СИСТЕМА ДИАФРАГМЕННОГО НАСОСА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ПОВТОРНОЙ ЗАЛИВКИ Российский патент 2018 года по МПК F04B43/02 F01N3/00 F04B49/00 

Ссылка на родственную заявку

Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента США №61/865 452, поданной 13 августа 2013 года, содержание которой полностью ссылкой включается в настоящее описание.

Уровень техники

В процессах селективного каталитического восстановления (СКВ) часто используют системы распределения мочевины. Мочевина в сочетании с катализатором СКВ уменьшает выбросы NOx, например, в потоке отработавших газов из двигателя внутреннего сгорания. Приведенный в качестве примера катализатор СКВ может обрабатывать отработавшие газы дизеля на автомобиле, создающего переменное количество NOx в ответ на изменения рабочего цикла транспортного средства. В этих процессах количество мочевины, требуемое для эффективного уменьшения выбросов NOx, зависит от расхода отработавших газов и концентрации NOx в потоке отработавших газов. В течение некоторых периодов работы количество впрыскиваемой мочевины может быть в значительной степени переменным или неустановившимся, а в течение других периодов вспрыскивание мочевины может быть остановлено. Потеря способности впрыска мочевины во время режимов работы, в которых происходит высокопеременный выброс NOx, может быть особенно пагубным в части соблюдения требований к выбросам или иных эксплуатационных требований.

В системе распределения мочевины может быть использован насос, предназначенный для подачи мочевины под давлением в инжектор для впрыска в поток отработавших газов двигателя. Желательной альтернативой для такого насоса является диафрагменный насос. Однако диафрагменные насосы обладают рядом недостатков, включая ограниченную способность самозаливки. Когда диафрагменный насос утрачивает заливку, ограниченная степень сжатия насоса препятствует открытию выходного клапана в напорную линию под давлением, в результате чего насос сталкивается с явлением, получившим название «паровая пробка».

Известные в настоящее время системы распределения мочевины решают проблему потенциального образования паровых пробок с использованием обратной линии, обеспечивающей рециркуляцию из входного канала насоса в бачок с мочевиной. При установке обратной линии насос, утративший заливку, может рециркулировать воздух в бачок с мочевиной и получать жидкость во входном канале, обеспечивая тем самым повторную заливку насоса. Присутствие обратной линии требует дополнительных соединений линий, дополнительного пространства для установки, создает дополнительные места возможных утечек и более сложную реакцию системы на окружающие вибрации. В этой области необходимы дальнейшие усовершенствования.

Раскрытие изобретения

Раскрыты уникальные устройства, способы и системы для повторной заливки диафрагменного насоса. Одна приведенная в качестве примера система содержит диафрагменный насос, содержащий всасывающее отверстие и нагнетательное отверстие, линию всасывания мочевины, сообщающую источник мочевины жидкостным соединением с всасывающим отверстием, и линию нагнетания мочевины, сообщающуюся жидкостным соединением с нагнетательным отверстием. Линия рециркуляции сообщает линию нагнетания мочевины жидкостным соединением с линией всасывания мочевины и содержит регулятор расхода, функционально соединенный с ней. Контроллер выполнен с возможностью интерпретации состояния утраты заливки диафрагменного насоса и выдачи команды регулятору расхода в ответ на состояние утраты заливки.

Это краткое раскрытие настоящего изобретения приведено для представления выбора концепций, дополнительно описываемых ниже в иллюстративных вариантах осуществления. Это краткое раскрытие настоящего изобретения не предназначено для идентификации ключевых или существенных признаков заявляемого объекта, равно как не предназначено для использования как средство ограничения объема заявляемого объекта. Из последующего описания и чертежей станут очевидными дополнительные варианты осуществления, формы, цели, признаки, преимущества, аспекты и выгоды.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлена схематическая иллюстрация приведенной в качестве примера системы диафрагменного насоса.

На Фиг. 2 представлена схематическая иллюстрация приведенного в качестве примера контроллера.

На Фиг. 3 представлена схематическая блок-схема, иллюстрирующая приведенный в качестве примера цикл заливки.

Осуществление изобретения

В целях способствования пониманию принципов настоящего изобретения будут делаться ссылки на варианты осуществления, проиллюстрированные на чертежах, и для их описания будет использоваться специфический язык. Тем не менее, будет понятно, что тем самым не предусматриваются какие-либо ограничения объема настоящего изобретения и что изменения и дополнительные модификации проиллюстрированных вариантов осуществления, а также дополнительные применения принципов настоящего изобретения, проиллюстрированных в настоящем документе, какие будут очевидными специалистам в области техники, к которой относится изобретение, предположены и защищены.

Согласно некоторым вариантам осуществления контроллер описан выполняющим определенные операции для управления положениями клапана или другие операции. Согласно некоторым вариантам осуществления контроллер образует часть обрабатывающей подсистемы, включающей в себя одно или несколько вычислительных устройств, содержащих аппаратные средства памяти, обработки и связи. Контроллер может быть одиночным или распределенным устройством, и функции контроллера могут выполняться аппаратными компонентами и/или компонентами, реализованными компьютером.

Согласно некоторым вариантам осуществления контроллер содержит один или несколько модулей, структурированных для функционального выполнения операций контроллера. Согласно некоторым вариантам осуществления контроллер содержит модуль утраты заливки и модуль управления клапанами. Приведенное в настоящем документе описание в части модулей подчеркивает конструктивную независимость аспектов контроллера и иллюстрирует одно группирование операций и ответственностей контроллера. В пределах объема настоящей заявки понятны и другие группирования, выполняющие подобные общие операции. Модули могут реализовываться в аппаратных и/или машинных командах, хранящихся в энергонезависимой считываемой компьютером запоминающей среде, и модули могут быть распределены по различным аппаратным компонентам и/или компонентам, реализованным компьютером.

Приведенные в качестве примера и не ограничивающие объем настоящего изобретения элементы реализации модулей включают датчики, предоставляющие любую величину, определенную в настоящем описании, датчики, предоставляющие любую величину, являющуюся предшественником величины, определенной в настоящем описании, аппаратные средства канала передачи данных и/или сети, включая микросхемы связи, вибрирующие кристаллы, каналы связи, кабели, монтаж кабелями с витыми парами, монтаж коаксиальными кабелями, монтаж экранированными кабелями, передатчики, приемники и/или приемопередатчики, логические схемы, жестко смонтированные логические схемы, логические схемы с изменяемой структурой в конкретном непереходном состоянии, конфигурированные в соответствии со спецификацией модуля, любой исполнительный механизм, включая, по меньшей мере, электрический, гидравлический или пневматический исполнительный механизм, соленоид, операционный усилитель, аналоговые управляющие элементы (пружины, фильтры, интеграторы, сумматоры, делители, усилительные элементы) и/или цифровые управляющие элементы.

Приведенный в настоящем описании перечень конкретных элементов реализации не является ограничивающим, и в настоящем описании предположен любой элемент реализации для любого модуля или контроллера, понятный специалисту. Модули и контроллеры в настоящем описании после описания операций могут иметь многочисленные аппаратные реализации и/или реализации, основанные на использовании компьютера, причем многие из конкретных реализаций включают механические стадии для специалиста в данной области техники, понимающего преимущества настоящего раскрытия и имеющего понимание операций модулей и контроллеров, описанных в настоящем раскрытии. Более конкретные описания некоторых вариантов осуществления операций контроллеров включены в раздел, в котором приводятся ссылки на Фиг. 2.

Некоторые операции, описанные в настоящем документе, включают операции по интерпретации одного или нескольких параметров. Интерпретация в том значении, в каком этот термин используется в настоящем описании, означает операцию, заключающуюся в том, чтобы сделать значение доступным любым известным способом, включая, по меньшей мере, получение значения из канала передачи данных или сети связи, прием электронного сигнала (например, сигнала напряжения, частотного, токового сигнала или ШИМ-сигнала), указывающего значение, получение созданного компьютером параметра, указывающего значение, считывание значения из ячейки памяти в энергонезависимой считываемой компьютером запоминающей среде, получение значения как параметра периода выполнения любым известным способом (например, из ввода оператором), получение значения, с помощью которого интерпретируемый параметр можно рассчитать, и/или путем обращения к значению по умолчанию, которое интерпретируется как значение параметра.

На Фиг. 1 представлена приведенная в качестве примера система 100 источника мочевины, содержащая диафрагменный насос 102, источник 106 мочевины, систему 120 клапанов, контроллер 130 и датчики 140. Различные компоненты соединены жидкостным соединением с использованием нескольких линий текучей среды, включая линию 110 всасывания мочевины, линию 112 нагнетания мочевины и линию 114 рециркуляции. Система клапанов 120 содержит регулятор расхода 124 в линии рециркуляции и может содержать выходной клапан 122 и/или инжектор 128.

Диафрагменный насос 102 содержит всасывающее отверстие 102а и нагнетательное отверстие 102b. Линия 110 всасывания связывает жидкостным соединением всасывающее отверстие 102а с источником 106 мочевины, хранящим некоторое количество водного раствора мочевины. Линия 112 нагнетания сообщается жидкостным соединением с нагнетательным отверстием 102b. Выходной клапан 122 может быть функционально соединен с линией 112 нагнетания и может быть конструктивно выполнен как дозирующий клапан. Линия 114 рециркуляции сообщает жидкостным соединением линию 112 нагнетания с линией 110 всасывания и содержит регулятор 124 расхода, функционально соединенный с ней. Как проиллюстрировано на Фиг. 1, линия 114 рециркуляции характеризуется наличием первого отверстия в линию нагнетания мочевины и второго отверстия в линию всасывания мочевины.

Согласно проиллюстрированному варианту осуществления линия 112 нагнетания также соединена с инжектором 128. Инжектор 128 может представлять собой инжекторный клапан, и его работа может управляться контроллером 130. Инжектор 128 функционально соединен с каналом 192 отработавших газов и конструктивно исполнен для впрыскивания мочевины из линии 112 нагнетания в канал 192 отработавших газов. Кроме того, система 100 может содержать источник сжатого воздуха (не показан), и при этом впрыск мочевины представляет собой пневматический впрыск мочевины.

Двигатель 184 внутреннего сгорания выпускает отработавшие газы в канал 192 отработавших газов. Отработавшие газы характеризуются составляющей NOx в качестве побочного продукта работы двигателя 184. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления двигатель 184 представляет собой дизель, а канал отработавших газов 192 - канал отработавших газов дизеля, но предполагается, что могут быть использованы и другие виды топлива.

Катализатор 194 СКВ расположен в канале отработавших газов 192 после инжектора 128. Когда мочевину впрыскивают через инжектор 128 в поток отработавших газов, мочевина вместе с катализатором 194 СКВ восстанавливает по меньшей мере часть составляющей NOx в потоке отработавших газов. Отработавшие газы могут затем быть выброшены в окружающую среду через выходную трубу выхлопной системы 196.

Двигатель 184 может быть включен в силовую передачу 180, которая может приводить в движение транспортное средство 190. Например, двигатель 184 может представлять собой дизель, а транспортное средство 190 - грузовой автомобиль, судно или локомотив. Дополнительно или альтернативно двигатель 184 может быть выполнен с возможностью подачи энергии для других систем, таких как электрический генератор, силовая установка или гидравлический насос.

Каждый из датчиков 140 выполнен с возможностью считывания одного или нескольких параметров системы 100 и передачи касающейся параметра информации в контроллер 130. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления датчики 140 включают датчик 142 давления линии всасывания и датчик 144 давления линии нагнетания. В соответствии с другими вариантами осуществления может быть использовано большее или меньшее число датчиков или могут быть использованы альтернативные датчики, причем эти датчики могут быть выполнены с возможностью считывания других параметров, например температуры или расхода.

Контроллер 130 выполнен с возможностью интерпретации состояния утраты заливки диафрагменного насоса и выдачи команд одному или нескольким клапанам 120, включая, по меньшей мере, регулятор 124 расхода. Дальнейшие детали касательно контроллера 130 рассмотрены ниже со ссылками на Фиг. 2.

На Фиг. 2 представлена схематическая иллюстрация приведенного в качестве примера контроллера 130, включающего модуль 210 состояний системы, модуль 220 утраты заливки, модуль 230 управления клапанами и модуль 240 хранения данных. Контроллер 130 получает информацию по меньшей мере от одного датчика и может дополнительно или альтернативно сообщаться с пользовательским интерфейсом, каналом передачи данных и/или сетью. Контроллер 130 выдает команды, по меньшей мере, регулятору 124 расхода и, кроме того, может выдавать команды одному или нескольким компонентам системы 100, таким как диафрагменный насос 102, выходной клапан 122 и инжектор 128.

Модуль 240 хранения данных выполнен с возможностью хранения данных в одной или нескольких энергонезависимых считываемых компьютером запоминающих средах для использования другими модулями контроллера 130. Модуль 240 хранения данных может хранить, например, данные датчика, такие как данные калибровки датчика, параметры, такие как параметры утраты заливки, и паттерны «команда», такие как паттерны «команда» цикла заливки.

Согласно проиллюстрированному варианту осуществления модуль 210 состояний системы получает информацию по меньшей мере от одного из датчиков 140 и может интерпретировать эту информацию в соответствии с данными, хранящимися в модуле 240 хранения данных. Например, модуль 210 состояний системы может преобразовывать аналоговую информацию от датчика в цифровую информацию, использую данные о датчике. Модуль 210 состояний системы может быть выполнен с возможностью получения информации, касающейся состояния текучей среды в одной точке в одной или нескольких линиях. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления модуль 210 состояний системы получает информацию, касающуюся давления 250 в системе 100, например, из датчика 144 давления нагнетания. Модуль 210 состояний системы может дополнительно или альтернативно получать информацию, касающуюся другого состояния текучей среды, такого как температура или расход текучей среды в части линии, или информацию, касающуюся состояния системы, например, вибрации или температуры, и/или может получать информацию, по которой любое из этих значений можно рассчитать.

Модуль 220 утраты заливки предназначен для интерпретации состояния 214 утраты заливки диафрагменного насоса 102 и, кроме того, может быть выполнен с возможностью интерпретации повторного залитого состояния 216 диафрагменного насоса 102. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления модуль 220 утраты заливки оценивает информацию, полученную модулем 210 состояний системы, и может дополнительно оценивать информацию, хранящуюся в модуле 240 хранения данных. Например, модуль 220 утраты заливки может сравнивать данные о датчике с параметрами, хранящимися в модуле 240 хранения данных. Набор параметров может включать справочную таблицу, содержащую данные, касающиеся состояний системы. Например, набор параметров может включать пределы для одного или нескольких состояний, таких как температура или расход, считанных датчиками 140. Нарушение этих пределов может указывать на состояние 214 утраты заливки, а возврат в пределы может указывать на состояние 216 повторной заливки.

Согласно одному приведенному в качестве примера варианту осуществления параметр из модуля 240 хранения данных включает критерий давления и критерий времени, и модуль 220 утраты заливки определяет состояние 214 утраты заливки, когда давление в линии нагнетания падает ниже критерия давления в течение времени, большего критерия времени. Дополнительно или альтернативно, модуль 220 утраты заливки может сравнивать информацию из первого датчика 215 и информацию из одного или нескольких других датчиков. Согласно некоторым вариантам осуществления, если давление в линии нагнетания не повышается в ответ на включение насоса, это может интерпретироваться как состояние 214 утраты заливки.

Модуль 230 управления клапанами выполнен с возможностью создания и выдачи команд 260, 270 клапанам в ответ на состояние, интерпретированное модулем 220 утраты заливки. Команды клапанам подаются в систему 120 клапанов и включают, по меньшей мере, команду 260, подаваемую регулятору 124 расхода. Регулятор 124 расхода реагирует на указанную команду, в результате чего модуль 230 управления клапанами управляет работой регулятора 124 расхода. В ответ на состояние 214 утраты заливки модуль 230 управления клапанами выдает команду 262 на цикл заливки, включающую одну или несколько команд 264 открытия со временем открытия t₀, тем самым заставляя регулятор 124 расхода обеспечить цикл заливки. Приведенный в качестве примера цикл заливки описан ниже со ссылками на Фиг. 3.

Согласно некоторым вариантам осуществления модуль 220 утраты заливки определяет состояние 216 повторной заливки. Определение состояния 216 повторной заливки предусматривает использование той же или иной информации, чем та, которую используют для определения незалитого состояния. Например, если давление в линии нагнетания повышается выше критерия давления (который может быть таким же или выше, чем критерий давления для не залитого состояния), и/или если давление в линии нагнетания реагирует на включения насоса, модуль 220 утраты заливки определяет, что насос находится в состоянии 216 повторной заливки. В ответ на состояние 216 повторной заливки модуль 230 управления клапанами может выдавать команду 260 регулятору расхода, и при этом регулятор расхода 124 закрывается или остается закрытым.

В дополнение к командам 260 регулятору расхода модуль 230 управления клапанами может в ответ на состояние 214 утраты заливки выдавать дополнительные команды. Например, если инжектор 128 представляет собой инжекторный клапан, модуль 230 управления клапанами может выдавать команду инжектору, чтобы перевести инжектор 128 в закрытое состояние и прекратить впрыск мочевины в канал 192 отработавших газов. Дополнительно или альтернативно, модуль 230 управления клапанами может выдавать команду 270 выходному клапану.

В дополнение к модулю 230 управления клапанами или как альтернатива ему контроллер 130 может содержать модуль 232 команд регулятору расхода, предназначенный для подачи команд 260 регулятору расхода 124. Согласно некоторым вариантам осуществления модуль 232 управления регулятором расхода может выдавать команду 260 лишь регулятору расхода 124 и может представлять собой субмодуль модуля 230 управления клапанами. Согласно другим вариантам осуществления модуль 232 команд регулятору расхода может выдавать дополнительные команды, такие как, например, описанные выше как выдаваемые модулем 230 управления клапанами.

Приведенные далее схематическая блок-схема и относящееся к ней описание раскрывают иллюстративный вариант осуществления в части выполнения действий для повторной заливки диафрагменного насоса. Проиллюстрированные операции должны пониматься лишь как приведенные в качестве примера, и эти операции могут быть объединены или разделены, прибавлены или удалены, а также переупорядочены полностью или частично, если в настоящем описании четко не указано иное. Некоторые проиллюстрированные операции могут быть реализованы компьютером, выполняющим компьютерный программный продукт, хранящийся в энергонезависимой считываемой компьютером запоминающей среде, причем компьютерный программный продукт содержит команды, заставляющие компьютер выполнять одну или несколько операций или выдавать команды другим устройствам на выполнение одной или нескольких операций.

Далее со ссылками на Фиг. 3 будет описан приведенный в качестве примера цикл 300 заливки. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления цикл 300 заливки начинается с задания 310 числа итераций n, которое будет выполняться в цикле 300 заливки, и установки переменной итерации i на нуль. Число итераций n может быть предопределенным числом, остающимся неизменным во всех циклах 300 заливки, или может основываться на одном или нескольких критериях, таких как давление в линии 112 нагнетания. Согласно некоторым вариантам осуществления число итераций n составляет от двух и десяти включительно. Описанные операции - это примеры, не ограничивающие объем настоящего изобретения, и в настоящем описании предусмотрены любые операции для выполнения выбранного числа операций цикла заливки.

Каждая итерация 320 содержит событие открытия, в котором регулятор 124 расхода открывают на предопределенное время открытия t_o. Иными словами, цикл 300 заливки включает открытие 322 регулятора 124 расхода и ожидание 324 в течение предопределенного времени открытия t_o до закрытия 326 регулятора 124 расхода. В течение этого времени t_o жидкий раствор мочевины протекает по линии 114 рециркуляции из области высокого давления в линии 112 нагнетания в зону низкого давления в линии 110 всасывания. Кинетическая энергия жидкости переносит ее в камеру сжатия диафрагменного насоса 102, где она вытесняет газ/пар, являющийся причиной незалитого состояния. Присутствие дополнительной жидкости повышает эффективную степень сжатия насоса, позволяя диафрагменному насосу 102 устранить воздушную пробку и восстановить заливку.

Время открытия t_o является коротким, поэтому импульс жидкости под высоким давлением проходит из линии 112 нагнетания в линию 110 всасывания без значительного стравливания давления в линии 112 нагнетания. Например, согласно некоторым вариантам осуществления время открытия t_o менее двух секунд, а в некоторых других вариантах осуществления время открытия t_o находится в пределах между 0,1 и одной секундой включительно. Продолжительность каждого времени открытия t_o может быть неизменной, увеличивающейся или уменьшающейся на протяжении всех итераций цикла 300 заливки. Согласно некоторым вариантам осуществления вначале время открытия t_o является более коротким, при этом с каждой итерацией происходит его увеличение. Согласно некоторым вариантам осуществления вначале время открытия t_o является более продолжительным, при этом с каждой итерацией происходит его сокращение.

По истечении времени открытия t_o регулятор 124 расхода закрывается 326 на предопределенное время закрытия t_c 328. Время закрытия t_c больше времени открытия t_o и должно быть достаточным, чтобы позволить насосу нарастить давление и попытаться продуть захваченные газы и восстановить заливку. Например, согласно некоторым вариантам осуществления время закрытия t_c находится в пределах между двумя и десятью секундами включительно. Согласно некоторым вариантам осуществления время закрытия t_c находится в пределах между тремя и семью секундами включительно. Время закрытия t_c может быть неизменным, удлиняющимся или укорачивающимся с каждой итерацией. Согласно некоторым вариантам осуществления время закрытия длится, пока давление в линии нагнетания не достигнет предопределенного значения и/или пока давление в линии нагнетания не перестанет повышаться (например, изменения на менее чем пороговую величину за пороговый период времени).

После каждой итерации переменную итерации i увеличивают 330. Переменную итерации i сравнивают 340 с предопределенным числом итераций n. Если предопределенное число итераций 320 выполнено («Да» на стадии 340), цикл заливки завершен. Если выполнено меньше, чем предопределенное число итераций 320 («Нет» на стадии 340), выполняют дополнительную итерацию 320. Число итераций n, время открытия t_o и время закрытия t_c выбирают с таким расчетом, чтобы цикл заливки не снижал давление в линии нагнетания до уровня ниже окружающего давления, умноженного на степень сжатия диафрагменного насоса 102. Кроме того, время открытия t_o и время закрытия t_c могут оставаться постоянными или могут изменяться от одной итерации 320 к следующей и могут оставаться постоянными или могут изменяться от одного цикла 300 заливки к следующему. Согласно одному приведенному в качестве примера варианту осуществления время открытия t_o устанавливают равным примерно 0,5 секунды, время закрытия t_c - равным примерно пяти секундам, и число итераций n - равным семи. Как понятно специалисту, значение каждой из этих переменных будет зависеть от ряда условий, таких как размер и производительность диафрагменного насоса 102 и размер и пропускная способность линии всасывания и нагнетания, при этом приведенные выше примеры не должны толковаться как ограничивающие объем настоящего изобретения.

Согласно проиллюстрированному варианту осуществления цикл 300 заливки включает сравнение 340 предопределенного числа итераций n с переменной итерации i и выполнение дополнительной итерации 320, если переменная итерации i не равна предопределенному числу итераций n. Предполагается также, что сравнение 340 может дополнительно или альтернативно включать оценку других факторов. Как пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, сравнение 340 может включать определение, не ниже ли давление (например, измеренное датчиком давления 144 в линии нагнетания) критерия давления (что может указывать на то, что диафрагменный насос 102 еще не восстановил заливку), и выполнение дополнительной итерации 320 в ответ на определение.

Дополнительно, цикл 300 заливки может включать закрытие выходного клапана 122 на предопределенное время. Например, модуль 230 управления клапанами может выдавать команду выходному клапану, закрывающую выходной клапан 122, и при этом давление в линии 112 нагнетания повышается, в результате чего в камеру сжатия диафрагменного насоса 102 по линии 114 рециркуляции и линии 110 всасывания принудительно поступает больше мочевины.

Можно видеть, что в настоящем описании предусмотрен ряд вариантов осуществления настоящего изобретения. Приведенным в качестве примера комплектом вариантов осуществления служит система, содержащая диафрагменный насос, содержащий всасывающее отверстие и нагнетательное отверстие, линию всасывания мочевины, связывающую по текучей среде источник мочевины с всасывающим отверстием, линию нагнетания мочевины, сообщающуюся по текучей среде с нагнетательным отверстием, линию рециркуляции, связывающую по текучей среде линию нагнетания мочевины с линией всасывания мочевины, и регулятор расхода, операционно соединенный с линией рециркуляции. Кроме того, эта приведенная в качестве примера система содержит контроллер, содержащий модуль утраты заливки, интерпретирующий состояние утраты заливки диафрагменного насоса, и модуль управления регулятором расхода, выдающий команду регулятору расхода в ответ на состояние утраты заливки. Регулятор расхода реагирует на адресованную ему команду.

Далее описываются несколько не ограничивающих объем настоящего изобретения вариантов осуществления одной приведенной в качестве примера системы. Эта приведенная в качестве примера система содержит модуль управления регулятором расхода, дополнительно выдающий команду регулятору расхода, по которой регулятор расхода обеспечивает цикл заливки, включающий несколько событий открытия, причем число событий открытия может включать от двух до десяти событий открытия, и каждое событие открытия может включать время открытия регулятора расхода в пределах между 0,1 и 1 с включительно. Дополнительно или альтернативно, приведенная в качестве примера система содержит модуль утраты заливки, интерпретирующий состояние повторной заливки диафрагменного насоса, причем модуль управления регулятором расхода дополнительно выдает команду регулятору расхода в ответ на состояние повторной заливки.

Приведенная в качестве примера система содержит линию рециркуляции, характеризующуюся наличием двух отверстий: первое отверстие в линию нагнетания мочевины и второе отверстие в линию всасывания мочевины, канал отработавших газов дизеля, содержащий отработавшие газы дизеля, протекающие по нему, и инжектор, сообщающийся жидкостным соединением с линией нагнетания мочевины на впускной стороне и функционально соединенный с каналом отработавших газов дизеля на выпускной стороне. Согласно некоторым дополнительным вариантам осуществления дизель выпускает отработавшие газы в канал отработавших газов дизеля, причем дизель создает отработавшие газы, характеризующиеся наличием составляющей NOx в качестве побочного продукта работы дизеля. Согласно некоторым дополнительным вариантам осуществления система содержит катализатор селективного восстановления, расположенный в канале отработавших газов дизеля в месте за инжектором, и/или транспортное средство, содержащее силовую передачу, причем силовая передача содержит дизель.

Еще одним приведенным в качестве примера набором вариантов осуществления служит устройство, содержащее модуль состояний системы, интерпретирующий давление в системе диафрагменного насоса, модуль утраты заливки, определяющий состояние утраты заливки в системе диафрагменного насоса, и модуль управления клапанами, выдающий команду регулятору расхода в ответ на состояние утраты заливки. Ниже описываются некоторые дополнительные приведенные в качестве примера варианты осуществления указанного устройства.

Приведенное в качестве примера устройство выдает команду регулятору расхода, представляющую собой несколько команд на открытие, и/или команду регулятору расхода, включающую от 2 до 10 команд на открытие включительно, и/или каждая из нескольких команд на открытие характеризуется продолжительностью от 0,1 до 1 с включительно. Еще одно приведенное в качестве примера устройство включает модуль утраты заливки, дополнительно интерпретирующий состояние повторной заливки диафрагменного насоса, причем модуль управления регулятором расхода дополнительно выдает команду регулятору расхода в ответ на состояние повторной заливки. Кроме того, приведенное в качестве примера устройство содержит модуль управления клапанами, выдающий команду выходному клапану в ответ на состояние утраты заливки.

Еще одним приведенным в качестве примера набором вариантов осуществления служит способ, предусматривающий интерпретацию состояния утраты заливки в системе диафрагменного насоса, причем диафрагменный насос представляет собой диафрагменный насос, сообщающийся по текучей среде с линией всасывания мочевины и линией нагнетания мочевины; в ответ на состояние утраты заливки осуществление цикла заливки, включающего по меньшей мере одну операцию открытия первой предопределенной длительности, причем каждая операция открытия включает открытие регулятора расхода, предусмотренного в линии рециркуляции, и при этом линия рециркуляции связывает жидкостным соединением линию нагнетания мочевины и линию всасывания мочевины. Приведенный в качестве примера способ дополнительно предусматривает избирательный впрыск мочевины из линии нагнетания мочевины в канал отработавших газов дизеля, содержащий протекающие по нему отработавшие газы дизеля, причем избирательное впрыскивание мочевины включает остановку впрыскивания мочевины на предопределенное время в ответ на состояние утраты заливки.

Кроме того, приведенный в качестве примера способ предусматривает создание дизелем отработавших газов, которые выпускают в канал отработавших газов дизеля, причем отработавшие газы характеризуются наличием составляющей NOx в качестве побочного продукта работы дизеля, причем избирательное впрыскивание мочевины включает использование инжектора для подачи мочевины в канал отработавших газов дизеля до катализатора избирательного восстановления. Приведенный в качестве примера способ предусматривает наличие цикла заливки, дополнительно включающего закрытие регулятора расхода второй предопределенной длительности, и/или первая предопределенная длительность составляет от 0,1 до 1 с включительно. Еще один вариант осуществления способа включает цикл заливки, дополнительно включающий закрытие регулятора расхода второй предопределенной длительности, причем вторая предопределенная длительность составляет от 2 до 10 с включительно.

Хотя настоящее изобретение подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в приведенном выше описании, эти чертежи и описание должны рассматриваться как иллюстративные и по характеру не ограничивающими объем настоящего изобретения, причем понятно, что показаны и описаны лишь некоторые варианты осуществления и что все изменения и модификации в пределах сущности настоящего изобретения будут защищены. При чтении формулы изобретения следует иметь в виду, что, если используются формы единственного числа и такие слова, как «по меньшей мере один» или «по меньшей мере одна часть», этим не преследуется цель ограничить пункт формулы лишь одним элементом, если в пункте формулы конкретно не указано противное. Если используется выражение «по меньшей мере часть» и/или «часть», элемент может содержать часть и/или весь элемент, если конкретно не указано противное.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в выхлопных устройствах двигателей внутреннего сгорания с применением диафрагменного насоса. Приведенная в качестве примера система содержит диафрагменный насос, содержащий всасывающее отверстие и нагнетательное отверстие, линию всасывания мочевины, сообщающую источник мочевины жидкостным соединением с всасывающим отверстием, и линию нагнетания мочевины, сообщающуюся жидкостным соединением с нагнетательным отверстием. Линия рециркуляции соединяет жидкостным соединением линию нагнетания мочевины с линией всасывания мочевины и содержит регулятор расхода, функционально соединенный с ней. Контроллер выполнен с возможностью интерпретации состояния утраты заливки диафрагменного насоса и выдачи команды регулятору расхода в ответ на состояние утраты заливки, обеспечивает рециркуляцию из входного канала насоса в бачок с мочевиной, обеспечивая повторную заливку насоса. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система, содержащая диафрагменный насос, содержащий всасывающее отверстие и нагнетательное отверстие,

линию всасывания мочевины, сообщающую источник мочевины по текучей среде с всасывающим отверстием,

линию нагнетания мочевины, сообщающуюся жидкостным соединением с нагнетательным отверстием линию рециркуляции, сообщающую жидкостным соединением линию нагнетания мочевины с линией всасывания мочевины, регулятор расхода, функционально соединенный с линией рециркуляции, контроллер, содержащий модуль утраты заливки, выполненный с возможностью интерпретации состояния утраты заливки диафрагменного насоса и модуль управления регулятором расхода, выполненный с возможностью выдачи команды регулятору расхода в ответ на состояние утраты заливки,

при этом регулятор расхода реагирует на команду регулятору расхода.

2. Система по п. 1, в которой модуль управления регулятором расхода дополнительно выполнен с возможностью выдачи команды регулятору расхода, по которой регулятор расхода обеспечивает цикл заливки, включающий несколько событий открытия.

3. Система по п. 2, в которой цикл заливки содержит от двух до десяти событий открытия включительно.

4. Система по п. 2, в которой каждое из нескольких событий открытия содержит время открытия регулятора расхода в пределах между 0,1 и 1 с включительно.

5. Система по п. 2, в которой модуль утраты заливки дополнительно выполнен с возможностью интерпретации состояния повторной заливки диафрагменного насоса, при этом модуль управления регулятором расхода дополнительно выполнен с возможностью выдачи команды регулятору расхода в ответ на состояние повторной заливки.

6. Система по п. 1, в которой линия рециркуляции характеризуется наличием двух отверстий: первое отверстие в линию нагнетания мочевины и второе отверстие в линию всасывания мочевины.

7. Система по п. 1, дополнительно содержащая:

канал отработавших газов дизеля, содержащий отработавшие газы дизеля, протекающие по нему, и

инжектор, сообщающийся жидкостным соединением с линией нагнетания мочевины на впускной стороне и функционально соединенный с каналом отработавших газов дизеля на выпускной стороне.

8. Система по п. 7, дополнительно содержащая дизель, выпускающий отработавшие газы в канал отработавших газов дизеля, причем дизель создает отработавшие газы, характеризующиеся наличием составляющей NOx в качестве побочного продукта работы.

9. Система по п. 8, дополнительно содержащая катализатор селективного восстановления, расположенный в канале отработавших газов дизеля в месте за инжектором.

10. Система по п. 9, дополнительно содержащая транспортное средство, содержащее силовую передачу, причем силовая передача содержит дизель.

11. Устройство, содержащее модуль состояний системы, выполненный с возможностью интерпретации давления в системе диафрагменного насоса, модуль утраты заливки, выполненный с возможностью определения состояния утраты заливки в системе диафрагменного насоса и

модуль управления клапанами, выполненный с возможностью выдачи команды регулятору расхода в ответ на состояние утраты заливки.

12. Устройство по п. 11, в котором команда регулятору расхода содержит несколько команд на открытие.

13. Устройство по п. 12, в котором команда регулятору расхода содержит от 2 до 10 команд на открытие включительно.

14. Устройство по п. 12, в котором каждая из нескольких команд на открытие характеризуется продолжительностью от 0,1 до 1 с включительно.

15. Устройство по п. 12, в котором модуль утраты заливки дополнительно выполнен с возможностью интерпретации состояния повторной заливки диафрагменного насоса, при этом модуль управления регулятором расхода дополнительно выполнен с возможностью выдачи команды регулятору расхода в ответ на состояние повторной заливки.

16. Устройство по п. 11, в котором модуль управления клапанами дополнительно выполнен с возможностью выдачи команды выходному клапану в ответ на состояние утраты заливки.

17. Способ, предусматривающий:

интерпретацию состояния утраты заливки в системе диафрагменного насоса, содержащей диафрагменный насос, сообщающийся жидкостным соединением с линией всасывания мочевины и линией нагнетания мочевины;

в ответ на состояние утраты заливки осуществление цикла заливки, включающего по меньшей мере одну операцию открытия первой предопределенной длительности;

причем каждая операция открытия включает открытие регулятора расхода, предусмотренного в линии рециркуляции, при этом линия рециркуляции соединяет жидкостным соединением линию нагнетания мочевины и линию всасывания мочевины.

18. Способ по п. 17, дополнительно предусматривающий избирательный впрыск мочевины из линии нагнетания мочевины в канал отработавших газов дизеля, содержащий протекающие по нему отработавшие газы, при этом избирательное впрыскивание мочевины включает остановку впрыскивания мочевины на предопределенное время в ответ на состояние утраты заливки.

19. Способ по п. 18, дополнительно предусматривающий создание дизелем отработавших газов, которые выпускают в канал отработавших газов дизеля, причем отработавшие газы характеризуются наличием составляющей NOx в качестве побочных продуктов работы, при этом избирательное впрыскивание мочевины включает использование инжектора для подачи мочевины в канал отработавших газов дизеля до катализатора избирательного восстановления.

20. Способ по п. 17, в котором цикл заливки дополнительно включает закрытие регулятора расхода второй предопределенной длительности.

21. Способ по п. 17, в котором первая предопределенная длительность составляет от 0,1 до 1 с включительно.

22. Способ по п. 21, в котором цикл заливки дополнительно включает закрытие регулятора расхода второй предопределенной длительности, причем вторая предопределенная длительность составляет от 2 до 10 с включительно.