CN111350570A - 用于固体scr系统的废气混合加热的系统和方法 - Google Patents

用于固体scr系统的废气混合加热的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及用于固体SCR系统的废气混合加热的系统和方法。公开了用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的系统、方法、存储介质和计算平台，所述控制在一个或更多个控制器上执行。示例性实施方式可以：确定废气温度；将所确定的温度与阈值温度进行比较；当所确定的温度低于阈值温度时，加热废气；确定所加热的废气温度处于或高于阈值温度；并且在该确定之后打开还原剂输送阀。

Description

用于固体SCR系统的废气混合加热的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。
背景技术
废气后处理系统用于接收并且处理由IC发动机产生的废气。通常，废气后处理系统包含降低存在于废气中的有害废气排放物的水平的若干不同的部件中的任一个。例如，用于柴油动力IC发动机的某些废气后处理系统包含选择性催化还原(SCR)系统，该SCR系统包含被制备为在有氨(NH3)的情况下将NOx(以一定百分比的NO和NO2)转换成无害的氮气(N2)和水蒸汽(H2O)的催化剂。通常，在这样的后处理系统中，废气还原剂被注入到SCR系统内以提供氨的来源，并与废气混合以部分地还原NOx气体。废气的还原副产物然后被传送到包含在SCR系统中的催化剂以使基本上所有NOx气体分解成相对无害的副产物，该相对无害的副产物从后处理系统被排出。
废气还原剂通常被导入SCR系统内作为氨的来源以便于通过被包含在SCR系统中的催化剂来还原组分，例如废气(例如，柴油机废气)的NOx气体。可包含泵、阀、流体连通管线、喷嘴、减压阀、旁通阀和/或其它流体和/或气体输送设备的还原剂导入组件(reductantinsertion assemblies)常常用于还原剂到后处理系统(例如后处理系统的SCR系统)内的受控导入。
概述
本文描述的实施方式涉及用于固体SCR系统的废气混合加热的系统和方法。本公开的一个方面涉及一种系统，该系统被配置成用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统，该控制在一个或更多个控制器上执行。该系统可以包含加热器、还原剂输送阀和由机器可读指令配置的一个或更多个控制器。控制器可以被配置成确定废气温度。控制器可以被配置为将所确定的温度与阈值温度进行比较。控制器可被配置成当所确定的温度低于阈值温度时，使用加热器加热废气。控制器可被配置成当所确定的废气温度处于或高于阈值温度时打开还原剂输送阀。
在一些实施方式中，所述一个或更多个控制器还由所述机器可读指令配置成检测交通工具启动事件，并且其中，确定所述废气温度是在检测所述交通工具启动事件之后进行的。
在一些实施方式中，所述系统还包括：改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置，以加热所述干还原剂；和废气控制阀，所述废气控制阀被配置为将废气提供到所述改道废气管线中，其中，所述一个或更多个控制器还由所述机器可读指令配置成：确定通过加热所述干还原剂产生的所述气态还原剂的压力；将所述气态还原剂的压力与阈值压力进行比较；当所确定的气态还原剂的压力低于阈值压力时，打开所述废气控制阀。
在一些实施方式中，使用从传感器获得的值来确定所述废气温度，所述传感器热耦合到改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
在一些实施方式中，所述一个或更多个控制器还由所述机器可读指令配置成访问指示流过改道废气管线的废气流的参数，所述改道废气管线被配置成将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂，并且其中，确定所述废气温度包括使用热模型，以使用指示流过所述改道废气管线的废气流的所述参数来估计所述废气温度。
在一些实施方式中，所述加热器包括电加热机构。
在一些实施方式中，所述电加热机构是电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，所述金属板在改道废气管线中热耦合到废气，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
本公开的另一方面涉及一种用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的方法，该方法在一个或更多个控制器上执行。该方法可以包括确定废气温度。该方法可以包含将所确定的温度与阈值温度进行比较。该方法可以包含当所确定的温度低于阈值温度时加热废气。该方法可包含当所确定的废气温度处于或高于阈值温度时打开还原剂输送阀。该方法可以包含检测交通工具启动事件，其中确定废气温度是在检测交通工具启动事件之后进行的。该方法可以包含确定通过加热干还原剂产生的气态还原剂的压力，将气态还原剂的压力与阈值压力进行比较，其中废气控制阀允许废气进入改道废气管线(reroutedexhaust gas line)，该改道废气管线被配置为将废气改道到邻近干还原剂的位置以加热干还原剂。
在一些实施方式中，所述方法还包括：检测交通工具启动事件；并且其中，确定所述废气温度是在检测所述交通工具启动事件之后进行的。
在一些实施方式中，所述方法还包括：确定通过加热干还原剂产生的气态还原剂的压力；将所述气态还原剂的压力与阈值压力进行比较；和当所确定的所述气态还原剂的压力低于阈值压力时，打开废气控制阀，其中所述废气控制阀允许废气进入改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近所述干还原剂的位置，以加热所述干还原剂。
在一些实施方式中，使用从传感器获得的值来确定所述废气温度，所述传感器热耦合到改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
在一些实施方式中，所述方法还包括访问指示流过改道废气管线的废气流的参数，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂，并且其中确定所述废气温度包括使用热模型，以使用指示流过所述改道废气管线的废气流的所述参数来估计所述废气温度。
在一些实施方式中，加热所述废气利用电加热机构。
在一些实施方式中，所述电加热机构是电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，所述金属板热耦合到所述废气。
本公开的又一方面涉及一种非瞬态计算机可读存储介质，其上包含指令，所述指令可由一个或更多个控制器执行，以执行用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的方法，该方法在一个或更多个控制器上执行。该方法可以包含确定废气温度。该方法可以包含将所确定的温度与阈值温度进行比较。该方法可以包含当所确定的温度低于阈值温度时加热废气。该方法可以包含当所确定的废气温度处于或高于阈值温度时打开还原剂输送阀。
在一些实施方式中，所述方法还包括检测交通工具启动事件，并且其中，确定所述废气温度是在检测所述交通工具启动事件之后进行的。
在一些实施方式中，所述方法还包括：确定通过加热干还原剂产生的气态还原剂的压力；将所述气态还原剂的压力与阈值压力进行比较；和当所确定的所述气态还原剂的压力低于阈值压力时，打开废气控制阀，其中，所述废气控制阀允许废气进入改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近所述干还原剂的位置，以加热所述干还原剂。
在一些实施方式中，使用从传感器获得的值来确定所述废气温度，所述传感器热耦合到改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
在一些实施方式中，加热所述废气利用电加热机构。
在一些实施方式中，所述电加热机构是电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，所述金属板热耦合到所述废气。
在一些实施方式中，使用从传感器获得的值来确定废气温度，该传感器热耦合到改道废气管线，该改道废气管线被配置为将废气改道到邻近干还原剂的位置以加热干还原剂。在一些实施方式中，访问指示流过改道废气管线的废气流的参数，该改道废气管线被配置为将废气改道到邻近干还原剂的位置以加热干还原剂，其中确定废气温度包括使用热模型，以使用指示流过改道废气管线的废气流的参数来估计废气温度。在一些实施方式中，加热废气利用电加热机构。在一些实施方式中，电加热系统包括电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，金属板热耦合到废气。
当参考附图考虑下面的描述和所附权利要求时，本技术的这些和其它特征和特性以及操作的方法、结构的相关元件的功能以及部件的组合及制造的经济性将变得更明显，所有附图形成本说明书的一部分，其中相似的参考标记表示在各个图中的对应部分。然而，应当清楚地理解，附图仅仅是为了说明和描述的目的，而不是意图作为本发明的限制性的定义。如在说明书和所附权利要求中使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包含复数指示物。
应认识到，前述概念和下面更详细讨论的另外的概念(假定这样的概念不相互不一致)的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。
附图说明
根据结合附图考虑的下面的描述和所附权利要求，本公开的前述特征和其它特征将变得更充分明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式且因此不应被考虑为限制本公开的范围，本公开将通过使用附图以另外的具体说明和细节被描述。
图1是根据一个示例性实施方式的干还原剂后处理系统的示意性框图。
图2是可以包含在图1的后处理系统中所包含的控制器的控制电路的另一实施方式的示意性框图。
图3是根据示例性实施方式的加热废气的方法的示意性流程图。
图4是根据示例性实施方式的在达到气态还原剂的操作压力时打开还原剂喷射器阀的方法的示意性流程图。
图5是可以用作在图1的后处理系统中所包含的控制器的计算设备的实施方式的示意性框图。
在整个下面的详细描述中参考了附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的部件，除非上下文另有规定。在详细描述、附图和权利要求中描述的例证性实施方式并不意味着是限制性的。可以利用其它实施方式，且可以做出其它变化，而不偏离本文提出的主题的精神或范围。应容易理解，在本文中大致描述和在附图中示出的本公开的方面可以在各种不同的配置中被布置、代替、组合和设计，所有这些配置被明确地设想并构成本公开的一部分。
具体实施方式
液体还原剂通常用于促进流经SCR系统的废气的分解。然而，液体还原剂会撞击后处理系统的内表面，在后处理系统的内表面上形成还原剂沉积物。此外，非常低的温度(例如，低于-11摄氏度)会导致液体还原剂在还原剂导入组件中冻结。还原剂沉积物可能降低后处理系统的效率，并可能导致SCR系统和/或下游部件的堵塞和最终故障。还原剂沉积会导致必须对后处理系统进行频繁维护，从而增加维护成本。
本文描述的实施方式一般涉及用于将通过加热干还原剂获得的气态还原剂输送到后处理系统的系统和方法。干还原剂可由来自内燃发动机运行的并改道为邻近干还原剂的废气来加热。在包含干还原剂或废气的罐不处于正常工作温度的时间段期间，例如当发动机刚刚启动时，废气可以被加热以缩短达到正常工作温度的时间。
本文描述的还原剂导入系统的各种实施方式可以提供好处，包含例如：(1)使用通过加热干还原剂产生的气态还原剂而不是液体还原剂进入到后处理系统中，可以防止与还原剂导入系统中的液体还原剂的分解或冻结相关的问题；(2)通过从还原剂中除去水来减少分解能量；(3)相对于液体还原剂，降低沉积风险并提供更快的分解时间，导致更快的氨释放、改进的湍流扩散和更高的均匀性指数(UI)；(4)提供使用各种干还原剂的灵活性，干还原剂例如固体尿素、碳酸铵、氨基甲酸铵或任何其它合适的干还原剂。
I.综述
根据某些实施例，后处理系统可包含用于加热用作还原剂输送系统的一部分的废气的加热系统。废气可以是来自内燃发动机的改道的废气。改道的废气可以用于后处理系统中以加热干还原剂来产生气态还原剂。例如，加热系统可以包含加热机构115，以向改道废气管线110提供热量或热能。改道废气管线110提供热量以加热干还原剂罐122中的干还原剂。在一些实施方式中，加热机构115被配置成响应于温度与阈值温度值的比较而被启动或停用。
II.后处理系统的概述
图1是根据实施方式的后处理系统100的示意图。后处理系统100被配置成接收来自发动机10的废气(例如柴油机废气)，并使用干还原剂还原废气的组分，例如还原NOx气体、CO等。后处理系统100包含还原剂导入系统120，还原剂导入系统120包括干还原剂罐122、压力调节器124和喷射器阀116。后处理系统100还包含SCR系统150和控制器170。
发动机10可以是IC发动机，例如柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、生物柴油发动机、双燃料发动机、酒精发动机、E85或任何其他合适的内燃发动机。
干还原剂罐122被配置为包含干废气还原剂，该干废气还原剂被制备为促进通过在SCR系统150中所包含的催化剂154对废气(例如NOx气体)的组分的还原。干还原剂罐122可以包含构造成存储干还原剂的密封容器。可以使用任何合适的干还原剂。在一些实施例中，干还原剂可以包含粉末状尿素、碳酸铵、氨基甲酸铵、任何其它合适的铵盐或其组合。添加剂可以包含例如脱水剂(例如二氧化硅)以吸收水分。干还原剂中包含的任何添加剂可以与下游SCR系统150相容，并且对废气排放物的影响最小。在一些实施方式中，水分吸收器(例如硅胶)可以与干还原剂分离地定位在干还原剂罐122内。例如，水分吸收器可以放置在干还原剂罐122内的气体可渗透袋中，或者放置在干还原剂罐122中限定的空腔中。例如，当干还原剂罐122被重新装满时，水分吸收器可以用新的水分吸收器替换。
SCR系统150配置成接收并处理流经SCR系统150的废气(例如柴油机废气)。SCR系统150可操作地联接到干还原剂罐122，以便通过喷射器阀116接收气态副产物(例如氨气)。在一些实施方式中，压力调节器124调节气态还原剂的压力。SCR系统150还可以包含壳体152，壳体152限定用于从发动机10接收废气的入口102和用于排出已处理的废气的出口104。虽然示出为包含单个入口102，但是在各种实施方式中，SCR系统150可以包含多个入口，用于接收来自发动机10(例如，来自其废气歧管)的废气。在其它实施方式中，后处理系统100可以包含多个SCR系统150，每个SCR系统150配置成接收和处理由发动机10产生的废气的一部分。例如，多个SCR系统150中的每一个可以专用于接收和处理来自发动机10的多个发动机气缸的子集的废气。
第一传感器103可以定位在入口102中。第一传感器103可以包含例如NOx传感器(例如，物理或虚拟NOx传感器)、氧传感器、颗粒物传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、压力传感器、任何其它传感器或其组合，其被配置为测量废气的一个或更多个参数。此外，第二传感器105可以定位在出口104中。第二传感器105可以包含例如NOx传感器、颗粒物传感器、氨氧化物(AMOx)传感器、氧传感器、温度传感器、压力传感器、任何其它传感器或其组合。
SCR系统150包含定位在由壳体152限定的内部体积内的至少一种催化剂154。催化剂154被制备为在有还原剂的情况下选择性地还原废气(例如被包括在废气中的NOx气体)的组分。例如，可以使用任何合适的催化剂154，诸如基于铂、钯、铑、铈、铁、锰、铜或钒的催化剂或其组合。
催化剂154可以布置在可例如限定蜂窝状结构的合适的基底例如陶瓷(例如堇青石)或金属(例如铬铝钴耐热钢(kanthal))单块芯上。涂层也可以用作催化剂154的载体材料。这样的涂层材料可以包含例如氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、任何其它合适的涂层材料或其组合。废气可在催化剂154之上和周围流动，使得包含在废气中的NOx气体进一步被还原以产生基本上没有一氧化碳和NOx气体的废气。
后处理系统100还包含配置成将气态还原剂导入SCR系统150的喷射器阀116。喷射器阀116可以定位在流经SCR系统150的废气的废气流路径中，例如，定位成沿着废气流路径的中心线导入气态还原剂。如图1所示，喷射器阀116定位在SCR系统150的壳体152上。在其它实施方式中，入口102可以包含分解室或分解管，以允许气态还原剂与废气混合和/或反应。在这样的实施方式中，喷射器阀116可以定位在入口102中，以便将气态还原剂导入SCR系统150的上游。
III.加热系统
后处理系统可以包含用于加热用作还原剂输送系统的一部分的废气的加热系统。废气可以是来自内燃发动机的改道的废气。改道的废气可用于后处理系统中以加热干还原剂来产生气态还原剂。例如，加热系统可以包含加热机构115，以向改道废气管线110提供热量或热能。改道废气管线110提供热量以加热干还原剂罐122中的干还原剂。在一些实施方式中，加热机构115配置成响应于温度与阈值温度值的比较而被启动或停用。在一些实施方式中，加热机构115配置成当确定的温度低于阈值温度值时启动。启动或停用加热机构115可以包含修改控制参数的值。该值可以是二进制值，例如用于启动加热机构115的1和用于停用加热机构115的0。加热机构115使用的受控加热过程可以包含使用电阻加热线圈、微波能量、感应加热、化学反应、热泵中的一个或更多个来从系统的不同部分传递热量等。
加热系统还可以包括其它加热机构115，以加热系统的各种其它部件。例如，加热机构115可以直接向干还原剂罐122提供热量。在一些实施方式中，一个或更多个其它加热机构115使用与加热机构115相同的受控加热过程。在一些实施方式中，一个或更多个其它加热机构115使用不同的受控加热过程。
IV.控制系统
在一些实施方式中，控制器170可操作地耦合到压力调节器124、加热器115和废气控制阀118中的一个或更多个。控制器还可以可操作地和/或通信地耦合到发动机10、第一传感器103和喷射器阀116中的一个或更多个。图2是可以包含控制器170的控制电路171的实施方式的示意性框图。控制器170包含处理器172、存储器174或其它计算机可读介质、传感器176和收发器178。应当理解，控制电路171只显示控制电路的一个实施方式，且可以使用能够执行本文所述的操作的任何其它控制器(例如计算设备530)。
处理器172可以包含微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)芯片、ASIC芯片或任何其它合适的处理器。处理器172与存储器174通信并配置成执行存储在存储器174中的指令、算法、命令或另外的程序。
存储器174包含本文讨论的存储器和/或存储部件中的任何一种。例如，存储器174可以包含RAM和/或处理器172的高速缓冲存储器。存储器174还可包含相对于控制器170本地或远程的一个或更多个存储设备(例如硬盘驱动器、闪存驱动器、计算机可读介质等)。存储器174配置成存储查找表、算法或指令。
例如，存储器174包含条件确定电路174a、废气阀控制电路174b和加热器控制电路174c。在一些实施方式中，条件确定电路174a被配置成确定废气的操作条件。废气的操作条件可以由废气温度确定。废气可以通过废气管线110，并用于加热干还原剂罐122中的还原剂。在一些实施方式中，条件确定电路174a被配置成通过接收一个或更多个操作条件信号(例如，废气温度、废气压力、废气流速等)来确定废气的操作条件。一个或更多个操作条件用于确定废气的操作条件，例如废气温度。在一些实施方式中，确定废气的操作条件可以包括从发动机(例如，发动机10)接收一个或更多个信号，其中来自发动机的一个或更多个信号可以包括发动机速度指示、发动机扭矩指示、空燃比指示(air/fuel rationindication)等中的一个或更多个。来自发动机的一个或更多个信号可用于确定废气的操作条件。
在一些实施方式中，条件确定电路174a被配置成确定气态还原剂的操作条件。在一些实施方式中，气态还原剂的压力由条件确定电路174a确定，该条件确定电路174a被配置成确定还原剂罐(例如，干还原剂罐122)、可操作地连接到还原剂罐的气态还原剂管线、喷射器阀116或可操作地连接到任何前述部件的压力调节器(例如，压力调节器124)中的一个或更多个中的气态还原剂的压力。确定气态还原剂的压力可以包括接收与气态还原剂相关联的一个或更多个操作条件信号。
废气阀控制电路174b被配置成选择性地启动废气控制阀118。在一些实施方式中，废气阀控制电路174b被配置为基于确定压力低于预定阈值来打开废气控制阀118。废气控制阀118可以允许废气循环并加热干还原剂罐122，从而促进干还原剂向气态还原剂的转化。例如，允许废气循环通过改道废气管线110，其中废气加热干还原剂罐122。
加热器控制电路174c被配置成以上述方式控制加热机构115以向改道废气管线110提供热量或热能。
压力调节器电路174d被配置成控制压力调节器124。在一些实施方式中，压力调节器124调节最终输送到喷射器阀116的气态还原剂的压力。压力调节器电路174d可以被配置成改变压力调节器124的输入压力设置，以改变气态还原剂压力降低到的压力值。在一些实施方式中，压力调节器124是一体式设备，具有一体的输出压力设置、限流器和传感器。压力调节器124还可以包括单独的压力传感器、控制器和流量阀。
虽然未在图1中示出，但是后处理系统100可以包含传感器，诸如温度传感器、压力传感器、NOx传感器、氧传感器、氨传感器和/或任何其它传感器。控制器170可以通信地耦合到一个或更多个这样的传感器以接收并解译来自这些传感器中的一个或更多个传感器的信号。控制器170可以使用来自这些传感器中的一个或更多个传感器的信息来确定废气的流动条件(例如确定投放速率(dosing rate))、操作阈值和/或初始阈值。在特定的实施方式中，控制器170还可以配置成接收并解译来自温度传感器、NOx传感器、氧传感器、氨传感器和/或可被包含在后处理系统100中的任何其它传感器的数据。
V.在后处理系统中加热废气和控制气态还原剂的方法
图3示出了根据一个或更多个实施方式的用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的方法300。下面给出的方法300的操作旨在是说明性的。在一些实施方式中，方法300可以用一个或更多个未描述的附加操作和/或不用所讨论的操作中的一个或更多个来实现。此外，方法300的操作在图3中示出并在下面描述的顺序并不旨在是限制性的。
在一些实施方式中，方法300可以在一个或更多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、设计用于处理信息的数字电路、设计用于处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子处理信息的其他机构)中实现。一个或更多个处理设备可以包含响应于电子存储在电子存储介质上的指令执行方法300的一些或全部操作的一个或更多个设备。一个或更多个处理设备可以包含通过硬件、固件和/或软件配置的一个或更多个设备，这些设备被专门设计用于执行方法300的一个或更多个操作。例如，一个或更多个处理设备可以包含控制器170的处理器172。
操作302可以包含确定废气的操作条件。在一些实施方式中，废气的操作条件由废气温度确定。废气可以通过废气管线110改道，并用于加热干还原剂罐122中的还原剂。在一些实施方式中，确定废气的操作条件包括接收一个或更多个操作条件信号(例如，废气温度、废气压力、废气流速等)。一个或更多个操作条件用于确定废气的操作条件，例如废气温度。在一些实施方式中，确定废气的操作条件可以包括从发动机(例如，发动机10)接收一个或更多个信号，其中来自发动机的一个或更多个信号可以包括发动机速度指示、发动机扭矩指示、空燃比指示等中的一个或更多个。来自发动机的一个或更多个信号可以用于确定废气的操作条件。
操作304可以包含确定废气的操作条件不高于预定阈值。在一些实施方式中，预定阈值是操作条件的阈值，其中低于预定阈值是还原剂导入系统(例如，还原剂导入系统120)没有以阈值性能水平操作的指示。在一些实施方式中，预定阈值是操作条件的阈值，其中低于预定阈值是与还原剂导入系统相关联的发动机(例如，发动机10)最近已经启动且尚未达到正常操作温度的指示。
操作306可以包含基于确定废气的操作条件不高于预定阈值来加热废气。在一些实施方式中，废气位于用于帮助加热干还原剂罐(例如干还原剂罐122)的废气管线(例如废气管线110)中。
操作308可以包含打开还原剂输送阀。在一些实施方式中，还原剂输送阀(例如，喷射器阀116)用于喷射气态还原剂。还原剂输送阀可以联接到干还原剂罐(例如干还原剂罐122)、可操作地连接到干还原剂罐的压力调节器、SCR系统(例如SCR系统150)、或者沿着可操作地连接这些部件中的一个或更多个的还原剂管线的任何地方。打开还原剂输送阀可以包括打开还原剂输送阀持续预定时间，允许预定量(例如质量、体积等)的气态还原剂输送到SCR系统150中。
图4示出了根据一个或更多个实施方式的用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的方法400。下面给出的方法400的操作旨在是说明性的。在一些实施方式中，方法400可以用一个或更多个未描述的附加操作和/或不用一个或更多个所讨论的操作来实现。此外，方法400的操作在图4中示出并在下面描述的顺序并不旨在是限制性的。
在一些实施方式中，方法400可以在一个或更多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、设计用于处理信息的数字电路、设计用于处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子处理信息的其他机构)中实现。一个或更多个处理设备可以包含响应于电子存储在电子存储介质上的指令执行方法400的一些或全部操作的一个或更多个设备。一个或更多个处理设备可以包含通过硬件、固件和/或软件配置的一个或更多个设备，这些设备被专门设计用于执行方法400的一个或更多个操作。例如，一个或更多个处理设备可以包含控制器170的处理器172。
操作402可以包含确定气态还原剂的压力。在一些实施方式中，气态还原剂的压力通过确定在还原剂罐(例如，干还原剂罐122)、可操作地连接到还原剂罐的气态还原剂管线、喷射器阀116或可操作地连接到任何前述部件的压力调节器(例如，压力调节器124)中的一个或更多个中的气态还原剂的压力来确定。在一些实施方式中，确定气态还原剂的压力包括接收一个或更多个操作条件信号(例如，气态还原剂温度、气态还原剂流速等)。一个或更多个操作条件用于确定气态还原剂的压力。
操作404可以包含确定压力低于预定阈值。在一些实施方式中，预定阈值是操作条件的阈值，其中低于预定阈值是还原剂导入系统(例如，还原剂导入系统120)没有以阈值性能水平操作的指示。在一些实施方式中，预定阈值是操作条件的阈值，其中低于预定阈值是与还原剂导入系统相关联的发动机(例如，发动机10)最近已经启动，并且还原剂导入系统还没有达到气态还原剂压力的操作水平的指示。
操作406可以包含基于确定压力低于预定阈值来打开废气控制阀。在一些实施方式中，废气控制阀(例如，废气控制阀118)允许废气循环并加热干还原剂罐(例如，干还原剂罐122)，从而促进干还原剂向气态还原剂的转化。例如，允许废气循环通过改道废气管线110，其中废气加热干还原剂罐122。
操作408可以包含基于确定压力高于预定阈值来关闭废气控制阀。在一些实施方式中，还原剂输送阀(例如，喷射器阀116)用于喷射气态还原剂。还原剂输送阀可以联接到干还原剂罐(例如干还原剂罐122)、可操作地连接到干还原剂罐的压力调节器、SCR系统(例如SCR系统150)、或者沿着可操作地连接这些部件中的一个或更多个的还原剂管线的任何地方。在操作410中打开还原剂输送阀可以包括打开还原剂输送阀持续预定时间，允许预定量(例如质量、体积等)的气态还原剂输送到SCR系统150中。
在一些实施方式中，控制器170或本文所述的任何控制器可以是包含后处理系统100(例如交通工具、发动机或发电机组等)的装置或系统的系统计算机。例如，图5是根据例证性实施方式的计算设备530的框图。计算设备530可以用于执行本文所述的任何方法或过程，例如方法300和/或400。在一些实施方式中，控制器170可以包含计算设备530。计算设备530包含总线532或用于传送信息的其它通信部件。计算设备530还可包含耦合到总线以用于处理信息的一个或更多个处理器534或处理电路。
计算设备530还包含主存储器536，例如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备，主存储器536耦合到总线532以用于存储信息和待由处理器534执行的指令。主存储器536还可用于在由处理器534执行指令期间存储位置信息、临时变量或其它中间信息。计算设备530还可包含只读存储器(ROM)538或耦合到总线532用于存储静态信息和用于处理器534的指令的其它静态存储设备。存储设备540，例如固态设备、磁盘或光盘，耦合到总线532用于持续不断地存储信息和指令。
计算设备530可以经由总线532耦合到用于向用户显示信息的显示器544，例如液晶显示器或有源矩阵显示器。输入设备542(例如，键盘或字母数字小键盘)可以耦合到总线532，以用于将信息和命令选择传送到处理器534。在另一实施方式中，输入设备542具有触摸屏显示器544。
根据各种实施方式，可以响应于处理器534执行包含在主存储器536中的指令的配置(arrangement)(例如，方法300的操作)来由计算设备530实现本文所述的过程和方法。这样的指令可从另一非瞬态计算机可读介质(例如，存储设备540)被读取到主存储器536内。包含在主存储器536中的指令的配置的执行使得计算设备530执行本文所述的示例性过程。在多处理配置中的一个或更多个处理器还可以用于执行包含在主存储器536中的指令。在替代性的实施方式中，硬连线电路可用来代替或结合软件指令以实现示例性实施方式。因此，实施方式并不限于硬件电路和软件的任何特定的组合。
虽然在图5中描述了示例性计算设备，但在本说明书中描述的实施方式可以在其它类型的数字电子电路中或在计算机软件、固件或硬件(包含在本说明书中公开的结构及其结构等效形式)中或在它们中的一个或更多个的组合中实现。
在本说明书中描述的实施方式可以在数字电子电路中或在计算机软件、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等效形式)中或以它们中的一个或更多个的组合来实现。在本说明书中描述的实施方式可被实现为在一个或更多个计算机存储介质上被编码以用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的一个或更多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或更多个模块。替代性地或此外，可基于人工产生的传播信号(例如，机器产生的电、光或电磁信号)对程序指令编码，产生信号以对信息编码，用于传输到合适的接收器装置，从而由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是计算机可读存储设备、计算机可读存储基体、随机或连续存取存储器阵列或设备或它们中的一个或更多个的组合，或者被包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基体、随机或连续存取存储器阵列或设备或它们中的一个或更多个的组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是在人工产生的传播信号中被编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是一个或更多个单独的部件或介质(例如，多个CD、磁盘或其它存储设备)，或者被包含在该一个或更多个单独的部件或介质中。相应地，计算机存储介质是有形和非瞬态的。
可由数据处理装置对存储在一个或更多个计算机可读存储设备上或从其它源接收的数据执行在本说明书中描述的操作。术语“数据处理装置”或“计算设备”包含用于处理数据的所有类型的装置、设备和机器，作为示例包含可编程处理器、计算机、片上系统或多个前述项或前述项的组合。装置可以包含专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件以外，装置还可以包含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更多个的组合的代码。装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，例如网络服务、分布式计算和网格计算基础设施。
可以用任何形式的编程语言(包含编译或解译语言、声明性或过程性语言)编写计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)，且可以将其以任何形式(包含作为独立程序或作为模块、部件、子程序、对象或适合于在计算环境中使用的其它单元)部署。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以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更多个脚本)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，存储一个或更多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署以在一个计算机上或在位于一个地点处或分布在多个地点中并由通信网络互连的多个计算机上执行。
适合于计算机程序的执行的处理器作为示例包含通用和专用微处理器和任何类型的数字计算机的任一个或更多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包含用于存储数据的一个或更多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘，或操作地耦合成从这样的一个或更多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到这样的一个或更多个大容量存储设备，或这两个操作兼有。然而，计算机不需要具有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包含所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，作为示例包含半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移除盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或包含在专用逻辑电路中。
应当注意，本文用于描述各种实施方式的术语“示例”意图表明这样的实施方式是可能的实施方式的可能的示例、表示和/或说明(并且这样的术语并不意图暗示这样的实施方式必须是特别的或最好的示例)。
如在本文使用的术语“耦合的(coupled)”和类似术语意指两个构件直接或间接接合到彼此。这样的接合可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的接合可以通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件附接至彼此来实现。
重要的是注意到，各种示例性实施方式的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施方式，但审阅本公开的本领域技术人员应容易认识到，很多修改(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等上的变化)是可能的，而实质上不偏离本文所描述的主题的新颖性教导和优点。此外，应当理解，来自本文公开的一个实施方式的特征可以与本文公开的其它实施方式的特征组合，如本领域中的普通技术人员应理解的。也可在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置上做出其它替代、修改、变化和省略，而不偏离本发明的范围。
虽然本说明书包含很多特定的实施细节，但这些不应被解译为对任何发明的范围或可被要求保护的内容的限制，而是作为特定发明的特定实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中的在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以组合地在单个实施方式中实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中实施。此外，虽然特征在上面可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变形。

Claims (20)

1.一种用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的系统，所述系统包括：
加热器；
还原剂输送阀，所述还原剂输送阀配置成控制气态还原剂的流动；和
一个或更多个控制器，所述一个或更多个控制器由机器可读指令配置成：
确定废气温度；
将所确定的温度与阈值温度进行比较；
当所确定的废气温度低于所述阈值温度时，使用所述加热器加热所述废气；和
当所确定的废气温度处于或高于所述阈值温度时，打开所述还原剂输送阀。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中，所述一个或更多个控制器还由所述机器可读指令配置成检测交通工具启动事件，并且
其中，确定所述废气温度是在检测所述交通工具启动事件之后进行的。
3.根据权利要求2所述的系统，还包括：
改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置，以加热所述干还原剂；和
废气控制阀，所述废气控制阀被配置为将废气提供到所述改道废气管线中，
其中，所述一个或更多个控制器还由所述机器可读指令配置成：
确定通过加热所述干还原剂产生的所述气态还原剂的压力；
将所述气态还原剂的压力与阈值压力进行比较；
当所确定的气态还原剂的压力低于阈值压力时，打开所述废气控制阀。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，使用从传感器获得的值来确定所述废气温度，所述传感器热耦合到改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
5.根据权利要求1所述的系统，
其中，所述一个或更多个控制器还由所述机器可读指令配置成访问指示流过改道废气管线的废气流的参数，所述改道废气管线被配置成将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂，并且
其中，确定所述废气温度包括使用热模型，以使用指示流过所述改道废气管线的废气流的所述参数来估计所述废气温度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其中，所述加热器包括电加热机构。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述电加热机构是电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，所述金属板在改道废气管线中热耦合到废气，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
8.一种控制交通工具的气态还原剂后处理系统的方法，所述方法在一个或更多个控制器上执行，包括：
确定废气温度；
将所确定的温度与阈值温度进行比较；
当所确定的废气温度低于所述阈值温度时，加热所述废气；和
当所确定的废气温度处于或高于所述阈值温度时，打开还原剂输送阀。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：检测交通工具启动事件；并且其中，确定所述废气温度是在检测所述交通工具启动事件之后进行的。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
确定通过加热干还原剂产生的气态还原剂的压力；
将所述气态还原剂的压力与阈值压力进行比较；和
当所确定的所述气态还原剂的压力低于阈值压力时，打开废气控制阀，其中所述废气控制阀允许废气进入改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近所述干还原剂的位置，以加热所述干还原剂。
11.根据权利要求8所述的方法，其中使用从传感器获得的值来确定所述废气温度，所述传感器热耦合到改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括访问指示流过改道废气管线的废气流的参数，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂，并且其中确定所述废气温度包括使用热模型，以使用指示流过所述改道废气管线的废气流的所述参数来估计所述废气温度。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的方法，其中，加热所述废气利用电加热机构。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述电加热机构是电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，所述金属板热耦合到所述废气。
15.一种非瞬态计算机可读存储介质，其上包含指令，所述指令能够由一个或更多个控制器执行以执行用于控制交通工具的气态还原剂后处理系统的方法，所述方法包括：
确定废气温度；
将所确定的温度与阈值温度进行比较；
当所确定的废气温度低于所述阈值温度时，加热所述废气；和
当所确定的废气温度处于或高于所述阈值温度时，打开还原剂输送阀。
16.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括检测交通工具启动事件，并且其中，确定所述废气温度是在检测所述交通工具启动事件之后进行的。
17.根据权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：
确定通过加热干还原剂产生的气态还原剂的压力；
将所述气态还原剂的压力与阈值压力进行比较；和
当所确定的所述气态还原剂的压力低于阈值压力时，打开废气控制阀，其中，所述废气控制阀允许废气进入改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近所述干还原剂的位置，以加热所述干还原剂。
18.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，使用从传感器获得的值来确定所述废气温度，所述传感器热耦合到改道废气管线，所述改道废气管线被配置为将所述废气改道到邻近干还原剂的位置以加热所述干还原剂。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的计算机可读存储介质，其中，加热所述废气利用电加热机构。
20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中，所述电加热机构是电阻加热线圈或感应耦合到金属板的感应加热器中的一个，所述金属板热耦合到所述废气。
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