CN104047692A - 对还原剂传送性能进行诊断的装置、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种对还原剂传送性能进行诊断的装置、方法和系统,用于内燃机的排气后处理系统可具有带有控制器的还原剂传送系统,控制器实行确定在还原剂传送系统内是否有堵塞的阶段性诊断。诊断过程可包括分别对第一和第二操作条件下的第一和第二压力进行采样,然后将第一和第二压力之间的第一压差和一个或更多的阈值压差进行比较以确定系统组件,例如投配管线和喷射器是否至少部分堵塞。如果该测试无法确定,可在第三和第四操作条件下重复以提供第二压差。第一和第二压差之间的偏移也可用于帮助诊断堵塞发生在系统中的哪里。

Description

对还原剂传送性能进行诊断的装置、方法和系统
技术领域
本发明涉及内燃机,更具体地涉及对用于排气后处理的还原剂传送系统的操作进行诊断。
背景技术
近年来,对于内燃机的排放规定变得更为严格。对于环境的重视促使了在全世界大部分地区实行更严格的内燃机排放规定。政府机构,例如美国的环境保护局(EPA),对发动机的排放量进行仔细监控并制定所有发动机必须遵循的合适的排放标准。其结果是,在发动机上使用排气后处理系统来降低排放变得越来越多。
一般来说,根据发动机的类型,排放规定有所不同。对压燃式(例如柴油)发动机的排放测试通常对所释放的一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)、例如灰尘或煤烟灰那样的发动机颗粒物(PM)、及氮氧化物(NOx)进行监控。
对于减少NOx排放,应用包括选择性催化还原(SCR)系统在内的NOx还原催化器将NOx(在一些成分是NO和NO2)转化为N2和其他化合物。SCR系统应用还原剂,典型的是氨,来减少NOx。当前可用的SCR系统能提供较高的NOx转化率,允许燃烧技术专注于动力和效率。然而,当前可用的SCR系统也有少量缺陷。
SCR系统应用还原剂传送系统将氨还原剂引入SCR催化器上游的排气流。当在适当的条件下在SCR催化器中氨的可用量刚好合适时,应用氨来减少NOx。然而,如果还原反应率太低或者引入SCR催化器上游的排气流中的还原剂的量不足,SCR系统可能就无法转化足够的NOx来满足与NOx相关的规定的排放标准。
由于系统内还原剂流动被堵塞,可能会导致还原剂传送系统无法满足还原剂或氨的需求量。例如,在将还原剂泵和传送系统的喷射器连接在一起的流体传输管会存在无意或有意的限制。作为另一种选择,还原剂可形成在还原剂传送系统内(例如在喷嘴内)且可限制通过系统的还原剂的流动。最近的规定管理SCR系统需要车载诊断(OBD)警报来表明SCR系统没能转化足够的NOx来满足规定的标准。一种已知的SCR系统没能转化做狗的NOx的表现是由于还原剂传送系统内的堵塞而没能传送所需量的用于NOx转化的还原剂。已知的系统和相关的诊断未能对还原剂传送系统由于阻塞或其他故障所造成的性能低下进行充分诊断,因此考虑到还原剂传送系统的故障而无法满足OBD需求。
发明内容
针对现有技术,尤其是针对现有技术中还没有被当前可用的排气后处理系统完全解决的问题和需求,提出本申请的主题。因此,所提出的本申请的主题在于提供一种对还原剂传送系统进行诊断的装置、方法和系统,来至少克服现有技术中后处理系统的缺点。
在一个实施方式中,提供一种对带有还原剂泵的还原剂传送系统进行诊断的装置。该装置可包括:控制模块,该控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第一操作条件的第二操作条件下流经还原剂传送系统;采样模块,该采样模块对第一操作条件下的还原剂的第一压力和第二操作条件下的还原剂的第二压力进行采样;计算模块,该计算模块对第一和第二压力之间的第一压差进行计算;及比较模块,该比较模块对第一压差和第一阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
前述的装置可进一步包括报告模块,该报告模块对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转。第一阈值压差可包括喷射器堵塞阈值,喷射器堵塞阈值规定了在不堵塞条件下的还原剂传送系统和带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统之间的压差界限。如果第一压差大于或等于喷射器堵塞阈值,性能状态可表明还原剂传送系统正常运转。
比较模块可进一步对第一压差和第二阈值压差进行比较以进一步确定还原剂传送系统是否操作恰当。第二阈值压差可包括管线堵塞阈值,管线堵塞阈值规定了在带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统和带有被堵塞的管线的还原剂传送系统之间的压差界限。如果第一压差小于管线堵塞阈值,性能状态可表明还原剂传送系统没有正常运转。
如果第一压差大于管线堵塞阈值,控制模块可对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第一、第二、第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统。采样模块可对第三操作条件下的还原剂的第三压力和第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样。计算模块可对第三和第四压力之间的第二压差进行计算。比较模块可对第二压差和第二阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
在第一操作条件下,控制模块可对还原剂泵进行操作以驱使还原剂以第一流率流经还原剂传送系统,从而在不投配还原剂的情况下将第一压力维持在目标压力。
在第二操作条件下,控制模块可对还原剂泵进行操作以驱使还原剂以第二流率流经还原剂传送系统,在投配还原剂的情况下第二流率基于第一流率。
控制模块可进一步对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统。采样模块可进一步对第三操作条件下的还原剂的第三压力和第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样。计算模块可进一步对第三和第四压力之间的第二压差进行计算,也可进一步对区分第一和第二压差的偏压差进行计算。比较模块可进一步对偏压差和阈值偏压差进行比较来进一步对还原剂传送系统的操作进行诊断。
前述的装置可进一步包括报告模块,该报告模块对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转。如果偏压差大于或等于阈值偏压差,性能状态可表明还原剂传送系统没有正常运转。如果偏压差小于阈值偏压差,性能状态可表明还原剂传送系统正常运转。
根据本发明的内燃机系统可包括:内燃机、与所述内燃机相通且接收排气的排气后处理系统、及与所述排气后处理系统内的排气相通且供给还原剂的还原剂传送系统,该还原剂传送系统包括还原剂泵和控制器,该控制器通过对在两种不同的操作条件下还原剂泵驱使还原剂流经还原剂传送系统时还原剂的压力进行采样、对区分被采样的压力的第一压差进行计算、对第一压差和阈值压差进行比较来确定所述还原剂传送系统是否操作恰当。
如果还原剂传送系统因为还原剂传送系统内的堵塞而操作不恰当,控制器可进一步确定是否在还原剂传送系统的投配管线或喷射器内存在堵塞。在一些实施方式中,投配管线可以是连接还原剂传送系统的组件的任意流体软管。
在一个实施方式中,提供一种对具有还原剂泵和还原剂投配器的还原剂传送系统进行诊断的方法。该方法可包括:对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统;在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第一压力;对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在不同于第一操作条件的第二操作条件下流经还原剂传送系统;在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第二操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第二压力;对第一和第二压力之间的压差进行计算以提供第一压差;及对第一压差和第一阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
该方法可进一步包括:对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转。第一阈值压差可以是喷射器堵塞阈值,喷射器堵塞阈值规定了在不堵塞条件下的还原剂传送系统和带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统之间的压差界限。如果第一压差大于或等于喷射器堵塞阈值,性能状态可表明还原剂传送系统正常运转。
该方法也可包括:对第一压差和第二阈值压差进行比较以进一步确定还原剂传送系统是否操作恰当。第二阈值压差可包括管线堵塞阈值,管线堵塞阈值规定了在带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统和带有被堵塞的管线的还原剂传送系统之间的压差界限。如果第一压差小于管线堵塞阈值,性能状态可表明还原剂传送系统没有正常运转。
如果第一压差大于管线堵塞阈值,该方法可包括以下步骤:对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第一、第二、第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统;对第三操作条件下的还原剂的第三压力和第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样;对第三和第四压力之间的第二压差进行计算;及对第二压差和第二阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统可包括:驱使还原剂以第一流率流经还原剂传送系统,从而在不投配还原剂的情况下将第一压力维持在目标压力。
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第二操作条件下流经还原剂传送系统可包括:对还原剂泵进行操作以驱使还原剂以第二流率流经还原剂传送系统,在投配还原剂的情况下第二流率基于第一流率。
该方法可进一步包括:对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统;在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第三压力;对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在不同于第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统;在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第四操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第四压力;对第三和第四压力之间的第二压差进行计算;对区分第一和第二压差的偏压差进行计算;及对偏压差和阈值偏压差进行比较来进一步对还原剂传送系统的操作进行诊断。
该方法可进一步包括:对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转。如果偏压差大于或等于阈值偏压差,性能状态可表明还原剂传送系统没有正常运转。
如果偏压差小于阈值偏压差,性能状态可表明还原剂传送系统正常运转。
根据另一个实施方式,一种对包括还原剂泵的还原剂传送系统进行诊断的装置。该装置可包括:控制模块,该控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下、在不同于第一操作条件的第二操作条件下、在第三操作条件下、在不同于第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统;采样模块,该采样模块对第一操作条件下的还原剂的第一压力、第二操作条件下的还原剂的第二压力、第三操作条件下的还原剂的第三压力、第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样;计算模块,该计算模块对第一和第二压力之间的第一压差进行计算,对第三和第四压力之间的第二压差进行计算,进一步对区分第一和第二压差的偏压差进行计算;及比较模块,该比较模块对偏压差和阈值偏压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
该装置也可包括报告模块,该报告模块对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转。如果偏压差大于或等于阈值偏压差,性能状态可表明还原剂传送系统没有正常运转。如果偏压差小于阈值偏压差,性能状态可表明还原剂传送系统正常运转。
整个说明书中提到的特征、优点或类似语言并不意味着根据本公开的主题可以实现的所有特征和优点应该在或在任何单一的实施例中。相反,所指特征和优点的语言应被理解为意味着与实施例有关的特定的特征、优点或特性被包括在本发明公开的至少一个实施例中。因此,特征、优点和类似语言的讨论,在整个说明书中可以但并非必须指代同一个的实施例。
本发明所公开的主题中所述的特征、结构、优点和/或特性可以在一个或多个实施例和/或实现方式中以任何合适的方式组合。在下面的描述中,提供了许多具体细节以使本发明所公开的主题的实施例的能得到充分理解。相关领域技术人员将认识到本发明所公开的主题可以在无需一个或多个特定的特征、细节、组件、材料的情况下和/或无需特定的实施例或实施方式的方法的情况下实践。在其他实例中,在某些实施例和/或实施方式中可以认识到额外的特征和优点,这些额外的特征和优点可能不存在于所有的实施例或实现方式中。此外,在某些情况下,众所周知的结构、材料或操作没有被示出或详细描述,从而避免掩盖了本发明所公开的主题的各方面。本发明所公开的主题的特征和优点根据下面的描述和所附权利要求将变得更加显而易见,或者可通过下文所述的主题的实践来获知。
附图说明
为了使本主题的优点可被更容易地理解,上文简要描述的本发明的主题的更具体的描述将参考附图中示出的具体实施例来提供。可以理解的是这些附图仅为本发明的主题的典型实施例,因此不认为是其范围的限定,通过使用附图对本发明的主题的附加特征和细节进行描述和解释,其中:
图1是根据一个代表性的实施方式的发动机系统的示意图,该发动机系统包括内燃机和还原剂传送系统。
图2是根据一个代表性的实施方式的图1中的发动机系统的控制器的示意框图。
图3是示出在包括不同的命令投配率的还原剂传送系统的不同操作条件下获得的压差之间的比较的图表。
图4是示出对在根据一个实施方式中的还原剂传送系统的性能进行诊断的方法的流程图。
图5是示出图4中获得第一压差的步骤的详细流程图。
图6是示出图4中获得第二压差的步骤的详细流程图。
具体实施方式
图1示出了发动机系统10的一个实施方式。发动机系统10的主要组件包括内燃机20和排气后处理系统,排气后处理系统可以是选择性催化还原(SCR)系统18的形式,SCR系统18包括催化室22,催化室22与内燃机20相通且通过排气歧管24接收排气。SCR催化室22包括SCR催化剂,SCR催化剂配置为与排气相互作用且在有氨的情况下减少NOx。内燃机20可以是压燃式发动机,例如柴油燃料发动机,或者是火花点火式内燃机,例如操作为倾斜的汽油燃料发动机。在内燃机20的压缩室内对燃料和空气进行燃烧以提供排气,该排气排入排气歧管24。在通过排气管26排入大气之前,排气流的至少一部分从排气歧管24流入或流经排气后处理系统。
一般来说,SCR系统18配置为从排气歧管24接收的排气中移除多种化合物和微粒排放物。除了催化室22之外,SCR系统18可包括还原剂传送系统30。除此之外或者作为另一种选择,SCR系统18可包括任意的多种已知的排气处理组件,例如一般的氧化催化器、颗粒物过滤器、氨氧化催化器。
还原剂传送系统30可包括还原剂源32,还原剂泵34、及投配器,其作为传送结构来操作且可采用喷射器36的形式。还原剂源32可以是能保留还原剂的容器或罐,还原剂例如是氨水(NH3)、尿素、柴油燃料、车用尿素、或柴油。还原剂源32与泵34相通且供给还原剂,泵34配置为将还原剂从还原剂源32泵送到喷射器36。喷射器36可以是位于SCR催化室22上游的还原剂喷射器。喷射器36可选择为可控,通过促动控制阀42来在排气进入催化室22之前将想要的量的还原剂直接喷入经过排气歧管24的排气流。
再参照图1,还原剂传送系统30可包括还原剂流过的还原剂管线。在示出的实施方式中,系统30包括还原剂供给管线38和还原剂返回管线44。还原剂供给管线38促使还原剂从还原剂源32流向喷射器36。反之,还原剂返回管线44促使还原剂从供给管线38(位于泵34的下游和喷射器36的上游)回到还原剂源32。泵34可以是现有技术中已知的任意种类的流体泵。泵34以输入压力从还原剂源32抽取还原剂且以高于输入压力的输出压力对还原剂进行传送。进入泵34的还原剂规定为还原剂输入流Qi,离开泵的还原剂规定为还原剂输出流Qo
还原剂传送系统30也可包括位于泵34下游的投配管线40。“投配管线”可以指连接还原剂传送系统30的组件,例如泵34和喷射器36,的流体软管。投配管线40可具有能作为允许包含足够流体的累积器的长度和剖面几何形状。作为另一种选择,可在投配管线40上的任意位置提供一个分离的累积器(未图示)。累积器40可累积和临时储存在输出压力下的还原剂输出流Qo的储藏。在某个实施方式中,投配管线40减少了向喷射器36提供增压还原剂的响应时间。投配管线40可提供其他好处,例如能量转化、吸收液压管线冲击、压力保持、及弥补流体泄露、热膨胀、热收缩等等。系统30也可包括一个或更多的压力传感器46、48以检测系统内的还原剂的压力。在一些实施方式中,系统30只包括位于泵34下游的高压传感器38,而在其他实施方式中,系统也包括位于泵34上游的低压传感器46。
发动机系统10包括控制器100,控制器100对发动机系统10和相关的子系统,例如内燃机20和还原剂传送系统30,的操作进行控制。控制器100在图1和2中都示出为一个单独的物理单元,但是在一些实施方式中,如果需要的话,可包括两个或更多的分离的单元或组件。一般来说,控制器100接收多输入,对输入进行处理,并且传递多输出。多输入可包括来自传感器和各种用户输入的感应测量。控制器100使用各种算法、储存数据、及其他对存储数据和/或一般输出值进行更新的数据来处理输入。向控制器的其他组件和/或发动机系统10的一个或更多的元件传递一般输出值和/或命令以控制系统来得到想要的结果,更详细地,得到想要的排气排放。
一般来说,在一个实施方式中,控制器100配置为对控制阀42的操作进行控制以将所命令的量的还原剂喷射入排气流。控制器100可基于各种操作条件中的任意一种和现有技术中已知的要素来生成还原剂投配命令。控制器100也通过规定泵速对流体泵34的操作进行控制。在一个实施方式中,控制器100生成与想要的泵速相关的泵命令且向泵传递泵命令。大体上,与泵命令相关的想要的泵速与还原剂输出流Qo的想要的输出压力对应。
优选地,在确保经过喷射器36的还原剂的适当和精确喷射的过程中还原剂输出流Qo的实际输出压力维持在想要的输出压力。因此,以将还原剂输出流Qo的第二压力维持在或接近想要的输出压力的速度操作泵。因此,基于由压力传感器48检测或感应到的压力,控制器100生成与泵速相关的泵命令以将实际输出压力维持在或接近想要的输出压力。例如,如果压力传感器48感应到的还原剂输出流Qo的实际输出压力低于想要的输出压力(或者压力传感器46、48感应到的压差低于想要的压差),则控制器100发送泵命令以增加泵34的速度,从而增加了泵34外的还原剂的积流,相应增加了实际输出压力以达到想要的输出压力。反之,如果实际输出压力高于想要的输出压力(或者压差高于想要的压差),则控制器100发送泵命令以减少泵34的速度,从而减少了实际输出压力以达到想要的输出压力。因此,当系统压力稳定后,泵命令和泵速提供了离开泵34的输出流Qo的可靠表示。
输出流Qo的输出压力可根据控制阀42的位置而波动,而且相应的,流经控制阀42且经过喷射器36进入排气流的还原剂的量也会波动。当控制阀42关闭时,没有还原剂流过阀,泵34操作为只对从供给管线38回到还原剂源32的还原剂的内流Q1再循环。因此,将还原剂的输出压力维持在想要的输出压力所需的泵命令和速度恒定地保持在最小泵命令和速度。一旦压力达到了想要的输出压力且以最小泵速操作泵34,泵34下游的系统30的压力可被认为是稳定的。
然而,由于打开控制阀42以实行经过喷射器36的还原剂的喷射,泵34必须更努力地在将还原剂的输出压力维持在想要的输出压力的同时对向着喷射器36的还原剂的外流进行循环,也对回到还原剂源的还原剂的内流进行再循环。因此,控制器100必须增加泵34的速度来消除与来自系统30的还原剂的外流相关的压力损失。离开系统30的还原剂越多,泵速就越高,反之亦然。
而且,由泵34下游的高压传感器48所测量的压力按照流过投配管线40的流体的流率而变化。更详细的,对于相同的泵命令,相比于流率较高,还原剂的流率较低的话投配管线40内的压力更高。其结果是,相比于投配管线40、喷射器36、及控制阀42打开且未被堵塞,如果投配管线40、喷射器36、或控制阀42被塞住、关闭、或遮住,用于给定的泵命令的压力会更高。压差可用于评估元件40、36、和/或42内堵塞的严重性,且如后述的那样甚至可用于对这种堵塞会存在于还原剂传送系统30内的哪里进行诊断。
控制器100可设计为向车载诊断系统200,或OBD200,提供性能状态。OBD200可设计为向用户,例如包含系统10的车辆的驾驶员,例如通过灯或LED、声音信号或警报、模拟评估、数字读数等等方式提供状态。
参照图2,控制器100可包括对系统10的操作进行控制的各种模块。例如,控制器100可包括一个或更多的用于对还原剂传送系统30的操作进行控制的模块。如图2所示,控制器100包括控制模块202和诊断模块204。控制模块202可对还原剂传送系统30的日常操作进行控制,诊断模块204可在想要的时间对还原剂传送系统30的操作进行评价。诊断模块204可包括采样模块210、计算模块212、比较模块214、及报告模块216。
参照图2,虽然没有特别示出或记载,但是控制器100可包括额外的控制器模块来实施其他控制系统功能。控制器100和它的各种模块化组件可包括处理器、存储器、及接口模块,接口模块可由一块或更多的半导体衬底上的半导体门所制成。每块半导体衬底可装入一个或更多的装在电路板上的半导体设备。可通过半导体金属层、衬底至衬底布线、或电路板走线或连接半导体设备的缆线进行模块之间的连接。
在某些实施方式中,所传送的还原剂的实际流率可以是泵命令的线性函数和/或当系统30内泵34下游的压力稳定时所操作的泵34的速度。对于给定的泵命令,泵34下游的压力(由高压传感器48所测量)如上所述可相对于高流率较低,反之相对于低流率较高。这种关系可被控制器100所使用通过高压传感器48所提供的输出来对还原剂传送系统30的操作进行诊断。
在还原剂传送系统30的正常操作的过程中,控制模块202可从高压传感器48接收高压传感器数据220以将流入排气流的还原剂维持在想要的剂量率。剂量率可以是连续的,或者也可以是变化的,例如与内燃机20的负载、排气流内减少的污染物的浓度、包含系统10的车辆的速度、和/或各种其他因素成比例。控制模块202可从提供考虑到SCR系统18的操作的数据的其他传感器接收其他传感器数据222,例如,如果使用的话,来自低温传感器46的低温传感器数据。
根据其他实施例,其他传感器(未图示)可包括对流过喷射器36和/或还原剂返回管线44的还原剂进行测量的流量计、位于喷射器36附近的温度传感器、或者在现有技术中已知的其他传感器。然而,本发明的一个优点在于,在对还原剂传送系统的操作进行恰当的操作和控制时,这些传感器并不是必须的。
基于对高压传感器数据220、其他传感器数据222(如果有的话)、和/或用户输入进行编程,控制模块202例如可分别向泵34和控制阀42发送泵命令102和投配命令104。泵命令102可包括想要的还原剂流经泵34的流率、增加或减少速度的命令、或者甚至是打开或关闭泵34的命令。因此,控制模块202可发送泵命令102以对还原剂传送系统30的操作进行调控。
根据一个实施例,泵命令102包括泵34设置以产生从而对流经还原剂传送系统30的还原剂的流率进行表示的流率。流经喷射器36的实际精确流率会基于多种因素,这些因素例如是还原剂的温度、各种管线38、40、44内是否存在堵塞、控制阀42内是否存在堵塞、和/或喷射器36内是否存在堵塞。因此,高压传感器数据220可用于帮助对流经还原剂传送系统30的还原剂的流率进行评估。
在各种情况下,诊断模块204会中止控制模块202的操作以开始实行对还原剂传送系统30的诊断。由于投配管线40内的堵塞和喷射器36内的堵塞可能是最常见的导致还原剂传送系统30无法恰当地将还原剂传送到排气流的故障,诊断模块204可以特别适用于确定是否存在这种堵塞。可选地,诊断模块204也可如后所述设计为确定这种堵塞发生在哪里。
诊断模块204开始实行诊断会基于对某些诱发条件的满足。实行诊断会打扰还原剂传送系统30的操作,因此想要对这种诊断的频率进行限制。因此,诱发条件可包括经过时间的阈值量,例如从上一次实行诊断以来的一个世界统一瞬态循环(WHTC)。除此之外或者作为替代,诱发条件可包括发动机系统10的启动序列、驱动时间或距离的具体数量、或从上一次实行诊断以来满足其他条件。
当满足诱发条件时,诊断模块204可中止控制模块202的操作以实行诊断。因此,采样模块210可接收高压传感器数据220和其他传感器数据222,可导致控制模块202发送泵命令102和投配命令104以完成诊断。
计算模块212可使用采样模块210所获得的数据来计算对诊断还原剂传送系统30的操作有用的度量值,例如还原剂流动系统30在不同操作条件下的压差、这种压差之间的差异、或者任意其他的有助于表明还原剂传送系统30如何运行的度量值。
比较模块214可对计算模块212所提供的度量值和其他数据进行比较,其他数据例如是从还原剂传送系统30的前一次操作获得的度量值、已规定的阈值等等。报告模块216可基于比较模块214的输出向例如OBD200提供还原剂传送系统30的性能状态230。性能状态230可包括各种数据,例如流率、压力、温度、及其他反映了还原剂传送系统30的操作条件的数据。在一个实施方式中,性能状态230简单表明了还原剂传送系统30(1)操作恰当或(2)操作不恰当。在另一个实施方式中,性能状态230简单表明了还原剂传送系统30(1)操作恰当、(2)由于管线38、40、和/或44的堵塞而操作不恰当、或(3)由于喷射器36的堵塞而操作不恰当。本发明可用于检测在管线38、40、44中的任意管线内的堵塞,但以下降注重于对投配管线40的堵塞的检测来作为示例。
在某个实施方式中,诊断模块204可对还原剂的流动出错进行累积或求和,而且将累积的还原剂流动出错和预定的阈值进行比较。预定的阈值可以是被调控的阈值或一些其他与具有不想要或不当数量的障碍的系统有关的阈值。如果累积的还原剂传送出错达到阈值,则报告模块216可发送错误的性能状态230。然而,如果累积的还原剂传送出错没有达到阈值,则报告模块216可发送通过的性能状态230。作为另一种选择,性能状态230可给予累积的还原剂传送出错是否达到阈值来提供一些其他对还原剂传送系统30的性能的表示(例如“差”)。诊断模块204可对累积的还原剂流动出错和多个阈值进行比较来提供表示各种性能级别(例如“差”、“中差”、“中”、“中好”、及“好”)中的一个的性能状态230。OBD200可以这种方式向用户报告还原剂传送系统30的性能随时间的演变(例如衰变率),从而用户能预料到还原剂传送系统30可能会达到超过调控量的堵塞等级。
参照图3,图表300示出了可被诊断模块204收集和使用以确定性能状态230的一些数据。如图所示,图表300具有横轴302和纵轴304。横轴302提供命令投配率,该命令投配率例如由投配命令104所提供。纵轴304提供在不同操作条件下采样的压力之间的压差或“压降”,以下将对此进行更详细的说明。
图表300示出了三条曲线310、312、314,代表了从还原剂传送系统30或其他还原剂传送系统的上一次操作获得的数据。更精确地,曲线310、312、314包括了正常系统曲线310、堵塞喷射器曲线312、及堵塞管线曲线314。正常系统曲线310反映了还原剂传送系统30将如何正常操作(即喷射器36或投配管线40没有明显堵塞)。堵塞喷射器曲线312反映了还原剂传送系统30在喷射器36例如由于沉积排气颗粒物、沉积还原剂、或其他污垢而部分堵塞的情况下被认为会如何操作。堵塞管线曲线314反映了还原剂传送系统30在投配管线40例如由于未将还原剂传送系统30正确安装于车辆内、操作者的操作失误、或维护不当而部分堵塞的情况下被认为会如何操作。
如图3所示,曲线310、312、314明显不同。曲线310、312、314中的每一条在左侧一般都具有一个线性部分(即较低的命令投配率),在右边其转为曲线从而导致了一个相对扁平的区域(即较高的命令投配率)。堵塞喷射器曲线312与正常系统曲线310形状相似但总体上有更低的压降,而且在更低的命令投配率下斜率更小。相比之下,堵塞管线曲线314沿其长度有极低的压降,而且在更低的命令投配率下斜率更小得多。
当在单独的命令投配率下对压力数据进行采样时,在命令投配率下的曲线310、312、314之间的压差的差异可有效用于对还原剂流动系统30的操作进行诊断。除此之外或作为替代,当在多个命令投配率下对压力数据进行采样时,在命令投配率下的曲线310、312、314之间的斜率的差异可有效用于对还原剂流动系统的操作进行诊断。
根据一个实施例,可首先在第一投配命令率320下执行采样、计算、及比较。然后,如果在第一命令剂量率320下的结果不确定,则在第二投配命令率322下执行采样、计算、及比较。如果结果仍然不确定,在两个投配命令率320、322下的结果可一起用于必须的计算和比较步骤以基于获得的数据点所形成的线324的斜率获得结果。该斜率可与在第一和第二投配命令率320、322下的压差之间的差异(即压差偏移)成比例。
如图3所示,作为示例示出各个数据点330、332、334、336、338、340、342、344、346、348。更具体的,在第一投配率命令320下,示出了喷射器堵塞阈值330、管线堵塞阈值332、第一测试点334、第二测试点336、及第三测试点338。
喷射器堵塞阈值330可以是比在第一投配率命令320下堵塞喷射器曲线312的压差更大的压差。如果在第一投配率命令320下的压差大于或等于喷射器堵塞阈值330(例如在第一测试点334),还原剂传送系统30操作于足够接近正常系统曲线310,从而保证没有出错。
管线堵塞阈值332可以是比在第一投配率命令320下堵塞管线曲线314的压差更大的压差。如果在第一投配率命令320下的压差小于管线堵塞阈值332(例如在第二测试点336),还原剂传送系统30的操作明显低于想要的性能,从而保证出错。
如果在第一投配率命令320下的压差小于喷射器堵塞阈值330但是大于管线堵塞阈值332(例如在第三测试点338,此时为第一压差339),会不清楚还原剂传送系统30的状态。因此,可开始在第二投配率命令322下的测试。在第二投配率322下,示出了喷射器堵塞阈值340、管线堵塞阈值342、第一测试点344、第二测试点346、及第三测试点348。
喷射器堵塞阈值340可以是比在第二投配率命令322下堵塞喷射器曲线312的压差更大的压差。如果在第二投配率命令322下的压差大于或等于喷射器堵塞阈值340(例如在第一测试点344),还原剂传送系统30操作于足够接近正常系统曲线310,从而保证没有出错。
管线堵塞阈值342可以是比在第二投配率命令322下堵塞管线曲线314的压差更大的压差。如果在第二投配率命令322下的压差小于管线堵塞阈值342(例如在第二测试点346),还原剂传送系统30的操作明显低于想要的性能,从而保证出错。
如果在第二投配率命令322下的压差小于喷射器堵塞阈值340但是大于或等于管线堵塞阈值342(例如在第三测试点348,此时为第二压差349),会不清楚还原剂传送系统30的状态。因此,可对两个第三测试点338、348之间的偏压差进行计算来用于进一步对还原剂传送系统30的操作进行诊断。
如图所示,第三测试点338、348通过水平偏移350水平地分离,通过垂直偏移352垂直地分离。水平偏移350是第一和第二命令投配率320、322之间的差。垂直偏移352是在第三测试点338、348的第一和第二压差339、349之间的压差(即“偏压差”)中的差异。垂直偏移352或压差偏移352除以水平偏移350得到线324的斜率,可有助于进一步对还原剂传送系统30的操作进行诊断。
例如,如果线324的斜率与第一和第二命令投配率320、322之间的堵塞喷射器曲线312的斜率类似,可知喷射器36至少部分堵塞。这可保证有一个出错。然而,如果线324的斜率与第一和第二命令投配率320、322之间的堵塞管线曲线314的斜率类似,可知投配管线40至少部分堵塞。然而,由于第三测试点338、348中的任何一个都不低于对应的管线堵塞阈值332、342,堵塞不足以保证出错。
水平偏移350可以是已知的固定值,在每个涉及在命令投配率320、322这两者的测量的诊断循环中保持不变。因此,可通过对偏压差352和已知的阈值,例如阈值偏压差,比如图3中示出的示例性的阈值偏压差360,进行比较来执行对线324的斜率的分析。如果偏压差352大于或等于阈值偏压差360(在图3的情况下),可如上所述由于在喷射器36内至少出现部分堵塞而保证有一个出错。然而,如果偏压差352小于或等于阈值偏压差360,如上所述保证没有出错。
参照图4,流程图示出了根据本发明的一个实施方式的对还原剂传送系统30的性能进行诊断的方法400。方法400的各步骤可由控制器100来执行。
方法400可在420中获得第一压差的同时开始410。该步骤420可包括在还原剂传送系统30在第一和第二操作条件下的操作的过程中对高压传感器数据220进行采样且使用该数据来提供作为压降或两种操作条件之间的压差的第一压差。例如,步骤420势必获得图3中示出的第一投配率命令320下的测试点334、336、338中的一个。将参照图5对步骤420进行更详细的说明。
一旦在420获得第一压差,则方法400进行一个确定430,来确定第一压差是否大于或等于第一投配率命令320下的喷射器堵塞阈值330。参照图3,步骤430确定第一压差是(像是在第一测试点334)否(像是在第二和第三测试点336、338)大于或等于喷射器堵塞阈值330。如果第一压差大于或等于喷射器堵塞阈值330,报告模块216可报告还原剂传送系统30正常运行,例如,通过在432表示一个表示“通过”的性能状态230。可停止该方法,直到对还原剂传送系统30进行诊断的时间再次到来。如果第一压差小于喷射器堵塞阈值330,方法400继续前进到步骤440,反映了确定了需要更多的分析和/或测试来提供性能状态230。
在步骤440,方法400进行一个确定440,来确定第一压差是否大于或等于第一投配率命令320下的管线堵塞阈值332。参照图3,该步骤440确定第一压差是(像是在第一和第三测试点334、338)否(像是在第二测试点336)大于或等于管线堵塞阈值332。如果第一压差小于喷射器堵塞阈值330,报告模块216可报告还原剂传送系统30没有正常运行,例如,通过在442表示一个表示“未通过”的性能状态230。如果想要的话,性能状态230也可表示该未通过是由于投配管线40的堵塞。可停止该方法,直到对还原剂传送系统30进行诊断的时间再次到来。如果第一压差大于或等于管线堵塞阈值332,方法400继续前进到步骤450,反映了确定了需要更多的分析和/或测试来提供性能状态230。
方法400在步骤450获得第二压差。该步骤450在还原剂传送系统30在第三和第四操作条件下的操作的过程中对高压传感器数据220进行采样且使用该数据来提供作为压降或两种操作条件之间的压差的第二压差。例如,步骤450势必获得图3中示出的第二投配率命令322下的测试点344、346、348中的一个。将参照图6对步骤450进行更详细的说明。
一旦在450获得第二压差,则方法400进行一个确定460,来确定第二压差是否大于或等于第二投配率命令322下的喷射器堵塞阈值340。参照图3,步骤460确定第二压差是(像是在第一测试点344)否(像是在第二和第三测试点346、348)大于或等于喷射器堵塞阈值340。如果第二压差大于或等于喷射器堵塞阈值340,报告模块216可报告还原剂传送系统30正常运行,例如,通过在462表示一个表示“通过”的性能状态230。可停止该方法,直到对还原剂传送系统30进行诊断的时间再次到来。如果第二压差小于喷射器堵塞阈值340,方法400继续前进到步骤470,反映了确定了需要更多的分析和/或测试来提供性能状态230。
在步骤470,方法400进行一个确定470,来确定第二压差是否大于或等于第二投配率命令322下的管线堵塞阈值342。参照图3,该步骤470确定第二压差是(像是在第一和第三测试点344、348)否(像是在第二测试点346)大于或等于管线堵塞阈值342。如果第二压差小于喷射器堵塞阈值340,报告模块216可报告还原剂传送系统30没有正常运行,例如,通过在472表示一个表示“未通过”的性能状态230。如果想要的话,性能状态230也可表示该未通过是由于投配管线40的堵塞。可停止该方法,直到对还原剂传送系统30进行诊断的时间再次到来。如果第二压差大于或等于管线堵塞阈值342,方法400继续前进到步骤474,反映了确定了需要更多的分析和/或测试来提供性能状态230。
方法400在步骤474获得偏压差,例如图3所示的偏压差352。例如通过从第一压差减去第二压差来获得。
一旦获得偏压差,在步骤480与阈值偏压差(例如图3所示的阈值偏压差360)进行比较。如果偏压差大于或等于阈值偏压差,方法400可在步骤482表示“未通过”。如果想要的话,性能状态230也可表示该未通过是由于喷射器36的堵塞。这是因为,偏压差较高表示相比于堵塞管线曲线314斜率更接近堵塞喷射器曲线312。
如果偏压差小于或等于阈值压差,方法400可在步骤484表示“通过”,这是因为尽管压差小于喷射器堵塞阈值330、340,但仍然大于或等于管线堵塞阈值332、342,而且偏压差小于或等于阈值偏压差,因此投配管线40内的堵塞的等级不足以保证直接动作。如果想要的话,性能状态230可反映检测到投配管线40的潜在堵塞,但低于方法400的未通过报告阈值。
参照图5,流程图更详细地示出了图4中获得第一压差的步骤420。步骤420可开始于510,确定是否满足打扰测试的诱发条件。如上所述,这些诱发条件可包括各种与经过时间、内燃机20的性能、将发动机系统10作为一部分的车辆的操作等等有关的条件。如果未满足诱发条件,步骤420不再进一步前进,直到满足条件为止。如果想要的话,以相互之间的时间间隔重复确定512,直到满足诱发条件为止。
一旦满足诱发条件,方法420前进到步骤520,在步骤520还原剂传送系统30的剂量率设为0,例如通过撤销控制模块202的正常操作来让控制模块202发出关闭控制阀42的投配命令104(例如零投配指令)。这能防止进一步通过喷射器36传送还原剂。反之,还原剂将通过还原剂返回管线44通过还原剂传送系统30循环。
继续操作泵34,发送泵指令102,选择为实现由高压传感器48测量的某个第一目标压力。根据一个实施方式,该目标压力是900千帕。诊断模块204现可通过直到高压传感器数据220表示了接近于第一目标压力的压力为止向泵34发送泵指令102以调节经过泵34的还原剂的流率来让控制模块202完成该动作。在步骤524,直到高压传感器数据220稳定在正好是或接近第一目标压力为止继续该处理。还原剂传送系统30现处于第一“操作条件”,与还原剂传送系统30的可被控制器100控制的操作参数有关。
一旦第一目标压力达到稳定,步骤420可前进到步骤526,在步骤526,当还原剂传送系统30继续在第一目标压力或附近的压力进行操作时采样模块210接收高压传感器数据220、泵命令102、及可选的其他传感器数据222。这些数据可进行储存以用于分析。采样的高压传感器数据220可进行平均以提供平均压力或在第一操作条件下的第一压力。
一旦收集了足够的数据采样,方法420可进入第二操作条件。更准确的说,在528可向泵36发送泵命令102以将泵36保持为操作于用于影响第一操作条件的平均泵命令。然而,剂量率530可通过向控制阀42发送相应的非零投配指令104来设为一个特别的非零值。还原剂传送系统30稳定在534的操作条件的该第二设置之下。
一旦高压传感器数据220稳定后,步骤420可前进到步骤536,在步骤536,当还原剂传送系统30继续在第一目标压力或附近的压力进行操作时采样模块210接收高压传感器数据220及可选的其他传感器数据222。由于在该过程中保持不变,可无须对泵命令102进行采样。这些数据可进行储存以用于分析。采样的高压传感器数据220可进行平均以提供平均压力或在第二操作条件下的第二压力。
一旦获得第一和第二压力,计算模块212可例如通过从第一压力减去第二压力来确定它们之间的压差。由于来自第一操作条件的平均泵命令102用于第二操作条件,在实质上相同的泵命令,即图3中的第一泵命令率320,获得第一和第二压力。由于第二操作条件提供还原剂经过喷射器36投配,同时第一操作条件不提供投配,从而不允许从还原剂传送系统30排出流体,因此预计第二压力低于第一压力。一旦控制阀42打开,压差可与经过喷射器36释放的还原剂成比例。因此,压差的大小可与在投配管线40和喷射器36内存在的堵塞成反比例。然后该压差用于图4中方法400的步骤430和其之后的步骤。
参照图6,流程图更详细地示出了图4中获得第二压差的步骤450。各步骤612、620、622、624、626、628、630、634、636、640一般类似于图5中相对的部分512、520、522、524、526、528、530、534、536、540。因此,对图5的记载也一样适用于图6。步骤626可分别在第三和第四操作条件下对还原剂传送系统30的第三和第四压力进行采样。因此可在第二投配率命令322或其附近对第三和第四压力进行采样,低于图3中的第一投配率命令320。
上述的流程示意图和方法示意图一般作为逻辑流程图来说明。由此,记载的顺序和标记的步骤表示了有代表性的实施方式。可以设想其他步骤、顺序、和方法在功能、逻辑、或效果上等价于示意图中所示出的方法中的一个或更多的步骤或其部分。
此外,用于提供对示意图的逻辑步骤的解释的格式和符号不应理解为对图所示处的方法的范围的限制。尽管在示意图中使用了各种箭头类型和线的类型,这并不应当理解为是对相应的方法的范围的限制。实际上,一些箭头或其他连接物可用于只表示一个方法的逻辑流程。例如,一个箭头可表示对所述方法所列举的步骤之间的未指定的持续的等待期或监控期。此外,一个特殊的方法内产生的顺序可严格遵循或不遵循所示的相应步骤的顺序。
本说明书中许多功能模块被标记为模块,从而更特别强调它们的实施的独立性。例如,一个模块可以用硬件电路来实现,包括定制VLSI电路或门阵列、如逻辑芯片、晶体管、或其他分立元件那样的现成半导体。一个模块也可以用可编程的硬件设备来实现,例如现场可编程逻辑门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等等。
模块也能用软件来实现以被各种处理器执行。可执行代码的识别模块例如可包括一个或更多的计算机指令的物理或逻辑块,例如可编为对象、过程、或函数。尽管如此,识别模块的可执行并不需要物理上放在一起,可包括存储在不同位置的分离的指令,当在逻辑上结合时组成模块且达到该模块所宣称的目的。
实际上,计算机可读程度代码的模块可以是一个单独的指令,或许多指令,甚至可以分布于一些存储设备的不同的程序中的一些不同的代码段。类似地,此处可在模块内识别和示出操作数据,操作数据也可用任意合适的形式实现且编入任意合适类型的数据结构。操作数据可被收集作为单独的数据集合,或者也可以分布在不同地点,包括不同的存储设备,也可以至少部分地只作为系统或网络上的电信号而存在。当模块或模块的一部分以软件来实现时,可在一个或更多的计算机可读介质上存储和/或传送计算机可读程度代码。
计算机可读介质可以是有形的存储有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于:电、磁、光、电磁、红外线、全息、微机械、或半导体系统、装置、或设备或者上述的任意合适的组合。
计算机可读介质的更多特别的例子包括但不限于:便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式只读存储光盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、光存储设备、磁存储设备、全息存储设备、微机械存储设备、或者上述的任意合适的组合。在本说明书的上下文中,计算机可读存储介质可以是任意有形的包含和/或存储了被用于指令执行系统、装置、或设备或与其有关的计算机可读程序代码的介质。
计算机可读介质也可以是计算机可读信号介质。计算机可读信号介质可包括以计算机可读程序代码实现的传播数字信号,例如在基带上或在载波的一部分上。这种传播信号可采用各种形式,包括但不限于:电、电磁、磁、光或者上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可包括任意不是计算机可读存储介质且能通信、传播、或传输被用于指令执行系统、装置、或设备或与其有关的计算机可读程序代码的计算机可读介质。计算机可读信号介质上的计算机可读程序代码可用任意适当的介质进行传输,包括但不限于:无线、有线、光纤电缆、射频(RF)等等或者上述的任意合适的组合。
在一个实施方式中,计算机可读介质可包括一个或更多的计算机可读存储介质和一个或更多的计算机可读信号介质的组合。例如,计算机可读程序代码可以既作为电磁信号通过光纤电缆来传播以被处理器执行,也存储于RAM存储设备以被处理器执行。
可用一种或更多的编程语言的组合来编写用于执行本发明的各方面的操作的计算机可读程序代码,包括面向对象的编程语言,例如Java、Smalltalk、C++等等,和传统的过程编程语言,例如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可全部在用户的计算机上执行、一部分在用户的计算机上执行、作为一个单机软件包、一部分在用户的计算机一部分在远程计算机上执行或者全部在远程计算机上执行。在后面的方式中,远程计算机可通过任意类型的网络与用户的计算机连接,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),或者可用外部计算机连接(例如使用因特网服务供应商通过因特网)。
贯穿本说明书提及的“一个实施例”、“实施例”,或类似的语言意味着结合实施例描述的特定的特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此,贯穿本说明书的“在一个实施例中,”、“在实施例中”和类似短语的出现,可以但不一定全部指的是相同的实施例。类似地,术语“实现”的使用意味着具有结合本公开的一个或多个实施例所描述的特定的特征、结构或特性的实现,但是,如果没有明确的相关性表述,该实现可以与一个或多个实施例相关。
本发明所公开的内容可以以其他具体形式体现而不背离其精神或本质特征。所述实施例被认为在所有方面都仅是说明性的而不是限制性的。本公开的范围因此由所附的权利要求不是由前面的描述来表明。所有在权利要求的等同物的含义和范围内的变化都在其范围之内。

Claims (20)

1.一种对带有还原剂泵的还原剂传送系统进行诊断的装置,其特征在于,包括:
控制模块,该控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第一操作条件的第二操作条件下流经还原剂传送系统;
采样模块,该采样模块对第一操作条件下的还原剂的第一压力和第二操作条件下的还原剂的第二压力进行采样;
计算模块,该计算模块对第一和第二压力之间的第一压差进行计算;及
比较模块,该比较模块对第一压差和第一阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
进一步包括报告模块,该报告模块对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转,
第一阈值压差包括喷射器堵塞阈值,喷射器堵塞阈值规定了在不堵塞条件下的还原剂传送系统和带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统之间的压差界限,
如果第一压差大于或等于喷射器堵塞阈值,性能状态表明还原剂传送系统正常运转。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,
比较模块进一步对第一压差和第二阈值压差进行比较以进一步确定还原剂传送系统是否操作恰当,
第二阈值压差包括管线堵塞阈值,管线堵塞阈值规定了在带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统和带有被堵塞的管线的还原剂传送系统之间的压差界限,
如果第一压差小于管线堵塞阈值,性能状态表明还原剂传送系统没有正常运转。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,
如果第一压差大于或等于管线堵塞阈值,
控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第一、第二、第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统,
采样模块对第三操作条件下的还原剂的第三压力和第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样,
计算模块对第三和第四压力之间的第二压差进行计算,
比较模块对第二压差和第二阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
在第一操作条件下,控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂以第一流率流经还原剂传送系统,从而在不投配还原剂的情况下将第一压力维持在目标压力。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
在第二操作条件下,控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂以第二流率流经还原剂传送系统,在投配还原剂的情况下第二流率基于第一流率。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
控制模块进一步对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统,
采样模块进一步对第三操作条件下的还原剂的第三压力和第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样,
计算模块进一步对第三和第四压力之间的第二压差进行计算且进一步对区分第一和第二压差的偏压差进行计算,
比较模块进一步对偏压差和阈值偏压差进行比较来进一步对还原剂传送系统的操作进行诊断。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,
进一步包括报告模块,该报告模块对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转,
如果偏压差大于或等于阈值偏压差,性能状态表明还原剂传送系统没有正常运转,
如果偏压差小于或等于阈值偏压差,性能状态表明还原剂传送系统正常运转。
9.一种内燃机系统,其特征在于,包括:
内燃机、
与所述内燃机相通且接收排气的排气后处理系统、及
与所述排气后处理系统内的排气相通且供给还原剂的还原剂传送系统,
该还原剂传送系统包括还原剂泵和控制器,
该控制器通过对在两种不同的操作条件下还原剂泵驱使还原剂流经还原剂传送系统时还原剂的压力进行采样、对区分被采样的压力的第一压差进行计算、对第一压差和阈值压差进行比较来确定所述还原剂传送系统是否操作恰当。
10.根据权利要求1所述的内燃机系统,其特征在于
如果还原剂传送系统因为还原剂传送系统内的堵塞而操作不恰当,控制器进一步确定是否在还原剂传送系统的投配管线或喷射器内存在堵塞。
11.一种对具有还原剂泵和还原剂投配器的还原剂传送系统进行诊断的方法,其特征在于,包括以下步骤:
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统;
在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第一压力;
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在不同于第一操作条件的第二操作条件下流经还原剂传送系统;
在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第二操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第二压力;
对第一和第二压力之间的压差进行计算以提供第一压差;及
对第一压差和第一阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转,
第一阈值压差包括喷射器堵塞阈值,喷射器堵塞阈值规定了在不堵塞条件下的还原剂传送系统和带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统之间的压差界限,
如果第一压差大于或等于喷射器堵塞阈值,性能状态表明还原剂传送系统正常运转。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
对第一压差和第二阈值压差进行比较以进一步确定还原剂传送系统是否操作恰当,
第二阈值压差包括管线堵塞阈值,管线堵塞阈值规定了在带有被堵塞的喷射器的还原剂传送系统和带有被堵塞的管线的还原剂传送系统之间的压差界限,
如果第一压差小于管线堵塞阈值,性能状态表明还原剂传送系统没有正常运转。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
如果第一压差大于管线堵塞阈值,
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统且驱使还原剂在不同于第一、第二、第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统;
对第三操作条件下的还原剂的第三压力和第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样;
对第三和第四压力之间的第二压差进行计算;及
对第二压差和第二阈值压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下流经还原剂传送系统包括:驱使还原剂以第一流率流经还原剂传送系统,从而在不投配还原剂的情况下将第一压力维持在目标压力。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第二操作条件下流经还原剂传送系统包括:对还原剂泵进行操作以驱使还原剂以第二流率流经还原剂传送系统,在投配还原剂的情况下第二流率基于第一流率。
17.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统;
在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第三操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第三压力;
对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在不同于第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统;
在对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第四操作条件下流经还原剂传送系统的过程中对还原剂的压力进行采样以确定还原剂传送系统内的还原剂所增压到的第四压力;
对第三和第四压力之间的第二压差进行计算;
对区分第一和第二压差的偏压差进行计算;及
对偏压差和阈值偏压差进行比较来进一步对还原剂传送系统的操作进行诊断。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转,
如果偏压差大于或等于阈值偏压差,性能状态表明还原剂传送系统没有正常运转,
如果偏压差小于或等于阈值偏压差,性能状态表明还原剂传送系统正常运转。
19.一种对包括还原剂泵的还原剂传送系统进行诊断的装置,其特征在于,包括:
控制模块,该控制模块对还原剂泵进行操作以驱使还原剂在第一操作条件下、在不同于第一操作条件的第二操作条件下、在第三操作条件下、在不同于第三操作条件的第四操作条件下流经还原剂传送系统;
采样模块,该采样模块对第一操作条件下的还原剂的第一压力、第二操作条件下的还原剂的第二压力、第三操作条件下的还原剂的第三压力、第四操作条件下的还原剂的第四压力进行采样;
计算模块,该计算模块对第一和第二压力之间的第一压差进行计算,对第三和第四压力之间的第二压差进行计算,进一步对区分第一和第二压差的偏压差进行计算;及
比较模块,该比较模块对偏压差和阈值偏压差进行比较来确定还原剂传送系统是否操作恰当。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,
进一步包括报告模块,该报告模块对性能状态进行报告,该性能状态表明还原剂传送系统是否正常运转,
如果偏压差大于或等于阈值偏压差,性能状态表明还原剂传送系统没有正常运转,
如果偏压差小于或等于阈值偏压差,性能状态表明还原剂传送系统正常运转。
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