專利名稱：Scr尿素噴射的適應(yīng)性控制以補償錯誤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在內(nèi)燃機中NOx排放的后處理的控制。
背景技術(shù)：
該部分內(nèi)容僅提供與本發(fā)明有關(guān)的背景信息，且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。排放控制是在發(fā)動機設(shè)計和發(fā)動機控制中的重要因素。氮氧化物NOx是已知的燃燒副產(chǎn)物。NOx通過在高溫燃燒中分離的發(fā)動機進氣空氣中存在的氮氣和氧氣分子產(chǎn)生，且 NOx產(chǎn)生速率包括與燃燒過程的已知關(guān)系，例如更高的NOx產(chǎn)生速率與更高的燃燒溫度以及空氣分子更長時間地暴露于更高溫度有關(guān)。還原在燃燒過程中產(chǎn)生的NOx以及在排氣后處理系統(tǒng)中管理NOx是期望的。在更廣義分類的后處理裝置內(nèi)，NOx分子一旦在燃燒室中被產(chǎn)生就可在本領(lǐng)域已知的示例性裝置中轉(zhuǎn)化回到氮氣和氧氣分子。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，后處理裝置很大程度上取決于操作狀況，例如排氣流溫度驅(qū)動的裝置操作溫度和發(fā)動機空氣/燃料比。此外，后處理裝置包括由于長時間使用以及暴露于高溫而趨于損壞或降級的材料，例如催化床?，F(xiàn)代發(fā)動機控制方法使用各種操作策略以優(yōu)化燃燒。在燃料經(jīng)濟性方面優(yōu)化燃燒的一些操作策略包括在燃燒室內(nèi)稀燃燒、局部燃燒或分層燃燒，以便減少實現(xiàn)氣缸所需做功輸出必要的燃料充氣以及增加發(fā)動機效率，例如通過操作在非節(jié)流狀況、減少空氣進氣泵送損失來實現(xiàn)。雖然燃燒室的溫度在燃燒孔穴中可足夠高以產(chǎn)生顯著量的NOx，但是燃燒室的總能量輸出(尤其是，通過排氣流從發(fā)動機驅(qū)出的熱能)與其它燃燒策略相比可明顯減少。這種狀況可使得排氣后處理策略受到挑戰(zhàn)，因為后處理裝置頻繁地需要通過排氣流溫度驅(qū)動的升高操作溫度，以充分地操作以處理NOx排放。后處理裝置是已知的，例如其使用化學(xué)反應(yīng)來處理排氣流。一個示例性裝置包括選擇性催化還原裝置(SCR)。SCR的已知使用利用從尿素噴射得到的氨來處理N0X。存儲在位于SCR內(nèi)的催化床上的氨與NOx (優(yōu)選地，期望比例的NO和NO2)反應(yīng)，并且產(chǎn)生有利反應(yīng)以處理N0X。一個示例性實施例包括優(yōu)選地1比1的NO對NO2比例，并且已知為快速SCR反應(yīng)。已知的是操作在柴油應(yīng)用中SCR上游的柴油氧化催化劑(D0C)，以將NO轉(zhuǎn)化為NO2用于在SCR中優(yōu)先處理。排氣后處理的持續(xù)改進需要在排氣流中NOx排放方面的精確信息以便實現(xiàn)有效NOx還原，例如基于所監(jiān)測的NOx排放的尿素的計量正確量。用于發(fā)動機后處理的尿素噴射具有一些困難。諸如尿素溫度、泵壓力和噴射器噴嘴阻塞的因素可修正尿素到排氣流的傳輸，從而阻止傳輸正確量的尿素。這導(dǎo)致由于提供超過所需量的過量尿素而浪費使用所存儲的尿素，或者尿素太少而不能有效地處理所產(chǎn)生的排氣量。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于控制選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的方法，所述選擇性催化還原噴射系統(tǒng)具有存儲罐、泵、傳輸線路和噴射噴嘴，所述方法包括監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)；確定選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比；將選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比與閾值比較；在越過所述閾值時計算補償因子；以及根據(jù)所計算的補償因子修正指令噴射質(zhì)量。本發(fā)明涉及下述技術(shù)方案。1. 一種用于控制選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的方法，所述選擇性催化還原噴射系統(tǒng)具有存儲罐、泵、傳輸線路和噴射噴嘴，所述方法包括
監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)； 確定選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比； 將選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比與閾值比較； 在越過所述閾值時計算補償因子；以及根據(jù)所計算的補償因子修正指令噴射質(zhì)量。2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，確定選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比包括監(jiān)測實際噴射質(zhì)量和指令噴射質(zhì)量。3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其中，實際噴射質(zhì)量在動態(tài)建模方法中從所監(jiān)測的參數(shù)計算。4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其中，計算實際噴射質(zhì)量包括積分所監(jiān)測的參數(shù)以確定實際流量特性。5.根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其中，實際噴射質(zhì)量在濾波方法中從所監(jiān)測的參數(shù)計算。6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的方法，其中，濾波方法包括狀態(tài)空間方程以確定實際流
量特性。7.根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其中，實際噴射質(zhì)量從在動態(tài)建模方法和濾波方法中所監(jiān)測的參數(shù)計算。8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述閾值包括上閾值和下閾值中的一個。9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，在越過所述閾值時計算補償因子包括確定溫度影響。10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，確定溫度影響基于泵壓力。11.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，確定溫度影響基于查詢表。12. 一種用于控制來自于選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的流體噴射的方法，以在發(fā)動機操作期間實現(xiàn)請求流體流進入到內(nèi)燃機的排氣流，所述方法包括
監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的操作參數(shù)，包括指令噴射質(zhì)量和排氣流壓力； 確定實際噴射質(zhì)量； 計算有效面積比；
將有效面積比與期望有效面積比進行比較；以及
修正噴射器控制信號以調(diào)節(jié)有效面積比從而匹配期望有效面積比。13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，通過積分方法確定實際噴射質(zhì)量。14.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，通過濾波方法確定實際噴射質(zhì)量。15.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，通過積分和濾波方法確定實際噴射質(zhì)量。16.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的操作參數(shù)還包括監(jiān)測流體的溫度。17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，流體的溫度用于確定實際噴射質(zhì)量。18.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，計算有效面積比確定過計量或欠計量的量。19.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，修正噴射器控制信號以調(diào)節(jié)有效面積比從而匹配期望有效面積比包括計算增益以修正噴射器控制信號。


現(xiàn)將以示例的方式參考附圖來描述一個或多個實施例，在附圖中
圖1是描述了根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機、控制模塊和排氣后處理系統(tǒng)的示意圖； 圖2示意性地描述了根據(jù)本發(fā)明的包括尿素計量配置的示例性后處理系統(tǒng)； 圖3示意性地描述了根據(jù)本發(fā)明的包括代表性數(shù)學(xué)符號的示例性后處理系統(tǒng)的示例性尿素傳輸系統(tǒng)；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的在動態(tài)建模方法和濾波驗證方法期間的圖形數(shù)據(jù)，示出了尿素計量模塊隨著時間經(jīng)過的有效面積比；
圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的用于示例性控制策略來控制計量模塊的視圖，以提供噴射到后處理系統(tǒng)的排氣流中的尿素的指令量；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一系列圖表，其描述了實際尿素流和指令尿素流隨著時間經(jīng)過的數(shù)據(jù)，其中圖6A是在大約25攝氏度(C)的尿素流，圖6B是在沒有負(fù)載校正情況下在大約-25攝氏度C的尿素流，以及圖6C是在具有負(fù)載校正情況下在大約-25攝氏度C的尿素流；
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一系列圖表，其描述了實際尿素流和指令尿素流隨著時間經(jīng)過的單位為mg/s的數(shù)據(jù)，其中圖7A是在沒有所公開方法情況下欠計量故障的示例性圖表，圖7B 是在沒有所公開方法情況下過計量故障的示例性圖表，以及圖7C是使用所公開方法來校正欠計量和過計量故障的尿素流的示例性圖表；以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實驗數(shù)據(jù)的示意性圖表，描述了對指示隨著時間經(jīng)過的有效面積比的模擬尿素計量模塊惡化采取動作的控制方案。
具體實施例方式現(xiàn)參考附圖，其中視圖僅用于描述一些示例性實施例且不旨在限制本發(fā)明，圖1 是根據(jù)本發(fā)明的描述內(nèi)燃機10、控制模塊5和排氣后處理系統(tǒng)15的示意圖。示例性發(fā)動機10是多缸直噴式內(nèi)燃機10，其具有附連到曲軸M并且在氣缸20內(nèi)可移動的往復(fù)式活塞 22，從而限定可變?nèi)莘e燃燒室34。發(fā)動機10可基于諸如發(fā)動機速度和負(fù)載的因素在壓縮點火或火花點火下操作。此外，發(fā)動機10可使用混合動力點火策略(例如，火花輔助壓縮點火策略)操作。本發(fā)明旨在包括發(fā)動機操作的這些示例性實施例，但不旨在局限于此。曲軸M 可操作地附連到車輛變速器和傳動系以響應(yīng)于操作員扭矩請求50向其傳輸牽引扭矩。發(fā)動機10優(yōu)選地采用四沖程操作，其中每個發(fā)動機燃燒循環(huán)具有曲軸M的720度的角度旋轉(zhuǎn)，其劃分為描述活塞22在發(fā)動機氣缸20中往復(fù)運動的進氣-壓縮-膨脹-排氣的四個 180度階段。多齒目標(biāo)輪沈附連到曲軸并且隨其旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機10包括用于監(jiān)測發(fā)動機操作的感測裝置和控制發(fā)動機操作的致動器。感測裝置和致動器信號地或可操作地連接到控制模塊5。發(fā)動機10優(yōu)選地是直噴式四沖程內(nèi)燃機10，其包括由在氣缸內(nèi)在上止點和下止點之間往復(fù)運動的活塞22限定的可變?nèi)莘e燃燒室34以及包括進氣門和排氣門的氣缸蓋。 活塞22在往復(fù)循環(huán)中往復(fù)運動，每個循環(huán)包括進氣、壓縮、膨脹和排氣沖程。發(fā)動機10優(yōu)選地具有主要稀于化學(xué)計量比的空氣/燃料操作策略。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明適用于主要稀于化學(xué)計量比操作的其它發(fā)動機配置(例如，稀燃火花點火發(fā)動機)。在壓縮點火發(fā)動機10的正常操作期間，當(dāng)燃料充氣被噴射到燃燒室34中以與進氣空氣形成氣缸充氣時在每個發(fā)動機循環(huán)期間出現(xiàn)燃燒事件。該充氣隨后在壓縮沖程期間通過其壓縮作用或通過來自于火花塞的火花點火而燃燒。發(fā)動機10適于在寬范圍的溫度、氣缸充氣(空氣、燃料和EGR)和噴射事件下操作。 本文所述的方法尤其適于結(jié)合操作于稀于化學(xué)計量比的直噴式發(fā)動機10來操作，以確定在持續(xù)進行的操作期間與在每個燃燒室34中的熱量釋放相關(guān)的參數(shù)。本文所限定的方法適用于多種發(fā)動機配置，包括火花點火發(fā)動機和適于使用均質(zhì)充氣壓縮點火(HCCI)策略的壓縮點火發(fā)動機。該方法適用于采用每發(fā)動機循環(huán)每缸的多個燃料噴射事件的系統(tǒng)，例如采用用于燃料重整的引燃噴射、用于發(fā)動機功率的主噴射事件、以及在適用時用于后處理管理的后燃燒燃料噴射、遲燃燒燃料噴射事件(每個都影響氣缸壓力)的系統(tǒng)。感測裝置安裝在發(fā)動機10上或發(fā)動機10附近，以監(jiān)測物理特征并且產(chǎn)生可與發(fā)動機和環(huán)境參數(shù)相關(guān)的信號。感測裝置包括曲軸旋轉(zhuǎn)傳感器，其包括用于通過多齒目標(biāo)輪 26的齒上的感測邊緣監(jiān)測曲軸速度的曲軸傳感器44。曲軸傳感器44是已知的并且可包括例如霍爾效應(yīng)傳感器、電感傳感器或磁阻傳感器。曲軸傳感器44信號輸出55被輸入到控制模塊5。存在燃燒壓力傳感器30，其具有適于監(jiān)測缸內(nèi)壓力60的壓力感測裝置。燃燒壓力傳感器30優(yōu)選地包括具有力變換器的非侵入式裝置，所述力變換器的環(huán)形截面適于在用于電熱塞觀的開口處安裝到氣缸蓋內(nèi)。燃燒壓力傳感器30結(jié)合電熱塞觀安裝，其中燃燒壓力通過電熱塞觀機械地傳遞到傳感器30。傳感器30的感測元件的輸出信號60與氣缸壓力成比例。傳感器30的感測元件是壓電陶瓷傳感器或適用于此的其它裝置。其它感測裝置優(yōu)選地包括歧管壓力傳感器，用于監(jiān)測歧管壓力65和環(huán)境大氣壓力68 ；空氣質(zhì)量流量傳感器，用于監(jiān)測進氣空氣質(zhì)量流量70和進氣空氣溫度72 ；以及具有輸出75的制冷劑傳感器35。該系統(tǒng)可包括排氣傳感器，用于監(jiān)測一個或多個排氣參數(shù)(例如，溫度、空氣/燃料比和組分)的狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可存在用于控制和診斷目的的其它感測裝置和方法。以操作員扭矩請求50形式的操作員輸入通常通過在其它裝置中的節(jié)氣門踏板和制動踏板來獲得。發(fā)動機10優(yōu)選地配置有用于監(jiān)測操作和系統(tǒng)控制目的的其它傳感器。每個感測裝置信號連接到控制模塊5以提供信號信息，所述信號信息通過控制模塊5轉(zhuǎn)換為表示相應(yīng)監(jiān)測參數(shù)的信息。要理解的是，該配置是描述性而非限制性的，包括可用功能上等同的裝置和算法來替換的各種感測裝置并且仍落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。致動器被安裝在發(fā)動機10上并且由控制模塊5響應(yīng)于操作員輸入(例如，操作員扭矩請求50)被控制，以實現(xiàn)各個性能目標(biāo)。致動器包括電子控制節(jié)氣門裝置，其控制節(jié)氣門開度為指令輸入80 ；以及多個燃料噴射器12，用于響應(yīng)于指令輸入85直接噴射燃料到每個燃燒室中，它們?nèi)宽憫?yīng)于操作員扭矩請求50而被控制。存在排氣再循環(huán)閥32和冷卻器，其響應(yīng)于來自于控制模塊5的控制信號90控制外部再循環(huán)排氣到發(fā)動機進氣口的流動。電熱塞觀是已知裝置，其安裝在每個燃燒室中且適用于燃燒壓力傳感器30。燃料噴射器12是燃料噴射系統(tǒng)的元件，其包括多個高壓燃料噴射裝置，每個高壓燃料噴射裝置適于響應(yīng)于來自于控制模塊5的指令信號85直接噴射燃料充氣(燃料質(zhì)量) 到一個燃燒室34內(nèi)。每個燃料噴射器12被從燃料分配系統(tǒng)供應(yīng)加壓燃料，且具有包括最小脈寬和相關(guān)最小可控燃料流率以及最大燃料流率的操作特征。發(fā)動機10可配置有可控氣門系，所述可控氣門系可操作以調(diào)節(jié)每個氣缸的進氣和排氣門的開度和關(guān)閉，包括氣門正時、定相(即，相對于曲軸角和活塞位置的正時)以及氣門開度升程的幅值中的任何一個或多個。一個示例性系統(tǒng)包括可變凸輪定相，其可適用于壓縮點火發(fā)動機、火花點火發(fā)動機和均質(zhì)充氣壓縮點火發(fā)動機?？刂颇K、模塊、控制器、控制單元、處理器和類似術(shù)語意味著一個或多個專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的中央處理單元(優(yōu)選為微處理器)以及相關(guān)存儲器和儲存器(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬盤驅(qū)動器等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、合適的信號調(diào)制和緩沖電路、以及提供所述功能的其它合適部件的任何合適一種或各種組合?？刂颇K5具有一組控制算法，所述控制算法包括存儲在存儲器中且被執(zhí)行以提供期望功能的常駐軟件程序指令和標(biāo)定值。所述算法優(yōu)選在預(yù)定循環(huán)期間被執(zhí)行。所述算法例如由中央處理單元執(zhí)行，并且可操作以監(jiān)測來自感測裝置和其它網(wǎng)絡(luò)控制模塊的輸入以及執(zhí)行控制和診斷程序從而控制致動器的操作。在持續(xù)進行的發(fā)動機和車輛操作期間，循環(huán)以規(guī)則間隔例如每3. 125,6. 25、12. 5、25和100毫秒被執(zhí)行。替代性地，算法可響應(yīng)于事件發(fā)生而被執(zhí)行?？刂颇K5執(zhí)行存儲在其中的算法代碼以控制前述致動器從而控制發(fā)動機操作， 包括在如此配備的系統(tǒng)上的節(jié)氣門位置80、燃料噴射質(zhì)量和定時85、EGR閥位置以控制再循環(huán)排氣流90、電熱塞操作95以及控制進氣和/或排氣門正時、定相和升程。控制模塊5 適于接收來自于操作員的輸入信號(例如，節(jié)氣門踏板位置和制動踏板位置)以確定操作員扭矩請求50以及來自于傳感器的表示發(fā)動機速度55、進氣空氣溫度72和制冷劑溫度和其它環(huán)境狀況的輸入信號。雖然圖1描述了示例性汽油發(fā)動機，但是將理解的是，在包括柴油發(fā)動機的其它發(fā)動機配置中使用NOx處理和后處理系統(tǒng)，且本發(fā)明不旨在局限于本文所公開的具體示例性發(fā)動機實施例。圖2示意性地描述了包括尿素計量配置的示例性后處理系統(tǒng)15。后處理系統(tǒng)15 包括控制模塊205、柴油氧化催化劑(DOC) 210、選擇性催化還原(SCR) 220、上游氮氧化物 (NOx)傳感器230、下游NOx傳感器M0、溫度傳感器250和尿素計量模塊洸0。DOC 210實施對于后處理排氣流必要的許多催化功能。DOC 210的一個功能在于將在SCR 220中不容易被處理的NOx物質(zhì)一氧化氮(NO)轉(zhuǎn)化為在SCR 220中容易被處理的NOx物質(zhì)二氧化氮 (NO2)0SCR 220使用尿素作為反應(yīng)物以將NOx還原為其它分子。上游NOx傳感器230探測并量化在進入后處理系統(tǒng)15中的排氣流中的N0X。雖然上游NOx傳感器230被描述為量化進入后處理系統(tǒng)15中的NOx的示例性機構(gòu)，但是應(yīng)注意的是，進入到后處理系統(tǒng)15中的 NOx可通過其它機構(gòu)量化以用于估計在SCR 220中的轉(zhuǎn)化效率，例如通過位于DOC 210和 SCR 220之間的NOx傳感器230或通過虛擬NOx傳感器建模發(fā)動機輸出和在排氣流內(nèi)的狀況以估計進入后處理系統(tǒng)15的NOx的存在性。本發(fā)明總體上討論描述根據(jù)示例性實施例進入到后處理系統(tǒng)15中的NOx的傳感器輸入，然而將理解的是，取決于上游傳感器放置，該輸入實際上可描述進入到后處理系統(tǒng)一部分的NOx含量。SCR 220例如使用從所噴射的尿素得到的氨以通過本領(lǐng)域已知的方法將NOx轉(zhuǎn)化為其它分子。描述位于收集后處理系統(tǒng)15內(nèi)的排氣流溫度的區(qū)域中的溫度傳感器250。計量模塊260被描述在處于SCR 220上游的位置并且借由傳輸線路290連接到尿素存儲罐觀0， 以產(chǎn)生尿素傳輸系統(tǒng)，總體上以300示出。存儲罐280包括內(nèi)部或外部泵305，用于將來自于存儲罐觀0的尿素通過傳輸線路290傳輸給計量模塊沈0?？刂颇K205信號連接到泵 305，以控制在至計量模塊260的傳輸線路中的壓力。通過借由控制模塊205的指令350控制小孔開口的尺寸，尿素可通過計量模塊260直接噴灑到進入SCR 220中的排氣流中。然而，描述使用混合裝置270的優(yōu)選方法。計量模塊260將尿素噴射到混合裝置270的上游， 接著尿素由大致均勻分布的排氣流攜載到位于SCR 220內(nèi)部上的催化劑表面上面。下游NOx 傳感器240探測并量化離開后處理系統(tǒng)15的排氣流中的N0X?？刂颇K205包括所需編程以處理與后處理系統(tǒng)有關(guān)的輸入并且可包括編程以采用本文所公開的方法。圖3示意性地描述了包括表示指令信號的示例性后處理系統(tǒng)15的示例性尿素傳輸系統(tǒng)300。尿素傳輸系統(tǒng)300包括通過傳輸線路290互連的存儲罐觀0、泵305和計量模塊沈0。存儲罐280布置在車輛中以便能夠進入到存儲罐280用于再填充。泵305可位于存儲罐觀0內(nèi)部或外部。泵305包括電機310或用于向曲軸315提供旋轉(zhuǎn)的類似旋轉(zhuǎn)提供機構(gòu)。曲軸315互連到活塞320并且將電機310的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞320的直線運動并且在進氣和排氣沖程之間循環(huán)。泵305還包括入口閥325和出口閥330，用于控制尿素從罐 280流動到傳輸線路四0并且在其中產(chǎn)生壓力。當(dāng)活塞320遠(yuǎn)離入口閥325和出口閥330 并且朝向曲軸315移動時，發(fā)生進氣沖程。當(dāng)活塞320朝向入口閥325和出口閥330并且遠(yuǎn)離曲軸315移動時，發(fā)生排氣沖程。泵305的描述是優(yōu)選實施例的描述且不旨在局限于此。例如，泵305可具有入口閥325和出口閥330中的一個并且不具有另一個，以控制在傳輸管線四0中的壓力。泵305可操作地連接到控制模塊205，用于控制泵305的操作?？刂颇K205通過與曲軸315的機械連接或單獨指令致動而控制泵旋轉(zhuǎn)速度355、入口閥325和出口閥330 開啟或關(guān)閉狀態(tài)?？刂颇K205接收通過位于存儲罐280中的溫度傳感器340提供或者從已知大氣狀況計算的溫度信息390。類似地，控制模塊205接收來自于位于入口閥325之前的進氣壓力傳感器的、遠(yuǎn)程布置的大氣壓力傳感器的、或者從已知大氣狀況計算的大氣壓力360。在設(shè)計尿素傳輸系統(tǒng)300時確定期望線路壓力365為設(shè)定值?？刂颇K205接收來自于出口閥330下游的壓力傳感器335的壓力反饋信息370并且通過借由控制指令350 控制位于小孔中的銷的位移而控制計量模塊沈0的小孔面積375。在控制模塊205的控制期間，從泵305確定泵壓力380?？刂颇K205通過計算或通過作為位于后處理系統(tǒng)15中或在排氣系統(tǒng)其它位置的直接壓力傳感器信息345確定在后處理系統(tǒng)15中的排氣(流)壓力 385。
在操作期間，發(fā)動機10在操作且產(chǎn)生必須用后處理系統(tǒng)15處理的排氣?？刂颇K205確定在罐208中尿素的溫度390和環(huán)境壓力360?？刂颇K205確定用于在傳輸線路四0中產(chǎn)生預(yù)定壓力370的狀況的合適泵310旋轉(zhuǎn)速度355。當(dāng)活塞320的進氣沖程開始時，進氣門325開啟且排氣門330關(guān)閉。進氣沖程的運動將來自于罐觀0的尿素抽入到泵305中。當(dāng)活塞320的排氣沖程開始時，進氣門325關(guān)閉藉此防止尿素回流到罐觀0中， 且排氣門330開啟。排氣沖程強制尿素進入到傳輸線路四0內(nèi)且該循環(huán)重復(fù)進行。泵305 的重復(fù)循環(huán)使得在傳輸線路四0內(nèi)建立壓力370。當(dāng)控制模塊205確定在傳輸線路290中的壓力370達(dá)到預(yù)定壓力時，控制模塊205 停止循環(huán)泵305。當(dāng)排氣流通過計量模塊沈0時，噴射質(zhì)量的尿素可通過計量模塊260直接噴灑到進入SCR 220或噴灑的排氣流中，以使用混合裝置270?？刂菩盘?50作為指令被定期地發(fā)送到計量模塊260以控制銷的位移，且因此在循環(huán)(例如，可以是0. 3秒長的循環(huán)，其中半個循環(huán)是0. 15秒)期間的有效小孔面積375專用于控制小孔面積375并且半個循環(huán)處于關(guān)閉狀態(tài)。由于傳輸線路壓力370是恒定的，計量模塊小孔面積375的控制確定傳輸?shù)脚艢饬髦械哪蛩刭|(zhì)量。噴射尿素質(zhì)量的精確量對于將排氣、尤其是NOx、排放物保持在可接受水平來說是重要的。通過借由在動態(tài)建模方法中的積分估計相對噴射器小孔有效面積以基于有效噴射器小孔面積將所噴射的期望尿素的量與所噴射尿素的實際量比較，控制模塊205可計算后處理系統(tǒng)15是否過計量或欠計量。動態(tài)建模方法可通過下述方程確定噴射到排氣流中的指令尿素的量
權(quán)利要求
1.一種用于控制選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的方法，所述選擇性催化還原噴射系統(tǒng)具有存儲罐、泵、傳輸線路和噴射噴嘴，所述方法包括監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)； 確定選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比； 將選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比與閾值比較； 在越過所述閾值時計算補償因子；以及根據(jù)所計算的補償因子修正指令噴射質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比包括監(jiān)測實際噴射質(zhì)量和指令噴射質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，實際噴射質(zhì)量在動態(tài)建模方法中從所監(jiān)測的參數(shù)計算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，計算實際噴射質(zhì)量包括積分所監(jiān)測的參數(shù)以確定實際流量特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，實際噴射質(zhì)量在濾波方法中從所監(jiān)測的參數(shù)計笪弁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，濾波方法包括狀態(tài)方程以確定實際流量特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，實際噴射質(zhì)量在動態(tài)建模方法和濾波方法中從所監(jiān)測的參數(shù)計算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述閾值包括上閾值和下閾值中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在越過所述閾值時計算補償因子包括確定溫度影響。
10.一種用于控制來自于選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的流體噴射的方法，以在發(fā)動機操作期間實現(xiàn)請求流體流進入到內(nèi)燃機的排氣流，所述方法包括監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的操作參數(shù)，包括指令噴射質(zhì)量和排氣流壓力； 確定實際噴射質(zhì)量； 計算有效面積比；將有效面積比與期望有效面積比進行比較；以及修正噴射器控制信號以調(diào)節(jié)有效面積比從而匹配期望有效面積比。
全文摘要
一種用于控制選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的方法，所述選擇性催化還原噴射系統(tǒng)具有存儲罐、泵、傳輸線路和噴射噴嘴，所述方法包括監(jiān)測選擇性催化還原噴射系統(tǒng)；確定選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比；將選擇性催化還原噴射系統(tǒng)有效面積比與閾值比較；在越過所述閾值時計算補償因子；以及根據(jù)所計算的補償因子修正指令噴射質(zhì)量。
文檔編號F01N9/00GK102312707SQ20111018336
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者A. 加蒂 K., 孫 Y., 王 Y-Y. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司