[发明专利]用于诊断还原剂输送性能的装置、方法和系统

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求标题为“Apparatus,Method and System for Diagnosing Reductant Delivery Performance”且于2013年2月27日提交的美国临时专利申请号61/770,179的优先权，该专利申请的内容特此通过引用被全部并入本文。

技术领域

本申请涉及，但不限于，用于诊断还原剂输送性能的装置、方法和系统。

发明背景

压缩点火(例如，柴油机)发动机的排放系统一般监控一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)、柴油机颗粒物质(PM)例如灰和煤烟以及氧化氮(NO_x)的释放。

关于还原NO_x排放物，NO_x还原催化剂——包括选择性催化还原(SCR)系统——用于将NO_x(某个比例的NO和NO₂)转换成N₂和其它化合物。SCR系统利用还原剂——一般是氨——来使NO_x还原。当前可用的SCR系统可产生高NO_x转换速率，允许燃烧技术专注于功率和效率。然而，当前可用的SCR系统也具有几个缺点。

SCR系统利用还原剂输送系统来将还原剂引入到SCR催化器的排气流上游内。当符合条件的适当数量的还原剂在SCR催化器处可用时，还原剂用于对NO_x进行还原。然而，如果还原反应速率太慢，或如果不足数量的还原剂被引入到SCR催化器的排气流上游内，则SCR系统可能不能够转换足够的NO_x。

由于在系统内的还原剂流的堵塞，还原剂输送系统可能不能充分输送所需数量的还原剂。例如，在系统的压力管线中可能有无意的或有意的限制。可选地，还原剂可在还原剂输送系统中(例如在喷射器喷嘴内)形成沉积物，其可能限制还原剂穿过系统的流动。在一些实现中，SCR系统可向车载诊断(OBD)系统或单元提供数据(例如一个或多个值)以提供指示转换足够的NO_x以满足预定的数量的SCR系统的故障或减小的可操作性的警报。人们知道，SCR系统不能转换足够的NO_x表示的是，由于在还原剂输送系统内的堵塞而不能输送必要数量的还原剂用于NO_x转换。已知的系统和相关诊断不能充分诊断由于堵塞或其它故障而引起的还原剂输送系统的性能恶化，且因此可能不能向OBD系统或单元提供关于还原剂输送系统的故障的数据。

概述

响应于现有技术状态且特别是响应于还没有被当前可用的排气后处理系统完全解决的现有技术中的问题和需要而提出了本申请的主题。相应地，本申请的主题被提出以提供克服现有技术的后处理系统的至少一些缺点的用于诊断还原剂输送系统的装置、方法和系统。

根据本申请的实施方式还包括以下内容：

1)一个实现涉及包括具有还原剂泵的还原剂输送系统和控制器的系统。控制器可配置成确定还原剂输送系统的流速偏差值。流速偏差值可基于输出压力值稳定且第一还原剂定量配给命令值为零时的还原剂泵的第一泵命令值。控制器可进一步配置成当第二还原剂定量配给命令值是非零值时至少部分地基于所确定的流速偏差来确定第二还原剂定量配给命令值的第一减小的还原剂流速。控制器可更进一步配置成至少部分地基于对应于第二还原剂定量配给命令值的还原剂流速值和所确定的第一减小的还原剂流速之间的差异来确定第一还原剂流速误差。控制器也可配置成至少部分地基于所确定的第一还原剂流速误差和预定阈值来输出指示还原剂输送系统的性能状态的性能状态值。

2)如项目1)所述的系统，其中，所述还原剂输送系统还包括控制阀，且其中，所述控制器还配置成：

将所述第一还原剂定量配给命令值输出到所述控制阀，以及

响应于平均压力值在预定时间段期间保持在期望输出压力的预定范围内而确定输出压力值稳定。

3)如项目1)所述的系统，其中，响应于所述第二还原剂定量配给命令值为非零值而确定所述流速偏差值。

4)如项目1)所述的系统，其中，响应于超过最大学习期而确定所述流速偏差值。

5)如项目1)所述的系统，其中，所述控制器还配置成：

至少部分地基于所确定的流速偏差来确定所述第二还原剂定量配给命令值的第二减小的还原剂流速，