[发明专利]用于监测流体注入系统的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及流体注入系统、以及监测这些系统的方法的领域。

本发明适用于任意的注入系统，例如：

用于柴油机微粒过滤器应用中的燃料添加剂注入，

在机动车辆废气中的流体注入，用于处理之后排放(尿素用于SCR、柴油用于柴油微粒过滤器再生、乙醇用于SCR，等等)或

以螺线管驱动泵为基础的任意流体注入系统。

背景技术

流体注入系统通常包括：

流体箱，例如燃料添加剂注入系统的添加剂箱，

计量泵，其呈现出由线圈所激活的活塞泵的形式，

供液软管，其与流体箱成流体连通，

注入止回阀，其终止所述软管输送所述流体(所述软管例如，用于将所述添加剂加入燃料箱)，以及

电子控制器，其向线圈供给控制电压，以便激活泵并输送所述流体。

此种流体注入系统的计量泵可能会遇到不同的运行模式，比如使用流体的正常运行，或异常运行。

异常运行包括泵送空气而不是液体(这可能发生在系统灌注过程中)、或运行中带有软管的泄漏或断开、止回阀卡住或泵被机械堵塞。

在带有由线圈驱动的活塞泵的当前添加剂注入系统上，并没有简便的方法来检测先前描述的液压故障或异常运行模式。

存在有基于诸如流速传感器的外部传感器来诊断这些系统的解决方案，但借助于这些传感器并将它们安装在这些系统中会产生较高的额外费用。

已教导了监测流体注入系统的其他方法，例如在文献US5,808,471、US5,796,261和US6,307,376中对流过线圈的电流进行了测量，以便监测线圈的运行。

然而，这些文献无法区分泵可能会遇到的各种异常运行。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一项用于评估线圈活塞泵的不同运行模式的新技术。

本发明的另一目的在于提供一种易于实现的低成本的技术。

根据本发明，提供了一种用于监测流体注入系统的方法。该方法在一个系统中实施，所述系统包括：

流体计量泵，其由线圈激活；以及

电子模块，其适于向线圈供给驱动电压，

所述方法包括监测流过所述线圈的电流的演变以及所述电流的时间导数的演变，

所述方法的特征在于，其包括监测流过所述线圈的电流的时间导数的两次连续过零。

在一些实施例中，所述方法包括：

初始化所述泵的驱动，所述初始化包括开始向线圈供给驱动电压并初始化监测的时间；

监测流过线圈的电流的时间导数的第一次过零；以及

监测所述时间导数的第二次过零；以及

确定所述泵的正常运行模式或异常运行模式。

根据其他实施例，所述方法可以包括以下特征：

若没有发生第一次过零，那么就检测到了泵的阻塞或系统的堵塞，

若检测到了第一次过零，那么监测第二次过零的步骤就包括对所述时间导数的第二次过零的时间进行检测，

若在第二次过零检测的预定超时之前没有发生第二次过零，那么就检测到了异常高的输出流体压力，

所述方法进一步包括监测流过线圈的电流的时间导数在第二次过零之前达到的最小值。

将所述最小值与预定的最小值作比较，并且，如果所检测到的最小值低于所述预定的最小值，则检测到了泵在进行空转，

所述方法进一步包括将所述时间导数的第二次过零的时间与第二次过零的预定的最小时间及最大时间作比较。

如果第二次过零的时间低于第二次过零的最小时间，那么就检测到了泄漏或缺失止回阀，

第二次过零的时间包括在第二次过零的最小时间与最大时间之间，并且所检测到的最小值高于预定的最小值，则认为所述系统无缺陷。

所述方法进一步包括对系统进行校准的步骤，其中，在室温下监测并保存泵阻力，以及在这些监测步骤之前对泵进行初始化的步骤，所述步骤包括：

测量泵阻力，

从泵阻力推导出泵温度，以及

根据泵阻力，对检测阈值进行设置。

根据本发明，提供了一种流体注入系统，包括：

流体箱；

软管，其与所述流体箱流体协作并包括注入止回阀；

流体计量泵，其适于将流体从所述流体箱泵送至所述软管内；

线圈，其适于在被供给电压时激活所述泵；以及

电子模块，其适于向所述泵供给控制电压，

所述的流体注入系统的特征在于，电子模块包括流过线圈的电流的时间导数监测器，