CN107091142B - 用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路 - Google Patents

用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路。控制器包括自调电路,自调电路用于控制压力系统使用自适应模糊控制系统来输出相应于输入压力值的输入压力并更新用于控制后处理系统的投配单元的投配命令表的投配命令值。自调电路配置成确定输入压力值并使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号。自调电路还配置成使用压力控制设备的压力控制信号调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力。自调电路还配置成结合还原剂的输入压力的调节来更新控制器的投配命令表的投配命令值。

Description

用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路
技术领域
本申请通常涉及内燃机的后处理系统的领域。
背景技术
对于内燃机,例如柴油机,可在排气中排放氧化氮(NOx)化合物。为了减少NOx排放物,可实现SCR过程以借助于催化剂和还原剂将NOx化合物转换成更中性的化合物,例如双原子氮、水或二氧化碳。催化剂可被包括在排气系统的催化剂室内,例如车辆或动力产生单元的排气系统的催化剂室。还原剂例如无水氨、氨水或尿素一般在被引入催化剂室之前被引入到废气流内。为了在SCR过程期间将还原剂引入到废气流内,SCR系统可以投配还原剂或以其他方式通过投配单元引入还原剂,投配单元将还原剂蒸发或溅射到在催化剂室的上游的排气系统的排气管内。SCR系统可包括一个或多个传感器以监控在排气系统内的状况。
发明内容
本文所述的实现涉及具有自调电路的控制器,自调电路用于使用自适应模糊控制系统来控制压力系统来以输入压力值输出输入压力并更新用于控制后处理系统的投配单元的投配命令表的投配命令值。
一个实现涉及包括投配单元、与投配单元流体连通的还原剂罐、配置成检测从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力传感器、控制从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力控制设备以及耦合到投配单元、压力传感器和压力控制设备的控制器的系统。控制器包括自调电路,其构造成确定输入压力值;使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号;使用压力控制设备的压力控制信号调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力;以及结合还原剂的输入压力的调节来更新控制器的投配命令表的投配命令值。
在一些实现中,控制器可操作来基于投配命令表控制来自投配单元的还原剂的投配。在一些实现中,系统还包括配置成测量由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二传感器。自调电路还构造成将指示到投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于输入压力值、命令投配单元基于投配命令表的投配命令值在输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂,解释指示由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二参数,并比较指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于第一投配命令速率的投配的还原剂的预期数量。更新后处理系统的控制器的投配命令表的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的预期数量的比较。在一些实现中,自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。在一些实现中,自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集(control singleton),其被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。在一些实现中,自调电路还构造成基于反馈误差计算误差量。反馈误差可包括当前误差、误差的当前变化率、延迟误差和/或误差的延迟变化率。在一些实现中,压力控制设备包括阀或泵。
另一实现涉及后处理系统的控制器。后处理系统包括投配单元、与投配单元流体连通的还原剂罐、配置成检测从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力传感器以及控制从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力控制设备。控制器耦合到投配单元、压力传感器和压力控制设备。控制器包括自调电路,其构造成确定输入压力值;使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号;使用压力控制设备的压力控制信号调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力;以及结合调节还原剂的输入压力来更新控制器的投配命令表的投配命令值。
在一些实现中,后处理系统还包括配置成测量由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二传感器。自调电路还构造成将指示到投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于输入压力值、命令投配单元基于投配命令表的投配命令值在输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂、解释指示由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二参数,并比较指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于第一投配命令速率的投配的还原剂的预期数量。更新后处理系统的控制器的投配命令表的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的预期数量的比较。在一些实现中,自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。在一些实现中,自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集,其被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。在一些实现中,自调电路还构造成基于反馈误差计算误差量,反馈误差可包括当前误差、误差的当前变化率、延迟误差和/或误差的延迟变化率。在一些实现中,压力控制设备包括阀或泵。
又一实现涉及用于使用控制器的自调电路来调节投配单元的方法。该方法包括确定输入压力值以及使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、从还原剂罐到投配单元的还原剂的所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号。该方法还包括使用压力控制设备的压力控制信号来调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力以控制从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力。该方法还包括结合调节还原剂的输入压力来更新控制器的投配命令表的投配命令值。
在一些实现中,该方法还包括将指示到投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于输入压力值;命令投配单元基于存储在控制器的计算机可读存储介质中的投配命令表的投配命令值在输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂,控制器可操作来基于投配命令表控制来自投配单元的还原剂的投配;解释指示由投配单元投配的还原剂的实际数量的来自第二传感器的第二参数;以及比较指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于投配命令速率的投配的还原剂的预期数量。将后处理系统的控制器的投配命令表的投配命令值更新为已更新的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的预期数量的比较。在一些实现中,自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。在一些实现中,自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集,其被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。在一些实现中,该方法还包括基于包括当前误差和误差的当前变化率的反馈误差计算误差量。在一些实现中,反馈误差还可包括延迟误差和/或误差的延迟变化率。在一些实现中,压力控制设备包括阀或泵。
附图说明
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实现的细节。从描述、附图和权利要求中,本公开的其它特征、方面和优点将变得明显,其中:
图1是具有排气系统的示例还原剂输送系统的示例选择性催化还原系统的方框示意图;
图2是具有基于相应的压力和命令投配速率的几个投配命令的示例投配命令表的概述;
图3是具有用于调节后处理系统的引擎控制模块或控制器的自调电路的示例系统的方框示意图;
图4是描绘自调电路通过使用压力控制回路控制输入压力并使用投配命令回路修改投配命令值来产生和/或调节投配命令表的投配命令值的示例过程的过程图;
图5是描绘自调电路修改投配单元的投配命令值的示例过程的过程图;
图6是描绘自调电路使用自适应模糊逻辑控制输入压力同时产生和/或调节投配命令表的投配命令值的示例过程的过程图;
图7是描绘用于基于自适应模糊逻辑来调节阀输出压力的示例算法的过程图;
图8是图7的自适应模糊逻辑压力控制的示例算法的过程图;
图9是用于实现图5-6的过程的示例算法的过程图;
图10是使用图6-8的自适应模糊控制系统对于递增压力输入值和实际压力值的还原剂线压力随着时间变化的曲线图;以及
图11是使用图6-8的自适应模糊控制系统的数字压力控制值随着时间变化和模拟压力值随着时间变化的曲线图。
将认识到,一些或所有图是为了说明的目的的示意性表示。为了说明一个或多个实现的目的而提供附图,明确地理解它们将不用于限制权利要求的范围或含义。
具体实施方式
接着下面是涉及自调控制器的方法、装置和系统的各种概念的更详细描述和自调控制器的方法、装置和系统的实现。上面介绍和下面更详细讨论的各种概念可以用很多方式中的任一种实现,因为所描述的概念不限于任何特定的实现方式。主要为了例证性目的来提供特定的实现和应用的例子。
I.概述
对于具有用于后处理系统的控制器的车辆,控制器和/或投配单元是否对系统正确地配置可影响总系统性能。例如,如果投配单元使还原剂对流经排气系统的废气配量不足,则过量的NOx排放物可被排放。类似地,如果投配单元使还原剂对流经排气系统的废气配量过多,则过多的氨可被排放(被称为氨泄漏)。因此,性能调节可直接影响后处理系统的总性能。
在一些实现中,比例-积分-微分(PID)控制器用于单输入单输出系统。对于足够的控制器性能,控制器通常需要至少一些初始调节来对控制器被用于的系统行得通。而且,这样的PID控制器可预期用于线性系统,但也可用于非线性系统,这可能出现以鲁棒性为代价。在一些实例中,一旦被制造,这样的控制器的制造商可使用调节过程来初始调节控制器。然而,这样的初始调节仍然需要用户干预和输入,即使随后的自动调节过程被实现。例如,这样的控制器包括通过初始用户输入为各种操作输入压力和投配命令速率产生的初始投配器命令值表。
因此,本文讨论的各种实施方式涉及控制器,其实现用于自动执行控制器的性能调节的自调逻辑。本文所述的自调控制器不需要任何初始调节,并可用于线性和非线性系统。因此,自调控制器可被实现到任何最终系统内,且基于本文所述的逻辑可自调到使用本文所述的自适应模糊逻辑的系统。
II.后处理系统的概述
图1描绘具有用于排气系统190的示例还原剂输送系统110的后处理系统100。后处理系统100包括微粒过滤器(在这个示例实施方式中是柴油微粒过滤器(DPF)102)、还原剂输送系统110、分解室或反应器104、SCR催化器106和传感器150。
DPF 102配置成从在排气系统190中流动的废气移除微粒物质,例如烟灰。DPF 102包括入口和出口,废气被接纳在入口中,且在使微粒物质实质上从废气被过滤和/或将微粒物质转换成二氧化碳之后废气在出口处离开。
分解室104配置成将还原剂例如尿素或柴油废液(DEF)转换成氨。分解室104包括具有配置成将还原剂投配到分解室104内的投配单元112的还原剂输送系统110。在一些实现中,还原剂被注入到SCR催化器106的上游。还原剂液滴然后经历蒸发、热解和水解的过程以在排气系统190内形成气态氨。分解室104包括与DPF 102流体连通的入口以接纳包含NOx排放物的废气以及包括用于废气、NOx排放物、氨和/或剩余还原剂流到SCR催化器106的出口。
分解室104包括安装到分解室104的投配单元112,使得投配单元112可将还原剂投配到在排气系统190中流动的废气内。投配单元112可包括插在投配单元112的一部分和投配单元112被安装到的分解室104的那部分之间的隔离器114。投配单元112流体地耦合到一个或多个还原剂源116。在一些实现中,泵118可用于对来自还原剂源116的还原剂加压用于输送到投配单元112。
投配单元112和泵118也电气或通信地耦合到控制器120。控制器120配置成控制投配单元112将还原剂投配到分解室104内。控制器120也可配置成控制泵118。控制器120可包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等或其组合。控制器120可包括存储器,其可包括但不限于能够提供具有程序指令的处理器、ASIC、FPGA等的电子的、光学的、磁性的或任何其它存储或传输设备。存储器可包括存储器芯片、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存或任何其它适当的存储器,控制器120可从存储器读取指令。指令可包括来自任何适当的编程语言的代码。
在某些实现中,控制器120构造成执行某些操作,例如在本文关于图4-9所述的那些操作。在某些实现中,控制器120形成包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算设备的处理子系统的一部分。控制器120可以是单个设备或分布式设备,且控制器120的功能可由硬件和/或作为计算机指令在非临时计算机可读存储介质上执行。
在某些实现中,控制器120包括构造成在功能上执行控制器120的操作的一个或多个电路。在某些实现中,控制器120可包括用于执行参考图4-9所述的操作的自调电路。包括电路的在本文的描述强调控制器120的方面的结构独立并示出控制器120的操作和责任的一个分组。执行类似的总操作的其它分组被理解为在本申请的范围内。电路可在硬件中和/或作为计算机指令在非临时计算机可读存储介质上实现,且电路可分布在各种硬件或基于计算机的部件中。在参考图4-9的章节中包括控制器操作的某些实施方式的更具体的描述。
示例和非限制性电路实现元件包括提供本文确定的任何值的传感器、提供作为对本文确定的任何值的前身的任何值的传感器、包括通信芯片的数据链路和/或网络硬件、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴线、屏蔽线、发射机、接收机和/或收发机、逻辑电路、硬连线逻辑电路、在根据电路规范配置的特定非临时状态中的可重配逻辑电路、任何致动器——至少包括电气、液压或气动致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、过滤器、积分器、加法器、除法器、增益元件)和/或数字控制元件。
SCR催化器106配置成通过加速在氨和废气的NOx之间的NOx还原过程来帮助NOx排放物还原成双原子氮、水和/或二氧化碳。SCR催化器106包括与分解室104流体连通的入口和与排气系统190的一端流体连通的出口,废气和还原剂从入口被接纳。
排气系统190还可包括与(例如SCR催化器106下游的或DPF 102上游的)排气系统190流体连通的氧化催化器(且更特别地,柴油氧化催化器(DOC))以氧化在废气中的碳氢化合物和一氧化碳。
在一些实现中,DPF 102可位于分解室或反应器管104的下游。例如,DPF 102和SCR催化器106可组合成单个单元。在一些实现中,投配单元112可替代地位于涡轮增压器的下游或涡轮增压器的上游。
传感器150可耦合到排气系统190以检测流经排气系统190的废气的状况。在一些实现中,传感器150可具有布置在排气系统190内的一部分,例如传感器150的顶端可延伸到排气系统190的一部分内。在其它实现中,传感器150可接收穿过另一导管的废气,例如从排气系统190延伸的样品管。虽然传感器150被描绘为位于SCR催化器106的下游,应理解,传感器150可位于排气系统190的任何其它位置处,包括在DPF 102的上游、在DPF 102内、在DPF102和分解室104之间、在分解室104内、在分解室104和SCR催化器106之间、在SCR催化器106内或在SCR催化器106的下游。此外,两个或多个传感器150可用于检测废气的状况,例如两个、三个、四个、五个或六个传感器150,每个传感器150位于排气系统190的前述位置之一处。
III.示例自调控制器
投配单元例如图1的投配单元112可由控制器例如控制器120控制。为了控制所投配的还原剂的实际数量,控制器可使用具有几个所存储的投配命令值的投配命令表。投配命令值可以是一个或多个参数,其具有用于控制投配单元、用于输入压力的泵和/或影响还原剂如何从投配单元投配和/或影响输入压力的其它部件的一个或多个方面的值。例如,投配单元的致动器可被打开和/或关闭变化的量以选择性地控制由投配单元投配的还原剂的数量。此外,各种阀部件可被打开和/或关闭以控制穿过投配单元循环回到还原剂罐的还原剂的数量。压力供应阀可被打开和/或关闭以改变被供应到投配单元和/或投配系统的其它部分的压力的数量,例如以对还原剂罐加压。当投配还原剂时,可控制投配单元和/或投配系统的其它部分的又一些其它方面。因此,虽然最后命令的数量的还原剂被投配到后处理系统,几个部件可影响还原剂的投配。
在一些实现中,投配命令表可具有基于待投配到后处理系统内的所命令的数量的还原剂的几个所存储的投配命令值,例如投配命令速率和压力输入值。也就是说,对于给定投配命令速率(例如以每秒还原剂的毫升为单位)和给定压力输入值,例如被输送到投配单元的还原剂的压力,投配命令表可存储投配命令值和/或值的集合以控制投配单元和/或投配系统的其它部件的操作。图2描绘具有用于各种投配命令速率220和压力输入值230的几个投配命令值210的示例投配命令表200。投配命令速率220的预定集合可由投配单元的制造商设置和/或可基于最终用户的最终后处理系统来修改。
投配命令速率220可以是投配命令速率的预定集合。在一些实现中,可基于投配单元的零投配速率(即0mL/s)到最大投配速率来设置投配命令速率的预定集合。投配命令速率的集合可以是范围,例如以0.1mL/s增量的0mL/s到100mL/s。
压力输入值230可以是压力输入值的预定集合。在一些实现中,可基于投配单元的零压力输入(即0kPa)到最大压力输入来设置压力输入值的预定集合。压力输入值的集合可以是范围,例如以0.1kPa增量的0kPa到100kPa。压力输入值的预定集合可由投配单元的制造商设置和/或可基于最终用户的最终后处理系统来修改。
从投配单元实际上投配的还原剂的数量和/或实际投配速率可基于被供应到投配单元的还原剂的压力、投配单元的投配喷嘴打开的量、循环回到还原剂罐的还原剂的数量等而改变。如在本文更详细描述的,投配命令表200可被填充有使用控制器的自调模糊逻辑而产生的投配命令值210,控制器控制到投配单元的还原剂的压力输入值230,同时调节各种投配命令速率220的投配命令值210。通过使用自调模糊逻辑来填充投配命令表200的投配命令值210以控制输入压力并基于投配命令速率来修改投配命令值210,这样的调节可实质上使从投配单元投配的实际数量符合所命令的从投配单元对该投配单元集成到其中的最终系统投配的数量。
图3描绘具有具备自调电路320的引擎控制模块310和/或其它控制器的后处理系统的示例部分300(用虚线画轮廓),该自调电路用于自动填充和/或调节用于控制用在后处理系统上的投配单元330的投配命令表322。自调电路320可合并到后处理系统的引擎控制模块310内和/或自调电路320可以是与引擎控制模块310电通信的单独电路。引擎控制模块310包括投配命令表322,其可以用与图2的投配命令表200类似的方式被配置。投配命令表322可被填充有基于从投配单元投配的还原剂的所命令的数量的投配命令值和/或所命令的投配速率和被供应到投配单元330的还原剂的压力的压力输入值。
投配命令表322可使用自调电路320被填充有投配命令值以为各种压力输入值和投配命令值产生投配命令值。自调电路320配置成通过压力输入值和投配命令值来递增以经由投配单元330投配还原剂、确定所投配的还原剂的实际数量,并基于所投配的还原剂的预期数量和所投配的还原剂的实际数量来修改投配命令表322的投配命令值。在一些实现中,引擎控制模块310可包括投配控制电路以基于投配命令值来输出控制值,和/或投配控制电路可与引擎控制模块310分离。在又一些另外的实现中,自调电路320可选择性地被激活,例如当执行图4-9的过程400、500、600、700、800和/或900时。
引擎控制模块310电耦合到投配单元330并配置成控制投配单元330和/或影响来自投配单元330的还原剂的投配的其它部件的操作。引擎控制模块310可配置成控制输出到投配单元330和/或其它部件的电压以控制投配单元330和/或其它部件的操作。
投配单元330与存储经由投配单元330投配的还原剂的还原剂罐350流体连通。在一些实现中,还原剂罐350与压力源360流体连通以对还原剂罐350和其中的还原剂加压。压力源360可以是可调节的气源以选择性地控制被供应到还原剂罐350的空气的压力。在其它实现中,泵例如图1的泵118可对来自还原剂罐350的用于投配单元330的还原剂加压。
引擎控制模块310还配置成解释指示由投配单元330的入口的压力传感器340测量的压力的值的参数。在一些实现中,指示由压力传感器340测量的压力的值的参数可直接由引擎控制模块310接收或可被读取自数据存储装置例如存储器模块。
在后处理系统的操作期间,引擎控制模块310可确定、解释和/或接收待投配到流经后处理系统的排气系统的废气内的还原剂的数量的值。例如,在一些实现中,引擎控制模块310可基于引擎的操作条件来执行对存在于排气系统的废气中的NOx的数量的前馈计算,且引擎控制模块310接着计算待投配的还原剂的数量以处理废气中的NOx。在其它实例中,引擎控制模块310可解释指示废气中的NOx的数量的来自NOx传感器的参数,并可接着计算待投配的还原剂的数量以处理废气中的NOx。在其它实现中,待投配的还原剂的数量可由单独的模块计算和/或从数据存储装置例如存储器例如查找表取回。在一些实现中,待投配的还原剂的数量可包括例如由投配单元330投配的还原剂的投配速率,例如mL/s。引擎控制模块310解释指示由压力传感器340测量的压力的值的参数,并使用待投配的还原剂的数量和/或还原剂投配速率来确定来自投配命令表322的投配命令值或多个值以输出到投配单元330和/或其它部件以控制还原剂的投配。因此,引擎控制模块310可控制还原剂到后处理系统的排气系统的废气内的投配。
然而,为了使引擎控制模块310准确地控制还原剂的投配,投配命令表322必须被填充有投配命令值以准确地控制来自投配单元330的还原剂的投配。因此,自调电路320配置成通过在全部压力输入值和投配命令速率中递增以确定投配命令值来用投配命令值填充投配命令表322。自调电路320通过确定所投配的还原剂的实际数量是否相应于所投配的还原剂的预期数量来建立投配命令值。如果所投配的还原剂的实际数量大于或小于所投配的还原剂的预期数量,则自调电路320配置成修改投配命令表322的一个或多个投配命令值。自调电路320包括自适应模糊逻辑以将输入压力维持在期望压力输入值处,同时调节投配命令表322的投配命令值。
自调电路320配置成基于压力控制回路来控制还原剂罐350的加压和/或从还原剂罐350到投配单元330的还原剂的压力,如本文关于图6-9更详细描述的。在一些实现中,自调电路320可以电耦合到从压力源360到还原剂罐350的阀以选择性地打开和/或关闭阀以增加和/或降低还原剂罐350的压力,从而增加和/或降低由压力传感器340测量的压力。在其它实现中,自调电路320可电耦合到为压力源泵和/或还原剂泵的泵,以增加和/或降低被供应到投配单元330并由压力传感器340测量的还原剂的压力。
自调电路320还配置成解释指示从投配单元330投配的还原剂的实际数量的、来自传感器370的参数。在一些实现中,传感器370可以是测量还原剂罐350——包括其中的还原剂——的重量的秤或其它重量测量传感器。传感器370可被校准以使空还原剂罐350的重量偏移,使得从传感器370输出的值是在还原剂罐350内的还原剂的重量。在其它实现中,传感器370可以是测量接收罐390的重量的秤或其它重量测量传感器,投配单元330将还原剂投配到接收罐390内。传感器370可被校准以使空接收罐390的重量偏移,使得从传感器370输出的值是在接收罐390内的还原剂的重量。在又一些其它实现中,传感器370可以是位于还原剂罐350和投配单元330之间并与还原剂罐350和投配单元330流体连通的流量计,使得流量计测量从还原剂罐350到投配单元330的体积流的速率。在又一些另外的实现中,传感器370可以是体积测量传感器例如浮球或其它体积测量设备以测量在还原剂罐350和/或接收罐390中的还原剂的体积。可使用配置成测量从投配单元330投配的还原剂的数量的又一些其它传感器370。
当自调电路320用于引擎控制模块310和投配单元330的初始调节时,自调电路320可将初始压力输入值设置为第一增量值并将初始投配命令速率设置为第一增量投配命令速率。在一些实现中,第一投配命令值或值的集合可用于投配还原剂。第一投配命令值或值的集合可以是任意值(例如静态值或随机值)和/或在投配命令表322中的预先填充的值。自调电路320将还原剂罐350的加压和/或从还原剂罐350到投配单元330的还原剂的压力控制为在如由压力传感器340测量的第一增量压力值处。引擎控制模块310基于一个或多个投配命令值来操作投配单元330和/或其它部件以投配还原剂。在一些实现中,自调电路320可使引擎控制模块310在预定的一段时间(例如一秒)期间投配还原剂或对还原剂的预定体积(例如10mL的所投配的还原剂)投配还原剂。传感器370测量从投配单元330投配的还原剂的实际数量,且自调电路320解释指示所投配的还原剂的测量的实际数量的参数的值。自调电路320比较从投配单元330投配的还原剂的实际数量与待投配的还原剂的预期数量。如果所投配的还原剂的实际数量大于或小于所投配的还原剂的预期数量,则自调电路320配置成修改投配命令表322的一个或多个投配命令值,直到所投配的还原剂的实际数量等于或实质上等于(例如在预定误差百分比例如1%、2%、5%等或预定容限值例如±0.01mL、±0.05mL、±0.1mL等内)为止。将参考图4-8更详细地描述自调电路320的操作。
在一些实现中,泵(未示出)可与接收罐390和还原剂罐350流体连通以在调节期间将还原剂从接收罐390泵送到还原剂罐350。在一些实现中,在泵和还原剂罐350之间的阀可以由自调电路320选择性地打开和/或关闭以从还原剂罐350流体地密封泵,例如当还原剂罐350被加压时。
图4描绘由自调电路320实现以产生投配命令表的投配命令值的过程400的概述。过程400包括控制并增加输入压力值的压力控制回路410、在全部投配命令速率中对每个输入压力值递增并基于所投配的还原剂的实际数量相对于所投配的还原剂的预期数量修改投配命令值的投配命令回路420以及产生投配命令表430的过程,其产生被填充有针对每个输入压力值和投配命令速率的投配命令值的投配命令表。将参考图6-9更详细描述压力控制回路410。将参考图5和图9更详细地描述投配命令回路420。投配命令表430的过程的产生以用于控制投配单元、泵和/或影响还原剂如何从投配单元被投配和/或输入压力的其它部件的一个或多个方面的一个或多个参数值填充投配命令表,例如图3的投配命令表322。
图5描绘示例过程500,其可由图3的自调电路320对图4的投配命令回路420实现以基于来自压力控制回路410的增量输入压力值来自动调节引擎控制模块310和/或投配单元330的性能。过程500包括初始化投配命令回路(块510)。自调回路320被合并在引擎控制模块310内和/或通信地耦合到引擎控制模块310,使得自调电路320可控制和/或修改投配命令表322的投配命令值。在一些实现中,自调电路320可通信地耦合到压力传感器340和/或传感器370以解释指示输送到投配单元330的还原剂的压力和/或从投配单元330投配的还原剂的实际数量的参数。在其它实现中,自调电路320可配置成例如从存储器或其它存储设备访问并解释指示输送到投配单元330的还原剂的压力和/或从投配单元330投配的还原剂的实际数量的参数。自调电路320可进一步通信地耦合到部件以控制还原剂罐350的加压和/或从还原剂罐350到投配单元330例如到压力源泵、调节到还原剂罐350的压力源的阀、在还原剂罐350和投配单元330之间的泵等的还原剂的压力,如下面参考图6-9更详细描述的。
投配命令回路的初始化(块510)可包括在引擎控制模块310中设置标记以指示引擎控制模块310在投配单元校准模式中。投配单元校准的初始化还可包括使一个或多个投配命令表变得可编辑。
过程500还包括确定投配命令值(块520)。投配命令值的确定基于一个或多个投配命令表。在一些实现中,投配命令值的确定可在相应于第一增量投配命令速率和第一增量输入压力值的投配命令表的初始投配命令值(例如相应于第一投配命令速率“C1”和第一输入压力值“P1”的图2的投配命令表200的“D.C.11”)处开始。
过程500还包括命令投配单元基于所确定的投配命令值来投配还原剂(块530)。在一些实现中,自调电路320可使引擎控制模块310命令投配单元330基于投配命令值来投配还原剂。也就是说,自调电路320可使引擎控制模块310输出一个或多个投配命令值(例如控制电压等)以使投配单元330以相应的预期投配命令速率并在相应的输入压力值下投配还原剂。自调电路320可通过控制外部压力源泵、在外部压力源和还原剂罐350之间的阀和/或在还原剂罐350和投配单元330之间的泵来控制输入压力值,如下面参考图6-9更详细描述的。因此,自调电路320可将输入压力维持在相应于相应的投配命令值的输入压力值的压力下。在一些实现中,自调电路320可使投配单元330(直接或经由引擎控制模块310)在预定的一段时间例如一秒期间或对于预定的体积例如10mL基于来自投配命令表的预期投配速率来投配还原剂。
过程500还包括比较所投配的还原剂的实际数量与所投配的还原剂的预期数量(块540)。可由自调电路320通过解释指示所投配的还原剂的实际数量的参数来确定所投配的还原剂的实际数量。例如,自调电路320解释指示从投配单元330投配的还原剂的实际数量的、来自传感器370的参数。传感器370可以是测量还原剂罐350和/或接收罐390的重量的重量测量传感器,例如秤。在一些实现中,传感器370可以是位于还原剂罐350和投配单元330之间并与还原剂罐350和投配单元330流体连通的流量计,使得流量计测量从还原剂罐350到投配单元330的体积流的速率。在又一些另外的实现中,传感器370可以是体积测量传感器例如浮球或其它体积测量设备以测量在还原剂罐350和/或接收罐390中的还原剂的体积。可使用配置成测量从投配单元330投配的还原剂的数量的又一些其它传感器370。
所投配的还原剂的预期数量可以是当预定体积例如10mL被使用时所投配的还原剂的预期数量。在其它实现中,可基于预定的时间段例如一秒和投配命令表的投配命令速率来计算所投配的还原剂的预期数量。
自调电路320比较所投配的还原剂的实际数量与所投配的还原剂的预期数量。如果所投配的还原剂的预期数量大于或小于所投配的还原剂的预期数量,则过程500继续以修改参数(块550)以修改投配命令表的投配命令值。如果所投配的还原剂的预期数量与所投配的还原剂的预期数量实质上相同(例如在预定百分比和/或容限内),则过程500返回以确定下一投配命令值(块520),例如增加到投配命令表的下一投配命令值。在一些实现中,投配命令值可被写到更新的投配命令表以保存原始投配命令表。在一些实现中,所投配的还原剂的实际数量与所投配的还原剂的预期数量的比较(块540)可确定在这两个值之间的绝对差是否低于可接受的误差量。因此,即使在所投配的还原剂的实际数量与所投配的还原剂的预期数量之间有某个误差,过程500仍不循环通过修改参数以得到确切的匹配。
一个或多个参数的修改(块550)可包括修改投配命令值和/或修改影响来自投配单元330的还原剂的投配的参数。例如,参数的修改可相应于修改通过投配单元330的投配喷嘴控制开口的尺寸的参数,例如启动投配单元330的致动器的电压的参数。在其它实现中,参数的修改可相应于修改控制阀部件的参数以修改通过投配单元330循环回到还原剂罐350的还原剂的数量。可修改影响来自投配单元330的还原剂的投配的又一些其它参数。在一些实现中,参数的修改可基于机器学习算法,其基于经验测量来实时地更新调节。基于所修改的参数的已更新的投配命令值可盖写投配命令表的先前投配命令值和/或可被保存到更新的投配命令表。
在一些实现中,过程500可应用于静态投配命令表和/或动态投配命令表。在一些实现中,过程500也可确定还原剂罐350是否是空的和/或所存储的还原剂是否低于预定体积,例如比较所投配的还原剂的总数量与起始体积和/或在还原剂罐350中的还原剂的预定体积。如果所存储的还原剂低于预定体积和/或还原剂罐350是空的,则过程500可暂停调节并将还原剂从接收罐390泵送到还原剂罐350,从而允许系统将本身恢复回到正确的调节状态。
图6描绘示例过程600,其可由图3的自调电路320对图4的压力控制回路410实现以使用自适应模糊控制逻辑来控制增量输入压力值。过程600包括初始化压力控制回路(块610)。在一些实现中,自调回路320可通信地耦合到压力传感器340和/或传感器370以解释指示输送到投配单元330的还原剂的压力和/或从投配单元330投配的还原剂的实际数量的参数。在其它实现中,自调电路320可配置成例如从存储器或其它存储设备访问并解释指示输送到投配单元330的还原剂的压力和/或从投配单元330投配的还原剂的实际数量的参数。自调电路320可进一步通信地耦合到部件以控制还原剂罐350的加压和/或从还原剂罐350到投配单元330例如到压力源泵、调节到还原剂罐350的压力源的阀、在还原剂罐350和投配单元330之间的泵等的还原剂的压力。
压力控制回路的初始化(块610)可包括在引擎控制模块310中设置标记以指示引擎控制模块310在投配单元校准模式中。投配单元校准的初始化还可包括使一个或多个投配命令表变得可编辑。在其它实现中,压力控制回路的初始化(块610)可独立于投配单元校准模式。例如,压力控制回路可用于控制输入压力值,同时在正常操作期间投配还原剂。
过程600还包括确定增量输入压力值(块620)。增量输入压力值的确定可基于一个或多个投配命令表。在一些实现中,增量输入压力值的确定可在投配命令表的初始增量输入压力值(例如图2的投配命令表200的第一增量输入压力值“P1”)处开始。
过程600还包括使用自适应模糊控制逻辑来产生压力控制信号(块630)。压力控制信号可以是控制用于将输入压力调节为实质上等于期望输入压力值的压力调节系统的一个或多个部件的控制信号。在一些实现中,压力控制信号可以是用于控制在压力源(例如空气源或其它加压罐)之间的压力调节阀和/或用于控制对到投配单元的还原剂加压的泵的脉冲宽度调制(PWM)信号。自适应模糊控制逻辑利用当前误差、误差的当前变化率、延迟误差——如果有传输延迟、以及误差的延迟变化率——如果有,作为输入的传输延迟。使用模糊推断引擎以及自适应系统来计算已更新的控制信号,如参考图8更详细描述的。
所产生的压力控制信号然后用于调节输入压力值(块640)。所产生的压力控制信号可被输出到压力控制设备以控制或调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力。压力控制设备可包括阀或泵。基于所调节的输入压力值,过程600包括计算反馈误差(块650),其由自适应模糊控制逻辑使用来产生已更新的压力控制信号。
因此,过程600自调节系统的压力控制,使得压力控制回路410不需要用户干预。而且,对不同的压力系统和/或其中输入或输出压力是不同的,过程600使自调电路320能够自动调整。在一些实现中,过程600可与图5的过程500同时运行,使得输入压力值被控制,同时投配命令值被调节。
图7描绘用于基于自适应模糊逻辑来调节阀输出压力的过程700。过程700包括访问增量压力值(块710)。在一些实现中,访问增量压力值可包括访问来自一个或多个投配表的增量输入压力值。在一些实现中,增量压力值(块710)还可包括确定从当前输入压力值到增量压力值的转变的速率。
过程700还包括应用自适应模糊压力控制系统(块720)以产生压力控制信号。自适应模糊压力控制系统基于期望增量输入压力值和输出压力的反馈误差760来产生已更新的压力控制信号。从自适应模糊压力控制系统输出的压力控制信号可以是数字脉冲宽度调制(PWM)控制信号。
过程700包括使用数模转换模型将数字PWM控制信号转换成模拟电压(块730)。在一些实现中,数模转换模型可存储在引擎控制模块和/或系统的另一部件中。过程700也输出模拟电压(块740)。在一些实现中,模拟电压可用于调节压力阀、泵等,以控制输入压力。
过程700还包括解释阀输出压力值(块750)。在一些实现中,解释阀输出压力值可包括解释指示由投配单元的入口的压力传感器测量的压力的值的参数。在一些实现中,指示由压力传感器测量的压力的值的参数可直接被接收或可从数据存储装置例如存储器模块读取。
过程700还包括确定误差量,例如反馈误差760,并使用反馈误差作为自适应模糊压力控制系统的输入(块720)以产生已更新的压力控制信号来控制压力调节值。
图8描绘图7的自适应模糊逻辑压力控制系统720和图6的模糊控制逻辑的示例过程800。过程800使用当前误差(误差)810、误差的当前变化率(Δ误差)820和已更新的控制单元集Ci 已更新作为对产生已更新的控制行动的模糊推断引擎850的输入。已更新的控制行动被用于在已更新的控制行动的解模糊化870之后产生已更新的控制信号,例如已更新的压力控制信号。过程800还使用当前误差(误差)810、误差的当前变化率(Δ误差)820、延迟误差830(误差_延迟)——如果有传输延迟、以及误差的延迟变化率840(Δ误差_延迟)——如果有传输延迟,作为对自适应系统860的输入以基于当前控制单元集Ci来产生已更新的控制单元集Ci 已更新。如果没有传输延迟,则延迟误差830(误差_延迟)和误差的延迟变化率840(Δ误差_延迟)设置为零,且从属关系函数的输出变得相等。
自适应系统860在具有当前误差(误差)810和误差的当前变化率(Δ误差)820的延迟输入830、840的先前结果上使用模糊OR函数以计算待输入到模糊推断引擎850的已更新的控制单元集。已更新的控制单元集被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。
通过对所有规则结果的集合——包括单元集和单元集的加权平均——的解模糊化870来将已更新的控制信号U例如已更新的压力控制信号计算为:
图9描绘示例过程900,其用于在投配命令值之间迭代以调节引擎控制模块和/或投配单元,同时控制输入压力。过程900可被实现为图4的过程400的部分。过程900包括命令投配单元基于投配命令速率Cj和输入压力值Pi来投配一定量的还原剂(块910)。可使用图6-8的过程600、700、800来控制(块990)输入压力值Pi,以便可使用本文所述的自适应模糊逻辑来控制输入压力值。投配命令值可基于一个或多个投配命令表,例如图2的投配命令表200。投配命令值可在投配命令表中的相应于第一投配命令速率和第一输入压力值的初始投配命令值(例如相应于第一投配命令速率“C1”和第一输入压力值“P1”的图2的投配命令表200的“D.C.11”)处开始。可以用与投配单元基于关于图5所述的确定的投配命令值投配还原剂(块530)类似的方式来执行投配单元基于投配命令速率和输入压力值投配一定数量的还原剂的命令。
过程900包括测量所投配的还原剂的实际数量(块920)。可由自校准控制器通过解释指示所投配的还原剂的实际数量的参数来确定所投配的还原剂的实际数量。例如,自校准控制器可解释指示从投配单元投配的还原剂的实际数量的、来自传感器的参数。传感器可以是测量还原剂罐和/或接收罐的重量的重量测量传感器,例如秤。在一些实现中,传感器可以是位于还原剂罐和投配单元之间并与还原剂罐和投配单元流体连通的流量计,使得流量计测量从还原剂罐到投配单元的体积流的速率。在又一些其它实现中,传感器可以是体积测量传感器例如浮球或其它体积测量设备以测量在还原剂罐和/或接收罐中的还原剂的体积。
过程900包括确定所投配的还原剂的实际数量,所投配的数量实际,是否等于或实质上等于所投配的还原剂的预期数量,所投配的数量预期(块930)。在一些实现中,所投配的还原剂的实际数量与所投配的还原剂的预期数量的比较可确定在这两个值之间的差是否低于可接受的误差量,例如±5%、±1%、±0.1%等。因此,即使在所投配的还原剂的预期数量与所投配的还原剂的实际数量之间有某个误差,过程900仍不循环通过以得到确切的匹配。
如果所投配的还原剂的实际数量不等于、实质上等于或低于相对于所投配的还原剂的预期数量的可接受的误差量,则过程900继续修改一个或多个参数和更新投配命令表(块940)。一个或多个参数的修改可包括修改投配命令值和/或影响来自投配单元的还原剂的投配的参数。例如,参数的修改可相应于修改通过投配单元的投配喷嘴控制开口的尺寸的参数,例如启动投配单元的致动器的电压的参数。在其它实现中,参数的修改可相应于修改控制阀部件的参数以修改通过投配单元循环回到还原剂罐的还原剂的数量。可修改影响来自投配单元的还原剂的投配的又一些其它参数。在一些实现中,参数的修改可基于机器学习算法,其基于经验测量来实时地更新调节。投配命令表的更新可包括用基于所修改的参数的已更新的投配命令值和/或所修改的参数来盖写先前的值。在其它实现中,可产生更新的投配命令表,并可将基于所修改的参数的已更新的投配命令值和/或已更新的参数保存到更新的投配命令表。
如果所投配的还原剂的实际数量等于、实质上等于或低于相对于所投配的还原剂的预期数量的可接受的误差量(块930),则过程900确定投配命令速率Cj是否是投配命令表的最后一个投配命令速率Cn(块950)和/或过程900的另一预定的结束投配命令速率。如果投配命令速率Cj不是最后一个投配命令速率Cn,则过程900使投配命令速率Cj的索引值递增(即j=j+1)(块960)并返回以命令投配单元基于来自基于增加的投配命令速率的投配命令表的投配命令值来投配(块910)。
在一些实现中,投配命令速率Cj的增加(块960)可基于所投配的还原剂的实际数量与所投配的还原剂的预期数量的比较(块930)。例如,如果所投配的还原剂的实际数量等于或实质上等于所投配的还原剂的预期数量,例如在±0.1%内,则投配命令速率Cj可增加5、10等,如果所投配的还原剂的实际数量等于或实质上等于所投配的还原剂的预期数量,则减小迭代的次数。
如果投配命令速率Cj是投配命令表的最后一个投配命令速率Cn(块950),则过程900继续确定输入压力值Pi是否是投配命令表的最后一个输入压力值Pm(块970)和/或过程900的另一预定的结束输入压力值。如果输入压力值Pi不是最后一个输入压力值Pm,则过程900使输入压力值Pi的索引值递增(即i=i+1)(块980),并继续使用关于图6-8的过程600、700、800所述的自适应模糊逻辑来控制压力(块990)。一旦增加的输入压力值Pi被建立,则过程900就接着命令投配单元基于来自投配命令表的基于增加的输入压力值的投配命令值来投配(块910)。
如果输入压力值Pi是投配命令表的最后一个输入压力值Pm(块970),则过程900可继续到结束(块992)。
在一些实现中,投配命令速率和输入压力值的确定和递增(块950、960和块970、980)可互换。
图10描绘使用图6-8的自适应模糊控制系统的增量压力输入值和实际压力值的还原剂线压力随着时间变化的曲线1000。曲线1000描绘使用自适应模糊控制系统的实际压力值以在小和中等增量上的最小延迟达到增量压力输入值。图11描绘使用图6-8的自适应模糊控制系统的几个增量压力输入值的数字压力控制值(例如PWM值)随着时间变化的曲线1100和使用图6-8的自适应模糊控制系统的几个增量压力输入值的模拟压力值随着时间变化的曲线1100。
在一些实现中,控制输入压力值的自调电路320的前面提到的自适应模糊逻辑也可被实现来调节EGR阀位置控制器、进气和/或排气节流阀位置控制器等。
术语“控制器”包括用于处理数据的所有类型的装置、设备和机器,作为例子包括可编程处理器、计算机、片上系统或多个处理器、编程处理器的一部分或前述项的组合。装置可包括专用逻辑电路,例如FPGA或ASIC。装置除了硬件以外还可包括为讨论中的计算机程序创建执行环境的代码,例如构成处理器固件、协议堆栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时间环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。装置和执行环境可实现各种不同的计算模型基础设施,例如分布式计算和网格计算基础设施。
计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言——包括编译或解释语言、说明或过程语言——被编写,且它可在任何形式中——包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程、对象或适合于用在计算环境中的其它单元——被使用。计算机程序可以但不需要相应于在文件系统中的文件。程序可存储在保存其它程序或数据(例如存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于讨论中的程序的单个文件中或多个协同文件(例如存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。
虽然本说明书包含很多特定的实现细节,这些不应被解释为对可被主张的内容的范围的限制,而更确切地作为特定的实现所特有的特征的描述。在单独的实现的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可组合地在单个实现中实现。相反,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可单独地或以任何适当的子组合在多个实现中实现。而且,虽然特征在上面被描述为以某些组合起作用且甚至按照原样最初被主张,在一些情况下可从组合删除来自所主张的组合的一个或多个特征,且所主张的组合目的可在于子组合或子组合的变形。
类似地,虽然以特定的顺序在附图中描绘了操作,这不应被理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以连续的顺序被执行或所有所示的操作被执行,以实现合乎需要的结果。在某些情况下,在上面所述的实现中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实现中需要这样的分离,以及应理解,所述部件和系统可通常集成在单个产品中或封装到体现在有形介质上的多个产品中。
如在本文利用的,术语“实质上”和任何类似的术语旨在具有与本公开的主题所属的领域中的普通技术人员的常见和被接受的使用一致的含义。审阅了本公开的本领域中的技术人员应理解,这些术语旨在允许所述和所主张的某些特征的描述而不将这些特征的范围限制到所提供的精确数值范围。相应地,这些术语应被解释为指示所述和所主张的主题的非实质或不重要的修改或变更被考虑为在如在所附权利要求中详述的本发明的范围内。此外,注意,在权利要求中的限制在术语“装置”不在其中被使用的情况下按照美国专利法不应被解释为构成“装置加功能”限制。
如在本文使用的术语“耦合”及类似的意指两个部件直接或间接地连接到彼此。这样的连接可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如可移除的或可释放的)。可在两个部件或这两个部件和任何额外的中间部件整体地形成为与彼此或与这两个部件的单个整体主体或这两个部件或这两个部件和任何额外的中间部件附接到彼此的情况下实现这样的连接。
如在本文使用的术语“流体地耦合”、“在流体连通中”等意指两个部件或对象具有在这两个部件或对象之间形成的通路,其中流体例如水、空气、气态还原剂、气态氨等可在干扰或不干扰部件或对象的情况下流动。用于实现流体连通的流体耦合或配置的例子可包括管道、通道或用于实现流体从一个部件或对象到另一部件或对象的流动的任何其它适当的部件。
注意到在各种示例性实现中所示的系统的结构和布置在特性上仅仅是例证性的而不是限制性的很重要。出现在所述实现的精神和/或范围内的所有变化和修改需要被保护。应理解,一些特征可以不是必要的,且缺乏各种特征的实现可被设想为在本申请的范围内,该范围由接下来的权利要求限定。在阅读权利要求时,意图是当词例如“a”、“an”、“至少一个”或“至少一个部分”被使用时,并没有将权利要求限制到仅仅一个项目的意图,除非在权利要求中特别相反地规定。当语言“至少一个部分”和/或“一部分”被使用时,项目可包括一部分和/或整个项目,除非特别相反地规定。

Claims (32)

1.一种后处理系统,包括:
投配单元;
还原剂罐,其与所述投配单元流体连通;
压力传感器,其配置成检测从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力;
第二传感器,其配置成测量指示由所述投配单元投配的还原剂的实际数量的参数,
压力控制设备,其控制从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力;以及
控制器,其耦合到所述投配单元、所述压力传感器和所述压力控制设备,所述控制器包括自调电路,所述自调电路构造成:
选择输入压力值,
使用自适应模糊控制系统基于所述输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号,
将所述压力控制信号用于所述压力控制设备来调节从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力,
选择投配命令值,
命令所述投配单元基于所述投配命令值投配还原剂,
接收并解释由所述第二传感器测量的所述参数,以确定由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量,
将由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量与基于所述投配命令值和所述输入压力值的投配的还原剂的预期数量进行比较,以及
根据由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量与基于所述投配命令值和所述输入压力值的投配的还原剂的所述预期数量的所述比较来更新所述控制器的投配命令表的投配命令值。
2.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述控制器可操作来基于所述投配命令表控制来自所述投配单元的还原剂的投配。
3.如权利要求1所述的后处理系统,
其中所述自调电路还构造成:
将指示到所述投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于所述输入压力值,
命令所述投配单元基于所述投配命令表的投配命令值在所述输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂。
4.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。
5.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集,所述控制单元集被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。
6.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述自调电路还构造成基于反馈误差计算所述误差量。
7.如权利要求6所述的后处理系统,其中所述反馈误差包括当前误差和误差的当前变化率。
8.如权利要求7所述的后处理系统,其中所述反馈误差还包括延迟误差和误差的延迟变化率。
9.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述压力控制设备包括阀或泵。
10.一种用于后处理系统的控制器,所述后处理系统包括投配单元、与所述投配单元流体连通的还原剂罐、配置成测量指示由所述投配单元投配的还原剂的实际数量的参数的第二传感器、配置成检测从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力的压力传感器以及控制从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力的压力控制设备,所述控制器耦合到投配单元、所述压力传感器和所述压力控制设备,所述控制器包括自调电路,所述自调电路构造成:
选择输入压力值;
使用自适应模糊控制系统基于所述输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号;
将所述压力控制信号用于所述压力控制设备来调节从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力;
选择投配命令值;
命令所述投配单元基于所述投配命令值投配还原剂;
接收并解释由所述第二传感器测量的所述参数,以确定由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量;
将由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量与基于所述投配命令值和所述输入压力值的投配的还原剂的预期数量进行比较;以及
根据由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量与基于所述投配命令值和所述输入压力值的投配的还原剂的所述预期数量的所述比较来更新所述控制器的投配命令表的投配命令值。
11.如权利要求10所述的控制器,其中所述自调电路还构造成:
将指示到所述投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于所述输入压力值;
命令所述投配单元基于所述投配命令表的投配命令值在所述输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂。
12.如权利要求10所述的控制器,其中所述自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。
13.如权利要求10所述的控制器,其中所述自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集,所述控制单元集被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。
14.如权利要求10所述的控制器,其中所述自调电路还构造成基于反馈误差计算所述误差量,所述反馈误差包括当前误差和误差的当前变化率。
15.如权利要求14所述的控制器,其中所述反馈误差还包括延迟误差和误差的延迟变化率。
16.如权利要求10所述的控制器,其中所述压力控制设备包括阀或泵。
17.一种用于使用控制器的自调电路来调节投配单元的方法,所述方法包括:
选择输入压力值;
使用自适应模糊控制系统基于所述输入压力值、所检测到的从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力和误差量来产生压力控制信号;
将所述压力控制信号用于压力控制设备来调节从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力以控制从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力;
选择投配命令值;
命令所述投配单元基于所述投配命令值投配还原剂;
接收并解释由第二传感器测量的参数,以确定由所述投配单元投配的还原剂的实际数量;
将由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量与基于所述投配命令值和所述输入压力值的投配的还原剂的预期数量进行比较;以及
根据由所述投配单元投配的还原剂的所述实际数量与基于所述投配命令值和所述输入压力值的投配的还原剂的所述预期数量的所述比较来更新所述控制器的投配命令表的投配命令值。
18.如权利要求17所述的方法,还包括:
将指示到所述投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于所述输入压力值;
命令所述投配单元基于存储在所述控制器的计算机可读存储介质中的所述投配命令表的投配命令值在所述输入压力值下以投配命令速率投配还原剂,所述控制器配置成基于所述投配命令表控制来自所述投配单元的还原剂的投配。
19.如权利要求17所述的方法,其中所述自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。
20.如权利要求17所述的方法,其中所述自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集,所述控制单元集被自适应为:
其中Gp是自适应学习增益,以及λ是自适应学习速率。
21.如权利要求17所述的方法,还包括:
基于包括当前误差和误差的当前变化率的反馈误差计算所述误差量。
22.如权利要求21所述的方法,其中所述反馈误差还包括延迟误差和误差的延迟变化率。
23.如权利要求17所述的方法,其中所述压力控制设备包括阀或泵。
24.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述第二传感器是重量传感器,所述重量传感器配置成测量包括其中的还原剂的所述还原剂罐的重量。
25.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述第二传感器是流量计传感器,所述流量计传感器配置成测量从所述还原剂罐到所述投配单元的体积流的速率。
26.如权利要求1所述的后处理系统,其中所述第二传感器是体积测量传感器,所述体积测量传感器配置成测量在所述还原剂罐和/或接收罐中的还原剂的体积。
27.如权利要求10所述的控制器,其中所述第二传感器是重量传感器,所述重量传感器配置成测量包括其中的还原剂的所述还原剂罐的重量。
28.如权利要求10所述的控制器,其中所述第二传感器是流量计传感器,所述流量计传感器配置成测量从所述还原剂罐到所述投配单元的体积流的速率。
29.如权利要求10所述的控制器,其中所述第二传感器是体积测量传感器,所述体积测量传感器配置成测量在所述还原剂罐和/或接收罐中的还原剂的体积。
30.如权利要求17所述的方法,其中所述第二传感器是重量传感器,所述重量传感器配置成测量包括其中的还原剂的所述还原剂罐的重量。
31.如权利要求17所述的方法,其中所述第二传感器是流量计传感器,所述流量计传感器配置成测量从所述还原剂罐到所述投配单元的体积流的速率。
32.如权利要求17所述的方法,其中所述第二传感器是体积测量传感器,所述体积测量传感器配置成测量在所述还原剂罐和/或接收罐中的还原剂的体积。
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