B podem ser qualquer tipo de sensores de temperatura conhecidos na arte, incluindo termopares, detectores de temperatura por resistência (RTDs), termistores e similares.

[0056] Os sensores de temperatura podem alternativamente ser posicionados em uma ampla variedade de locais ou dentro do ressalto 70, dentro da câmara de reação 22 ou dentro da linha de escape 24 próximo ao ou a jusante do ressalto 70. Como outra alternativa, o sensor de temperatura 28 pode ser posicionado fora da linha de escape 24, da câmara de reação 22, e/ou do ressalto 70. Em um tal local, o sensor de temperatura 28 pode efetivamente medir a transferência de calor através da parede externa 69 e/ou da parede do ressalto 70. A velocidade em que gás aquecido escoa através da linha de escape 24, da câmara de reação 22, e/ou do ressalto 70 pode controlar a transferência de calor através dessas estruturas, o posicionamento assim do sensor de temperatura 28 fora do fluxo de gás pode prover suficientes dados para determinar se um depósito de agente de redução se formou.

[0057] Com referência à Figura 4, um gráfico 80 ilustra como dados de temperatura podem se alterar ao longo do tempo quando um depósito de agente de redução se forma no sistema de pós-tratamento de escape, tal como o sistema de SCR 18 da Figura 1. O gráfico 80 tem um eixo horizontal 82 que indica tempo decorrido e um eixo vertical 84 que indica a temperatura medida por um sensor de temperatura, tal como o sensor de temperatura 28. Uma linha de temperatura 86 mostra como a temperatura pode variar ao longo do tempo.

[0058] Como mostrado, a linha de temperatura 86 pode ter regiões múltiplas incluindo uma região de temperatura normal 88, uma região de temperatura elevada 89, uma região de temperatura reduzida 90 e uma região de baixa temperatura 91. A região de temperatura normal 88 pode representar o desempenho do sistema de SCR 18, sob condições geralmente normais, isto é, sem um significativo depósito de agente de redução.

[0059] Quando um depósito de agente de redução, como os depósitos de agente de redução 74A, 74B, começa a se formar, ele pode causar um aumento por curto prazo na temperatura, como indicado pela região de temperatura elevada 89. o breve aumento na temperatura de escape pode ser causado por um aumento temporário na velocidade de correntes de Foucault ou outro fluxo de gás e/ ou os fenômenos de transferência de calor perto do local de depósito de agente de redução. Na medida em que o depósito de agente de redução cresce, a temperatura pode cair pelas razões expostas na discussão da Figura 3, conduzindo assim à região de temperatura reduzida 90 imediatamente depois da queda de temperatura e subsequentemente, a região de baixa temperatura 91, na qual a temperatura permanece relativamente baixa (com variação significativa) até o depósito de agente de redução ser removido. Uma variação é causada pela evolução contínua da formação do depósito (por exemplo, breves períodos de formação incrementai entre breves períodos de redução incremental).

[0060] A região de temperatura normal 88 pode ter uma temperatura relativamente estável. Esta temperatura pode ser da ordem de 225°C a 325°C, em algumas modalidades. A região de temperatura normal 88 pode ter uma variação 94 entre suas temperaturas máxima e mínima, que é relativamente baixa, por exemplo, somente poucos graus Centígrados. A temperatura pode então se elevar por um aumento de temperatura 95 a partir da temperatura média na região de temperatura normal 88 para atingir a temperatura máxima da região de temperatura elevada 89.

[0061] Alternativamente, a temperatura pode cair quando ela se aproxima à região de temperatura elevada 89 de forma que a temperatura máxima da região de temperatura elevada 89 não é mais alta do que a temperatura média na região de temperatura normal 88. Todavia, neste caso, um aumento de temperatura discernível pode ainda existir nos estágios prematuros de existência de depósito. O aumento de temperatura pode definir uma região de temperatura elevada com um aumento mais acentuado do que a região de temperatura elevada 89 da Figura 4 de forma a definir um “pico” de temperatura.

[0062] Depois da região de temperatura elevada 89, a temperature pode cair de volta para a temperatura média na região de temperatura normal 88 e continuar a cair por uma redução de temperatura 96 a partir da temperatura média na região de temperatura normal 88 para a temperatura média na região de baixa temperatura 91. A temperatura média na região de baixa temperatura 91 pode ser da ordem de 100°C a 200°C em algumas modalidades. A região de baixa temperatura 91 pode exibir uma variação 97 em temperatura que é relativamente grande, por exemplo, em torno de 50°C ou até mesmo 100°C.

[0063] O gráfico 80 provê um número de características diferentes da temperatura que pode ser comparada com limites estabelecidos para diagnosticar a existência de um depósito de agente de redução dentro do sistema de SCR 18. Adicionalmente, o sistema de OBD 40 não precisa colher amostra de uma corrente contínua de dados de temperatura; ao contrário, a coleta de dois pontos de dado de temperatura pode ser suficiente. Por exemplo, o sistema de OBD 40 pode simplesmente comparar uma primeira temperatura amostrada a partir de dentro da região de temperatura normal 88 com uma segunda temperatura amostrada a partir de dentro da região de baixa temperatura 91. Se o diferencial de temperatura (isto é, a queda de temperatura) entre a primeira e a segunda temperaturas exceder um diferencial de temperatura limite, o sistema de OBD 40 pode determinar que um depósito de agente de redução existe dentro do sistema de SCR 18. Este método será mostrado e descrito em conexão com a Figura 5.

[0064] Com referência à Figura 5, um fluxograma ilustra um método 100 para diagnosticar e/ou responder à existência de um depósito de agente de redução no sistema de SCR 18 da Figura 1, de acordo com uma modalidade da invenção. O método 100 pode operar continuamente ou pode ser desencadeado por um ou mais eventos, tais como a passagem de um certo incremento de tempo desde o último momento ou tempo em que o método 100 foi realizado, a detecção prévia de um depósito de agente de redução, o início prévio de um ciclo de regeneração, a presença de certo carregamento ou condições de operação do motor de combustão interna 20 ou outras condições envolvidas na operação do sistema 10.

[0065] Como mostrado, o método pode iniciar em 110 com uma etapa 120, na qual o motor de combustão interna 20 é operado para iniciar a produção de escape. Numa etapa 130, o agente de redução 38 pode ser fornecido para a corrente de escape. Numa etapa 140, o módulo de amostragem 58 pode ser usado para recolher amostra de uma primeira temperatura da mistura de escape e agente de redução a partir do sensor de temperatura 28. A primeira temperatura pode ser amostrada durante a região de temperatura normal 88 da linha de temperatura 86. Numa etapa 150, o sistema de OBD 40 pode aguardar para um dado incremento de tempo, tal como, por exemplo, o tempo requerido para a temperatura progredir desde a região de temperatura normal 88 da Figura 4 para a região de temperatura reduzida 90 ou a região de baixa temperatura 91 da Figura 4, se um depósito de agente de redução está se formando. Todavia, se a amostragem de temperatura é contínua, a etapa 150 pode ser omitida.

[0066] Uma vez quando o desejado incremento de tempo passou, o módulo de amostragem 58 pode recolher amostra de uma segunda temperatura da mistura de escape e agente de redução a partir do sensor de temperatura 28. A segunda temperatura pode ser amostrada durante a região de baixa temperatura 91 da linha de temperatura 86. Então, numa etapa 170, o módulo de cálculo 60 pode calcular o diferencial de temperatura entre a primeira e a segunda temperaturas amostradas na etapa 140 e na etapa 160. Isto pode ser realizado por subtração da primeira temperatura a partir da segunda temperatura. Então, numa etapa 180, o módulo de comparação 62 pode comparar o diferencial de temperatura com um diferencial de temperatura limite.

[0067] Numa consulta 190, se o diferencial de temperatura não excede o diferencial de temperatura limite, o método 100 pode progredir para uma etapa 192, na qual o módulo de fornecimento de relatório 64 gera o estado de desempenho 52, indicando que existe no significativo depósito de agente de redução. O método 100 pode então reiniciar ou imediatamente ou depois de um pretendido incremento de tempo ter passado.

[0068] Se o diferencial de temperatura excede o diferencial de temperatura limite, o método 100 pode progredir para uma etapa 194, na qual o módulo de fornecimento de relatório 64 gera o estado de desempenho 52, indicando que um significativo depósito de agente de redução existe. Se pretendido, numa etapa 196, um ciclo de regeneração pode, então, ser iniciado para regenerar automaticamente o sistema de SCR 18 para limpar o depósito de agente de redução.

[0069] De acordo com um exemplo, a regeneração pode ser realizada por transmitir o estado de desempenho 52 para o controlador 42, de forma que o controlador 42 pode automaticamente iniciar as medidas corretivas desejadas. O módulo de controle 66 pode emitir o comando 56 para o sistema de fornecimento de agente de redução 30 para alterar a operação do sistema de fornecimento de agente de redução 30 para facilitar a remoção do depósito de agente de redução, por exemplo, por parar o fluxo do agente de redução 38 através do injetor 36. O módulo de regeneração 68 pode similarmente emitir o comando 54 para o motor de combustão interna 20 para alterar a operação do motor de combustão interna 20 para ainda ajudar a remover o depósito de agente de redução. Por exemplo, o comando 54 pode fazer com que o motor de combustão interna 20 funcione a uma temperatura mais alta, aumentando assim a temperatura da corrente de escape que escoa através da linha de escape 24 para uma temperatura que decompõe, queima e/ou remove de outra maneira o depósito de agente de redução.

[0070] Depois de o ciclo de regeneração ter sido completado, o método 100 pode então reiniciar ou imediatamente ou depois de um desejado incremento de tempo ter passado. Pode ser desejável reiniciar o método 100 imediatamente depois da conclusão da etapa 196 para assegurar que o depósito de agente de redução foi removido com êxito. Alternativamente, um método modificado pode ser usado depois do desempenho da etapa 196. Por exemplo, somente uma única temperatura (por exemplo, uma terceira temperatura) pode necessária que seja amostrada. A terceira temperatura pode ser comparada com a primeira temperatura e/ou a segunda temperatura para determinar rapidamente se o sistema de SCR 18 retornou para as condições de operação normais.

[0071] Na alternativa para o método precedente, o sistema de OBD 40 pode usar diferentes métodos para diagnosticar a existência de um depósito de agente de redução. Por exemplo, o sistema de OBD 40 pode, entretanto, calcular o diferencial de temperatura entre uma primeira temperatura dentro da região de temperatura normal 88 e uma segunda temperatura da região de temperatura elevada 89. O diferencial de temperatura resultante pode então ser uma elevação de temperatura. Noutras alternativas, o sistema de OBD 40 pode calcular o diferencial de temperatura entre uma primeira temperatura dentro da região de temperatura normal 88 ou da região de temperatura elevada 89 e uma segunda temperatura dentro da região de temperatura reduzida 90. Novamente, o diferencial de temperatura pode ser uma queda de temperatura.

[0072] Em qualquer dos casos precedentes, o tempo decorrido entre medição da primeira e da segunda temperaturas pode ser determinado a partir da observação de dados experimentais, isto é, quanto tempo o sistema de SCR 18 leva, durante existência de um depósito de agente de redução, para ir desde a região de temperatura normal 88 para a região de temperatura elevada 89, a região de temperatura reduzida 90 ou a região de baixa temperatura 91 ou a partir da região de temperatura elevada 89 para a região de temperatura reduzida 90 ou região de baixa temperatura 91, etc. Uma comparação simples de dois pontos de dado de temperatura pode ser feita, como exposto acima, ou, se desejado, pontos de dado de temperatura adicionais podem ser coletados e analisados para prover um diagnóstico mais completo e/ou confiável.

[0073] Na alternativa para procurar uma queda de temperatura ou uma elevação de temperatura, o sistema de OBD 40 pode procurar, entretanto, uma alteração em outras características dos dados de temperatura. Em uma modalidade, o sistema de OBD 40 analisa os dados de temperatura para procurar a amplitude de variações na temperatura ao longo do tempo. Por exemplo, o sistema de OBD 40 pode recolher amostra de dados de temperatura e, com base em um desvio padrão ou outra medição de variação dos dados, determinar se existe um depósito de agente de redução. Se a variação em dados de temperatura é como a variação 94 na Figura 4, o sistema de OBD 40 pode concluir que não existe nenhum significativo depósito de agente de redução no sistema de SCR 18. De forma inversa, se a variação nos dados de temperatura é como a variação 97 na Figura 4, o sistema de OBD 40 pode concluir que um depósito de agente de redução existe no sistema de SCR 18.

[0074] Se o sistema de OBD 40 está medindo amplitude de temperatura em lugar de uma queda de temperatura ou elevação de temperatura, o módulo de cálculo 60 pode determinar um valor absoluto da diferença entre a primeira e a segunda temperaturas. O módulo de comparação 62 pode então comparar este valor absoluto com um 25 diferencial de temperatura limite que atua como uma amplitude limite. Se o valor absoluto da diferença é maior do que a amplitude limite, o módulo de fornecimento de relatório 64 pode emitir o estado de desempenho 52 indicando que existe um depósito de agente de redução. Se o valor absoluto da diferença não é maior do que a amplitude limite, o módulo de fornecimento de relatório 64 pode emitir o estado de desempenho 52 indicando que não existe nenhum depósito de agente de redução.

[0075] Como outra alternativa para o método 100 da Figura 5, um diferente sistema de OBD (não mostrado) pode somente recolher amostra de uma única temperatura a partir de um único sensor de temperatura como o sensor de temperatura 28. Se a única temperatura está, por exemplo, abaixo de um dado limite de temperatura, o sistema de OBD pode então determinar que um depósito de agente de redução se formou. Por exemplo, se a temperatura de estado estável do sistema de pós-tratamento de escape é 225°C a 325°C, o sistema de OBD pode determinar que o depósito de agente de redução existe se a leitura de temperatura é abaixo de 225°C. Outras temperaturas podem, naturalmente, ser usadas para o limite, tais como 125°C, 150°C, 175°C ou 200°C.Como ainda uma outra alternativa, um diferente sistema de OBD (não mostrado) pode somente recolher amostra de uma única temperatura a partir de um único sensor de temperatura como o sensor de temperatura 28. Se a única temperatura está, por exemplo, acima de um dado limite de temperatura, o sistema de OBD pode então determinar que um depósito de agente de redução se formou. Por exemplo, se a temperatura de estado estável do sistema de pós- tratamento de escape é 225°C a 325°C, o sistema de OBD pode determinar que o depósito de agente de redução existe se a leitura de temperatura é maior do que 325°C. Outras temperaturas podem, naturalmente, ser usadas para o limite, tais como 350°C ou 375°C. Esse método faz uso da temperatura “pico” que pode ser observada no momento da formação inicial do depósito de agente de redução.O gráfico 80 é meramente exemplificativo e representa como os dados de um local do sensor de temperatura 28 poderiam aparecer. A maneira pela qual a temperatura responde à existência de depósito de agente de redução será diferente para cada local de sensor de temperatura. Similarmente, a maneira pela qual a existência de depósito é diagnosticada pelo sistema de OBD 40 pode ser diferente dos métodos expostos acima. Uma extensa variedade de fenômenos de temperatura pode ocorrer ao longo do tempo com diferentes colocações de sensores; a presente invenção contempla todos os métodos que utilizam qualquer de tais fenômenos para diagnosticar a existência de um depósito de agente de redução em um sistema de pós-tratamento de escape.Se desejado, múltiplos sensores de temperatura (não mostrados) podem ser usados para prover múltiplas fontes de dados de temperatura para a diagnose mais precisa. Se múltiplos sensores são usados, o módulo de comparação 62 pode ser usado para comparar dados a partir de múltiplos sensores, em lugar de ou em adição, a comparação de dados a partir de um único sensor, tomados em diferentes pontos no tempo. Por exemplo, em adição ao sensor de temperatura 28, um sensor de temperatura adicional pode ser colocado a montante do ressalto 70 e a queda de temperatura a partir do sensor a montante para o sensor de temperatura 28 pode ser calculada e comparada com limites preexistentes para determinar se uma obstrução, tal como o depósito de agente de redução 74, está produzindo uma queda de temperatura maior do que a esperada.Como outra alternativa, outros tipos de sensores podem ser usados em combinação com o sensor de temperatura 28. Por exemplo, um ou mais sensores de pressão podem ser posicionados na linha de escape 24, a câmara de reação 22, e/ou o ressalto 70 para medir a queda de pressão que ocorre dentro de um ou mais desses componentes. Tal informação pode ajudar a determinar se os dados de temperatura 50 indicam verdadeiramente a presença de um depósito de agente de redução ou são indicativos de uma diferente anomalia dentro do sistema de SCR 18. Por exemplo, a temperatura da mistura de escape e de agente de redução 38 pode também ser afetada pela pressão da mistura, que pode, por sua vez, ser afetada por fatores tais como a taxa de dosagem do agente de redução 38 e o carregamento do motor de combustão interna 20. Assim, o módulo de comparação 62 pode referenciar não apenas um diferencial de temperatura limite, mas pode ter um arranjo de diferenciais de temperatura limites que se aplicam a diferentes condições de operação do sistema 10 e/ou a diferentes pressões da mistura de escape e agente de redução 38.De acordo com um exemplo, cada faixa de quedas de pressão dentro da linha de escape 24 pode ter um diferente diferencial de temperatura limite que se aplica à mesma. Assim, o módulo de amostragem 58 pode recolher amostra de dados de pressão (não mostrados) em adição aos dados de temperatura 50. O módulo de cálculo 60 pode calcular uma queda de pressão ou “diferencial de pressão”, em adição ao diferencial de temperatura. O módulo de comparação 62 pode então referenciar um arranjo de faixas de diferencial de pressão para encontrar a faixa dentro da qual cai o diferencial de pressão medido e então posicionar o aplicável diferencial de temperatura limite. Este diferencial de temperatura limite pode então ser usado pelo módulo de comparação 62 para determinar se um depósito de agente de redução está presente dentro do sistema de SCR 18.Os diagramas do fluxograma esquemático e diagramas esquemáticos de método, descritos acima, são geralmente expostos como diagramas de fluxogramas lógicos. Como tais, a ordem representada e etapas designadas são indicativos de modalidades representativas. Outras etapas, ordens e métodos podem ser concebidos, que são equivalentes em função, lógica ou efeito a uma ou mais etapas ou partes das mesmas, dos métodos ilustrados nos diagramas esquemáticos.Adicionalmente, o formato e símbolos empregados são providos para explicar as etapas lógicas dos diagramas esquemáticos e são entendidos que não limitam o escopo dos métodos ilustrados pelos diagramas. Embora vários tipos de seta e tipos de linha possam ser empregados nos diagramas esquemáticos, eles são entendidos que não limitam o escopo dos correspondentes métodos. Na verdade, algumas setas ou outros conectares podem ser usados para indicar somente o fluxo lógico de um método. Por exemplo, uma seta pode indicar um período de espera ou de monitoração de duração não especificada entre as etapas enumeradas de um método descrito. Adicionalmente, a ordem em que um método particular ocorre pode ou não pode aderir estritamente à ordem das correspondentes etapas mostradas.Muitas das unidades funcionais descritas nesta descrição foram designadas como módulos, para enfatizar, mais particularmente, sua independência de implementação. Por exemplo, um módulo pode ser implementado como um circuito de hardware compreendendo circuitos de VLSI costumeiros ou arranjos de porta, semicondutores fora de série, tais como chips lógicos, transistores ou outros componentes discretos. Um módulo pode também ser implementado em dispositivos de hardware programáveis, tais como campo arranjos de porta programáveis, lógica de arranjo programável, dispositivos lógicos programáveis ou similares.Os módulos podem também ser implementados em software para execução por vários tipos de processadores. Um módulo identificado de código executável pode, por exemplo, compreender um ou mais blocos físicos ou lógicos de instruções de computador, que podem, por exemplo, ser organizados como um objeto, procedimento ou função. Não obstante, os executáveis de um módulo identificado não precisam ser fisicamente posicionados juntos, mas podem compreender instruções diferentes armazenadas em diferentes locais, que, quando unidas logicamente conjuntamente, compreendem o módulo e atingem a finalidade mencionada para o módulo.Na verdade, um módulo de código de programa legível por computador pode ser uma única instrução ou muitas instruções e pode até mesmo ser distribuído sobre vários diferentes segmentos de código, entre diferentes programas e através de vários dispositivos de memória. Similarmente, dados operacionais podem ser identificados e ilustrados aqui dentro dos módulos e podem ser incorporados de qualquer forma apropriada e organizados dentro de qualquer tipo apropriado de estrutura de dados. Os dados operacionais podem ser coletados como um único conjunto de dados ou podem ser distribuídos sobre diferentes locais incluindo sobre diferentes dispositivos de armazenamento e podem existir, pelo menos parcialmente, meramente como sinais eletrônicos sobre um sistema ou rede. Nos casos em que um módulo ou partes de um módulo são implementados em software, o código de programa legível por computador pode ser armazenado e/ou propagado em um ou mais meio(s) legível(is) por computador.O meio legível por computador pode ser um meio de armazenamento legível por computador, tangível, que armazena o código de programa legível por computador. O meio de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, mas não é limitado a, um sistema, aparelho ou dispositivo eletrônico, magnético, óptico, eletromagnético, a infravermelho, holográfico, micromecânico ou semicondutor ou qualquer apropriada combinação dos precedentes.Exemplos mais específicos do meio legível por computador podem incluir, mas não são limitados a, um disquete portátil de computador, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória somente de leitura programável apagável (EPROM ou memória tipo Flash), uma memória somente de leitura de disco compacto portátil (CD-ROM), um disco versátil digital (DVD), um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento magnético, um meio de armazenamento holográfico, um dispositivo de armazenamento micromecânico ou qualquer apropriada combinação dos precedentes. no contexto deste documento, um meio de armazenamento legível por computador pode ser qualquer meio tangível que pode conter, e/ou armazenar código de programa legível por computador para uso por e/ou em conexão com um sistema, aparelho ou dispositivo, de execução de instrução.O meio legível por computador pode também ser um meio de sinal legível por computador. Um meio de sinal legível por computador pode incluir um sinal de dado propagado com código de programa legível por computador incorporado no mesmo, por exemplo, em banda de base ou como parte de uma onda portadora. Um tal sinal propagado pode assumir qualquer de uma variedade de formas, incluindo, mas sem limitação, elétrica,eletromagnética, magnética, óptica ou qualquer apropriada combinação das mesmas. Um meio de sinal legível por computador pode ser qualquer meio legível por computador que não é um meio de armazenamento legível por computador e que pode comunicar, propagar ou transportar código de programa legível por computador para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho ou dispositivo, de execução de instrução. Código de programa legível por computador incorporado em um meio de sinal legível por computador pode ser transmitido usando qualquer meio apropriado, incluindo, mas sem limitação, sem fio, linha de cabo, cabo de fibra óptica, Radio Frequência (RF) ou similar ou qualquer combinação apropriada dos precedentes.Em uma modalidade, O meio legível por computador pode compreendem a combinação de um ou mais meios de armazenamento legíveis por computador e um ou mais meio de sinais legíveis por computador. Por exemplo, código de programa legível por computador pode ser tanto propagado como um sinal eletromagnético através de um cabo de fibra óptica para execução por um processador e armazenado em dispositivo de armazenamento RAM para execução pelo processador.Código de programa legível por computador para executar operações para aspectos da presente invenção pode ser inscrito em qualquer combinação de um ou mais linguagens de programação, uma linguagem de programação orientada para objeto, tal como Java, Smalltalk, C++ ou similar e linguagens processuais convencionais de programação, tais como a linguagem de programação “C” ou similar linguagens de programação. O código de programa legível por computador pode executar inteiramente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote de software autônomo, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou inteiramente no computador remoto ou servidor. No último cenário, o computador remoto pode ser conectado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de área ampla (WAN) ou a conexão pode ser feita a um computador externo (por exemplo, através da Internet usando um Provedor de Serviço de Internet).Referência através de toda desta descrição a “uma modalidade”, “uma modalidade” ou similar linguagem significa que uma particular funcionalidade, estrutura ou característica descrita em conexão com a modalidade é incluída em pelo menos uma modalidade da presente invenção. Assim, o aparecimento das frases “em uma modalidade”, “em uma modalidade” e similar linguagem através de toda desta descrição pode, mas não necessariamente, todas, se referem à mesma modalidade. Similarmente, o uso do termo “implementação” significa uma implementação tendo uma particular funcionalidade, estrutura ou característica descrita em conexão com um ou mais modalidades da presente exposição, todavia, na ausência de uma expressa correlação para indicar o contrário, uma implementação pode ser associada com uma ou mais modalidades.A presente exposição pode ser incorporada em outras formas específicas sem se afastar a partir de seu espírito ou características essenciais. As modalidades descritas devem ser consideradas em todos os aspectos somente as ilustrativas e não restritivas. O escopo da exposição é, por conseguinte, indicado pelas Reivindicações anexas ao invés de pela descrição precedente. Todas as alterações que caem dentro do significado e faixa de equivalência das Reivindicações devem ser abrangidas dentro de seu escopo.

Claims

1. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), que compreende uma bomba de redução (34), o aparelho compreendendo um controlador (100), em que o controlador compreende: um módulo de controle (202) que opera a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa primeira condição de operação e a instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa segunda condição de operação diferente da primeira condição de operação; um módulo de amostragem (210); um módulo de cálculo (212); e um módulo de comparação (214); em que: o módulo de amostragem (210) que coleta uma primeira pressão de agente de redução na primeira condição de operação e uma segunda pressão de agente de redução na segunda condição de operação e o módulo de cálculo (212) que calcula um primeiro diferencial de pressão entre a primeira e a segunda pressões, caracterizado por que o módulo de comparação (214): compara o primeiro diferencial de pressão com um primeiro diferencial de pressão de limite que compreende um limite de bloqueio do injetor que define um limite do diferencial de pressão entre o sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa condição desbloqueada e o sistema de fornecimento de agente de redução (30) com um injetor bloqueado (36) e compara o primeiro diferencial de pressão com um segundo diferencial de pressão de limite em resposta ao primeiro diferencial de pressão sendo maior ou igual ao primeiro diferencial de pressão de limite, em que o segundo diferencial de pressão de limite compreende um limite de bloqueio de linha que define um limite do diferencial de pressão entre o sistema de fornecimento de agente de redução (30) com um injetor bloqueado (36) e o sistema de fornecimento de agente de redução (30) com uma linha bloqueada (40) e em resposta ao primeiro diferencial de pressão que é maior ou igual ao limite de bloqueio de linha: o módulo de controle (202) opera a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa terceira condição de operação e a instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa quarta condição de operação diferente da primeira, segunda e terceira condições de operação; o módulo de amostragem (210) coleta uma terceira pressão de agente de redução na terceira condição de operação e uma quarta pressão de agente de redução na quarta condição de operação; o módulo de cálculo (212) calcula um segundo diferencial de pressão entre a terceira e a quarta pressões; o módulo de comparação (214) compara o segundo diferencial de pressão com o segundo diferencial de pressão de limite; e o módulo de controle (202) emite um estado de desempenho para um sistema de veículo com base na comparação do segundo diferencial de pressão com o segundo diferencial de pressão de limite.

2. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que na primeira condição de operação, o módulo de controle (202) opera a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) a uma primeira taxa de fluxo necessária para manter a primeira pressão numa pressão alvo sem dosagem de agente de redução.

3. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por que na segunda condição de operação, o módulo de controle (202) opera a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) a uma segunda taxa de fluxo com base na primeira taxa de fluxo com dosagem de agente de redução.

4. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que: o módulo de cálculo (212) calcula um diferencial de pressão de desvio que separa o primeiro e segundo diferenciais de pressão; o módulo de comparação (214) compara o diferencial de pressão de desvio com um diferencial de pressão de limite de desvio para diagnosticar a operação do sistema de fornecimento de agente de redução (30).

5. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 4, caracterizado por que: se o diferencial de pressão de desvio for maior ou igual ao diferencial de pressão de desvio de limite, o estado de desempenho indica que o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando inadequadamente; e se o diferencial de pressão de desvio for menor ou igual ao diferencial de pressão de desvio de limite, o estado de desempenho indica que o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando adequadamente.

6. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), compreendendo uma bomba de redução (34), compreendendo um controlador (100): em que o controlador compreende: um módulo de controle (202) que opera o sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa primeira condição operacional, numa segunda condição operacional diferente da primeira condição operacional, numa terceira condição operacional e numa quarta condição operacional diferente da terceira condição operacional; um módulo de amostragem (210); um módulo de cálculo (212); e um módulo de comparação (214); em que: o módulo de amostragem (210) que coleta uma primeira pressão de agente de redução na primeira condição operacional, coleta uma segunda pressão de agente de redução na segunda condição operacional, prova uma terceira pressão de agente de redução na terceira condição de operação e prova uma quarta pressão de agente de redução na quarta condição de operação; o módulo de cálculo (212) que calcula um primeiro diferencial de pressão entre a primeira e a segunda pressões, calcula um segundo diferencial de pressão entre a terceira e a quarta pressões e calcula ainda um diferencial de pressão de desvio que separa o primeiro e segundo diferenciais de pressão; e caracterizado por que o módulo de comparação (214): compara o diferencial de pressão de desvio com um diferencial de pressão de desvio de limite para determinar se o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando adequadamente e emite um estado de desempenho para um sistema de veículo com base na comparação do primeiro diferencial de pressão com o primeiro diferencial de pressão de limite ou o segundo diferencial de pressão de limite.

7. Aparelho Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado por que: se o diferencial de pressão de desvio for maior ou igual ao diferencial de pressão de desvio de limite, o estado de desempenho indica que o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando inadequadamente; se o diferencial de pressão de desvio for menor ou igual ao diferencial de pressão de desvio de limite, o estado de desempenho indica que o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando adequadamente.

8. Sistema de Motor de Combustão Interna, (10), caracterizado por que compreende: um sistema de pós-tratamento de escape configurado para receber gás de escape de um motor de combustão interna (20); um sistema de fornecimento de agente de redução (30) em comunicação de fornecimento de agente de redução com gás de escape no sistema de pós-tratamento de escape, o sistema de fornecimento de agente de redução (30) compreende uma bomba de redução (34); o controlador (100) conforme definido na Reivindicação 1.

9. Método Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), com uma bomba de redução (34) e um dosador de redução, compreendendo: operar a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa primeira condição operacional; operar a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa segunda condição operacional diferente da primeira condição operacional, o método compreendendo: amostrar pressão de redução durante a operação da bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) na primeira condição de operação para determinar uma primeira pressão, na qual o agente de redução é pressurizado dentro do sistema de fornecimento de agente de redução (30); amostrar pressão de redução durante a operação da bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) na segunda condição de operação para determinar uma segunda pressão, na qual o agente de redução é pressurizado dentro do sistema de fornecimento de agente de redução (30); calcular um diferencial de pressão entre a primeira e a segunda pressões para fornecer um primeiro diferencial de pressão; comparar o primeiro diferencial de pressão com um limite de pressão diferencial compreendendo um limite de bloqueio do injetor que define um limite do diferencial de pressão entre o sistema de fornecimento de agente e redução (30) numa condição desbloqueada e o sistema de fornecimento de agente de redução (30) com um injetor bloqueado (36); caracterizado por que comparar o primeiro diferencial de pressão com um segundo diferencial de pressão de limite em resposta ao primeiro diferencial de pressão é maior ou igual ao primeiro diferencial de pressão de limite, em que o segundo diferencial de pressão de limite compreende um limite de bloqueio de linha que define um limite do diferencial de pressão entre o sistema de fornecimento de agente de redução (30) com um injetor bloqueado (36) e o sistema de fornecimento de agente de redução (30) com uma linha bloqueada (40); em resposta ao primeiro diferencial de pressão ser maior ou igual ao limite de bloqueio da linha: operar a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa terceira condição de operação e instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa quarta condição de operação diferente da primeira, segunda e terceira condições operacionais; amostrar uma terceira pressão de agente de redução na terceira condição de operação e uma quarta pressão de agente de redução na quarta condição de operação; calcular um segundo diferencial de pressão entre a terceira e a quarta pressões; comparar o segundo diferencial de pressão com um segundo diferencial de pressão de limite; e emitir um estado de desempenho para um sistema de veículo com base na comparação do segundo diferencial de pressão com o segundo diferencial de pressão de limite.

10. Método Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que operar a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa primeira condição operacional compreende instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) a uma primeira taxa de fluxo necessária para manter a primeira pressão a uma pressão alvo sem dosagem de agente de redução.

11. Método Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por que operar a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) numa segunda condição operacional compreende operar a bomba de redução (34) para instar o agente de redução a fluir através do sistema de fornecimento de agente de redução (30) a uma segunda taxa de fluxo com base na primeira taxa de fluxo com dosagem de agente de redução.

12. Método Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que: calcular um diferencial de pressão de desvio que separa o primeiro e o segundo diferenciais de pressão; e comparar o diferencial de pressão de desvio com um diferencial de pressão de desvio de limite; e emitir um estado de desempenho para um sistema de veículo com base na comparação do diferencial de pressão de desvio com o diferencial de pressão de desvio de limite.

13. Método Para Diagnosticar Sistema de Fornecimento de Agente de Redução, (30), de acordo com a Reivindicação 12, caracterizado po que: se o diferencial de pressão de desvio for maior ou igual ao diferencial de pressão de desvio de limite, o estado de desempenho indica que o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando inadequadamente; e se o diferencial de pressão de desvio for menor ou igual ao diferencial de pressão de desvio de limite, o estado de desempenho indica que o sistema de fornecimento de agente de redução (30) está funcionando adequadamente.