操作还原剂喷射器的方法与流程

本发明构思总体上涉及还原剂喷射器。在特定方面中，本发明构思涉及一种操作还原剂喷射器的方法。本发明构思可以应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管可以关于特定车辆描述本发明构思，但是本发明构思不限于任何特定车辆。

背景技术：

1、用于例如柴油发动机的常规排气后处理系统通常使用催化还原装置来将某些有害排气成分转化成危害较小的物质。在该过程的一个示例中，还原剂被喷射到发动机排气中并水解成氨，然后流入催化剂。催化还原装置基底内涉及氨和不需要的排气成分的化学反应将不需要的排气成分还原成氮气和水。为了使排放控制在宽范围的驾驶条件下保持稳健，应当优选地控制存储在催化还原装置中的氨缓冲液的水平。具体地，如果氨缓冲液太低，则存在有害排气转化量太少的风险，而如果氨缓冲液太高，则存在氨被释放并导致有害排气的非期望排出和氨排放的风险。

2、常规的解决方案是使用催化还原装置的模型来决定如何控制氨缓冲液的设定点。然而，已经认识到这种模型存在缺陷，特别是在催化还原装置稍微劣化时氨缓冲液能力的意外变化方面存在缺陷。

技术实现思路

1、根据本发明构思的第一方面，提供了一种操作还原剂喷射器的方法，该还原剂喷射器被配置为以通过预定义喷射模型获得的预设质量流率将还原剂喷射到被布置成与车辆的内燃发动机进行下游流体连通的催化还原装置中，该方法包括：确定当以该预设质量流率喷射还原剂时从该催化还原装置中排出的有毒物质的参考水平；控制该还原剂喷射器以第一质量流率喷射还原剂，该第一质量流率不同于该预设质量流率；确定在以该第一质量流率喷射还原剂之后从该催化还原装置中排出的有毒物质的第一水平；确定有毒物质的参考水平和有毒物质的第一水平中的哪一者是有毒物质的最低水平；当该质量流率导致该催化还原装置排出该最低水平的有毒物质时将该预定义喷射模型的预设质量流率更新为更新后的预设质量流率；以及控制该还原剂喷射器以该更新后的预设质量流率喷射还原剂。

2、还原剂应当被理解为提供具有催化还原装置的材料的化学成分的还原液体，该催化还原装置将来自内燃发动机的对环境有害的排气转化为危害较小的物质。根据非限制性示例，还原剂可以是特别适合于还原nox气体的尿素。

3、本发明构思的第一方面可以寻求补偿催化还原装置，特别是稍微劣化的催化还原装置的硬件中的意外变化。具体地，当质量流率的变化导致从催化还原装置排出的有毒物质的水平与当以预设质量流率喷射还原剂时排出的有毒物质的水平相比减少时，给出对应当使用改变后的质量流率的指示。因此，预设质量流率可以被视为基于喷射模型的标称质量流率。然而，如果质量流率的变化导致从催化还原装置排出的有毒物质的水平增加，则应当保持预设质量流率。

4、因此，技术益处可以包括催化还原装置即使老化并且缓冲液能力已经劣化时也可以有效地操作。此外，另一个技术益处可以包括上述方法可以有助于处理生产中的部件偏差。例如，当催化转化器布置的基底在实际缓冲液能力方面与另一基底不同时。

5、在一些示例中，该方法还可以包括：当确定有毒物质的参考水平时确定该催化还原装置的第一操作状态，该第一操作状态是该催化还原装置的参考温度水平和通过该催化还原装置的排气流速中的至少一者；以及当该催化还原装置呈现该第一操作状态时，控制该还原剂喷射器以该第一质量流率喷射还原剂。因此，有毒物质的参考水平与有毒物质的第一水平的比较是在基本上相同的工况下进行的，并且由此可以确保正确地确定更新后的预设质量流率。

6、在一些示例中，该第一质量流率可以是与该预设质量流率相比增加的质量流率，该方法还可以包括：控制该还原剂喷射器以第二质量流率喷射还原剂，该第二质量流率是与该预设质量流率相比减少的质量流率；确定在以该第二质量流率喷射还原剂之后从该催化还原装置中排出的有毒物质的第二水平；以及确定有毒物质的参考水平、有毒物质的第一水平和有毒物质的第二水平中的哪一者是有毒物质的最低水平。

7、由此可以采用迭代过程，然后确定有毒物质的最低水平。通过增加质量流率以及降低质量流率，甚至可以进一步确保选择优化的更新后的预设质量流率。因此，在一些示例中，该方法还可以包括当有毒物质的参考水平、有毒物质的第一水平和有毒物质的第二水平在预定范围内时选择该第二质量流率作为该更新后的预设质量流率。

8、在一些示例中，当该催化还原装置呈现该第一操作状态时，可以该第二质量流率喷射该还原剂。有利地，可以在与确定有毒物质的参考水平以及确定有毒物质的第一水平时基本相同的情况下确定有毒物质的第二水平。

9、在一些示例中，可以针对该催化还原装置的多个温度水平来更新该预定义喷射模型的预设质量流率。因此，可以为该催化还原装置的每个温度水平提供更新后的预设质量流率。技术优点可以是可以针对基本上所有温度优化催化还原装置的操作功能性。

10、在一些示例中，可以针对该催化还原装置的多个温度水平来按顺序更新该预定义喷射模型的预设质量流率。

11、在一些示例中，该方法还可以包括确定自从安装该催化还原装置以来的时间段；以及向控制服务器站传输该更新后的预设质量流率和该时间段。由此对于车队中的其他车辆可以省略确定最佳质量流率的过程，因为可以假设另一车辆的催化还原装置在以类似方式老化时将或多或少地呈现类似状况。

12、在一些示例中，该催化还原装置可以是选择性催化还原装置。当该催化还原装置是选择性催化还原装置时，该还原剂优选地是尿素。

13、根据本发明构思的第二方面，提供了一种喷射系统，该喷射系统包括：还原剂喷射器，该还原剂喷射器被配置为将还原剂喷射到被布置成与车辆的内燃发动机进行下游流体连通的催化还原装置中，以及处理电路，该处理电路可操作地耦合到该还原剂喷射器，该处理电路包括喷射管理器，该喷射管理器可操作以指示该还原剂喷射器以预设质量流率喷射还原剂，其中该处理电路被配置为确定当以该预设质量流率喷射还原剂时从该催化还原装置中排出的有毒物质的参考水平；向该还原剂喷射器传输消息，该消息表示用于控制该还原剂喷射器以第一质量流率喷射还原剂的指令，该第一质量流率不同于该预设质量流率；确定在以该第一质量流率喷射还原剂之后从该催化还原装置中排出的有毒物质的第一水平；确定有毒物质的参考水平和有毒物质的第一水平中的哪一者是有毒物质的最低水平；当该质量流率导致该催化还原装置排出该最低水平的有毒物质时将该预定义喷射模型的预设质量流率更新为更新后的预设质量流率；以及向该述还原剂喷射器传输消息，该消息表示用于控制该还原剂喷射器以该更新后的预设质量流率喷射还原剂的指令。

14、在一些示例中，该喷射系统还可以包括传感器，该传感器被配置为检测从该催化还原装置排出的有毒物质的水平。传感器可以有利地感测从催化还原装置排出的有毒物质的水平并向该处理电路传输数据以便快速采取行动。在一些示例中，该传感器可以是nox传感器。

15、第二方面的其他效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。

16、根据本发明构思的第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括：内燃发动机；催化还原装置，该催化还原装置被布置成与该内燃发动机进行下游流体连通；以及根据上文关于该第二方面描述的实施方案中的任一者的喷射系统。

17、根据本发明构思的第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序代码，该程序代码在由该处理电路执行时执行上文关于该第一方面描述的示例中的任一者的方法。

18、根据本发明构思的第五方面，提供了一种控制系统，该控制系统包括一个或多个控制单元，该一个或多个控制单元被配置为执行上文关于该第一方面描述的示例中的任一者的方法。

19、根据本发明构思的第六方面，提供了一种包括指令的非暂时性计算机可读存储介质，该指令在由处理电路执行时使该处理电路执行上文关于该第一方面描述的示例中的任一者的方法。

20、第三方面、第四方面、第五方面和第六方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面和第二方面描述的那些效果和特征。

21、上述方面、所附权利要求和/或本文在上文和下文中公开的示例可以适当地彼此组合，这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

22、附加特征和优点在以下描述、权利要求和附图中公开，并且从中部分地对于本领域技术人员而言将是显而易见的或者通过如本文描述的实践本发明构思而认识到。本文还公开了与上文讨论的技术益处相关联的控制单元、计算机可读介质和计算机程序产品。