[发明专利]还原剂配给系统中的固定排量泵的压力和流量控制

说明书

一种还原剂配给系统，包括：配给器；固定排量泵，其与配给器流体连通；还原剂源，其与固定排量泵流体连通；以及控制器，其通信地联接到固定排量泵，以控制固定排量泵的操作，其中，控制器被编程为响应于指示配给器未在配给还原剂的数据而使用压力控制系统来操作固定排量泵，并且控制器被编程为响应于指示配给器配给还原剂的数据而使用流量控制系统来操作固定排量泵。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月6日提交的美国临时专利申请第62/482,466号的优先权和权益，该美国临时专利申请的内容通过引用以其整体完全并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及用于内燃发动机(internal combustion engines)的后处理系统(after treatment systems)的领域。

背景技术

对于内燃发动机(例如，柴油发动机)，氮氧化物(NO_x)化合物可能在排气中被排放。为了减少NO_x排放，可实施SCR过程以借助于催化剂和还原剂将NO_x化合物转换成更中性的化合物，例如，双原子氮、水或二氧化碳。催化剂可以被包括在排气系统的催化剂室中，例如交通工具或动力产生单元的排气系统的催化剂室。还原剂，例如，无水氨或尿素，一般在被引入催化剂室之前被引入到排气流中。为了将还原剂引入到排气流中以用于SCR过程，SCR系统可以通过配给器(doser)配给或以其他方式将引入还原剂，该配给器将还原剂蒸发或喷射到催化剂室上游的排气系统的排气管中。SCR系统可以包括一个或更多个传感器以监控在排气系统内的状况。

发明内容

本文所述的实施方式涉及用于将还原剂配给到排气系统以还原NO_x的还原剂配给系统。还原剂配给系统可以包括将还原剂从还原剂源泵送到配给器的固定排量泵(fixeddisplacement pump)，以将还原剂配给到排气系统中。该系统的控制器可以在配给器未在配给还原剂时将该系统作为压力控制系统来操作，并且在配给器正在配给还原剂时将该系统作为流量控制系统来操作。流量控制系统利用流率与泵频率或排量的固定线性关系，以通过控制器在减少处理量的情况下精确地控制泵的流率输出。当配给器未在配给还原剂时，压力控制系统使用出口压力测量值进行反馈控制来操作泵。因此，控制器可以基于系统是否正在配给还原剂而在压力控制系统和流量控制系统之间切换。

一种实施方式涉及还原剂配给系统，该还原剂配给系统包括配给器、与配给器流体连通的固定排量泵、与固定排量泵流体连通的还原剂源以及与固定排量泵通信地联接以控制固定排量泵操作的控制器。控制器被编程为响应于指示配给器未在配给还原剂的数据而使用压力控制系统来操作固定排量泵，并且被编程为响应于指示配给器正在配给还原剂的数据而使用流量控制系统来操作固定排量泵。

在一些实施方案中，所述压力控制系统被编程为基于一个或更多个输入值来确定泵压力目标，测量泵出口压力，并且确定要输出的泵频率命令值，以控制所述固定排量泵。

在一些实施方案中，所述一个或更多个输入值包括还原剂温度、期望的配给速率、测量的泵出口压力、排气流率或排气温度中的一个或更多个。

在一些实施方案中，所述压力控制系统被编程为基于还原剂温度和测量的泵出口压力来确定所述泵压力目标。

在一些实施方案中，所述压力控制系统被编程为使用查找表来确定所述泵压力目标。

在一些实施方案中，所述压力控制系统被编程为基于还原剂温度来计算所述泵压力目标。

在一些实施方案中，所述流量控制系统被编程为基于一个或更多个输入值来确定要被输出以控制所述固定排量泵的泵输出流量目标的泵频率命令和配给器占空比。

在一些实施方案中，所述一个或更多个输入值包括还原剂温度、期望的配给速率、测量的泵出口压力、排气流率或排气温度中的一个或更多个。