診斷排氣后處理系統(tǒng)沉積的還原劑的裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法

診斷排氣后處理系統(tǒng)沉積的還原劑的裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種診斷排氣后處理系統(tǒng)沉積的還原劑的裝置、方法和系統(tǒng)，用于內(nèi)燃機的排氣處理系統(tǒng)可具有還原劑傳送系統(tǒng)，該還原劑傳送系統(tǒng)將還原劑傳送到排氣后處理系統(tǒng)的排氣處。使溫度傳感器位于或接近還原劑和排氣的流動處以測量還原劑和排氣的溫度。溫度隨時間的改變。例如增加、減少、或在變化幅度上改變可表明在系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物。對沉積物的檢測可開始再生循環(huán)，在再生循環(huán)中系統(tǒng)的操作特性變?yōu)橄€原劑沉積物以防止降低排氣后處理系統(tǒng)的性能。
【專利說明】診斷排氣后處理系統(tǒng)沉積的還原劑的裝置、方法和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機，更具體地涉及對排氣后處理系統(tǒng)中用于處理排氣的還原劑傳送系統(tǒng)的操作進行診斷。
【背景技術】
[0002]近年來，對于內(nèi)燃機的排放規(guī)定變得更為嚴格。對于環(huán)境的重視促使了在全世界大部分地區(qū)實行更嚴格的內(nèi)燃機排放規(guī)定。政府機構，例如美國的環(huán)境保護局(EPA)，對發(fā)動機的排放量進行仔細監(jiān)控并制定所有發(fā)動機必須遵循的合適的排放標準。其結果是，在發(fā)動機上使用排氣后處理系統(tǒng)來降低排放變得越來越多。
[0003]一般來說，根據(jù)發(fā)動機的類型，排放規(guī)定有所不同。對壓燃式(例如柴油)發(fā)動機的排放測試通常對所釋放的一氧化碳(CO)、未燃碳氫化合物(UHC)、例如灰塵或煤煙灰那樣的發(fā)動機顆粒物(PM)、及氮氧化物(NOx)進行監(jiān)控。
[0004]對于減少NOx排放，應用包括選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)在內(nèi)的NOx還原催化器將NOx (在一些成分是NO和NO2)轉化為N2和其他化合物。SCR系統(tǒng)應用還原劑，典型的是氨，來減少NOx。當前可用的SCR系統(tǒng)能提供較高的NOx轉化率，允許燃燒技術專注于動力和效率。然而，當前可用的SCR系統(tǒng)也有少量缺陷。
[0005]SCR系統(tǒng)應用還原劑傳送系統(tǒng)將還原劑引入SCR催化器上游的排氣流，還原劑例如是尿素水溶液或車用尿素。還原劑會趨向于在位于排氣后處理系統(tǒng)中的時間內(nèi)形成沉積物，例如形成在排氣后處理組件(例如還原劑投配器)和/或排氣導管(例如還原劑分解室)的管壁上。這種沉積物會對發(fā)動機(例如限制排氣流路)和排氣后處理系統(tǒng)(例如妨礙催化反應)的操作造成不利影響。如果不迅速地檢測和去除沉積物，發(fā)動機可能無法正常運轉。例如,還原劑沉積物可能會對燃料消耗、NOx減少效率、及其他內(nèi)燃機的操作性能帶來負面影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術，尤其是針對現(xiàn)有技術中還沒有被當前可用的排氣后處理系統(tǒng)完全解決的問題和需求，提出本申請的主題。因此，所提出的本申請的主題在于提供一種對逐漸增大的還原劑沉積物進行診斷的裝置、方法和系統(tǒng)，來至少克服現(xiàn)有技術中排氣后處理系統(tǒng)的缺點。
[0007]根據(jù)一個實施方式，一種用于對排氣后處理系統(tǒng)中存在的還原劑沉積物進行診斷的裝置可包括還原劑傳送系統(tǒng)和控制模塊，該還原劑傳送系統(tǒng)將還原劑傳送到內(nèi)燃機產(chǎn)生的排氣處以提供排氣和還原劑的混合物，該控制模塊對所述還原劑傳送系統(tǒng)進行操作。該裝置可進一步包括:采樣模塊，該采樣模塊對排氣和還原劑的混合物的第一溫度進行采樣且對排氣和還原劑的混合物的第二溫度進行采樣；計算模塊，該計算模塊對所述第一和第二溫度的溫差進行計算；及比較模塊，該比較模塊對第一壓差和閾值溫差進行比較以確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)是否存在還原劑沉積物。[0008]這種裝置可進一步包括報告模塊，該報告模塊對性能狀態(tài)進行報告，該性能狀態(tài)表明排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物。
[0009]這種裝置可進一步包括再生模塊，該再生模塊接收所述性能狀態(tài)且響應于對所述性能狀態(tài)的接收來開始排氣后處理系統(tǒng)的再生循環(huán)以部分地移除所述還原劑沉積物。
[0010]在這種裝置中，所述采樣模塊可從溫度傳感器獲得所述第一和第二溫度，該溫度傳感器位于從排氣后處理系統(tǒng)的分解室延伸的軸套處，所述還原劑傳送系統(tǒng)通過所述軸套向排氣傳送還原劑。
[0011]在這種裝置中，所述采樣模塊可從溫度傳感器獲得所述第一和第二溫度，該溫度傳感器位于排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)或接近排氣后處理系統(tǒng)。在對所述第一溫度進行采樣之后，所述采樣模塊可等待一個時間增量，該時間增量足夠在對所述第一溫度進行采樣之后還原劑沉積物形成或在尺寸上顯著增大。
[0012]在這種裝置中，所述閾值溫差可以是從所述第一溫度到所述第二溫度的升溫。如果所述第二溫度高過所述第一溫度的數(shù)量大于所述升溫，所述比較模塊可確定存在還原劑沉積物。
[0013]在這種裝置中，所述閾值溫差可以是從所述第一溫度到所述第二溫度的降溫。如果所述第一溫度高過所述第二溫度的數(shù)量大于所述降溫，所述比較模塊可確定存在還原劑沉積物。
[0014]在這種裝置中，所述閾值溫差可以是溫度變化的量級。如果所述第一和第二溫度的差的絕對值大于所述溫度變化的量級，所述比較模塊可確定存在還原劑沉積物。
[0015]在這種裝置中，所述采樣模塊可進一步取得多個溫度采樣來獲得所述第一和第二溫度中的至少一個。所述第一和第二溫度中的至少一個可以是所述多個溫度采樣的平均溫度。
[0016]根據(jù)一種用于對排氣后處理系統(tǒng)中存在的還原劑沉積物進行診斷的方法，該排氣后處理系統(tǒng)可將還原劑傳送到內(nèi)燃機產(chǎn)生的排氣處以提供排氣和還原劑的混合物。該方法可包括以下步驟:使溫度傳感器位于排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)或接近排氣后處理系統(tǒng)；用所述溫度傳感器對排氣和還原劑的混合物的第一溫度進行采樣；及使用所述第一溫度進行比較以確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)是否形成還原劑沉積物。
[0017]這種方法可進一步包括以下步驟:對性能狀態(tài)進行報告，該性能狀態(tài)表明排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物；及響應于對所述性能狀態(tài)的接收來開始排氣后處理系統(tǒng)的再生循環(huán)以部分地移除所述還原劑沉積物。
[0018]這種方法可進一步包括以下步驟:等待一個時間增量，該時間增量足夠在對所述第一溫度進行采樣之后還原劑沉積物形成或在尺寸上顯著增大；在等待所述時間增量之后用所述溫度傳感器對排氣和還原劑的混合物的第二溫度進行采樣；及計算所述第一和第二溫度之間的溫差。
[0019]在這種方法中，所述溫度傳感器可位于從排氣后處理系統(tǒng)的分解室延伸的軸套處。將還原劑傳送到排氣處可包括通過所述軸套傳送還原劑。
[0020]在這種方法中，閾值溫差可以是從所述第一溫度到所述第二溫度的升溫。對所述溫差和閾值溫差進行比較可包括:如果所述第二溫度通過大于所述升溫的數(shù)量存在沉積物，確定存在還原劑沉積物。[0021]在這種方法中，閾值溫差可以是從所述第一溫度到所述第二溫度發(fā)生的降溫。對所述溫差和閾值溫差進行比較可包括:如果所述第一溫度高過所述第二溫度的數(shù)量大于所述降溫，確定存在還原劑沉積物。
[0022]在這種方法中，閾值溫差可以是溫度變化的量級。對所述溫差和閾值溫差進行比較可包括:如果所述第一和第二溫度的差的絕對值大于所述溫度變化的量級，確定存在還原劑沉積物。
[0023]在這種方法中，對所述第一溫度進行采樣和對所述第二溫度進行采樣中的至少一個采樣可包括取得多個溫度采樣。所述第一和第二溫度中的至少一個可以是所述多個溫度采樣的平均溫度。
[0024]—種內(nèi)燃機系統(tǒng)可包括:內(nèi)燃機；排氣后處理系統(tǒng)，該排氣后處理系統(tǒng)與所述內(nèi)燃機相通以接收排氣；還原劑傳送系統(tǒng)，該還原劑傳送系統(tǒng)與所述排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)的排氣相通進行還原劑的供給以提供排氣和還原劑的混合物；溫度傳感器，該溫度傳感器對排氣和還原劑的混合物的溫度進行測量；及車載診斷系統(tǒng)，該車載診斷系統(tǒng)從所述溫度傳感器對溫度數(shù)據(jù)進行采樣且使用所述溫度數(shù)據(jù)來確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)是否存在還原劑沉積物。
[0025]在這種內(nèi)燃機系統(tǒng)中，從所述溫度傳感器對溫度數(shù)據(jù)進行采樣可包括從所述溫度傳感器獲得第一溫度和第二溫度。所述車載診斷可進一步對所述第一和第二溫度的溫差進行計算以提供第一溫差，而且可對所述第一溫差和閾值溫差進行比較來確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)已形成還原劑沉積物。
[0026]在這種內(nèi)燃機系統(tǒng)中，所述溫度傳感器可位于從排氣后處理系統(tǒng)的分解室延伸的軸套處。所述還原劑傳送系統(tǒng)可通過所述軸套向排氣傳送還原劑。
[0027]整個說明書中提到的特征、優(yōu)點或類似語言并不意味著根據(jù)本公開的主題可以實現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點應該在或在任何單一的實施例中。相反，所指特征和優(yōu)點的語言應被理解為意味著與實施例有關的特定的特征、優(yōu)點或特性被包括在本發(fā)明公開的至少一個實施例中。因此，特征、優(yōu)點和類似語言的討論，在整個說明書中可以但并非必須指代同一個的實施例。
[0028]本發(fā)明所公開的主題中所述的特征、結構、優(yōu)點和/或特性可以在一個或多個實施例和/或?qū)崿F(xiàn)方式中以任何合適的方式組合。在下面的描述中，提供了許多具體細節(jié)以使本發(fā)明所公開的主題的實施例的能得到充分理解。相關領域技術人員將認識到本發(fā)明所公開的主題可以在無需一個或多個特定的特征、細節(jié)、組件、材料的情況下和/或無需特定的實施例或?qū)嵤┓绞降姆椒ǖ牡那闆r下實踐。在其他實例中，在某些實施例和/或?qū)嵤┓绞街锌梢哉J識到額外的特征和優(yōu)點，這些額外的特征和優(yōu)點可能不存在于所有的實施例或?qū)崿F(xiàn)方式中。此外，在某些情況下，眾所周知的結構、材料或操作沒有被示出或詳細描述，從而避免掩蓋了本發(fā)明所公開的主題的各方面。本發(fā)明所公開的主題的特征和優(yōu)點根據(jù)下面的描述和所附權利要求將變得更加顯而易見，或者可通過下文所述的主題的實踐來獲知。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了使本主題的優(yōu)點可被更容易地理解，上文簡要描述的本發(fā)明的主題的更具體的描述將參考附圖中示出的具體實施例來提供。可以理解的是這些附圖僅為本發(fā)明的主題的典型實施例，因此不認為是其范圍的限定，通過使用附圖對本發(fā)明的主題的附加特征和細節(jié)進行描述和解釋，其中:
[0030]圖1是根據(jù)一個代表性的實施方式的內(nèi)燃機系統(tǒng)的示意圖，該內(nèi)燃機系統(tǒng)包括內(nèi)燃機和還原劑傳送系統(tǒng)。
[0031]圖2是根據(jù)一個實施方式的圖1中的內(nèi)燃機系統(tǒng)的車載診斷系統(tǒng)和控制器的示意框圖。
[0032]圖3是根據(jù)一個實施方式中排氣后處理系統(tǒng)的還原劑投配器軸套和反應室的剖視側視圖。
[0033]圖4是示出在根據(jù)一個實施方式中排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)形成還原劑沉積物的時間內(nèi)溫度數(shù)據(jù)如何改變的圖表。
[0034]圖5是示出對在根據(jù)一個實施方式中排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物進行診斷和/或響應的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1示出了內(nèi)燃機系統(tǒng)10的一個實施方式。系統(tǒng)10的主要組件包括內(nèi)燃機20和排氣后處理系統(tǒng)，排氣后處理系統(tǒng)可包括選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)18。SCR系統(tǒng)18包括會在其中發(fā)生催化處理的分解或反應室22。反應室22可與內(nèi)燃機20相通，通過排氣線24接收排氣。反應室22可包括任意的多種催化劑，例如SCR催化劑，且配置為在有氨的情況下減少氮氧化物，可從還原劑的還原中得到氨，還原劑例如是尿素水溶液。
[0036]內(nèi)燃機20可以是壓燃式發(fā)動機，例如柴油燃料發(fā)動機，或者是火花點火式內(nèi)燃機，例如操作為傾斜的汽油燃料發(fā)動機。在內(nèi)燃機20的壓縮室內(nèi)對燃料和空氣進行燃燒以提供排氣，該排氣排入排氣線24。在通過排氣管26排入大氣之前，排氣流的至少一部分從排氣線24流入或流經(jīng)排氣后處理系統(tǒng)和SCR系統(tǒng)18。
[0037]一般來說，SCR系統(tǒng)18可配置為從排氣線24接收的排氣中移除多種化合物和微粒排放物。除了反應室22之外，SCR系統(tǒng)18可包括還原劑傳送系統(tǒng)30。除此之外或者作為另一種選擇，SCR系統(tǒng)18可包括任意的多種已知的排氣處理組件，例如氧化催化器、顆粒物過濾器、氨氧化催化器。還原劑傳送系統(tǒng)30可包括還原劑源，其可采取還原劑罐、還原劑泵、及投配器的形式，投配器呈還原劑傳送結構且可采取噴射器36的形式，將還原劑38噴入排氣流。
[0038]還原劑可以是現(xiàn)有技術中已知的促進了排氣流中的污染物的分解、組合、和/或轉化為其他惰性形式的任何物質(zhì)。因此，還原劑可包括氨水(NH3)、尿素水溶液、柴油燃料、車用尿素、和/或柴油。噴射器36可選擇為可控，通過促動控制閥來將想要的量的還原劑38噴入排氣流。噴射器36可將還原劑38噴入反應室22上游的排氣線24和/或直接噴入反應室本身。如圖3所示，溫度傳感器28可大致位于噴射部位，還原劑38在噴射部位進行排氣流。
[0039]內(nèi)燃機系統(tǒng)10也可包括車載診斷系統(tǒng)(OBD)系統(tǒng)40，其接收與系統(tǒng)10的操作有關的信息。OBD系統(tǒng)40可與控制器42相通，控制器42對系統(tǒng)10和相關的子系統(tǒng)，例如內(nèi)燃機20和還原劑傳送系統(tǒng)30，的操作進行控制。OBD系統(tǒng)40和控制器42在圖1中都示出為一個單獨的物理單元，但是在一些實施方式中，如果需要的話，它們都可包括兩個或更多的分離的單元或組件。作為另一種選擇，OBD系統(tǒng)40和控制器42可以組合進一個單獨的單元來既執(zhí)行診斷功能也執(zhí)行控制功能。
[0040]一般來說，OBD系統(tǒng)40和控制器42都可接受多輸入，對輸入進行處理，并且傳遞多輸出。在圖1中只示出了很少的輸入和輸出。更具體來說，OBD系統(tǒng)40可從溫度傳感器28接收溫度數(shù)據(jù)50，且可使用溫度數(shù)據(jù)50來確定系統(tǒng)10的性能狀態(tài)52。更具體來說，溫度數(shù)據(jù)50可被用于確定排氣線24和/或反應室22內(nèi)是否存在還原劑沉積物。在圖1中所示的性能狀態(tài)52可表明是否出現(xiàn)這種沉積物。性能狀態(tài)52可包括一個表明沉積物尺寸或嚴重性的數(shù)字，或者可簡單地包括一個“是”或“否”的指示器來表明沉積物是否達到閾值尺寸或嚴重性。OBD系統(tǒng)40可關注其他性能狀態(tài)數(shù)據(jù)(未示出)，可包括考慮到系統(tǒng)10的其他操作特性的數(shù)據(jù)。
[0041]控制器42可接收性能狀態(tài)52和/或其他數(shù)據(jù)，而且/基于性能狀態(tài)52和其他數(shù)據(jù)項內(nèi)燃機20發(fā)出命令54和/或向還原劑傳送系統(tǒng)30發(fā)送命令56。命令54和56可引導內(nèi)燃機20和/或還原劑傳送系統(tǒng)30去采取某些步驟來優(yōu)化系統(tǒng)10的操作(例如執(zhí)行排氣后處理系統(tǒng)的再生)，在有安全顧慮時關閉系統(tǒng)，或者其他。
[0042]如果需要的話，OBD系統(tǒng)40和/或控制器42可設計為向用戶，例如包含系統(tǒng)10的車輛的駕駛員，提供性能狀態(tài)52和/或其他數(shù)據(jù)。例如通過燈或LED、聲音信號或警報、模擬評估、數(shù)字讀數(shù)、或其他方式提供性能狀態(tài)52。而且，用戶可基于向用戶指示的性能狀態(tài)42人工選擇和鍵入命令54和/或命令56。作為另一種選擇，OBD系統(tǒng)40和/或控制器42可對于用戶在操作上實質(zhì)上是透明的，從而自動發(fā)布命令。
[0043]參照圖2，OBD系統(tǒng)40和控制器42可包括對系統(tǒng)10的操作進行診斷和控制的各種模塊。如圖2所示，OBD系統(tǒng)可包括采樣模塊58、計算模塊60、比較模塊62、及報告模塊64?？刂破?2可包括控制模塊66和再生模塊68。
[0044]參照圖2，雖然沒有特別示出或記載，但是OBD系統(tǒng)40和/或控制器42可包括額外的控制器模塊來實施其他控制系統(tǒng)功能。OBD系統(tǒng)40、控制器42和/或它們的各種模塊化組件可包括處理器、存儲器、及接口模塊，接口模塊可由一塊或更多的半導體襯底上的半導體門所制成。每塊半導體襯底可裝入一個或更多的裝在電路板上的半導體設備?？赏ㄟ^半導體金屬層、襯底至襯底布線、或電路板走線或連接半導體設備的纜線進行模塊之間的連接。
[0045]在還原劑傳送系統(tǒng)30的正常操作的過程中，OBD系統(tǒng)40，或者更確切地說是采樣模塊58，可從溫度傳感器28接收溫度數(shù)據(jù)50。采樣模塊58可從提供考慮到SCR系統(tǒng)18的操作的其他傳感器接收其他傳感器數(shù)據(jù)(未示出)，例如來自還原劑傳送系統(tǒng)30、排氣線24、和/或反應室22的壓力傳感器數(shù)據(jù)、來自其他溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)、表明流入排氣流的還原劑38的速率的流計量數(shù)據(jù)、來自現(xiàn)有技術中已知的其他傳感器的其他數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明的一個優(yōu)點在于這些傳感器不需要適用于對SCR系統(tǒng)18內(nèi)是否存在還原劑沉積物進行診斷。
[0046]計算模塊60可使用溫度數(shù)據(jù)50和/或其他傳感器數(shù)據(jù)來計算對診斷SCR系統(tǒng)18的操作有用的度量值，例如在SCR系統(tǒng)18操作期間的溫差。比較模塊62可對計算模塊60所提供的度量值和其他數(shù)據(jù)進行比較，其他數(shù)據(jù)例如是從SCR系統(tǒng)18的前一次操作獲得的度量值、已規(guī)定的閾值等等。報告模塊64可基于比較模塊62的輸出向例如控制器42提供SCR系統(tǒng)18的性能狀態(tài)52。如果需要的話，性能狀態(tài)52可包括各種數(shù)據(jù)，例如流率、壓力、溫度、及其他反映了 SCR系統(tǒng)18的操作條件的數(shù)據(jù)。
[0047]在某個實施方式中，OBD系統(tǒng)40可對由OBD系統(tǒng)40所追蹤的與排氣溫度和/或SCR系統(tǒng)18的操作的其他方面有關的出錯或缺陷進行累積或求和，而且將累積的出錯數(shù)據(jù)和至少一個預定的閾值進行比較。預定的閾值可以是被調(diào)控的閾值或一些其他與具有不想要或不當數(shù)量的障礙的系統(tǒng)有關的閾值。如果累積的出錯數(shù)據(jù)達到閾值，則報告模塊64可發(fā)送表明SCR系統(tǒng)18的錯誤的性能狀態(tài)52來達到操作或監(jiān)管標準。然而，如果累積的出錯數(shù)據(jù)沒有達到閾值，則報告模塊64可發(fā)送表明SCR系統(tǒng)18 “通過”的性能狀態(tài)52，例如SCR系統(tǒng)18滿足和/或可能繼續(xù)滿足適用標準。
[0048]作為另一種選擇，性能狀態(tài)52可給予累積的出錯數(shù)據(jù)是否達到閾值來提供一些其他對SCR系統(tǒng)18的性能的表示(例如“差”)。比較模塊62可對累積的出錯數(shù)據(jù)和多個閾值進行比較來提供表示各種性能級別(例如“差”、“中差”、“中”、“中好”、及“好”)中的一個的性能狀態(tài)52。OBD系統(tǒng)40可以這種方式向用戶報告SCR系統(tǒng)18的性能隨時間的演變(例如衰變率)，從而用戶能預料到SCR系統(tǒng)18可能會不能滿足適用標準。
[0049]對于向用戶報告性能狀態(tài)52，除此之外或者作為另一種選擇，報告模塊64可也向控制器42提供性能狀態(tài)52，從而控制器42能應用性能狀態(tài)52來自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)40的操作。例如，控制模塊66可使用性能狀態(tài)52來向還原劑傳送系統(tǒng)30發(fā)送命令56以加速、減緩、或停止還原劑38流入排氣線24。再生模塊68可使用性能狀態(tài)52來向內(nèi)燃機20發(fā)送命令54以例如通過開始再生循環(huán)來調(diào)整內(nèi)燃機20的操作，在再生循環(huán)中內(nèi)燃機20在高于平均的溫度下產(chǎn)生排氣以燒掉或否則移除排氣線24和/或反應室22內(nèi)的還原劑沉積物。
[0050]參照圖3，示出了排氣線24和反應室22的接合點的側面視圖，也可以是排氣線24從還原劑傳送系統(tǒng)30接收還原劑38的部分。如圖所示，排氣線24可具有外壁69，其定為大致管狀。反應室22可為剛過還原劑38的進入點的下游的由外壁69規(guī)定的大致管狀的區(qū)域，還原劑38在其中與排氣39組合以規(guī)定會發(fā)生催化還原的混合物。
[0051 ] 如圖所示，排氣線24可包括軸套70，軸套70在從排氣線24的外壁69的角度上延伸。軸套70可具有孔72，噴射器36通過孔72噴入還原劑38。因此，可如圖所示(例如圖3中的從左向右)將還原劑38噴入排氣流。剛過孔72的下游或接近的區(qū)域，例如軸套70之內(nèi)，可接收還沒有完全與排氣流混合的還原劑38，其特別容易對還原劑沉積物的形成產(chǎn)生影響。然而，噴射器36下游的分解室內(nèi)的其他位置也可對還原劑沉積物產(chǎn)生影響，例如混合器、壁、及其他組件。
[0052]通過實施例，在圖3中示出軸套70內(nèi)的還原劑沉積物74A和軸套70的下游的反應室22的壁上的還原劑沉積物74B。這樣的沉積物74A和74B只是示例性的，無須位于如圖所示的位置，但可沉積于位于還原劑38的進入點或在其下游的排氣線24、反應室22、和/或排氣管26內(nèi)的任何位置。此外，還原劑沉積物74A和74B的形狀只是示例性的。還原劑沉積物可以是各種形狀，包括鐘乳石狀、圓錐狀、非對稱團塊狀等等。這種還原劑沉積物可形成在外壁69的內(nèi)壁或在排氣線24、反應室22、和/或排氣管26內(nèi)的任何結構上，例如位于這些位置中的任意的過濾器或混合器。
[0053]圖3也示出了溫度傳感器28A和28B的一種布置。如圖所示，溫度傳感器28A在軸套70的尾端內(nèi)，大致位于軸套70的尾端與排氣線24的接合處?？梢杂^察到，在像所示出的特殊位置的還原劑沉積物74A那樣地形成還原劑沉積物會導致軸套70內(nèi)接近溫度傳感器28A的排氣和還原劑38的混合物的溫度的下降。這可能是各種原因所造成的，包括:還原劑38起到了隔熱的作用，由于物理上存在還原劑沉積物74A而改變了排氣和還原劑38的流動方式。類似地，溫度傳感器28B位于軸套70下游的反應室的管壁上。可以觀察到，在像所示出的特殊位置的還原劑沉積物74B那樣地形成還原劑沉積物會導致反應室管內(nèi)接近溫度傳感器28B的排氣和還原劑38的混合物的溫度的下降。當然，溫度傳感器28A、溫度傳感器28B、和/或其他溫度傳感器可布置在靠近可能形成還原劑沉積物的任何地方。
[0054]將溫度傳感器(例如溫度傳感器28A和28B)布置在靠近可能形成還原劑沉積物的地方(如圖3所示)會帶來如下好處:能將溫度傳感器暴露于相關的還原劑沉積物(例如還原劑沉積物74A和74B)形成所產(chǎn)生的相對較大的溫度變化?？紤]到還原劑沉積物74A可能會形成在如圖所示的地方，在SCR系統(tǒng)18的正常操作的過程中，在軸套70內(nèi)在排氣和還原劑38的混合物中可能會形成渦流。這種渦流可包含以相對較高的速度移動的加熱氣體，因此會向排氣線24內(nèi)的任意結構、排氣線24本身、及外壁69傳遞大量的熱。例如還原劑沉積物74A和74B這種的還原劑沉積物的存在會妨礙這些渦流的流動，從而妨礙了相關的熱傳遞以降低排氣線24內(nèi)的任意結構、排氣線24本身、及外壁69的溫度。
[0055]因此，如圖3所示的溫度傳感器28A和28B的位置是有利的，這是因為溫度傳感器28A和28B可能位于或接近這些渦流一般會形成的地方。溫度傳感器28A可以如圖所示自身整體都位于軸套70內(nèi)。作為另一種選擇，溫度傳感器28A可通過一個小開口(未圖示)插入外壁69或軸套70的壁，從而溫度傳感器28A的感應部分位于軸套70內(nèi)。溫度傳感器28B可以如圖所示自身整體都位于排氣線24的側壁(例如外壁69)內(nèi)。作為另一種選擇，溫度傳感器28B可通過一個小開口(未圖示)插入排氣線24的外壁69，從而溫度傳感器28B的感應部分位于排氣線內(nèi)。溫度傳感器28A和28B可以是現(xiàn)有技術中已知的任何類型的溫度傳感器，包括:熱電偶、電阻溫度計(RTD)、熱敏電阻等等。
[0056]作為另一種選擇，溫度傳感器可以位于很多地方，既可以在軸套70內(nèi)，也可以在反應室22內(nèi)，或者在大致位于軸套70處或在軸套70的下游處的排氣線24內(nèi)。作為另一種選擇，溫度傳感器28可位于排氣線24、反應室22、和/或軸套70之外。在這種位置，溫度傳感器28能對通過外壁69和/或軸套70的壁的熱傳遞進行有效測量。加熱氣體流過排氣線24、反應室22、和/或軸套70的速度能控制經(jīng)過這些結構的熱傳遞，因此位于氣流之外的溫度傳感器28能提供確定是否形成還原劑沉積物的有效數(shù)據(jù)。
[0057]參照圖4,圖表80不出了例如圖1中的SCR系統(tǒng)18那樣的排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)形成還原劑沉積物的時間內(nèi)溫度數(shù)據(jù)如何改變。圖表80具有橫軸82和縱軸84，橫軸82表示經(jīng)過的時間，縱軸84表示例如溫度傳感器28那樣的溫度傳感器所測量的溫度。溫度線86示出了在時間上溫度怎樣變化。
[0058]如圖所示，溫度線86可具有多個區(qū)域，這些區(qū)域包括:常溫區(qū)域88、增溫區(qū)域89、減溫區(qū)域90、及低溫區(qū)域91。常溫區(qū)域88可代表在一般常溫條件下SCR系統(tǒng)18的性能，即沒有顯著的還原劑沉積物。
[0059]當像還原劑沉積物74A和74B那樣的還原劑沉積物開始形成時，會如增溫區(qū)域89所示導致一個短期的增溫。由于渦流或其他氣流的速度臨時增加和/或發(fā)生在接近還原劑沉積物處的熱傳遞現(xiàn)象會導致排氣溫度的少量增加。當還原劑沉積物變大時，如上面對圖3進行的討論中所說的原因，溫度會發(fā)生下降，這就導致了在溫度下降之后馬上就出現(xiàn)減溫區(qū)域90，之后直到移除還原劑沉積物為止，在低溫區(qū)域91內(nèi)溫度會保持相對較低(無顯著變化)。沉積物的形成的不斷演變導致了這種變化(例如在短暫的增長減少期之間的短暫的增長積累期)。
[0060]常溫區(qū)域88可具有相對穩(wěn)定的溫度。在一些實施方式中，溫度可大約是225°C至3250C。常溫區(qū)域88可以在其最高溫度和最低溫度之間具有相對較小的溫度變化94，例如只有很小的攝氏度。接著該溫度可通過增溫95從常溫區(qū)域88內(nèi)的平均溫度上升到增溫區(qū)域89內(nèi)的最高溫度。
[0061]作為另一種選擇，當?shù)竭_增溫區(qū)域89后溫度會發(fā)生下降，從而增溫區(qū)域89內(nèi)的最高溫度不會高于常溫區(qū)域88內(nèi)的平均溫度。然而，在這種情況下，在沉積物形成的早期階段中仍然會存在觀察得到的增溫。該增溫可以比圖4中的增溫區(qū)域89更急劇的增長來規(guī)定一個增溫區(qū)域，從而規(guī)定了一個溫度“劇增”。
[0062]在增溫區(qū)域89之后，溫度可降回常溫區(qū)域88內(nèi)的平均溫度，且通過減溫96繼續(xù)從常溫區(qū)域88內(nèi)的平均溫度下降到低溫區(qū)域91內(nèi)的平均溫度。在一些實施方式中，低溫區(qū)域91內(nèi)的平均溫度可大約是100°C至200°C。在低溫區(qū)域91可呈現(xiàn)一個相對較大的溫度變化97，例如在50°C左右或甚至是100°C。
[0063]圖表80提供了很多不同的溫度特性，能與規(guī)定的閾值進行比較以對SCR系統(tǒng)18內(nèi)還原劑沉積物的形成進行診斷。另外，OBD系統(tǒng)40無須對溫度數(shù)據(jù)流進行連續(xù)采樣，反而只要采樣兩個溫度數(shù)據(jù)點就足夠了。例如，OBD系統(tǒng)40可簡單地對第一溫度和第二溫度進行比較，第一溫度從常溫區(qū)域88所采樣，第二溫度從低溫區(qū)域91所采樣。如果第一和第二溫度之間的溫差(即降溫)超過閾值溫差，則OBD系統(tǒng)40可確定在SCR系統(tǒng)18內(nèi)存在還原劑沉積物。在圖5中將示出和記載該方法。
[0064]參照圖5，流程圖示出了對在圖1中的SCR系統(tǒng)18內(nèi)存在還原劑沉積物進行診斷和/或響應的方法100。方法100可連續(xù)操作，也可通過一個或更多的事件觸發(fā),例如:從上次執(zhí)行方法100以來經(jīng)過某個時間增量、上一次檢測到還原劑沉積物、上一次開始再生循環(huán)、出現(xiàn)內(nèi)燃機20的某個裝填或操作條件、或涉及到系統(tǒng)10的操作的其他條件。
[0065]如圖所示，方法可以步驟120開始110，在步驟120中，內(nèi)燃機20操作為開始提供排氣。在步驟130中，還原劑38可傳送到排氣流。在步驟140中，可用采樣模塊58從溫度傳感器28對排氣和還原劑的混合物的第一溫度進行采樣。可在溫度線86的常溫區(qū)域88內(nèi)對第一溫度進行采樣。在步驟150中，OBD系統(tǒng)40可等待一個給定的時間增量，該時間增量例如是，如果形成了還原劑沉積物的話溫度從圖4中的常溫區(qū)域88前進到圖4中的減溫區(qū)域90或低溫區(qū)域91所需的時間。然而，如果連續(xù)進行溫度采樣的話，可省略步驟150。
[0066]一旦經(jīng)過想要的時間增量，采樣模塊58可從溫度傳感器28對排氣和還原劑的混合物的第二溫度進行采樣。可在溫度線86的低溫區(qū)域91內(nèi)對第二溫度進行采樣。接著，在步驟170中，計算模塊60可對在步驟140和步驟160采樣的第一和第二溫度之間的溫差進行計算。這可通過從第二溫度減去第一溫度來完成。接著，在步驟180中，比較模塊62可對上述溫差和閾值溫差進行比較。
[0067]在查詢190中，如果上述溫差沒有超過閾值溫差，則方法100可前進至步驟192，在步驟192中，報告模塊64生成性能狀態(tài)52，性能狀態(tài)52表明沒有明顯的還原劑沉積物。然后可重新開始方法100，既可以立刻開始也可以經(jīng)過一個想要的時間增量之后再開始。
[0068]如果上述溫差超過閾值溫差，則方法100可前進至步驟194，在步驟194中，報告模塊64生成性能狀態(tài)52，性能狀態(tài)52表明存在明顯的還原劑沉積物。如果想要的話，在步驟196中，可接著開始再生循環(huán)以自動再生SCR系統(tǒng)18來清除還原劑沉積物。
[0069]根據(jù)一個實施例，可通過將性能狀態(tài)52傳遞到控制器42來完成再生，從而控制器42能自動開始想要的彌補措施?？刂颇K66可向還原劑傳送系統(tǒng)30發(fā)送命令56以改變還原劑傳送系統(tǒng)30的操作來促進還原劑沉積物的移除，例如，通過停止經(jīng)過噴射器36的還原劑38的流動。再生模塊68可類似地向內(nèi)燃機20發(fā)送命令54以改變內(nèi)燃機20的操作來進一步幫助移除還原劑沉積物。例如，命令54會讓內(nèi)燃機20在較高的溫度下運行，從而將流過排氣線24的排氣流的溫度增加到分解、燃燒、和/或否則移除還原劑沉積物的溫度。
[0070]在完成再生循環(huán)之后，然后可重新開始方法100，既可以立刻開始也可以經(jīng)過一個想要的時間增量之后再開始。最好能在完成步驟196之后馬上重新開始方法100，以確保成功移除還原劑沉積物。例如，可以只需對一個單獨的溫度(例如第三溫度)進行采樣。第三溫度可與第一溫度和/或第二溫度進行比較以快速確定SCR系統(tǒng)18是否已返回正常操作條件。
[0071]作為上述方法的另一種選擇，OBD系統(tǒng)40可使用不同的方法來對存在還原劑沉積物進行診斷。例如，OBD系統(tǒng)40可改為對常溫區(qū)域88內(nèi)的第一溫度和增溫區(qū)域89內(nèi)的第二溫度之間的溫差進行計算。則該結果溫差可以是升溫。在其他選擇中，OBD系統(tǒng)40可對常溫區(qū)域88內(nèi)或增溫區(qū)域89內(nèi)的第一溫度和減溫區(qū)域90內(nèi)的第二溫度之間的溫差進行計算。此外，該溫差可以是降溫。
[0072]在上述情況中的任何一種情況中，可通過觀察實驗數(shù)據(jù)，即形成還原劑沉積物、從常溫區(qū)域88到增溫區(qū)域89、減溫區(qū)域90、或低溫區(qū)域91、或從增溫區(qū)域89到減溫區(qū)域90或低溫區(qū)域91等等這些過程中SCR系統(tǒng)18耗費了多長時間，來確定對第一和第二溫度進行測量之間經(jīng)過的時間?？扇缟纤鰧蓚€溫度數(shù)據(jù)點進行簡單比較，如果想要的話，再對其他溫度數(shù)據(jù)點進行收集和分析以提供更完整和/或可靠的診斷。
[0073]作為尋找降溫或升溫的另一種選擇，OBD系統(tǒng)40可改為尋找溫度數(shù)據(jù)的其他特性的變化。在一個實施方式中，OBD系統(tǒng)40對溫度數(shù)據(jù)進行分析以尋找溫度隨時間變化的幅度。例如，OBD系統(tǒng)40可對溫度數(shù)據(jù)進行采樣且基于標準差或其他對數(shù)據(jù)變化的度量來確定是否存在還原劑沉積物。如果溫度數(shù)據(jù)上的變化類似于圖4中的變化94，OBD系統(tǒng)40可以作出SCR系統(tǒng)18內(nèi)不存在明顯的還原劑沉積物的結論。相反的是，如果溫度數(shù)據(jù)上的變化類似于圖4中的變化97，0BD系統(tǒng)40可以作出SCR系統(tǒng)18內(nèi)存在還原劑沉積物的結論。
[0074]如果OBD系統(tǒng)40不測量降溫和升溫而是改為測量溫度的幅度，計算模塊60可對第一和第二溫度的差的絕對值進行計算。然后比較模塊62可將該絕對值和作為閾值幅度的閾值溫差進行比較。如果差的絕對值大于閾值幅度，報告模塊64可發(fā)送表示存在還原劑沉積物的性能狀態(tài)52。如果差的絕對值小于閾值幅度，報告模塊64可發(fā)送表示不存在還原劑沉積物的性能狀態(tài)52。
[0075]作為圖5中的方法100的另一種選擇，一個不同的OBD系統(tǒng)(未圖示)可只從一個單獨的例如溫度傳感器28那樣的溫度傳感器對一個單獨的溫度進行采樣。如果該單獨的溫度例如低于給定的溫度閾值，則OBD系統(tǒng)可確定形成了還原劑沉積物。例如，如果排氣后處理系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)溫度是225°C至325°C，如果溫度讀數(shù)低于225°C，OBD系統(tǒng)可確定形成了還原劑沉積物。當然也可以用其他溫度作為閾值，例如125°C、150°C、175°C、或200°C。
[0076]作為另一種選擇，一個不同的OBD系統(tǒng)(未圖示)可只從一個單獨的例如溫度傳感器28那樣的溫度傳感器對一個單獨的溫度進行采樣。如果該單獨的溫度例如高于給定的溫度閾值，則OBD系統(tǒng)可確定形成了還原劑沉積物。例如，如果排氣后處理系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)溫度是225°C至325°C，如果溫度讀數(shù)高于325°C，OBD系統(tǒng)可確定形成了還原劑沉積物。當然也可以用其他溫度作為閾值，例如350°C或375°C。這種方法使用了溫度“劇增”，在還原劑沉積物剛開始形成時能觀察到溫度“劇增”。
[0077]圖表80只是示例性的，代表了來自溫度傳感器28的一個位置的數(shù)據(jù)如何表現(xiàn)。對于每個溫度傳感器的位置，溫度對還原劑沉積物形成的響應方式都不相同。類似地，OBD系統(tǒng)40診斷沉積物形成的方式可與上述的方法不同。使用不同的傳感器布置會隨著時間產(chǎn)生不同的溫度現(xiàn)象，本發(fā)明注重于應用任意的這種現(xiàn)象對排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物進行診斷的所有方法。
[0078]如果想要的話，可使用多個溫度傳感器(未圖示)為更準確的診斷提供溫度數(shù)據(jù)的多個源。如果使用多個傳感器，比較模塊62可用于除了對來自一個單獨的傳感器的不同時間點的數(shù)據(jù)進行比較之外或作為替代，對來自多個傳感器的數(shù)據(jù)進行比較。例如，除了溫度傳感器28之外，可在軸套70的上游布置另外的溫度傳感器，可對從上游的傳感器到溫度傳感器28的降溫進行計算且與預存的閾值進行比較以確定是否有例如還原劑沉積物74那樣的障礙物產(chǎn)生了大于預期的降溫。
[0079]作為另一種選擇，可與溫度傳感器28組合使用其他類型的傳感器。例如，可在排氣線24、反應室22、和/或軸套70處布置一個或更多的壓力傳感器來測量發(fā)生在這些組件中的一個或多個內(nèi)的壓降。這種信息可以有助于確定溫度數(shù)據(jù)50是否真地表示SCR系統(tǒng)18內(nèi)還原劑沉積物的存在或表示不同的反?，F(xiàn)象。例如，排氣和還原劑38的混合物的溫度也會受到混合物的壓力的影響，會被例如還原劑38的投配速率和內(nèi)燃機20的裝填那樣的因素輪流影響。因此，比較模塊62可不用只參照一個閾值溫差，而是可具有一批閾值溫差，應用于系統(tǒng)10的不同的操作條件和/或排氣和還原劑38的混合物的不同壓力。
[0080]根據(jù)一個實施例，排氣線24內(nèi)壓降的每個范圍可具有應用于其的不同的閾值溫差。因此，采樣模塊58除了溫度數(shù)據(jù)50之外還可對壓力數(shù)據(jù)(未圖示)進行采樣。計算模塊60除了溫差之外可對壓降或“壓差”進行計算。比較模塊62可參照一批壓差范圍來找到被測量的壓差下降的范圍，然后確定適用的閾值溫差。然后該閾值溫差可被比較模塊62用于確定SCR系統(tǒng)18內(nèi)是否存在還原劑沉積物。
[0081]上述的流程示意圖和方法示意圖一般作為邏輯流程圖來說明。由此，記載的順序和標記的步驟表示了有代表性的實施方式?？梢栽O想其他步驟、順序、和方法在功能、邏輯、或效果上等價于示意圖中所示出的方法中的一個或更多的步驟或其部分。
[0082]此外，用于提供對示意圖的邏輯步驟的解釋的格式和符號不應理解為對圖所示處的方法的范圍的限制。盡管在示意圖中使用了各種箭頭類型和線的類型，這并不應當理解為是對相應的方法的范圍的限制。實際上，一些箭頭或其他連接物可用于只表示一個方法的邏輯流程。例如，一個箭頭可表示對所述方法所列舉的步驟之間的未指定的持續(xù)的等待期或監(jiān)控期。此外，一個特殊的方法內(nèi)產(chǎn)生的順序可嚴格遵循或不遵循所示的相應步驟的順序。
[0083]本說明書中許多功能模塊被標記為模塊，從而更特別強調(diào)它們的實施的獨立性。例如，一個模塊可以用硬件電路來實現(xiàn)，包括定制VLSI電路或門陣列、如邏輯芯片、晶體管、或其他分立元件那樣的現(xiàn)成半導體。一個模塊也可以用可編程的硬件設備來實現(xiàn)，例如現(xiàn)場可編程邏輯門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設備等等。
[0084]模塊也能用軟件來實現(xiàn)以被各種處理器執(zhí)行。可執(zhí)行代碼的識別模塊例如可包括一個或更多的計算機指令的物理或邏輯塊，例如可編為對象、過程、或函數(shù)。盡管如此，識別模塊的可執(zhí)行并不需要物理上放在一起，可包括存儲在不同位置的分離的指令，當在邏輯上結合時組成模塊且達到該模塊所宣稱的目的。
[0085]實際上，計算機可讀程度代碼的模塊可以是一個單獨的指令，或許多指令，甚至可以分布于一些存儲設備的不同的程序中的一些不同的代碼段。類似地，此處可在模塊內(nèi)識別和示出操作數(shù)據(jù)，操作數(shù)據(jù)也可用任意合適的形式實現(xiàn)且編入任意合適類型的數(shù)據(jù)結構。操作數(shù)據(jù)可被收集作為單獨的數(shù)據(jù)集合，或者也可以分布在不同地點，包括不同的存儲設備，也可以至少部分地只作為系統(tǒng)或網(wǎng)絡上的電信號而存在。當模塊或模塊的一部分以軟件來實現(xiàn)時，可在一個或更多的計算機可讀介質(zhì)上存儲和/或傳送計算機可讀程度代碼。
[0086]計算機可讀介質(zhì)可以是有形的存儲有計算機可讀程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以是例如但不限于:電、磁、光、電磁、紅外線、全息、微機械、或半導體系統(tǒng)、裝置、或設備或者上述的任意合適的組合。
[0087]計算機可讀介質(zhì)的更多特別的例子包括但不限于:便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM或閃存)、便攜式只讀存儲光盤(CD-ROM)、數(shù)字多功能光盤(DVD)、光存儲設備、磁存儲設備、全息存儲設備、微機械存儲設備、或者上述的任意合適的組合。在本說明書的上下文中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任意有形的包含和/或存儲了被用于指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置、或設備或與其有關的計算機可讀程序代碼的介質(zhì)。
[0088]計算機可讀介質(zhì)也可以是計算機可讀信號介質(zhì)。計算機可讀信號介質(zhì)可包括以計算機可讀程序代碼實現(xiàn)的傳播數(shù)字信號，例如在基帶上或在載波的一部分上。這種傳播信號可采用各種形式，包括但不限于:電、電磁、磁、光或者上述的任意合適的組合。計算機可讀信號介質(zhì)可包括任意不是計算機可讀存儲介質(zhì)且能通信、傳播、或傳輸被用于指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置、或設備或與其有關的計算機可讀程序代碼的計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀信號介質(zhì)上的計算機可讀程序代碼可用任意適當?shù)慕橘|(zhì)進行傳輸，包括但不限于:無線、有線、光纖電纜、射頻(RF)等等或者上述的任意合適的組合。
[0089]在一個實施方式中，計算機可讀介質(zhì)可包括一個或更多的計算機可讀存儲介質(zhì)和一個或更多的計算機可讀信號介質(zhì)的組合。例如，計算機可讀程序代碼可以既作為電磁信號通過光纖電纜來傳播以被處理器執(zhí)行，也存儲于RAM存儲設備以被處理器執(zhí)行。
[0090]可用一種或更多的編程語言的組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明的各方面的操作的計算機可讀程序代碼，包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，例如Java、Smalltalk、C++等等,和傳統(tǒng)的過程編程語言，例如“C”編程語言或類似的編程語言。計算機可讀程序代碼可全部在用戶的計算機上執(zhí)行、一部分在用戶的計算機上執(zhí)行、作為一個單機軟件包、一部分在用戶的計算機一部分在遠程計算機上執(zhí)行或者全部在遠程計算機上執(zhí)行。在后面的方式中，遠程計算機可通過任意類型的網(wǎng)絡與用戶的計算機連接，包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)，或者可用外部計算機連接(例如使用因特網(wǎng)服務供應商通過因特網(wǎng))。
[0091 ] 貫穿本說明書提及的“一個實施例”、“實施例”，或類似的語言意味著結合實施例描述的特定的特征、結構或特性包括在至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書的“在一個實施例中，”、“在實施例中”和類似短語的出現(xiàn)，可以但不一定全部指的是相同的實施例。類似地，術語“實現(xiàn)”的使用意味著具有結合本公開的一個或多個實施例所描述的特定的特征、結構或特性的實現(xiàn)，但是，如果沒有明確的相關性表述，該實現(xiàn)可以與一個或多個實施例相關。
[0092]本發(fā)明所公開的內(nèi)容可以以其他具體形式體現(xiàn)而不背離其精神或本質(zhì)特征。所述實施例被認為在所有方面都僅是說明性的而不是限制性的。本公開的范圍因此由所附的權利要求不是由前面的描述來表明。所有在權利要求的等同物的含義和范圍內(nèi)的變化都在其范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種用于對排氣后處理系統(tǒng)中存在的還原劑沉積物進行診斷的裝置，該裝置具有還原劑傳送系統(tǒng)和控制模塊，該還原劑傳送系統(tǒng)將還原劑傳送到內(nèi)燃機產(chǎn)生的排氣處以提供排氣和還原劑的混合物，該控制模塊對所述還原劑傳送系統(tǒng)進行操作，該裝置的特征在于，包括: 采樣模塊，該采樣模塊對排氣和還原劑的混合物的第一溫度進行采樣且對排氣和還原劑的混合物的第二溫度進行采樣； 計算模塊，該計算模塊對所述第一和第二溫度的溫差進行計算 '及 比較模塊，該比較模塊對第一溫差和閾值溫差進行比較以確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)是否存在還原劑沉積物。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 進一步包括報告模塊，該報告模塊對性能狀態(tài)進行報告，該性能狀態(tài)表明排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于， 進一步包括再生模塊，該再生模塊接收所述性能狀態(tài)且響應于對所述性能狀態(tài)的接收來開始排氣后處理系統(tǒng)的再生循環(huán)以部分地移除所述還原劑沉積物。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述采樣模塊從溫度傳感器獲得所述第一和第二溫度，該溫度傳感器位于從排氣后處理系統(tǒng)的分解室延伸的軸套處， 所述還原劑傳送系統(tǒng)通過所述軸套向排氣傳送還原劑。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述采樣模塊從溫度傳感器獲得所述第一和第二溫度，該溫度傳感器位于排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)或接近排氣后處理系統(tǒng)， 在對所述第一溫度進行采樣之后，所述采樣模塊等待一個時間增量，該時間增量足夠在對所述第一溫度進行采樣之后還原劑沉積物形成或在尺寸上顯著增大。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述閾值溫差包括從所述第一溫度到所述第二溫度的升溫， 如果所述第二溫度高過所述第一溫度的數(shù)量大于所述升溫，所述比較模塊確定存在還原劑沉積物。
7.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述閾值溫差包括從所述第一溫度到所述第二溫度的降溫， 如果所述第一溫度高過所述第二溫度的數(shù)量大于所述降溫，所述比較模塊確定存在還原劑沉積物。
8.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述閾值溫差包括溫度變化的量級， 如果所述第一和第二溫度的差的絕對值大于所述溫度變化的量級，所述比較模塊確定存在還原劑沉積物。
9.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述采樣模塊進一步取得多個溫度采樣來獲得所述第一和第二溫度中的至少一個， 所述第一和第二溫度中的至少一個包括所述多個溫度采樣的平均溫度。
10.一種用于對排氣后處理系統(tǒng)中存在的還原劑沉積物進行診斷的方法，該排氣后處理系統(tǒng)將還原劑傳送到內(nèi)燃機產(chǎn)生的排氣處以提供排氣和還原劑的混合物，該方法的特征在于，包括以下步驟: 使溫度傳感器位于排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)或接近排氣后處理系統(tǒng)； 用所述溫度傳感器對排氣和還原劑的混合物的第一溫度進行采樣；及 使用所述第一溫度進行比較以確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)是否形成還原劑沉積物。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟: 對性能狀態(tài)進行報告，該性能狀態(tài)表明排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)存在還原劑沉積物；及 響應于對所述性能狀態(tài)的接收來開始排氣后處理系統(tǒng)的再生循環(huán)以部分地移除所述還原劑沉積物。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟: 等待一個時間增量，該時間增量足夠在對所述第一溫度進行采樣之后還原劑沉積物形成或在尺寸上顯著增大； 在等待所述時間增量之后用所述溫度傳感器對排氣和還原劑的混合物的第二溫度進行采樣 '及 計算所述第一和第二溫度之間的溫差。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于， 所述溫度傳感器位于從排氣后處理系統(tǒng)的分解室延伸的軸套處， 將還原劑傳送到排氣處包括通過所述軸套傳送還原劑。
14.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于， 閾值溫差包括從所述第一溫度到所述第二溫度的升溫， 對所述溫差和閾值溫差進行比較包括:如果所述第二溫度通過大于所述升溫的數(shù)量存在沉積物，確定存在還原劑沉積物。
15.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于， 閾值溫差包括從所述第一溫度到所述第二溫度發(fā)生的降溫， 對所述溫差和閾值溫差進行比較包括:如果所述第一溫度高過所述第二溫度的數(shù)量大于所述降溫，確定存在還原劑沉積物。
16.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于， 閾值溫差包括溫度變化的量級， 對所述溫差和閾值溫差進行比較包括:如果所述第一和第二溫度的差的絕對值大于所述溫度變化的量級，確定存在還原劑沉積物。
17.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于， 對所述第一溫度進行采樣和對所述第二溫度進行采樣中的至少一個采樣包括取得多個溫度采樣， 所述第一和第二溫度中的至少一個包括所述多個溫度采樣的平均溫度。
18.—種內(nèi)燃機系統(tǒng),其特征在于,包括: 內(nèi)燃機； 排氣后處理系統(tǒng)，該排氣后處理系統(tǒng)與所述內(nèi)燃機相通以接收排氣； 還原劑傳送系統(tǒng)，該還原劑傳送系統(tǒng)與所述排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)的排氣相通進行還原劑的供給以提供排氣和還原劑的混合物； 溫度傳感器，該溫度傳感器對排氣和還原劑的混合物的溫度進行測量；及車載診斷系統(tǒng)，該車載診斷系統(tǒng)從所述溫度傳感器對溫度數(shù)據(jù)進行采樣且使用所述溫度數(shù)據(jù)來確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)是否存在還原劑沉積物。
19.根據(jù)權利要求18所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其特征在于， 從所述溫度傳感器對溫度數(shù)據(jù)進行采樣包括從所述溫度傳感器獲得第一溫度和第二溫度， 所述車載診斷進一步對所述第一和第二溫度的溫差進行計算以提供第一溫差，而且對所述第一溫差和閾值溫差進行比較來確定排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)已形成還原劑沉積物。
20.根據(jù)權利要求18所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其特征在于， 所述溫度傳感器位于從排氣后處理系統(tǒng)的分解室延伸的軸套處， 所述還原劑傳送 系統(tǒng)通過所述軸套向排氣傳送還原劑。
【文檔編號】F01N11/00GK104018924SQ201410067206
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2013年3月1日
【發(fā)明者】D·A·米切爾, A·W·奧斯本, J·德羅斯特, J·F·伯克, J·M·布羅 申請人:康明斯知識產(chǎn)權公司