[发明专利]柴油发动机排出流体再填充检测

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于针对柴油发动机检测柴油发动机排出流体(diesel-exhaust-fluid)在储液器(reservoir)中的液面的系统和方法，以便辅助储液器的再填充。

背景技术

柴油发动机排出流体通常为尿素的水溶液，其被用在被称为选择性催化还原(SCR)的方法中，以降低机动车中来自柴油发动机排气的氮氧化物(NO_X)的排放。尽管用于该目的的尿素溶液通常包含溶解在去矿化水中的高纯度尿素，且是无毒且可可安全处理的，但是该溶液会腐蚀一些金属。因此，这样的尿素溶液必须使用容器存储和运输，这些容器由适当的惰性材料制造。

配备有SCR的车辆通常在专门设计的储液器中在车上携带其尿素溶液。尿素溶液在发动机运行期间以等于3-5％柴油消耗的速率供应到SCR系统中。这样低的供给速率(dosing rate)确保再填充动作之间的大的周期并且使得储液器对地盘(chassis)空间的影响最小化。高速公路SCR系统目前在欧洲、日本、澳大利亚、香港、台湾、韩国、新西兰和新加坡使用。美国环境保护局(US EPA)将在2010之后通过法律规定将NO_X限制到一水平，其将要求北美卡车配备SCR。

发明内容

提供了一种用于检测储液器中柴油发动机排出流体(DEF)液面的方法，该储液器操作地连接到用于柴油发动机的催化器。本方法用于车辆中以便于辅助储液器的再填充。本方法包括经由操作地连接到油箱的传感器感应油箱中柴油的液面。本方法还包括使用感应到的油箱中柴油的液面确定车辆是否处于斜坡上。本方法还包括如果车辆被确定为基本未处于斜坡上，则确定储液器中DEF的液面。还提供了一种用于检测储液器中DEF液面的系统。

感应油箱中柴油的液面和确定储液器中DEF液面的动作可以通过操作地连接到油箱、传感器和储液器中每一个的控制器来执行。

方法还包括使用控制器产生表明储液器需要再填充的感知信号。

确定车辆是否在斜坡上的动作可以包括确定倾斜的程度，使得当确定的倾斜程度低于预定值时，车辆被认为基本未处于斜坡上。这样的预定值可以基本等于10度。

确定车辆是否处于斜坡上的动作可以包括将车辆未处于斜坡上的最近一次事件期间感应到的燃油液面和当前感应到的燃油液面进行所述感应。车辆未处于斜坡上的最近一次事件期间感应到的燃油液面可以是在加油事件中感应到的燃油液面。

感应油箱中柴油的液面的动作可以被连续地执行。

还提供了一种用于检测储液器中DEF液面的系统，该储液器操作地连接到用于柴油发动机的催化器。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些较佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是车辆的示意性视图，该车辆具有连接到排气系统的发动机，该排气系统具有排气后处理设备；

图2是用于保持柴油排出流体(DEF)的储液器的示意性视图；以及

图3是用于控制图1的排气后处理设备的再生的方法流程图。

具体实施方式

选择催化还原(SCR)是在催化剂帮助下将氮氧化物(也称为NOx)转化为双原子氮(N₂)和水(H₂O)的一种手段。气体还原剂(通常为无水氨、有水氨或尿素)被加入到排气流中并且被吸收到催化剂上。二氧化碳CO₂是当尿素被用作还原剂时的反应产物。SCR往往被用于将为机动车提供动力的柴油发动机的排气中NOx排放进行还原。当在柴油发动机中用作还原剂时，尿素通常被称为“柴油发动机排出流体”或DEF。

参考附图，其中相同的附图标记在几个附图中表示相同的部件，图1示意性地示出了机动车10。车辆10包括系统12，该系统12被配置为检测包含在储液器14中用于对排气流16进行计量供给的DEF13液面。系统12包括内燃柴油发动机18。排气16作为燃烧副产物从发动机18发出，且通过排气系统20被移除到环境中。如所示的，发动机18是压缩点火式的，即柴油发动机。柴油发动机18中的内部燃烧发生在一定量的环境空气流22与供应自油箱26的经计量的量的燃料24混合，且得到的空气-燃油混合物在发动机气缸(未示出)内被压缩时。油箱26包括传感器28，其被配置为建立或感应油箱内的燃油24的液面。传感器28可以工作以便连续地感应油箱26内燃油24的液面。