СПОСОБ, ОТНОСЯЩИЙСЯ К УДАЛЕНИЮ ВОЗДУХА ИЗ СИСТЕМЫ ДОЗИРОВАНИЯ В SCR-СИСТЕМЕ И К SCR-СИСТЕМЕ Российский патент 2015 года по МПК F01N3/20 F01N9/00 F01N11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу, относящемуся к SCR-системе. Изобретение относится также к компьютерному программному продукту, содержащему программный код для компьютера для реализации способа согласно изобретению. Изобретение относится также к SCR-системе и автомобилю, который оснащается SCR-системой.

Предшествующий уровень техники

Транспортные средства сегодня используют, например, мочевину в качестве восстановителя в системах SCR (избирательного каталитического восстановления), которые содержат SCR-катализатор, в которых упомянутый восстановитель и газ NOx могут реагировать и преобразовываться в газообразный азот и воду. Различные типы восстановителей могут быть использованы в SCR-системах. Адблю (AdBlue) является примером обычно используемого восстановителя.

Один тип SCR-системы содержит контейнер, который хранит восстановитель. SCR-система также имеет насос, выполненный с возможностью извлечения упомянутого восстановителя из контейнера через всасывающий шланг и его подачи через напорный шланг в дозирующий модуль, расположенный рядом с системой выпуска отработавших газов транспортного средства, например, рядом с выхлопной трубой системы выпуска отработавших газов. Дозирующий модуль выполнен с возможностью впрыскивания необходимого количества восстановителя в выхлопную трубу выше по потоку от SCR-катализатора согласно функциональным процедурам, которые сохраняются в модуле управления транспортного средства. Чтобы упрощать регулирование давления, когда предусмотрены небольшие или вообще нет дозированных величин, система также содержит возвратный шланг, который идет обратно в контейнер со стороны повышенного давления системы. Эта конфигурация позволяет охлаждать дозирующий модуль посредством восстановителя, который, во время охлаждения, вытекает из контейнера через насос и дозирующий модуль и обратно в контейнер. Дозирующий модуль тем самым содержит активное охлаждение. Противоток из дозирующего модуля в контейнер может быть практически постоянным и в настоящее время не управляется или регулируется посредством надлежащих клапанов или таких модулей.

При определенных условиях воздух может поступать в SCR-систему выше по потоку от насоса. Это, например, может происходить в ходе активации SCR-системы после ее начальной установки, когда имеется воздух во всасывающем шланге.

Воздух также может поступать во всасывающий шланг, когда SCR-система расходует весь доступный восстановитель в контейнере, и при этом контейнер является пустым от восстановителя, насос работает без смазки, и воздух вовлекается в него через всасывающий шланг.

Другой пример заключается в том, что воздух может поступать во всасывающий шланг в случаях, когда ограниченное количество восстановителя остается в контейнере в SCR-системе, и упомянутая SCR-система перемещается таким образом, что в контейнере возникает разбрызгивание, при котором воздух может быть вовлечен в насос через всасывающий шланг.

Дополнительный пример заключается в том, что всасывающий шланг может быть некорректно вставлен в насос, так что возникает подсос воздуха на стороне впуска насоса. Здесь снова, воздух может быть вовлечен в насос через всасывающий шланг при нарушенной или поврежденной герметизации между всасывающим шлангом и насосом.

Пример заключается в том, что сам всасывающий шланг может быть изношенным или неисправным, так что он дает возможность вовлечения воздуха в насос через шланг.

Воздух, поступающий в насос на входной стороне, оказывает негативное влияние на поток восстановителя в SCR-системе, тем самым снижая эффективность охлаждения дозирующего модуля, с потенциальным риском перегрева термочувствительных компонентов дозирующего модуля.

На выбросы SCR-системы также может оказывать негативное влияние наличие воздуха в насосе за счет того, что ограничивается подача восстановителя в дозирующий модуль.

Наличие воздуха в насосе в SCR-системе оказывает негативное влияние на рабочее давление дозирующего модуля. Повышение нормального рабочего давления SCR-системы также в данный момент занимает достаточное длительное время, когда присутствует воздух в насосе.

DE 102008030756 A1 ссылается на обнаружение воздуха ниже по потоку относительно насоса для подачи в дозирующий модуль восстанавливающего агента в SCR-системе и на очистку газовых пузырьков и т.д. из линии между насосом и дозирующим модулем посредством восстанавливающего агента через клапан и обратной линии для возвращения восстанавливающего агента в резервуар с восстанавливающим агентом.

Таким образом, существует потребность совершенствовать текущие SCR-системы таким образом, чтобы уменьшать или исключать вышеуказанные недостатки.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предлагать новый и преимущественный способ для повышения производительности SCR-системы.

Другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предлагать новую и преимущественную SCR-систему и новую и преимущественную компьютерную программу для повышения производительности SCR-системы.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предлагать новый и преимущественный способ для снижения величины нежелательных выбросов в SCR-системе, когда присутствует воздух в упомянутой SCR-системе.

Дополнительная цель изобретения заключается в том, чтобы предлагать альтернативный способ, относящийся к SCR-системе, и альтернативную компьютерную программу, относящуюся к SCR-системе, и альтернативную SCR-систему.

Другая цель изобретения заключается в том, чтобы предлагать способ, относящийся к SCR-системе, посредством которого рабочее давление восстанавливающего агента может увеличиваться быстрее, чем в предшествующем уровне техники, когда присутствует воздух в подающем устройстве.

Эти цели достигаются с помощью способа, относящегося к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, по п. 1.

Согласно аспекту изобретения, предлагается способ, относящийся к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, содержащий этап непрерывного определения давления подачи, предоставляемого посредством подающего устройства, и управления работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве. Это предоставляет возможность более быстрого повышения рабочего давления восстанавливающего агента, чем в предшествующем уровне техники, при наличии воздуха, подводимого выше по потоку в подающее устройство.

Способ дополнительно может содержать этап изменения работы подающего устройства в корреляции с изменениями упомянутого давления подачи. Это предоставляет возможность более быстрого повышения рабочего давления восстанавливающего агента, чем в предшествующем уровне техники, при наличии воздуха, подводимого выше по потоку в подающее устройство. В случаях, если давление подачи падает, поскольку воздух по различным причинам подается выше по потоку от подающего устройства, скорость работы насоса после этого также может быть понижена. В случаях, если давление подачи увеличивается после временного уменьшения, поскольку воздух по различным причинам подается выше подающего устройства, скорость работы насоса после этого также может быть увеличена. Это позволяет изменять работу подающего устройства коррелированным способом в ответ на изменения упомянутого давления подачи согласно изобретению.

Управление работой упомянутого подающего устройства может выполняться посредством скорости работы насоса подающего устройства. Результатом является эффективный способ управления подающим устройством согласно аспекту изобретения. Скорость работы насоса также может называться скоростью подачи насоса или частотой подачи насоса.

Управление работой упомянутого подающего устройства может выполняться относительно предварительно определенного уровня давления подачи, которое должно предоставлять подающее устройство. Этот предварительно определенный уровень обозначает предварительно определенное рабочее давление, при котором должна работать SCR-система. Упомянутый предварительно определенный уровень рабочего давления, которое должно предоставлять подающее устройство, может быть любым требуемым подходящим уровнем. Результат представляет собой гибкое решение, которое легко адаптировать к различным типам SCR-систем. Результат представляет собой универсальное решение вышеуказанных проблем.

Управление работой упомянутого подающего устройства может быть основано на производной по времени упомянутого определенного давления подачи. Непрерывный учет производной по времени давления подачи и управление работой подающего устройства на ее основе приводит к эффективному способу согласно изобретению. Это решение не заключает в себе существенную вычислительную мощность, поскольку производная по времени давления подачи может быстро и легко определяться посредством надлежащего средства вычисления. Результат представляет собой способ, который позволяет быстро адаптировать управление подающим устройством в ответ на внезапные изменения давления подачи, вызываемые за счет наличия воздуха в подающем устройстве.

Способ дополнительно может содержать этапы:

- определения наличия воздуха, подводимого выше в подающее устройство, и

- когда обнаружено такое наличие, управления работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления подачи.

Таким образом, оптимизация времени активации SCR-системы при наличии воздуха, подводимого в подающее устройство, означает, что выделения NOx могут быть уменьшены в определенных вариантах применения, в которых SCR-система используется для того, чтобы подавать восстанавливающий агент в SCR-систему. Время активации означает время от момента, когда обнаружен воздух в подающем устройстве, до момента, когда достигается требуемое рабочее давление системы подачи жидкости. Согласно аспекту изобретения, время активации преимущественно может быть меньше, например, трех минут.

Способ дополнительно может содержать этап:

- определения упомянутого наличия на основе определенной рабочей мощности источника мощности, который выполнен с возможностью снабжения мощностью упомянутого подающего устройства, и/или на основе определенного времени, в течение которого осуществляется работа с отклонениями подающего устройства.

Определение поведения подающего устройства, отличающегося за счет наличия воздуха в подающем устройстве, позволяет подающему устройству управляться согласно изобретению, чтобы тем самым улучшать или оптимизировать время активации SCR-системы.

Подающим устройством может быть диафрагменный насос. Подающим устройством может быть любой подходящий насос, например шестеренчатый насос.

Упомянутой, по меньшей мере, одной точкой потребления может быть дозирующий модуль.

Чтобы минимизировать влияние воздуха или воздушных пузырьков на SCR-систему, может применяться инновационный способ для того, чтобы непрерывно адаптировать рабочую мощность подающего устройства к преобладающему случаю, в частности, с учетом производной по времени давления подачи подающего устройства. Положительный эффект инновационного способа состоит в том, что может достигаться лучшая средняя эффективность подающего устройства при наличии воздуха в нем.

Способ просто реализовывать в существующих автомобилях. Программное обеспечение, относящееся к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера согласно изобретению, может быть установлено в модуле управления транспортного средства во время изготовления транспортного средства. Покупатель транспортного средства тем самым может иметь возможность выбора функции способа в качестве варианта. Альтернативно, программное обеспечение, которое содержит программный код для применения инновационного способа, относящегося к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, может быть установлено в модуле управления транспортного средства в случае модернизации на станции технического обслуживания, когда программное обеспечение может быть загружено в запоминающее устройство в модуле управления. Реализация инновационного способа является, следовательно, экономически эффективной, в частности, поскольку дополнительные датчики или компоненты не должны устанавливаться в транспортном средстве. Релевантные аппаратные средства в настоящее время уже предоставляются в транспортном средстве. Следовательно, изобретение представляет экономически эффективное решение проблем, указываемых выше.

Программное обеспечение, содержащее программный код, относящийся к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, просто обновлять или заменять. Кроме того, различные части программного обеспечения, содержащего программный код, относящийся к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, могут заменяться независимо друг от друга. Эта модульная конфигурация является преимущественной с точки зрения технического обслуживания.

Согласно аспекту изобретения, предлагается SCR-система, выполненная с возможностью подачи восстанавливающего агента в жидкой форме в подающее устройство, которое само выполнено с возможностью подачи восстанавливающего агента, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, содержащую:

- средство для непрерывного определения давления подачи, предоставляемого посредством подающего устройства, и

- средство для управления работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве.

SCR-система дополнительно может содержать средство для изменения работы подающего устройства в корреляции с изменениями упомянутого давления подачи.

В SCR-системе управление работой упомянутого подающего устройства может выполняться посредством скорости работы насоса подающего устройства.

В SCR-системе управление работой упомянутого подающего устройства может выполняться относительно предварительно определенного уровня давления подачи, которое должно предоставлять подающее устройство.

В SCR-системе управление работой упомянутого подающего устройства может быть основано на производной по времени упомянутого определенного давления подачи.

SCR-система дополнительно может содержать:

- средство для определения наличия воздуха, подводимого выше по потоку в подающее устройство, и

- средство, когда обнаружено такое наличие, для управления работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления подачи.

SCR-система дополнительно может содержать:

- средство для определения упомянутого наличия на основе определенной рабочей мощности источника мощности, который выполнен с возможностью снабжения мощностью упомянутого подающего устройства, и/или на основе определенного времени, в течение которого осуществляется работа с отклонениями подающего устройства.

Подающим устройством может быть диафрагменный насос. Упомянутой, по меньшей мере, одной точкой потребления может быть дозирующий модуль.

Вышеуказанные цели также достигаются с использованием автомобиля, который содержит SCR-систему. Транспортное средство может быть грузовиком, автобусом или легковым автомобилем.

Согласно аспекту изобретения, предлагается компьютерная программа, относящаяся к SCR-системе, посредством которой восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, причем эта программа содержит программный код, сохраненный на машиночитаемом носителе для инструктирования электронному модулю управления или другому компьютеру, соединенному с электронным модулем управления, выполнять этапы по любому из пп. 1-9 формулы изобретения.

Согласно аспекту изобретения, предлагается компьютерная программа, относящаяся к SCR-системе, посредством которой восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, причем эта программа содержит программный код для инструктирования электронному модулю управления или другому компьютеру, соединенному с электронным модулем управления, выполнять этапы по любому из пп. 1-9.

Согласно аспекту изобретения, предлагается компьютерный программный продукт, содержащий программный код, сохраненный на машиночитаемом носителе, для осуществления этапов способа по любому из пп. 1-9, когда упомянутая программа выполняется на электронном модуле управления или другом компьютере, соединенном с электронным модулем управления.

Дополнительные цели, преимущества и новые признаки настоящего изобретения должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники из нижеприведенных подробностей, а также посредством осуществления изобретения на практике. Тогда как изобретение описывается ниже, следует отметить, что оно не ограничивается конкретными описанными подробностями. Специалисты, имеющие доступ к идеям в данном документе, должны принимать во внимание дополнительные варианты применения, модификации и включения в других областях техники, которые находятся в пределах объема изобретения.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его дополнительных целей и преимуществ, подробное описание, изложенное ниже, должно читаться вместе с прилагаемыми чертежами, на которых идентичные ссылочные обозначения обозначают аналогичные элементы на различных схемах, и на которых:

Фиг. 1 схематично иллюстрирует транспортное средство согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг. 2 схематично иллюстрирует подсистему для транспортного средства, проиллюстрированного на фиг. 1, согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3a является логической блок-схемой последовательности операций способа согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3b является более подробной логической блок-схемой последовательности операций способа согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг. 4a является схематичным графиком давления подачи в качестве функции от времени;

Фиг. 4b является схематичным графиком скорости работы насоса в качестве функции от времени; и

Фиг. 5 схематично иллюстрирует компьютер согласно варианту осуществления изобретения.

Подробное описание чертежей

Фиг. 1 иллюстрирует вид сбоку транспортного средства 100. Проиллюстрированное транспортное средство 100 содержит тягач 110 с прицепом 112. Транспортное средство может быть тяжелым транспортным средством, например грузовиком или автобусом. Транспортное средство альтернативно может быть легковым автомобилем.

Следует отметить, что изобретение является применимым к любой SCR-системе и, следовательно, не ограничивается SCR-системами автомобилей. Инновационный способ и инновационная SCR-система согласно аспекту изобретения оптимально подходят для других платформ, которые имеют SCR-систему, отличных от автомобилей, например для корабля. Корабль может иметь любой тип, к примеру катера, пароходы, паромы или суда.

Инновационный способ и инновационная SCR-система согласно аспекту изобретения также оптимально подходят, например, для систем, которые содержат стационарные двигатели и/или промышленные роботы с приводом от двигателя.

Инновационный способ и инновационная SCR-система согласно аспекту изобретения также оптимально подходят для различных видов электростанций, например для электростанции, содержащей дизель-генератор.

Инновационный способ и инновационная SCR-система оптимально подходят для любой системы двигателя, которая содержит двигатель и SCR-систему, например, на локомотиве или некоторой другой платформе.

Инновационный способ и инновационная SCR-система оптимально подходят для любой системы, которая содержит формирователь NOx и SCR-систему.

Подающим устройством может быть любое подающее устройство и не обязательно должен быть диафрагменный насос, как описано в данном документе.

Термин "линия связи" относится в данном документе к линии связи, которая может быть физическим соединением, к примеру, к оптоэлектронной линии связи, или нефизическим соединением, к примеру, к беспроводному соединению, например, линии радиосвязи или линии микроволновой связи.

Термин "линия" относится в данном документе к каналу для хранения и транспортировки жидкости, например, восстанавливающего агента в жидкой форме. Линия может быть трубкой любого подходящего размера. Линия может быть изготовлена из любого подходящего материала, такого как пластик, каучук или металл.

Термин "восстановитель" или "восстанавливающий агент" относится в данном документе к агенту, используемому для реакции с определенными выделениями в SCR-системе. Эти выделения, например, могут представлять собой газ NOx. Термины "восстановитель" и "восстанавливающий агент" в данном документе используются синонимично. Упомянутый восстановитель согласно варианту применения представляет собой так называемый AdBlue. Конечно, могут быть использованы другие виды восстановителей. AdBlue в данном документе приводится в качестве примера восстановителя, но специалисты должны принимать во внимание, что инновационный способ и инновационное устройство осуществимы с другими типами восстановителей согласно необходимым адаптациям, например, адаптациям к соответствующим точкам замерзания для выбираемых восстановителей, в алгоритмах управления для выполнения программного кода в соответствии с инновационным способом.

Фиг. 2 иллюстрирует подсистему 299 транспортного средства 100. Подсистема 299 располагается в тягаче 110. Подсистема 299 может быть частью SCR-системы. Подсистема 299 содержит в этом примере контейнер 205, выполненный с возможностью хранить восстановитель. Контейнер 205 выполнен с возможностью размещения подходящего количества восстановителя и с возможностью восполняемости по мере необходимости. Контейнер может размещать, например, 75 или 50 литров восстановителя.

Первая линия 271 выполнена с возможностью направления восстановителя в насос 230 из контейнера 205. Насос 230 может быть любым подходящим насосом. Насос 230 может быть диафрагменным насосом, содержащим, по меньшей мере, один фильтр. Насос 230 выполнен с возможностью приведения в действие посредством электромотора (не проиллюстрирован). Насос 230 выполнен с возможностью извлечения восстановителя из контейнера 205 через первую линию 271 и его подачи через вторую линию 272 в дозирующий модуль 250. Дозирующий модуль 250 содержит дозирующий клапан с электрическим управлением, посредством которого может управляться поток восстановителя, добавляемого в систему выпуска отработавших газов. Насос 230 выполнен с возможностью нагнетания под давлением восстановителя во второй линии 272. Дозирующий модуль 250 содержит дроссельный модуль, против которого возрастает упомянутое давление восстановителя в подсистеме 299. Это давление в данном документе упоминается в качестве рабочего давления SCR-системы.

Дозирующий модуль 250 выполнен с возможностью подачи упомянутого восстановителя в систему выпуска отработавших газов (не проиллюстрирована) транспортного средства 100. Более конкретно, дозирующий модуль 250 выполнен с возможностью подачи подходящего количества восстановителя управляемым способом в систему выпуска отработавших газов транспортного средства 100. Согласно этому варианту применения, SCR-катализатор (не проиллюстрирован) располагается ниже по потоку от местоположения в системе выпуска отработавших газов, в котором осуществляется подача восстановителя. Количество восстановителя, подаваемого в системе выпуска отработавших газов, предназначено для использования традиционным способом в SCR-катализаторе для снижения величины нежелательных выделений известным способом.

Дозирующий модуль 250 располагается, например, рядом с выхлопной трубой, которая предоставляется для того, чтобы направлять выхлопные газы из двигателя внутреннего сгорания (не иллюстрирован) транспортного средства 100 в SCR-катализатор. Дозирующий модуль 250 находится в термоконтакте с системой выпуска отработавших газов транспортного средства 100. Это означает то, что тепловая энергия, накопленная, например, в выхлопной трубе, глушителе и SCR-катализаторе, тем самым может направляться в дозирующий модуль.

Дозирующий модуль 250 содержит электронную плату управления, выполненную с возможностью обработки связи с модулем 200 управления. Дозирующий модуль 250 также содержит пластиковые и/или каучуковые компоненты, которые могут расплавляться или иным негативным образом затрагиваться посредством слишком высоких температур.

Дозирующий модуль 250 является чувствительным к температурам выше определенного значения, например, 120 градусов Цельсия. Когда, например, выхлопная труба, глушитель и SCR-катализатор транспортного средства 100 превышают это значение температуры, существует риск того, что дозирующий модуль может перегреваться в ходе или после работы транспортного средства, если не обеспечивается его охлаждение.

Третья линия 273 идет между дозирующим модулем 250 и контейнером 205. Третья линия 273 выполнена с возможностью возвращения в контейнер 205 определенного количества восстановителя, подаваемого в дозирующий клапан 250. Эта конфигурация преимущественно достигает охлаждения дозирующего модуля 250. Дозирующий модуль 250 тем самым охлаждается посредством потока восстановителя по мере того, как он накачивается через дозирующий модуль 250 из насоса 230 в контейнер 205.

Первая линия 281 циркуляции радиаторной жидкости выполнена с возможностью хранения и транспортировки охлаждающей жидкости для двигателя транспортного средства 100. Первая линия 281 циркуляции радиаторной жидкости частично располагается в контейнере 205, чтобы нагревать восстановитель, присутствующий в нем, если восстановитель является холодным. В этом примере, первая линия 281 циркуляции радиаторной жидкости выполнена с возможностью возвращения радиаторной жидкости, которая нагрета посредством двигателя транспортного средства, в замкнутой схеме посредством контейнера 205 через насос 230 и вторая линия 282 циркуляции радиаторной жидкости выполнена с возможностью возвращения радиаторной жидкости обратно в двигатель транспортного средства 100. Согласно варианту применения, первая линия 281 циркуляции радиаторной жидкости конфигурируется с практически U-образной частью, расположенной в контейнере 205, как схематично проиллюстрировано на фиг. 2. Эта конфигурация достигает улучшенного нагрева восстановителя в контейнере 205, когда восстановитель имеет слишком низкую температуру, чтобы функционировать требуемым способом. Следует отметить, что первая линия 281 циркуляции радиаторной жидкости может иметь любую подходящую конфигурацию. Если восстановитель имеет температуру, которая превышает предварительно определенное значение, нагрев восстановителя посредством радиаторной жидкости деактивируется автоматически.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью связи с датчиком 220 давления через линию 293 связи. Датчик 220 давления выполнен с возможностью определения преобладающего давления восстановителя в месте, в котором установлен датчик. Согласно этому варианту применения, датчик 220 давления располагается рядом со второй линией 272, чтобы измерять рабочее давление восстановителя ниже насоса 230. Датчик 220 давления выполнен с возможностью непрерывной отправки в первый модуль 200 управления сигналов, которые содержат информацию относительно преобладающего давления восстановителя.

Первый модуль 200 управления размещается для связи с насосом 230 через линию 292 связи. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой насоса 230, чтобы, например, регулировать потоки восстановителя в подсистеме 299. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления рабочей мощностью насоса 230 посредством регулирования его ассоциированного электромотора. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления скоростью работы насоса 230. В частности, первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления скоростью работы насоса 230 на основе изменений в производных по времени давления подачи насоса. Это является преимущественным согласно изобретению в случаях, когда воздух подается в SCR-систему выше насоса 230.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью определения преобладающей рабочей мощности электромотора насоса, причем эта рабочая мощность может быть изменена в ответ на наличие воздуха в насосе 230. Если воздух поступает в первую линию 271, подаваемый ток в насос изменяется на его основе. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью мониторинга насоса 230, чтобы иметь возможность определять поведение, которое обусловлено наличием воздуха в насосе 230. Аналогично, первый модуль 200 управления выполнен с возможностью мониторинга давления подачи восстановителя ниже насоса 230, чтобы иметь возможность определять поведение, которое обусловлено наличием воздуха в подающем устройстве.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью связи с дозирующим модулем 250 через линию 291 связи. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой дозирующего модуля 250, чтобы, например, регулировать подачу восстановителя в систему выпуска отработавших газов транспортного средства 100. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой дозирующего модуля 250, чтобы, например, регулировать обратную подачу восстановителя в контейнер 205.

Первый модуль 200 управления, согласно варианту применения, выполнен с возможностью использования принимаемых сигналов, которые содержат преобладающее давление восстановителя в области датчика 220 давления в качестве основы для управления насосом 230 в соответствии с аспектом инновационного способа. В частности, согласно варианту применения, первый модуль 200 управления выполнен с возможностью непрерывного вычисления производных по времени преобладающего давления восстановителя на основе принимаемых сигналов, которые содержат преобладающее давление восстановителя в области датчика 220 давления, и управления скоростью работы насоса 230 на основе упомянутых производных по времени.

Первый модуль 200 управления, согласно варианту применения, выполнен с возможностью использования сигналов, принимаемых из насоса 230, которые содержат информацию относительно преобладающей фактической рабочей мощности насоса 230 в качестве основы для непрерывного или прерывистого определения соответствующих производных по времени, и управления упомянутым насосом 230 в соответствии с аспектом инновационного способа. В частности, первый модуль 200 управления, согласно варианту применения, выполнен с возможностью использования принимаемых сигналов, которые содержат преобладающую фактическую рабочую мощность насоса 230 в качестве основы для управления работой последнего, когда обнаружен воздух во впускном отверстии насоса 230 или в насосе 230, в соответствии с аспектом инновационного способа.

Второй модуль 210 управления выполнен с возможностью связи с первым модулем 200 управления через линию 290 связи. Второй модуль 210 управления может съемно соединяться с первым модулем 200 управления. Второй модуль 210 управления может быть модулем управления, внешним для транспортного средства 100. Второй модуль 210 управления может быть выполнен с возможностью осуществления этапов инновационного способа согласно изобретению. Второй модуль 210 управления может быть использован для того, чтобы перекрестно загружать программное обеспечение в первый модуль 200 управления, в частности программное обеспечение для применения инновационного способа. Второй модуль 210 управления альтернативно может быть выполнен с возможностью связи с первым модулем 200 управления через внутреннюю сеть в транспортном средстве. Второй модуль 210 управления может быть выполнен с возможностью осуществления функций, практически аналогичных функциям первого модуля 200 управления, например, с использованием принимаемых сигналов, которые содержат преобладающее давление восстановителя в области датчика 220 давления в качестве основы для определения соответствующих производных по времени и управления работой насоса 230 на основе упомянутых производных по времени. Инновационный способ может применяться посредством первого модуля 200 управления или второго модуля 210 управления или посредством как первого модуля 200 управления, так и второго модуля 210 управления.

Фиг. 3a является блок-схемой последовательности операций способа, относящегося к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, согласно варианту осуществления изобретения. Способ содержит первый этап s301. Этап s301 способа содержит этапы непрерывного определения давления подачи, предоставляемого посредством подающего устройства, и управления работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве. Способ завершается после этапа s301.

Фиг. 3b является блок-схемой последовательности операций способа, относящегося к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера, согласно варианту осуществления изобретения.

Способ содержит первый этап 310. Этап s310 способа содержит этап инициирования работы насоса 230. После этапа s310 выполняется этап s320.

Этап s320 способа содержит этап определения числа значений, по меньшей мере, для одного рабочего параметра. Этот рабочий параметр, например, может быть преобладающим давлением P подачи восстановителя SCR-системы ниже насоса 230. Другой рабочий параметр может быть фактически преобладающей рабочей мощностью насоса 230. После этапа s320 выполняется этап s330.

Этап s330 способа содержит этап использования значений, по меньшей мере, для одного параметра в качестве основы для того, чтобы определять то, удовлетворяется или нет первое состояние. Первое состояние может быть состоянием, отличающимся посредством наличия воздуха в насосе 230. Первое состояние может быть состоянием, которое содержит присутствие воздуха, подводимого в насос 230. Согласно примеру, может быть определено, что первое состояние удовлетворяется, если преобладающее давление подачи восстановителя SCR-системы начинает падать с преобладающего уровня. Согласно другому примеру, может быть определено, что первое состояние удовлетворяется, если фактически преобладающая рабочая мощность насоса 230 изменяется от значения, которое представляет его рабочую мощность в ходе обычной работы, до значения, которое ниже предварительно определенного значения. Если первое состояние удовлетворяется, выполняется следующий этап s340.

Альтернативно, первое состояние может быть определено, если может быть обнаружено изменение знака производной по времени первого порядка давления подачи, указывающее то, что давление подачи падает. Согласно примеру, первое состояние может быть определено, если производная по времени второго порядка давления подачи равна нулю (0), что указывает то, что давление подачи ни увеличивается, ни снижается. Согласно примеру, первое состояние может быть определено, если обнаружено изменение знака с положительного на отрицательный производной по времени второго порядка, указывающее то, что ранее увеличивающееся давление подачи начинает падать.

Если первое состояние не удовлетворяется, снова выполняется этап s310.

Согласно варианту применения, этапы s310-s330 способа являются необязательными, что означает, например, то, что инновационный способ может начинаться на этапе s340, описанном ниже.

Этап s340 способа содержит этап определения значения для давления P подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230. Это может осуществляться посредством датчика 220 давления. Датчик 220 давления выполнен с возможностью отправки в первый модуль 200 управления сигнала, который содержит информацию относительно преобладающего давления P подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230. После этапа s340 выполняется этап s350.

Этап s350 способа содержит этап определения значения для производной P' по времени первого порядка давления P подачи, определенного на этапе s340.

Определение производной P' по времени первого порядка может выполняться посредством первого модуля 200 управления. После этапа s350 выполняется этап s360.

Этап s360 способа содержит этап управления работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления P подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в насосе 230. Это влечет за собой адаптацию скорости работы насоса 230 на основе значения упомянутой производной P' по времени первого порядка давления P подачи, согласно аспекту изобретения. После этапа s360 выполняется этап s370.

Этап s370 способа содержит этап определения того, должен или нет завершаться способ. Если обнаружено, что должен, способ завершается. Если обнаружено, что способ не должен завершаться, этап s340 выполняется снова, позволяя непрерывно управлять скоростью работы насоса 230 на основе изменений давления P подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230 SCR-системы.

Согласно изобретению, описанный адаптивный способ позволяет относительно быстро восстанавливать требуемое рабочее давление SCR-системы посредством управления скоростью работы насоса 230 на основе изменений давления подачи, как описано выше, в частности, когда присутствует воздух в насосе 230.

Фиг. 4a является схематичным графиком давления P подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230 в качестве функции от времени T. SCR-система выполнена с возможностью работать при предварительно определенном давлении Pshould подачи (требуемом рабочем давлении SCR-системы). Когда насос 230 начинает работать, давление подачи ниже него увеличивается до времени T1, в которое нежелательный воздух поступает в насос 230. После этого давление падает до второго времени T2, в которое насос снова имеет возможность начинать повышать давление подачи. В третье время T3 воздух снова поступает в насос 230, после чего давление подачи падает до четвертого времени T4, в которое насос снова имеет возможность начинать повышение давления подачи до требуемого рабочего давления Pshould.

Фиг. 4b является схематичным графиком скорости PV работы насоса 230 в качестве функции от времени T. Следует отметить, что первый модуль 200 управления выполнен с возможностью непрерывного определения производной P' по времени первого порядка непрерывно определенных значений давления P подачи. Первый модуль 200 управления также выполнен с возможностью определения производной P" по времени второго порядка непрерывно определенных значений давления P подачи. Во время T1 можно обнаруживать, что воздух поступает в насос 230. Предусмотрены различные способы, которыми это может осуществляться. Согласно примеру, может быть обнаружено изменение знака производной по времени первого порядка, указывающее то, что давление подачи падает. Согласно примеру, можно обнаруживать, что производная по времени второго порядка равна нулю (0), что указывает то, что давление подачи ни увеличивается, ни снижается. Согласно примеру, может быть обнаружено изменение знака с положительного на отрицательный производной по времени второго порядка, указывающее то, что ранее увеличивающееся давление подачи начинает падать.

На основе абсолютной величины давления P подачи первый модуль 200 управления может управлять скоростью PV производной по времени первого порядка насоса 230. Согласно предпочтительному примеру, первый модуль 200 управления может управлять скоростью PV работы насоса 230 на основе абсолютной величины производной P' по времени первого порядка давления P подачи коррелированным способом, что означает то, что если давление P подачи падает с определенным темпом, скорость работы насоса может быть понижена соответствующим образом. Аналогично, первый модуль 200 управления может управлять скоростью PV работы насоса 230 на основе абсолютной величины производной P' по времени первого порядка давления P подачи коррелированным способом, когда давление подачи увеличивается, что означает то, что если давление P подачи увеличивается с определенным темпом, скорость работы насоса может быть увеличена соответствующим образом.

Диаграмма показывает управление скоростью PV работы насоса на основе изменений давления P подачи до тех пор, пока не достигается требуемое рабочее давление Pshould.

Она показывает падение скорости PV работы насоса до времени T1. Она показывает скорость PV работы насоса как относительно низкую между первым временем T1 и вторым временем T2. Она показывает увеличение скорости PV работы насоса после времени T2, когда давление P подачи начинает увеличиваться до последующего падения до относительно низкого уровня в третье время T3. Она показывает скорость PV работы насоса как относительно низкую между третьим временем T3 и четвертым временем T4. Она показывает увеличение скорости PV работы насоса после времени T4, когда давление P подачи начинает увеличиваться до последующего снижения снова до любого подходящего уровня, когда давление P подачи стабилизируется.

Согласно примеру, кривая скорости PV работы насоса относительно хорошо соответствует форме кривой для производной P' по времени первого порядка давления P подачи. Это означает то, что основной принцип изобретения заключается в том, что чем быстрее повышается давление P подачи, тем выше становится скорость PV работы насоса. Аналогично, скорость PV работы насоса уменьшается на основе того, как быстро падает давление подачи. Когда давление P подачи падает, скорость PV работы насоса является относительно низкой.

Скорость работы насоса может управляться любым подходящим способом на основе производной первого порядка давления P подачи. Результат представляет собой адаптивное управление скоростью работы насоса, чтобы позволять эффективно повышать давление подачи SCR-системы до требуемого уровня, когда присутствует воздух в насосе 230, согласно аспекту изобретения.

Положительный эффект состоит в том, что инновационный способ позволяет сокращать период времени между двумя пиками давления подачи, например период T1-T3. Результат заключается в том, что требуемое рабочее давление Pshould может увеличиваться быстрее, чем в предшествующем уровне техники, когда присутствует воздух в насосе 230.

Фиг. 5 является схемой варианта применения устройства 500. Модули 200 и 210 управления, описанные со ссылкой на фиг. 2 в варианте применения, могут содержать устройство 500. Устройство 500 содержит энергонезависимое запоминающее устройство 520, процессор 510 данных и оперативное запоминающее устройство 550. Энергонезависимое запоминающее устройство 520 имеет первый запоминающий элемент 530, в котором сохраняется компьютерная программа, например операционная система, для управления функцией устройств 200 и 210. Устройство 500 дополнительно содержит контроллер шины, последовательный порт связи, средство ввода-вывода, аналого-цифровой преобразователь, модуль ввода и передачи времени и даты, счетчик событий и контроллер прерываний (не проиллюстрирован). Энергонезависимое запоминающее устройство 520 также имеет второй запоминающий элемент 540.

Предложенная компьютерная программа P содержит процедуры с намерением, если восстанавливающий агент подается в подающее устройство, через которое восстанавливающий агент подается, по меньшей мере, в одну точку потребления из контейнера SCR-системы, непрерывного управления работой насоса на основе изменений непрерывно определенного давления подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230 в SCR-системе, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве.

Программа P содержит процедуры для непрерывного управления скоростью работы насоса на основе значений для производных по времени непрерывно определенного давления подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230 в SCR-системе, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве.

Программа P содержит процедуры для изменения работы подающего устройства в корреляции с изменениями упомянутого давления подачи, в соответствии с инновационным способом.

Программа P содержит процедуры для управления работой упомянутого подающего устройства, например, посредством влияния на преобладающую скорость работы насоса, относительно предварительно определенного уровня давления подачи, которое должно предоставлять подающее устройство.

Программа P содержит процедуры для определения наличия воздуха, подводимого выше по потоку в подающее устройство, и когда такое наличие обнаружено, для управления работой подающего устройства на основе изменений непрерывно определенного давления подачи восстанавливающего агента ниже насоса 230 SCR-системы.

Программа P может сохраняться в исполняемой форме или в сжатой форме в запоминающем устройстве 560 и/или в оперативном запоминающем устройстве 550.

Если процессор 510 данных описывается как выполняющий определенную функцию, это означает то, что процессор 510 данных осуществляет определенную часть программы, сохраненной в запоминающем устройстве 560, или определенную часть программы, сохраненной в оперативном запоминающем устройстве 550.

Устройство 510 обработки данных может обмениваться данными с портом 599 передачи данных через шину 515 данных. Энергонезависимое запоминающее устройство 520 предназначено для связи с процессором 510 данных через шину 512 данных. Отдельное запоминающее устройство 560 предназначено обмениваться данными с процессором 510 данных через шину 511 данных. Оперативное запоминающее устройство 550 выполнено с возможностью обмена данными с процессором 510 данных через шину 514 данных. Порт 599 передачи данных, например, может иметь линии 290, 292 и 293 связи, соединенные с ним (см. фиг. 2).

Когда данные принимаются по порту 599 передачи данных, они временно сохраняются во втором запоминающем элементе 540. Когда входные данные временно сохранены, процессор 510 данных подготовлен к тому, чтобы осуществлять выполнение кода, как описано выше. Согласно варианту применения, сигналы, принятые по порту 599 передачи данных, содержат информацию относительно фактически преобладающей рабочей мощности насоса 230. Согласно варианту применения, сигналы, принятые по порту 599 передачи данных, содержат информацию относительно давления подачи восстановителя. Упомянутое давление подачи является преобладающим давлением подачи ниже насоса 230. Сигналы, принятые по порту 599 передачи данных, могут быть использованы посредством устройства 500 для того, чтобы определять наличие воздуха, подводимого в насос 230, и, когда обнаружено такое наличие, управлять работой подающего устройства на основе изменений упомянутого давления подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве.

Части описанных в данном документе способов могут осуществляться устройством 500 посредством процессора 510 данных, который исполняет программу, сохраненную в запоминающем устройстве 560 или оперативном запоминающем устройстве 550. Когда устройство 500 исполняет программу, осуществляются описанные в данном документе способы.

Вышеприведенное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения предоставляется для иллюстративных и описательных целей. Оно не имеет намерение быть полным или ограничивать изобретение описанными разновидностями. Безусловно, множество модификаций и варьирований должны быть очевидными для специалистов в данной области техники. Варианты осуществления выбраны и описаны для того, чтобы оптимально пояснять принципы изобретения и его практические варианты применения, и, следовательно, позволять специалистам понимать изобретение для различных вариантов осуществления и с различными модификациями, соответствующими намеченному использованию.

Изобретение относится к системе дозирования в SCR-системе. Способ относится к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство (230), через которое восстанавливающий агент подается в по меньшей мере одну точку (250) потребления из контейнера (205). Способ содержит этап, на котором непрерывно (s340) определяют давление (Р) подачи, которое обеспечивается подающим устройством (230). Способ также содержит этап управления (s360) работой подающего устройства (230) на основе изменений (Р') давления (Р) подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве (230). Изобретение относится также к SCR-системе и автомобилю, который оснащается SCR-системой. Изобретение относится также к машиночитаемому носителю, на котором сохранена компьютерная программа, относящаяся к SCR-системе. Техническим результатом изобретения является снижение величины нежелательных выбросов в SCR-системе. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ, относящийся к SCR-системе, посредством которого восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство (230), через которое восстанавливающий агент подается в по меньшей мере одну точку (250) потребления из контейнера (205), содержащий этап, на котором:
- непрерывно (s340) определяют давление (Р) подачи, которое обеспечивается подающим устройством (230),
отличающийся тем, что содержит этап, на котором:
- управляют (s360) работой подающего устройства (230) на основе изменений (Р') давления (Р) подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве (230).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором изменяют работу подающего устройства (230) в корреляции с изменениями (Р') давления (Р) подачи.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управление работой подающего устройства (230) выполняется посредством скорости (PV) работы насоса подающего устройства.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управление работой упомянутого подающего устройства (230) выполняется относительно предварительно определенного уровня (Pshould) давления подачи, которое должно обеспечиваться подающим устройством.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управление работой подающего устройства (230) выполняется на основе производной (Р') по времени упомянутого определенного давления (Р) подачи.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых:
- определяют (s330) наличие воздуха, подводимого выше по потоку в подающее устройство (230), и
- когда обнаружено такое наличие, управляют работой (s360) подающего устройства (230) на основе изменений (Р') давления (Р) подачи.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором определяют (s330) упомянутое наличие на основе определенной рабочей мощности источника мощности, который выполнен с возможностью снабжения мощностью подающего устройства, и/или на основе определенного времени, в течение которого имеет место работа с отклонениями подающего устройства.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что подающим устройством является диафрагменный насос.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутой по меньшей мере одной точкой (250) потребления является дозирующий модуль (250).

10. SCR-система, выполненная с возможностью подачи восстанавливающего агента в жидкой форме в подающее устройство (230), которое само выполнено с возможностью подачи восстанавливающего агента в по меньшей мере одну точку (250) потребления из контейнера (205), содержащая:
- средство (220) для непрерывного определения давления (Р) подачи, обеспечиваемого посредством подающего устройства (230),
отличающаяся тем, что содержит:
- средство (200; 210; 500) для управления работой подающего устройства (230) на основе изменений (Р') давления (Р) подачи, с целью уменьшения влияния нежелательного подвода воздуха в подающем устройстве.

11. SCR-система по п.10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство (200; 210; 500) для изменения работы подающего устройства (230) в корреляции с изменениями (Р') давления (Р) подачи.

12. SCR-система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что управление работой подающего устройства (230) выполняется посредством скорости (PV) работы насоса подающего устройства (230).

13. SCR-система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что управление работой подающего устройства выполняется относительно предварительно определенного уровня (Pshould) давления подачи, которое должно обеспечивать подающее устройство.

14. SCR-система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что управление работой подающего устройства (230) выполняется на основе производной (Р') по времени упомянутого определенного давления (Р) подачи.

15. SCR-система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что содержит:
- средство (200; 210; 500) для определения наличия воздуха, подводимого выше по потоку в подающее устройство (230), и
- средство (200; 210; 500) для, когда обнаружено такое наличие, управления работой подающего устройства (230) на основе изменений (Р') давления (Р) подачи.

16. SCR-система по п.15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство (200; 210; 500) для определения упомянутого наличия на основе определенной рабочей мощности источника мощности, который выполнен с возможностью снабжать мощностью подающее устройства, и/или на основе определенного времени, в течение которого имеет место работа с отклонениями подающего устройства.

17. SCR-система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что подающим устройством (230) является диафрагменный насос (230).

18. SCR-система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что упомянутой по меньшей мере одной точкой (250) потребления является дозирующий модуль (250).

19. Автомобиль (100; 110), содержащий SCR-систему по любому из пп.10-18.

20. Автомобиль (100; 110) по п.19, который является любым из грузовика, автобуса или легкового автомобиля.

21. Машиночитаемый носитель, на котором сохранена компьютерная программа, относящаяся к SCR-системе, посредством которой восстанавливающий агент в жидкой форме подается в подающее устройство (230), через которое восстанавливающий агент подается в по меньшей мере одну точку (250) потребления из контейнера (205), причем эта компьютерная программа содержит программный код для инструктирования электронному модулю (200; 500) управления или другому компьютеру (210; 500), соединенному с электронным модулем (200; 500) управления, выполнять этапы способа по любому из пп.1-9.