CN113006907A - 具有泵和与泵联接的喷射器的系统、可读介质及其方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种具有泵和与泵联接的喷射器的系统，所述系统包括：控制器，所述控制器与所述泵和所述喷射器联接，所述控制器被构造为：确定与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化；响应于与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定，产生指示受限不足喷射器或过度限制喷射器的至少一个的状态命令。本申请提供的具有泵和与泵联接的喷射器的系统、可读介质以及方法是对排气后处理系统的一个或多个组件的控制水平的提高。

Description

具有泵和与泵联接的喷射器的系统、可读介质及其方法
相关申请的交叉引用
本申请是申请日为2017年01月12日、PCT进中国国家阶段日期为2018年07月18日、申请号为201780007216.2、发明名称为“确定还原剂输送性能的系统和方法”的发明申请的分案申请。
本申请涉及并要求于2016年1月22日提交的、申请号为 62/281,977、题为“用于确定还原剂输送性能的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING REDUCTANTDELIVERY PERFORMANCE)”的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请出于所有目的通过整体引用并入本文。
技术领域
本公开涉及具有泵和与泵联接的喷射器的系统、可读介质及其方法。
背景技术
内燃机排放法规近年来变得越来越严格。全球大部分地区的环境问题促使实施更严格的内燃机排放要求。诸如美国环境保护局(EPA)的政府机构认证监测发动机的排放质量，并设定发动机必须遵守的排放标准。因此，在发动机上使用排气后处理系统来减少排放量的增加。
排气后处理系统通常设计成减少颗粒物质、氮氧化物 (NOx)、碳氢化合物、和其他环境有害污染物的排放。然而，构成排气后处理系统的组件可能易于失效或退化。因为组件的失效或退化可能对排气后处理系统的性能和减排能力产生不利影响，因此如果可能的话需要检测和矫正失效或退化的部件。
发明内容
一个实施例涉及一种装置。所述装置包括泵、输送机构和控制器，所述输送机构与所述泵流体连通，所述控制器通信地连接所述泵和所述输送机构。所述控制器构造为借由泵诊断电路解译指示第一和第二泵速率的第一和第二泵参数、借由配给诊断电路解译第一和第二配给参数，所述第一和第二配给参数指示(i)第一和第二还原剂流量或(ii)第一和第二喷射器特性的至少一个、借由输送诊断电路基于或至少部分基于第一和第二泵参数和第一和第二配给参数确定输送状态、以及响应于所述输送状态的确定借由输送诊断电路产生指示受限不足(under-restricted)输送机构或过度限制(over-restricted)输送机构的至少一个的状态命令。
结合附图，通过以下详细描述，这些和其他特征以及其组织和操作方式将变得明显。
附图说明
图1是根据示例的实施例具有控制器的排气后处理系统的示意图。
图2是根据示例的实施例用于发动机还原剂输送系统及其内容的示意图。
图3是根据示例的实施例中与图1和图2的系统一起使用的控制器的示意图。
图4是根据示例实施例的示出还原剂输送性能的曲线图。
图5是根据示例实施例配给参数与输送状态之间关系的图表。
图6是根据示例实施例用于产生指示受限不足输送机构或过度限制输送机构中至少一个的状态命令的方法的流程图的示意图。
具体实施方式
以下是针对基于具有泵和与泵联接的喷射器的系统、可读介质及其方法的各种概念的更具体的描述和实施例。上述介绍并在下文更详细讨论的各概念可以以多种方式中的任一种实施，因为所描述的概念不限于任一特定的实施方式。提供特定实施方式和应用的示例主要用于说明目的。
通常参考附图，本文公开的各种实施例涉及确定还原剂输送性能的系统和方法。根据本公开，控制器解译指示第一和第二泵速率的第一和第二泵参数、解译指示第一和第二还原剂流量的第一和第二配给参数、基于或至少部分基于第一和第二泵参数和第一和第二配给参数的解译确定输送状态、响应于确定输送状态产生指示受限不足 (under-restricted)输送机构或过度限制(over-restricted)输送机构的至少一个的状态命令。如本文采用的，“泵参数”是指泵运行相关的特性、数据或信息。因此，泵参数可包括但不限于，指示泵速信息、通过泵DEE 流速信息、泵启动时间信息(例如，当打开泵时，泵打开多久等)、和其他可用于确认、观察或其他方式监控泵运行的信息。
估算或确定还原剂输送性能的传统系统采用非侵入式方法，例如将估算系统参数与测量系统参数比较。传统系统也采用侵入式方法，例如暂时禁用闭环控制并以开环模式运行或以高配给命令执行信号处理。然而，这些方法往往对车辆运行循环非常敏感，并且不能可靠地展现健康系统和失效系统之间所需的诊断分离。
一般而言，这些传统系统不能对车辆运行循环、安装和零件制造公差的所有变化均鲁棒(robust)。因此，这些诊断系统在确定还原剂输送性能方面往往不准确。如本文更充分地描述，发明人已经开发了一种通过利用信号处理解译在多个预设位置各种泵参数、配给参数(例如，喷射时间)来确定还原剂输送性能的系统、方法和装置。相反，在另一实施例中，可以执行侵入(instrusive)式诊断测试。如本文所用的，术语“侵入”(intrusive)(关于执行一个或多个诊断测试)用于指代主动诊断测试。换言之，侵入方法、系统和装置描述被迫在发动机和排气后处理系统运行的诊断测试或协议(即，使发动机以某种速度运行等)。侵入诊断测试可手动操作或刺激从发动机系统排出的排气中NOx的排放。就此而言，“侵入诊断测试”可包括覆写(overriding)各种设置发动机运行点以执行诊断测试。例如，许多发动机运行点设定成符合一个或多个车辆法规(例如，排放等)。在一些实施例中，覆写这些运行点的一个或多个可迫使发动机不符合一个或多个车辆法规。在这种实施例中，主动的或侵入的诊断测试通常在服务台、测试中心环境或其他受控环境中运行。
通过实验，申请人已经发现泵参数(例如，泵电机速度) 和配给参数(例如，DEF流量、还原剂流量等)的使用提供相对于传统系统和方法更准确的还原剂输送性能的确定。技术上地且有利地，本公开的结果是对排气后处理系统的一个或多个组件的控制水平的提高。例如，当还原剂输送性能确定不准确，输送机构(例如，燃油注射器或配给器)可能配给不足或过量配给，实际上不能满足管理机构规定的要求。不正确的喷射量可能引起其他诊断不正确的OBD故障触发、还原剂输送性能诊断不良、后处理系统上潜在不必要的维修、保修成本增加和维修时间增加。因此并且有利地，本公开的系统和方法可减少保修成本和维修时间，在稳态和瞬态发动机循环中提供相对准确的还原剂输送性能确定，并且促进对各种后处理组件的增加的控制水平(例如，DEF喷射器等)。本文更全面地解释本公开的这些和其他特征。
现在参照图1，根据示例实施例示出具有控制器的发动机后处理系统。应理解，图1描述的示意图是发动机排气后处理系统的一种实施方式。可以实施利用本文描述系统和方法的许多不同构造。因此，尽管本文描述的系统和方法主要涉及图1中描述的柴油或压缩-点火排气后处理系统，但应理解本公开描述的系统和方法可用于各种排气后处理系统构造，使得图1中描述的实施例不意味着限制。
如图1所示，发动机系统10包括内燃发动机20和与发动机20进行排气接收连通的排气后处理系统22。在内燃机20内，来自大气的空气与燃料结合并燃烧，从而为发动机提供动力。燃料和空气在发动机20的压缩室中的燃烧产生排气，排气可操作地排到排气歧管和排气后处理系统22。
NOx(包括NO和NO2的氮氧化物)是燃烧的副产物。由于NOx(和其他化合物)具有形成烟雾、酸雨或其他污染物的类型的能力，因此发动机排放NOx是不理想的。可关于捷里多维奇(Zeldovich) 机制来描述NOx的形成(等式(1)-(3))：
O+N2→NO+N (1)
N+O2→O+NO (2)
N+OH→H+NO (3)
等式(1)-(3)是可逆的，是指描述NOx如何形成的捷里多维奇机制。
在描述的示例中，排气后处理系统22包括柴油颗粒过滤器(DPF)、柴油氧化催化剂(DOC)30、具有SCR催化剂50的选择性催化还原(SCR)系统52、以及氮氧化(AMOx)催化剂60。SCR系统 52还包括还原剂输送系统，该还原剂输送机构具有柴油机排气流体(DEF)源54，该柴油机排气流体源经由DEF线58将DEF供应给DEF 配给器56。在排气流动方向上，如方向箭头29所示，排气从发动机68 进入排气后处理系统22的入口管道24。排气从入口管道24流入DOC 30 并离开DOC进入排气管道的第一部分28A中。排气从排气管道的第一部分28A流入DPF 40并从DPF排出进入排气管道的第二部分28B中。排气从排气管道的第二部分28B流入SCR催化剂50并且离开SCR催化剂 50进入到排气管道的第三部分28C中。当排气流经排气管道的第二部分 28B时，其通过DEF配给器56周期性地配给DEF。因此，排气管道的第二部分28B充当分解室或分解管以促进DEF分解成氨。排气从排气管道的第三部分28C流入AMOx催化剂60，在排气从排气后处理系统22 排出之前，排气流入AMOx催化剂60并且从AMOx催化剂排出进入出口管道26。基于前文，在所示实施方式中，DOC 30位于DPF40和SCR 催化剂50的上游，并且SCR催化剂50位于DPF40的下游和AMOX催化剂60的上游。然而，在另一实施例中，也可以是排气后处理系统22 的组件的其他布置。
DOC30可以具有各种流通式设计中的任何一种。通常， DOC 30被构造成氧化排气中的至少一些颗粒物质，例如烟灰的可溶有机部分，并且将排气中的不可燃烧的碳氢化合物和CO还原成对环境危害较少的化合物。例如，DOC 30可以构造成减少排气中的碳氢化合物和 CO浓度以满足排气的这些组分的必要排放标准。DOC 30的氧化能力的间接结果是DOC将NO氧化成NO2的能力。除了处理排气中的烃和CO 浓度外，DOC 30也可用于DPF 40、SCR催化剂50、和AMOx催化剂 60的受控再生。这可通过将未燃烧HC注射、或配给如DOC40的排气上游实现。在与DOC30接触过程中，未燃烧的HC经历放热氧化反应，其导致排气离开DOC30并随后进入DPF 40、SCR催化剂50、和/或AMOx 催化剂60的温度增加。选择添加到排气的未燃烧的HC量以达到所需的温度增加或受控目标的再生温度。
DPF40可以是各种流通式或壁流式设计中的任何一种，并被构造成减少排气中的颗粒物质(例如烟灰和灰分)浓度，以满足或基本满足必需的排放标准。DPF40捕获颗粒物质和其他成分，并且因此可需要定期再生以燃烧捕获的成分。另外，DPF40可以被配置成独立于 DOC30而氧化NO以形成NO2。
如上文简单描述，SCR系统52可包括具有还原剂(例如， DEF)源54的还原剂输送系统、泵和输送机构或配给器56。还原剂源 54可以是能够保留还原剂的容器或罐，还原剂如氨(NH 3)、DEF(例如尿素)或碳氧化物。还原剂源54处于与泵还原剂供应连通，该泵被配置为经还原剂串送管线将来自还原剂源的还原剂泵送到输送机构56。输送机构56位于SCR催化剂50的上游。输送机构56可选择性地控制以在进入SCR催化剂50之前将还原剂直接喷射到排气流中。排气流中的 NOx包括NO2和NO。通常，通过在存在NH3的情况下由SCR催化剂的催化成分驱动的各种化学反应，将NO2和NO都还原成N2和H2O。SCR 催化剂50可以是本领域已知的各种催化剂中的任何一种。例如，在一些实施方式中，SCR催化剂50是钒基催化剂，并且在其它实施方案中，SCR 催化剂是沸石基催化剂，例如Cu沸石催化剂或Fe沸石催化剂。
AMOx催化剂60可以是构造成与氨反应以主要产生氮的各种流通式催化剂中的任何一种。如上文简述，AMOx催化剂60构造成去除已经滑过或离开SCR催化剂50而与排气中的NOx未反应的氨。在某些情况下，排气后处理系统22可以在具有或不具有AMOx催化剂的情况下运行。此外，尽管如图1，AMOx催化剂60与SCR催化剂50示出为不同的单元。但在一些实施方式中，AMOx催化剂可与SCR催化剂整合，例如，AMOx催化剂和SCR催化剂可位于相同的壳体内。根据本公开，SCR催化剂和AMOx催化剂串联定位，SCR催化剂位于AMOx催化剂之前。在各种其他的实施例中，AMOx催化剂不包括在排气后处理系统22中。在这些实施例中，NOx传感器14也可从排气后处理系统22 排除。
如图所示，在后处理系统22中包括多个传感器。包括在系统22中所示传感器的数量、位置和类型仅出于举例目的。在其他构造中，传感器的数量、位置和类型可能不同。如图所示，系统22包括NOx 传感器12、14、55、57和温度传感器16、18。温度传感器16、18构造为获取表示其位置上温度的信息。NOx传感器12、14、55和57构造为获取NOx传感器所在的每个位置指示NOx量的信息。系统22可包括NH3传感器和颗粒物质(PM)传感器(未示出)。NH3传感器构造成获取指示SCR50中NH3的数据。PM传感器构造为监控流入排气后处理系统22 的颗粒物质。控制器100与后处理系统22的每个传感器通信连接。因此，控制器100构造成接收来自一个或多个传感器的数据。用控制器100采用接收到的数据以控制后处理系统中一个或多个组件和/或用于监控和诊断目的。
如上文所示，尽管所示的排气后处理系统22包括沿排气流路径相对于彼此定位在特定位置中的DOC30、DPF40、SCR催化剂50 和AMOx催化剂60中之一，但是在其他实施方式中，排气后处理系统可以根据需要包括沿着排气流路径相对于彼此定位在各种位置中的多于一个的各种催化剂。此外，虽然DOC30和AMOX催化剂60是非选择性催化剂，但在一些实施方案中，DOC和AMOX催化剂可以是选择性催化剂。
图1还示出为包括操作员输入/输出(I/O)设备120。操作员I/O设备120可通信地联接控制器100，使得信息可以在控制器100 和I/O设备120之间交换，其中信息可以涉及图1的一个或多个组件或控制器100的测定(在下面描述)。操作员I/O设备120使发动机系统10的操作员能够与控制器100以及图1中发动机系统10的一个或多个组件通信。例如，操作员输入/输出设备120可包括但不限于，交互式显示器、触屏设备、一个或多个按钮和开关、语音命令接收器等。在各种可选的实施例中，控制器100和本文描述的组件可用非车辆应用(例如，利用具有还原剂输送子系统的排气后处理系统的发电机)实施。因此，I/O设备可特定于那些应用。例如，在那些情况下，I/O设备可包括膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、电话、可穿戴设备(例如，智能手表、只能光学穿戴等)、个人数字助理等。
控制器100构造成控制或至少部分地控制发动机系统10 运行并与子系统，例如内燃发动机20和排气后处理系统22(和各种诸如配给器56的每个系统的各种组件)相关联。根据一个实施方式，图1中的组件体现在车辆中。如上文所述，在各种可选的实施例中，控制器100 可与其他发动机-排气后处理系统(例如，动力发电机)一起使用。车辆可以包括公路车辆或非公路车辆，包括但不限于长途运输卡车、中程卡车(例如皮卡车)、坦克、飞机和任何其他采用排气后处理系统的车辆类型。组件之间的通信可以通过任何数量的有线或无线连接。例如，有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。相比之下，无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蓝牙、蜂窝、无线电等。在一个实施方式中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交互。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。因为控制器100可通信地联接到图1的系统和部件。控制器100构造成接收来自图1中所示的一个或多个部件的数据。控制器100的结构和功能进一步参照图3进行描述。
现在参照图2,根据示例型实施例示出用于发动机还原剂输送系统200的示意图。如图所示，还原剂输送系统200是图1中系统 10的一部分。因此，还原剂输送系统200可包括泵205和输送机构208 (例如，喷射器或注射器)。如所描述的，输送机构208与泵205流体连通。泵205构造为从还原剂源54(例如，包括尿素的罐)泵送还原剂 (例如尿素)至输送机构28(例如，燃料喷射器)。在一些实施例中，描述的泵205构造成在输送机构208中保持最小压力。例如，当输送机构208处于封闭位置(例如，输送机构没有配给)，泵205构造为经由通道204(例如，供应线)再循环DEF。在其他实施例中，泵205进一步构造为在输送机构208(例如，在喷射器喷嘴内)保持预设压力(例如， 850kPa)。在可选的实施例中，当输送机构208处于打开位置(例如，输送装置在配给DEF)，泵205可进一步构造为保持预设压力(例如，850kPa)。为此，泵205可构造为如方向箭头220、222所示的方向使 DEF循环。
还原剂输送系统200可包括控制器100，控制器100与泵 205和输送机构208通信连接。在一些实施例中，控制器100可构造为接收泵205和输送机构208中每一个提供的数据，其中接收的数据可包括但不限于，泵命令、泵马达速度、喷射开启时间、还原剂流速、命令的还原剂流速、排气温度、排气流速和还原剂压力。用控制器100采用接收到的数据以控制后处理系统中一个或多个组件和/或用于监控和诊断目的。至此，在一些实施例中，控制器100可构造为关联或利用如参考图3 描述泵参数(例如，泵马达速度)和配给参数(例如，DEF流动命令或喷射开启时间)之间的关系。因此，申请人已经发现泵参数(例如，泵马达速度或泵马达速度命令)和配给参数(例如，DEF流速命令或喷射器在线时间)的使用有利于还原剂输送性能相对准确的测定。
考虑到上文所述，现参考图3，示出根据一实施例的控制器100的结构。如图所示，控制器100包括具有处理器102和存储器103 的处理电路101。处理器102可以被实现为通用处理器、专用集成电路 (ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件、或者其他合适的电子处理组件。一个或多个存储器设备103(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)可以存储有助于本文描述的各种方法的数据和/或计算机代码。因此，一个或多个存储器设备103可以可通信地联接到处理器102并向处理器102提供计算机代码或指令以执行关于本文描述的控制器100的处理过程。此外，一个或多个存储器设备103可以是或包括有形的、非瞬态易失性存储器或非易失性存储器。因此，一个或多个存储器设备103可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或任何其他类型用于支持本文描述的各种活动和信息结构的信息结构。
存储器103示出包括用于完成本文所描述的至少一些活动的各种回路。更具体地，存储器103包括电路，构造为促进还原剂输送性能的测定。尽管在图3中示出了各种具有特定功能的电路。应该理解的是，控制器100和存储器103可以包括用于完成本文描述功能的任意数量的电路。例如，多个电路的活动可以被组合作为单个电路，可包括具有附加功能的附加电路等。此外，应该理解的是，控制器100可以控制超出本公开范围的其他活动，例如作为其他车辆的控制。在这方面，控制器100可体现为包含在车辆或现有ECU中的电子控制单元(ECU)，例如变速器控制单元和任何其他车辆控制单元(例如，排气后处理单元、动力总成控制电路、发动机控制电路等)。所有控制器100的结构构造都旨在落入本公开的精神和范围内。
本文描述的控制器100的某些操作包括解译和/或确定一个或多个参数的操作。如本文所使用的，解译或确定包括通过本领域中已知的任何方法接收值(包括至少接收来自数据链路或网络通信的值、接收指示值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)、接收指示值的计算机生成的参数)、从非暂时性计算机可读存储介质上的存储位置读取值、通过本领域已知的任何方式、和/或通过接收可以计算解译的参数的值、和/或通过参考被解释为参数值的默认值接收值作为运行时间参数。
如所示，控制器100包括泵诊断电路320、配给诊断电路330、和输送诊断电路340。泵诊断电路320构造为解译指示第一和第二泵速率(实际泵速)的第一和第二泵参数(例如，泵速度命令或工作循环)。在一些实施例中，泵速与稳态运行时的泵命令基本相同或成比例。因此，泵诊断电路320被构造为将第一和第二泵参数与第一和第二泵速率相关联。在一实施例中，泵诊断电路320可包括发动机传感器或与发动机传感器通信连接，发动机传感器例如发动机速度传感器用于接收指示发动机速度的值。在另一实施例中，泵诊断电路320可包括通信电路，包括但不限于，有线和无线通信协议以便于接收指示发动机速度的值。仍在另一实施例中，泵诊断电路320可包括储存在存储器并由处理器执行的机器可读介质，其中机器可读介质便于执行某些操作以获取发动机速度的值。例如，机器可读介质可向与发动机操作连接的发动机速度传感器提供指令(例如，命令等)以监控和获取指示发动机速度的数据。就这一点而言，机器可读介质可包括定义发动机速度数据频率的可编程逻辑。仍在另一实施例中，泵诊断电路320可包括机器可读内容、通信电路、和发动机传感器的任何组合。第一和第二泵参数可通过泵诊断电路329储存在存储器(例如，存储器130)。泵诊断电路320可利用处理器102执行本文描述的动作。在一些实施例中，泵诊断电路320被构造向输送诊断电路340提供第一和第二泵参数。
在一些实施例中，配给诊断电路330被构造为解译第一和第二配给参数(例如，喷射启动时间)，该第一和第二配给参数指示(i) 第一和第二还原剂流量或(ii)第一和第二喷射器性能中的至少一个。在一实施例中，配给诊断电路330可包括发动机传感器或与发动机传感器通信连接，发动机传感器例如发动机速度传感器用于接收指示发动机速度的值。在另一实施例中，配给诊断电路330可包括通信电路，包括但不限于，有线和无线通信协议以便于接收指示发动机速度的值。仍在另一实施例中，配给诊断电路330可包括储存在存储器并由处理器执行的机器可读介质，其中机器可读介质便于执行某些操作以获取发动机速度的值。例如，机器可读介质可向与发动机操作连接的发动机速度传感器提供指令(例如，命令等)以监控和获取指示发动机速度的数据。就这一点而言，机器可读介质可包括定义发动机速度数据频率的可编程逻辑。仍在另一实施例中，泵配给诊断电路330可包括机器可读内容、通信电路、和发动机速度传感器的任何组合。第一和第二还原剂流量包括对应泵205的DEF流量。在一些实施例中，DEF流量与配给参数基本相等或成比例。因此，配给诊断电路330被构造为将第一和第二还原剂流量与第一和第二配给参数相关联。第一和第二泵参数可通过配给诊断电路330 储存在存储器(例如，存储器130)中。配给诊断电路330可利用处理器 102执行本文描述的动作。如本领域技术人员将理解的，输送机构208可展示第一和第二还原剂流量和第一和第二配给参数之间的直接关系。本文参考图4描述还原剂流量(例如，DEF流量)与配给参数(例如，喷射器启动时间)的相关性。在进一步的实施例中，配给诊断电路330可被构造为向输送诊断电路340提供第一和第二配给参数。
在一些实施例中，输送诊断电路340构造为基于(至少部分基于)第一和第二泵参数和第一和第二配给参数的解译确定输送状态。在一实施例中，输送诊断电路340可包括通信电路，包括但不限于，有线和无线通信协议和/或由处理器储存并且处理器执行的机器可读介质。而在另一实施例中，输送诊断电路340可包括机器可读内容、通信电路等的任何组合。在一些实施例中，输送诊断电路340可被构造为经由泵诊断电路320接收第一和第二泵参数。可选地或附加地，输送诊断电路 340可被构造为经由处理器102从存储器103获取第一和第二泵参数。
在其他实施例中，输送诊断电路340可被构造为经由配给诊断电路330接收第一和第二配给参数。可选地或附加地，输送诊断电路340可被构造为经由处理器102从存储器103获取第一和第二配给参数。
应理解，泵参数(例如，泵命令(％))和配给参数(例如，喷射器启动时间)可在多个位置(例如，第一级和第二级)的可校准持续时间被平均。输送诊断电路340可被构造为在预定压力下平均泵参数和/或配给参数(例如，当压力控制稳定时)。
在进一步的实施例中，输送诊断电路340可构造为确定输送状态，其中输送状态是指指示对应泵205和输送机构208至少一个的诊断度量)。在一实施例中，输送状态可基于第一和第二泵参数的差和第一和第二配给参数的差。
采用输送诊断电路340确定输送状态的示例过程如下：
Figure RE-GDA0003058916380000131
“启动时间DL1(OnTime DL1)”和“启动时间DL2(OnTime DL2)”是指第一位置(例如，第1级处)和第二位置(例如，第2级处) 的还原剂流量。第一位置可指示注射启动时间并且第二位置可指示比第一位置高的注射启动时间。第一位置相对于第二位置越远，正常运行系统(例如，稳定系统)与不正常运行系统(例如，损坏的和/阻塞的系统) 之间的间隔越大，如本文参照图5所示。对于输送机构(例如，螺线管型的还原剂喷射器),启动时间基本与通过输送机构的流量成比例。各个位置对应预定登记的还原剂流量，其可由诊断器侵入命令或由控制器100 命令。“ΔOnTime”是指还原剂流量的变化，且“ΔPmpCmd”是指泵速率的变化。如本领域技术人员应当理解的，输送状态可通过反向关系(例如，ΔPmpCmp/ΔOntime)确定。输送状态可通过输送诊断电路340储存在存储器(例如，存储器130)中。输送诊断电路340可利用处理器102执行本文描述的动作。
在一些实施例中，输送诊断电路340可采用输送状态确定输送机构208的状态。输送机构208可采取过度限制输送机构(例如，至少部分阻塞的喷射器、慢相应的注射器螺线管、阻塞的管线、有缺陷的泵等)和/或受限不足的输送机构(例如，侵蚀的喷射器、故障的喷射器螺线管、泄漏管路、有缺陷的泵等)的形式。过度限制的输送机构或受限不足的输送机构的测定可包括确定输送状态是否超过预设状态。应理解，过度受限(例如，配给参数的输送状态超过3.2)输送机构可配给少于所需量，而受限不足(例如，配给参数的输送状态低于2.1)输送机构可配给多于所需量。例如，输送诊断电路340可构造为响应预定状态超过输送状态指示过度限制输送机构。在一实施例中，受限不足输送机构可导致与标称值偏差40％。在另一实施例中，过渡限制输送机构可导致与标称值偏差25％。在其他示例的实施例中，输送诊断电路340可构造为响应输送状态超过预定状态指示受限不足输送机构。在进一步的实施例中，输送机构208可采取过度限制输送机构(例如，至少部分阻塞的喷射器)和受限不足输送机构(例如，部分寝室的喷射器)的形式。本文参考图5进一步描述，图表示出对应配给机构的配给参数和输送状态之间的关系，配给机构例如是30％受侵蚀(例如，受限不足)和30％阻塞(例如，过度限制)。
此外，在一些实施例中，输送诊断电路340构造为响应于输送状态的测定，产生指示受限不足输送机构或过度限制输送机构的至少一个的状态命令。当输送状态指示1.5至4范围内的值，可产生状态命令。至此，输送诊断电路340可被构造为向操作员I/O设备120(例如交互式显示器、触屏设备、一个或多个按钮和开关、语音命令接收器)以向发动机系统10的操作员通信还原剂输送性能的状态。此外，在一些实施例中，输送诊断电路340构造为响应于输送状态的测定，产生指示受限不足输送机构或过度限制输送机构的至少一个的状态命令。在一些实施方式中，输送诊断电路340可构造为响应输送状态的测定调整第一和第二泵参数或第一和第二配给参数以稳定发动机系统10。过度受限或限制不足状态的测定可导致改变发动机运行性能的命令。
现在参照图4，根据示例实施例示出解释还原剂输送性能的曲线图。在一些实施例中，还原剂输送性能基于(或部分基于)多个位置(诸如第一级DL1和第二级DL2)的可校准配给等级确定还原剂输送性能。如本文中参考图3描述的输送诊断电路340可构造为分析对应第一和第二位置的第一和第二泵参数(例如泵命令(％))。在进一步的实施例中，输送诊断电路340被构造为将第一和第二泵参数与第一和第二配给参数(例如，喷射启动时间)相关联。第一和第二配给参数可对应第一和第二位置。例如，如图4所述，第一和第二泵参数(例如，在 DL1处约15％的第一泵命令(％)以及在DL2处约35％的泵命令)与第一和第二配给参数相关联(例如，在DL1处喷射启动时间是0ml/s，在 DL2的喷射启动时间是1.5ml/s)。反之，基于(至少部分基于)本文所述的第一和第二泵参数和第一和第二配给参数确定输送状态，从而确定还原剂输送性能。
现在参照图5，根据示例实施例示出配给参数与输送状态之间关系的图表。应理解，发明人已经确定，当与对应第一和第二配给参数的实际值比较时，第一和第二配给参数之间的差(例如，△)提供还原剂输送性能的改进的指示。例如，如图5所示，第一和第二配给参数之间的差(例如，10％和40％的喷射器启动时间)产生了△OnTime＝30％。第一和第二配给参数之间的差还提供了类似的还原剂输送性能，例如， 30％和60％的喷射器启动时间也产生了△OnTime＝30％。此外，由于第一和第二配给参数(例如，在DL1和DL2处的喷射启动时间(OnTime) (％))的差增加，诊断分隔增加。可选地或另外地，由于第一和第二配给参数(例如，在DL1和DL2出的喷射启动时间(％))的差减少，诊断分隔减少。例如，采用第一和第二配给参数(利用10％和11％的喷射器启动时间，其△OnTime＝1％)以确定输送状态可导致诊断分隔的减少。如所述的，误差带示出输送状态测定的平均值和±3σ的偏差。平均值由平方表示，±3σ偏差由误差带示出。所示的通常趋势是△OnTime越高，基线和±30％输送机构之间的分隔越大，±30％输送机构例如是30％侵蚀(例如，受限不足)和30％阻塞(例如，过度受限)。当△OnTime≥30％，诊断分隔在±3σ偏差带内并且导致错误OBD响应机会(例如，错误故障代码、指示灯等的激活)减少。当△OnTime＜30％，具有诊断分隔和增加的错误OBD响应机会。
现返回参照图3，在进一步的实施例中输送诊断电路340 可被构造为基于第一和第二配给参数(例如，命令的或实际启动时间或还原剂流量)产生稳定性命令(例如，响应于被配置为指示故障或稳定性的OBD触发而产生命令)。应理解，发明人已经确定输送机构208的稳定性可用配给参数和其他系统参数或性能(例如，还原剂压力控制错误、喷射器运行数据等)的关联性指示(例如，命令的或实际的启动时间或还原剂流量)。在一些示例的实施例中，当配给参数(例如，命令启动时间)与配给值(例如实际启动时间)关联(例如，匹配、相等) 可以指示正确运行输送机构208。因此，输送诊断电路340可构造为基于 (至少部分基于)第一和第二配给参数(例如，DL1和DL2命令的启动时间)确定多个预设阈值。
在一些实施例中，输送诊断电路340可被构造为确定多个预设阈值是否超过与第一和第二配给参数对应的多个值。反之，输送诊断电路340可被构造为响应阈值超过与第一和第二配给参数对应的多个值而产生稳定性命令。在进一步的实施例中，如果配给参数不匹配配给值，输送诊断电路可构造为产生稳定性命令(例如，响应于构造为指示错误的OBD产生的指令)。
在一些实施例中，输送诊断电路340可被构造为向操作员 I/O设备120(例如交互式显示器、触屏设备、一个或多个按钮和开关、语音命令接收器)提供稳定性命令以向发动机系统10的操作员通信还原剂输送性能的状态。可选地或附加地，稳定性命令可通过输送诊断电路 340储存在存储器(例如，存储器130)中。
现在参照图6，根据一实施例示出用于产生指示受限不足输送机构或过度限制输送机构中至少一个的状态命令的方法的流程图的示意图。根据一实施例，方法600指示基于实验室的方法(例如，在测试引擎设置中)。基于方法600的结果，可以校准控制器100的电路(例如，指示第一和第二泵速率重新解译的第一和第二泵参数、指示第一和第二还原剂流量重新解译的第一和第二配给参数、重新测定的输送状态等)。根据另一实施例，方法600可用技术人员采用的维修工具实施。就此而言，技术人员可以对控制器100的一个或多个电路进行故障诊断。仍在另一个实施例中，方法600可体现在控制器100中使得控制器100 可连续经历过程改进和细化用于产生指示受限不足输送机构或过度限制输送机构中至少一个的状态命令。所有这些变化都旨在落入本公开的精神和范围内。
在过程602，解译指示第一和第二泵速率的第一和第二泵参数。第一和第二泵速率可包括泵速。第一和第二泵参数可包括泵送命令。在稳态运行(例如，系统的特性、参数等一致的状态)，泵速与泵送命令基本相等或成比例。因此，第一和第二泵参数与第一和第二泵速率相关联。响应于泵参数与泵速率相关联，解译指示第一和第二泵速率的第一和第二泵参数。
在过程604，解译第一和第二配给参数，其指示(i)第一和第二还原剂流量或(ii)第一和第二喷射器性能中的至少一个。第一和第二还原剂流量可包括DEF流量，尽管第一和第二喷射特点可包括还原剂压力控制的错误、数据、或与喷射器运行相关的信息等。第一和第二配给参数可包括一个或多个配给值(例如，启动时间命令)。DEF流量基本与配给值相等。因此，第一和第二还原剂流量与第一和第二配给参数相关联。响应于第一和第二还原剂流量与第一和第二配给参数的关联性，解译指示第一和第二还原剂流量的第一和第二配给参数。
在过程606，可基于(至少部分基于)第一和第二泵参数和第一和第二配给参数的解译确定输送状态。泵参数和配给参数(例如，喷射器启动时间)可在多个位置的可校准持续时间被平均。可基于第一和第二泵参数的差和第一和第二配给参数的差确定输送状态。因此，可采用示例过程(4)确定输送状态。
在过程608，响应于输送状态的确定，可产生指示受限不足输送机构或过度限制输送机构的至少一个的状态命令。反之，可向操作员I/O设备120(例如，交互式显示器)提供状态命令以向发动机系统 10的发动机操作员通信还原剂输送性能的状态。
上文描述的示意性流程图和方法示意图通常被阐述为逻辑流程图。如此，所描绘的顺序和标记的步骤指示代表性实施例。其他步骤、顺序和方法可以被设想为在功能、逻辑或效果上等同于示意图中所示方法的一个或多个步骤或其部分。
此外，提供的格式和符号用于解释示意图的逻辑步骤，并且理解为不限制图中所示方法的范围。尽管在示意图中可以使用各种箭头类型和线型，但是应被理解为不限制相应方法的范围。事实上，一些箭头或其他连接可以仅用于指示方法的逻辑流程。例如，箭头可以指示所示方法的枚举步骤之间的未指定持续时间的等待或监视时段。此外，特定方法发生的顺序可能严格遵守或不严格遵守所示相应步骤的顺序。还将注意到，框图和/或流程图中的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统来，或专用硬件和程序代码的组合实现。
本说明书中描述的许多功能单元已被标记为电路，以便更加特别强调它们的实现独立性。例如，电路可以被实现为包括定制VLSI 电路或门阵列的硬件电路、诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立组件的现成半导体。电路还可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等的可编程硬件设备中实现。
电路也可以在机器可读介质中实现以供各种类型的处理器执行。可执行代码的识别电路例如可以包括一个或多个物理或逻辑计算机指令块可以例如组织为对象、过程或功能。尽管如此，所标识的电路的可执行文件不需要物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令在逻辑上连接在一起时构成电路并实现电路的所述目的。
实际上，计算机可读程序代码电路可以是单个指令或多个指令，甚至可以分布在几个不同的代码段，不同的程序之间，以及几个存储器设备上。类似地，运行数据可以在本文中在电路内被识别和说明，并且可以以任何合适的形式来体现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括不同存储设备)，并且可以(至少部分地)仅作为电子信号存在系统或网络上。在机器可读介质(或计算机可读介质)中实现电路或电路部分的情况下，可以将计算机可读程序代码存储和/或传播到一个或多个计算机可读介质中。
计算机可读介质可以是存储计算机可读程序代码的有形计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的、全息的、微机械的或半导体系统、装置或设备，或前述的任何适当的组合。
计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、光存储设备、磁存储设备、全息存储介质、微机械存储设备或任何合适的前述的组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可以任何有形介质，可包含和/或存储供指令执行系统、装置或设备使用和/或结合其使用的计算机可读程序代码。
计算机可读介质还可以是计算机可读信号介质。计算机可读信号介质可以包括其中(例如在基带中或者作为载波的一部分)包含有计算机可读程序代码的传播数据信号。这样的传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括但不限于电、电磁、磁、光或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质的任何计算机可读介质以及可以传送、传播或传输计算机可读程序代码以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。体现在计算机可读信号介质上的计算机可读程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光缆、射频(RF)等或前述的任何合适的组合。
在一个实施例中，计算机可读介质可以包括一个或多个计算机可读存储介质和一个或多个计算机可读信号介质的组合。例如，计算机可读程序代码既可以作为电磁信号通过光缆传播以供处理器执行也可以存储在RAM存储设备上以供处理器执行。
用于执行本发明的各个方面的操作的计算机可读程序代码可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写，所述程序设计语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的程序设计语言和常规的程序性程序设计语言诸如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立的计算机可读包装、部分在用户的计算机上部分在远程计算机上或者全部在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(用于例如，通过互联网使用互联网服务提供商)。
程序代码还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机，其他可编程数据处理设备或其他设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现在示意性流程图和/或示意性框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的指令。
在整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现的短语“在一个实施例中”、“在一个实施例中”和类似语言可以但不是必须全部指代相同的实施例。
因此，可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他具体形式来体现本公开。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。本文中的权利要求元件不应被解释为根据35U.S.C.§112第六段的规定。除非元件使用短语“用于......的装置”明确叙述。

Claims (20)

1.一种具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，所述系统包括：
控制器，所述控制器与所述泵和所述喷射器联接，所述控制器被构造为：
确定与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化；
响应于与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定，产生指示受限不足喷射器或过度限制喷射器的至少一个的状态命令。
2.根据权利要求1所述具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，所述控制器还被构造为：
确定所述与泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定是否超过预设阈值。
3.根据权利要求2所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，所述控制器还被构造为：
基于所述与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定低于所述预设阈值，产生指示所述过度限制喷射器的状态命令。
4.根据权利要求2所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，基于所述与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定高于所述预设阈值，产生指示所述受限不足喷射器的状态命令。
5.根据权利要求1所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，基于指示所述过度限制喷射器的状态命令，所述控制器被构造为提供至少部分为阻塞的喷射器、慢相应的注射器螺线管、阻塞的管线，或有缺陷的泵中的任一个的指示。
6.根据权利要求1所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，基于指示所述受限不足喷射器的状态命令，所述控制器被构造为提供至少部分为侵蚀的喷射器、故障的喷射器螺线管、泄漏管路，或有缺陷的泵中的任一个的指示。
7.根据权利要求1所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，响应于所述过度限制喷射器或受限不足喷射器的确定，控制与喷射器联接的发动机和泵。
8.根据权利要求1所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，基于在多个位置的可校准持续时间的还原剂流量的平均值和泵速率的平均值，确定与所述泵的泵速率变化相关的还原剂流量的变化；其中，所述多个位置，即为校准配给等级。
9.根据权利要求8所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，第一位置为第一喷射校准等级的指示和第二位置为第二喷射校准等级的指示，其中，所述第二喷射校准等级高于所述第一喷射校准等级。
10.根据权利要求1所述的具有泵和与泵联接的喷射器的系统，其特征在于，基于第一和第二泵速率的差值与第一和第二还原剂速率的差值，产生状态命令。
11.一种非暂时性计算机可读存储指令介质，其特征在于，当通过一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行以下操作，所述操作包括：
确定与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化；和
基于所述与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定，产生指示受限不足喷射器或过度限制喷射器的至少一个的状态命令。
12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储指令介质，其特征在于，所述操作还包括：
确定第一和第二泵速率；和
确定第一和第二还原剂流量。
13.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读存储指令介质，其特征在于，所述操作还包括：
将所述泵的所述第一和第二泵速率与所述喷射器的第一和第二还原剂流量相关联；其中，基于所述第一和第二泵速率与所述第一和第二还原剂流量的相关联性，确定输送状态；和
基于所述输送状态，产生状态命令。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读存储指令介质，其特征在于，所述操作还包括：
基于所述第一和第二泵速率的差值与所述第一和第二还原剂流量的差值，确定输送状态。
15.一种方法，其特征在于，包括：
通过控制器，确定与泵的泵速率的变化相关的喷射器的还原剂流量的变化；和
通过所述控制器，响应于所述与泵的泵速率变化相关的喷射器的还原剂流量变化的确定，产生指示受限不足喷射器或过度限制喷射器的至少一个的状态命令。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
确定所述与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定是否超过预设阈值。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定低于所述预设阈值，产生指示所述过度限制喷射器的状态命令。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述与泵的泵速率变化相关的还原剂流量变化的确定高于所述预设阈值，产生指示所述受限不足喷射器的状态命令。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
响应于所述过度限制喷射器或受限不足喷射器的确定，控制与所述喷射器相联接的发动机。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
基于在多个位置的可校准持续时间的还原剂流量的平均值和泵速率的平均值，确定与所述泵的泵速率变化相关的还原剂流量的变化；其中，所述多个位置，即为校准配给等级。
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