CN104564274B - 试剂定剂量诊断系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于确定或者诊断试剂定剂量诊断系统在提供足够试剂至排气后处理系统时发生的故障的系统和方法，其中该排气后处理系统包含有SCR催化剂，以满足试剂定剂量要求。

Description

试剂定剂量诊断系统和方法
背景技术
选择性催化还原(Selective catalytic reduction，简称SCR)排气后处理系统是一种减少内燃机(如柴油机)的NOx排放的重要技术。SCR系统一般包括一个试剂源(例如尿素培养液)、试剂定剂量系统以及喷射器，其中，所述试剂定剂量系统用来给尿素培养液增压并控制将尿素培养液提供给SCR催化剂的速度或总量，而喷射器是用于将尿素培养液输送至位于SCR催化剂上游的排气流道中的尿素分解区域。许多SCR系统也利用高压气体辅助尿素培养液流至喷射器内。
在NOx排放量明显减少的同时，SCR系统也存在一些缺点和问题。在SCR系统中使用尿素培养液可能导致尿素晶体的生长或者在系统中的不同部件上形成沉淀，这可能导致这些部件的运作中断，例如，当尿素培养液被暴露在逐渐升高的温度中时，所形成的尿素沉淀可能会堵塞喷嘴。这样，系统的一个或更多部分可能会被有意或无意地抑制、阻塞或者不起作用。这些问题和其他一些状况都将导致使用SCR催化剂来处理NOx排放的试剂定剂量系统在向排气流中时喷射试剂时的剂量不足。
现有技术已经发展到可以监视SCR系统中尿素的使用，以及预测或者确定试剂定剂量系统的故障情况。一种技术是比较一定时间内所需的试剂量，通过综合该时间内所需的试剂流量以及对比所需试剂量与储存罐中消耗的试剂量而得到相应结果。然而，这些技术不够可靠，并且容易由于受到试剂定剂量系统供应商不能控制的多种因素影响而显示虚假的故障，这些因素包括操作员的重新添加行为、试剂罐的几何形状、试剂液位传感器的分辨率以及试剂罐的溢流量。另一种技术涉及利用流量计和相关检测硬件对流量进行实时检测，并将该实时检测的流量与所需的流量进行对比。然而，该技术需要花费额外的费用，其包括试剂定剂量系统的初始硬件成本以及长期的维护和保养费用。减轻这些问题和其他与监控和诊断试剂定剂量系统的缺陷相关的缺点是一个长期必要的发展方向。
发明内容
一个实施例提供了一种独特的方法，该方法用于确定或者诊断试剂定剂量诊断系统在提供足够试剂至排气后处理系统时发生的故障，其中该排气后处理系统包含有SCR催化剂，以满足试剂定剂量时对使用SCR催化剂来处理排气系统中的排放物的要求。另一个实施例包括独特的试剂定剂量诊断方法和系统。该概述被用于对被选择出来在以下各具体实施方式中进一步阐述的概念加以介绍。该概述的目的不是确定关键或重要的要求保护的主题特征，也不是用来辅助地限制所要求保护的主题范围的。根据下面的说明和图示，进一步的实施例、形式、对象、特点、优点和效果方面将会变得更加清楚。
附图说明
图1是一个示例性的试剂定剂量诊断系统的示意图。
图2是一个试剂定剂量诊断过程的流程图。
图3是一个试剂定剂量系统的一个定剂量周期的示例性的图表，该定剂量周期包括多个定剂量时段和一个诊断定剂量时段。
图4是一个显示出处于该定剂量周期的诊断定剂量时段的定剂量持续期间的压力下降的示例性的图表。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解之目的，在具体实施方式的附图中将提供参考信息并使用特定的语言来对其予以解释。然而，可以理解，这并不意味着对本发明的保护范围形成任何限制，对具体实施方式的任何改变和进一步修改，以及像本发明相关领域的技术人员通常会做出的那样，对于本发明具体实施方式所描述的基于本发明原理的任何进一步应用应用，在这里都会被考虑。
参照图1，其示出了试剂定剂量诊断系统100将试剂注入排气后处理系统130的示意图。试剂定剂量诊断系统100可以用于由内燃机120如柴油机提供动力的交通工具(图未示)中或者用于如发电或抽水系统等其他应用的发动机中。所述内燃机120包括与进气系统122流体连通的进气歧管124，所述进气系统122接收新鲜空气，在一些实施例中还可以接收再循环废气，从而向内燃机120的多个气缸(图未示)提供充气气流。在气缸的燃烧室内将燃料和充气气流混合并进行燃烧之后，产生的废气排入排气歧管126中。排气歧管126与排气系统128流体连接，这样，至少一部分废气被输送至后处理系统130中。
试剂定剂量诊断系统100包括定量加料器102，所述定量加料器102接收来自试剂罐106中的试剂104，并将试剂提供给喷射器108或其他注射结构，或者输送至分解室，或者直接传送至排气系统128中。在一个实施例中，所述试剂可以是柴油机排放流体(DieselExhaust Fluid，简称DEF)，包括32.5％的高纯度尿素与67.5％的去离子水。然而，可以理解的是，所述试剂也可以是其他任何适合通过试剂定剂量诊断系统100注射到排气系统中的试剂。
在该实施例中，所述排气系统128向所述后处理系统130提供废气，该后处理系统130具有一个或者多个SCR催化剂132。所述排气系统128包括一个或者多个用于从试剂定剂量诊断系统100接收试剂的位置。所述后处理系统130可以包括一个或者多个其他的后处理部件(图未示)，例如，一个或者多个氧化催化剂、一个或者多个粒子过滤器、一个氨氧化催化剂、以及各种温度、压力和废气成分的传感器。所述排气系统128也可以包括多种部件(图未示)，例如，一个或者多个EGR系统、一个或者多个涡轮增压系统、中冷却器、后冷却器、节流阀、控制阀、以及其他组件。所述喷射器108安装于排气系统128上，所述排气系统128位于SCR催化剂132的上游，该喷射器108具有出口，例如设置于排气管道上的喷嘴，所述出口用于将水雾化剂喷射至所述排气系统，且水雾化剂在排气系统中与内燃机120产生的废气混合。SCR催化剂132加速了试剂与废气中的NOx的化学反应，这样在废气进入大气中之前就转换了大量NOx，从而减少了NOx的排放。
试剂定剂量诊断系统100可以包括不同结构以便于从所述试剂罐106中接收试剂以及将所述试剂传送至排气系统128，例如，定量加料器102包括从试剂罐106中吸收试剂104的试剂吸收管线112。试剂罐106负责供应水性的试剂104，并且开设有通孔以允许试剂通过试剂吸收管线112从定量加料器102中撤回。定量加料器102还包括收集器116，所述收集器116用于维持在足够压力作用下试剂的累积量，以便在将试剂注射至排气系统128产生的废气中时确保试剂的充分雾化和混合。定量加料器102还包括泵114，除了下文的描述，所述泵114对收集器116中的试剂施加压力以保证试剂在定剂量周期内和之间具有恒定的压力。压力传感器136与收集器116中的试剂流体连通，控制阀118用于驱动具有测定流量的试剂104通过试剂供应管线110进入喷射器108，以将所述试剂注入废气中。在其他实施例中，所述试剂供应管线110可以包括截流阀、过滤器、止回阀和其他部件。所述试剂定剂量诊断系统100还包括试剂回流管线134，所述试剂回流管线134用于为收集器116下游流回所述试剂罐106中的试剂提供流量控制，以达成稳定的泵控制。
在图1对试剂定剂量诊断系统100进行显示时，可能并没有显示其他的结构和组件。例如，泵114的形式可以是膜片泵，但是可以理解，也可以采用其他形式的泵。止回阀可以位于不同部件之间，在定量加料器102中可以设置脉动消除器、过滤器和计量装置。定量加料器102还包括环绕泵114设置的旁通管路，该旁通管路具有旁通阀，该旁通阀可以被操作以打开和关闭，从而在例如净化过程中允许和阻止试剂沿旁通管路流入一个可以返回试剂罐106的位置。定量加料器102还可以包括空气辅助装置，所述空气辅助装置在一混合室内接收压缩空气，且该混合室接收以可控流速从计量阀中流出的试剂。混合室也可以接收空气供应装置(图未示)提供的压缩空气并将压缩空气和试剂的混合物从定量加料器102的出口排出。所述空气供应装置可以与交通工具一体化设置、与内燃机120一体化设置、或者是用于向试剂定剂量诊断系统100提供空气的装置。可以理解，在另外的实施例中，还可以采用不同于空气的压缩气体，例如，一种惰性气体或者多种惰性气体的混合气体。试剂定剂量诊断系统100还可以进一步与热交换系统(图未示)相连接，通过该热交换系统，可以使用泵驱使热交换流体例如发动机冷却液进行循环。
试剂定剂量诊断系统可以由控制器140进行控制和监视，例如，该控制器140可以是发动机控制模块(Engine Control Module，简称ECM)和/或加料控制模块(DoserControl Module，简称DCM)。可以理解，控制器或者控制模块可以是包括一个或者多个计算装置的不同形式和结构，该计算装置具有存储计算机可执行的指令的永久存储器、处理器和通信硬件。进一步地，所述控制器可以是单体装置或者分布式装置，且通过硬件或者软件执行该控制器的功能。
控制器140与存储器可操作性地连接，并用于将指令存储到存储器中，这些指令可以由控制器140读取和执行以控制定量加料器102、泵114和控制阀118，这样就可以用所需的流量和压力向喷射器108提供所需用量的试剂104。控制器140还被可操作性地连接到例如定量加料器102的压力传感器136，并可以从该压力传感器136在试剂104进入试剂供应管线110之前，可以利用压力传感器136提供一个信号以指示位于泵114下游的收集器116中的试剂104的压力。该位置的压力可以是收集器116中的压缩空气和试剂的混合物的压力或者试剂104的自身压力。此外，还可以再设置另外的压力传感器和一个或者多个温度传感器，用于向控制器140提供指示位于泵114下游或者上游的试剂的温度和/或压力的信号。
为了对排放的废气进行处理，控制器140被设置成可以执行一定的操作以诊断所述试剂定剂量诊断系统100的工作能力，以便在整个定剂量周期内提供适当剂量的试剂，从而满足由控制器140确定的定剂量要求。在某些实施例中，所述控制器140构成处理子系统的一部分，该处理子系统包括一个或多个具有存储器、处理器和通信硬件的计算设备。所述控制器140可以是单体装置或者分布式装置，且通过硬件或者软件执行该控制器140的功能。在某些实施例中，所述控制器140包括一个或者多个模块，用于功能性地执行控制器的位于硬件中和/或计算机可读介质上的软件中的操作指令，且所述控制器也被分布至不同的硬件或者软件元件中。关于控制器的配置和操作的某些实施例的更具体的描述将在下面提到。
所述控制器140与试剂定剂量诊断系统的任意部件建立通信以收集信息、处理信息、提供指令以及控制特定部件的运行。所述控制器140还与输出装置142相连接，所述输出装置142为用于向用户、操作员、服务技术人员或者其他人员显示所述试剂定剂量诊断系统的诊断结果的任意合适设备，并可以包括指示灯、仪表、打印机、存储器、声音警报和/或其他合适的输出设备。控制器140包括存储的数据值、常数、功能以及存储在计算机可读介质的操作说明。该实施例描述的任何程序的操作至少部分地由控制器140执行。
请参照图3，在试剂定剂量诊断系统100的正常运行期间，在一个定剂量周期内，由试剂定剂量诊断系统100将控制器140计算的预定剂量的试剂104提供给排气系统128，以满足定剂量要求。每个定剂量周期t包括多个定剂量时段t11，在每个定剂量时段t11内，打开控制阀118即开始对一个开始定剂量时间t1进行计时，在该开始定剂量时间t1的最后则关闭所述控制阀118，以得到定剂量持续时间t1与定剂量时段t11的差值。定剂量时段t11固定在正常运行时期内，所述开始定剂量时间t1则是变化的，从而获得所需的定剂量速率。所述开始定剂量时间t1与所述定剂量时间段t11的比率决定了定剂量速率。定剂量时段t11定义为开始定剂量时间t1与结束定剂量时间t1’之和。正如在此处所用到的，所述开始定剂量时间t1为在定剂量周期的每个定剂量时段t11内从打开所述控制阀118到关闭所述控制阀118所用的时间长度，所述结束定剂量时间t1’为在定剂量时段t11内所述控制阀118保持关闭的时间长度。
在正常运行期间，在定剂量周期内由泵114将试剂104的压力保持在一预定操作压力。当控制阀118被驱动而打开和关闭，以在试剂定剂量系统的每个定剂量周期内向喷射器108提供试剂而将定剂量的试剂喷射至排气系统128内时，控制器140利用压力传感器136测量的压力作为泵114的闭环控制的输入值，从而保持所述预定操作压力。所述控制器140实时调节所述泵114的速度以使所述收集器116内的试剂压力保持在一个平均压力上，该平均压力与所述预定操作压力大致相等。因此，当打开所述控制阀118时，所述试剂定剂量诊断系统100的收集器116中的压力下降至所述预定操作压力以下，这将促使所述控制器140提供一个信号以立即增加所述泵114的速度，从而使实际压力迅速增加至所述预定操作压力。当关闭所述控制阀118时，所述收集器116中的实际压力增加，直至所述控制器140要求所述泵114降低其速度，使所述实际压力可以保持为所述预定操作压力。
如图2所示，该图表明了所述控制器140的操作流程200，其利用在一个定剂量周期内从压力传感器136上读取的压力值诊断所述试剂定剂量诊断系统100的故障。操作流程200涉及对所述控制器140进行配置以识别所述定剂量周期内的诊断定剂量时间段t22，并在所述定剂量周期的所述诊断定剂量时间段开始时暂停对所述泵114的压力反馈控制，同时保持所述泵114在一恒定速度下工作并延长开始定剂量时间t2(如图3所示)。通过延长所述定剂量时段t22，所述定剂量时间段t22可自动延长所述开始定剂量时间t2，使所述平均定剂量速度保持恒定，并维持定剂量时段t22和所述开始定剂量时间t2之间的比值。如图4所示，所述控制器140测量初始压力P1与末了压力P2之间的压降ΔP，所述初始压力P1是在诊断定剂量时段t22的起始时刻tstart的压力，所述末了压力P2是在诊断定剂量时段t22的开始定剂量时间t2的结束时刻tend的压力。如果压降ΔP小于预设的阈值，那么通过所述控制器140可以把所述试剂定剂量系统的故障或者出错信息传输至所述外部设备142。
在试剂定剂量诊断系统100运行时，堵塞可能会引发某些失效情况，该失效情况表明在一个定剂量周期内需要定剂量的试剂量与实际已经进行过定剂量操作的试剂量之间存在偏差。超过临界值的偏差可能会明显地影响所述试剂定剂量诊断系统100提供足够的所述试剂104，以便进行有效的催化反应从而减少NOx的排放的能力。一种这样的失效情况产生的原因是由于所述试剂定剂量诊断系统100中处于所述泵114下游的一部分或更多部分被部分地堵塞。这些失效情况产生的原因也可能是由于试剂供应管线110被压住，例如，可能是由于对系统的蓄意破坏或不正确的安装而导致的扭结。烟尘或其它颗粒可能造成所述喷射器108的一个或多个出口孔的堵塞，并影响所述喷射器108喷射出剂量满足需求的所述试剂104的能力。所述试剂定剂量系统的控制阀118或者其他的过滤器，或者其他部件也都会被堵塞，这会阻止其完全地或正常地打开。所述控制器118缺乏足够的驱动电流也会导致其不正常的打开状态，从而不能提供所需的试剂量。所述控制器140用于执行诊断程序200，可以判定试剂定剂量诊断系统的失效状态，并且在检测到故障时可以提供用以表明该故障的输出信号，从而让系统可以提供复位服务或采取其他的复位措施。
程序200采用所述压力传感器136的压力读数和修改过的诊断定剂量时段t22来完成所述试剂定剂量诊断系统100的诊断，其中，在定剂量周期内，与其他定剂量时段t11相比，所述定剂量时段t22被加长了。因此，在诊断过程中，可以持续向所述排气系统128提供试剂，并且在所述定剂量时段t22内仍然可以提供在所述定剂量时段t11内控制器140所要求提供的试剂量。这样，在完成诊断的一个定剂量周期内仍然提供所需的试剂量来满足定剂量要求(假设计量系统正常工作)，在处理排放并保持整个后处理系统的性能上，最小化或者排除了诊断过程对后处理系统130的任何影响。
只要收到例如按键启动或者其他的启动指令，程序200就会从步骤202开始启动。在条件204下，程序200继续判定是否存在满足诊断条件的可能状况。在发动机120的某种工作状况下，所述排气系统128和/或者所述试剂定剂量诊断系统100准确计算试剂压力状况的能力是受到损害的。在开始对试剂消耗量进行诊断前，各种可能的情况都在下文中列出。在目前的实施例提供的系统和方法中，要使同时符合每种状况是不必要的，诊断出来的可能状况也不局限于这里所提到的。
一种可能的诊断条件包括所述试剂定剂量诊断系统100的压力在正常范围内，并且不存在已知的与所述试剂定剂量诊断系统100的低压或者压力不稳定相关的出错信号。另一种可能的诊断条件是：预先校正好的试剂量已经由所述试剂定剂量诊断系统100在电源接通时计量好，这样就避免了诊断在所述试剂定剂量诊断系统100发生困气的情况下继续运行，而困气会导致不正常的压力信号。其他可能的诊断条件包括从上次诊断至今所经历的时间或者已经经过定剂量操作的试剂总量，或者从填充所述试剂罐106至今所经历的时间或者已经经过定剂量操作的试剂量。按照在控制器140中预先编好的指令，如果在步骤204中有一个或者多个可能的诊断条件未被满足，则程序200继续运行到步骤206来执行正常的定剂量操作。而后，程序200会回到开始步骤202并且继续监视运行参数直到电源关闭或者试剂消耗诊断状况符合步骤204的条件。
如果诊断状况符合步骤204的条件，程序200会继续运行到步骤208，在该步骤中，一个诊断定剂量时段t22是从其中的一个定剂量时段t11中确定出来的。然后，程序200会继续运行到步骤210，在该步骤中，所述泵114的压力反馈控制停止了。在步骤210之后，程序200继续运行至步骤212，在该步骤中，可以估算出所述开始定剂量时间t2的时间长度和诊断定剂量时段t22的时间长度，这样，即使缺少所述泵114的压力反馈控制，也可以在定剂量周期的每个定剂量时段中传送后处理系统的运行所要求的定剂量的试剂总量。在一实施例中，基于实际运行条件和需要定剂量的试剂总量，由所述控制器140计算出所述开始定剂量时间t2和诊断定剂量时段t22。在其他实施例中，所述开始定剂量时间t2和诊断定剂量时段t22是预先设定并写入控制器140中的。在步骤212之后，在步骤214中开始所述诊断定剂量时段并且由所述压力传感器136确定所述开始定剂量时间t2内的压降ΔP，此时，所述泵114以恒定速度运行。由于所述泵114的运行速度保持恒定，当在压力P1下打开控制阀118时，所述试剂定剂量诊断系统100就会在一段时间内降低压力直至一个新的较低压力P2，该压力P2的大小取决于传送的试剂量。
从步骤214开始，程序200继续运行到条件步骤216，在条件性的步骤216中，将压降ΔP与预设的临界值进行比较。如果压降ΔP大于预设的临界值，那么就认定所述试剂定剂量诊断系统100在正常工作，程序200就会在步骤220中恢复正常定剂量。一个正常运行系统的期望压降值是预设的，并被用来与实际压降ΔP进行比较。一定时间内的压降值ΔP与所述试剂定剂量诊断系统100中出现的堵塞量成反比。例如，如果实际压降低于预设压降，那就表明系统出现堵塞。如果压降ΔP低于的预设临界值，那么程序200就会进行到步骤218，设定一个定剂量故障，该定剂量故障可以通过所述输出设备142输出。在设定定剂量故障后，程序200继续运行到步骤220以恢复正常定剂量。额外地或者可选地，程序200可以开始对内燃机120或者其他系统部件进行降速来刺激操作者去获取维护措施。程序200包括：与正常定剂量周期中的正常定剂量时段的开始定剂量时间相比，在诊断过程中通过延长诊断定剂量时段来增加开始定剂量时间，这样，在诊断定剂量时段内可以注入相同的试剂量并作出可靠的诊断决定。常规的定剂量时段并不能提供一个可靠的压降来诊断不足的定剂量总量。在延长诊断定剂量时段和增加实时诊断次数时，连续喷射之开/关动作的不同之处在于可以从本质上充分地获得可靠的压降并进行可靠的诊断。
本发明有关系统和方法的各方面是经过深思熟虑的。一方面，所述试剂定剂量诊断方法包括确定在一个定剂量周期内由试剂定剂量诊断系统注入，以在包括选择性催化还原催化剂的排气系统中处理废气的试剂量。所述定剂量周期的每个定剂量阶段都包括多个定剂量时段、开始定剂量时间和结束定剂量时间，在每个定剂量阶段的开始定剂量时间内注入预定量的试剂。该试剂定剂量诊断方法还包括在所述定剂量周期内运行所述试剂定剂量诊断系统以将所述试剂注入所述排气系统中，运行所述试剂定剂量诊断系统包括控制所述试剂定剂量诊断系统的具有压力反馈控制的泵，这样，在所述喷射器打开时，所述试剂定剂量诊断系统保持一个运行压力。该试剂定剂量诊断方法还包括从所述定剂量周期的所述定剂量时段中识别一个诊断定剂量时段；在所述诊断定剂量时段内，在保持泵的一定运作速度的同时暂停泵的压力反馈控制；在诊断定剂量时段的开始定剂量时间内，测量所述试剂定剂量诊断系统在所述泵的下游处的压降；以及根据诊断定剂量时段内所测的压降来确定所述试剂定剂量诊断系统在提供所述试剂时的失效情况。
在一个实施例中，所述试剂定剂量诊断方法还包括在定剂量周期内从其他定剂量时段的开始定剂量时间开始增加所述诊断定剂量时段的开始定剂量时间，这样，可以在所述诊断定剂量时间段内注入预定的试剂量。在优选实施例中，所述试剂定剂量诊断方法还包括设定所述诊断定剂量时段的长度，使得所述诊断定剂量时间段中的所述开始定剂量时间与所述诊断定剂量时间段长度的比值和所述开始定剂量时间与所述定剂量周期内的其他定剂量时段长度的比值基本上相等。
在其他实施例中，所述试剂为尿素培养液并存放在试剂罐中，所述试剂罐与所述试剂定剂量诊断系统流体连通。在又一个实施例中，确定故障情况的步骤包括在压降小于预设阈值时确定所述试剂定剂量诊断系统的故障。进一步地，所述试剂定剂量诊断方法包括在识别所述诊断定剂量时间段之前确定存在至少一个符合要求的可能条件。在该实施例中，所述至少一个可能条件包括以下条件中的至少一个：自上一次测定故障情况时起算的时间、所述试剂的温度、自填充与所述试剂定剂量诊断系统连接的试剂罐时起算的试剂注射量、以及最小排气流量。
另一方面，试剂定剂量诊断方法包括：按照定剂量要求，在定剂量周期内利用试剂定剂量诊断系统喷射试剂，以处理排气系统的废气，所述排气系统包括选择性催化还原催化剂。所述试剂定剂量诊断系统包括通过反馈控制操作其运行的泵，用以在定剂量周期内使所述泵下游的试剂压力保持在一个大致稳定的值。注入定剂量的所述试剂的操作包括：在所述定剂量周期的诊断定剂量时段内暂停对所述泵的压力反馈控制，同时保持泵的速度；在所述诊断定剂量时段内注入一定量的试剂并同时暂停压力反馈控制；以及根据所述诊断定剂量时段内所述试剂定剂量诊断系统的压降，确定所述试剂定剂量诊断系统满足定剂量要求时的故障情况。
在一实施例中，每个定剂量周期包括多个定剂量时段以及每个所述定剂量时段内的开始定剂量时间，所述开始定剂量时间是由在相应的所述定剂量时间段内打开和随后关闭所述试剂定剂量诊断系统中的喷射器的时间来决定的。优选地，所述诊断定剂量时段选自定剂量周期的多个定剂量时段及每个定剂量时段，并且在所述诊断定剂量时段内提供预定的试剂量。更优地，所述试剂定剂量诊断方法包括设定所述诊断定剂量时段的长度，这样，所述诊断定剂量时段中的开始定剂量时间与所述诊断定剂量时段长度的比值和所述开始定剂量时间与所述定剂量周期内的其他定剂量时段长度的比值基本上相等。在另一个实施例中，所述诊断定剂量时段内的开始定剂量时间比所述定剂量周期内的其他定剂量时段的开始定剂量时间要长。
在另一实施例中，所述试剂是存放在与所述试剂定剂量诊断系统流体连通的试剂罐中的尿素培养液。在又一实施例中，所述试剂定剂量诊断方法包括在所述诊断定剂量时间段开始之前确定有至少一个可能条件达到要求。
根据本发明的又一方面，试剂定剂量诊断系统包括存放试剂的试剂罐和与所述试剂罐流体连通以从所述试剂罐接收试剂的定量加料器。所述定量加料器与排气系统连接并包括泵，所述泵可被操作以压缩所述试剂，同时在定剂量周期内将预定量的所述试剂注入所述排气系统以满足定剂量要求。所述试剂定剂量诊断系统包括压力传感器以及与所述泵连接的控制器，所述压力传感器与所述定量加料器一起可被操作地指示所述泵下游的所述试剂压力，所述控制器利用所述压力传感器的反馈控制使所述泵运行，以使所述试剂在所述定剂量周期内保持一定的压力。所述控制器还用于：确定所述定剂量周期中的诊断定剂量时段，在所述诊断定剂量时段内诊断出所述试剂定剂量诊断系统在满足定剂量要求时的故障情况；在所述诊断定剂量时间段内，在注射所述试剂的同时，暂停所述泵的反馈控制并使所述泵保持在一恒定速度下运行；以及根据所述压力传感器在所述诊断定剂量时段内测量的压降，确定所述试剂定剂量诊断系统的故障情况。
在一个实施例中，所述定量加料器还包括位于所述泵下游的收集器，所述压力传感器与所述收集器连接。在另一个实施例中，所述定量加料器连接有喷射器，所述喷射器耦合于所述排气系统上并可操作地与所述控制器连接。在又一实施例中，当压降低于预设值时，所述控制器用来确定所述试剂定剂量诊断系统出现了失效的故障状态。
虽然附图和上述具体实施方式的描述已经对本发明进行了详细的图示和说明，但它们应该被认为是说明性的而非限制性的。可以理解，示出和说明的仅是某些具体的实施例，而以本发明的精神进行的所有变化和修改均处于本发明的保护范围内。可以理解地，在说明书中使用诸如优选、可选、首选和更多首选等，表明这样描述的特征是可取的，但是，它可能是没有必要的，且实施例缺少同样特征也可能被认为是在本发明的范围之内，该范围是指权利要求书的保护范围。在阅读权利要求书时，使用诸如“一个”、“至少一个”或者“至少一部分”等量词的目的并不意味着对数量进行限定，除非在权利要求书中做出了相反的特别说明。当采用“至少一部分”和/或“一部分”等词语时，其包括一部分和/或所有部分，除非有相反的特别说明。

Claims (18)

1.一种试剂定剂量诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定在一个定剂量周期内由试剂定剂量诊断系统注入，以在包括选择性催化还原催化剂的排气系统中处理废气的试剂量，所述定剂量周期的每个定剂量阶段都包括多个定剂量时段、开始定剂量时间和结束定剂量时间，在每个定剂量阶段的开始定剂量时间内注入预定量的试剂；
在所述定剂量周期内运行所述试剂定剂量诊断系统以将所述试剂注入所述排气系统中，运行所述试剂定剂量诊断系统包括控制所述试剂定剂量诊断系统的具有压力反馈控制的泵，以在喷射器打开时所述试剂定剂量诊断系统保持一个运行压力；
从所述定剂量周期的所述定剂量时段中识别一个诊断定剂量时段，在所述诊断定剂量时段内，在保持泵的一定运作速度的同时暂停泵的压力反馈控制；
在诊断定剂量时段的开始定剂量时间内，测量所述试剂定剂量诊断系统在所述泵的下游处的压降；以及
根据诊断定剂量时间段内所测的压降来确定所述试剂定剂量诊断系统在提供所述试剂时的故障情况。
2.如权利要求1所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，还包括以下步骤：在定剂量周期内从其他定剂量时段的开始定剂量时间开始增加所述诊断定剂量时段的所述开始定剂量时间，以在所述诊断定剂量时间段内注入预定的试剂量。
3.如权利要求2所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，还包括以下步骤：设定所述诊断定剂量时间段的长度，使得所述诊断定剂量时段中的开始定剂量时间与所述诊断定剂量时间段长度的比值和所述开始定剂量时间与所述定剂量周期内的其他定剂量时间段长度的比值基本上相等。
4.如权利要求1所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，所述试剂为尿素培养液，所述方法还包括以下步骤：将所述试剂存放在与所述试剂定剂量诊断系统流体连通的试剂罐中。
5.如权利要求1所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，所述确定故障情况的步骤包括在压降小于预设阈值时确定所述试剂定剂量诊断系统的故障。
6.如权利要求1所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，还包括以下步骤：在识别所述诊断定剂量时间段之前确定有至少一个可能条件符合要求。
7.如权利要求6所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，所述至少一个可能条件包括以下条件中的至少一个：自上一次测定故障情况时起算的时间、所述试剂的温度、自填充与所述试剂定剂量诊断系统连接的试剂罐时起算的试剂注射量、以及最小排气流量。
8.一种试剂定剂量诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照定剂量要求，在定剂量周期内利用试剂定剂量诊断系统喷射试剂，以处理排气系统的废气，所述排气系统包括选择性催化还原催化剂；所述试剂定剂量诊断系统包括由反馈控制操作其运行的泵，以在定剂量周期内使所述泵下游的试剂压力保持在一个稳定值，注入定剂量的所述试剂的操作包括：在所述定剂量周期的诊断定剂量时段内暂停所述泵的压力反馈控制，同时保持泵的速度；
在所述诊断定剂量时段内注入一定量的试剂，同时暂停压力反馈控制；以及
按照所述诊断定剂量时段内所述试剂定剂量诊断系统的压，确定所述试剂定剂量诊断系统满足定剂量要求时的故障情况。
9.如权利要求8所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，每个所述定剂量周期包括多个定剂量时间段以及每个所述定剂量时间段内的开始定剂量时间，所述开始定剂量时间是由在相应的所述定剂量时间段内打开和随后关闭所述试剂定剂量诊断系统中的喷射器的时间来决定的。
10.如权利要求9所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，所述诊断定剂量时间选自定剂量周期的多个定剂量时段及每个定剂量时间段，并且在所述诊断定剂量时段内提供预定的试剂量。
11.如权利要求10所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，还包括步骤：设定所述诊断定剂量时间段的长度，使得所述诊断定剂量时段中的开始定剂量时间与所述诊断定剂量时间段长度的比值和所述开始定剂量时间与所述定剂量周期内的其他定剂量时间段长度的比值基本上相等。
12.如权利要求11所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，所述诊断定剂量时间段内的开始定剂量时间比所述定剂量周期的其他定剂量时间段内的开始定剂量时间要长。
13.如权利要求8所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，所述试剂是存放在与所述试剂定剂量诊断系统流体连同的试剂罐中的尿素培养液。
14.如权利要求8所述的试剂定剂量诊断方法，其特征在于，还包括步骤：在初始化所述诊断定剂量时间段之前确定至少游一个可能条件达到要求。
15.一种试剂定剂量诊断系统，其特征在于，包括：
试剂罐，用于存储试剂；
定量加料器，与所述试剂罐流体连通并用于从所述试剂罐中接收所述试剂，所述定量加料器与排气系统相连接，且所述定量加料器包括泵，当在一个定剂量周期内将预定量所述试剂注入所述排气系统以满足定剂量要求时，所述泵可被操作性以对所述试剂施加压力；
压力传感器，与所述定量加料器一起可操作性地指示所述泵下游的所述试剂的压力；
控制器，连接所述泵，利用所述压力传感器的反馈控制使所述控制器控制所述泵，以使所述试剂在所述定剂量周期内保持一定压力，其中，所述控制器用于：
确定所述定剂量周期中的诊断定剂量周期，在所述诊断定剂量周期内诊断出所述试剂定剂量诊断系统在满足定剂量要求情况下的故障情况；
在所述诊断定剂量时段内注射所述试剂的同时，暂停所述泵的反馈控制并使所述泵保持在一恒定速度下运行；以及
根据所述压力传感器在所述诊断定剂量时段内测量的压降，确定所述试剂定剂量诊断系统的故障情况。
16.如权利要求15所述的试剂定剂量诊断系统，其特征在于，所述定量加料器还包括位于所述泵下游的收集器，所述压力传感器与所述收集器连接。
17.如权利要求15所述的试剂定剂量诊断系统，其特征在于，所述定量加料器连接喷射器，所述喷射器耦合于所述排气系统上并可操作地与所述控制器连接。
18.如权利要求15所述的试剂定剂量诊断系统，其特征在于，当压降低于预设值时，所述控制器用来确定所述试剂定剂量诊断系统出现了失效的故障状态。
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