[发明专利]用于管理柴油排气流体分层的系统和方法

说明书

本申请涉及用于管理柴油排气流体分层的系统和方法。公开了用于排气系统的方法，其包括响应于还原剂浓度而调节还原剂喷射，所述还原剂浓度基于浓度传感器读数和车辆运动。如果还原剂冻结，则还原剂会分层，导致不精确的浓度传感器读数。车辆运动可以混合所述还原剂，由此确保精确的浓度测量，然后该精确的浓度测量可以被用于调节还原剂喷射。

技术领域

本申请涉及用于管理柴油排气流体分层的系统和方法。

背景技术

发动机排气系统可以使用还原剂的各种喷射，以协助各种排气排放物的还原。在一个示例中，还原剂可以包括柴油排气流体(DEF)，其可以包括用于选择性催化还原(SCR)的基于尿素的化学反应物，以减少柴油车辆的排气内氮氧化合物的排放。DEF可以被存储在存储容器内，诸如车载罐。

DEF可以包含还原剂的混合物，诸如尿素和水。为了有效地减少排放物，必须知道储罐内的还原剂浓度，并且因此知道喷射到排气系统内的还原剂的浓度。政府规章要求柴油车辆装配传感器，以测量DEF的浓度。

然而，如果DEF冻结并且然后融解，则该流体将分层，造成在储罐内流体的变化的浓度。还原剂(通常比水重)将在储罐的底部比储罐的顶部具有更高的浓度。这会导致不精确的浓度传感器读数，因为传感器将测量局部浓度，并且局部浓度可能不等于大部分流体浓度。局部浓度将取决于传感器在储罐内的定位和储罐的取向两者。在该流体被彻底混合之前，该浓度传感器读数将是无效的。

发明内容

本发明人在此已经意识到上述问题和状况，并且已经开发出了至少部分解决上述问题和状况的方法和系统。在一个示例中，提供了用于排气系统的方法，包括响应于还原剂浓度而调节还原剂喷射，该还原剂浓度基于浓度传感器读数和车辆运动。如果还原剂冻结，那么还原剂会分层，导致不精确的浓度传感器读数。车辆运动可以混合还原剂，由此确保精确的浓度测量，该精确的浓度测量可以被用于调节还原剂喷射。

在另一个示例中，提供了用于排气系统的方法，包括基于响应于在浓度传感器处的还原剂的局部浓度在储存在还原剂罐内的还原剂的大部分浓度的阈值内的指示的耦接在还原剂罐内的浓度传感器的输出，指示存储在还原剂罐内的还原剂的浓度，并且基于指示的还原剂浓度调节还原剂的喷射廓线(injection profile)。如果还原剂变成分层的，例如，在冻结-融解事件之后，那么在浓度传感器处的局部浓度不能反应大部分的浓度。当接收到表示局部浓度在大部分浓度的阈值之内的指示时，使用一个传感器可以得出还原剂的精确的测量值。以此方式，车辆排放物会被有效地减少。

在又一个示例中，提供了车辆排气系统，包括被配置为储存柴油排气流体的柴油排气流体罐、耦接在柴油排气流体罐内的柴油排气流体浓度传感器、和配置有储存在非暂时性存储器内的指令的控制器，当指令被执行时，使得控制器：检索最近的有效的柴油排气流体的浓度测量值、确定自最近的有效的柴油排气流体的浓度测量值起发生柴油排气流体冻结-融解事件的可能性、基于柴油排气流体冻结-融解事件的可能性设定混合阈值、基于车辆工况确定浓度传感器入口条件(entry condition)、基于响应于浓度传感器入口条件大于混合阈值的柴油排气流体浓度传感器的输出而指示柴油排气流体的浓度、以及基于指示的还原剂浓度调节还原剂喷射廓线。浓度传感器入口条件可以基于车辆工况，诸如速度和/或加速度，指示车辆运动的相对量，并且因此推断出大部分流体移动量。以此方式，柴油排气流体在冻结-融解事件之后可以被精确地量化，允许精确量的柴油排气流体与排气混合，因此减少车辆的排放物。

当单独参照以下具体实施方式或结合附图参照时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确认要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明