[发明专利]用于还原剂管线加热控制的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种利用内燃机流出的冷却液对还原剂递送管线进行加热的设备，其中，还原剂递送管线负责从盛装还原剂的还原剂槽中接收还原剂并从还原剂槽延伸到递送机构，冷却液管线的第一部分置于还原剂槽之中，而第二部分与还原剂递送管线中的还原剂进行热交换传导，所述第二部分基本上延伸从还原剂槽到递送机构的还原剂递送管线的全长，所述设备包括：

一个配置为可确定还原剂槽出口冷却液温度目标的冷却液温度模块；以及

一个冷却液流速模块，该模块配置为可生成冷却液阀流速命令并将冷却液阀流速命令传输到可通过控制而调节通过冷却液管线的冷却液的流速的冷却液阀，所述冷却液阀流速命令系基于还原剂槽出口冷却液温度目标、还原剂槽入口冷却液温度和还原剂槽还原剂温度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，该冷却液阀流速命令包括一个脉冲宽度调制信号。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，该冷却液流速模块负责生成与环境温度无关的冷却液阀流速命令。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，该冷却液流速模块基于前馈模式生成冷却液阀流速命令。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，该冷却液阀流速命令进一步基于还原剂槽还原剂温度随时间的变化率。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，该还原剂槽出口冷却液温度目标由预定上限温度门槛值和预定下限温度门槛值加以定义。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，该还原剂槽出口冷却液温度目标包括一个冷却液温度值，该值足以在内燃机工作过程中使还原剂槽中的还原剂产生融化、在内燃机工作过程中防止还原剂槽中的还原剂重新凝固并在内燃机工作过程中使还原剂槽和还原剂递送管线中还原剂的温度保持低于最高容许温度。

8.根据权利要求1所述的设备，其中进一步包括一个配置为可确定热交换功率因数的热交换功率模块，该热交换功率模块可根据还原剂槽还原剂温度高于还原剂的凝固温度时的第一模式并根据还原剂槽还原剂温度低于还原剂的凝固温度时的第二模式确定热交换功率因数，其中，该冷却液阀流速命令基于所确定的热交换功率因数。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，在第一模式中，通过将还原剂槽中的还原剂的液位、还原剂槽还原剂温度的变化率以及还原剂槽中的还原剂的比热相乘，即可确定该热交换功率因数。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，在第二模式中，该热交换功率因数为预定常数。

11.根据权利要求8所述的设备，其中进一步包括一个配置为可确定还原剂槽出口冷却液温度目标与还原剂槽入口冷却液温度之差的冷却液温差模块，其中，该冷却液阀流速命令基于还原剂槽出口冷却液温度目标与还原剂槽入口冷却液温度之差。

12.根据权利要求11所述的设备，其中进一步包括一个配置为将该热交换功率因数和还原剂槽出口冷却液温度目标与还原剂槽入口冷却液温度之差同预定查找表进行对比、以确定冷却液阀调制信号值的对比模块，其中，该冷却液阀流速命令对应于所确定的冷却液阀调制信号值。

13.一种还原剂加热系统，所述系统包括：

一条冷却液管线，其中包括一个可与还原剂槽中的还原剂进行热交换传导的第一部分以及可与还原剂管线中的还原剂进行热交换传导的第二部分，所述第二部分基本上沿着从还原剂槽到递送机构的还原剂管线的全长延伸，该还原剂管线配置为从该还原剂槽中接收还原剂；

一种连接到冷却液管线并配置为可调节进入冷却液管线第一部分的冷却液的流速的流量调节装置；以及

一种控制器，该控制器可通过与该流量调节装置的信号传输连通而进行通信，进而改变通过冷却液管线的第一部分的冷却液的流速，从而使冷却液管线的第二部分中的冷却液达到期望的温度，所述控制器配置为基于冷却液管线的第二部分中的冷却液的期望温度确定还原剂槽出口冷却液温度目标，并且基于还原剂槽入口冷却液温度、还原剂槽还原剂温度和还原剂槽出口冷却液温度目标来产生冷却液阀流速命令。

14.根据权利要求13所述的还原剂加热系统，其中进一步包括一个连接到冷却液管线并配置为可检测进入该冷却液管线的第一部分的冷却液的温度的温度传感器，其中，该控制器配置为可基于该温度传感器所检测的冷却液的温度，改变进入该冷却液管线的第一部分的冷却液的流速。