CN105756757A - 车辆液体存储系统、机动车及评估系统中液体性质的方法 - Google Patents

车辆液体存储系统、机动车及评估系统中液体性质的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105756757A
CN105756757A CN201610008153.XA CN201610008153A CN105756757A CN 105756757 A CN105756757 A CN 105756757A CN 201610008153 A CN201610008153 A CN 201610008153A CN 105756757 A CN105756757 A CN 105756757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
pump
calibrated
pressure
flowing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610008153.XA
Other languages
English (en)
Inventor
斯科特·麦卡利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nergy Automotive Systems Research SA
Original Assignee
Nergy Automotive Systems Research SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nergy Automotive Systems Research SA filed Critical Nergy Automotive Systems Research SA
Publication of CN105756757A publication Critical patent/CN105756757A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/02—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G01N11/04—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture
    • G01N11/08—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture by measuring pressure required to produce a known flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406—Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1433—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/148—Arrangement of sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1808—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1811—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1818—Concentration of the reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车辆液体存储系统(100)，该系统包括：液体存储箱(101)、配置为从液体存储箱(101)将液体(102)泵送至穿过包括经校准的流动限制的流动路径的泵(103)、用于评估当液体(102)穿过流动路径时有关该经校准的流动限制的压强特征和流动特征的评估装置，以及配置为根据该压强特征和该流动特征确定液体(102)的与粘度相关的性质特征的处理装置。

Description

车辆液体存储系统、机动车及评估系统中液体性质的方法
技术领域
本发明涉及一种车辆液体存储系统、一种包括所述系统的机动车，以及一种用于评估其中的液体的性质(quality)的方法。
背景技术
US2009/0101656A披露了一种用于存储添加剂并用于将该添加剂注射到内燃机的排放气体中的系统，该系统包括：用于存储该添加剂的箱、注射器和用于将添加剂从箱经由注射管线传送到注射器的泵；以及，配置为用于强迫净化气体从注射器穿过整条注射管线流到箱的净化设备，该净化气体包括发动机排放气体。US2009/0101656A还披露了一种存储添加剂并将该添加剂注射到内燃机的排放管中的方法，该方法包括：用泵并经由注射管线将存储在箱中的添加剂传送到注射器；用注射器将该添加剂注射到排放管中；以及，偶尔通过净化气体从注射器到箱的穿过整条管线的流动来净化注射管线，该净化气体包括发动机排放气体。US2009/0101656A的图1示出了一种系统，该系统包括装有尿素水溶液的添加剂箱1、从箱1延伸到位于排放管4处的注射器3的注射管线2，以及将未消耗的添加剂送回添加剂箱1的返回管线5。注射管线2包括在箱1和返回管线之外的泵6，以及压强控制器7。该控制器7包括隔膜和只要压强还没有超过一定数值就将隔膜维持在关闭位置的弹簧。该系统包括净化设备，该净化设备包括压缩空气容器8，该压缩空气容器经由供给管线9将压缩空气供给给注射器3，由此来使添加剂气化。该容器8还经由净化管线10与添加剂箱1联通，该净化管线配置有当计算机(未示出)发起净化时打开的阀门11。该管线终止于泵的下游、位于添加剂箱1内部的吸进管线12的一部分。吸进管线12的该部分配置有阻止压缩气体进入箱1的止回阀13。
WO2007/122154A披露了一种通过在模具中模制型坯来制造塑料燃料箱的方法，在该方法中，在型坯模制期间，型坯局部地变形，以借助于凹的反型件和能够穿入该反型件的凸型件而获得设有螺纹的不可渗透的空心的内置(built-in)连接器，其中所述反型件和凸型件中一个固定到模具、另一个固定到位于模具中的模芯(或对调)，并且这些部件中至少一个设有螺纹，通过将凸型件穿入凹的反型件来模制所述连接器。WO2007/122154A的图1、图2、图3和图4示出了模制内置连接器的四个连续的步骤。在图1中，型坯被插到由模具3承载的型件4与由模芯承载的反型件1之间。在图2中，型坯2已经被抵着模具3，并且模芯的反型件1与模具3的型件4相接合。在图3中，反型件已经解除螺固并与模芯同时地从模具上取走。仅型坯2留下，在箱的最终模制中，该型坯被抵着模具3。图4示出了脱模后的箱的一部分，其包括光滑的外壁5和设有螺纹的内连接器6。
已经研发了许多用于确定尿素液体中的尿素浓度的品质？性质传感器。技术包括测量声学特性的超声、测量尿素的光谱吸收的红外线；在施加已知热功率输入的同时测量流体温度随时间的变化的热电容；以及，测量流体的电气特性(导通性、发射率、介电性质等)的电气电容和射频。例如，US2008/0280371A披露了一种检测尿素浓度的方法，该方法包括：设置包括第一叉指式换能器和第二叉指式换能器的声波设备，所述声波设备具有在所述第一叉指式换能器和第二叉指式换能器之间形成的空隙，其中尿素溶液能够接触该空隙；用所述声波设备来测量对应于频率变化的所述尿素溶液的分子重量的变化；以及，基于所述尿素溶液的分子重量来确定所述尿素溶液的浓度，其中分子重量和频率变化测量提供了指示所述尿素溶液浓度的数据。
在其他行业也存在测量气体或油的粘度的技术。尽管不作用于相同的流体，这些技术仍可以具有相同或类似的形式。例如，US2003/005751A披露了一种发动机润滑系统，该系统包括：发动机；油盆；使发动机与油盆联通的泵；以及，包括用于接收表征油粘度参数数值的信号的逻辑装置和用于至少部分地基于该信号来确定油粘度的逻辑装置的控制模块；该文档还披露了一种用于确定发动机润滑系统中的油粘度的方法，该方法包括以下动作：测量油粘度参数数值。在一个优选实施例中，油粘度参数数值为油泵的功率消耗数值。
WO2013/173231A披露了一种用于测量流体的粘度的方法，该方法包括：接收该流体的流；引导该流体流穿过至少一个限定了入口和出口的多孔媒介柱，使得该多孔媒介柱中的具有预定渗透性的多孔媒介抵抗该流体流并且流体在出口处的压强低于流体在入口处的压强；测量该流体在入口处的压强与在出口处的压强之间的压强差；以及，根据该压强差和多孔媒介的渗透性确定该流体的粘度；并且，该文档还披露了一种用于测量流体粘度的设备，该设备包括：配置为用于接收流体流的入口管线；至少一个多孔媒介柱，该多孔媒介柱限定入口和出口，并配置为用于(a)将流体流从入口引导到出口，使得流体穿过多孔媒介柱中的具有预定渗透性的多孔媒介，以及(b)抵抗流体流，使得流体在出口处的压强低于流体在入口处的压强；以及，配置为测量流体在入口处与出口处的压强之间的压强差的压强传感器，其中该压强传感器适于根据该压强差和多孔媒介的渗透性确定流体的粘度。WO2013/173231A还教导，流体可以例如作为具有非牛顿粘度的提高油采收率(enhancedoilrecovery，EOR)液体来输送，并且可以在该EOR液体通过井被注射到碳氢化合物容器时确定该EOR液体的粘度。该方法如果应用于尿素溶液会具有以下两个缺点：需要使用昂贵的多孔媒介，以及，如果在穿过多孔媒介的渗透期间尿素从尿素溶液结晶出来则易于阻塞孔。
发明内容
本发明的一个主题在于提供一种能够确定液体的与粘度相关的性质特征的车辆液体存储系统，以及一种用于评估在车辆液体存储系统中的液体的性质的方法。
本发明的车辆液体存储系统的一个优点在于在尿素水溶液的情况下，尿素水溶液的与粘度相关的性质特征能够以合适的准确度确定尿素浓度。并且，这些测量不取决于泵的效率，由于泵的磨损，该效率不可避免地随时间变化。
本发明的车辆液体存储系统的另一优点在于在尿素溶液的情况下，尿素水溶液的与粘度相关的性质特征允许检测到石油或柴油燃料的污染，由此能够检测篡改。
本发明的车辆液体存储系统的另一优点在于改善浓度检测传感器，并且节约成本及提高可靠性。
符合本发明的车辆液体存储系统利用穿过管或蛇形路径媒介的可测量压强和流动(flow)，或利用穿过管和开孔的压强下降来确定流动，以确定粘度。而且，该技术的一个具体应用在于确定尿素水溶液的粘度，结合温度校正，通过该粘度能够确定尿素浓度并能够检测到该尿素溶液被石油和柴油燃料污染。该车辆液体存储系统包括：存储箱101，例如用于尿素水溶液的存储箱；以及，泵103，例如能够泵送尿素水溶液的泵；蓄液器(accumulator)；出口105和至少一个压强传感器104、108、117以及可选地开孔109、经校准的流动限制、止回阀106、泵隔离阀114和蓄液器115。该经校准的流动限制可以是单独的设备107或穿过泵的路径。如果该经校准的流动限制是单独的设备107，那么该设备可以具有任何形式，例如为具有例如方形、矩形或圆形横截面的直管或是蛇形件。在直管的情况下，流动可以是层流(laminar)。而且，可以包括温度传感器，以作为温度的函数地提供液体粘度。
本发明的第一方面通过一种车辆液体存储系统100来实现，该系统包括：液体存储箱101、设置为将液体102从所述液体存储箱101泵送出来并穿过包括经校准的流动限制的流动路径的泵103、用于评估当所述液体102穿过所述流动路径时有关所述经校准的流动限制压强特征和流动特征的评估装置，以及配置为根据所述压强特征和所述流动特征来确定所述液体102的与粘度相关的性质特征的处理装置。
本发明的第二方面通过一种机动车来实现，该机动车包括上述车辆液体存储系统。
本发明的第三方面通过一种用于评估在车辆液体存储系统中的液体的性质的方法，该方法包括：将液体102从液体存储箱101泵送510出来并穿过包括经校准的流动限制的流动路径、当所述液体102穿过所述流动路径时评估520有关所述经校准的流动限制的压强特征和流动特征，以及根据所述压强特征和所述流动特征确定530所述液体102的与粘度相关的性质特征。
本发明的具体和优选方面在所附独立和从属权利要求中给出。来自于从属权利要求的技术特征可以酌情、而非仅如在权利要求中明述地与独立权利要求的技术特征和其他从属权利要求的技术特征组合。
尽管在本领域有持续的设备改进、变化和演变，本概念被认为代表显著的新且新颖的改进，包括偏离现有做法、导致提供更有效、稳定和可靠的此类设备。
本发明的上述和其他特征、技术特征和优点将在以下与附图相结合的详细说明中变得明白易懂，所述附图示例性地示出了本发明的原理。该说明仅是为了示例而给出，不限制本发明的范围。下文引用的参考图指的是附图。
附图说明
图1为符合本发明的一个车辆液体存储系统的液压原理图，该系统利用穿过管和开孔的压强下降来确定流动并由此确定粘度。
图2示出了对于1.9bar(上方的线)和2.1bar(下方的线)的压强的随尿素浓度(单位为重量的％)变化的穿过管的压强下降百分比图。
图3为符合本发明的一个车辆液体存储系统的液压原理图，该系统利用已知的穿过管或蛇形路径媒介的压强来确定粘度。
图4为符合本发明的一个车辆液体存储系统的液压原理图，该系统利用已知的穿过管或蛇形路径媒介的压强来确定粘度，并且由穿过泵的路径、而不是由单独的限制设备107来构成经校准的流动限制。
图5示出了评估在车辆液体存储系统中的液体的性质的方法步骤。
在各个附图中，相同的附图标记表示相同或类似的元件。
具体实施方式
本发明将关于具体实施例并参照某些图地来被描述，但本发明不限于这些具体实施例和图，而是仅由权利要求限定。所述图仅是示意性的并且是非限制性的。在图中，为了示意的目的，某些元件的尺寸可能被夸大而不是按比例尺画出。尺寸和相对尺寸不对应于本发明的实施的实际缩减。
并且，本说明和权利要求中的“第一”、“第二”、“第三”和类似术语是用来区分类似元件，而不一定是用于在时间、空间、排位上或以其他任何方式描述顺序。要理解的是，如此使用的术语在合适的情况下是可以互换的，并且这里描述的本发明的实施例能够以与这里所述或所示出不同的顺序运作。
并且，本说明和权利要求中的“顶部”、“底部”、“在……上方”、“在……下方”和类似术语用于描述的目的，而不一定是用于描述相对位置。要理解的是，如此使用的术语在合适的情况下是可互换的，并且这里描述的本发明的实施例能够以与这里所述或所示出不同的朝向运作。
要注意的是，在权利要求中使用的术语“包括”不应被诠释为限于在其之后列出的元件；该术语不排除其他元件或步骤。因此，该术语应被诠释为指明所提到的所述技术特征、整数、步骤或构件的存在，但不排除存在或添加一个或更多其他技术特征、整数、步骤或构件或其组合。因此，表达方式“包括装置A和B的设备”的范围不应限于仅由构件A和B构成的设备。该表达方式指的是，对于本发明，A和B是设备唯一的相关构件。
在整个说明书中，提及“一个实施例”时，指的是与该实施例相关地描述的一个具体技术特征、结构或特征被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”在整个本说明书中不同地方出现时，可以但不一定指的是同一实施例。并且，本领域的技术人员可以按照从本披露中理解到的，以任何合适的方式在一个或多个实施例中组合上述具体技术特征、结构或特征。
类似地，应认识到，在本发明的示例性实施例的描述中，为了使披露流畅并帮助理解各个创造性方面中的一个或多个，本发明的不同技术特征有时被组合在单一实施例、附图、或其描述中。然而，该披露的方法不应被诠释为反映了所要保护的发明要求比在每个权利要求中所明述的技术特征更多的技术特征的意图。相反地，如权利要求所反映地，创造性方面所依赖的技术特征比单一前述实施例的所有技术特征的总和要少。因此，权利要求在此被明述地包括在本详细说明中，每个权利要求自身是本发明的一个单独实施例。
并且，尽管某些在此描述的实施例包括一些但不包括另一些包括在其他实施例中的技术特征，如本领域中的技术人员可理解地，不同实施例的技术特征的组合也是在本发明的范围中的，并且构成不同的实施例。例如，在权利要求中，所要求保护的实施例的任一个都可以用于任何组合。
在这里所提供的说明书中给出了众多具体细节。然而，应理解的是，可以没有这些具体细节地实施本发明的实施例。在其他情况下，已知的方法、结构和技术没有被详细地示出，以免妨碍理解本说明。
现在将通过对本发明的数个实施例的详细说明来描述本发明。明显地，可以根据本领域的技术人员的常识来配置本发明的其他实施例而不偏离本发明的真实精神或技术教导，本发明仅由所附的权利要求限定。
粘度对浓度的依赖性
溶液的粘度取决于溶解物的浓度并也取决于温度。例如在文献K.Kawaharaetal.，J.Biol.Chem241,3008(1966)中确定了尿素水溶液在25℃下的粘度按照以下关系取决于浓度：
η/η0＝1+3.75×10-2C+3.15×10-3C2+3.10×10-4C3
其中η为尿素溶液的粘度；η0为水的粘度并且C为尿素的分子浓度。文献M.A.Motinetal.，Phys.Chem.Liq.40(5)，593(2002)提供了关于水溶液粘度对尿素浓度和温度的依赖性的数据，见下表1：
表1：
车辆液体存储系统
根据本发明的第一方面的一个优选实施例，泵被设置为用于以受控流速或受控压强泵送所述液体。
根据本发明的第一方面的另一优选实施例，流动路径还包括开孔109，其中所述经校准的流动限制是单独的经校准的流动限制设备，该设备包括具有固定长度和直径的部分107，该部分被优化以增强随所述液体102的粘度变化的、穿过所述流动路径的压强下降，并且其中所述用于评估所述压强特征的评估装置包括位于所述泵的出口处的第一压强传感器104和位于所述开孔109与所述单独的经校准的流动限制设备107之间的第二压强传感器108。
根据本发明的第一方面的另一优选实施例，该系统还包括泵隔离阀114和布置在所述泵隔离阀114下游的蓄液器115，其中所述经校准的流动限制为布置在所述蓄液器115下游的单独的经校准的流动限制设备107，其中所述用于评估所述压强特征的评估装置包括布置在所述隔离阀114与所述单独的经校准的流动限制设备107之间的压强传感器117；该系统还包括控制器，该控制器配置为能够操作所述泵103和所述泵隔离阀114以导致(induce)充装阶段和排放阶段，在充装阶段中，所述泵隔离阀114允许来自于所述泵103的液体102充装所述蓄液器115，在排放阶段中，所述泵隔离阀114阻止所述泵103与所述蓄液器115之间的联通，由此强迫从所述蓄液器115排出的液体102通过所述单独的经校准的流动限制设备107。
根据本发明的第一方面的另一优选实施例，该系统还包括可操作地连接到所述处理装置的温度传感器，所述处理装置配置为确定还随着所述温度变化的所述液体102的与粘度相关的性质特征。
根据本发明的第一方面的另一优选实施例，液体存储箱101适于存储尿素水溶液，并且其中所述与粘度相关的性质特征为所述尿素水溶液的尿素浓度。
图1为符合本发明的一个车辆液体存储系统的液压原理图，该系统用穿过管和开孔的压强下降来确定流动并由此确定粘度，该系统包含适于存储一定体积的尿素水溶液102的容器101和泵103，该尿素水溶液的浓度一般为重量比32.5％(即每kg水8.02摩尔尿素)，该泵向出口端口105和流体再循环路径106、107、109提供压强和流动。额外地，该系统还包括压强换能器104，微处理器利用该压强换能器104来控制由泵103向出口端口105和再循环路径106、107、109提供的压强，该再循环路径包括止回阀106和限制开孔109。止回阀106是用于该系统中的标准构件，用于阻止尿素水溶液在净化后进入液压路径，以提高防冻的强健性。开孔109也在系统中是标准的，以辅助压强稳定性。具体地对于本发明，再循环路径106、107、109包括在止回阀106与开孔109之间具有预定长度的固定小直径管，该管带有压强换能器108，以测量管107与开孔109之间的压强。
止回阀106、管107和开孔109的关于流体回路的入口和出口的上述配置不是必须的，只要压强换能器108位于开口109和管107之间并且其中管107和开孔109之一连接到泵103的出口且另一个将流体102送回容器101即可。
在图1中描绘的车辆液体存储系统的液压原理图通过流体102被泵103施压而运作，该泵103由带有压强换能器104反馈的微处理器控制，以在一定流体102流范围内维持特定压强。流体102然后穿过止回阀106并进入具有确定长度的固定小直径管107，在这之后流体102穿过基于压强108限定流动的固定直径开孔109。根据本发明的一个实施例，与泵出口压强104相比的穿过管107测量的压强差(104-108)直接与流体102的粘度相关。假设穿过管的流动是层流，该根据粘度的压强变化可以与温度补偿一起直接与尿素水溶液的浓度相关联。该相关性的一个示例在图2中示出，该示例是基于经验性数据的。
图3为符合本发明的一个车辆液体存储系统的液压原理图，该系统利用穿过管或变化莫测的(treacherous)路径媒介的已知压强来确定粘度，该系统包含适于存储一定体积的尿素水溶液的容器101和泵103，该尿素水溶液的浓度一般为重量比32.5％(即每kg水8.02摩尔尿素)，该泵103提供当电子隔离阀114被致动时充装蓄液器115的充装装置。额外地，该系统包括压强换能器117，微处理器利用该压强换能器来确定蓄液器115的充装状态，以按需安排泵103和隔离阀114的顺序，以确保在系统出口端口105处有足够量的流体102流和压强。具体地对于该实施例，存在位于系统的压强侧与容器101之间的单独的经校准的流动限制设备107，其中该单独的经校准的流动限制设备107被优化以在明确的范围内基于所施加的压强和流体的粘度来影响流动。
在图3中描绘的车辆液体存储系统的液压原理图这样运作：当微处理器指示时，蓄液器115被泵105充装尿素水溶液102。该系统包括给压强换能器117向微处理器的反馈，其允许对蓄液器115充装状态的监控并相应地控制泵103和隔离阀114。本发明利用泵103关闭并且隔离阀114被关闭的时间来监控由于穿过单独的经校准的流动限制设备107的流动而造成的压强117下降。该压强下降与确定的蓄液器115特征、穿过单独的经校准的流动限制设备107的流动、出口流动105相关。具体地根据本发明的一个实施例，如果出口流动105已知，能够基于蓄液器115的特征来计算在给定压强117下穿过单独的经校准的流动限制设备107的流动。并且，在已知该流动和压强117时，利用单独的限制设备107的确定特征，可以计算流体的应用粘度(appliedviscosity)。当计算出的粘度与流体温度结合时，能够确定尿素水溶液的浓度。
额外地，如在图4中所示，可以免去单独的经校准的流动限制设备107，穿过泵103的路径由此构成经校准的流动限制。由此可以通过在泵103关闭时循环隔离阀114来确定流动。假设已知泵103的特征，穿过泵103的返回流动与粘度、并因此与浓度相关联。
评估车辆存储系统中液体的性质的评估方法
根据本发明的第三方面的一个优选实施例，以受控流速或受控压强来进行泵送。
根据本发明的第三方面的另一优选实施例，流动路径还包括开孔109，其中经校准的流动限制为单独的经校准的流动限制设备，该设备包括具有固定长度和直径的部分107，该部分被优化以增强随所述液体102粘度变化的穿过所述流动路径的压强下降，并且其中对所述压强特征的评估包括测量所述泵的出口处的第一压强和所述开孔109与所述单独的经校准的流动限制设备107之间的第二压强。
根据本发明的第三方面的另一优选实施例，该系统还包括布置在所述经校准的流动限制的上游的泵隔离阀114，以及布置在所述泵隔离阀114与所述经校准的流动限制之间的蓄液器115和压强传感器117，该经校准的流动限制为单独的经校准的流动限制设备107，并且该方法包括操作所述泵103和所述泵隔离阀114以导致充装阶段和排放阶段，在充装阶段中，所述泵隔离阀114允许来自于所述泵103的液体102充装所述蓄液器115，在排放阶段中，所述泵隔离阀114阻止所述泵103与所述蓄液器115之间的流体联通，由此强迫从所述蓄液器115排出的液体102通过所述单独的经校准的流动限制设备107，其中对所述压强特征的评估发生在所述排放阶段期间。
根据本发明的第三方面的另一优选实施例，该方法还包括测量所述液体102的温度，其中对所述液体102的与粘度相关的性质特征的确定是根据所述温度来实施的。
根据本发明的第三方面的另一优选实施例，液体存储箱101适于存储尿素水溶液，并且其中所述与粘度相关的性质特征为所述尿素水溶液的尿素浓度。
应理解的是，尽管这里为符合本发明的设备讨论了优选实施例、具体构造和配置以及材料，但是可以在形式和细节上实现各种改变或改动而不偏离本发明的范围和精神。在本发明的范围内，可以对所述方法添加或删除步骤。

Claims (13)

1.一种车辆液体存储系统(100)，该系统包括：
-液体存储箱(101)，
-泵(103)，该泵配置为将液体(102)从所述液体存储箱(101)泵送出来并穿过包括经校准的流动限制的流动路径，
-用于评估当所述液体(102)穿过所述流动路径时有关所述经校准的流动限制的压强特征和流动特征的评估装置，以及
-配置为根据所述压强特征和所述流动特征来确定所述液体(102)的与粘度相关的性质特征的处理装置。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述泵布置为以受控流速或受控压强泵送所述液体。
3.如权利要求1或2所述的系统，
其中所述流动路径还包括开孔(109)，
其中所述经校准的流动限制为单独的经校准的流动限制设备，该设备包括具有固定长度和直径的部分(107)，该部分被优化以增强随所述液体(102)的粘度变化的穿过所述流动路径的压强下降，以及
其中用于评估所述压强特征的评估装置包括位于所述泵出口处的第一压强传感器(104)和位于所述开孔(109)与所述单独的经校准的流动限制设备(107)之间的第二压强传感器(108)。
4.如权利要求1或2所述的系统，所述系统还包括泵隔离阀(114)和布置在所述泵隔离阀(114)下游的蓄液器(115)，
其中所述经校准的流动限制为布置在所述蓄液器(115)下游的单独的经校准的流动限制设备(107)，
其中用于评估所述压强特征的评估装置包括布置在所述隔离阀(114)与所述单独的经校准的流动限制设备(107)之间的压强传感器(117)；
所述系统还包括控制器，该控制器配置为能够操作所述泵(103)和所述泵隔离阀(114)以导致充装阶段和排放阶段，在该充装阶段中，所述泵隔离阀(114)允许来自于所述泵(103)的液体(102)充装所述蓄液器(115)，在该排放阶段中，所述泵隔离阀(114)阻止所述泵(103)与所述蓄液器(115)之间的流体联通，由此强迫从所述蓄液器(115)排出的液体(102)通过所述单独的经校准的流动限制设备(107)。
5.如上述权利要求中任一项所述的系统，所述系统还包括可操作地连接到所述处理装置的温度传感器，所述处理装置配置为确定还随着温度变化的所述液体(102)的所述与粘度相关的性质特征。
6.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述液体存储箱(101)适于存储尿素水溶液，并且其中所述与粘度相关的性质特征为所述尿素水溶液的尿素浓度。
7.一种机动车，该机动车包括如上述权利要求中任一项所述的系统。
8.一种用于评估车辆液体存储系统中的液体的性质的方法，该方法包括：
-将液体(102)从液体存储箱(101)泵送(510)出来并穿过包括经校准的流动限制(107)的流动路径，
-当所述液体(102)穿过所述流动路径时评估(520)与所述经校准的流动限制(107)相关的压强特征和流动特征，以及
-根据所述压强特征和所述流动特征确定(530)所述液体(102)的与粘度相关的性质特征。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述泵送以受控流速或受控压强进行。
10.如权利要求8或9所述的方法，
其中所述流动路径还包括开孔(109)，
其中所述经校准的流动限制为单独的经校准的流动限制设备，该设备包括具有固定长度和直径的部分(107)，该部分被优化以增强随着所述液体(102)的粘度变化的穿过所述流动路径的压强下降，以及
其中对所述压强特征的评估包括测量所述泵出口处的第一压强和所述开孔(109)与所述单独的经校准的流动限制设备(107)之间的第二压强。
11.如权利要求8或9所述的方法，
其中所述系统还包括布置在所述经校准的流动限制的上游的泵隔离阀(114)，以及布置在所述泵隔离阀(114)与所述经校准的流动限制(107)之间的蓄液器(115)和压强传感器(117)，其中所述经校准的流动限制为单独的经校准的流动限制设备(107)，以及
所述方法包括操作所述泵(103)和所述泵隔离阀(114)以导致充装阶段和排放阶段，在该充装阶段中，所述泵隔离阀(114)允许来自于所述泵(103)的液体(102)充装所述蓄液器(115)，在该排放阶段中，所述泵隔离阀(114)阻止所述泵(103)与所述蓄液器(115)之间的流体联通，由此强迫从所述蓄液器(115)排出的液体(102)通过所述单独的经校准的流动限制设备(107)，
其中对所述压强特征的评估发生在所述排放阶段期间。
12.如权利要求8至11中任一项所述的方法，所述方法还包括测量所述液体(102)的温度，其中对所述液体(102)的所述与粘度相关的性质特征的所述确定是根据所述温度来实施的。
13.如权利要求8至12中任一项所述的方法，其中所述液体存储箱(101)适于存储尿素水溶液，并且其中所述与粘度相关的性质特征为所述尿素水溶液的尿素浓度。
CN201610008153.XA 2015-01-06 2016-01-06 车辆液体存储系统、机动车及评估系统中液体性质的方法 Pending CN105756757A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562100307P 2015-01-06 2015-01-06
US62/100307 2015-01-06
EP15155447.4A EP3043040B1 (en) 2015-01-06 2015-02-17 Vehicular liquid storage system, motor vehicle comprising said system and method for assessing a quality of a liquid therein
EP15155447.4 2015-02-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105756757A true CN105756757A (zh) 2016-07-13

Family

ID=52477648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610008153.XA Pending CN105756757A (zh) 2015-01-06 2016-01-06 车辆液体存储系统、机动车及评估系统中液体性质的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160195461A1 (zh)
EP (1) EP3043040B1 (zh)
CN (1) CN105756757A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017217891A1 (de) * 2017-10-09 2019-04-11 Robert Bosch Gmbh Fördermodul zur Förderung eines Fluids
CN112196508A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 中国石油天然气集团有限公司 一种压裂施工全自动液体添加装置及添加校准方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2896656A (en) * 1956-03-15 1959-07-28 Foxboro Co Viscosity measurement system
GB1254867A (en) * 1967-10-05 1971-11-24 Toray Industries Apparatus and method for continuously determining viscosity
US4442704A (en) * 1982-07-12 1984-04-17 Swearingen Judson S Viscosity meter
JPS61135748A (ja) * 1984-12-07 1986-06-23 Ricoh Co Ltd インクジエツト記録装置におけるインク粘度検出装置
JPH087132B2 (ja) * 1992-03-30 1996-01-29 株式会社ヤヨイ 液体粘度測定方法および装置
US5526680A (en) * 1994-07-27 1996-06-18 H. B. Fuller Automotive Technology Systems, Inc. Hydraulic press flow viscometer
US5652376A (en) * 1996-07-05 1997-07-29 Dow Corning Corporation Method of measuring yield stress
US6216528B1 (en) * 1998-12-15 2001-04-17 Caterpillar Inc. Method and apparatus for determining a viscosity of an actuating fluid
US6575019B1 (en) * 2000-01-14 2003-06-10 Chandler Engineering Company Llc Reciprocating drive/pump system and reciprocating capillary viscometer utilizing same
US6575018B2 (en) 2001-07-06 2003-06-10 Delphi Technologies, Inc. Method for determining oil viscosity
FR2879239A1 (fr) 2004-12-15 2006-06-16 Inergy Automotive Systems Res Systeme de stockage et d'injection d'un additif dans des gaz d'echappement d'un moteur
FR2900090B1 (fr) 2006-04-20 2010-09-10 Inergy Automotive Systems Res Procede pour la fabrication d'un reservoir a carburant en matiere plastique comprenant un raccord muni d'un pas de vis
US20080280371A1 (en) 2007-05-12 2008-11-13 Honeywell International Inc. Acoustic resonance based urea quality sensor
US8215157B2 (en) * 2007-10-04 2012-07-10 Baxter International Inc. System and method for measuring liquid viscosity in a fluid delivery system
US7980118B2 (en) * 2008-05-30 2011-07-19 Lincoln Industrial Corporation System and method for estimating apparent viscosity of a non-newtonian fluid
CN104303040A (zh) 2012-05-14 2015-01-21 雪佛龙美国公司 用于测定流体粘度的设备和方法
EP2826972B1 (en) * 2013-07-15 2016-04-20 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Method for monitoring urea quality of an SCR system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3043040A1 (en) 2016-07-13
US20160195461A1 (en) 2016-07-07
EP3043040B1 (en) 2017-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5635626A (en) Measurement of a gas characteristic
CA2770898C (en) Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow
US9046399B2 (en) Minimally intrusive monitoring of a multiphase process flow using a tracer and a spatially arranged array of at least two sensors on a flow pipe
CN105952424B (zh) 一种超临界水驱油模拟装置及方法
US9840904B2 (en) Monitoring hydrocarbon fluid flow
EP3524942A1 (en) Critical flow nozzle flowmeter for measuring respective flows of both gas and liquid phases in multiphase flow and measuring method
WO2009037435A3 (en) Multiphase flow measurement
CN205027726U (zh) 一种多功能裂缝导流能力测试系统
CN204007743U (zh) 用于配送并计量深冷液体的系统和计量腔
CN105136991A (zh) 一种多功能裂缝导流能力测试系统及方法
CN105043927B (zh) 一种可精确控压的气体吸附解析方法及装置
EP4004495A1 (en) Virtual multiphase flowmeter system
CN105756757A (zh) 车辆液体存储系统、机动车及评估系统中液体性质的方法
CN109653737A (zh) 模拟稠油散热规律实验装置
WO2017218378A1 (en) Dry bulk pneumatic metering assembly and method
Doihara et al. Liquid low-flow calibration rig using syringe pump and weighing tank system
CN203785748U (zh) 一种液体火箭发动机试验循环水流量校准系统
CN103292847A (zh) 一种短毛细管流量传感器
WO2017152967A1 (en) Determining flow rates of multiphase fluids
CN105203295B (zh) 用于测量压裂液的摩擦阻力的测量装置及方法
KR102304493B1 (ko) 매질의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 유량 측정 시스템 및 방법
CN104965062B (zh) 一种评价泡沫油生成有效性的装置
CN108627437B (zh) 实验用储层条件下气体微流量测定装置及方法
KR20180064447A (ko) 유체 내의 화학 제제의 하나의 물리화학적 파라미터를 결정하는 방법 및 이를 위한 시스템
RU2401384C2 (ru) Способ измерения продукции нефтяных скважин и устройство для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160713

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication