[发明专利]氨筒的状态指示器

说明书

相关申请

本申请要求PCT专利申请号No.PCT/US2011/049094的优先权，且是其部分后续申请，其国际申请日为2011年8月25日，此处其全文引入参考。同时，本申请也要求申请于2011年3月30日的美国申请专利号No.61/469,365的优先权，此处其全文引入参考。

技术领域

本发明装置和方法的一个方面涉及到容器的状态指示器。更具体地，所述装置和方法涉及到容量状态指示器，例如用于指示排气后处理系统的内燃机的氨筒容器(或筒)的“满”或“空”或“35％”。本发明装置和方法的另一个方面涉及到检测或确定在氨使用期间或之后剩余在容器中的容量，将该信息读取和写入到与该容器相连的无线电频率装置上。

背景技术

压燃式发动机在燃料经济性上有优势，但是在正常运转中产生NOx和颗粒物。新的和现存的法规持续地对制造商提出挑战，要求达到好的燃料经济性并减少NOx和颗粒物的排放。稀燃发动机实现了燃料经济性目标，但是在这些发动机排气中的高浓度氧气也显著地带来了NOx的高浓度。因此，NOx还原排气处理方案被应用于越来越多的系统中。

一种此类系统是直接将氨气添加到废气流中。以气态的形式来输送氨具有优势是，既有流体控制系统的简便性又能有效地将还原剂、氨与排气相混合。氨的直接使用还会消除有关阻塞投配系统的潜在困难，其是由例如在液态尿素液中的沉淀物或杂质引起的。另外，水尿素溶液不能在低发动机负载时被分配，因为排气管线的温度太低而不能使尿素完全转化为氨(和CO2)。

由于其腐蚀特性，如果由于事故导致容器爆炸，或者如果阀门或管道泄露，输送作为压缩液体的氨会具有危险性。在使用固体存储媒介时，安全问题的严重性就小得多，因为需要很小量的热量来释放氨，同时如果选择了合适的固体物质，平衡压力在室温时要大大低于1巴。固体氨可以盘状或球状供给放在筒或罐中。所述罐体放置在罩中或其他存储装置中，并固定在车辆上来使用。例如，适合的热量应用于罐体，其会导致含氨固体物质将氨气释放到车辆的排气系统中。

然而，罐体内的氨会最终耗尽，必须再充满或者替换。不幸的是，还没有合适的系统能指示罐体的填充状态。该缺点需要多个数量的罐体用在一个系统中来产生余量，所述罐体通常有规律地替换，以避免发动机运转过程耗尽的可能性。结果是，有时携带不充足量的氨来提供所需的多余量，有时用满罐来移除和替换部分满的氨罐体来避免耗尽。所述情况和过程会增加氨意外泄露的可能性。

由此，本发明的系统和方法提供了车载系统和就单个罐体的填充状态指示。所述系统和方法有助于合适地安排对氨罐体的移除和替换以及提供罐体中氨负载的实时量。这些和其他问题通过本发明申请中公开的系统和方法来提出和解决。

发明内容

实施例在此涉及确定罐体中的固体氨含量的方法。所述方法包括基于从射频识别装置(RFID)标签读取的数据来设置氨含量。所述方法还包括测量从罐体输送的液态氨量。使用测量到的所输送液态氨量来确定在罐体中消耗的固体氨量。在预定的固体氨的量从罐体中耗尽之后剩余在罐体中固体氨的量也被确定出。所述方法还包括重新设置氨含量并在射频识别装置标签上写下所重新设置的氨含量。

另一个实施例涉及到确定罐体中的固体氨含量的方法，其包括从射频识别装置标签读取信息，该信息指示罐体中含有的固体氨量。对氨含量的设置是以从射频识别装置标签的读数为基础的。另外，所述方法包括测量从罐体输送到氨喷射器的液态氨的量。通过所测量的液态氨量来确定罐体中固体氨的消耗量。更进一步地，罐体剩余的固体氨量被确定并写在射频识别装置标签上。

另一个实施例涉及固体氨罐体的检测系统。所述系统包括将固体氨存储在其中的固体氨罐体。所述系统还包括与罐体相关联的射频识别装置标签。将天线构造成从射频识别装置标签接收数据以及将数据传送到射频识别装置标签。另外，将收发器芯片构造成对收自射频识别装置标签的数据进行解码以及对发往射频识别装置标签的数据进行加密。所述系统还包括微型控制器，该微型控制器构造成记录从射频识别装置接收到的数据。所述微型控制器确定在罐体中消耗的固体氨的量。更进一步，所述微型控制器基于来自射频识别装置标签的数据来确定罐体中剩余的固体氨的量，并确定罐体中消耗的固体氨的量。

附图说明

图1是与车辆发动机系统、排气后处理系统和车辆电子元件相结合地工作的氨存储和输送系统的示意性总图。

图2是描述本发明的车载填充状态指示系统的实施例的示意图。