[发明专利]用于柴油机排气处理液输送系统的控制系统

说明书

一种用于诊断柴油机排气处理液(DEF)输送系统(12)的工作的DEF输送系统控制器，DEF输送系统包括连接到喷射器(24)的DEF源(20)，喷射器将DEF喷射到车辆排气后处理系统(10)中，控制器(36)包括：输入端(48)，其被布置成接收指示DEF输送系统(12)内的DEF的压力的输入信号；监测模块(40)，其被布置成监测输入信号的可测量参数；校准模块(42)，其被布置成基于DEF输送系统的所确定的特性来校准可测量参数；确定模块(44)，其被布置成基于输入信号的经校准的参数来预测喷射到排气后处理系统中的DEF的流速；诊断模块(46)，其被布置成基于所确定的流速来确定诊断信号，以指示喷射器(24)的工作状况；以及输出端(50)，其被布置成输出诊断信号。

技术领域

本发明涉及一种用于柴油机排气处理液输送系统的控制系统。本发明还涉及一种控制柴油机排气处理液输送系统的方法以及包括控制器和柴油机排气处理液喷射器的柴油机排气处理液输送系统。

背景技术

已知提供用于将排气处理液传送到车辆的排气后处理系统中的处理液输送系统。柴油机排气处理液(Diesel Exhaust Fluid,简称DEF)是由纯净水和汽车级水性尿素组成的无毒液体。排气后处理系统使用DEF来分解发动机燃烧期间上游产生的NOx气体。排气后处理系统有助于确保车辆NOx排放保持在规定水平以下。

DEF通常由位于选择性催化还原(SCR)催化剂上游的喷射器喷射或喷洒到车辆排气流中。喷射器可操作以将DEF喷射到排气系统中，同时通常设置泵以经由供给管线将DEF从源罐泵送到喷射器。DEF泵被以保持向喷射器正常供应DEF的方式控制。所喷射的DEF在SCR催化剂中分解成氨和二氧化碳。DEF中的氨然后与排气中的NOx反应形成氮气和水。SCR内发生的催化反应因此有助于降低车辆排放物中的NOx水平。

已建立政府立法以促进使用监测系统，该监测系统向车辆用户提供有关DEF输送系统是否正常运行的指示。随着时间的推移，喷射器可能会被颗粒堵塞或阻塞，从而限制进入排气系统中的DEF流。喷射器由于位于排气系统内而承受高温。因此，提供能够在DEF供应系统的整个生命周期内直接监测喷射器性能的传感器既困难又昂贵。

为了监测DEF输送系统性能而设置的系统通常被布置成监测泵的工作状况，泵的工作状况可以用于近似估计DEF输送系统的输出。然而，DEF泵独立于喷射器工作，这使得监测系统难以对喷射到排气系统中的DEF的流速提供可靠估计。

因此，此类DEF输送监测系统无法准确确定车辆的DEF输送系统是否在可接受的工作限制内运行，甚至无法确定车辆的DEF输送系统如何随时间劣化。本发明的目的是解决与已知的DEF输送监测系统相关联的缺点。

发明内容

根据本发明的一实施方式，提供了一种用于控制柴油机排气处理液(DEF)输送系统的工作的柴油机排气处理液(DEF)输送系统控制器，所述DEF输送系统包括连接到喷射器的DEF源，所述喷射器用于将DEF喷射到车辆排气后处理系统中，所述控制器包括：输入端，所述输入端被布置成接收指示所述DEF输送系统内的DEF的压力的输入信号；监测模块，所述监测模块被布置成监测所述输入信号的可测量参数；校准模块，所述校准模块被布置成基于所述DEF输送系统的所确定的特性来校准所述可测量参数；确定模块，所述确定模块被布置成基于所述输入信号的经校准的参数来预测喷射到所述排气后处理系统中的DEF的流速；诊断模块，所述诊断模块被布置成基于所预测的流速来确定诊断信号，以指示所述喷射器的工作状况；以及输出端，所述输出端被布置成输出所述诊断信号。

控制器被有利地布置成校准输入信号的测量参数以提供对DEF流速的更准确的预测。诊断模块使用得到的流速预测来确定关于DEF输送系统工作状态的增强指示。因此，控制器提供了检测排气后处理系统是否能够从车辆的发动机排气中充分去除NOx的便利手段。

可测量参数可以包括输入信号的移动均方根(RMS)值。RMS值是输入信号的连续可变值，其可以由控制器动态监测。