CN108019262A - 用于柴油排气流体喷射器清洁的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于柴油排气流体喷射器清洁的系统和方法。提供用于清洁选择性催化还原(SCR)发动机排气后处理系统中包括的尿素堵塞的柴油排气流体(DEF)喷射器的方法和系统。在一个示例中，方法包括响应于指示堵塞的DEF喷射器的诊断代码，以DEF喷射器清洁模式操作发动机，其包括以高怠速速度操作所述发动机、激活DEF泵以便以期望的流率递送期望量的DEF、以及在DEF递送期间测量DEF泵激活的占空比。响应于在持续时间内所述占空比大于阈值占空比，指示DEF流恢复。

Description

用于柴油排气流体喷射器清洁的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年11月4日提交的题目为“System and Method for DieselExhaust Fluid Injector Cleaning(用于柴油流体喷射器清洁的系统和方法)”的美国临时专利申请No.62/418,021的优先权。上面引用的申请的全部内容出于所有目的通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本说明书整体涉及发动机排气后处理系统和方法。
背景技术
柴油发动机可以在排放控制系统中包括选择性催化还原(SCR)系统，以在发动机操作期间减少氮氧化物(NOx)的排放。还原剂(诸如柴油排气流体(DEF))可以通过DEF定量系统中的专门DEF喷射器来直接喷射到SCR系统上游的排气通道中。在一个示例中，DEF是尿素水溶液。所喷射的尿素溶液与排气混合并分解以在排气流中提供氨(NH3)。然后，氨在催化剂下与排气中的NOx反应以产生氮气(N2)和水(H2O)。
然而，DEF的尿素易受脱水和结晶的影响。热排气可加热DEF，从而导致水蒸发并留下呈尿素晶体形式的固体尿素。例如，由车辆行程结束(例如，切断事件)终止的柴油微粒过滤器(DPF)再生事件可以是尿素结晶的来源，因为在车辆行程结束时打开DEF喷射器以吹扫DEF定量系统可引入来自DPF再生事件的热排气。所得尿素晶体能够堵塞DEF喷射器并且防止将DEF递送到排气通道。由于DEF喷射器堵塞，因此将不减少NOx排放，并且可激活排放警告灯。
已经开发各种策略来解决DEF喷射器堵塞。Cole等人在美国专利20140331645 A1中示出的一个示例方法包括根据已堵塞的DEF喷射器的指示来激活修复模式。修复模式包括启动定时器并且增加排气温度以试图熔化DEF喷射器内的尿素晶体。然后激活DEF喷射器以排空任何熔融的尿素。一旦最大修复周期已经过去了，就设置故障标志并且终止过程。
然而，本文的发明人已经认识到有关此类系统的潜在问题。作为一个示例，一旦指示了已堵塞的DEF喷射器，Cole等人公开的方法就限于有限持续时间。取决于车辆操作状态，可能无法在该时间段期间执行修复程序。此外，升高排气温度可以使紧密接近排气流或与排气流直接接触的尿素晶体熔化，但不能使未紧密接近排气的尿素晶体熔化。因此，DEF喷射器可保持堵塞，排放警告灯可保持激活，并且可执行附加修理，从而增加修理时间和成本并且增加损失的车辆使用时间量。
发明内容
在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，所述方法包括：在经由DEF喷射器将柴油排气流体(DEF)从DEF定量系统递送到发动机的排气通道时，响应于DEF泵的占空比小于第一阈值占空比，指示不足的DEF喷射器流；以及响应于所述指示，以DEF喷射器清洁模式操作发动机。以此方式，可以快速清洁已堵塞的DEF喷射器，而不用从车辆移除喷射器。
作为一个示例，以DEF喷射器清洁模式操作发动机包括：以高怠速速度操作发动机，减少发动机进气流量(例如，通过减小进气节气门阀的开度)，以及增加排气反压力(例如，通过减小可变几何形状涡轮叶片的开度)。例如，在检修车辆时，可以以DEF喷射器清洁模式操作发动机。在检修车辆时，在减少的进气流量和增加的排气反压力下以高怠速速度操作使发动机升温，并且使得排气能够达到正常操作温度(例如，在车辆被驱动时达到的温度)，从而防止SCR系统劣化。与更耗时的清洁程序相比，通过在将DEF喷射器保持在车辆中时快速清洁所述DEF喷射器，可以减少维修成本和车辆使用损失。由于在商业上使用许多柴油发动机(诸如在州际装运时使用的牵引机)，因此快速、经济有效的维修可以减少公司开销。
应当理解，提供上面的发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了具有选择性催化还原(SCR)系统的发动机系统的示意图。
图2是用于DEF喷射器清洁的软件应用程序的示例方法的流程图。
图3是用于识别已堵塞的DEF喷射器的示例方法的流程图。
图4是用于在DEF喷射器保持在车辆中时恢复通向已堵塞的DEF喷射器的流的预示性示例时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于清洁发动机系统(诸如图1所示的发动机系统)的排放控制系统中包括的已堵塞的DEF喷射器的系统和方法。例如，可以根据图3的方法识别已堵塞的DEF喷射器。软件应用程序可以安装在计算系统(例如，与车辆控制器通信的远程计算系统)上，以根据DEF喷射器清洁程序(诸如图2的方法)运行车辆系统命令。图4示出了用于使用图2的DEF喷射器清洁程序来恢复通向已堵塞的DEF喷射器的流的示例时间线。
图1是示出了可以包括在汽车推进系统中的多汽缸发动机10中的一个汽缸30的示意图。发动机10可以至少部分地被包括控制器12的控制系统控制、以及从车辆操作者132经由输入装置130的输入控制。在此示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可以包括活塞36定位在其中的燃烧室壁32。活塞36可以联接到曲轴40，以使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。另外，起动器马达可以经由飞轮联接到曲轴40以启用发动机10的起动操作。
燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够分别经由进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在本示例中，经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动可控制进气门52和排气门54。凸轮致动系统51和53可以各自包括一个或多个凸轮，并且可以利用以下系统中的一个或多个：凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统，其可以由控制器12操作以便改变气门操作。位置传感器55和57可以分别确定进气门52和排气门54的位置。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可以被电动气门致动控制。例如，汽缸30可以可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门、以及经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。
燃料喷射器66被示为直接联接到燃烧室30以用于将燃料直接喷射到该燃烧室30中。燃油喷射可以经由公共导轨系统或其他此类柴油燃料喷射系统。可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的高压燃料系统(未示出)将燃料递送到燃料喷射器66。
进气通道42可以包括具有节流板64的进气节气门阀62。在此特定示例中，控制器12可以经由提供给与进气节气门62一起包括的电动马达或致动器的信号来改变节流板64的位置，所述配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以此方式，可以操作进气节气门62以改变提供给燃烧室30以及其他发动机汽缸的进气。可以通过节气门位置信号TP向控制器12提供节流板64的位置。进气通道42还可以包括质量空气流量(MAF)传感器120和歧管空气压力(MAP)传感器122，以用于向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。
另外，在一些示例中，排气再循环(EGR)系统可以经由EGR通道140将期望的排气部分从排气通道48引导到进气歧管44。控制器12可以经由EGR阀142来改变向进气歧管44提供的EGR量。另外，EGR传感器144可以布置在EGR通道140内，并且可以提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。可替代地，可以通过基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)和曲柄速度传感器的信号的计算值来控制EGR。另外，可以基于排气氧传感器和/或进气氧传感器来控制EGR。在一些情况下，EGR系统可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。虽然图1示出了高压EGR系统，另外地或可替代地，可以使用低压EGR系统，其中将EGR从涡轮增压器的涡轮下游引导到涡轮增压器的压缩机上游。然而，在一些示例中，发动机系统可以不包括EGR系统。
发动机10还可以包括压缩装置，诸如包括沿进气歧管44布置的至少一个压缩机162的涡轮增压器或机械增压器。当压缩装置是涡轮增压器时，压缩机162可以至少部分地由沿排气通道48布置的涡轮164(例如，经由轴)驱动。此外，涡轮增压器可以是可变几何形状涡轮增压器(VGT)，其中通过根据发动机转速和其他工况致动叶片165使涡轮几何形状主动变化。在一个示例中，叶片165可以联接到圆形环，并且所述环可以旋转。在另一个示例中，叶片165中的一个或多个可以单独地枢转或多个(一起)枢转。当压缩装置是机械增压器时，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。因此，控制器12可以改变经由压缩装置向发动机的一个或多个汽缸提供的压缩量。在图1所示的示例中，压缩装置是涡轮增压器。然而，在一些示例中，发动机10可以不包括涡轮增压器，但可以反而是正常吸气式发动机。
排气传感器126和排气温度传感器128被示为联接到排放控制系统70上游的排气通道48。排气传感器126可以是用于提供排气空气/燃料比的指示的任何合适传感器，诸如线性通用或宽域排气氧传感器(UEGO)、双态氧传感器(EGO)、加热型EGO(HEGO)、NOx、HC或CO传感器。
排放控制系统70被示为沿排气传感器126下游的排气通道48布置。排放控制装置70可以包括选择性催化还原(SCR)系统、三元型催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。例如，排放控制系统70可以是包括SCR催化剂71和柴油微粒过滤器(DPF)72的排气后处理系统。在一些实施例中，DPF 72可以位于催化剂下游(如图1所示)，而在其他实施例中，DPF 72可以位于催化剂上游。在发动机操作期间，DPF可以周期性地热再生。另外，在一些实施例中，在发动机10的操作期间，可以通过在特定空气/燃料比内操作发动机的至少一个汽缸来周期性地重置排放控制系统70。
发动机排气系统可以使用还原剂的各种喷射以有助于各种排气组分的反应。例如，可以提供还原剂喷射系统以向SCR催化剂71喷射合适的还原剂(诸如DEF)。然而，可以使用各种替代方法，诸如产生氨蒸气的固体尿素颗粒，然后将所述氨蒸气喷射或计量到SCR催化剂71。在又一个示例中，贫NOx捕集器可以定位在SCR催化剂71的上游以产生用于SCR催化剂的氨，这取决于供给到稀NOx捕集器的空燃比的富化程度。作为又一个示例，稀NOx捕集器可以定位在SCR催化剂71的上游或下游，并且可以使用尿素源以便为SCR催化剂提供氨。在又一个示例中，被动NOx吸附器可以定位在SCR催化剂71的上游或下游，并且可以使用尿素源以便为SCR催化剂提供氨。
排气系统还可以包括还原剂递送和/或储存系统，诸如DEF定量系统121。如本文所指出的，DEF可以是储存在储存容器(诸如储存箱)中的液体还原剂(诸如尿素水溶液)。在一个示例中，DEF定量系统121可以包括用于车载DEF储存的DEF箱111、以及在SCR催化剂71处或其上游经由DEF喷射器125将DEF箱联接到排气通道的DEF递送管线123。DEF箱111可以具有各种形式，并且可以包括填充颈部113和车身中的对应盖和/或盖门。填充颈部113可以被配置成接收用于补充DEF的喷嘴。另外，DEF温度传感器133可以联接到DEF箱111以提供DEF温度的指示。
DEF递送管线123中的DEF喷射器125将DEF喷射到SCR催化剂71上游的排气中。控制器12可以使用DEF喷射器125来控制DEF喷射的正时和量。DEF定量系统121还可以包括DEF泵127。DEF泵127可以用于对DEF加压并且将DEF递送到DEF递送管线123中。在DEF泵127的上游和DEF喷射器125的下游联接到DEF递送管线123的压力传感器131可以包括在DEF定量系统121中，以提供DEF递送压力的指示。另外，DEF泵127可以包括反向阀129，所述反向阀129在被致动(例如，通电)时使DEF泵127的泵送方向反向。例如，致动反向阀129可以将DEF通过DEF递送管线123的流动反向，使得DEF从DEF喷射器125流动到DEF箱111。
另外，在发动机排气装置中和/或在排放控制系统70中可以包括一个或多个传感器(例如，压力、温度和/或NOx传感器)，以监测与排放控制系统中包括的装置相关联的参数。例如，可以使用一个或多个传感器，以基于催化剂的温度、排气传感器读数、喷射到SCR催化剂中的还原剂量等来确定SCR催化剂71中储存的氨量。
控制器12在图1中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、在此特定示例中示为只读存储器芯片106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。除先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，其包括来自MAF传感器120的引入质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套管套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自MAP传感器122的绝对歧管压力信号MAP。控制器12可根据信号PIP产生发动机转速信号RPM。来自MAP传感器122的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的霍尔效应传感器118可以在曲轴的每转产生预定数量的等间隔脉冲。存储介质只读存储器106能够利用表示可由处理器102执行的指令的计算机可读数据来编程，以用于执行以下所描述的方法以及预期但未具体列出的其他变体。
控制器12可以经由无线网络13通信地联接到非车载远程计算装置90，所述无线网络13可以包括Wi-Fi、蓝牙、蜂窝服务类型、无线数据传输协议等。远程计算装置90可以包括例如用于执行指令的处理器92、用于存储所述指令的存储器94、用于实现用户输入的用户接口95(例如，键盘、触摸屏、鼠标、麦克风、相机等)、以及用于显示图形信息的显示器96。因此，远程计算装置90可以包括任何合适的计算装置，包括个人计算机(诸如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机等)、智能装置(诸如智能电话等)等。如在本文中并且关于图2进一步描述的，控制系统12可以被配置成向远程计算装置90发送关于DEF定量系统121的状态(以及其他发动机工况，诸如发动机转速)的信息并且从远程计算装置90接收所述信息，所述远程计算装置90可以进而经由显示器96显示信息。如将在图2中进一步详细描述的，可以利用此类信息来与检修技术人员通信以便协调DEF喷射器清洁。
如以上所描述的，图1仅示出多汽缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸可类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器等。
现在转到图2，示出了用于清洁尿素堵塞的DEF喷射器的示例方法200的高层次流程图。更具体地，方法200可以包括用于使得检修技术人员(例如，用户)能够经由计算装置运行发动机系统命令的软件应用程序(app)，所述计算装置包括例如远程计算装置(例如，图1的远程计算装置90)或车辆的控制系统(例如，图1的控制器12)。可以响应于指示已堵塞的DEF喷射器(诸如图1的DEF喷射器125)的诊断故障代码来启用此应用程序以便执行DEF喷射器清洁程序，诸如通过在怠速情况下以DEF喷射器清洁模式操作发动机系统。将参考本文所描述的以及图1所示的系统来描述方法200，但应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将类似方法应用于其他系统。
方法200的部分可以由控制器(诸如图1的控制器12)执行。由控制器执行的方法200的部分可以在控制器处作为可执行指令存储在非瞬态存储器中，其中基于对app的用户输入和/或app的编程指令来启用方法200的此类部分。由控制器执行的方法200的部分包括控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从各种车辆系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器(例如，压力传感器131))接收的信号而执行的指令。基于用户输入和app的指令，控制器可以采用发动机致动器和排放控制系统致动器(例如，图1的进气节气门阀62、VGT叶片165、DEF泵127和DEF喷射器125)，以根据以下描述的方法来调整发动机操作，诸如通过转换到DEF喷射器清洁模式。
方法200在202处开始，并且包括测量和/或估计发动机工况。评估的条件可以包括例如发动机负荷、发动机转速、歧管气流和气压、节气门位置、排气压力、排气温度等。工况可以由可通信地联接到控制器的一个或多个传感器测量，或者可以基于可用数据来推断。作为示例，在202处，发动机可以在怠速情况下进行操作。
在203处，确定是否指示了已堵塞的DEF喷射器。例如，指示已堵塞的DEF喷射器的诊断故障代码(DTC)可以存储在控制器的存储器上(例如，在非瞬态存储器中)。例如，如以下将描述的，控制器可以根据图3的方法来确定DEF喷射器被堵塞并且设置对应的DTC。
如果没有指示已堵塞的DEF喷射器，诸如当没有对应的DTC存储在控制器的存储器中时，则方法200前进到205并且包括维持工况。例如，DEF喷射器将不被清洁并且可以按照命令继续递送DEF。在205之后，方法200结束。
如果在203处指示了已堵塞的DEF喷射器，诸如通过存在对应的DTC，则方法200前进到204并且包括接收DEF喷射器回路DTC的清除。例如，检修技术人员可以清除DEF喷射器回路DTC。在另一个示例中，控制器可以清除DEF喷射器回路DTC。DEF喷射器回路DTC可以包括(但不限于)不足的DEF喷射器流的指示(例如，已堵塞的DEF喷射器)。因此，接收DEF喷射器回路DTC的清除可以用作将发动机转换为以DEF喷射器清洁模式进行操作的请求。
在清除代码之后，方法200前进到206，并且包括以高怠速速度操作发动机以及调整涡轮增压器的VGT叶片位置和进气节气门位置。例如，发动机怠速速度可以增加到预定速度(例如，清洁怠速速度)，诸如1500RPM，其高于DEF喷射器清洁模式之外的发动机怠速速度(例如，当方法200未被执行时)。可以将VGT叶片从第一叶片位置(其可对应于在DEF喷射器清洁模式之外的发动机怠速期间的VGT叶片位置)调整到第二进一步关闭(例如，打开较少)的叶片位置。作为非限制性示例，可以将VGT叶片命令到完全关闭位置的80％。可以将进气节气门阀从第一进气节气门阀位置(其可以对应于在DEF喷射器清洁模式之外的发动机怠速期间的进气节气门阀位置)调整到第二进一步关闭(例如，打开较少)的进气节气门阀位置。作为非限制性示例，可以将进气节气门阀命令到完全关闭位置的80％。此外，由于较高怠速速度对变速器的影响，变速器换档即使由车辆操作者请求也可以被防止。通过以高怠速速度运行发动机，可以升高发动机温度。针对相等的环境温度和发动机温度，与以在DEF喷射器清洁模式之外的怠速进行操作时的发动机进气流量相比，在进气节气门进一步关闭的情况下操作发动机减少了在以DEF喷射器清洁模式进行操作时的发动机进气流，这进一步增加排气温度。此外，在VGT叶片进一步关闭的情况下进行操作增加了行进通过涡轮增压器的排气的速度，从而针对相等的环境温度和发动机温度，与在DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作期间VGT叶片处于打开较大的位置时相比，提供更大的升压量，并且增加排气反压力，这进一步增加排气温度。增加的排气温度可以使SCR催化剂温度升高到DEF中的尿素将不导致劣化的水平，因为冷SCR催化剂可能通过尿素喷射而被抑制。
在208处，确定排气温度是否大于第一阈值温度，以及DEF温度是否大于DEF凝固点。可以通过排气温度传感器(例如，图1的排气温度传感器128)来测量排气温度。例如，第一阈值温度可以是这样的排气温度：在高于所述排气温度时，SCR催化剂被预期保持足够热，以在整个DEF喷射器清洁过程中避免通过尿素喷射而引起的催化剂抑制。在一个非限制性示例中，第一阈值排气温度为200℃，但可以通过校准文件来调整。例如，可以通过DEF箱中的温度传感器(诸如图1的DEF温度传感器133)来测量DEF温度。DEF凝固点是高于其时DEF作为液体存在并且低于其时DEF作为固体存在的温度(例如，约-11℃)。在另一个示例中，可以确定DEF温度是否大于阈值DEF温度，所述阈值DEF温度可以等于DEF凝固点或者可以大于DEF凝固点。
如果排气温度不大于第一阈值温度，并且/或者如果DEF温度不高于凝固点(或阈值DEF温度)，则该方法前进到210并且包括在重试DEF喷射器清洁程序之前使车辆升温。例如，发动机可以继续以高怠速速度进行操作。可替代地，可以驱动车辆以便加快发动机和DEF升温。例如，使DEF箱解冻所需的行驶量可以基于箱中的冷冻材料量而变化，其中行驶量随着冷冻材料量增加而增加。在210之后，方法200结束。
返回到208，如果排气温度大于第一阈值并且DEF温度大于凝固点(或阈值DEF温度)，则方法前进到212并且包括命令DEF喷射器和DEF泵递送DEF并且启动第一定量定时器(例如，用于DEF定量阶段)。例如，可以基于app所指定的校准而确定的占空比向DEF泵(诸如图1的DEF泵127)供应电压(例如，12V)，以便以期望流率(例如，400mg/s)递送期望量的DEF(例如，25克)。此外，可以改变DEF泵激活的占空比以便实现目标DEF递送压力，其中使用DEF定量系统压力传感器(例如，图1的压力传感器131)来测量DEF递送压力。当目标递送压力实现并稳定时，DEF喷射器可以被致动到打开位置以便喷射DEF。如以下将进一步详细描述的，可以启动第一定量定时器以便测量DEF递送的持续时间。例如，第一定量定时器可以被设置持续1-3分钟(例如，1.2分钟)范围内的第一持续时间。
在214处，该方法包括监测DEF泵占空比(例如，DEF泵激活的占空比)。DEF泵占空比提供DEF喷射器堵塞程度的指示；随着DEF喷射器堵塞程度增加，DEF泵占空比减小。例如，如果由于已堵塞的DEF喷射器而没有DEF流动，则所命令的低DEF泵占空比能够维持目标DEF递送压力。一旦DEF开始流动通过DEF喷射器，则所命令的DEF泵占空比将增加以便维持目标DEF递送压力。如以下将进一步描述的，泵占空比的变化可以用于识别喷射器无流动条件和正常流动条件。可替代地，可以监测DEF递送压力和体积，并且将其与表示标称DEF喷射器的校准流动值进行比较。
在216处，确定在最小持续时间内DEF泵占空比是否大于阈值占空比。也就是说，确定在整个最小持续时间内，DEF泵操作是否维持在大于阈值占空比的泵占空比。例如，在正常DEF流动期间(例如，当DEF喷射器未被堵塞时)，泵占空比的百分比可以在24％-35％的范围内，并且因此阈值占空比可以是23％。一旦占空比达到阈值占空比，就可以启动第二定时器并且将其设置成持续第二持续时间(例如，最小持续时间)。如果泵占空比下降到阈值占空比以下，则可以将第二定时器设置为零，并且如果DEF泵占空比再次超过阈值占空比，则重新启动第二定时器。在一个非限制性示例中，最小持续时间为30秒。另外地或可替代地，在216处，可以确定DEF泵递送压力是否大于阈值递送压力，以及所递送的DEF体积是否大于阈值体积。在216处，该方法还可以包括经由显示装置(例如诸如图1的显示器96)向检修技术人员显示系统参数(例如，DEF泵占空比的百分比、DEF泵递送压力和发动机排气温度)。
如果在最小持续时间内DEF泵占空比大于阈值占空比，则该方法前进到218并且包括停止DEF递送并且清空DEF管线。例如，供应给DEF泵的电压量可以减小到0V，并且因此加压的DEF将不被递送到DEF喷射器。此外，发动机怠速速度可以减小到车辆的正常发动机怠速速度(例如，在DEF喷射器清洁模式之外的发动机怠速速度，诸如响应于发动机起动并且没有附加的发动机怠速速度命令)，并且VGT叶片和进气节气门可以返回到其原始(例如，第一)位置。例如，可以通过激活吹扫循环来清空DEF管线。当请求吹扫循环时，可以将DEF喷射器致动到打开位置，并且可以在反向阀(例如，图1的反向阀129)被命令的情况下激活DEF泵。当反向阀被命令(例如，通电)时，使DEF通过DEF泵的流动反向，从而在DEF定量系统内创建从DEF管线和DEF喷射器吸取DEF并使其返回到DEF箱中的真空。一旦吹扫循环完成(例如，在反向阀被命令的情况下DEF泵被激活持续一持续时间之后，其中基于app的校准来确定所述持续时间)，DEF喷射器关闭并且反向阀返回到未通电状态。对DEF定量系统施加真空可以使DEF喷射器中剩余的已卡住尿素晶体松动。然后，可以通过用新鲜DEF填装DEF定量系统来再次溶解剩余的晶体。
在220处，该方法包括指示DEF喷射器流恢复。例如，可以向检修技术人员显示指示DEF喷射器流恢复的消息。消息还可以包括根据检修手册继续维修程序的指令。在另一个示例中，指示DEF喷射器流恢复可以包括将指示存储在控制器的存储器中。另外，如相对于图3所述的，可以响应于需求而启用DEF递送。在220之后，方法200结束。
返回到216，如果在最小持续时间内DEF泵占空比不大于阈值占空比，则该方法前进到222并且包括确定排气温度是否小于第二阈值温度。第二阈值温度可以指这样的排气温度：在低于所述排气温度时，排气可不能够将SCR催化剂加热到足以防止通过尿素引起的SCR催化剂的抑制。例如，第二阈值温度可以在185℃-195℃的范围内(例如，190℃)。
如果排气温度不小于第二排气阈值温度，则该方法前进到224并且包括确定对于DEF定量阶段(如在212处开始)，第一定量定时器是否完成。在一个示例中，如果第一定量定时器从设置的持续时间(例如，1.2分钟)向下计数并且达到零，则第一定量定时器可以完成。在另一个示例中，如果第一定量定时器从零向上计数并且达到设置的持续时间，则第一定量定时器可以完成。因此，一旦第一持续时间过去，第一定量定时器就可以完成。
如果在224处，DEF定量阶段定时器(例如，第一定量定时器)未完成，则该方法前进到226并且包括继续DEF递送。例如，DEF泵可以保持活动，其中以非零占空比供应非零电压，以便继续以期望的流率和目标DEF递送压力供应DEF，并且一旦目标递送压力实现并稳定，DEF喷射器就被致动成打开以喷射DEF。在226之后，该方法返回到216，并且包括如上所述的确定在最小持续时间内DEF泵占空比是否大于阈值占空比。如果相反，在224处，DEF定量阶段定时器完成，则该方法前进到228并且包括停止DEF递送以及清空DEF管线。如先前在218处所描述的，可以停止DEF递送，并且可以清空DEF管线并且随后对其进行填装。
返回到222，如果排气温度小于第二排气阈值温度，则该方法前进到228并且包括如上所述的停止DEF传送以及清空DEF管线。
在230处，方法200包括确定清洁程序尝试的次数是否小于阈值次数。例如，app可以跟踪DEF管线已经被清空(如在228处)的次数或第一定量定时器已经时间过去的次数，作为程序已经被执行的次数的指示。阈值次数量可以是非零可校准值(诸如4)，在高于所述非零可校准值时，不预期使用方法200对DEF喷射器清洁的继续尝试以恢复喷射器流。如果清洁程序尝试的次数(例如，在方法200期间DEF管线已经被清空的次数)不小于阈值次数(例如，其等于阈值次数)，则该方法包括在232处指示不足的DEF喷射器流。也就是说，DEF喷射器不能够使用方法200和DEF喷射器清洁模式来清洁。指示不足的DEF喷射器流可以包括在控制器处设置对应的DTC和/或产生显示消息。DTC可以指示例如DEF喷射器劣化，并且可以被存储在控制器的非瞬态存储器中。显示消息可以包括使检修技术人员如检修手册指示的那样继续进行DEF喷射器诊断的进一步指令。例如，如所指示的，可以将DEF喷射器从车辆移除并且手动清洁，或者可以更换DEF喷射器。该方法然后结束。
返回到230，如果清洁程序尝试的次数小于阈值次数，则该方法返回到206，并且包括在VGT叶片和进气节气门处于第二进一步关闭位置的情况下以高怠速速度操作发动机。此外，可以向检修技术人员显示指示清洁程序的进度的消息。例如，消息可以指出将重复升温过程以开始清洁过程的下一阶段。因此，在232处指示不足的DEF喷射器流之前，清洁程序可以重复阈值次数，并且DEF喷射器清洁模式被认为不能恢复通向DEF喷射器的流。
继续参考图3，示出了用于在车辆的DEF定量系统(例如，图1的DEF定量系统121)中检测已堵塞的DEF喷射器(诸如图1的DEF喷射器125)的示例方法300。此外，方法300包括在指示不足的DEF喷射器流之前尝试清洁已堵塞的喷射器。基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器(例如，压力传感器131))接收的信号，控制器(例如，图1的控制器12)可以执行用于实施方法300以及本文包括的其余方法的指令。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器(例如，图1的DEF泵127和DEF喷射器125)，以根据以下描述的方法调整发动机操作。如果根据图3的方法300指示不足的DEF喷射器流，则控制器结合软件app和来自用户(例如，检修技术人员)的输入可以执行DEF喷射器清洁程序，诸如根据图2的方法200。例如，图3的方法300可以包括以第一模式操作发动机，并且图2的方法200可以包括以第二模式操作发动机，所述第二模式可以是DEF喷射器清洁模式，如相对于图2所描述的。
方法300在302处开始，并且包括测量和/或估计工况。评估的条件可包括例如发动机负荷、发动机转速、歧管气流和气压、节气门位置、环境温度、排气压力、排气温度、存储在SCR催化剂中的氨量等。工况可以由可通信地联接到控制器的一个或多个传感器测量，或者可以基于可用数据来推断。例如，如相对于图1所描述的，可以使用一个或多个传感器来确定存储在SCR催化剂中的氨量，诸如基于SCR催化剂的温度(由温度传感器测量)、排气传感器读数(例如，由NOx传感器测量的NOx浓度)、喷射到SCR催化剂中的还原剂量等。在一个示例中，控制器可以将SCR催化剂的温度、NOx的浓度、以及喷射到SCR催化剂中的还原剂量中的至少一个输入到查找表、算法或等式中，并且输出存储在SCR催化剂中的氨量。
在304处，确定是否满足喷射DEF的条件。例如，喷射DEF的条件可以包括以下条件中的至少一个：存储在SCR催化剂(例如，图1的SCR催化剂71)中的氨量小于阈值量、发动机转速大于阈值转速、以及排气中的NOx浓度大于阈值浓度。例如，阈值量可以指所存储的氨量，在低于所述氨量时可在车辆起动时没有足够的氨可用于NOx还原。阈值转速可以指发动机转速，在低于所述发动机转速时可能难以按照对应于低发动机(和NOx)输出的低流率来准确地递送DEF。阈值浓度可以指NOx浓度，在高于所述NOx浓度时可以指示进一步的NOx还原以便维持在车辆NOx排放规则内。
如果不满足喷射DEF的条件，则方法300前进到306并且包括不致动DEF泵并维持DEF喷射器关闭。在未激活DEF泵(例如，图1的DEF泵127)的情况下，DEF将不从递送系统的DEF箱(例如，图1的DEF箱111)被泵送到DEF喷射器。在DEF喷射器维持关闭的情况下，DEF将不被喷射到SCR催化剂上游的排气中。在306之后，方法300结束。
返回到304，如果满足喷射DEF的条件，诸如当以下条件中的至少一个发生时：储存在SCR催化剂中的氨量中小于阈值量、发动机转速大于阈值转速、以及NOx浓度大于阈值浓度，则方法300前进到308并且包括确定DEF定量速率。例如，可以基于当前的排气NOx水平、环境温度、排气温度、喷射到发动机汽缸中的燃料量等来确定DEF定量速率。在一个示例中，控制器可以将当前的排气NOx水平、环境温度、排气温度、以及喷射到发动机汽缸中的燃料量中的至少一个输入到查找表、算法或等式中，并且输出DEF定量速率。因此，当工况改变时，可以更新DEF定量速率。
在310处，方法300包括致动DEF泵和DEF喷射器以便以所确定的定量速率提供DEF。例如，可以基于存储在控制器的存储器中的校准而确定的占空比向DEF泵供应电压(例如，12V)，以提供所确定的DEF定量速率。此外，可以调整DEF泵激活的占空比以便实现目标DEF递送压力，其中使用DEF定量系统压力传感器(例如，图1的压力传感器131)来测量DEF递送压力。当目标递送压力实现并稳定时，DEF喷射器可以被致动到打开位置以便喷射DEF。
在312处，方法300包括监测DEF泵占空比。由于可以基于DEF定量系统压力来调整DEF泵的占空比，因此DEF泵占空比的减少可以指示DEF定量系统压力维持为高的，诸如当DEF流由于已堵塞的DEF喷射器而减少时。
因此，在314处，确定DEF泵占空比是否小于阈值占空比。阈值占空比可以是非零值，在低于所述非零值时可以推断DEF未按照命令流出DEF喷射器，诸如当DEF喷射器劣化时。当DEF定量速率低时，DEF泵的占空比可以比DEF定量速率高时更低。因此，可以基于期望的DEF定量速率来确定阈值占空比，其中阈值占空比随着期望的DEF定量速率增加而增加。例如，控制器可以将DEF定量速率输入到查找表中并且输出阈值占空比。
如果DEF泵占空比不小于阈值占空比，则方法300前进到316并且包括继续DEF递送。在DEF泵占空比针对给定DEF定量速率处于标称占空比范围内的情况下，可以确定DEF喷射器没有堵塞，并且因此如以上所述的，可以基于工况继续递送DEF。在316之后，方法300结束。
返回到314，如果DEF泵占空比小于阈值占空比，则方法300前进到318并且包括确定DEF喷射器清洁尝试计数是否小于阈值计数。阈值计数可以指的是在指示不足的DEF喷射器流并且需要更严格的清洁程序(诸如相对于图2所描述的)之前，控制器可以尝试清洁DEF喷射器并恢复流动(诸如通过激活吹扫循环，如以下将描述的)的次数。在一些示例中，阈值计数可以是1(例如，控制器可仅尝试恢复流动一次)，但是在其他示例中，阈值计数可以大于1。例如，可以通过校准文件来改变阈值计数。因此，控制器可以跟踪吹扫循环被激活的次数。
如果DEF喷射器清洁尝试计数小于阈值计数，则控制器可以尝试清洁DEF喷射器并恢复DEF流动，其中方法300前进到320以停止DEF递送并且激活吹扫循环。例如，供应给DEF泵的电压量可以减小到0V，并且因此加压的DEF可以不递送到DEF喷射器。当请求吹扫循环时，可以将DEF喷射器致动到打开位置，并且可以在反向阀被命令的情况下激活DEF泵。当反向阀(例如，图1的反向阀129)被命令(例如，通电)时，使DEF通过DEF泵的流动反向，从而在DEF定量系统内创建从DEF管线和DEF喷射器吸取DEF并使其返回到DEF箱中的真空。一旦吹扫循环完成(例如，在反向阀被命令的情况下，DEF泵被激活持续预定持续时间之后)，DEF喷射器可以关闭并且反向阀可以返回未通电状态。对DEF定量系统施加真空可以使DEF喷射器中的已卡住尿素晶体松动。然后，方法300可以返回到310以致动DEF泵(而不用命令反向阀)和DEF喷射器，以便以所确定的定量速率提供DEF。以此方式，通过吹扫循环而松动的任何尿素晶体可以被冲出或再溶解。如上所述，通过在312处监测DEF泵占空比并且在314处确定DEF泵占空比是否大于或等于阈值占空比，控制器可以确定吹扫循环是否有效地清洁DEF喷射器。
返回到318，如果DEF喷射器清洁尝试计数不小于阈值计数，诸如当DEF喷射器清洁尝试计数等于阈值计数(例如，吹扫循环已经被激活阈值次数)时，则方法300前进到322并且包括指示不足的DEF喷射器流。例如，指示不足的DEF喷射器流可以包括在控制器处设置对应的DTC，诸如通过在非瞬态存储器中存储指示DEF喷射器劣化的DTC。指示不足的DEF喷射器流还可以包括照亮故障指示灯(MIL)，诸如在消息显示区域或车辆仪表板上，以便警告车辆操作者检修车辆。照亮MIL还可以包括指示MIL的原因。
在324处，方法300包括禁用DEF喷射。例如，DEF泵可以保持停用，其中没有电压(例如，0V)供应到DEF泵。此外，DEF喷射器可以保持在关闭位置。因此，即使在满足喷射DEF的条件(例如，在304处)的情况下，控制器也可以不尝试递送DEF，直到对应的DEF喷射器回路DTC被清除。在324之后，方法300结束。
以此方式，图3提供了用于经由DEF定量系统向车辆排气提供DEF、检测已堵塞的DEF喷射器、以及在指示不足的DEF喷射器流之前尝试清除堵塞并恢复喷射器流的方法。通过向DEF管线施加真空，在DEF喷射器中卡住的尿素晶体可以松动，并且然后在供应新鲜DEF时被冲洗掉。此外，新鲜DEF可以使剩余的尿素晶体重新溶解。如果图3的较不严格的清洁程序在车辆运动时成功地恢复DEF喷射器流，则车辆未经历DEF喷射器故障(例如，没有设置DEF喷射器DTC)，并且不执行图2的更严格的DEF喷射器清洁程序。
图2和图3的方法一起提供了用于诊断车辆中的DEF定量系统中的已劣化的DEF喷射器的方法，诸如通过在DEF定量系统内简单地施加真空而不能清除的已堵塞的DEF喷射器。在一个示例中，该方法可以包括：确定不足的DEF喷射器流，并且响应于此，将指示已堵塞的DEF喷射器的诊断代码存储在非瞬态存储器中；以及确定DEF喷射器流恢复(其可以不是不足的DEF喷射器流)，并且响应于此，启用DEF递送。在一些示例中，在第一操作模式(其可以是标称发动机操作模式)时或期间或在第二操作模式(其可以是DEF喷射器清洁模式)期间，确定不足的DEF喷射器流发生；并且在第二操作模式时或期间确定DEF喷射器流恢复发生。在一些示例中，该方法可以包括基于是否存在不足的DEF喷射器流的确定以及是否存在DEF喷射器流恢复的确定，确定是否执行存储诊断代码和以第二操作模式操作中的每个的一个或多个。作为示例，响应于在第一操作模式时或期间确定不足的DEF喷射器流并且进一步响应于从车辆外部或车辆内部接收请求，发动机可以转换到第二操作模式。作为另一个示例，响应于在第二操作模式时或期间确定DEF喷射器流恢复，发动机可以转换到第一操作模式。
另外，存储在存储器中的指令可以包括确定不足的DEF喷射器流，以及在命令DEF递送时根据DEF泵激活的占空比确定DEF喷射器流恢复。作为示例，确定不足的DEF喷射器流可以包括DEF泵激活的占空比小于第一阈值占空比，并且确定DEF喷射器流恢复可以包括DEF泵激活的占空比大于第二阈值占空比，所述第二阈值占空比可以与所述第一阈值占空比相同或不同。存储在存储器中的指令还可以包括：响应于从第一操作模式转换到第二操作模式，使发动机的怠速速度从标称怠速速度增加到清洁模式怠速速度；向进气节气门阀发送信号以将进气节气门阀的开度从第一进气节气门阀位置减小到第二进一步关闭的进气节气门阀位置；以及向VGT叶片发送信号以将VGT叶片的开度从第一叶片位置减小到第二进一步关闭的叶片位置。另外地，存储在存储器中的指令还可以包括：响应于从第二操作模式转换到第一操作模式，使发动机的怠速速度从清洁模式怠速速度减小到标称怠速速度；向进气节气门阀发送信号以将进气节气门阀的开度从第二进气节气门阀位置增加到第一进气节气门阀位置；以及向VGT叶片发送信号以将VGT叶片的开度从第二叶片位置增加到第一叶片位置。
因此，如本文中的示例所示的，响应于确定不足的DEF喷射器流而操作和执行动作的方法可以包括：以第二操作模式操作(例如，在怠速情况下操作发动机，其中发动机怠速速度增加到清洁模式怠速速度，进气节气门阀被致动到第二位置，并且VGT叶片被致动到第二位置)；确定不足的DEF喷射器流是否保持存在(诸如基于在最小持续时间内DEF泵激活的占空比不大于第二阈值占空比)，并且响应于此执行动作，以及在不存在不足的DEF喷射器流的情况下操作；确定不存在不足的DEF喷射器流(诸如基于在发动机以第二操作模式操作时，在最小持续时间内DEF泵激活的占空比大于第二阈值占空比；或者基于在发动机以第一操作模式操作时，DEF泵激活的占空比不小于第一阈值占空比)，并且响应于此执行不同动作。例如，在存在不足的DEF喷射器流的情况下操作可以包括设置诊断代码并禁用DEF递送，使得DEF喷射器可以不被致动成打开，并且DEF泵可以不被激活成将DEF递送到SCR催化剂上游的排气通道。作为另一个示例，在不存在不足的DEF喷射器流的情况下操作可以包括启用DEF递送，使得DEF喷射器可以被致动成打开，并且DEF泵可以被激活成以确定的定量速率将DEF递送到SCR催化剂上游的排气通道。
接下来，图4示出了用于清洁车辆中的已堵塞的DEF喷射器的预示性示例时间线。DEF喷射器可以包括在升压发动机系统(诸如图1所示的发动机系统)中的DEF定量系统中，所述升压发动机系统还可以包括可变几何形状涡轮增压器。例如，基于用户输入(例如，来自检修技术人员)和软件应用程序的编程指令，可以根据图2的方法清洁DEF喷射器(例如，图1的DEF喷射器125)。在曲线402中示出了已堵塞(例如，劣化)的DEF喷射器的指示，在曲线404中示出了发动机转速，在曲线406中示出了进气节气门位置，在曲线408中示出了VGT叶片位置，在曲线410中示出了排气温度，在曲线412中示出了DEF温度，在曲线414中示出了DEF泵占空比的百分比，在曲线416中示出了DEF泵方向，并且在曲线418中示出了DEF喷射器流恢复的指示。对于以上所有曲线，水平轴线表示时间，其中时间沿着水平轴线从左向右增加。竖直轴线表示每个标记的参数。对于曲线404、410、412和414，每个标记参数的值从下而上增加。对于曲线402和418，竖直轴线分别表示是否(“是”或者“否”)指示了已堵塞的DEF喷射器或DEF喷射器流恢复。对于曲线406和408，竖直轴线分别表示进气节气门阀和VGT叶片的位置，其中位置范围从“关闭”(例如，完全关闭)到“打开”(例如，完全打开)。对于曲线416，竖直轴线表示DEF泵的泵送方向，其中“正向”是指将DEF从DEF箱泵送到DEF喷射器，并且“反向”是指将DEF从DEF喷射器泵送到DEF箱。此外，第一阈值排气温度由虚线420指示，第二阈值排气温度由虚线422指示，DEF温度阈值由虚线424指示，并且DEF泵占空比阈值由虚线426指示。
在时间t1之前，如曲线402所示的，指示了已堵塞的DEF喷射器。例如，对应的DTC可以存储在发动机系统的控制器(例如，图1的控制器12)处，诸如在非瞬态存储器中。例如，在以第一模式操作发动机时，可以根据图3的方法检测到已堵塞的DEF喷射器。在时间t1之前，发动机(例如，图1的发动机10)打开并且以怠速速度操作(曲线404)，诸如在600RPM与1000RPM之间。进气节气门(例如，图1的进气节气门62)在第一进气节气门位置处是部分打开的(曲线406)，并且VGT叶片(例如，图1的VGT叶片165)在第一VGT叶片位置处是完全打开的(曲线408)。排气温度(曲线410)低于第一阈值排气温度(虚线420)和第二阈值排气温度(虚线422)两者。诸如通过联接到DEF箱的温度传感器(例如，图1的温度传感器133)测量的DEF温度(曲线412)高于DEF温度阈值(虚线426)，所述DEF温度阈值例如可以是DEF凝固点。因此，DEF不凝固。此外，DEF泵(例如，图1的DEF泵127)未被激活，其中占空比为0％(曲线414)。
在时间t1，检修技术人员清除DEF喷射器回路DTC，并且因此不再指示已堵塞的DEF喷射器(曲线402)。然而，如曲线418所指示的，DEF喷射器流尚未恢复。在DTC被清除的情况下，通过将发动机怠速速度(曲线404)增加到校准的高怠速速度值(诸如1500RPM)，将发动机转换成以DEF喷射器清洁模式(例如，第二模式)操作。如曲线406所示，进气节气门阀进一步关闭到第二进气节气门阀位置(例如，到完全关闭位置的80％)，并且如曲线408所示，VGT叶片进一步关闭到第二VGT叶片位置(例如，到完全关闭位置的80％)。由于发动机转速增加、进气流减少、由VGT产生的升压压力增加、以及由部分关闭的VGT叶片产生的排气反压力增加，因此排气温度(曲线410)开始增加，并且在时间t2超过第一阈值排气温度(虚线420)。超过第一阈值排气温度可以指示SCR催化剂是足够热的以避免在如相对于图2所述的DEF喷射器清洁过程期间的劣化。因此，例如，响应于排气温度在时间t2超过第一阈值排气温度，沿正向方向(曲线416)激活DEF泵(曲线414)，以便以期望的流率和递送压力将DEF从DEF箱泵送到DEF喷射器。另外，在时间t2，启动DEF定量定时器，其中定时器的持续时间由d1指示，并且监测DEF泵占空比(例如，通过控制器)。
在时间t3，响应于DEF泵占空比(曲线414)增加到DEF泵占空比阈值(虚线426)以上，启动第二定时器，其中第二定时器的持续时间由d2指示。持续时间d2是指DEF泵占空比维持在DEF泵占空比阈值以上以指示DEF喷射器流恢复的最小持续时间。例如，在DEF泵占空比阈值以上的情况下，DEF泵可以在标称范围内操作以用于向未堵塞的喷射器提供DEF。然而，在时间t3与时间t4之间，在第二定时器时间过去之前(例如，在最小持续时间d2过去之前)，DEF泵占空比(曲线414)降低到DEF泵占空比阈值(虚线426)以下。因此，未指示DEF喷射器流恢复(曲线418)。因为排气温度(曲线410)保持在第二阈值排气温度(虚线422)以上并且DEF定量定时器尚未过去，所以继续递送DEF，其中DEF泵是活动的。例如，保持在第二阈值排气温度以上确保了避免由于尿素中毒而引起的SCR催化剂劣化。
在时间t4，DEF泵占空比(曲线414)再次超过DEF泵占空比阈值(虚线426)。因此，在时间t4重新启动第二定时器。然而，在时间t4与时间t5之间，在第二定时器时间过去之前，DEF泵占空比(曲线414)再次降低到DEF泵占空比阈值(虚线426)以下。因此，未指示DEF喷射器流恢复(曲线418)。如之前的那样，因为排气温度(曲线410)保持在第二阈值排气温度(虚线422)以上并且DEF定量定时器尚未过去，所以继续DEF递送。
在时间t5，DEF泵占空比(曲线414)第三次超过DEF泵占空比阈值(虚线426)，并且重新启动第二定时器。在整个最小持续时间d2内，DEF泵占空比保持在DEF泵占空比阈值以上。因此，当在时间t6最小持续时间d2过去时，指示DEF喷射器流恢复(曲线418)。此外，DEF定量系统被清空，诸如通过吹扫循环，其中DEF泵的反向阀的激活使DEF泵的泵送方向(曲线416)反向。同样在时间t6，在DEF喷射器清洁完成的情况下，发动机转速(曲线404)减小到起动发动机怠速速度(例如，标称怠速速度)，进气节气门阀返回到第一进气节气门阀位置(曲线406)，并且VGT叶片(曲线408)返回到第一VGT叶片位置。因此，排气温度(曲线410)开始降低。DEF温度也随着排气温度降低而降低(曲线412)。
相反地，如果当在t7处DEF定量定时器持续时间d1已经过去时，在最小持续时间d2内DEF泵占空比未保持在DEF泵占空比阈值(虚线426)以上，诸如虚线段414a所示，则将不指示DEF喷射器流恢复。此外，如果DEF喷射器清洁程序已经被尝试了阈值次数(例如，DEF定量定时器持续时间d1已经经过阈值次数，而在最小持续时间d2内，DEF泵占空比未保持在DEF泵占空比阈值以上)，则可以指示已堵塞的DEF喷射器，如虚线段402a所示。在清洁不成功的情况下，例如，可以警告检修技术人员移除已堵塞的DEF喷射器以进行进一步清洁或更换。否则，如果DEF喷射器清洁程序未被尝试四次，则发动机可继续以高怠速速度操作，其中进气节气门阀处于第二进气节气门阀位置并且VGT叶片处于第二VGT叶片位置。
在时间t8，清洁循环结束，并且因此反向阀被断电以使DEF泵恢复到正向方向(曲线416)。因此，在DEF泵被停用(例如，占空比为0％)之前，DEF定量系统可以用新鲜DEF来填装。通过填装DEF定量系统，可以溶解任何剩余的尿素晶体，并且可以防止进一步的晶体生长(例如，通过在吹扫之后使DEF定量系统中的任何剩余DEF蒸发)。
以此方式，可以从DEF泵清洁到DEF喷射器出口对DEF定量系统进行清洁。在指示不足的喷射器流之前，清洁程序可以被执行阈值次数，这与执行该程序小于阈值次数时相比增加了DEF喷射器可以被清洁的可能性。此外，将该程序限于阈值尝试次数可以防止对DEF定量系统的部件(例如，DEF泵)的过度磨损，这是因为如果在阈值尝试次数之后没有恢复DEF流，则额外尝试(例如，大于阈值次数)可能不太能够导致成功的流动恢复。另外，如果通过激活吹扫循环来向DEF定量系统施加真空能够在车辆被驱动时清除堵塞，则可以避免设置已劣化(例如，堵塞)的DEF喷射器DTC。
执行清洁程序的技术效果是通过以高压递送DEF将尿素晶体从DEF喷射器去除。
作为一个示例，一种方法包括：在经由DEF喷射器将柴油排气流体(DEF)从DEF定量系统递送到发动机排气通道时，响应于DEF泵的占空比小于第一阈值占空比，指示不足的DEF喷射器流；以及响应于所述指示，以DEF喷射器清洁模式操作所述发动机。在前述示例中，另外地或任选地，指示不足的DEF喷射器流进一步响应于在激活吹扫循环阈值次数之后，DEF泵的占空比保持小于第一阈值占空比。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，激活吹扫循环包括将DEF喷射器致动到打开位置，以及在反向阀被命令的情况下激活DEF泵持续预定持续时间。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，DEF喷射器清洁模式包括以怠速操作发动机。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，DEF喷射器清洁模式还包括：将发动机的怠速速度增加到预定怠速速度，所述预定怠速速度比以在DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作发动机时更高；将进气节气门阀致动到进气节气门阀位置，所述进气节气门阀位置比以在DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作发动机时打开更少；以及将可变几何形状涡轮(VGT)的叶片致动到叶片位置，所述叶片位置比以在所述DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作发动机时打开更少。在前述示例的任一个或全部中，DEF喷射器清洁模式另外地或任选地还包括：响应于排气温度超过第一阈值排气温度并且DEF的温度大于阈值温度，命令DEF泵经由DEF管线以期望流率将期望量的DEF递送到DEF喷射器；设置定量定时器持续第一持续时间；测量DEF泵的占空比；响应于在小于第一持续时间的第二持续时间内，DEF泵的占空比大于第二阈值占空比，指示DEF喷射器流恢复；响应于在第二持续时间内，DEF泵的占空比大于第二阈值占空比，中断DEF递送并且清空DEF管线；响应于在第一持续时间过去之前，在第二持续时间内DEF泵的占空比不大于第二阈值占空比，中断DEF递送并且清空DEF管线；响应于排气温度下降到低于第一阈值排气温度的第二阈值排气温度以下，中断DEF递送并且清空DEF管线；以及在DEF喷射器清洁模式期间，在将DEF管线清空阈值次数之后，指示不足的DEF喷射器流。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，第一阈值持续时间大于60秒，并且第二阈值持续时间大于15秒。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，排空DEF管线包括将DEF喷射器致动到打开位置，以及在反向阀被命令的情况下激活DEF泵持续一段持续时间。
作为另一个示例，一种车辆方法包括：设置存储在非瞬态存储器中的指示劣化的DEF喷射器的诊断代码；从车辆外部或车辆内部接收以DEF喷射器清洁模式操作的请求；以及响应于接收到所述请求并且诊断代码被清除，执行清洁模式，包括以大于清洁模式之外的发动机怠速速度的清洁怠速速度操作发动机。在前述示例中，另外地或任选地，清洁模式还包括针对相等的环境温度和发动机温度，使以清洁怠速速度操作时的进气量从在清洁模式之外的怠速速度下的进气量减少。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，进气节气门位置比在清洁模式之外的发动机怠速期间的进气节气门的打开位置打开更少。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，针对相等的环境温度和发动机温度，清洁模式涡轮增压器升压的量比在清洁模式之外的怠速速度时更大，并且VGT叶片位置比在清洁模式之外的发动机怠速期间打开更少。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，由于清洁怠速速度对变速器的影响，因此在清洁模式期间，变速器换档即使由车辆操作者请求也被防止。在前述示例的任一个或全部中，所述方法另外地或任选地还包括：在清洁模式期间，响应于排气温度超过第一较高阈值排气温度，命令DEF泵以目标递送压力向DEF喷射器递送期望量的DEF；测量DEF泵激活的占空比；以及响应于DEF泵占空比大于阈值占空比并且被维持持续第一较短持续时间，指示DEF喷射器流恢复。在前述示例的任一个或全部中，所述方法另外地或任选地还包括：在清洁模式期间，响应于DEF泵占空比大于阈值占空比并且被维持持续第一持续时间，停止DEF递送并且清空DEF管线；响应于在第二较长持续时间内，DEF泵占空比不大于阈值占空比并且被维持持续第一持续时间，停止DEF递送并且清空DEF管线；以及响应于排气温度下降到第二较低阈值排气温度以下，停止DEF递送并且清空DEF管线。在前述示例的任一个或全部中，所述方法另外地或任选地还包括：在清洁模式期间，在阈值次数的清洁尝试之后，响应于在第二较长持续时间内，DEF泵占空比不大于阈值占空比并且被维持持续第一持续时间，通过设置另一个诊断代码和生成显示消息中的至少一个来指示不足的DEF喷射器流。
作为第三示例，一种车辆系统包括：发动机，其被配置成在多个汽缸内燃烧柴油燃料和空气的混合物；进气节气门阀，其联接到发动机的进气通道；排放控制装置，其联接到发动机的排气通道，所述排放控制装置包括选择性催化还原(SCR)催化剂、氮氧化物传感器和柴油微粒过滤器；柴油排气流体(DEF)递送系统，其包括容纳DEF的DEF箱、用于经由DEF管线将DEF从DEF箱供应到DEF喷射器的DEF泵、联接到DEF管线的压力传感器、以及联接到DEF箱的温度传感器；涡轮增压器，其包括联接到排放控制装置上游的排气通道的可变几何形状涡轮(VGT)、以及联接到发动机的进气歧管的压缩机；温度传感器，其联接到排气通道；以及控制器，其将指令存储在非瞬态存储器中，所述指令当被执行时致使所述控制器：响应于存储在SCR催化剂中的氨量小于阈值量、发动机转速大于阈值转速、以及氮氧化物浓度大于阈值浓度中的至少一个，以第一模式操作以将DEF递送到SCR催化剂上游的排气通道；以及响应于存储在非瞬态存储器中的诊断代码指示劣化的DEF喷射器、以及从车辆外部接收以第二模式操作的请求中的至少一个，以第二模式操作。在前述示例中，另外地或任选地，将DEF递送到SCR催化剂上游的排气通道包括致动DEF泵和DEF喷射器以便以确定的定量速率提供DEF，并且响应于在以第一模式操作并且递送DEF时，DEF泵占空比减少到阈值占空比以下，设置存储在非瞬态存储器中的指示劣化的DEF喷射器的诊断代码。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，第二模式是DEF喷射器清洁模式，所述DEF喷射器清洁模式包括：以怠速操作发动机，其中进气节气门阀处于第一进气节气门阀位置并且VGT的叶片处于第一叶片位置；响应于接收存储在非瞬态存储器中的指示劣化的DEF喷射器的诊断代码的清除，增加发动机的怠速速度，将进气节气门阀致动到与第一进气节气门阀位置相比进一步关闭的第二进气节气门阀位置，并且将VGT叶片致动到与第一叶片位置相比进一步关闭的第二叶片位置；响应于排气温度超过第一阈值排气温度以及DEF温度大于阈值DEF温度，命令DEF泵和DEF喷射器以期望的流率递送期望量的DEF并且设置定量定时器；监测DEF泵的占空比；响应于在最小持续时间内DEF泵的占空比维持在阈值占空比以上、定量定时器时间过去而在最小持续时间内DEF泵的占空比未维持在阈值占空比以上、或排气温度未下降到小于第一阈值排气温度的第二阈值排气温度以下，停止DEF递送并且激活吹扫循环。在前述示例的任一个或全部中，另外地或任选地，控制器还将指令存储在非瞬态存储器中，所述指令当被执行时致使控制器：当响应于在所述最小持续时间内，DEF泵的占空比被维持在阈值占空比以上而激活吹扫循环时，指示DEF流恢复；当响应于定量定时器时间过去而在最小持续时间内DEF泵的占空比未维持在阈值占空比以上、或者排气温度未下降到第二阈值排气温度以下而激活吹扫循环时，并且进一步当定量定时器时间过去的次数小于阈值次数时，响应于排气温度大于第一阈值排气温度以及DEF温度大于阈值DEF温度，命令DEF泵和DEF喷射器以所期望的流率递送所期望量的DEF并且重新设置定量定时器；以及当响应于定量定时器时间过去而在最小持续时间内DEF泵的占空比未维持在阈值占空比以上、或者排气温度未下降到第二阈值排气温度以下而激活吹扫循环时，并且进一步当定量定时器已经过去的次数不小于所述阈值次数时，设置非瞬态存储器中的指示劣化的DEF喷射器的诊断代码。
注意，本文包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器以及其他发动机硬件来实行。本文所描述的特定程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地，处理的顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中所描述的动作通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实行。
应当理解，因为可以有许多变化，所以本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸等发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
所附权利要求特别指出被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元素或“第一”元素或其等同物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元素。所公开的特征、功能、元素和/或性质的其他组合和子组合可以通过本申请权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论是宽于、窄于、等于或不同于原始权利要求的范围，也都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
在经由柴油排气流体(DEF)喷射器将柴油排气流体从DEF定量系统递送到发动机的排气通道时，响应于DEF泵的占空比小于第一阈值占空比，指示不足的DEF喷射器流；以及
响应于所述指示，以DEF喷射器清洁模式操作所述发动机。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示不足的DEF喷射器流还响应于在激活吹扫循环阈值次数之后所述DEF泵的所述占空比保持小于所述第一阈值占空比。
3.根据权利要求2所述的方法，其中激活所述吹扫循环包括将所述DEF喷射器致动到打开位置，以及在反向阀被命令的情况下激活所述DEF泵持续预定持续时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述DEF喷射器清洁模式包括以怠速操作所述发动机。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述DEF喷射器清洁模式还包括：将所述发动机的怠速速度增加到预定怠速速度，所述预定怠速速度比以在所述DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作所述发动机时更高；将进气节气门阀致动到进气节气门阀位置，所述进气节气门阀位置比以在所述DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作所述发动机时打开更少；以及将可变几何形状涡轮(VGT)的叶片致动到叶片位置，所述叶片位置比以在所述DEF喷射器清洁模式之外的怠速操作所述发动机时打开更少。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述DEF喷射器清洁模式还包括：
响应于排气温度超过第一阈值排气温度并且所述DEF的温度大于阈值温度，命令所述DEF泵经由DEF管线以期望流率将期望量的DEF递送到所述DEF喷射器；
设置定量定时器持续第一持续时间；
测量所述DEF泵的所述占空比；
响应于在小于所述第一持续时间的第二持续时间内所述DEF泵的所述占空比大于第二阈值占空比，指示DEF喷射器流恢复；
响应于在所述第二持续时间内所述DEF泵的所述占空比大于所述第二阈值占空比，中断DEF递送并且清空所述DEF管线；
响应于在所述第一持续时间过去之前，在所述第二持续时间内所述DEF泵的所述占空比不大于所述第二阈值占空比，中断DEF递送并且清空所述DEF管线；
响应于所述排气温度下降到低于所述第一阈值排气温度的第二阈值排气温度以下，中断DEF递送并且清空所述DEF管线；以及
在所述DEF喷射器清洁模式期间，在将所述DEF管线清空阈值次数之后，指示不足的DEF喷射器流。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一阈值持续时间大于60秒，并且所述第二阈值持续时间大于15秒。
8.根据权利要求6所述的方法，其中清空所述DEF管线包括将所述DEF喷射器致动到打开位置，以及在反向阀被命令的情况下激活所述DEF泵达一段持续时间。
9.一种车辆方法，其包括：
设置存储在非瞬态存储器中的指示劣化的DEF喷射器的诊断代码；
从所述车辆外部或所述车辆内部接收用于以DEF喷射器清洁模式操作的请求；以及
响应于接收到所述请求并且所述诊断代码被清除，执行所述清洁模式，包括以大于所述清洁模式之外的发动机怠速速度的清洁怠速速度操作所述发动机。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述清洁模式还包括针对相等的环境温度和发动机温度，使以所述清洁怠速速度操作时的进气量从以所述清洁模式之外的怠速速度操作的进气量减少。
11.根据权利要求10所述的方法，其中进气节气门阀位置比在所述清洁模式之外的所述发动机怠速期间的所述进气节气门阀的打开位置打开少。
12.根据权利要求10所述的方法，其中针对所述相等的环境温度和发动机温度，清洁模式涡轮增压器升压的量比处于所述清洁模式之外的怠速速度更大，并且VGT叶片位置比在所述清洁模式之外的所述发动机怠速期间打开少。
13.根据权利要求9所述的方法，其中由于所述清洁怠速速度对变速器的影响，在所述清洁模式期间，变速器换档即使由车辆操作者请求也被阻止。
14.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述清洁模式期间，
响应于排气温度超过第一较高阈值排气温度，命令DEF泵以目标递送压力向所述DEF喷射器递送期望量的DEF；
测量DEF泵激活的占空比；以及
响应于所述DEF泵占空比大于阈值占空比并且被维持第一较短持续时间，指示DEF喷射器流恢复。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
在所述清洁模式期间，
响应于所述DEF泵占空比大于所述阈值占空比并且被维持所述第一持续时间，中断DEF递送并且清空DEF管线；
响应于在第二较长持续时间内，所述DEF泵占空比不大于所述阈值占空比并且被维持持续所述第一持续时间，中断DEF递送并且清空所述DEF管线；以及
响应于所述排气温度下降到第二较低阈值排气温度以下，中断DEF递送并且清空所述DEF管线。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括，在所述清洁模式期间，在阈值次数的清洁尝试之后，响应于在第二持续时间内，所述DEF泵占空比不大于所述阈值占空比并且被维持持续所述第一持续时间，通过设置另一诊断代码和生成显示消息中的至少一者来指示不足的DEF喷射器流。
17.一种车辆系统，其包括：
发动机，其被配置成在多个汽缸内燃烧柴油燃料和空气的混合物；
进气节气门阀，其联接到所述发动机的进气通道；
排放控制装置，其联接到所述发动机的排气通道，所述排放控制装置包括选择性催化还原(SCR)催化剂、氮氧化物传感器和柴油微粒过滤器；
柴油排气流体(DEF)递送系统，其包括容纳DEF的DEF箱、用于经由DEF管线将所述DEF从所述DEF箱供应到DEF喷射器的DEF泵、联接到所述DEF管线的压力传感器，以及联接到所述DEF箱的温度传感器；
涡轮增压器，其包括联接到所述排放控制装置上游的所述排气通道的可变几何形状涡轮(VGT)、以及联接到所述发动机的进气歧管的压缩机；
温度传感器，其联接到所述排气通道；以及
控制器，其将指令存储在非瞬态存储器中，所述指令当被执行时致使所述控制器：
响应于存储在所述SCR催化剂中的氨量小于阈值量、所述发动机转速大于阈值转速、以及氮氧化物浓度大于阈值浓度中的至少一者，以第一模式操作以将所述DEF递送到所述SCR催化剂上游的所述排气通道；以及
响应于存储在非瞬态存储器中的诊断代码指示劣化的DEF喷射器和从所述车辆外部接收以第二模式操作的请求中的至少一者，以所述第二模式操作。
18.根据权利要求17所述的系统，其中将所述DEF递送到所述SCR催化剂上游的所述排气通道包括致动所述DEF泵和所述DEF喷射器以便以确定的定量速率提供DEF，并且响应于在以所述第一模式操作并且递送所述DEF时，DEF泵占空比减少到阈值占空比以下，设置存储在非瞬态存储器中的指示所述劣化的DEF喷射器的所述诊断代码。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述第二模式是DEF喷射器清洁模式，所述DEF喷射器清洁模式包括：
在所述进气节气门阀处于第一进气节气门阀位置并且所述VGT的叶片处于第一叶片位置的情况下，以怠速操作所述发动机，；
响应于接收存储在非瞬态存储器中的指示所述劣化的DEF喷射器的所述诊断代码的清除，增加所述发动机的怠速速度，将所述进气节气门阀致动到与所述第一进气节气门阀位置相比进一步关闭的第二进气节气门阀位置，并且将所述VGT叶片致动到与所述第一叶片位置相比进一步关闭的第二叶片位置；
响应于排气温度超过第一阈值排气温度并且DEF温度大于阈值DEF温度，命令所述DEF泵和所述DEF喷射器以期望的流率递送期望量的DEF并且设置定量定时器；
监测所述DEF泵的占空比；以及
响应于在最小持续时间内所述DEF泵的所述占空比维持在阈值占空比以上、所述定量定时器时间过去而在所述最小持续时间内所述DEF泵的所述占空比未维持在所述阈值占空比以上，或所述排气温度未下降到小于所述第一阈值排气温度的第二阈值排气温度以下，停止DEF递送并且激活吹扫循环。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述控制器在非瞬态存储器中存储进一步的指令，所述进一步的指令当被执行时致使所述控制器：
当响应于在所述最小持续时间内，所述DEF泵的所述占空比被维持在所述阈值占空比以上而激活所述吹扫循环时，指示DEF流恢复；
当响应于所述定量定时器时间过去而在所述最小持续时间内所述DEF泵的所述占空比未维持在所述阈值占空比以上、或者所述排气温度未下降到所述第二阈值排气温度以下而激活所述吹扫循环时，并且进一步当所述定量定时器时间过去而次数小于阈值次数时，响应于所述排气温度大于所述第一阈值排气温度并且所述DEF温度大于所述阈值DEF温度，命令所述DEF泵和所述DEF喷射器以所期望的流率递送所期望量的DEF并且重新设置所述定量定时器；以及
当响应于所述定量定时器时间过去而在所述最小持续时间内所述DEF泵的所述占空比未维持在所述阈值占空比以上、或者所述排气温度未下降到所述第二阈值排气温度以下而激活所述吹扫循环时，并且进一步当所述定量给时器时间过去而次数不小于所述阈值次数时，设置非瞬态存储器中的指示劣化的DEF喷射器的诊断代码。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111828152A (zh) * 2020-08-31 2020-10-27 上海星融汽车科技有限公司 一种识别后处理系统滤芯堵塞的方法
CN113906200A (zh) * 2019-06-05 2022-01-07 德尔福知识产权有限公司 用于诊断柴油机排气处理液输送系统的方法
CN114423995A (zh) * 2020-02-06 2022-04-29 Lg电子株式会社 空调装置及其控制方法
CN116906157A (zh) * 2023-08-08 2023-10-20 中船动力研究院有限公司 一种氨发动机scr系统还原剂供给方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216467A1 (de) * 2018-09-26 2020-03-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Manipulationserkennung und zur Manipulationsüberwachung eines SCR-Katalysatorsystems
WO2020186152A1 (en) * 2019-03-14 2020-09-17 Cummins Inc. Diesel exhaust fluid doser protection during cold ambient temperature conditions using cylinder cutout methods
US11060429B2 (en) * 2019-07-29 2021-07-13 GM Global Technology Operations LLC Diesel exhaust fluid quality based dosing adjustment, alerts, and inducement
CN110725737B (zh) * 2019-12-17 2020-05-05 潍柴动力股份有限公司 催化还原反应装置的尿素结晶状态监控方法及存储介质
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11873751B2 (en) 2020-11-13 2024-01-16 Caterpillar Inc. System and method for monitoring location of diesel exhaust fluid in a dosing system
CN118202139A (zh) * 2021-12-06 2024-06-14 康明斯排放处理公司 后处理系统的控制器及配置泵和配给器的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101617105A (zh) * 2007-02-19 2009-12-30 博世株式会社 还原剂路径的堵塞判定装置以及还原剂路径的堵塞判定方法
CN101779012A (zh) * 2007-08-09 2010-07-14 卡特彼勒公司 具有清洁加热器的还原剂喷射器
US20130140383A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Stephen M. Thomas Reagent Injector Control System
CN104153859A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 卡特彼勒公司 用于喷射器故障补救的系统和方法
WO2016080402A1 (ja) * 2014-11-20 2016-05-26 いすゞ自動車株式会社 排気管燃料噴射器用故障診断装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7958721B2 (en) * 2007-06-29 2011-06-14 Caterpillar Inc. Regeneration system having integral purge and ignition device
JP4905415B2 (ja) * 2007-11-13 2012-03-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP5534602B2 (ja) * 2009-11-06 2014-07-02 ボッシュ株式会社 還元剤噴射弁の異常検出装置及び異常検出方法
WO2012014316A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 トヨタ自動車株式会社 排気昇温装置及び燃料供給弁の詰まり除去方法
JP5501324B2 (ja) * 2011-11-29 2014-05-21 日野自動車株式会社 インジェクタの制御方法
US8943798B2 (en) * 2012-10-12 2015-02-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for ammonia slip detection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101617105A (zh) * 2007-02-19 2009-12-30 博世株式会社 还原剂路径的堵塞判定装置以及还原剂路径的堵塞判定方法
CN101779012A (zh) * 2007-08-09 2010-07-14 卡特彼勒公司 具有清洁加热器的还原剂喷射器
US20130140383A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Stephen M. Thomas Reagent Injector Control System
CN104153859A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 卡特彼勒公司 用于喷射器故障补救的系统和方法
WO2016080402A1 (ja) * 2014-11-20 2016-05-26 いすゞ自動車株式会社 排気管燃料噴射器用故障診断装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113906200A (zh) * 2019-06-05 2022-01-07 德尔福知识产权有限公司 用于诊断柴油机排气处理液输送系统的方法
CN113906200B (zh) * 2019-06-05 2024-01-26 德尔福知识产权有限公司 用于诊断柴油机排气处理液输送系统的方法
CN114423995A (zh) * 2020-02-06 2022-04-29 Lg电子株式会社 空调装置及其控制方法
CN111828152A (zh) * 2020-08-31 2020-10-27 上海星融汽车科技有限公司 一种识别后处理系统滤芯堵塞的方法
CN116906157A (zh) * 2023-08-08 2023-10-20 中船动力研究院有限公司 一种氨发动机scr系统还原剂供给方法
CN116906157B (zh) * 2023-08-08 2024-03-26 中船动力研究院有限公司 一种氨发动机scr系统还原剂供给方法

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Publication number Publication date
US10494972B2 (en) 2019-12-03
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