СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДАТЧИКА ВЫПУСКНОЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК F01N11/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам диагностирования датчика выпускной текучей среды, размещенного в канале выпускной текучей среды системы очистки отработавших газов двигателя, такого как двигатель внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы транспортного средства могут включать в себя двигатель с системой очистки отработавших газов, присоединенной на его выпускном канале, для того чтобы управлять регулируемыми выбросами. В некоторых примерах, система очистки отработавших газов может включать в себя систему избирательного каталитического восстановления (SCR), в которой выпускная текучая среда, такая как карбамид или аммиак, добавляется в поток отработавших газов выше по потоку от каталитического нейтрализатора, так чтобы NO_x могли восстанавливаться каталитическим нейтрализатором. В таком примере, выпускная текучая среда может выдаваться в выпускной канал через форсунку, присоединенную по текучей среде к насосу каналом текучей среды. Датчик выпускной текучей среды может быть размещен в канале выпускной текучей среды, для того чтобы определять качество выпускной текучей среды, например, для соблюдения норм по выбросам. Однако, такой датчик может ухудшать характеристики со временем, давая в результате сниженную достоверность выходного сигнала датчика.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеприведенную проблему и изобрели подход, чтобы по меньшей мере частично принять меры в ответ на нее.

Согласно одному аспекту изобретения предложен способ, включающий указание ухудшения датчика выпускной текучей среды, расположенного выше по потоку от выпускной форсунки, на основании первого показания, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике, и второго показания после того, как выпускная текучая среда удалена из датчика.

Выпускная текучая среда предпочтительно удаляется из датчика после остановки двигателя.

Удаление выпускной текучей среды из датчика предпочтительно включает открытие форсунки после остановки двигателя и реверсирование направления накачивания для очистки канала выпускной текучей среды, в котором расположен датчик.

Канал выпускной текучей среды предпочтительно присоединен между насосом и форсункой.

Первое показание предпочтительно получают во время работы двигателя после повышения давления канала выпускной текучей среды посредством эксплуатации насоса с закрытой форсункой.

Способ предпочтительно дополнительно включает регулирование количества впрыска выпускной текучей среды на основании первого показания, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике.

Указание предпочтительно включает установку кода неисправности в контроллере и отправку сообщения на интерфейс оператора в транспортном средстве, в котором расположен датчик.

Выпускная текучая среда предпочтительно является водным раствором мочевины.

Согласно одному аспекту изобретения предложен способ диагностирования датчика выпускной текучей среды, включающий определение первой концентрации выпускной текучей среды в канале выпускной текучей среды между насосом и форсункой, в ответ на снижение давления на выходе насоса, приведение в действие возвратного клапана для реверсирования потока накачки, открытие форсунки на пороговую длительность и определение второй концентрации выпускной текучей среды в канале выпускной текучей среды, и указание ухудшения датчика выпускной текучей среды на основании разности между первой концентрацией выпускной текучей среды и второй концентрацией выпускной текучей среды.

Первую концентрацию выпускной текучей среды предпочтительно определяют, когда выпускная текучая среда присутствует в канале выпускной текучей среды на датчике выпускной текучей среды.

Вторую концентрацию выпускной текучей среды предпочтительно определяют после того, как выпускная текучая среда удалена из датчика выпускной текучей среды.

Указание ухудшения датчика выпускной текучей среды предпочтительно включает установку кода неисправности в контроллере в сообщении с датчиком выпускной текучей среды.

Способ предпочтительно дополнительно включает регулирование количества впрыска выпускной текучей среды на основании первой концентрации выпускной текучей среды, и не регулирование количества впрыска выпускной текучей среды на основании второй концентрации выпускной текучей среды.

Первую концентрацию выпускной текучей среды предпочтительно определяют во время работы двигателя, а вторую концентрацию выпускной текучей среды – после остановки двигателя.

Вторую концентрацию выпускной текучей среды предпочтительно определяют после требования запуска двигателя, когда выпускная текучая среда не присутствует в датчике выпускной текучей среды.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложен способ диагностирования датчика выпускной текучей среды, включающий указание ухудшения датчика выпускной текучей среды на основании первой концентрации выпускной текучей среды, полученной, когда канал выпускной текучей среды между насосом и форсункой заполнен, относительно второй концентрации выпускной текучей среды, полученной, когда канал выпускной текучей среды пустой.

Указание ухудшения датчика выпускной текучей среды предпочтительно включает отправку сообщения на интерфейс оператора в транспортном средстве, в котором расположен датчик выпускной текучей среды.

Способ предпочтительно дополнительно включает регулирование количества выпускной текучей среды, впрыскиваемой в выпускной канал форсункой, в ответ на первую концентрацию выпускной текучей среды.

Способ предпочтительно дополнительно включает уменьшение давления на выходе насоса, приведение в действие возвратного клапана для реверсирования потока накачки и открытие форсунки на пороговую длительность для опустошения канала выпускной текучей среды.

Первую концентрацию выпускной текучей среды предпочтительно получают во время работы двигателя, а вторую концентрацию выпускной текучей среды – после остановки двигателя.

Способ предпочтительно дополнительно включает увеличение давления на выходе насоса и закрытие форсунки после того, как форсунка открыта в течение пороговой длительности для заполнения канала выпускной текучей среды.

Посредством получения первого показания и второго показания в разных условиях, может диагностироваться ухудшение датчика выпускной текучей среды. Например, при двух разных условиях, ожидается разное показание выпускной текучей среды. Так как выпускная текучая среда присутствует в датчике, когда получается первое показание, например, когда двигатель работает, первое показание может иметь более высокое значение, чем второе показание, которое получается, когда выпускная текучая среда не присутствует в датчике, например, после того, как двигатель остановлен. Таким образом, ухудшение датчика выпускной текучей среды может диагностироваться на основании первого показания выпускной текучей среды и второго показания выпускной текучей среды, и водитель транспортного средства может уведомляться о датчике с ухудшенными характеристиками, и/или может устанавливаться диагностический код.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретении. Оно не предназначено для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-нибудь недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему системы двигателя, включающей в себя систему очистки отработавших газов.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для системы двигателя.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для оценки первой концентрации выпускной текучей среды.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для оценки второй концентрации выпускной текучей среды.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для диагностики датчика выпускной текучей среды.

Фиг. 6 представляет собой график, иллюстрирующий различные параметры системы очистки отработавших газов во времени.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к различным вариантам осуществления способов для системы транспортного средства, которая включает в себя датчик выпускной текучей среды. В одном из примерных вариантов осуществления, способ содержит указание ухудшение датчика выпускной текучей среды, расположенного выше по потоку от выпускной форсунки, на основании первой концентрации выпускной текучей среды, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике, и второй концентрации выпускной текучей среды после того, как выпускная текучая среда удалена из датчика. Первая концентрация выпускной текучей среды может определяться, когда двигатель включен, и после того, как запущена система очистки отработавших газов. Вторая концентрация выпускной текучей среды может определяться после того, когда двигатель остановлен, а система очистки отработавших газов остановлена. Посредством сравнения первой концентрации выпускной текучей среды и второй концентрации выпускной текучей среды, измеренных в разных условиях, например, может указываться ухудшение датчика выпускной текучей среды. Например, может ожидаться, что первая концентрация выпускной текучей среды должна быть более высокой, чем вторая концентрация выпускной текучей среды, так как выпускная текучая среда присутствует, только когда измеряется первая концентрация выпускной текучей среды. Таким образом, может определяться ухудшение датчика выпускной текучей среды.

Фиг. 1 показывает принципиальную схему системы 100 двигателя. Система 100 двигателя включает в себя двигатель 102, который может быть включен в силовую установку транспортного средства. Двигатель 102 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 104 и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (не показано). Всасываемый воздух вводится в двигатель 102 через впускной канал 106, отработавшие газы, являющиеся результатом сгорания в двигателе 102, выпускаются через выпускной канал 108, в конечном счете ведущий в выхлопную трубу (не показана), которая в итоге направляет отработавшие газы в атмосферу.

Как показано, система 110 очистки отработавших газов, включающая в себя устройство 112 очистки отработавших газов, показана расположенной вдоль выпускного канала 108. В примерном варианте осуществления по фиг. 1, устройство 112 очистки отработавших газов, например, может быть системой избирательного восстановления каталитического нейтрализатора (SCR). В других примерах, система 110 очистки отработавших газов дополнительно или в качестве альтернативы может включать в себя трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (TWC), уловитель NO_x, различные другие устройства снижения токсичности отработавших газов или их комбинацию. Кроме того, как показано, форсунка 114 выпускной текучей среды расположена выше по потоку от устройства 112 очистки отработавших газов. Форсунка 114 выпускной текучей среды вдувает выпускную текучую среду в поток отработавших газов для реакции с NO_x в устройстве 112 очистки отработавших газов в ответ на сигналы, принятые из контроллера 104. Выпускная текучая среда, например, может быть восстановителем, таким как карбамид или аммиак.

В примере, показанном на фиг. 1, форсунка 114 выпускной текучей среды питается выпускной текучей средой из бака 116 хранения выпускной текучей среды. Бак 116 хранения выпускной текучей среды может быть резервуаром, например, пригодным для хранения выпускной текучей среды во всем диапазоне температур. Выпускная текучая среда накачивается из бака 116 хранения выпускной текучей среды посредством насоса 118. Насос 118 выкачивает выпускную текучую среду из бака 116 хранения выпускной текучей среды и подает выпускную текучую среду в канал 120 выпускной текучей среды под более высоким давлением. Давление в канале 120 выпускной текучей среды может измеряться, например, датчиком 122 давления, размещенным в канале 120 выпускной текучей среды. Как показано, канал 120 выпускной текучей среды по текучей среде связывает насос 118 и форсунку 114. Кроме того, возвратный клапан 124 механически присоединен к насосу 118, так чтобы поток текучей среды через насос мог возвращаться. В качестве примера, может требоваться возвращать поток через насос после остановки двигателя, так чтобы канал 120 выпускной текучей среды мог осушаться от выпускной текучей среды.

Концентрация выпускной текучей среды, которая проходит через канал 180 выпускной текучей среды, может определяться посредством датчика 126 выпускной текучей среды, который расположен выше по потоку от форсунки 114. Например, концентрация выпускной текучей среды может определятся так, чтобы могло определяться, правильную или нет текучую среду или смесь текучих сред удерживает бак хранения выпускной текучей среды. Таким образом, датчик выпускной текучей среды может выводить первое показание, указывающее первую концентрацию выпускной текучей среды во время работы двигателя, когда линия выпускной текучей среды заполнена, и выпускная текучая среда присутствует в датчике выпускной текучей среды. Датчик выпускной текучей среды, кроме того, может выводить второе показание, указывающее вторую концентрацию выпускной текучей среды после остановки двигателя, когда линия выпускной текучей среды пуста, и выпускная текучая среда не присутствует в датчике. Первое показание может сравниваться со вторым показанием, для того чтобы испытывать функциональные возможности датчика выпускной текучей среды, например, как будет подробнее описано ниже со ссылкой на фиг. 2-5.

Контроллер 104 может быть микрокомпьютером, включающим в себя следующее, хотя и не показано на фиг. 1: микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений (например, микросхему постоянного запоминающего устройства), оперативное запоминающее устройство, вспомогательную память и шину данных. Постоянное запоминающее устройство запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые микропроцессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвосхищены, но конкретно не перечислены. Например, контроллер может принимать передаваемую информацию (например, входные данные) с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 2-5.

Контроллер 104 отправляет сигналы в систему 128 связи, такую как сеть беспроводной связи или локальная сеть контроллеров (CAN). В качестве примера, после обработки данных с датчика 126 выпускной текучей среды и определения, что датчик 126 выпускной текучей среды подвергся ухудшению, отправка контроллера 104 может устанавливать код неисправности и отправлять сообщение в систему 128 связи, указывающее ухудшение датчика 126 выпускной текучей среды. Система 128 связи затем может уведомлять водителя транспортного средства через интерфейс оператора, например, такой как приборная панель или другое устройство отображения транспортного средства. В некоторых примерах, система 128 связи дополнительно или в качестве альтернативы может отправлять сообщение третьей стороне 130, такой как торговое представительство по продажам транспортного средства или другой центр обслуживания.

Таким образом, система транспортного средства включает в себя систему очистки отработавших газов, которая включает в себя датчик выпускной текучей среды. Датчик выпускной текучей среды измеряет концентрацию выпускной текучей среды и отправляет в контроллер сигнал, указывающий концентрацию. Как будет описано ниже, на основании показаний выпускной текучей среды, может определяться ухудшение датчика выпускной текучей среды.

На фиг. 2-5 показаны блок-схемы последовательности операций способов, иллюстрирующие процедуры для системы двигателя, такой как система 100 двигателя, описанная выше со ссылкой на фиг. 1. Более конкретно, фиг. 2 показывает процедуру для управления пуском и остановом системы очистки отработавших газов, которая включает в себя датчик выпускной текучей среды. Фиг. 3 показывает процедуру для пуска системы очистки отработавших газов, в то время как двигатель включен, и измерение первой концентрации выпускной текучей среды. Фиг. 4 показывает процедуру для остановки системы очистки отработавших газов, после того как как двигатель остановлен, и измерение второй концентрации выпускной текучей среды. Фиг. 5 показывает процедуру для диагностирования датчика выпускной текучей среды на основании первой и второй концентраций выпускной текучей среды. Кроме того, фиг. 6 показывает график, иллюстрирующий различные параметры системы очистки отработавших газов, в то время как система очистки отработавших газов останавливается.

Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операция способа, иллюстрирующую процедуру 200 для управления пуском и остановом системы очистки отработавших газов, которая включает в себя датчик выпускной текучей среды, такой как система 110 очистки отработавших газов, описанная выше со ссылкой на фиг. 1. Более конкретно, процедура определяет, когда следует проводить запуск и останов системы очистки отработавших газов, на основании того, является ли работающим двигатель.

На 202 по процедуре 200, определяется, включен ли двигатель. В качестве примера, может определяться, включен ли двигатель, если двигатель является вращающимся. Кроме того, может определяться, запускался ли двигатель в последнее время. Например, может определяться, является ли температура охлаждающей жидкости меньшей, чем пороговая температура, или является ли время после пуска двигателя меньшим, чем пороговое значение. Если определено, что двигатель не включен, процедура заканчивается.

С другой стороны, если определено, что двигатель включен, процедура переходит на 204, где запуск системы очистки отработавших газов выполняется согласно процедуре 300 по фиг. 3. Как будет подробнее описано ниже, как только система очистки отработавших газов в действии, может определяться первое показание выпускной текучей среды.

На 206 по процедуре 200, определяется, остановлен ли двигатель. В качестве примера, может определяться, не является ли двигатель вращающимся. Кроме того, может определяться, заглушался ли двигатель в последнее время. Например, может определяться, является ли температура охлаждающей жидкости большей, чем пороговая температура, или является ли время после остановки двигателя меньшим, чем пороговое значение. Если определено, что двигатель все еще включен, процедура переходит на 212 и продолжается текущая работа.

С другой стороны, если определено, что двигатель выключен (например остановлен), процедура 200 продолжается до 208, где останов системы очистки отработавших газов выполняется согласно процедуре 400 по фиг. 4. Как будет подробнее описано ниже, как только система очистки отработавших газов остановлена, может определяться второе показание выпускной текучей среды.

На 210 по процедуре 200, диагностика датчика выпускной текучей среды выполняется согласно процедуре 500 по фиг. 5. Как будет подробнее описано ниже, первое показание выпускной текучей среды, определенное в процедуре 300, и второе показание выпускной текучей среды, определенное в процедуре 400, сравниваются, так чтобы могло определяться ухудшение датчика выпускной текучей среды.

Продолжая по фиг. 3, показана блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру 300 для оценки первой концентрации выпускной текучей среды во время работы двигателя. Более конкретно, процедура запускает систему очистки отработавших газов, измеряет вторую концентрацию выпускной текучей среды с помощью датчика выпускной текучей среды, расположенного в канале выпускной текучей среды, как только система очистки отработавших газов находится в действии.

На 302 по процедуре 300, определяется, включен ли двигатель. В качестве примера, может определяться, включен ли двигатель, если двигатель является вращающимся. Кроме того, может определяться, запускался ли двигатель в последнее время. Например, может определяться, является ли температура охлаждающей жидкости меньшей, чем пороговая температура, или является ли время после пуска двигателя меньшим, чем пороговое значение. Если определено, что двигатель не включен, процедура заканчивается.

На 304, определяется, является ли температура устройства очистки отработавших газов из системы очистки отработавших газов большей, чем пороговая температура. Например, устройству очистки отработавших газов может быть необходимым прогреваться до определенной температуры (например, пороговой температуры) перед тем, как выпускная текучая среда впрыскивается в выпускной канал выше по потоку от устройства очистки отработавших газов, для того чтобы снижать вероятность ухудшения характеристик устройства очистки отработавших газов. Если определено, что температура устройства очистки отработавших газов является меньшей, чем пороговая температура, процедура ожидает продолжения до тех пор, пока температура не достигла пороговой температуры.

Как только определено, что температура устройства очистки отработавших газов является большей, чем пороговая температуры, процедура 300 продолжается до 306, где увеличивается давление на выходе насоса. Например, контроллер может включать насос или повышать напряжение, подаваемое на насос для увеличения давления на выходе насоса. Посредством увеличения давления на выходе насоса, количество выпускной текучей среды, вытягиваемой из бака хранения выпускной текучей среды и подаваемой в канал выпускной текучей среды, может увеличиваться, тем самым, повышая давление в канале выпускной текучей среды.

На 308, открывается форсунка. Форсунка может открываться, например, так чтобы система заполнялась выпускной текучей средой, и пузырьки воздуха выводились из канала выпускной текучей среды. Как только форсунка была открыта в течение пороговой длительности, форсунка закрывается на 310. Как только форсунка закрывается, давление может нарастать в канале выпускной текучей среды, так что форсунка готова впрыскивать выпускную текучую среду в выпускной канал под требуемым давлением, когда требуется впрыск выпускной текучей среды. Таким образом, на 312, определяется, является ли давление на выходе насоса большим, чем пороговое давление. Пороговое давление, например, может быть требуемым давлением, под которым следует впрыскивать выпускную текучую среду в выпускной канал. Если давление на выходе насоса не является большим, чем пороговое давление, система ожидает продолжения до тех пор, пока давление на выходе насоса не достигает порогового давления.

Как только определено, что давление на выходе насоса является большим, чем пороговое давление, процедура 300 продолжается до 314, где определяется первая концентрация выпускной текучей среды. Таким образом, первая концентрация выпускной текучей среды измеряется, когда канал выпускной текучей среды заполнен выпускной текучей средой, а система готова для впрыска выпускной текучей среды в выпускной канал. По существу, уменьшается вероятность, что пузырьки воздуха могли быть в канале выпускной текучей среды и оказывать влияние на измерение концентрации выпускной текучей среды. Первое показание выпускной текучей среды, например, может получаться с помощью датчика 126 выпускной текучей среды, описанного выше со ссылкой на фиг. 1. Первая концентрация выпускной текучей среды может соответствовать количеству мочевины или аммиака в смеси выпускной текучей среды. Например, карбамид может быть водным раствором мочевины, который содержит в себе воду. Посредством определения концентрации выпускной текучей среды, когда канал выпускной текучей среды заполнен, и система очистки отработавших газов готова к работе, водитель транспортного средства и/или третья сторона, например, могут уведомляться, является ли концентрация выпускной текучей среды слишком высокой или слишком низкой, и является ли выпускная текучая среда непригодной для использования в системе очистки отработавших газов.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, процедура дополнительно может включать в себя настройку впрыска выпускной текучей среды в выпускной канал на основании показания первой концентрации выпуска, полученного, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике выпускной текучей среды. Например, если измеренная концентрация выпускной текучей среды является меньшей, чем ожидается, большее количество выпускной текучей среды может впрыскиваться в выпускной канал, так чтобы требуемое количество выпускной текучей среды принималось каталитическим нейтрализатором. В качестве еще одного примера, если измеренная концентрация выпускной текучей среды является большей, чем ожидается, меньшее количество выпускной текучей среды может впрыскиваться в выпускной канал, так чтобы требуемое количество выпускной текучей среды подавалось в каталитический нейтрализатор.

Таким образом, после пуска системы очистки отработавших газов во время работы двигателя, может определяться первая концентрация выпускной текучей среды. Первая концентрация выпускной текучей среды соответствует показанию выпускной текучей среды, когда канал выпускной текучей среды заполнен, и есть впускная текучая среда, присутствующая в датчике выпускной текучей среды. По существу, первая концентрация выпускной текучей среды может измеряться в любое время, пока двигатель включен, и после того, как система очистки отработавших газов была запущена и находится в действии. Первое показание выпускной текучей среды, например, может указывать, используется ли системой очистки отработавших газов пригодная выпускная текучая среда. Кроме того, как будет описано ниже, первая концентрация выпускной текучей среды может сравниваться с второй концентрацией выпускной текучей среды, чтобы диагностировать датчик выпускной текучей среды.

Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру 400 для оценки второй концентрации выхлопных газов после остановки двигателя. Более конкретно, процедура останавливает систему очистки отработавших газов после остановки двигателя и удаляет выпускную текучую среду из канала выпускной текучей среды, в котором расположен датчик выпускной текучей среды. Например, выпускная текучая среда может отводиться из насоса, канала выпускной текучей среды и форсунки системы после остановки двигателя, так чтобы ухудшение характеристик системы, обусловленное замерзанием, коррозией, или тому подобным, уменьшалось в течение промежутка времени, когда двигатель выключен. Как только выпускная текучая среда отведена из канала выпускной текучей среды, определяется вторая концентрация выпускной текучей среды.

На 402 по процедуре 400, определяется, остановлен ли двигатель. В качестве примера, может определяться, не является ли двигатель вращающимся. Кроме того, может определяться, заглушался ли двигатель в последнее время. Например, может определяться, является ли температура охлаждающей жидкости большей, чем пороговая температура, или является ли время после остановки двигателя меньшим, чем пороговое значение. Если определено, что двигатель все еще включен, процедура заканчивается.

С другой стороны, если определено, что двигатель остановлен, процедура 400 продолжается до 404, где определяется, снизилось ли давление на выходе насоса ниже порогового давления. Например, давление в системе может снижаться, так чтобы система могла останавливаться, и мог быть уменьшен поток выпускной текучей среды из бака хранения выпускной текучей среды. В качестве примера, кривая 602 на фиг. 6 показывает давление на выходе насоса со временем после остановки двигателя. Хотя давление на выходе насоса уменьшено, насос может оставаться включенным. Например, кривая 604 по фиг. 6 показывает постоянный ток насоса. Если определено, что давление на выходе насоса не является меньшим, чем пороговое давление, процедура 400 по фиг. 4 ожидает до тех пор, пока давление на выходе насоса не снизилось ниже порогового давления, перед возобновлением работы.

Как только определено, что давление на выходе насоса находится ниже порогового давления, приводится в действие возвратный клапан. Возвратный клапан может приводиться в действие, например, так чтобы поток через насос мог поворачиваться в обратном направлении. Приведение в действие возвратного клапана, например, показано кривой 606 на фиг. 6. Таким образом, выпускная текучая среда, которая находится в насосе, может отправляться обратно в бак хранения выпускной текучей среды и, дополнительно, выпускная текучая среда может отводиться из канала выпускной текучей среды посредством насоса. Кроме того, как только приведен в действие возвратный клапан, форсунка открывается на пороговую длительность. Кривая 608 на фиг. 6 показывает открывание форсунки после того, как снизилось давление на выходе насоса. По существу, некоторое количество выпускной текучей среды может удаляться из канала выпускной текучей среды через форсунку, и давление в канале выпускной текучей среды может дополнительно снижаться.

Как только форсунка была закрыта, процедура 400 переходит на 410, и определяется вторая концентрация выпускной текучей среды. Таким образом, вторая концентрация выпускной текучей среды измеряется после того, как выпускная текучая среда была удалена из канала выпускной текучей среды, и выпускная текучая среда не присутствует в датчике выпускной текучей среды. По существу, второе показание выпускной текучей среды может соответствовать концентрации компонента смеси выпускной текучей среды, такой как карбамид или аммиак, в воздухе или отработавших газах. Второе показание выпускной текучей среды, например, может получаться с помощью датчика 126 выпускной текучей среды, описанного выше со ссылкой на фиг. 1. В некоторых примерах, вторая концентрация выпускной текучей среды может измеряться, например, для определения, была ли удалена выпускная текучая среда из канала выпускной текучей среды. Количество текучей среды, впрыскиваемой в выпускной канал, однако, может не настраиваться в ответ на измеренную вторую концентрацию выпуска. Например, вторая концентрация выпуска получается, когда выпускная текучая среда не присутствует в датчике, и не является представляющей концентрацию выпускной текучей среды, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике и готова для подачи в выпускной канал.

В некоторых вариантах осуществления, вторая концентрация выпускной текучей среды может определяться непосредственно вслед за включением зажигания двигателя или другим требованием пуска двигателя (таким как пуск по входу без ключа и/или по нажимной кнопке без ключа), до того, как система очистки отработавших газов подвергнута повышению давления. Например, вторая концентрация выпускной текучей среды может определяться при включении зажигания двигателя, если время, в течение которого двигатель был остановлен (например, с выключенным зажиганием), или время выдержки является большим, чем пороговая длительность. В таком варианте осуществления, канал выпускной текучей среды все еще может быть выкачанным, и выпускная текучая среда не присутствует в датчике, так как система все еще не была подвергнута повышению давления выпускной текучей средой в системе очистки отработавших газов.

Таким образом, после того, как двигатель остановлен, и выпускная текучая среда не отведена из канала выпускной текучей среды, насоса и форсунки, может определяться вторая концентрация выпускной текучей среды. Вторая концентрация выпускной текучей среды соответствует показанию выпускной текучей среды, когда канал выпускной текучей среды пуст, и нет выпускной текучей среды, присутствующей в датчике выпускной текучей среды. Второе показание выпускной текучей среды, например, может указывать, была ли выпускная текучая среда фактически отведена из канала выпускной текучей среды. Кроме того, как будет описано ниже, вторая концентрация выпускной текучей среды может сравниваться с первой концентрацией выпускной текучей среды, чтобы диагностировать датчик выпускной текучей среды.

Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операция способа, иллюстрирующую процедуру 500 для диагностирования датчика выпускной текучей среды, такого как датчик 126 выпускной текучей среды, описанный выше со ссылкой на фиг. 1. Более конкретно, процедура указывает ухудшение датчика выпускной текучей среды на основании первой концентрации выпускной текучей среды, полученной, когда канал выпускной текучей среды между насосом и форсункой заполнен (например, первой концентрации выпускной текучей среды, определенной в процедуре 300), относительно второй концентрации выпускной текучей среды, полученной после того, как канал выпускной текучей среды был очищен от выпускной текучей среды (например, второй концентрации выпускной текучей среды, определенной в процедуре 400).

На 502 по процедуре 500, вторая концентрация выпускной текучей среды сравнивается с первой концентрацией выпускной текучей среды. Например, контроллер может определять разницу между первой концентрацией выпускной текучей среды и второй концентрацией выпускной текучей среды. Кривая 612 на фиг. 6 показывает сигнал концентрации выпускной текучей среды. Как показано, когда давление на выходе насоса является высоким перед тем, как приводится в действие возвратный клапан, и открывается форсунка (например, когда двигатель включен), сигнал концентрации выпускной текучей среды имеет более высокое значение, чем после того, как давление на выходе насоса уменьшилось, направление накачивания было обращено посредством приведения в действие возвратного клапана, и была открыта форсунка (например, после остановки двигателя). Например, это происходит потому, что есть выпускная текучая среда, присутствующая в канале выпускной текучей среды, когда получается первое показание, и нет выпускной текучей среды, присутствующей в канале выпускной текучей среды, когда получается второе показание. Зона 612 на фиг. 6 показывает время, когда может определяться первая концентрация выпускной текучей среды, а зона 614 на фиг. 6 показывает время, когда может определяться вторая концентрация выпускной текучей среды.

Таким образом, на 504 по процедуре 500, определяется, является ли разность между первой концентрацией выпускной текучей среды и второй концентрацией выпускной текучей среды большей, чем пороговая разность. В качестве примера, пороговая разность может быть разностью между минимальной концентрацией выпускной текучей среды во время работы двигателя и концентрацией компонента выпускной текучей среды в воздухе или отработавших газах. Если определено, что разность, является не большей, чем пороговая разность, процедура переходит на 512, и указывается, что датчик не подвергнут ухудшению характеристик.

С другой стороны, если разность между первой концентрацией выпускной текучей среды и второй концентрацией выпускной текучей среды является большей, чем пороговая разность, процедура 500 переходит на 506, и указывается ухудшение датчика выпускной текучей среды. Указание ухудшения датчика выпускной текучей среды может включать в себя установку кода неисправности в контроллере на 508. Кроме того, указание ухудшения характеристик контроллера, дополнительно или в качестве альтернативы, может включать в себя отправку сообщения на интерфейс оператора на 510. Например, водитель транспортного средства может уведомляться, что датчик выпускной текучей среды подвергнут ухудшению характеристик, посредством сообщения или индикаторной лампы на устройстве отображения транспортного средства, таком как приборная панель. В качестве еще одного примера, третья сторона, такая как центр обслуживания транспортных средств, может уведомляться о датчике выпускной текучей среды с ухудшенными характеристиками, так чтобы третья сторона могла информировать водителя транспортного средства, что следует привезти транспортное средство для обслуживания.

Таким образом, посредством сравнения первой концентрации выпускной текучей среды, считанной, в то время как двигатель включен, и есть выпускная текучая среда, присутствующая в датчике, и второй концентрации выпускной текучей среды, считанной после того, как двигатель остановлен, и нет выпускной текучей среды, присутствующей в датчике выпускной текучей среды, может определяться ухудшение датчика выпускной текучей среды. Водитель транспортного средства может уведомляться о датчике с ухудшенными характеристиками, например, через интерфейс транспортного средства, и транспортное средство может забираться в центр обслуживания, так чтобы датчик выпускной текучей среды мог быть заменен или отремонтирован.

Следует отметить, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Особые процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не требуется обязательно для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.

Следует понимать, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, противоположно установленному 4-цилиндровому, и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.

Приведенная ниже формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке.

Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет настоящего изобретения.

Изобретение относится к области очистки отработавших газов. Предложены различные способы диагностирования выпускной текучей среды, размещенного в канале выпускной текучей среды. Посредством контроля датчика во время условий, когда он находится в контакте с выпускной текучей средой, и когда он не находится в контакте с выпускной текучей средой, ожидаемое изменение выходного сигнала датчика может контролироваться для идентификации, является ли датчик формирующим достаточно точные показания. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ диагностирования датчика выпускной текучей среды, включающий:

указание ухудшения датчика выпускной текучей среды, расположенного выше по потоку от выпускной форсунки, на основании первого показания, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике, и второго показания после того, как выпускная текучая среда удалена из датчика.

2. Способ по п. 1, в котором выпускная текучая среда удаляется из датчика после остановки двигателя.

3. Способ по п. 1, в котором удаление выпускной текучей среды из датчика включает открытие форсунки после остановки двигателя и реверсирование направления накачивания для очистки канала выпускной текучей среды, в котором расположен датчик.

4. Способ по п. 3, в котором канал выпускной текучей среды присоединен между насосом и форсункой.

5. Способ по п. 4, в котором первое показание получают во время работы двигателя после повышения давления канала выпускной текучей среды посредством эксплуатации насоса с закрытой форсункой.

6. Способ по п. 1, дополнительно включающий регулирование количества впрыска выпускной текучей среды на основании первого показания, когда выпускная текучая среда присутствует в датчике.

7. Способ по п. 1, в котором указание включает установку кода неисправности в контроллере и отправку сообщения на интерфейс оператора в транспортном средстве, в котором расположен датчик.

8. Способ по п. 1, в котором выпускная текучая среда является водным раствором мочевины.

9. Способ диагностирования датчика выпускной текучей среды, включающий:

определение первой концентрации выпускной текучей среды в канале выпускной текучей среды между насосом и форсункой;

в ответ на снижение давления на выходе насоса, приведение в действие возвратного клапана для реверсирования потока накачки, открытие форсунки на пороговую длительность и определение второй концентрации выпускной текучей среды в канале выпускной текучей среды; и

указание ухудшения датчика выпускной текучей среды на основании разности между первой концентрацией выпускной текучей среды и второй концентрацией выпускной текучей среды.

10. Способ по п. 9, в котором первую концентрацию выпускной текучей среды определяют, когда выпускная текучая среда присутствует в канале выпускной текучей среды на датчике выпускной текучей среды.

11. Способ по п. 9, в котором вторую концентрацию выпускной текучей среды определяют после того, как выпускная текучая среда удалена из датчика выпускной текучей среды.

12. Способ по п. 9, в котором указание ухудшения датчика выпускной текучей среды включает установку кода неисправности в контроллере в сообщении с датчиком выпускной текучей среды.

13. Способ по п. 9, дополнительно включающий регулирование количества впрыска выпускной текучей среды на основании первой концентрации выпускной текучей среды, и не регулирование количества впрыска выпускной текучей среды на основании второй концентрации выпускной текучей среды.

14. Способ по п. 9, в котором первую концентрацию выпускной текучей среды определяют во время работы двигателя, а вторую концентрацию выпускной текучей среды - после остановки двигателя.

15. Способ по п. 9, в котором вторую концентрацию выпускной текучей среды определяют после требования запуска двигателя, когда выпускная текучая среда не присутствует в датчике выпускной текучей среды.

16. Способ диагностирования датчика выпускной текучей среды, включающий:

указание ухудшения датчика выпускной текучей среды на основании первой концентрации выпускной текучей среды, полученной, когда канал выпускной текучей среды между насосом и форсункой заполнен, относительно второй концентрации выпускной текучей среды, полученной, когда канал выпускной текучей среды пустой.

17. Способ по п. 16, в котором указание ухудшения датчика выпускной текучей среды включает отправку сообщения на интерфейс оператора в транспортном средстве, в котором расположен датчик выпускной текучей среды.

18. Способ по п. 16, дополнительно включающий регулирование количества выпускной текучей среды, впрыскиваемой в выпускной канал форсункой, в ответ на первую концентрацию выпускной текучей среды.

19. Способ по п. 16, дополнительно включающий уменьшение давления на выходе насоса, приведение в действие возвратного клапана для реверсирования потока накачки и открытие форсунки на пороговую длительность для опустошения канала выпускной текучей среды.

20. Способ по п. 16, в котором первую концентрацию выпускной текучей среды получают во время работы двигателя, а вторую концентрацию выпускной текучей среды - после остановки двигателя.

21. Способ по п. 16, дополнительно включающий увеличение давления на выходе насоса и закрытие форсунки после того, как форсунка открыта в течение пороговой длительности для заполнения канала выпускной текучей среды.