CN115306517A - 用于对还原剂输送系统实施校正的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于对还原剂输送系统实施校正的系统和方法。一种废气后处理系统,包括催化器、废气管道系统、第一传感器、第二传感器、还原剂泵、定量配给模块和还原剂输送系统控制器。废气管道系统联接到催化器。第一传感器联接到催化器上游的废气管道系统,并被配置成获得催化器上游的当前的第一测量值。第二传感器联接到催化器下游的废气管道系统,并被配置成获得催化器下游的当前的第二测量值。还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂。定量配给模块流体联接到还原剂泵,并被配置成选择性地将还原剂从还原剂泵提供到催化器上游的废气管道系统中。还原剂输送系统控制器能够与第一传感器、第二传感器、还原剂泵和定量配给模块通信。

Description

用于对还原剂输送系统实施校正的系统和方法
本申请是申请日为2020年01月10日,申请号为202080010128.X,发明名称为“用于对内燃机废气后处理系统中的还原剂输送系统实施校正的系统和方法”的申请的分案申请。
相关专利申请的交叉引用
该申请要求提交于2019年1月22日的美国临时专利申请第62/795,263号的权益,其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请总体上涉及用于对内燃机的废气后处理系统中的还原剂输送系统实施校正的系统和方法。
背景
对于内燃机(诸如柴油发动机),废气中可能会排放氮氧化物(NOx)化合物。可能需要减少NOx排放物,以例如遵守环境法规。为了减少NOx排放物,可以通过定量配给系统(dosing system)向废气中定量配给(dose)还原剂。还原剂有助于将一部分废气转化为非NOx排放物(诸如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)),从而减少NOx排放物。
在某些情况下,还原剂可以由定量配给系统以对于废气或发动机来说并非最优的速率使用。例如,随着定量配给系统老化,定量配给系统可能不再能够准确地确定用于确定有多少还原剂被定量配给到废气中的废气特性。结果,定量配给系统可能比需要的还原剂定量配给了更多或更少的还原剂。如果定量配给的还原剂比需要的多,则还原剂可能会积聚在下游部件(诸如催化器)中,从而影响这些部件的性能,潜在地导致NOx排放物超过理想的量。如果定量配给的还原剂比需要的少,则NOx排放物可能会超过理想的量。当NOx排放物超过理想的量时,控制器可以指示下游部件(诸如催化器)失效。当出现这种指示时,下游部件通常被维修或更换。然而,如果NOx排放物的过量是由于定量配给系统(而不是下游部件本身的故障)导致的,那么下游部件的维修和更换可能无法补救NOx排放物的过量。
概述
在一个实施例中,一种废气后处理系统,包括催化器、废气管道系统、第一传感器、第二传感器、还原剂泵、定量配给模块和还原剂输送系统控制器。废气管道系统联接到催化器。第一传感器联接到催化器上游的废气管道系统,并被配置成获得催化器上游的当前的第一测量值。第二传感器联接到催化器下游的废气管道系统,并被配置成获得催化器下游的当前的第二测量值。还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂。定量配给模块流体联接到还原剂泵,并被配置成选择性地将还原剂从还原剂泵提供到催化器上游的废气管道系统中。还原剂输送系统控制器能够与第一传感器、第二传感器、还原剂泵和定量配给模块通信。还原剂输送系统控制器被配置成接收和存储来自第一传感器的当前的第一测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成接收和存储来自第二传感器的当前的第二测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成使还原剂泵以第一速率抽取还原剂。还原剂输送系统控制器还被配置成使定量配给模块提供第一量的还原剂。还原剂输送系统控制器还被配置成基于当前的第一测量值和当前的第二测量值来确定当前转化效率。还原剂输送系统控制器还被配置成存储当前转化效率。还原剂输送系统控制器还被配置成基于当前转化效率来确定当前低转化效率时间。还原剂输送系统控制器还被配置成基于当前低转化效率时间来确定当前偏差索引。还原剂输送系统控制器还被配置成将当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较。还原剂输送系统控制器还被配置成在当前偏差索引大于偏差索引阈值时调整第一速率或第一量中的至少一个。
在另一个实施例中,废气后处理系统包括催化器、第一传感器、第二传感器、还原剂泵、定量配给模块和还原剂输送系统控制器。第一传感器被配置成获得催化器上游的当前的第一测量值。联接的第二传感器被配置成获得催化器下游的当前的第二测量值。第二传感器还被配置成在获得当前的第二测量值之前获得催化器下游的先前的第二测量值。还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂。定量配给模块流体联接到还原剂泵,并被配置成选择性地从催化器上游的还原剂泵提供还原剂。还原剂输送系统控制器能够与第一传感器、第二传感器、还原剂泵和定量配给模块通信。还原剂输送系统控制器被配置成接收和存储来自第二传感器的先前的第二测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成接收和存储来自第一传感器的当前的第一测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成接收和存储来自第二传感器的当前的第二测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成使还原剂泵以第一速率抽取还原剂。还原剂输送系统控制器还被配置成使定量配给模块提供第一量的还原剂。还原剂输送系统控制器还被配置成基于当前的第一测量值和当前的第二测量值来确定当前转化效率。还原剂输送系统控制器还被配置成存储当前转化效率。还原剂输送系统控制器还被配置成基于当前转化效率来确定当前低转化效率时间。还原剂输送系统控制器还被配置成基于当前的第二测量值和先前的第二测量值来确定平均第二测量值差值。还原剂输送系统控制器还被配置成将平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰初始阈值进行比较。还原剂输送系统控制器还被配置成:响应于平均第二测量值差值的绝对值不大于第二测量值尖峰初始阈值,使正偏差计数器增加。还原剂输送系统控制器还被配置成:响应于平均第二测量值差值的绝对值不大于第二测量值尖峰初始阈值,将平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰次级阈值进行比较。还原剂输送系统控制器还被配置成:响应于平均第二测量值差值的绝对值不小于第二测量值尖峰次级阈值,使负偏差计数器增加。还原剂输送系统控制器还被配置成:基于当前低转化效率时间或正偏差计数器中的至少一个以及负偏差计数器,确定当前偏差索引。还原剂输送系统控制器还被配置成将当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较。还原剂输送系统控制器还被配置成在当前偏差索引大于偏差索引阈值时调整第一速率或第一量中的至少一个。
在又一实施例中,废气后处理系统包括催化器、第一传感器、第二传感器、催化器温度传感器、还原剂泵、定量配给模块和还原剂输送系统控制器。第一传感器被配置成获得催化器上游的当前的第一测量值。第二传感器被配置成获得催化器下游的当前第二测量值。催化器温度传感器耦合到催化器并被配置成获得催化器的温度。还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂。定量配给模块流体联接到还原剂泵,并被配置成选择性地从催化器上游的还原剂泵提供还原剂。还原剂输送系统控制器能够与第一传感器、第二传感器、催化器温度传感器、还原剂泵和定量配给模块通信。还原剂输送系统控制器被配置成使还原剂泵以第一速率抽取还原剂。还原剂输送系统控制器还被配置成使定量配给模块提供第一量的还原剂。还原剂输送系统控制器还被配置成接收和存储来自第一传感器的当前的第一测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成接收和存储来自第二传感器的当前的第二测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成确定第一传感器正在获得当前的第一测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成确定第二传感器正在获得当前的第二测量值。还原剂输送系统控制器还被配置成将催化器温度与目标催化器温度范围进行比较。还原剂输送系统控制器还被配置成在确定(i)第一传感器正在获得当前的第一测量值、(ii)第二传感器正在获得当前的第二测量值以及(iii)催化器温度在目标催化器温度范围内之后,基于当前的第一测量值和当前的第二测量值确定当前的转化效率。还原剂输送系统控制器还被配置成存储当前转化效率。还原剂输送系统控制器还被配置成:基于当前转化效率,调整第一速率或第一量中的至少一个。
本申请提供了以下内容:
1).一种废气后处理系统,包括:
催化器;
废气管道系统,所述废气管道系统联接到所述催化器;
第一传感器,所述第一传感器联接到所述催化器上游的所述废气管道系统,并被配置成获得所述催化器上游的当前的第一测量值;
第二传感器,所述第二传感器联接到所述催化器下游的所述废气管道系统,并被配置成获得所述催化器下游的当前的第二测量值;
还原剂泵,所述还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂;
定量配给模块,所述定量配给模块流体联接到所述还原剂泵,并被配置成选择性地将还原剂从所述还原剂泵提供到所述催化器上游的所述废气管道系统中;以及
还原剂输送系统控制器,所述还原剂输送系统控制器能够与所述第一传感器、所述第二传感器、所述还原剂泵和所述定量配给模块通信,所述还原剂输送系统控制器被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述当前的第一测量值,
接收并存储来自所述第二传感器的所述当前的第二测量值,
使所述还原剂泵以第一速率抽取还原剂,
使所述定量配给模块提供第一量的还原剂,
基于所述当前的第一测量值和所述当前的第二测量值,确定当前的转化效率,
存储所述当前的转化效率,
基于所述当前的转化效率,确定当前的低转化效率时间,
基于所述当前的低转化效率时间,确定当前偏差索引,
将所述当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较,以及
当所述当前偏差索引大于所述偏差索引阈值时,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
2).根据1)所述的废气后处理系统,其中:
所述第一传感器还被配置成在获得所述当前的第一测量值之前获得所述催化器上游的先前的第一测量值;
所述第二传感器还被配置成在获得所述当前的第二测量值之前获得所述催化器下游的先前的第二测量值;
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述先前的第一测量值,
接收并存储来自所述第二传感器的所述先前的第二测量值,
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率,
存储所述先前的转化效率,
在确定所述当前的低转化效率时间之前,基于所述先前的转化效率确定先前的低转化效率时间,
在确定所述当前偏差索引之前,基于所述先前的低转化效率时间确定先前的偏差索引,以及
存储所述先前的偏差索引;并且
所述先前的偏差索引是所述偏差索引阈值。
3).根据2)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成通过对所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值求平均值来确定平均测量值;并且
所述还原剂输送系统控制器被配置成另外基于所述平均测量值来确定所述当前偏差索引。
4).根据1)所述的废气后处理系统,还包括:
催化器温度传感器,所述催化器温度传感器联接到所述催化器,并被配置成获得所述催化器的催化器温度;
其中,所述还原剂输送系统控制器能够与所述催化器温度传感器通信;
其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将所述催化器温度与目标催化器温度范围进行比较,以及
在首先确定所述催化器温度在所述目标催化器温度范围内之后,确定所述当前的转化效率。
5).根据4)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将所述当前的转化效率与目标转化效率范围进行比较,以及
在首先确定所述当前的转化效率在所述目标转化效率范围内之后,确定所述当前的低转化效率时间。
6).根据1)所述的废气后处理系统,其中:
所述第一传感器还被配置成在获得所述当前的第一测量值之前获得所述催化器上游的先前的第一测量值;
所述第二传感器还被配置成在获得所述当前的第二测量值之前获得所述催化器下游的先前的第二测量值;
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述先前的第一测量值,
接收并存储来自所述第二传感器的所述先前的第二测量值,
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率,
存储所述先前的转化效率,
基于所述当前的转化效率和所述先前的转化效率,确定平均转化效率,
将所述平均转化效率与低转化效率水平阈值进行比较,以及
响应于所述平均转化效率不小于所述低转化效率水平阈值,增加低转化效率水平计数器;并且
所述还原剂输送系统控制器被配置成另外基于所述低转化效率水平计数器来确定所述当前的低转化效率时间。
7).根据1)所述的废气后处理系统,其中:
所述第二传感器还被配置成在获得所述当前的第二测量值之前获得所述催化器下游的先前的第二测量值;
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第二传感器的所述先前的第二测量值,
基于所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值,确定平均第二测量值差值,
将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰初始阈值进行比较,以及
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,使正偏差计数器增加;并且
所述还原剂输送系统控制器被配置成另外基于所述正偏差计数器来确定所述当前偏差索引。
8).根据7)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰次级阈值进行比较,以及
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不小于所述第二测量值尖峰次级阈值,使负偏差计数器增加;并且
确定所述当前偏差索引还基于所述负偏差计数器。
9).根据8)所述的废气后处理系统,其中:
所述第一传感器还被配置成在获得所述当前的第一测量值之前获得所述催化器上游的先前的第一测量值;并且
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述先前的第一测量值,
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率,
存储所述先前的转化效率,
基于所述当前的转化效率和所述先前的转化效率,确定平均转化效率,
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值小于所述第二测量值尖峰次级阈值,将所述平均转化效率与初始转化效率水平阈值进行比较,以及
响应于所述平均转化效率不小于所述初始转化效率水平阈值,使所述负偏差计数器增加。
10).根据9)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
响应于所述平均转化效率小于所述初始转化效率水平阈值,将所述平均转化效率与次级转化效率水平阈值进行比较,以及
响应于所述平均转化效率不大于所述次级转化效率水平阈值,使正偏差计数器增加。
11).一种废气后处理系统,包括:
催化器;
第一传感器,所述第一传感器被配置成获得所述催化器上游的当前的第一测量值;
第二传感器,所述第二传感器被配置成:
获得所述催化器下游的当前的第二测量值;并且在获得所述当前的第二测量值之前,获得所述催化器下游的先前的第二测量值;
还原剂泵,所述还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂;
定量配给模块,所述定量配给模块流体联接到所述还原剂泵,并被配置成选择性地从所述催化器上游的所述还原剂泵提供还原剂;以及
还原剂输送系统控制器,所述还原剂输送系统控制器能够与所述第一传感器、所述第二传感器、所述还原剂泵和所述定量配给模块通信,所述还原剂输送系统控制器被配置成:
接收并存储来自所述第二传感器的所述先前的第二测量值,
接收并存储来自所述第一传感器的所述当前的第一测量值,
接收并存储来自所述第二传感器的所述当前的第二测量值,
使所述还原剂泵以第一速率抽取还原剂,
使所述定量配给模块提供第一量的还原剂,
基于所述当前的第一测量值和所述当前的第二测量值,确定当前的转化效率,
存储所述当前的转化效率,
基于所述当前的转化效率,确定当前的低转化效率时间,
基于所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值,确定平均第二测量值差值,
将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰初始阈值进行比较,
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,使正偏差计数器增加,
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰次级阈值进行比较,
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不小于所述第二测量值尖峰次级阈值,使负偏差计数器增加,
基于所述当前的低转化效率时间或所述正偏差计数器中的至少一个以及所述负偏差计数器来确定当前偏差索引,
将所述当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较,以及
当所述当前偏差索引大于所述偏差索引阈值时,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
12).根据11)所述的废气后处理系统,其中:
所述第一传感器还被配置成在获得所述当前的第一测量值之前获得所述催化器上游的先前的第一测量值;
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述先前的第一测量值,
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率,
存储所述先前的转化效率,
在确定所述当前的低转化效率时间之前,基于所述先前的转化效率确定先前的低转化效率时间,
在确定所述当前偏差索引之前,基于所述先前的低转化效率时间,确定先前的偏差索引,以及
存储所述先前的偏差索引;并且
所述先前的偏差索引是所述偏差索引阈值。
13).根据11)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成通过对所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值求平均值来确定平均测量值;并且
所述还原剂输送系统控制器被配置成另外基于所述平均测量值来确定所述当前偏差索引。
14).根据11)所述的废气后处理系统,还包括:
催化器温度传感器,所述催化器温度传感器联接到所述催化器,并被配置成获得所述催化器的催化器温度;
其中,所述还原剂输送系统控制器能够与所述催化器温度传感器通信;
其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将所述催化器温度与目标催化器温度范围进行比较,以及
在确定所述催化器温度在所述目标催化器温度范围内之后,确定所述当前的转化效率。
15).根据11)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将所述当前的转化效率与目标转化效率范围进行比较,以及
在首先确定所述当前的转化效率在所述目标转化效率范围内之后,确定所述当前的低转化效率时间。
16).根据11)所述的废气后处理系统,其中:
所述第一传感器还被配置成在获得所述当前的第一测量值之前获得所述催化器上游的先前的第一测量值;并且
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述先前的第一测量值,
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率,
存储所述先前的转化效率,
基于所述当前的转化效率和所述先前的转化效率,确定平均转化效率,
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值小于所述第二测量值尖峰次级阈值,将所述平均转化效率与初始转化效率水平阈值进行比较,以及
响应于所述平均转化效率不小于所述初始转化效率水平阈值,使所述负偏差计数器增加。
17).根据16)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
响应于所述平均转化效率小于所述初始转化效率水平阈值,将所述平均转化效率与次级转化效率水平阈值进行比较,以及
响应于所述平均转化效率不大于所述次级转化效率水平阈值,使所述正偏差计数器增加。
18).一种废气后处理系统,包括:
催化器;
第一传感器,所述第一传感器被配置成获得所述催化器上游的当前的第一测量值;
第二传感器,所述第二传感器被配置成获得所述催化器下游的当前的第二测量值;
催化器温度传感器,所述催化器温度传感器联接到所述催化器,并被配置成获得所述催化器的温度;
还原剂泵,所述还原剂泵被配置成从还原剂源抽取还原剂;
定量配给模块,所述定量配给模块流体联接到所述还原剂泵,并被配置成选择性地从所述催化器上游的所述还原剂泵提供还原剂;以及
还原剂输送系统控制器,所述还原剂输送系统控制器能够与所述第一传感器、所述第二传感器、所述催化器温度传感器、所述还原剂泵和所述定量配给模块通信,所述还原剂输送系统控制器被配置成:
使所述还原剂泵以第一速率抽取还原剂,
使所述定量配给模块提供第一量的还原剂,
接收并存储来自所述第一传感器的所述当前的第一测量值,
接收并存储来自所述第二传感器的所述当前的第二测量值,
确定所述第一传感器正在获得所述当前的第一测量值,
确定所述第二传感器正在获得所述当前的第二测量值,
将所述催化器温度与目标催化器温度范围进行比较,以及
在确定(i)所述第一传感器正在获得所述当前的第一测量值、(ii)所述第二传感器正在获得所述当前的第二测量值以及(iii)所述催化器温度在所述目标催化器温度范围内之后,基于所述当前的第一测量值和所述当前的第二测量值,确定当前的转化效率;
存储所述当前的转化效率,以及
基于所述当前的转化效率,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
19).根据18)所述的废气后处理系统,其中:
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
基于所述当前的转化效率,确定当前的低转化效率时间,
基于所述当前的低转化效率时间,确定当前偏差索引,
将所述当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较,以及
当所述当前偏差索引大于所述偏差索引阈值时,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
20).根据19)所述的废气后处理系统,其中:
所述第一传感器还被配置成在获得所述当前的第一测量值之前获得所述催化器上游的先前的第一测量值;
所述第二传感器还被配置成在获得所述当前的第二测量值之前获得所述催化器下游的先前的第二测量值;
所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的所述先前的第一测量值,
接收并存储来自所述第二传感器的所述先前的第二测量值,
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率,
存储所述先前的转化效率,
在确定所述当前的低转化效率时间之前,基于所述先前的转化效率确定先前的低转化效率时间,
在确定所述当前偏差索引之前,基于所述先前的低转化效率时间确定先前的偏差索引,
通过对所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值求平均值,确定平均测量值,以及
存储所述先前的偏差索引;
所述先前的偏差索引是所述偏差索引阈值;并且
所述还原剂输送系统控制器被配置成另外基于所述平均测量值来确定所述当前偏差索引。
附图简述
在附图和下面的描述中阐述了一个或更多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求,本公开的其他特征、方面和优点将变得明显,其中:
图1是示例废气后处理系统的示意框图;
图2-图10是在废气后处理系统(诸如图1所示的示例废气后处理系统)中使用的还原剂输送系统控制器的示例还原剂输送系统控制策略的示意框图;以及
图11是在图2-图10的示例还原剂输送系统控制策略中使用的各种变量的图表。
将认识到,附图中的一些或所有附图是用于说明目的的示意性图示。为了说明一个或更多个实施方式的目的而提供附图,明确地理解这些附图将不用于限制权利要求的范围或含义。
详细描述
以下是与用于对内燃机废气后处理系统中的还原剂输送系统进行校正的方法、装置和实施相关的各种概念和实施方式的更详细描述。上面介绍的和下面更详细讨论的各种构思可以以任意数量的方式实施,因为所描述的构思不限于任何特定的实施方式。主要是为了说明的目的而提供具体实施和应用的示例。
I.综述
内燃机(例如柴油内燃机等)产生废气,这些废气通常由废气后处理系统内的定量配给模块处理。定量配给模块通常使用还原剂处理废气。还原剂被催化器吸收。催化器中吸收的还原剂用于还原废气中的NOx。因此,在催化器中吸收的还原剂的量必须保持在可接受的水平,以便催化器继续还原废气中的NOx
定量配给模块通常基于对离开系统的NOx(例如,由系统提供给大气的NOx)的测量值向废气中提供还原剂。当测量值增大时,定量配给模块增加提供给废气的还原剂的量。相反,当测量值减小时,定量配给模块减少提供给废气的还原剂的量。在某些情况下,测量值可能不准确,因此可能导致定量配给模块提供比将废气中的NOx减少到理想水平所需的还原剂更多或更少的还原剂。
作为提供过多还原剂的结果,催化器可能变得饱和并且不能吸收额外的还原剂。当催化器饱和时,还原剂可能从催化器上滑动,并被传感器感测为废气中的NOx,从而使传感器获得的测量值失真。结果,定量配给模块可以向废气提供额外的还原剂,或者可以指示催化器已经失效(例如,不再能够理想地减少NOx)。这可能导致催化器的过早维修和/或更换,并且对废气后处理系统的所有者和/或担保人来说是相当大的成本。
另外,还原剂的增加的消耗导致废气后处理系统对还原剂的使用效率低,并且导致废气后处理系统比其他情况下会发生的烧尽循环(burn-off cycle)启动更多的烧尽循环。废气后处理系统通过向催化器提供更热的废气来使用烧尽循环烧尽在催化器中吸收的还原剂。为了提供这些更热的废气,内燃机消耗额外的燃料。因此,还原剂的增加的消耗导致内燃机对燃料的使用效率低。
由于提供的还原剂太少,定量配给模块可能没有吸收足够的还原剂以能够理想地减少废气中的NOx。在某些情况下(诸如当催化器接收到的NOx的量低时),由传感器读取的测量值可能指示NOx理想地减少,而事实上,NOx没有被理想地减少。这可能会导致废气后处理系统排放比理想更多的NOx
本文所述的实施方式涉及一种废气后处理系统,该废气后处理系统包括催化器、被配置成获得催化器上游的NOx测量值的第一传感器、被配置成获得催化器下游的NOx测量值的第二传感器、还原剂泵、还原剂输送系统以及还原剂输送系统控制器。还原剂输送系统控制器能够接收、存储和比较来自多个传感器的NOx测量值,以确定催化器是否饱和(例如,已经吸收了最大量的还原剂)、是否还没有吸收足够的还原剂以能够理想地转化NOx、或者催化器是否失效。基于这些确定,还原剂输送系统控制器能够调整所提供的还原剂的量,以便基本上防止催化器的饱和,同时确保催化器已经吸收了足够的还原剂以能够理想地转化NOx。以这种方式,废气后处理系统能够使催化器被错误地指示为失效的可能性最小化,从而降低所有者或担保人的成本,同时使还原剂和燃料消耗最小化。因此,本文所述的废气后处理系统明显比由于不准确的NOx测量值而无法确定是否提供了过多或过少的还原剂的其他系统更理想。
II.废气后处理系统的综述
图1描绘了废气后处理系统100,其具有用于废气管道系统104的示例还原剂输送系统102。废气后处理系统100包括颗粒过滤器(例如,柴油颗粒过滤器(DPF))106、还原剂输送系统102、分解室108(例如,反应器、反应器管等)、SCR催化器110和发动机输出NOx(EONOx)传感器111、系统输出NOx(SONOx)传感器112和催化器温度传感器113。
DPF 106被配置成(例如,被构造成、能够等)从在废气管道系统104中流动的废气中去除颗粒物,诸如烟灰。DPF 106包括入口和出口,在入口处接收废气,在颗粒物基本上已经从废气中被过滤掉和/或颗粒物转化成二氧化碳之后,废气在出口处离开。在一些实施方式中,DPF 106可被省略。
分解室108被配置成将还原剂转化成氨。还原剂可以是例如尿素、柴油废气流体(DEF)、
Figure BDA0003779855900000171
尿素水溶液(UWS)、尿素水溶液(例如AUS32等)以及其他类似的流体。分解室108包括还原剂输送系统102,还原剂输送系统102具有定量配给器或定量配给模块114,定量配给器或定量配给模块114被配置成将还原剂定量配给到分解室108中(例如,通过注射器)。在一些实施方式中,还原剂在SCR催化器110的上游被注射。还原剂微滴然后经历蒸发、热分解以及水解过程,以在废气管道系统104内形成气态氨。分解室108包括入口和出口,入口与DPF 106流体连通以接收含有NOx排放物的废气,出口用于废气、NOx排放物、氨和/或还原剂流动至SCR催化器110。
分解室108包括安装到分解室108的定量配给模块114,使得定量配给模块114可以将还原剂定量配给到在废气管道系统104中流动的废气中。定量配给模块114可以包括隔离件116,隔离件116被置于定量配给模块114的一部分和在其之上安装有定量配给模块114的分解室108部分之间。定量配给模块114流体联接到还原剂源118(例如,流体配置以与其连通等)。还原剂源118可以包括多个还原剂源118。还原剂源118可以是例如包含
Figure BDA0003779855900000181
的柴油废气流体箱。
供应单元或还原剂泵120用于对来自还原剂源118的还原剂加压,以输送到定量配给模块114。在一些实施例中,还原剂泵120是压力控制的(例如,被控制以获得目标压力等)。还原剂泵120包括还原剂过滤器122。在还原剂被提供给还原剂泵120的内部部件(例如,活塞、叶片等)之前,还原剂过滤器122过滤还原剂(例如,对其过滤(strains)等)。例如,还原剂过滤器122可以抑制或防止固体(例如,固化的还原剂、污染物等)传输到还原剂泵120的内部部件。以这种方式,还原剂过滤器122可以促进还原剂泵120持久的理想操作。在某些实施例中,还原剂泵120联接到与废气后处理系统100相关联的车辆底盘。
定量配给模块114、EONOx传感器111、SONOx传感器112、催化器温度传感器113和还原剂泵120也电联接或通信联接到还原剂输送系统控制器124。还原剂输送系统控制器124被配置成控制定量配给模块114将还原剂定量配给到分解室108中。还原剂输送系统控制器124也可以被配置成控制还原剂泵120。
还原剂输送系统控制器124包括处理电路126。处理电路126包括处理器128和存储器130。处理器128可以包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等或它们的组合。存储器130可以包括但不限于能够为处理器、ASIC、FPGA等提供程序指令的电子的、光学的、磁性的或任何其他存储或传输设备。该存储器130可以包括存储器芯片、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)、闪存或还原剂输送系统控制器124可以从中读取指令的任何其他合适的存储器。指令可以包括根据任何合适的编程语言的代码。存储器130可以包括各种模块,这些模块包括被配置成由处理器128实施的指令。
还原剂输送系统控制器124被配置成与具有废气后处理系统100的内燃机的中央控制器132(例如,发动机控制单元(ECU)、发动机控制模块(ECM)等)通信。在某些实施例中,中央控制器132和还原剂输送系统控制器124被集成到单个控制器中。
中央控制器132可与显示设备134(例如,屏幕、监视器、触摸屏、平视显示器(HUD)、指示灯等)通信。显示设备134被配置成响应于从中央控制器132接收信息而改变状态。例如,显示设备134可以被配置成:基于来自中央控制器132的通信,在静态状态(例如,显示绿灯、显示“系统正常”消息等)和警报状态(例如,显示闪烁的红灯、显示“需要维修”消息等)之间改变。通过改变状态,显示设备134可以向用户(例如,操作员等)提供关于还原剂输送系统102的状态(例如,运行、需要维修等)的指示。
SCR催化器110被配置成通过加速在氨和废气气体中的NOx之间的NOx还原过程使其成为双原子氮、水和/或二氧化碳来有助于NOx排放物的减少。SCR催化器110包括入口和出口,该入口与分解室108流体连通,从分解室108接收废气和还原剂,该出口与废气管道系统104的端部流体连通。
废气后处理系统100还可包括与废气管道系统104流体连通的氧化催化器(例如,柴油氧化催化器(DOC))(例如,在SCR催化器110的下游或在DPF 106的上游),以氧化废气中的碳氢化合物和一氧化碳。
在一些实施方式中,DPF 106可以被定位于分解室108的下游。例如,DPF 106和SCR催化器110可组合成单个单元。在一些实施方式中,定量配给模块114可以替代地被定位于涡轮增压器(turbocharger)的下游或涡轮增压器的上游。
EONOx传感器111可以联接到废气管道系统104,以检测流经与废气管道系统104相关联的内燃机下游和DPF 106上游的废气管道系统104的废气的状况。在一些实施方式中,EONOx传感器111可以具有设置在废气管道系统104内的一部分;例如,EONOx传感器111的尖端可以延伸到废气管道系统104的一部分中。在其他实施方式中,EONOx传感器111可以接收穿过另一管道(诸如从废气管道系统104延伸的一个或更多个样品管)的废气。
SONOx传感器112可以联接到废气管道系统104,以检测流经SCR催化器110下游的废气管道系统104的废气的状况。在一些实施方式中,SONOx传感器112可以具有设置在废气管道系统104内的一部分;例如,SONOx传感器112的尖端可以延伸到废气管道系统104的一部分中。在其他实施方式中,SONOx传感器112可以接收穿过另一管道(诸如从废气管道系统104延伸的一个或更多个样品管)的废气。
EONOx传感器111被配置成测量废气后处理系统100的EONOx测量值,而SONOx传感器112被配置成测量废气后处理系统100的SONOx测量值。废气后处理系统100的EONOx测量值是由内燃机提供给废气后处理系统100的废气中的NOx的量的测量值(例如,百万分之几等)。废气后处理系统100的SONOx测量值是由废气后处理系统100向大气中提供的废气中的NOx的量的测量值。
EONOx传感器111和SONOx传感器112能够各自独立地在运行状态(例如,有效状态、运行正常状态等)和非运行状态(例如,无效状态、故障状态等)之间操作。当EONOx传感器111和/或SONOx传感器112处于运行状态时,以正常方式获得NOx测量值。然而,当EONOx传感器111和/或SONOx传感器112处于非运行状态时,不能以正常方式获得NOx测量值。当EONOx传感器111和/或SONOx传感器112处于非运行状态时,还原剂输送系统控制器124被配置成改变显示设备134的状态,以指示操作者维修EONOx传感器111和/或SONOx传感器112。
如下文更详细解释的,还原剂输送系统控制器124被配置成与还原剂输送系统102和中央控制器132进行各种交互,以改变显示设备134的状态。例如,在由还原剂输送系统控制器124执行的比较指示SONOx测量值超过NOx目标排放的情况下,中央控制器132可以使显示设备134向用户显示警报,指示需要维修还原剂输送系统102。
废气后处理系统100可被配置成将SONOx测量值保持在目标SONOx排放量以下。目标SONOx排放量可以是例如当地环境法规允许的最大NOx排放量。还原剂输送系统控制器124被配置成存储目标NOx排放量,并将NOx目标排放量与SONOx测量值进行比较。该比较可以由还原剂输送系统控制器124以基本连续的方式(例如,每秒等)或周期性地(例如,每五秒、每分钟、每五分钟、每十分钟、每小时等)执行。
尽管将EONOx传感器111描绘为位于DPF 106的上游,但是应该理解,EONOx传感器111可以位于废气管道系统104的任何其他位置,在DPF 106内、在DPF 106和分解室108之间、或者在分解室108内。另外,两个或更多个EONOx传感器111可用于检测废气的状况,诸如两个、三个、四个、五个或六个EONOx传感器111,其中每个EONOx传感器111定位于废气管道系统104的上述位置之一。
尽管将SONOx传感器112描绘为位于SCR催化器110的下游,但是应当理解,SONOx传感器112可以位于废气管道系统104的任何其他位置,在分解室108内、在分解室108和SCR催化器110之间、在SCR催化器110内或在SCR催化器110下游。另外,两个或更多个SONOx传感器112可用于检测废气的状况,诸如两个、三个、四个、五个或六个SONOx传感器112,并且每个SONOx传感器112定位于废气管道系统104的上述位置之一。
催化器温度传感器113被配置成测量SCR催化器110的温度。例如,催化器温度传感器113可以测量SCR催化器110的催化器床的温度。还原剂输送系统控制器124被配置成将SCR催化器110的温度与SCR催化器110的目标温度范围进行比较,以确定(例如,计算、测算等)SCR催化器110的温度是否在目标温度范围之外(例如,SCR催化器110的温度超过SCR催化器110的目标最高温度,SCR催化器110的温度不超过SCR催化器110的目标最低温度等)。目标温度范围可以与SCR催化器110执行最佳NOx还原的温度相关联。
催化器温度传感器113可在运行状态(例如,有效状态、运行正常状态等)和非运行状态(例如无效状态、故障状态等)之间操作。当催化器温度传感器113处于运行状态时,以正常方式获得SCR催化器110的温度测量值。然而,当催化器温度传感器113处于非运行状态时,不能以正常方式获得SCR催化器110的温度测量值。当催化器温度传感器113处于非运行状态时,还原剂输送系统控制器124被配置成改变显示设备134的状态,以指示操作者维修催化器温度传感器113。
定量配给模块114包括定量配给喷枪组件136。定量配给喷枪组件136包括输送管道(例如,输送管、输送软管等)。输送管道流体联接到还原剂泵120。定量配给喷枪组件136包括至少一个注射器138。注射器138被配置成将还原剂定量配给到废气中(例如,在分解室108内等)。虽然未示出,但是应当理解,定量配给模块114可以包括多个注射器138。
在某些实施例中,还原剂输送系统102还包括空气泵140。在这些实施例中,空气泵140从空气源142(例如,进气口等)抽取空气。另外,空气泵140通过管道向定量配给模块114提供空气。在这些实施例中,定量配给模块114被配置成将空气和还原剂混合成空气-还原剂混合物,并将空气-还原剂混合物提供到分解室108中。在其他实施例中,还原剂输送系统102不包括空气泵140或空气源142。在这样的实施例中,定量配给模块114没有被配置成将还原剂与空气混合。
III.还原剂输送系统控制策略示例
图2-10示出了还原剂输送系统控制策略200。还原剂输送系统控制策略200在废气后处理系统100中实施。具体地,还原剂输送系统控制策略200由还原剂输送系统控制器124实施,并利用来自EONOx传感器111和SONOx传感器112的输入来控制还原剂泵120的运行。
在废气后处理系统100的正常运行中,还原剂输送系统102向废气中定量配给正确量的还原剂(例如,与定量配给过多还原剂或过少还原剂相反,等等),从EONOx传感器111获得的EONOx测量值(MEONOx)和从SONOx传感器112获得的SONOx测量值(MSONOx)通常一起改变(例如,EONOx测量值(MEONOx)的增大通常对应于SONOx测量值(MSONOx)的增大。还原剂输送系统控制策略200运行以检测SONOx测量值(MSONOx)变化大于或小于其应该变化的情况,以便确定还原剂输送系统102是定量配给过多的还原剂还是过少的还原剂,然后运行以校正还原剂输送系统102正在定量配给的还原剂的量,以防止任何的定量配给过量(over-dosing)或定量配给不足(under-dosing)。
SCR催化器110吸收还原剂以将NOx转化为氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O),从而减小SONOx测量值(MSONOx),这与废气后处理系统100中不包括SCR催化器的情况相反。SCR催化器110由存储容量限定,超过该存储容量,SCR催化器110不能再大量吸收还原剂(例如,SCR催化器110只能吸收如此多的还原剂),因此不能再理想地将NOx转化成氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)(例如,SCR催化器110只能将如此多的NOx转化成氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O))。此外,如果催化器没有吸收足够的还原剂,催化器可能不能理想地将NOx转化成氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)。因此,重要的是要确保催化器既吸收了足够的还原剂,以便能够将NOx转化为氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O),同时不吸收过多的还原剂,从而不能吸收额外的还原剂。还原剂输送系统控制策略200运行以防止定量配给不足,使得SCR催化器能够将NOx转化为氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O),并且防止定量配给过量,使得SCR催化器110能够吸收额外的还原剂。
在还原剂输送系统控制策略200期间,各种中止条件能够立即终止还原剂输送系统控制策略200。还原剂输送系统控制策略200的中止条件可以包括,例如,通过还原剂输送系统控制器124检测还原剂泵120的故障、还原剂过滤器122的故障、还原剂源118的故障、EONOx传感器111的故障、SONOx传感器112的故障、还原剂源118中缺少还原剂(例如,还原剂箱是空的,等等)、管道泄漏以及其他类似状况。
还原剂输送系统控制策略200开始于框202,还原剂输送系统控制器124将全局计数器(G)、正偏差计数器(P)、负偏差计数器(N)、催化器计数器(K)、低转化效率水平计数器(A)、正增量计数器(α)和负增量计数器(β)设置为零。框202可以由以下等式表示:
G=0 (1)
P=0 (2)
N=0 (3)
K=0 (4)
A=0 (5)
α=0 (6)
β=0 (7)
还原剂输送系统控制策略200在框203中继续,由还原剂输送系统控制器124将通用计数器(Ω)设置为1。框203可以由以下等式表示:
Ω=1 (8)
还原剂输送系统控制策略200在框204中继续,将局部计数器(c)设置为零,如以下等式所示:
c=0 (9)
还原剂输送系统控制器124利用全局计数器(G)、正偏差计数器(P)、负偏差计数器(N)、催化器计数器(K)和局部计数器(c)对还原剂输送系统控制策略200的连续迭代(例如,运行、执行等)进行编目,使得还原剂输送系统控制策略200的即时迭代可以与还原剂输送系统控制策略200的先前迭代或一系列先前迭代进行比较。
还原剂输送系统控制策略200继续进行功能验证测试206。功能验证测试开始于框208,由还原剂输送系统控制器124确定EONOx传感器111是否处于运行状态。如果EONOx传感器111不处于运行状态(例如,EONOx传感器111处于非运行状态),则还原剂输送系统控制策略200在框210中继续,由还原剂输送系统控制器124使显示设备134显示指示需要对EONOx传感器111进行维修的错误(例如,声明“需要对发动机输出NOx传感器进行维修”的消息,等等)。此后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框208。这使得还原剂输送系统控制策略200在继续之前等待,直到EONOx传感器111已经被维修并且处于运行状态为止。然而,应当理解,在某些实施例中,还原剂输送系统控制策略200可以继续(例如,在为待执行的维修等待了目标时间量之后,等等),尽管EONOx传感器111处于非运行状态。
如果在框208中EONOx传感器111处于运行状态,则功能验证测试206在框212中继续,由还原剂输送系统控制器124确定SONOx传感器112是否处于运行状态。如果SONOx传感器112不处于运行状态(例如,SONOx传感器112处于非运行状态),则还原剂输送系统控制策略200在框214中继续,由还原剂输送系统控制器124使显示设备134显示指示需要对SONOx传感器112进行维修的错误(例如,声明“需要对系统输出NOx传感器进行维修”的消息,等等)。此后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框208。这使得还原剂输送系统控制策略200在继续之前等待,直到SONOx传感器112已经被维修并且处于运行状态为止。然而,应当理解,在某些实施例中,还原剂输送系统控制策略200可以继续(例如,在为待执行的维修等待了目标时间量之后,等等),尽管SONOx传感器112处于非运行状态。
如果在框212中SONOx传感器112处于运行状态,则功能验证测试206在框216中继续,由还原剂输送系统控制器124确定催化器温度传感器113是否处于运行状态。如果催化器温度传感器113不处于运行状态(例如,催化器温度传感器113处于非运行状态),则还原剂输送系统控制策略200在框218中继续,由还原剂输送系统控制器124使显示设备134显示指示需要对催化器温度传感器113进行维修的错误(例如,声明“需要对催化器温度传感器进行维修”的消息,等等)。此后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框208。这使得还原剂输送系统控制策略200在继续之前等待,直到催化器温度传感器113已经被维修并且处于运行状态为止。然而,应当理解,在某些实施例中,还原剂输送系统控制策略200可以继续(例如,在为待执行的维修等待了目标时间量之后,等等),尽管催化器温度传感器113处于非运行状态。
如果在框216中催化器温度传感器113处于运行状态,则功能验证测试206在框220中继续,由还原剂输送系统控制器124确定催化器温度传感器113的催化器温度(Tcatalyst)是否在目标最大催化器温度(Tmax)和目标最小催化器温度(Tmin)之间的目标温度范围内。框220可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
Tmin<Tcatalyst<Tmax (10)
Tcatalyst≤Tmin (11)
Tmax≤Tcatalyst (12)
如果催化器温度不在目标温度范围内(例如,等式(11)或(12)为真,等等),则还原剂输送系统控制策略200在框222中继续,由还原剂输送系统控制器124使显示设备134显示指示催化器温度不在目标温度范围内的错误(例如,声明“催化器温度不在范围内”的消息、声明“催化器温度过高”的消息、声明“催化器温度过低”的消息,等等)。此后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框208。这使得还原剂输送系统控制策略200在继续之前等待,直到催化器温度在目标温度范围内为止。然而,应当理解,在某些实施例中,还原剂输送系统控制策略200可以继续(例如,在为催化器温度处于目标温度范围内而等待了目标时间量之后,等等),尽管催化器温度不在目标温度范围内。
如果在框220中催化器温度在目标温度范围内,则功能验证测试206在框224中继续,由还原剂输送系统控制器124通过从EONOx测量值(MEONOx)中减去SONOx测量值(MSONOx),除以EONOx测量值(MEONOx)并且乘以100%来计算转化效率(CE)。框224可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000261
功能验证测试206在框226中继续,由还原剂输送系统控制器124确定催化器温度传感器113的转化效率(CE)是否在目标最大转化效率(CEmax)和目标最小转化效率(CEmin)之间的目标转化效率范围内。框226可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
CEmin<CE<CEmax (14)
CE≤CEmin (15)
CEmax≤CE (16)
目标最大转化效率(CEmax)可以与当SCR催化器110没有或几乎没有能力存储在还原剂和废气之间的化学反应的任何额外副产物时出现的转化效率(CE)相关联。这可能出现在当SCR催化器110已经变得饱和并且需要更换以便废气后处理系统100继续理想地运行时。目标最小转化效率(CEmin)可以与当SCR催化器110有泄漏或以其他方式缺少存储在还原剂和废气之间的化学反应的任何大量副产物的能力时出现的转化效率(CE)相关联。这可能出现在当SCR催化器110失效(例如,一部分SCR催化器110变得移位并产生穿过SCR催化器110的路径,等等)并且需要更换以便废气后处理系统100继续理想地运行时。
如果转化效率不在目标转化效率(CE)范围内(例如,等式(15)或(16)为真,等等),还原剂输送系统控制策略200在框228中继续,由还原剂输送系统控制器124使显示设备134显示指示需要维修SCR催化器110的错误(例如,声明“维修催化器”的消息,等等)。此后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框208。这使得还原剂输送系统控制策略200在继续之前等待,直到SCR催化器110已经被维修为止。然而,应当理解,在某些实施例中,还原剂输送系统控制策略200可以继续(例如,在为待维修的催化器等待了目标时间量之后,等等),尽管转化效率(CE)不在目标转化效率(CE)范围内。
如果转化效率(CE)不在目标转化效率(CE)范围内(例如,等式(14)为真,等等),则功能验证测试206结束,并且还原剂输送系统控制策略200在框300中继续,由还原剂输送系统控制器124将局部计数器(c)增加一。
还原剂输送系统控制策略200在框304中继续,由还原剂输送系统控制器124将从EONOx传感器111获得的EONOx测量值(MEONOx)用局部计数器(c)进行索引。这种索引产生局部索引的EONOx测量值(MEONOx,c),其具有两个分量:一个是EONOx测量值(MEONOx),另一个是局部计数器(c)。在下面的表1中示出了根据某些实施例的局部索引的EONOx测量值(MEONOx,c)的一部分的列表。
表1:局部索引的EONOx测量值(MEONOx,c)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000281
还原剂输送系统控制策略200在框310中继续,由还原剂输送系统控制器124将从SONOx传感器112获得的SONOx测量值(MSONOx)用局部计数器(c)进行索引。这种索引产生局部索引的SONOx测量值(MSONOx,c),其具有两个分量:一个是SONOx测量值(MSONOx),另一个是局部计数器(c)。在下面的表2中示出了根据某些实施例的局部索引的SONOx测量值(MSONOx,c)的一部分的列表。
表2:局部索引的SONOx测量值(MSONOx,c)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000282
Figure BDA0003779855900000291
还原剂输送系统控制策略200在框312中继续,由还原剂输送系统控制器124通过从局部计数器的SONOx测量值(MSONOx,c)中减去先前局部计数器(例如,局部计数器–1)的SONOx测量值(MSONOx,c-1)来计算SONOx差值(dSONOx)。框312可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000292
还原剂输送系统控制策略200在框314中继续,由还原剂输送系统控制器124将SONOx差值(dSONOx)用局部计数器(c)进行索引。这种索引产生了局部索引的SONOx差值(dSONOx,c),其具有两个分量:一个是SONOx差值(dSONOx),另一个是局部计数器(c)。在下面的表3中示出根据某些实施例的局部索引的SONOx差值(dSONOx,c)的一部分的列表。
表3:局部索引的SONOx差值(dSONOx,c)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000293
Figure BDA0003779855900000301
在某些实施例中,通过从局部计数器的SONOx测量值(MSONOx)中减去局部计数器为1的SONOx测量值(MSONOx)来确定SONOx差值(dSONOx)。在这些实施例中,SONOx差值(dSONOx)总是与第一个SONOx测量值(MSONOx,1)相关。应当理解,用于计算SONOx差值(dSONOx)的其他类似方法也是可能的(例如,使用SONOx测量值(MSONOx)的平均值,等等)。
还原剂输送系统控制策略200在框315中继续,由还原剂输送系统控制器124将转化效率(CE)用局部计数器(c)进行索引。这种索引产生了局部索引转化效率(CEc),其具有两个分量:一个是转化效率(CE),另一个是局部计数器(c)。在下面的表4中示出了根据某些实施例的局部索引转化效率(CEc)的一部分的列表。
表4:局部索引转化效率(CElocal)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000302
Figure BDA0003779855900000311
还原剂输送系统控制策略200在框316中继续,由还原剂输送系统控制器124确定目标局部计数器(ctarget)。由还原剂输送系统控制器124利用目标局部计数器(ctarget)来建立“评估窗口”,在该窗口中确定并索引一系列EONOx测量值(MEONOx)和SONOx测量值(MSONOx)。选择目标局部计数器(ctarget),使得经过足够的时间足以在SONOx测量值(MSONOx)中观察到尖峰(例如,显著增加、显著减少等),同时降低“假阳性”(例如,“噪声”等)的可能性或不是由于SONOx测量值(MSONOx)中的合理尖峰引起的增加或减少。如将在本文中更详细地解释的,这些尖峰可以有助于识别还原剂输送系统102是定量配给了过多还是过少的还原剂。在各种实施例中,目标局部计数器(ctarget)被选择为等于还原剂输送系统102稳定(例如,具有后处理系统100的内燃机达到稳定状态等)所需的时间量。在某些实施例中,目标局部计数器(ctarget)是10分钟。在其他实施例中,目标局部计数器(ctarget)是20分钟。在其他实施例中,目标局部计数器(ctarget)在5分钟至10分钟之间。目标局部计数器(ctarget)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定目标局部计数器(ctarget))。
还原剂输送系统控制策略200在框317中继续,由还原剂输送系统控制器124确定局部计数器(c)是否等于目标局部计数器(ctarget)。框317可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
c<ctarget (18)
c=ctarget (19)
如果在框317中,局部计数器(c)小于目标局部计数器(ctarget)(例如,如果等式(18)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框208。
然而,如果在框317中,局部计数器(c)等于目标局部计数器(ctarget)(例如,如果等式(19)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框318中继续,由还原剂输送系统控制器124将全局计数器(G)增加一。全局计数器(G)不同并且区别于局部计数器(c),便于与局部计数器(c)分开进行索引。
还原剂输送系统控制策略200在框324中继续,由还原剂输送系统控制器124计算SONOx平均差值(ΔSONOx)。SONOx平均差值(ΔSONOx)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过对用局部计数器的所有值索引的SONOx差值(dSONOx)(例如,dSONOx,1到dSONOx,ctarget)求平均值,确定SONOx平均差值(ΔSONOx)。框324可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000321
还原剂输送系统控制策略200在框326中继续,由还原剂输送系统控制器124将SONOx平均差值(ΔSONOx)用全局计数器(G)进行索引。这种索引产生了全局索引的SONOx平均差值(ΔSONOx,G),其具有两个分量:一个是SONOx平均差值(ΔSONOx),另一个是全局计数器(G)。如本文将更详细解释的,还原剂输送系统控制策略200可导致全局计数器(G)的额外增加,并因此产生额外的全局索引的SONOx平均差值(ΔSONOx,G)。在下面的表5中示出了根据某些实施例的全局索引的SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的一部分的列表。
表5:全局索引的SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000322
Figure BDA0003779855900000331
还原剂输送系统控制策略200在框328中继续,由还原剂输送系统控制器124计算SONOx平均测量值(W)。SONOx平均测量值(W)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过对用局部计数器的所有值索引的SONOx测量值(MSONOx)(例如,MSONOx,1到MSONOx,ctarget)求平均值,确定SONOx平均测量值(W)。框328可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000332
还原剂输送系统控制策略200在框330中继续,由还原剂输送系统控制器124将SONOx平均测量值(W)用全局计数器(G)进行索引。这种索引产生了全局索引的SONOx平均测量值(WG),其具有两个分量:一个是SONOx平均测量值(W),另一个是全局计数器(G)。如本文将更详细解释的,还原剂输送系统控制策略200使全局计数器(G)增加,并因此产生额外的全局索引的SONOx平均测量值(WG)。在下面的表6中示出根据某些实施例的全局索引的SONOx平均测量值(WG)的一部分的列表。
表6:全局索引的SONOx平均测量值(WG)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000333
Figure BDA0003779855900000341
还原剂输送系统控制策略200在框332中继续,由还原剂输送系统控制器124计算平均转化效率(ΔCE)。平均转化效率(ΔCE)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过对用局部计数器的所有值索引的转化效率(CE)(例如,CE1到CEctarget)求平均值,确定平均转化效率(ΔCE)。框332可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000342
还原剂输送系统控制策略200在框334中继续,由还原剂输送系统控制器124将平均转化效率(ΔCE)用全局计数器(G)进行索引。这种索引产生了全局索引的平均转化效率(ΔCE,G),其具有两个分量:一个是转化效率(ΔCE),另一个是全局计数器(G)。如本文将更详细解释的,还原剂输送系统控制策略200可导致全局计数器(G)的额外增加,并因此产生额外的全局索引的平均转化效率(ΔCE,G)。在下面的表7中示出了根据某些实施例的全局索引的平均转化效率(ΔCE,G)的一部分的列表。
表7:全局索引的平均转化效率(ΔCE,G)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000343
Figure BDA0003779855900000351
还原剂输送系统控制策略200在框336中继续,由还原剂输送系统控制器124确定低转化效率水平阈值(J)。还原剂输送系统控制器124利用低转化效率水平阈值(J),基于全局计数器(G)确定废气后处理系统100在转化由与废气后处理系统100相关联的内燃机产生的NOx时效率不足的时间量。低转化效率水平阈值(J)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定低转化效率水平阈值(J))。在各种实施例中,低转化效率水平阈值(J)(例如,不由还原剂输送系统控制策略200更新,等等)是静态的,并且是根据排放法规要求确定的。例如,低转化效率水平阈值(J)可以被硬编码(例如,在没有任何变量的情况下被写入程序中,等等)。在某些实施例中,还原剂输送系统102的服务人员和/或制造商可以基于排放法规要求的变化来更新低转化效率水平阈值(J)。
还原剂输送系统控制策略200在框338中继续,由还原剂输送系统控制器124确定平均转化效率(ΔCE,G)是否小于低转化效率水平阈值(J)。框338可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G≥J (23)
ΔCE,G<J (24)
如果还原剂输送系统控制器124确定平均转化效率(ΔCE,G)不小于低转化效率水平阈值(J)(例如,如果等式(23)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框340中继续,由还原剂输送系统控制器124将低转化效率水平计数器(A)增加一。然而,如果还原剂输送系统控制器124确定平均转化效率(ΔCE,G)小于低转化效率水平阈值(J)(例如,如果等式(24)为真),则还原剂输送系统控制策略200不使低转化效率水平计数器(A)增加一。
接下来,还原剂输送系统控制策略200运行以确定SONOx平均差值(ΔSONOx,G)是否比其应有的变化更多或更少。为此,还原剂输送系统控制策略200在框402中继续,由还原剂输送系统控制器124确定SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)。SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial))。在各种实施例中,SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)由还原剂输送系统102的制造商确定。通过测试还原剂输送系统102并优化还原剂输送系统控制策略200,制造商可以确定SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial),使得后处理系统100的NOx排放物保持在理想水平并且使得还原剂输送系统102的使用保持在理想水平。在一个这样的实施例中,SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)是每秒百万分之20(PPM)。
还原剂输送系统控制策略200然后在框404中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前全局计数器(例如,与先前的全局计数器相反,等等)的SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值是否大于SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)。框404可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
Figure BDA0003779855900000361
Figure BDA0003779855900000362
如果SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值大于SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)(例如,如果等式(25)为真),则SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值的变化不会小于它应有的,并且还原剂输送系统控制策略200运行以确定SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值的变化是否大于它应有的。为此,还原剂输送系统控制策略200在框406中继续,由还原剂输送系统控制器124确定SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary)。SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary))。在各种实施例中,SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary)由还原剂输送系统102的制造商确定。通过测试还原剂输送系统102并优化还原剂输送系统控制策略200,制造商可以确定SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary),使得后处理系统100的NOx排放物保持在理想水平并且使得还原剂输送系统102的使用保持在理想水平。在一个这样的实施例中,SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary)是每秒百万分之50(PPM)。
还原剂输送系统控制策略200然后在框408中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前全局计数器(例如,与先前的全局计数器相反,等等)的SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值是否大于SONOx尖峰次级阈值(SSONOx,secondary)。框408可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
Figure BDA0003779855900000371
Figure BDA0003779855900000372
如果SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值小于SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)(例如,如果等式(28)为真),则SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值的变化不大于它应有的,并且还原剂输送系统控制策略200在框512中继续,由还原剂输送系统控制器124确定初始转化效率水平阈值(LCE,initial)。初始转化效率水平阈值(LCE,initial)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定初始转化效率水平阈值(LCE,initial))。初始转化效率水平阈值(LCE,initial)是后处理系统100中的废气温度(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的温度,等等)和后处理系统100中废气的流速(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的流速,等等)的函数。在各种实施例中,当后处理系统100中的废气温度为250℃时,初始转化效率水平阈值(LCE,initial)为70%,并且当后处理系统100中的废气温度为300℃时,初始转化效率水平阈值(LCE,initial)为90%。在其他实施例中,初始转化效率水平阈值(LCE,initial)是有界范围,而不是单个值。
随后,还原剂输送系统控制策略200在框514中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)是否小于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)。框514可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G<LCE,initial (29)
ΔCE,G≥LCE,initial (30)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)小于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)(例如,如果等式(29)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框516中继续,由还原剂输送系统控制器124确定次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)。次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)不同并且区别于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)。次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定次级转化效率水平阈值(LCE,secondary))。次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)是后处理系统100中的废气温度(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的温度,等等)和后处理系统100中废气的流速(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的流速,等等)的函数。在各种实施例中,当后处理系统100中的废气温度为250℃时,次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)为10%,并且当后处理系统100中的废气温度为300℃时,次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)为20%。在其他实施例中,次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)等于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)和常数的乘积。在这样的实施例中,次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)是初始转化效率水平阈值(LCE,initial)的百分数(例如,最小百分数)。在其他实施例中,次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)是固定值,并非初始转化效率水平阈值(LCE,initial)的函数。在其他实施例中,次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)是有界范围,而不是单个值。
随后,还原剂输送系统控制策略200在框518中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)是否大于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)。框518可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G≤LCE,secondary (31)
ΔCE,G>LCE,secondary (32)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)大于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)(例如,如果等式(32)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续确定SCR催化器110是否正在经历持续的还原剂滑移。在SCR催化器110饱和并且不能再吸收还原剂的情况下,可能会出现持续的还原剂滑移,从而导致还原剂通过SCR催化器110向SONOx传感器112滑移。这种还原剂的滑移会妨碍对离开SCR催化器110的NOx的准确测量。
还原剂输送系统控制策略200在框600中继续,由还原剂输送系统控制器124确定第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)。第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)不同并且区别于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)和次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)。第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary))。第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)是后处理系统100中的废气温度(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的温度,等等)和后处理系统100中废气的流速(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的流速,等等)的函数。在各种实施例中,当后处理系统100中的废气温度为250℃时,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)为40%,并且当后处理系统100中的废气温度为300℃时,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)为60%。在其他实施例中,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)等于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)和常数的乘积。在这样的实施例中,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)是初始转化效率水平阈值(LCE,initial)的百分数(例如,最小百分数)。在其他实施例中,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)等于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)和常数的乘积。在这样的实施例中,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)是次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)的百分数(例如,最小百分数)。在其他实施例中,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)是固定值,并非初始转化效率水平阈值(LCE,initial)或次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)的函数。在其他实施例中,第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)是有界范围,而不是单个值。
随后,还原剂输送系统控制策略200在框602中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)是否小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)。框602可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G≥LCE,tertiary (33)
ΔCE,G<LCE,tertiary (34)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)(例如,如果等式(34)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框604中继续,由还原剂输送系统控制器124确定前一个平均转化效率(ΔCE,G-1)是否小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)。框604可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G-1≥LCE,tertiary (35)
ΔCE,G-1<LCE,tertiary (36)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)(例如,如果等式(36)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框606中继续,由还原剂输送系统控制器124确定再前一个(next previous)的平均转化效率(ΔCE,G-2)是否小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)。框606可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G-2≥LCE,tertiary (37)
ΔCE,G-2<LCE,tertiary (38)
如果还原剂输送系统控制器124确定再前一个的平均转化效率(ΔCE,G-2)小于第三级转化效率水平阈值(LCE,teriary)(例如,如果等式(38)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框608中继续,由还原剂输送系统控制器124将正偏差计数器(P)增加一。正偏差计数器(P)不同并且区别于局部计数器(c)和全局计数器(G)。
如果在框404中,SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值不大于SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)(例如,如果等式(26)为真),则SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值的变化小于它应有的,并且还原剂=输送系统控制策略200继续到框608,由此使正偏差计数器(P)增加一。
如果在框518中,还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)不大于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)(例如,如果等式(31)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续到框608,由此使正偏差计数器(P)增加一。
如果在框606中,还原剂输送控制器确定再前一个的平均转化效率(ΔCE,G-2)不小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)(例如,如果等式(37)为真),则还原剂输送系统控制器124不使正偏差计数器(P)增加一。类似地,如果在框604中,还原剂输送控制器确定前一个平均转化效率(ΔCE,G-1)不小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)(例如,如果等式(35)为真),则还原剂输送系统控制器124不使正偏差计数器(P)增加一。
应当理解,还原剂输送系统控制策略200中可以包括类似于框606的附加操作,使得将目标数量的先前平均转化效率与第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)进行比较,以确定正偏差计数器(P)是否要增加一。附加地或可替代地,平均转化效率的平均值或其他乘积、总和可用于框602、框604、框606和/或任何类似的操作中。
如果在框602中,还原剂输送控制器确定当前平均转化效率(ΔCE,G)不小于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)(例如,如果等式(33)为真),则还原剂输送系统控制器124不使正偏差计数器(P)增加一。反之,则还原剂输送系统控制策略200在框700中继续,由还原剂输送系统控制器124确定第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)。第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)不同于并且区别于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)、次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)和第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)。第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary))。第四级转化效率水平阈值(LCE,quanternary)是后处理系统100中的废气温度(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的温度,等等)和后处理系统100中废气的流速(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的流速,等等)的函数。在各种实施例中,当后处理系统100中的废气温度为250℃时,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)为60%,并且当后处理系统100中的废气温度为300℃时,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)为70%。在其他实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)等于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)和常数的乘积。在这样的实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)是初始转化效率水平阈值(LCE,initial)的百分数(例如,最小百分数)。在其他实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)等于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)和常数的乘积。在这样的实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)是次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)的百分数(例如,最小百分数)。在其他实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)等于第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)和常数的乘积。在这样的实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)是第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)的百分数(例如,最小百分数)。在其他实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)是固定值,并非初始转化效率水平阈值(LCE,initial)、次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)或第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)的函数。在其他实施例中,第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)是有界范围,而不是单个值。
随后,还原剂输送系统控制策略200在框702中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)是否大于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)。框702可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G>LCE,quaternary (39)
ΔCE,G≤LCE,quaternary (40)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)大于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)(例如,如果等式(39)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框704中继续,由还原剂输送系统控制器124确定前一个平均转化效率(ΔCE,G-1)是否大于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)。框704可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
ΔCE,G-1>LCE,quaternary (41)
ΔCE,G-1≤LCE,quaternary (42)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)大于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)(例如,如果等式(41)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框706中继续,由还原剂输送系统控制器124将负偏差计数器(N)增加一。负偏差计数器(N)不同于并且区别于正偏差计数器(P)、局部计数器(c)和全局计数器(G)。
如果在框408中,SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值不小于SONOx尖峰初始阈值(SSONOx,initial)(例如,如果等式(27)为真),则SONOx平均差值(ΔSONOx,G)的绝对值的变化大于它应有的,并且还原剂输送系统控制策略200继续到框706,由此使负偏差计数器(N)增加一。
如果在框514中,还原剂输送系统控制器124确定当前平均转化效率(ΔCE,G)不小于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)(例如,如果等式(30)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续到框706,由此使负偏差计数器(N)增加一。
如果在框704中,还原剂输送控制器确定前一个平均转化效率(ΔCE,G-1)不大于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)(例如,如果等式(42)为真),则还原剂输送系统控制器124不使负偏差计数器(N)增加一。类似地,如果在框702中,还原剂输送控制器确定平均转化效率(ΔCE,G)不大于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)(例如,如果等式(40)为真),则还原剂输送系统控制器124不使负偏差计数器(N)增加一。
应当理解,还原剂输送系统控制策略200中可以包括类似于框704的附加操作,使得将目标数量的先前平均转化效率与第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)进行比较,以确定负偏差计数器(N)是否要增加一。附加地或可替代地,平均转化效率的平均值或其他乘积、总和可用于框702、框704和/或任何类似的操作中。然而,与第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)相比的先前平均转化效率的数量不超过与第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)相比的先前平均转化效率的数量。
在各种实施例中,初始转化效率水平阈值(LCE,initial)大于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary),第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)大于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)并且小于初始转化效率水平阈值(LCE,initial),并且第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)小于初始转化效率水平阈值(LCE,initial)、小于第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)并且大于次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)。这种关系如以下等式所示:
LCE,initial>LCE,quaternary>LCE,tertiary>LCE,secondary (43)
这种关系也在图11中示出。根据各种实施例,初始转化效率水平阈值(LCE,initial)、次级转化效率水平阈值(LCE,secondary)、第三级转化效率水平阈值(LCE,tertiary)和第四级转化效率水平阈值(LCE,quaternary)以及后处理系统100中的废气温度和后处理系统100中的废气流速(例如,由SCR催化器110下游的传感器测量的,等等)在表8中示出。
表8:根据各种实施例的转化效率水平阈值与温度和流速之间的关系。
Figure BDA0003779855900000441
Figure BDA0003779855900000451
在正偏差计数器(P)和负偏差计数器(N)已经增加或者已经有机会已经增加之后,还原剂输送系统控制策略200在框800中继续,由还原剂输送系统控制器124确定目标全局计数器(Gtarget)。目标全局计数器(Gtarget)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定目标全局计数器(Gtarget))。目标全局计数器(Gtarget)可以是当前平均转化效率(ΔCE,G)的函数。
还原剂输送系统控制策略200在框802中继续,由还原剂输送系统控制器124确定全局计数器(G)是否等于目标全局计数器(Gtarget)。框802可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
G<Gtarget (44)
G=Gtarget (45)
如果在框802中,全局计数器(G)小于目标全局计数器(Gtarget)(例如,如果等式(44)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框204。
然而,如果在框802中,全局计数器(G)等于目标全局计数器(Gtarget)(例如,如果等式(45)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框804中继续,由还原剂输送系统控制器124确定全局平均转化效率(Y)。全局平均转化效率(Y)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过将用全局计数器的所有值索引的平均转化效率(ΔCE)(例如,CE1到CEGtarget)求平均值,确定全局平均转化效率(Y)。框804可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000461
还原剂输送系统控制策略200在框806中继续,由还原剂输送系统控制器124确定目标全局平均转化效率(U)。目标全局平均转化效率(U)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定目标全局平均转化效率(U))。在各种实施例中,目标全局平均转化效率(U)大干95%。
还原剂输送系统控制策略200在框808中继续,由还原剂输送系统控制器124确定全局平均转化效率(Y)是否大于目标全局平均转化效率(U)。框808可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
Y≤U (47)
Y>U (48)
如果在框808中,全局平均转化效率(Y)不大于目标全局平均转化效率(U)(例如,如果等式(47)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框204。
如果在框808中,全局平均转化效率(Y)大于目标全局平均转化效率(U)(例如,如果等式(48)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框810中继续,由还原剂输送系统控制器124确定目标负偏差计数器(Q)。目标负偏差计数器(Q)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定目标负偏差计数器(Q))。目标负偏差计数器(Q)可以是当前平均转化效率(ΔCE,G)的函数。在各种实施例中,目标负偏差计数器(Q)是1。
还原剂输送系统控制策略200在框812中继续,由还原剂输送系统控制器124确定负偏差计数器(N)是否小于目标负偏差计数器(Q)。框812可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
N<Q (49)
N≥Q (50)
如果在框812中,负偏差计数器(N)不小于目标负偏差计数器(Q)(例如,如果等式(50)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框814中继续,由还原剂输送系统控制器124设置等于-1的偏差常数(ψ)。偏差常数(ψ)用于指示偏差是正的(由于还原剂输送系统102的还原剂定量配给过量)还是负的(由于还原剂输送系统102的还原剂定量配给不足)。
还原剂输送系统控制策略200在框816中继续,由还原剂输送系统控制器124确定全局平均SONOx平均测量值(Z)。全局平均SONOx平均测量值(Z)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过对用全局计数器的所有值索引的SONOx平均测量值(W)(例如,W1到WGtarget)求平均值,确定全局平均SONOx平均测量值(Z)。框816可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000481
还原剂输送系统控制策略200在框818中继续,由还原剂输送系统控制器124确定全局低转化效率时间(X)(例如,当前的低转化效率时间)。全局低转化效率时间(X)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过将低转化效率水平计数器(A)除以目标全局计数器(Gtarget)来确定全局低转化效率时间(X)。框818可以由以下等式表示:
Figure BDA0003779855900000482
还原剂输送系统控制策略200在框820中继续,由还原剂输送系统控制器124确定偏差索引(B)。偏差索引(B)可以以各种方式确定,使得还原剂输送系统控制策略200适应目标应用。
在各种实施例中,通过将偏差常数(ψ)乘以全局低转化效率时间(X)和全局平均SONOx平均测量值(Z)的总和,确定偏差索引(B)。框820可以由以下等式表示:
B=ψ*(X+Z) (53)
还原剂输送系统控制策略200在框822中继续,由还原剂输送系统控制器124将偏差索引(B)用通用计数器(Ω)进行索引。这种索引产生了通用索引的偏差索引(BΩ),其具有两个分量:一个是偏差索引(B),另一个是通用计数器(Ω)。在下面的表9中示出了根据某些实施例的通用索引的偏差索引(BΩ)的一部分的列表。
表9:通用索引的偏差索引(BΩ)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000491
如果在框812中,负偏差计数器(N)小于目标负偏差计数器(Q)(例如,如果等式(49)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框824中继续,由还原剂输送系统控制器124确定目标正偏差计数器(I)。目标正偏差计数器(I)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定目标正偏差计数器(I))。目标正偏差计数器(I)可以是当前平均转化效率(ΔCE,G)的函数。在各种实施例中,目标正偏差计数器(I)是1。
还原剂输送系统控制策略200在框826中继续,由还原剂输送系统控制器124确定正偏差计数器(P)是否小于目标正偏差计数器(I)。框826可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
P<I (54)
P≥I (55)
如果在框826中,正偏差计数器(P)不小于目标正偏差计数器(I)(例如,如果等式(55)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框828中继续,由还原剂输送系统控制器124设置偏差常数(ψ)等于1。随后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框816。
如果在框826中,正偏差计数器(P)小于目标正偏差计数器(I)(例如,如果等式(54)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框830中继续,由还原剂输送系统控制器124设置偏差索引(B)等于0。随后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框822。
随后,还原剂输送系统控制策略200在框832中继续,由还原剂输送系统控制器124确定偏差索引(BΩ)是否小于0(例如,偏差索引阈值)。框832可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
BΩ<0 (56)
BΩ≥0 (57)
如果在框832中,偏差索引(BΩ)小于0(例如,如果等式(56)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框834中继续确定偏差索引(BΩ)是否大于前一个偏差索引(BΩ-1)。框834可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
BΩ>BΩ-1 (58)
BΩ≤BΩ-1 (59)
如果在框834中,偏差索引(BΩ)不大于前一个偏差索引(BΩ-1)(例如,如果等式(59)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框836中继续,由还原剂输送系统控制器124将负增量计数器(β)增加1。
还原剂输送系统控制策略200在框900中由还原剂输送系统控制器124确定负增量计数器阈值(σ)。负增量计数器阈值(σ)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定负增量计数器阈值(σ))。在各种实施例中,负增量计数器阈值(σ)是1。
还原剂输送系统控制策略200在框902中继续,由还原剂输送系统控制器124确定负增量计数器(β)是否小于负增量计数器阈值(σ)。框902可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
B<σ (60)
β≥σ (61)
如果在框902中,负增量计数器(β)不小于负增量计数器阈值(σ)(例如,如果等式(61)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框904中继续,由还原剂输送系统控制器124使用偏差索引(BΩ)(例如,使用偏差索引(BΩ)的倒数等)来确定校正。该校正可以是供给还原剂泵120的电的电压和/或频率的变化。该校正可以是还原剂泵120的运行压力和/或运行速度的变化。该校正可以是注射器138的孔口尺寸的变化(例如,在注射器138是可变尺寸的注射器的情况下,等等)。还原剂输送系统控制策略200在框906中继续,由还原剂输送系统控制器124实施校正。这种实施方式可以通过从还原剂输送系统控制器124到例如还原剂泵120的通信来实现。
如果在框834中,偏差索引(BΩ)大于前一个偏差索引(BΩ-1)(例如,如果等式(58)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框900。
如果在框832中,偏差索引(BΩ)不小于0(例如,如果等式(57)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框910中继续确定偏差索引(BΩ)是否小于前一个偏差索引(BΩ-1)。框910可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
BΩ<BΩ-1 (62)
BΩ≥BΩ-1 (63)
如果在框910中,偏差索引(BΩ)不小于前一个偏差索引(BΩ-1)(例如,如果等式(63)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框912中继续,由还原剂输送系统控制器124将正增量计数器(α)增加1。
还原剂输送系统控制策略200在框914中由还原剂输送系统控制器124确定正增量计数器阈值(γ)。正增量计数器阈值(γ)可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定正增量计数器阈值(γ))。在各种实施例中,正增量计数器阈值(γ)是1。
还原剂输送系统控制策略200在框916中继续,由还原剂输送系统控制器124确定正增量计数器(α)是否小于正增量计数器阈值(γ)。框916可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
α<γ (64)
α≥γ (65)
如果在框916中,正增量计数器(α)不小于正增量计数器阈值(γ)(例如,如果等式(65)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框904。
结合起来,框904和906使得当负增量计数器(β)不小于负增量计数器阈值(σ)时,定量配给到废气中的还原剂增加,以对负的定量配给偏差负责,并且当正增量计数器(α)不小于正增量计数器阈值(γ)时,定量配给到废气中的还原剂减少,以对正的定量配给偏差负责。
还原剂输送系统控制策略200在框1000中继续,由还原剂输送系统控制器124确定绝对偏差索引(θ)。通过计算偏差索引的绝对值(BΩ)来计算绝对偏差索引(θ)。框1000可以由以下等式表示:
θ=|BΩ| (66)
还原剂输送系统控制策略200在框1002中继续,由还原剂输送系统控制器124将绝对偏差索引(θ)用通用计数器(Ω)进行索引。这种索引产生了通用索引的绝对偏差索引(θΩ),其具有两个分量:一个是绝对偏差索引(θ),另一个是通用计数器(Ω)。在下面的表10中示出了根据某些实施例的通用索引的绝对偏差索引(θΩ)的一部分的列表。
表10:通用索引的绝对偏差索引(θΩ)的一部分的列表
Figure BDA0003779855900000521
Figure BDA0003779855900000531
随后,还原剂输送系统控制策略200在框1004中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前的绝对偏差索引(θΩ)是否小于前一个绝对偏差索引(θΩ-1)。框1004可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
θΩ<θΩ-1 (67)
θΩ≥θΩ-1 (68)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前的绝对偏差索引(θΩ)不小于前一个绝对偏差索引(θΩ-1)(例如,如果等式(68)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框1006中继续,由还原剂输送系统控制器124确定当前绝对偏差索引(θΩ)是否小于再前一个绝对偏差索引(θΩ-2)。框1006可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
θΩ<θΩ-2 (69)
θΩ≥θΩ-2 (70)
如果还原剂输送系统控制器124确定当前的绝对偏差索引(θΩ)不小于前一个绝对偏差索引(θΩ-1)(例如,如果等式(70)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框1008中继续,由还原剂输送系统控制器124使催化器计数器(K)增加1。
还原剂输送系统控制策略200在框1010中由还原剂输送系统控制器124确定催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000532
催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000533
可以存储在还原剂输送系统控制器124中,并且可以是恒定的或随时间变化的(例如,还原剂输送系统控制器124可以通过机器学习等来确定催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000541
)。在各种实施例中,催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000542
大于1且小于或等于5。在一个实施例中,催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000543
是3。通过测试还原剂输送系统102并优化还原剂输送系统控制策略200,制造商可以确定催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000544
使得后处理系统100的NOx排放物保持在理想水平并且使得还原剂输送系统102的使用保持在理想水平。
还原剂输送系统控制策略200在框1012中继续,由还原剂输送系统控制器124确定催化器计数器(K)是否小于催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000548
框1012可以由以下等式表示,在任何给定时间只有其中一个是正确的:
Figure BDA0003779855900000545
Figure BDA0003779855900000546
如果在框1012中,催化器计数器(K)不小于催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000547
(例如,如果等式(72)为真),则还原剂输送系统控制策略200在框1014中继续,由还原剂输送系统控制器124停止由还原剂输送系统控制器124正在实施的任何校正(例如,通过框906在当前通用计数器(Ω)或前一个通用计数器(Ω)中的校正)。还原剂输送系统控制策略200然后在框1016中继续,由还原剂输送系统控制器124指示SCR催化器112失效。在某些实施例中,还原剂输送系统控制器124通过由还原剂输送系统控制器124使显示设备134显示关于SCR催化器112失效的指示(例如,声明“催化器失效”的消息、声明“维修催化器”的消息等)来指示该失效。在这些实施例中,该指示导致显示设备134从静态改变到警报状态。
还原剂输送系统控制策略200在框1018中继续,由还原剂输送系统控制器124将全局计数器(G)设置为0。还原剂输送系统控制策略200在框1020中继续,由还原剂输送系统控制器124使通用计数器(Ω)增加1。随后,还原剂输送系统控制策略200继续进行框204。
应当理解,在还原剂输送系统控制策略200中可以包括类似于框1006的附加操作,使得将目标数量的先前的绝对偏差索引与当前绝对偏差索引(θΩ)进行比较,以确定催化器计数器(K)是否要增加1。附加地或可替代地,先前的绝对偏差索引的平均值或其他乘积、总和可用于框1004、框1006和/或任何类似的操作中。
如果在框902中,负增量计数器(β)小于负增量计数器阈值(σ)(例如,如果等式(60)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框1000。
如果在框916中,正增量计数器(α)小于正增量计数器阈值(γ)(例如,如果等式(64)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框1000。
如果在框1012中,催化器计数器(K)小于催化器计数器阈值
Figure BDA0003779855900000551
(例如,如果等式(71)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框1018。
如果在框1006中,绝对偏差索引(θΩ)小于再前一个绝对偏差索引(θΩ-2)(例如,如果等式(69)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框1018。
如果在框1004中,绝对偏差索引(θΩ)小于前一个绝对偏差索引(θΩ-1)(例如,如果等式(67)为真),则还原剂输送系统控制策略200继续进行框1018。
IV.示例实施例的构造
虽然本说明书包含很多特定的实施方式细节,但是这些不应被解释为对可被要求保护的内容的范围的限制,而是应被解释为对特定的实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中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在多个实施方式中单独地或以任何适合的子组合的方式来实施。此外,虽然特征可被描述作为作用在特定组合中并且甚至最初按此要求保护,但是来自所要求保护的组合中的一个或更多个特征在某些情况下可根据组合来运用,并且所要求保护的组合可指向子组合或子组合的变型。
如在本文使用的,术语“基本上”、“一般”和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广泛含义。查阅本公开的本领域技术人员应理解,这些术语旨在允许对所描述和要求保护的某些特征的描述,而不将这些特征的范围限制到所提供的精确数值范围。因此,这些术语应被解释为指示所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或改变被认为在如所附权利要求中所述的本发明的范围内。
如在本文使用的术语“联接(couple)”及类似术语意指两个部件直接或间接地连接到彼此。这种连接可以是固定的(例如,永久的)或可移动的(例如,可移除的或可释放的)。这种连接可以通过两个部件或者两个部件和任何附加的中间部件彼此一体形成为单个整体来实现,其中两个部件或者两个部件和任何附加的中间部件彼此附接。
如在本文使用的术语“流体联接到”、“流体配置以连通”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(诸如空气、液态还原剂、气态还原剂、水性还原剂、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联接或构造的示例可以包括管道、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他适当的部件。
重要的是要注意,在各种示例实施方式中示出的系统的构造和布置仅是说明性的,而不是限制性的。在所描述的实施方式的精神和/或范围内的所有变化和修改都期望受到保护。应当理解的是,一些特征可能不是必需的,并且缺少各种特征的实施方式可以被认为在本申请的范围内,该范围由所附权利要求限定。当语言“一部分”被使用时,该项可以包括一部分和/或整个项,除非特别地相反地声明。

Claims (20)

1.一种用于废气后处理系统的还原剂输送系统控制器,所述废气后处理系统包括联接到催化器上游的废气管道系统的第一传感器、联接到所述催化器下游的所述废气管道系统的第二传感器、还原剂泵、以及流体联接到所述还原剂泵的定量配给模块,所述还原剂输送系统控制器被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的当前的第一测量值;
接收并存储来自所述第二传感器的当前的第二测量值;
使所述还原剂泵以第一速率抽取还原剂;
使所述定量配给模块提供第一量的还原剂;
基于所述当前的第一测量值和所述当前的第二测量值,确定当前的转化效率;
存储所述当前的转化效率;
基于所述当前的转化效率,确定当前的低转化效率时间;
基于所述当前的低转化效率时间,确定当前偏差索引;
将所述当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较,以及
当所述当前偏差索引大于所述偏差索引阈值时,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第一测量值之前,接收并存储来自所述第一传感器的先前的第一测量值;
在接收并存储所述当前的第二测量值之前,接收并存储来自所述第二传感器的先前的第二测量值;
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率;
存储所述先前的转化效率;
在确定所述当前的低转化效率时间之前,基于所述先前的转化效率确定先前的低转化效率时间;
在确定所述当前偏差索引之前,基于所述先前的低转化效率时间确定先前的偏差索引;
存储所述先前的偏差索引;以及
在将所述当前偏差索引与所述偏差索引阈值进行比较之前,将所述先前的偏差索引设置为所述偏差索引阈值。
3.根据权利要求2所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
通过对所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值求平均值来确定平均测量值;以及
另外基于所述平均测量值来确定所述当前偏差索引。
4.根据权利要求1所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将催化器温度与目标催化器温度范围进行比较;以及
在首先确定所述催化器温度在所述目标催化器温度范围内之后,确定所述当前的转化效率。
5.根据权利要求4所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将所述当前的转化效率与目标转化效率范围进行比较;以及
在首先确定所述当前的转化效率在所述目标转化效率范围内之后,确定所述当前的低转化效率时间。
6.根据权利要求1所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第一测量值之前,接收并存储来自所述第一传感器的先前的第一测量值;
在接收并存储所述当前的第二测量值之前,接收并存储来自所述第二传感器的先前的第二测量值;
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率;
存储所述先前的转化效率;
基于所述当前的转化效率和所述先前的转化效率,确定平均转化效率;
将所述平均转化效率与低转化效率水平阈值进行比较;
响应于所述平均转化效率不小于所述低转化效率水平阈值,增加低转化效率水平计数器;以及
另外基于所述低转化效率水平计数器来确定所述当前的低转化效率时间。
7.根据权利要求1所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第二测量值之前,接收并存储来自所述第二传感器的先前的第二测量值;
基于所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值,确定平均第二测量值差值;
将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰初始阈值进行比较;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,使正偏差计数器增加;以及
另外基于所述正偏差计数器来确定所述当前偏差索引。
8.根据权利要求7所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰次级阈值进行比较;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不小于所述第二测量值尖峰次级阈值,使负偏差计数器增加;以及
另外基于所述负偏差计数器来确定所述当前偏差索引。
9.根据权利要求8所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第一测量值之前,接收并存储来自所述第一传感器的先前的第一测量值;
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率;
存储所述先前的转化效率;
基于所述当前的转化效率和所述先前的转化效率,确定平均转化效率;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值小于所述第二测量值尖峰次级阈值,将所述平均转化效率与初始转化效率水平阈值进行比较;以及
响应于所述平均转化效率不小于所述初始转化效率水平阈值,使所述负偏差计数器增加。
10.根据权利要求9所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
响应于所述平均转化效率小于所述初始转化效率水平阈值,将所述平均转化效率与次级转化效率水平阈值进行比较;以及
响应于所述平均转化效率不大于所述次级转化效率水平阈值,使所述正偏差计数器增加。
11.一种用于废气后处理系统的还原剂输送系统控制器,所述废气后处理系统包括联接到催化器上游的废气管道系统的第一传感器、联接到所述催化器下游的所述废气管道系统的第二传感器、还原剂泵、以及流体联接到所述还原剂泵的定量配给模块,所述还原剂输送系统控制器被配置成:
接收并存储来自所述第一传感器的当前的第一测量值;
接收并存储来自所述第二传感器的当前的第二测量值;
在接收并存储所述当前的第二测量值之前,接收并存储来自所述第二传感器的先前的第二测量值;
使所述还原剂泵以第一速率抽取还原剂;
使所述定量配给模块提供第一量的还原剂;
基于所述当前的第一测量值和所述当前的第二测量值,确定当前的转化效率;
存储所述当前的转化效率;
基于所述当前的转化效率,确定当前的低转化效率时间;
基于所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值,确定平均第二测量值差值;
将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰初始阈值进行比较;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,使正偏差计数器增加;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不大于所述第二测量值尖峰初始阈值,将所述平均第二测量值差值的绝对值与第二测量值尖峰次级阈值进行比较;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值不小于所述第二测量值尖峰次级阈值,使负偏差计数器增加;
基于所述当前的低转化效率时间或所述正偏差计数器中的至少一个以及所述负偏差计数器来确定当前偏差索引;
将所述当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较;以及
当所述当前偏差索引大于所述偏差索引阈值时,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
12.根据权利要求11所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第一测量值之前,接收并存储来自所述第一传感器的先前的第一测量值;
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率;
存储所述先前的转化效率;
在确定所述当前的低转化效率时间之前,基于所述先前的转化效率确定先前的低转化效率时间;
在确定所述当前偏差索引之前,基于所述先前的低转化效率时间,确定先前的偏差索引;
存储所述先前的偏差索引;以及
在将所述当前偏差索引与所述偏差索引阈值进行比较之前,将所述先前的偏差索引设置为所述偏差索引阈值。
13.根据权利要求11所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
通过对所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值求平均值来确定平均测量值;以及
另外基于所述平均测量值来确定所述当前偏差索引。
14.根据权利要求11所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将催化器温度与目标催化器温度范围进行比较;以及
在确定所述催化器温度在所述目标催化器温度范围内之后,确定所述当前的转化效率。
15.根据权利要求11所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
将所述当前的转化效率与目标转化效率范围进行比较;以及
在首先确定所述当前的转化效率在所述目标转化效率范围内之后,确定所述当前的低转化效率时间。
16.根据权利要求11所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第一测量值之前,接收并存储来自所述第一传感器的先前的第一测量值;
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率;
存储所述先前的转化效率;
基于所述当前的转化效率和所述先前的转化效率,确定平均转化效率;
响应于所述平均第二测量值差值的绝对值小于所述第二测量值尖峰次级阈值,将所述平均转化效率与初始转化效率水平阈值进行比较;以及
响应于所述平均转化效率不小于所述初始转化效率水平阈值,使所述负偏差计数器增加。
17.根据权利要求16所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
响应于所述平均转化效率小于所述初始转化效率水平阈值,将所述平均转化效率与次级转化效率水平阈值进行比较;以及
响应于所述平均转化效率不大于所述次级转化效率水平阈值,使所述正偏差计数器增加。
18.一种用于废气后处理系统的还原剂输送系统控制器,所述废气后处理系统包括联接到催化器上游的废气管道系统的第一传感器、联接到所述催化器下游的所述废气管道系统的第二传感器、还原剂泵、以及流体联接到所述还原剂泵的定量配给模块,所述还原剂输送系统控制器被配置成:
使所述还原剂泵以第一速率抽取还原剂;
使所述定量配给模块提供第一量的还原剂;
接收并存储来自所述第一传感器的当前的第一测量值;
接收并存储来自所述第二传感器的当前的第二测量值;
确定所述第一传感器正在获得所述当前的第一测量值;
确定所述第二传感器正在获得所述当前的第二测量值;
将催化器温度与目标催化器温度范围进行比较;
在确定(i)所述第一传感器正在获得所述当前的第一测量值、(ii)所述第二传感器正在获得所述当前的第二测量值以及(iii)所述催化器温度在所述目标催化器温度范围内之后,基于所述当前的第一测量值和所述当前的第二测量值,确定当前的转化效率;
存储所述当前的转化效率;以及
基于所述当前的转化效率,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
19.根据权利要求18所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
基于所述当前的转化效率,确定当前的低转化效率时间;
基于所述当前的低转化效率时间,确定当前偏差索引;
将所述当前偏差索引与偏差索引阈值进行比较;以及
当所述当前偏差索引大于所述偏差索引阈值时,调整所述第一速率或所述第一量中的至少一个。
20.根据权利要求19所述的还原剂输送系统控制器,其中,所述还原剂输送系统控制器还被配置成:
在接收并存储所述当前的第一测量值之前,接收并存储来自所述第一传感器的先前的第一测量值;
在接收并存储所述当前的第二测量值之前,接收并存储来自所述第二传感器的先前的第二测量值;
基于所述先前的第一测量值和所述先前的第二测量值,确定先前的转化效率;
存储所述先前的转化效率;
在确定所述当前的低转化效率时间之前,基于所述先前的转化效率确定先前的低转化效率时间;
在确定所述当前偏差索引之前,基于所述先前的低转化效率时间确定先前的偏差索引;
通过对所述当前的第二测量值和所述先前的第二测量值求平均值,确定平均测量值;
存储所述先前的偏差索引;
在将所述当前偏差索引与所述偏差索引阈值进行比较之前,将所述先前的偏差索引设置为所述偏差索引阈值;以及
另外基于所述平均测量值来确定所述当前偏差索引。
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