DE102015003222A1

DE102015003222A1 - Fluidzufuhrsystem und Verfahren

Info

Publication number: DE102015003222A1
Application number: DE102015003222.4A
Authority: DE
Inventors: Kevin L. Dea; Brian Cole
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2015-09-17
Also published as: CN104929737A; US20150260069A1

Abstract

Ein Fluidzufuhrsystem (300) enthält ein Reservoir (302), eine Pumpe (320), einen Injektor (334) und einen Druckregler (332). Das Reservoir (302) nimmt ein Fluid auf und enthält einen Reservoirkörper, der ein Reservoirvolumen bildet, das das Fluid aufnimmt. Das Reservoir (302) enthält eine Ansaugleitung und eine Rückführleitung. Die Pumpe (320) weist einen Einlass auf, der mit der Ansaugleitung verbunden ist und Fluid mit dem Betriebsdruck und einem Solldurchfluss einer Druckleitung (328) zuführt, die mit einem Auslass der Pumpe fluidverbunden ist. Der Injektor (324) öffnet sich selektiv, so dass ein eingespritzter Fluiddurchfluss durch denselben gehen kann. Eine Rückführblende (336) stellt eine Fluidverbindung zwischen der Druckleitung und der Rückführleitung her, und der Druckregler (332) führt dem Fluidreservoir einen regulierten Fluiddurchfluss zu. Während eines Betriebs ist der Sollfluiddurchfluss gleich einer Summe aus dem eingespritzten Fluiddurchfluss, dem Rückführfluiddurchfluss und dem regulierten Fluiddurchfluss.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft allgemein Fluidzufuhrsysteme, die in Zusammenhang mit Fahrzeugen verwendet werden, insbesondere ein Fluidzufuhrsystem für Dieselabgasfluid zur Verwendung mit Motoremissionssteuersystemen.
Hintergrund
Ein bekanntes Verfahren zum Beseitigen bestimmter Dieselmotorabgasbestandteile besteht in der Verwendung eines Abgasnachbehandlungssystems, das eine selektive katalytische Reduktion (SCR) von Stickoxiden einsetzt. In einem typischen SCR-System wird Dieselabgasfluid (DEF), das Harnstoff oder eine harnstoffbasierte Wasserlösung enthalten kann, mit Abgas vermischt, bevor es einem geeigneten Katalysator zugeführt wird. Bei einigen Anwendungen wird das DEF durch eine spezielle Injektorvorrichtung direkt in einen Abgaskanal eingespritzt. Im Falle von Harnstoff vermischt sich das eingespritzte DEF mit Abgas und zersetzt sich, so dass Ammoniak (NH₃) in dem Abgasstrom entsteht. Der Ammoniak reagiert dann an einem Katalysator mit Stickoxiden (NO_x) in dem Abgas, so dass Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O) erhalten wird.
Es ist offensichtlich, dass SCR-Systeme das Vorhandensein einer Form von DEF in ausreichender Nähe zu dem Motorsystem erfordern, so dass es dem Motor während eines Betriebs kontinuierlich zugeführt werden kann. Verschiedene DEF-Zufuhrsysteme sind bekannt und werden bei Motoranwendungen verwendet. Bei bekannten DEF-Einspritzsystemen ist ein Reservoir auf einem Fahrzeug eingebaut, das das DEF enthält, welches dem Reservoir entnommen wird und in dosierten Mengen dem Motorabgassystem zugeführt wird.
Bei den meisten Motoranwendungen ist eine präzise Zufuhr von DEF notwendig, um eine gewünschte und ausreichende Beseitigung von unerwünschten Abgasbestandteilen zu erzielen und ein häufiges Auffüllen von Fluid zu vermeiden. Beispielsweise kann ein Fluiddurchfluss mit weniger als einer gewünschten Menge in Abhängigkeit von Motorbetriebsbedingungen möglicherweise Motoremissionen nicht ausreichend beseitigen. Auf ähnliche Weise kann ein Fluiddurchfluss mit mehr als einer gewünschten Menge einen Fluidvorrat des Fahrzeugs vorzeitig aufbrauchen, was zu einer häufigeren Wartung des Fahrzeugs und/oder einer unzureichenden Beseitigung von Emissionen aufgrund eines Fehlens von Fluid, nachdem das Fluid vorzeitig aufgebraucht worden ist und bevor es ersetzt werden kann, führen kann.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Fluidzufuhrsystem. Das Fluidzufuhrsystem enthält ein Fluidreservoir, das dazu angepasst ist, ein Fluid aufzunehmen, wobei das Fluidreservoir einen Reservoirkörper aufweist, der ein Reservoirvolumen bildet, das das Fluid aufnimmt und das eine Fluidansaugleitung, die zum Ansaugen von Fluid aus dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, und eine Fluidrückführleitung, die zum Rückführen von Fluid zu dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, enthält. Das Fluidzufuhrsystem enthält ferner eine Pumpe mit einem Einlass, der mit der Fluidansaugleitung fluidverbunden ist, so dass die Pumpe Fluid aus dem Fluidreservoir ansaugen, einen Druck des Fluids auf einen Betriebsdruck erhöhen und Fluid mit dem Betriebsdruck und mit einem Sollfluiddurchfluss einer Druckleitung zuführen kann, die mit einem Auslass der Pumpe fluidverbunden ist. Das Fluidzufuhrsystem enthält ferner einen Fluidinjektor, der mit der Druckleitung in Fluidverbindung steht, wobei der Fluidinjektor zum selektiven Öffnen und Ermöglichen eines Durchgangs von mit Druck beaufschlagtem Fluid mit einem vorbestimmten eingespritzten Fluiddurchfluss bei geöffnetem Fluidinjektor ausgebildet ist. Eine Rückführblende, die die Druckleitung an einer Position stromabwärts des Fluidinjektors mit der Fluidrückführleitung fluidverbindet, so dass ein Rückführfluiddurchfluss zu dem Fluidreservoir rückgeführt wird, kann optional verwendet werden, ist jedoch nicht bei allen Ausführungsformen notwendig. Ein Druckregler mit einem Reglereinlass, der in Fluidverbindung mit der Druckleitung steht, und einem Reglerauslass, der in Fluidverbindung mit der Fluidrückführleitung steht, ist zum Zuführen eines regulierten Fluiddurchflusses zu dem Fluidreservoir bei Überschreiten eines Druckregleröffnungsdrucks durch den Betriebsdruck ausgebildet. Während eines Betriebs ist der Sollfluiddurchfluss gleich einer Summe aus dem eingespritzten Fluiddurchfluss, dem Rückführfluiddurchfluss und dem regulierten Fluiddurchfluss.
Gemäß einem anderen Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Maschine. Das System enthält einen Dieselabgasfluidbehälter (DEF-Behälter), der zum Aufnehmen eines DEF-Fluids angepasst ist. Der DEF-Behälter weist einen Reservoirkörper auf, der ein Reservoirvolumen bildet, das das DEF aufnimmt und das eine DEF-Ansaugleitung, die zum Ansaugen von DEF aus dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, und eine DEF-Rückführleitung, die zum Rückführen von DEF zu dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, enthält. Ein DEF-Injektor ist zum Einspritzen von DEF von dem Behälter in einen Abgaskanal einer Brennkraftmaschine ausgebildet. Eine Pumpe weist einen Einlass auf, der mit der DEF-Ansaugleitung fluidverbunden ist, so dass die Pumpe DEF aus dem Fluidreservoir ansaugen kann und dieses durch eine Druckleitung dem DEF-Injektor mit einem Betriebsdruck zuführen kann. Eine Rückführleitung weist eine Rückführblende auf und ist zum Rückführen von unverbrauchtem DEF von dem DEF-Injektor zu dem DEF-Behälter ausgebildet. Ein Druckregler ist zum Beibehalten eines Fluiddrucks des dem DEF-Injektor zugeführten DEF auf einem in Wesentlichen konstanten Druck durch kontinuierliches Ableiten von DEF von einem Auslass der DEF-Pumpe zu dem DEF-Behälter ausgebildet. Während eines Betriebs ist ein DEF-Durchfluss, der von der Pumpe geliefert wird, gleich einem ersten DEF-Durchfluss, der von dem DEF-Injektor eingespritzt wird, einem zweiten DEF-Durchfluss, der zu dem DEF-Behälter rückgeführt wird, und einem dritten DEF-Durchfluss, der durch den Druckregler zu dem DEF-Behälter abgeleitet wird.
Gemäß einem anderen Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidsystems. Das Verfahren beinhaltet Ansaugen von Fluid aus einem Reservoir mit einer Pumpe, Beaufschlagen des Fluids mit Druck mittels der Pumpe zum Zuführen eines Sollfluiddurchflusses zu einer Druckleitung, kontinuierliches Zirkulieren eines Rückführfluiddurchflusses von der Druckleitung zurück zu dem Reservoir durch eine Rückführblende während eines Betriebs, selektives Einspritzen eines eingespritzten Fluiddurchflusses von der Druckleitung durch einen Fluidinjektor, Ableiten eines regulierten Fluiddurchflusses von der Druckleitung und kontinuierliches Rückführen des regulierten Durchflusses zurück zu dem Reservoir während eines Betriebs sowie Anpassen des Solldurchflusses über eine lange Zeit durch Vergleichen eines Fluiddrucks in der Druckleitung mit einem Solldruck. Der Solldurchfluss wird basierend auf Umgebungsvariablen ausgewählt und durch Senden von geeigneten Befehlen zu der Pumpe selektiv eingestellt. Zu allen Zeiten während eines Betriebs ist der Solldurchfluss gleich der Summe aus dem Rückführdurchfluss, dem eingespritzten Durchfluss und dem regulierten Durchfluss, wobei eine Leckage von Fluid oder andere Fluidverluste des Systems nicht berücksichtigt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Motors mit einem SCR-System gemäß der Offenbarung.
2 ist ein Schnitt eines Fluidreservoirs gemäß der Offenbarung.
3 ist eine schematische Darstellung eines Fluidzufuhrsystems gemäß der Offenbarung.
4 ist ein Flussdiagramm für einen Prozess gemäß der Offenbarung.
Detaillierte Beschreibung
Diese Offenbarung betrifft Emissionssteuersysteme für Motoren, insbesondere Dieselabgasfluiddosier- und -zufuhrsysteme zur Verwendung mit SCR-basierten Nachbehandlungssystemen für Dieselmotoren, die auf stationären oder mobilen Maschinen verwendet werden. Die gemäß der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogenen Maschinen können in vielen unterschiedlichen Anwendungen und Umgebungen verwendet werden. Beispielsweise kann es sich um eine Maschine handeln, die einen Betrieb in Zusammenhang mit einem Gewerbe wie dem Bergbau, dem Baugewerbe, der Landwirtschaft, dem Transportwesen, der Seefahrt oder einem anderen Gewerbe durchführt. Beispielsweise kann eine solche Maschine eine Erdbewegungsmaschine wie ein Radlader, ein Bagger, ein Muldenkipper, ein Baggerlader, eine Lokomotive, ein Straßenfertiger oder dergleichen sein. Zusätzlich zu einer mobilen Maschine kann die Maschine eine stationäre oder mobile Maschine wie ein Generatorsatz, ein Motor, der einen Gaskompressor oder eine Pumpe antreibt, und dergleichen sein. Darüber hinaus kann die Maschine Arbeitswerkzeuge zum Laden, Verdichten, Heben, Bürsten und dergleichen aufweisen, beispielsweise Schaufeln, Verdichtungsvorrichtungen, Gabelhubvorrichtungen, Bürsten, Greifwerkzeuge, Schneidwerkzeuge, Schilde, Brecher/Hämmer, Erdbohrer und dergleichen.
1 ist ein Blockdiagramm eines Abgasnachbehandlungssystems 101, das einem Motor bzw. einer Brennkraftmaschine 102 einer Maschine 100 zugeordnet ist. Das System 101 kann wie bei der dargestellten Ausführungsform modular aufgebaut sein, so dass es im Nachhinein in Motoren eingebaut werden kann oder alternativ dazu in neuen Motoren verbaut werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält das System 101 ein erstes Modul 104, das mit einer Abgasleitung 106 des Motors 102 fluidverbunden ist. Während eines Betriebs des Motors ist das erste Modul 104 so angeordnet, dass es Abgas aus der Leitung 106 empfängt. Das erste Modul 104 kann verschiedene Abgasbehandlungsvorrichtungen wie einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 108 und ein Dieselpartikelfilter (DPF) 110 enthalten, es können jedoch auch andere Vorrichtungen verwendet werden. Das erste Modul 104 und die darin enthaltenen Komponenten sind optional und können bei verschiedenen Motoranwendungen, bei denen die von dem ersten Modul 104 gelieferte Abgasbehandlungsfunktion nicht benötigt wird, weggelassen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform kann Abgas, das dem ersten Modul 104 von dem Motor 102 zugeführt wird, zuerst durch den DOC 108 und danach durch das DPF 110 gehen, bevor es in eine Überführleitung 112 eintritt.
Die Überführleitung 112 stellt eine Fluidverbindung des ersten Moduls 104 mit einem zweiten Modul 114 her, so dass Abgas von dem Motor 102 der Reihe nach durch das erste und das zweite Modul 104 und 114 gehen kann, bevor es bei einem Abgasrohr 120, das mit dem zweiten Modul verbunden ist, freigesetzt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform umgibt das zweite Modul 114 einen SCR-Katalysator 116 und einen Stickstoffoxidationskatalysator (AMOX) 118. Der SCR-Katalysator 116 und der AMOX 118 behandeln Abgas von dem Motor 102 in der Gegenwart von Ammoniak, der nach einer Zersetzung einer Harnstoff enthaltenden Lösung, die in der Überführleitung 112 in das Abgas eingespritzt wird, erhalten wird.
Genauer gesagt wird eine Harnstoff enthaltende Wasserlösung, die im Allgemeinen als Dieselabgasfluid (DEF) 121 bezeichnet wird, durch einen DEF-Injektor 122 in die Überführleitung 112 eingespritzt. Das DEF 121 ist in einem Reservoir 128 enthalten und wird durch eine Pumpe 126 dem DEF-Injektor 122 zugeführt. Wenn das DEF 121 in die Überführleitung 112 eingespritzt wird, vermischt es sich mit Abgas, das durch diese geht, und gelangt zu dem zweiten Modul 114. Zur Verbesserung einer Mischung von DEF mit Abgas kann ein Mischer 124 entlang der Überführleitung 112 angeordnet sein. Die Menge an DEF, die in die Überführleitung 112 eingespritzt werden kann, kann basierend auf Motorbetriebsbedingungen geeignet dosiert werden. Dementsprechend kann durch das DEF-Zufuhrsystem der Überführleitung 112 eine gewünschte Menge an Fluid zu gewünschten Zeiten zugeführt werden.
Es ist offensichtlich, dass aufgrund der Position des DEF-Injektors 122 an der Überführleitung 112 der Injektor aufgrund einer Erwärmung durch Abgas während eines Betriebs relativ hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann. Bei der dargestellten beispielhaften Ausführungsform wird ein Motorkühlmitteldurchfluss durch den Injektor bereitgestellt, ein solcher Kühlmittelstrom ist jedoch optional. Alternativ kann DEF als ein Kühlmedium verwendet werden.
Ein Schnitt durch eine Ausführungsform des Harnstoffbehälters bzw. Zufuhrreservoirs 128 ist in 2 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Reservoir mit dem Bezugszeichen 200 versehen. Zum Ermöglichen einer zweckmäßigen Befüllung des Reservoirs 200 kann bei der in 2 gezeigten Anordnung ein Luftspalt oder eine Entlüftungsöffnung 414 vorgesehen sein. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Entlüftungsöffnung 414 durch einen Spalt gebildet, der zwischen einer inneren und einer äußeren zylindrischen Wand 416 und 418 vorgesehen ist, die konzentrisch in der Befüllungsöffnung des Reservoirs 200 angeordnet sind. Wie gezeigt, erstrecken sich die innere und äußere Wand 416 und 418 mit derselben Länge D in dem Reservoir 200, so dass ein maximaler Reservoirbefüllungspegel definiert wird. Auf diese Weise wird, wenn das Fluid 420 den Befüllungspegel bei der Höhe D unterhalb der oberen Wand des Reservoirs 200 erreicht, die Entlüftung aufhören, und der Bediener weiß, dass das Reservoir vollständig befüllt worden ist. Der gewünschte Befüllungspegel des Reservoirs kann basierend auf zahlreichen Parametern wie einer Reservoirkapazität und dergleichen ausgewählt werden und kann ferner einen Freiraum 422 im oberen Bereich des Reservoirs liefern, der einer Ausdehnung von Fluid aufgrund einer Erwärmung und/oder eines Einfrierens Rechnung trägt, ohne dass die Reservoirwände beschädigt werden. Ein Ansaugfilter (Sock-Filter) 428 umgibt einen Heizer 426 und ein Ansaugrohr bzw. eine Fluidansaugleitung 424.
Fluid 420 kann über die Ansaugleitung 424 aus dem Reservoir 200 gefördert werden. Die Ansaugleitung 424 kann Fluid vom Boden des Reservoirs 200 ansaugen und von dem Heizer 426 umgeben sein, der eingefrorenes DEF-Fluid unter kalten Betriebsbedingungen effektiv schmelzen kann, so dass an einem Auslass 427 flüssiges DEF erhalten werden kann. Das flüssige DEF an dem Auslass 424 kann einer Pumpe zugeführt werden, beispielsweise der Pumpe 126, die in 1 gezeigt ist.
Ein schematischer Aufbau einer Ausführungsform für ein Fluidzufuhrsystem 300 ist in 3 gezeigt. Diese Ausführungsform, insbesondere das gezeigte DEF-Filter, ist beispielhaft und stellt keine Beschränkung dar. Das Zufuhrsystem 300 enthält ein Reservoir 302, beispielsweise das in 2 gezeigt Reservoir 200, welches DEF-Fluid zur Verwendung durch das System 300 enthält. Eine Fluidansaugleitung 304 ist in dem Reservoir 302 angeordnet und zum Ansaugen von DEF-Fluid aus demselben ausgebildet. Eine Filteranordnung mit mehreren Stufen enthält ein äußeres Filter 306, beispielsweise das Ansaugfilter 428, das in 2 gezeigt ist, und ein Sekundärfilter 308, das entlang der Fluidansaugleitung 304 angeordnet ist. Aus der Ansaugleitung 304 gesaugtes Fluid wird einer Saugleitung 310 zugeführt, die eine Primärfiltervorrichtung 312 enthält. Gefiltertes Fluid aus der Saugleitung 310 wird einer DEF-Pumpe 314 zugeführt. Die DEF-Pumpe 314 kann in einem Gehäuse 316 aufgenommen sein, das einen Motor 318 enthält, der mit einer Pumpe 320 verbunden ist. Die Pumpe 320 kann abhängig von einer Systemkonfiguration eine Pumpe mit variabler oder konstanter Verdrängung sein, die mit variabler oder konstanter Drehzahl arbeiten kann, was im Folgenden beschrieben wird. Ein inneres Filter 322 kann das Fluid weiter filtern, bevor dieses in die Pumpe 320 eintritt. Ein Drucksensor 324, der zum Messen eines Fluiddrucks an dem Auslass der Pumpe 320 angeordnet ist, ist zum Liefern eines Drucksignals, das einen Fluiddruck an dem Pumpenauslass angibt, zu einer Steuerung 326, die dem System 300 zugeordnet ist, ausgebildet.
Mit Druck beaufschlagtes Fluid an dem Auslass der Pumpe 320 wird einer Druckleitung 328 zugeführt. Die Druckleitung 328 enthält bei der gezeigten Ausführungsform einen Druckknoten 330, der in einer Parallelfluidkreisanordnung einem Druckregler 332 und einem DEF-Injektor 334, beispielsweise dem DEF-Injektor 122 (1), Fluid mit einem Pumpendruck zuführt. Während eines Betriebs geht ein kontinuierlicher DEF-Fluiddurchfluss bzw. DEF-Fluidstrom durch die Druckleitung 328 und durch eine Rückführblende bzw. Rückführöffnung 336, die stromabwärts des DEF-Injektors 334 angeordnet ist, bevor er über eine Rückführleitung 338 zu dem Reservoir 302 rückgeführt wird. Mit anderen Worten, bei einer Ausführungsform sind der Druckregler und die Rückführblende zwischen dem Druckknoten und dem Reservoir parallel fluidverbunden. Natürlich kann die Rückführblende an einer anderen Position in dem System vorgesehen sein, beispielsweise in Reihe mit dem Druckregler und an anderen Orten. Wenn die Rückführblende in einem Zweig eines Kreises angeordnet ist, der den DEF-Injektor enthält, kann ein kontinuierlicher DEF-Durchfluss ebenfalls den Injektor kühlen. Solch eine kontinuierliche Fluidzirkulation kann ebenfalls eine gute Mischung des Fluids beibehalten, die Temperatur des Fluids unter bestimmten Betriebsbedingungen wie kalten Betriebsbedingungen steuern und sicherstellen, dass während eines Betriebs zu allen Zeiten eine ausreichende Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Fluid zu dem Injektor 334 vorhanden ist. Auf diese Weise kann bei der gezeigten Ausführungsform, wenn eine vorbestimmte Fluidmenge durch den Injektor 334 eingespritzt werden soll, die Steuerung 326 basierend auf dem Drucksignal von dem Sensor 324 ein Befehlssignal wie ein pulsbreitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) zum Öffnen des Injektors 334 für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Ermöglichen einer Einspritzung einer vorbestimmten Fluidmenge durch denselben aussenden.
Wenn durch den Injektor 334 Fluid eingespritzt wird, kann ein Fluiddruck in der Druckleitung abnehmen, insbesondere, wenn eine beträchtliche Menge an Fluid eingespritzt wird. Solch ein Druckabfall in der Druckleitung 328 wird von dem Sensor 324 an die Steuerung 326 übermittelt. Ansprechend darauf wird die Steuerung 326 den Motor 318 anweisen, die Pumpe 320 zu aktivieren, so dass der Druckleitung 328 Fluid zugeführt wird, bis der Solldruck in der Druckleitung 328 wiederhergestellt ist. Die Aktivierung der Pumpe sowie die Aktivierung und Deaktivierung des Injektors 334 erzeugt jedoch typischerweise Druckschwingungen, beispielsweise stehende Wellen oder eine Hydraulikdruckspitze des Fluiddrucks in der Druckleitung 328. Solche Druckschwankungen können zumindest vorübergehend die Drucksignalmesswerte des Sensors 324 stören. Darüber hinaus können solche Druckspitzen die Berechnungen der Menge an durch den Injektor 334 eingespritztem Fluid durch die Steuerung 326 beeinträchtigen, da solch ein Fluiddruck unterhalb oder oberhalb des vorbestimmten Systemdrucks liegen kann, der unter stabilen Bedingungen in der Druckleitung 328 vorliegt. Diese und andere Effekte in dem System, die eine Instabilität und große Schwankungen des Systemdrucks bewirken können, insbesondere unter Bedingungen, unter denen in relativ rascher Abfolge während des Maschinenbetriebs hohe Fluidmengen zugeführt werden, können schließlich dazu führen, dass mehr oder weniger als eine gewünschte Fluidmenge durch den Injektor 334 geführt wird.
Um dem zumindest teilweise zu begegnen, ist der Druckregler 332 dazu ausgebildet, zumindest teilweise hohe Druckspitzen in der Druckleitung 328 abzumildern. Wie gezeigt, enthält der Druckregler ein Ventilelement 340, das über eine Feder 342 in eine geschlossene Position vorgespannt wird und das, wenn es geöffnet ist, den Injektor 334 fluidmäßig umgeht, indem es eine direkte Fluidverbindung zwischen der Druckleitung 328 und der Rückführleitung 338 herstellt. Wenngleich ein mechanischer Druckregler gezeigt ist, kann alternativ dazu ein elektrischer Druckregler verwendet werden, oder es kann eine mechanische Anordnung verwendet werden, die eine andere Konfiguration als die in 3 gezeigte aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Federkonstante der Feder 342 so ausgewählt, dass sie einen Öffnungsdruck für das Ventilelement 340 liefert, der etwa gleich dem normalen Betriebsdruck in der Druckleitung 328 ist oder leicht darüber liegt. Somit können Druckspitzen das automatische Öffnen des Druckregulierers 332 bewirken und Hochdruckfluid zu dem Reservoir 302 zurückführen. Der Druckregulierer 332 allein ist jedoch nicht ausreichend, um einen stabilen, zuverlässigen Druck in der Druckleitung 328 aufrechtzuerhalten, und kann weiter zu einer Instabilität des Systems führen, wenn große und relativ häufige Druckschwankungen vorliegen. Darüber hinaus kann der Druckregler keinen Niedrigdruckbedingungen entgegenwirken, insbesondere dann, wenn das Ansprechverhalten der Pumpe 314, beispielsweise aufgrund des Ansprechverhaltens des Pumpenelements 320 und/oder des Motors 318, langsam auf Druckabfälle in dem System antwortet, beispielsweise, wenn der Maschine durch den Injektor 334 große Mengen an DEF zugeführt werden.
Diese und andere Probleme können durch geeignetes Steuern des Motors 318 mittels der Steuerung 326 zum Antreiben der Pumpe 320, so dass der Druckleitung 328 eine überschüssige Fluidmenge zugeführt wird, vermieden werden. Bei einer Ausführungsform wird die Pumpe 320 durch den Motor 318 mit einer vorbestimmten Drehzahl und/oder Verdrängung, im Allgemeinen mit einer vorbestimmten Fluidströmungsrate, die den Rückführdurchfluss in das Reservoir 302 durch die Rückführblende 336 überschreitet und ferner bewirkt, dass sich der Druckregler 332 öffnet, auch wenn der Injektor 334 vollständig geöffnet ist, angetrieben. Mit anderen Worten, die Pumpe 320 wird zum Liefern einer überschüssigen Fluidzufuhr zu der Druckleitung 328 angetrieben, die die maximale Fluiddurchflussanforderung des Systems 300 um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, beispielsweise 10 oder 15% über dem maximal erwarteten Durchfluss durch den DEF-Injektor, wenn der Fluiddruck in dem System bei seinem maximal zulässigen Wert ist und der Injektor vollständig geöffnet ist, d. h., wenn die relative Einschaltdauer des Injektors 100% beträgt. Die Fluidzufuhr von der Pumpe ist daher zu allen Zeiten während eines Betriebs gleich der Summe aus der durch den Injektor eingespritzen Fluidmenge, der durch die Rückführblende zu dem Reservoir rückgeführten Fluidmenge und der von dem Druckregler abgeleiteten Fluidmenge. Natürlich trägt diese Gleichheit der Fluidströme nicht anderen Fluidverlusten des Systems wie Leckagen, einer Verdampfung und dergleichen Rechnung, oder Fluid, das in Systemkomponenten wie in den verschiedenen Leitungen oder in dem Fluidinjektor gespeichert wird, was während eines Übergangs und/oder bei einem Start oder Stopp des Systems auftreten kann, ansonsten jedoch während eines Betriebs des Systems stabil ist.
Die überschüssige Fluidzufuhr, die vorher beschrieben wurde, wird während eines stabilen Betriebs des Systems keine damit einhergehende Fluiddruckerhöhung in der Druckleitung 328 bewirken, da der Druckregler 332 vorgesehen ist. Kurz gesagt wird, wenn der Öffnungsdruck des Druckreglers 332 so ausgewählt wird, dass er etwa gleich dem gewünschten Fluiddruck unter stationären Bedingungen in der Druckleitung 328 ist oder bevorzugt unmittelbar darunter liegt, das überschüssige Fluid, das der Druckleitung 328 zugeführt wird, durch den Druckregler während des Betriebs kontinuierlich zurück zu dem Reservoir 302 geleitet. Wenn der Injektor 334 geöffnet wird, wird der überschüssige Fluiddurchfluss, der von der Pumpe 320 bereitgestellt wird, dem Durchfluss durch den Injektor 334 und dem Durchfluss durch die Rückführblende 336 entsprechen und wird ferner weiterhin bewirken, dass sich der Druckregler 332 zumindest teilweise öffnet, so dass Fluid zurück zu dem Reservoir 302 um- bzw. abgeleitet wird. Auf diese Weise kann zu allen Zeiten ein stabiler Druck in der Druckleitung 328 aufrechterhalten werden, und durch eine Kombination aus der Rückführblende 336 und dem Durchfluss durch den Druckregler 332 kann eine Dämpfung, die Druckschwankungen in der Druckleitung 328 verringert oder eliminiert, bereitgestellt werden.
Zum Verbessern einer Genauigkeit der Steuerung und zur Vermeidung einer Abnutzung der Pumpe und anderer Fluidelemente des Systems kann das Steuerschema für die Pumpe 314 in der Steuerung 326 des Systems 300 verschiedenen Umgebungs- und Alterungseffekten in Bezug auf das System Rechnung tragen. Bei einer Ausführungsform kann der Algorithmus, der als eine Ausgabe einen Befehl zu dem Motor 318 liefert, eine Regelkreissteuerung beinhalten, die zum Einstellen der Fluidströmungsrate von Fluid, das durch die Pumpe 320 zugeführt wird, auf einen Punkt, der gerade oberhalb der entsprechenden Einstellung für den Druckregler 332 liegt, verwendet wird. Bei einer Ausführungsform weist die Regelkreissteuerung einen Vorwärtssteuerausdruck zum Einstellen der anfänglichen Pumpendrehzahl auf eine vorbestimmte Pumpendrehzahl, die den gewünschten Fluiddurchfluss ergibt, auf. Die vorbestimmte Drehzahl kann basierend auf einem Pumpenkennfeld und Umgebungsbedingungen wie einer Umgebungstemperatur, einer Fluidtemperatur, einer Höhe über dem Meeresspiegel und einer Druckeinstellung des Druckreglers ausgewählt oder eingestellt werden. Wenn solch eine vorbestimmte Pumpendrehzahleinstellung als eine Grund- oder Normalbetriebsbedingung betrachtet wird, kann der Steueralgorithmus ferner einen Systemdruck überwachen und eine Rückkopplung mit relativ langer Zeit verwenden, beispielsweise über einen Integralsteuerausdruck mit einer relativ großen Zeitkonstanten, die auf einem Systemdruck basiert, so dass die Fluidströmungsrate durch die Pumpe langsam angepasst und eingestellt wird und ein vorbestimmter und/oder gewünschter Spielraum oberhalb eines maximalen Fluidverbrauchs des Systems beibehalten wird. Auf diese Weise kann der Druck automatisch den Druck des gesamten Systems steuern.
Ein Blockdiagramm für eine Steuerung 500, die den Betrieb des Motors 318 und/oder eine Verdrängung der Pumpe 320 steuert, die auf das System 300, das in 3 gezeigt ist, anwendbar ist, ist in 4 dargestellt. Es versteht sich, dass die Steuerung 500 eine Motordrehzahl einstellen kann, wenn der Motor einer Pumpe mit konstanter Verdrängung zugeordnet ist, so dass ein Fluiddurchfluss bzw. eine Fluiddurchflussmenge gesteuert wird, oder alternativ eine Pumpenverdrängung einer Verstellpumpe steuern kann, wenn dieselbe einem Motor mit konstanter Drehzahl zugeordnet ist, so dass ein Fluiddurchfluss bzw. eine Fluiddurchflussmenge gesteuert wird. Die Steuerung 500 kann in der Steuerung 326 implementiert sein. Die Steuerung 326 kann eine einzelne Steuerung sein oder mehr als eine Steuerung enthalten, die zum Steuern verschiedener Funktionen und/oder Merkmale einer Maschine vorgesehen sind. Beispielsweise kann eine Master-Steuerung, die zum Steuern des gesamten Betriebs und der Funktion der Maschine verwendet wird, gemeinsam mit einer Motor- oder Brennkraftmaschinensteuerung implementiert sein, die zum Steuern anderer Maschinensysteme, beispielsweise der Brennkraftmaschine 102 verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet der Ausdruck „Steuerung” eine, zwei oder mehr Steuerungen, die der Maschine 100 (1) zugeordnet sein können und gemeinsam verschiedene Funktionen und Betriebsabläufe der Maschine 100 steuern können. Die Funktionalität der Steuerung 326 kann, auch wenn sie in 4 schematisch so gezeigt ist, dass sie verschiedene diskrete Funktionen aufweist, unabhängig von der gezeigten diskreten Funktionalität in Hardware und/oder Software implementiert sein. Dementsprechend werden verschiedene Schnittstellen der Steuerung in Bezug auf Komponenten des Systems 300 (3) beschrieben, die in dem Blockdiagramm in 4 gezeigt sind. Solche Schnittstellen sollen den Typ und die Anzahl von Komponenten, die verbunden sind, und die Anzahl von Steuerungen, die beschrieben sind, nicht beschränken.
Während eines Betriebs liefert die Steuerung 500 ein Motor-/Pumpenbefehlssignal 502, das wie vorher beschrieben die Drehzahl eines Motors, der eine Pumpe betreibt, und/oder eine Verdrängung einer Pumpe steuern kann. In jedem Fall ist das Motor-/Pumpenbefehlssignal 502 ein Signal, das eine Änderung eines Fluiddurchflusses (einer Fluidmenge) bewirkt, der (die) einer Druckleitung eines Fluidsystems zugeführt wird, beispielsweise der Druckleitung 328 des Systems 300 (3). Verschiedene Signale werden als Eingaben in die Steuerung 500 verwendet, und auf der Basis dieser Eingaben wird das Befehlssignal 502 bestimmt. Bei der dargestellten Ausführungsform beinhalten Eingaben in die Steuerung 500 eine Umgebungstemperatur 504, eine Fluidtemperatur 506 und eine Höhe 508 über dem Meeresspiegel. Diese Eingaben, die zusammen als Umgebungseingaben betrachtet werden, können mehr oder weniger Parameter beinhalten. Eine zusätzliche Eingabe in die Steuerung 500 ist ein Systemdruck 510. Der Systemdruck 510 ist ein Signal, das den Fluiddruck an dem Auslass der Pumpe angibt. Ein Beispiel für den Systemdruck kann das von dem Sensor 324 (3) zu der Steuerung 326 gelieferte Drucksignal sein, das den Fluiddruck in der Druckleitung 328 in Echtzeit angibt.
Die verschiedenen Umgebungseingaben, d. h., die Umgebungstemperatur 504, die Fluidtemperatur 506 und die Höhe 508 über dem Meeresspiegel werden bei der in 4 gezeigten Ausführungsform zusammen mit einer Konstante 512 einer Sollsystemdruckbestimmungsfunktion 514 zugeführt. Die Konstante 512 gibt den Standardöffnungsdruck oder den vorgesehenen Öffnungsdruck des Druckreglers an. Die Sollsystemdruckbestimmungsfunktion 514 der gezeigten Ausführungsform weist verschiedene Nachschlagtabellen und Kompensierungsfunktionen auf, die basierend auf den vorliegenden Betriebsbedingungen des Systems eine Angabe in Bezug auf die Solldruckeinstellung für das System liefern. Es versteht sich, dass statische Druckbedingungen wie die Höhe über dem Meeresspiegel und die Fluidtemperatur die Messungen des Sensors und anderer Mittel, die zur Überwachung und zum Liefern einer Angabe in Bezug auf den Systemdruck 510 verwendet werden, beeinflussen können. Um solche Effekte und temperaturbedingte Effekte aufgrund einer mechanischen Pumpe und eines Motors auszugleichen oder zu kompensieren, ist die Systemdruckbestimmungsfunktion im Voraus so programmiert, dass sie eine Angabe in Bezug auf einen Sollsystemdruck 516 liefert, der ausreichend ist, damit eine ausreichende Fluidzufuhr für den Fluidinjektor und für den Druckregler zum Ableiten und Erzielen einer stabilen Systemleistung erhalten wird.
Der Sollsystemdruck 516 wird einem Summierknoten 518 zugeführt, wo er mit dem Systemdruck 510 verglichen wird. Ein Druckunterschied oder Fehler 520, der einen Unterschied zwischen dem Sollsystemdruck 516 und dem tatsächlichen gemessenen oder geschätzten Systemdruck 510 angibt, der im System vorliegt, wird einer Integralfunktion 522 zugeführt. Die Integralfunktion kann beispielsweise wie in der untenstehenden Gleichung gezeigt aussehen:
wobei I(t) das Integral über die Zeit (t) angibt, K_i eine Konstante ist und e(τ) eine Funktion ist, die über eine Zeitdauer (τ) integriert wird. Wie bekannt ist, können Integralwerte einer bleibenden Regelabweichung (engl.: residual steady-state error), die in Systemen auftreten kann, entgegenwirken. In diesem Fall können solche Fehler beispielsweise aufgrund von Sensorfehlern, eines Sensorkriechens, eines Alters des Systems, einer Verstopfung eines Filters und dergleichen auftreten. Bei der dargestellten Ausführungsform kann der Druckunterschied oder Fehler 520 ebenfalls einer Überwachungsfunktion 524 zugeführt werden, die ein Systemfehlersignal 526 liefern kann, das angibt, dass eine Wartung des Systems benötigt wird, oder die dem Bediener einen Fehler mitteilt, wenn der Fehler 520 während einer vorbestimmten Zeitdauer einen maximal zulässigen Fehler überschreitet.
Die Integralfunktion 522 liefert ein Korrektursignal 528, das einen Begrenzer 530 durchlauft. Ein begrenztes Signal 532 und der Sollsystemdruck 516 werden einem Summierknoten 534 zugeführt und ergeben einen korrigierten Sollsystemdruck in Form eines Befehlssignals 502. Es versteht sich, dass der Sollsystemdruck 516, der ebenfalls als ein Sollsystemströmungsrateneinstellpunkt ausgedrückt werden kann, unabhängig von einer Fluidverwendung durch das System ist und lediglich von festgelegten Systemparametern wie einem Betrieb einer Pumpe und eines Motors und optional Umgebungsparametern abhängt. Der Strömungs- und/oder Druckeinstellpunkt, der durch die Bestimmungsfunktion 514 geliefert wird, ist unabhängig von einer Fluidverwendung, was zu einem inhärent stabilen Steuerschema führt. Wie vorher erörtert, werden Strömungsänderungen in dem System durch den Druckregler kompensiert, so dass stets ein Strömungsüberschuss in dem System vorliegt. Die Kompensierung einer bleibenden Regelabweichung, die durch die Integralfunktion 522 geliefert wird, trägt Effekten Rechnung, die im Laufe der Zeit in dem System auftreten können und unterstützt ebenfalls eine Diagnose von Systemfehlern.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung ist auf Emissionssteuersysteme für Motoren anwendbar, insbesondere auf Emissionssteuersysteme, die SCR-Prozesse verwenden, die das Einspritzen von harnstoffbasierten Wasserlösungen in Motorabgasströmen erfordern. Bei den offenbarten Ausführungsformen wird eine Vorwärtssteuerung mit einer langen Rückkopplung zum Erzeugen einer Steueranordnung verwendet, bei der Druckschwankungen in dem Hochdruck-DEF-Fluidzufuhrsystem vermieden werden. Bei einer Ausführungsform stellt das System einen vorbestimmten DEF-Durchfluss ein, der die maximale Verwendung von DEF durch den Injektor überschreitet, so dass ein überschüssiger Durchfluss bewirkt, dass sich ein Druckregler öffnet, wodurch der Druck in dem System zu allen Zeiten kontinuierlich gesteuert wird.
Es ist offensichtlich, dass die vorhergehende Beschreibung Beispiele für das offenbarte System und das offenbarte Verfahren liefert. Es ist jedoch vorgesehen, das andere Implementierungen der Offenbarung sich im Detail von den vorhergehenden Beispielen unterscheiden können. Alle Bezugnahmen auf die Offenbarung oder auf Beispiele für dieselbe sollen auf das bestimmte Beispiel Bezug nehmen, das an der jeweiligen Stelle erörtert wird, und sollen die Offenbarung nicht darauf beschränkten. Alle Ausdrücke zur Unterscheidung und Wertung in Bezug auf bestimmte Merkmale sollen lediglich einen Mangel einer Bevorzugung dieser Merkmale angeben, sie jedoch nicht vollständig von dem Schutzbereich der Offenbarung ausschließen, sofern hier nichts anderes angegeben ist.
Angaben von Wertebereichen sollen lediglich als Kurzschreibweise zur Bezugnahme auf jeden einzelnen Wert in dem Bereich dienen, sofern hierin nichts anderes angegeben ist, und jeder einzelne Wert ist hierin aufgenommen, als ob er einzeln aufgeführt wäre. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Zusammenhang eindeutig etwas anderes besagt.

Claims

Fluidzufuhrsystem (300) mit: einem Fluidreservoir (302), das zum Aufnehmen eines Fluids angepasst ist und einen Reservoirkörper aufweist, der ein Reservoirvolumen bildet, das das Fluid aufnimmt und das eine Fluidansaugleitung (304), die zum Ansaugen von Fluid aus dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, und eine Fluidrückführleitung (338), die zum Rückführen von Fluid zu dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, enthält; einer Pumpe (320) mit einem Einlass, der mit der Fluidansaugleitung (304) fluidverbunden ist, so dass die Pumpe Fluid aus dem Fluidreservoir ansaugen, einen Druck des Fluids auf einen Betriebsdruck erhöhen und Fluid mit dem Betriebsdruck und mit einem Sollfluiddurchfluss einer Druckleitung (328) zuführen kann, die mit einem Auslass der Pumpe (320) fluidverbunden ist; einem Fluidinjektor (334), der mit der Druckleitung (328) in Fluidverbindung steht und zum selektiven Öffnen und Ermöglichen eines Durchgangs von mit Druck beaufschlagtem Fluid mit einem vorbestimmten eingespritzten Fluiddurchfluss bei geöffnetem Fluidinjektor ausgebildet ist; und einem Druckregler (322) mit einem Reglereinlass, der in Fluidverbindung mit der Druckleitung (328) steht, und einem Reglerauslass, der in Fluidverbindung mit der Fluidrückführleitung (338) steht, wobei der Druckregler zum Liefern eines regulierten Fluiddurchflusses zu dem Fluidreservoir (302) bei Überschreiten eines Druckregleröffnungsdrucks durch den Betriebsdruck ausgebildet ist; wobei während eines Betriebs der Sollfluiddurchfluss gleich einer Summe aus dem eingespritzten Fluiddurchfluss und dem regulierten Fluiddurchfluss ist.
Fluidzufuhrsystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Drucksensor (324), der in Fluidverbindung mit der Druckleitung (328) angeordnet ist und zum Messen eines Fluiddrucks in der Druckleitung (328) und Liefern eines Drucksignals ausgebildet ist; und einer Elektroniksteuerung (326), die zum Empfangen des Drucksignals angeordnet ist.
Fluidzufuhrsystem nach Anspruch 2, bei dem die Pumpe (320) eine Pumpe mit konstanter Verdrängung ist, die durch einen Motor (318) mit variabler Drehzahl betrieben wird, wobei der Motor mit variabler Drehzahl auf ein Befehlssignal anspricht, das von der Elektroniksteuerung (326) basierend zumindest zum Teil auf dem Drucksignal geliefert wird.
Fluidzufuhrsystem nach Anspruch 2, bei dem der Motor (318) eine konstante Drehzahl aufweist und die Pumpe (320) eine variable Verdrängung aufweist, so dass die Pumpe eine Verstellpumpe ist, wobei die Verstellpumpe auf ein Befehlssignal anspricht, das von der Elektroniksteuerung (326) basierend zumindest zum Teil auf dem Drucksignal geliefert wird.
Fluidzufuhrsystem nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Befehlssignal, das von der Elektroniksteuerung (326) geliefert wird, Umgebungsvariablen als primäre Steuerparameter zum Bestimmen des Befehlssignals verwendet, das der Druckleitung (328) den Sollfluiddurchfluss zuführen wird, wobei die Umgebungsvariablen beispielsweise eine Umgebungstemperatur, eine Fluidtemperatur und/oder eine Höhe über dem Meeresspiegel beinhalten.
Fluidzufuhrsystem nach Anspruch 3 oder 4 oder 5, bei dem die Elektroniksteuerung (326) eine Integrierfunktion aufweist, die basierend auf einem Unterschied zwischen einem Solldruck und dem Betriebsdruck einen Kompensierungsfaktor liefert, der eine lange Zeit aufweist.
Fluidzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit einer Rückführblende (336), die die Druckleitung (328) an einer Position stromabwärts des Fluidinjektors (334) fluidmäßig mit der Fluidrückführleitung (338) verbindet, so dass ein Rückführfluiddurchfluss zu dem Fluidreservoir (302) rückgeführt wird, wobei während eines Betriebs der Sollfluiddurchfluss gleich einer Summe aus dem eingespritzten Fluiddurchfluss, dem Rückführfluiddurchfluss und dem regulierten Fluiddurchfluss ist.
Fluidzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Druckleitung (328) Teil eines Fluidstromkreises ist, der einen Druckknoten (330) enthält, der zwischen dem Druckregler (332) und dem Fluidinjektor (334) angeordnet ist, so dass der Druckregler (332) zwischen dem Druckknoten (330) und dem Fluidreservoir (302) parallel zu der Rückführblende (336) geschaltet ist.
Fluidzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Druckregler (332) ein Ventilelement (340) enthält, das durch eine Feder (342) in eine geschlossene Position vorgespannt wird, wobei die Feder (342) so ausgewählt ist, dass sie eine Federkonstante aufweist, die ermöglicht, dass sich das Ventilelement (340) öffnet und eine Fluidverbindung der Druckleitung (328) mit dem Reservoir (302) herstellt, wenn ein Fluiddruck stromaufwärts des Ventilelements (340) eine Kraft überschreitet, die durch die Feder auf das Ventilelement aufgebracht wird.
Abgasnachbehandlungssystem (101) für eine Maschine, mit: einem Dieselabgasfluidbehälter (128), der zum Aufnehmen eines Dieselabgasfluids (121) angepasst ist, wobei der Dieselabgasfluidbehälter einen Reservoirkörper aufweist, der ein Reservoirvolumen bildet, das das Dieselabgasfluid aufnimmt und das eine Dieselabgasfluidansaugleitung, die zum Ansaugen von Dieselabgasfluid aus dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, und eine Dieselabgasfluidrückführleitung, die zum Rückführen von Dieselabgasfluid zu dem Reservoirvolumen ausgebildet ist, enthält; einem Dieselabgasfluidinjektor (122), der zum Einspritzen von Dieselabgasfluid aus dem Behälter (128) in einen Abgaskanal (112) eines Motors (102) ausgebildet ist; einer Pumpe (126) mit einem Einlass, der mit der Dieselabgasfluidansaugleitung fluidverbunden ist, so dass die Pumpe Dieselabgasfluid aus dem Behälter (128) ansaugen und es mit einem Betriebsdruck durch eine Druckleitung dem Dieselabgasfluidinjektor (122) zuführen kann; einer Rückführleitung, die zum Rückführen von unverbrauchtem Dieselabgasfluid von dem Dieselabgasfluidinjektor (122) zu dem Dieselabgasfluidbehälter (128) ausgebildet ist; und einem Druckregler, der zum Beibehalten eines Fluiddrucks des Dieselabgasfluids, das dem Dieselabgasfluidinjektor (122) zugeführt wird, auf einem im Wesentlichen konstanten Wert durch kontinuierliches Ableiten von Dieselabgasfluid von einem Auslass der Pumpe (126) zu dem Dieselabgasfluidbehälter (128) ausgebildet ist; wobei während eines Betriebs ein Dieselabgasfluiddurchfluss, der von der Pumpe (126) geliefert wird, gleich einem ersten Dieselabgasfluiddurchfluss, der durch den Dieselabgasfluidinjektor (122) eingespritzt wird, einem zweiten Dieselabgasfluiddurchfluss, der zu dem Dieselabgasfluidbehälter (128) rückgeführt wird, und einem dritten Dieselabgasfluiddurchfluss ist, der durch den Druckregler zu dem Dieselabgasfluidbehälter (128) abgeleitet wird.
Abgasnachbehandlungssystem für eine Maschine nach Anspruch 10, ferner mit: einem Drucksensor, der in Fluidverbindung mit der Druckleitung angeordnet ist und zum Messen eines Dieselabgasfluiddrucks in der Druckleitung und Liefern eines Drucksignals ausgebildet ist; und einer Elektroniksteuerung, die zum Empfangen des Drucksignals angeordnet ist.
Abgasnachbehandlungssystem für eine Maschine nach Anspruch 11, bei der die Pumpe (126) eine konstante Verdrängung aufweist und durch einen Motor mit variabler Drehzahl betrieben wird, wobei der Motor mit variabler Drehzahl auf ein Befehlssignal anspricht, das von der Elektroniksteuerung basierend zumindest zum Teil auf dem Drucksignal geliefert wird, wobei das Befehlssignal, das von der Elektroniksteuerung geliefert wird, Umgebungsvariablen als primäre Steuerparameter zum Bestimmen des Befehlssignals verwendet, das der Druckleitung den Sollfluiddurchfluss zuführen wird, und wobei die Umgebungsvariablen eine Umgebungstemperatur, eine Fluidtemperatur und/oder eine Höhe über dem Meeresspiegel beinhalten.
Abgasnachbehandlungssystem für eine Maschine nach Anspruch 11, bei dem der Motor eine konstante Drehzahl aufweist und die Pumpe (126) eine variable Verdrängung aufweist, so dass die Pumpe eine Verstellpumpe ist, wobei die Verstellpumpe auf ein Befehlssignal anspricht, das von der Elektroniksteuerung basierend zumindest zum Teil auf dem Drucksignal geliefert wird, wobei das Befehlssignal, das von der Elektroniksteuerung geliefert wird, Umgebungsvariablen als primäre Steuerparameter zum Bestimmen des Befehlssignals verwendet, das der Druckleitung den Sollfluiddurchfluss zuführen wird, und wobei die Umgebungsvariablen eine Umgebungstemperatur, eine Fluidtemperatur und/oder eine Höhe über dem Meeresspiegel beinhalten.
Abgasnachbehandlungssystem für eine Maschine nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Elektroniksteuerung eine Integrierfunktion aufweist, die basierend auf einem Unterschied zwischen einem Solldruck und dem Betriebsdruck einen Kompensierungsfaktor liefert, der eine lange Zeit aufweist.
Abgasnachbehandlungssystem für eine Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der die Druckleitung Teil eines Fluidstromkreises ist, der einen Druckknoten enthält, der zwischen dem Druckregler und der Rückführblende angeordnet ist, so dass der Druckregler zwischen dem Druckknoten und dem Fluidreservoir parallel zu der Rückführblende geschaltet ist.
Verfahren zum Betreiben eines Fluidsystems, mit folgenden Schritten: Ansaugen von Fluid aus einem Reservoir mit einer Pumpe; Beaufschlagen des Fluids mit Druck mittels der Pumpe zum Liefern eines Solldurchflusses zu einer Druckleitung; kontinuierliches Zirkulieren eines Rückführfluiddurchflusses von der Druckleitung zurück zu dem Reservoir durch eine Rückführblende während eines Betriebs; selektives Einspritzen eines eingespritzten Fluiddurchflusses von der Druckleitung durch einen Fluidinjektor; kontinuierliches Ableiten eines regulierten Fluiddurchflusses von der Druckleitung und Rückführen des regulierten Fluiddurchflusses zurück zu dem Reservoir während eines Betriebs; Anpassen des Solldurchflusses über eine lange Zeit durch Vergleichen eines Fluiddrucks in der Druckleitung mit einem Solldruck; und Auswählen des Solldurchflusses basierend auf Umgebungsvariablen und selektives Einstellen desselben durch Senden von geeigneten Befehlen zu der Pumpe; wobei während des Betriebs zu allen Zeiten der Sollfluiddurchfluss gleich der Summe aus dem Rückführfluiddurchfluss, dem eingespritzten Fluiddurchfluss und dem regulierten Fluiddurchfluss ist.