СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ОЦЕНКИ СОДЕРЖАНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО КОМПОНЕНТА ВОССТАНОВИТЕЛЯ
METHOD AND SYSTEM FOR ASSESSING THE CONTENT OF AN EFFECTIVE COMPONENT OF THE RESTORER

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу оценки содержания эффективного компонента восстановителя. Более конкретно, изобретение относится к способу оценки содержания эффективного компонента восстановителя в контейнере системы СКВ. Изобретение относится также к компьютерному программному продукту, содержащему программный код для компьютера для реализации способа согласно изобретению. Оно относится также к системе для оценки содержания эффективного компонента восстановителя и моторному транспортному средству, оснащенному этой системой. Более конкретно, изобретение относится к системе для оценки содержания эффективного компонента восстановителя в контейнере системы СКВ.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
x
Транспортные средства сегодня используют, например, мочевину в качестве восстановителя в системах СКВ (селективного каталитического восстановления), которые содержат катализатор СКВ, в которых упомянутый восстановитель и газообразный NO могут реагировать и преобразовываться в газообразный азот и воду. Различные типы восстановителей могут быть использованы в системах СКВ. AdBlue™ является примером обычно используемого восстановителя.
Один тип системы СКВ содержит контейнер, который хранит восстановитель. Система также имеет насос, выполненный с возможностью вывода упомянутого восстановителя из контейнера через всасывающий шланг и его подачи через напорный шланг в дозирующий узел, расположенный рядом с системой выпуска отработавших газов транспортного средства. Дозирующий узел выполнен с возможностью впрыска необходимого количества восстановителя в выхлопную трубу выше по потоку от катализатора СКВ согласно функциональным процедурам, которые сохраняются в устройстве управления транспортного средства. Чтобы упрощать регулирование давления, когда имеются небольшие или вообще нет дозированных величин, система также содержит возвратный шланг, который идет обратно в контейнер со стороны повышенного давления системы.
Крайне важно, что восстановитель содержит требуемое и ожидаемое содержание эффективного компонента, такого как мочевина. В другом случае подача упомянутого восстановителя будет несоответствующей, ведущей к неудовлетворительному контролю выхлопных газов. Сегодня существует риск ошибочной доставки других жидкостей в упомянутый контейнер для упомянутого восстановителя. Кроме того, даже предполагаемая подача нежелательной жидкости в упомянутый контейнер может быть выполнена в случае вмешательства. Существует также риск того, что предусмотренный восстановитель просто не отвечает требованию содержания, что таким образом приведет к нежелательной концентрации упомянутого эффективного компонента.
US 2008 0173074 относится к способу измерения преобладающей концентрации мочевины в контейнере, основанному на определенных значениях сопротивления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новый и выгодный способ оценки содержания эффективного компонента восстановителя.
Другая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить новую и выгодную систему и новую и эффективную компьютерную программу для оценки содержания эффективного компонента восстановителя.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новый и выгодный способ оценки содержания эффективного компонента восстановителя, хранящегося в контейнере системы СКВ.
Другая задача изобретения состоит в предложении новой и эффективной компьютерной программы для оценки содержания эффективного компонента восстановителя, хранящегося в контейнере системы СКВ.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, систему и компьютерную программу, которые достигают эффективной и точной оценки содержания эффективного компонента восстановителя.
Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, систему и компьютерную программу для достижения надежной, достоверной и эффективной по стоимости оценки содержания эффективного компонента восстановителя в контейнере системы СКВ.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить альтернативный способ, альтернативную систему и альтернативную компьютерную программу для оценки содержания эффективного компонента восстановителя, хранящегося в контейнере.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить альтернативный способ, альтернативную систему и альтернативную компьютерную программу для оценки содержания эффективного компонента восстановителя, хранящегося в контейнере системы СКВ.
Некоторые из этих задач достигаются с помощью способа оценки содержания эффективного компонента восстановителя согласно пункту 1 формулы изобретения. Другие задачи достигаются с помощью системы согласно пункту 8 формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления отображены в зависимых пунктах формулы изобретения. Практически те же самые преимущества этапов инновационного способа являются действенными для соответствующих устройств инновационной системы.
Согласно аспекту изобретения предусмотрен способ оценки содержания эффективного компонента восстановителя для обработки выхлопных газов двигателя, размещенного в контейнере, в котором предусмотрена система обеспечения теплопередачи, содержащий этапы:
- определения преобладающего объема упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере;
определения преобладающей температуры упомянутого восстановителя;
- определения преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи;
- определения преобладающей температуры среды, окружающей упомянутый контейнер;
- определения средней скорости изменения температуры для упомянутого восстановителя в течение заданного периода времени; и
- определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры, упомянутого преобладающего объема упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер.
Таким образом, достигается достоверный, точный и надежный способ определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере. Таким образом, предпочтительно достигается способ определения содержания упомянутого эффективного компонента упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере, учитывающий передачу тепла от упомянутой системы обеспечения теплопередачи посредством упомянутого восстановителя и контейнера к окружающей среде контейнера. Таким образом, предпочтительно достигается способ определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере, учитывающий передачу тепла от упомянутой окружающей среды контейнера через упомянутый контейнер и восстановитель к упомянутой системе обеспечения теплопередачи. Таким образом, достигается универсальный способ.
Способ может содержать этап:
- определения конкретного проявления связи между упомянутым содержанием эффективного компонента и упомянутой средней скоростью изменения температуры, как основы для упомянутого определения упомянутого содержания эффективного компонента для упомянутого преобладающего объема упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер. Упомянутое конкретное проявление связи между упомянутым содержанием эффективного компонента и упомянутой средней скоростью изменения температуры может быть заданным проявлением. Таким образом, достигается достоверный, точный и надежный способ определения преобладающего содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере.
В способе упомянутой средней скоростью изменения температуры для упомянутого восстановителя может быть непрерывное повышение температуры или непрерывное понижение температуры. Таким образом, достигается универсальный способ для определения способа определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя.
Способ может содержать этап:
- обеспечения потока жидкости практически постоянной температуры в системе труб упомянутой системы обеспечения теплопередачи во время упомянутого заданного периода времени. Это обеспечивает эффективную передачу тепла между упомянутой системой обеспечения теплопередачи и упомянутым восстановителем, которая предпочтительно обеспечивает возможность для определения упомянутого содержания эффективного компонента в пределах относительно короткого периода времени.
Способ может содержать этапы:
- определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры в по меньшей мере двух случаях, предусматривающих взаимно различающиеся преобладающие температуры упомянутого восстановителя; и
- сравнения определенного таким образом содержания эффективного компонента, имеющего отношение к упомянутым по меньшей мере двум случаям, как признака нежелательного содержания эффективного компонента в упомянутом восстановителе. Таким образом, может быть определено, если упомянутый восстановитель представляет содержание, имеющее нежелательное качество, например, что эффективный компонент упомянутого восстановителя имеет концентрацию, которая выше или ниже, чем ожидаемая концентрация.
Способ может содержать этапы:
- определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры в по меньшей мере двух случаях, предусматривающих взаимно различающиеся преобладающие температуры упомянутого восстановителя;
- сравнения определенного таким образом содержания эффективного компонента, имеющего отношение к упомянутым по меньшей мере двум случаям, как признака нежелательной жидкости в упомянутом восстановителе. Упомянутая нежелательная жидкость может содержать воду с солями, жидкое топливо, такое как дизельное топливо или промывочная текучая среда.
Благодаря осуществлению упомянутого определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя при двух различных преобладающих температурах упомянутого восстановителя можно надежным способом подтвердить, что упомянутое определение содержания эффективного компонента достоверно. Это обусловлено тем, что удельная теплоемкость воды упомянутого восстановителя не меняется в зависимости от температуры. Согласно этому варианту осуществления используется то, что удельная теплоемкость упомянутого содержания эффективного компонента действительно меняется в зависимости от температуры. Таким образом, предусмотрена возможность процедур диагностирования.
Способ может содержать этап:
- при условии, что упомянутое определенное содержание эффективного компонента упомянутого восстановителя является неожидаемым, обеспечения этой информации для ограничения максимально возможной мощности двигателя и/или для аварийного действия. Тем самым преимущественно предусмотрен способ, посредством которого можно сообщить оператору, что упомянутый восстановитель может не быть подходящим. Альтернативно для адаптированной тяги транспортного средства, снабженного упомянутым восстановителем для контроля выхлопных газов, может быть выполнено автоматическое измерение.
Согласно аспекту изобретения предложена система оценки содержания эффективного компонента восстановителя для обработки выхлопных газов двигателя, размещенного в контейнере, в которой предусмотрена система обеспечения теплопередачи, содержащая
- средство для определения преобладающего объема упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере;
- средство для определения преобладающей температуры упомянутого восстановителя;
- средство для определения преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи;
- средство для определения преобладающей температуры среды, окружающей упомянутый контейнер;
- средство для определения средней скорости изменения температуры для упомянутого восстановителя относительно заданного периода времени; и
- средство для определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры, упомянутого преобладающего объема упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер.
Система может содержать:
- средство для определения конкретного проявления связи между упомянутым содержанием эффективного компонента и упомянутой средней скоростью изменения температуры, как основы для упомянутого определения упомянутого содержания эффективного компонента для упомянутого преобладающего объема упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер. Упомянутое предусмотренное выявление может быть заданным выявлением.
В системе упомянутая средняя скорость изменения температуры для упомянутого восстановителя может быть непрерывным повышением температуры или непрерывным снижением температуры.
Система может содержать:
- средство для обеспечения потока жидкости практически постоянной температуры в системе труб упомянутой системы обеспечения теплопередачи во время упомянутого заданного периода времени.
Система может содержать:
- средство для определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры в по меньшей мере двух случаях, предусматривающих взаимно различающиеся преобладающие температуры упомянутого восстановителя;
- средство для сравнения определенного таким образом содержания эффективного компонента, имеющего отношение к упомянутым по меньшей мере двум случаям, как признака нежелательного содержания эффективного компонента в упомянутом восстановителе.
Система может содержать:
- средство для определения упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры в по меньшей мере двух случаях, предусматривающих взаимно различающиеся преобладающие температуры упомянутого восстановителя;
- средство для сравнения определенного таким образом содержания эффективного компонента, имеющего отношение к упомянутым по меньшей мере двум случаям, как признака нежелательной жидкости в упомянутом восстановителе.
Система может содержать:
- средство, при условии, что упомянутое определенное содержание упомянутого восстановителя является неожидаемым, для обеспечения этой информацией для ограничения максимально возможной мощности двигателя и/или аварийного действия.
Согласно аспекту изобретения предложено транспортное средство, содержащее систему в соответствии с тем, что представлено в данном документе. Упомянутым транспортным средством может быть моторное транспортное средство. Упомянутое транспортное средство может быть любым из грузового автомобиля, автобуса или легкового автомобиля. В соответствии с вариантом осуществления система предусмотрена для судостроения или промышленного использования.
Согласно аспекту изобретения предложена компьютерная программа для оценки содержания эффективного компонента восстановителя, причем упомянутая компьютерная программа содержит программный код, чтобы заставлять электронный блок управления или компьютер, подсоединенный к упомянутому электронному блоку управления, осуществлять этапы по любому из пп. 1-7, будучи исполняемой на упомянутом электронном блоке управления или упомянутом компьютере.
Согласно аспекту изобретения предложена компьютерная программа для оценки содержания эффективного компонента восстановителя, причем упомянутая компьютерная программа содержит программный код, сохраненный на машиночитаемом носителе, чтобы заставлять электронный узел управления устройства или компьютер, подсоединенный к упомянутому электронному блоку управления, выполнять этапы в соответствии с любым из пп.1-7.
Согласно аспекту изобретения предложена компьютерная программа для оценки содержания эффективного компонента восстановителя, причем упомянутая компьютерная программа содержит программный код, сохраненный на машиночитаемом носителе, чтобы заставлять электронный узел управления или компьютер, подсоединенный к упомянутому электронному блоку управления, выполнять этапы в соответствии с любым из пп.1-7, будучи исполняемой на упомянутом электронном узле управления или упомянутом компьютере.
Согласно аспекту изобретения предложен компьютерный программный продукт, содержащий программный код, сохраненный на машиночитаемом носителе, для выполнения этапов способа в соответствии с любым из пп.1-7, когда упомянутая компьютерная программа исполняется на упомянутом электронном блоке управления или компьютере, подсоединенном к упомянутому электронному блоку управления.
Согласно аспекту изобретения предложен компьютерный программный продукт, содержащий программный код, хранящийся в энергонезависимом состоянии на машиночитаемом носителе, для осуществления этапов способа в соответствии с любым из пп.1-7, когда упомянутая компьютерная программа исполняется в электронном блоке управления или на компьютере, подсоединенном к упомянутому электронному блоку управления.
Дополнительные задачи, преимущества и новые признаки настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в области техники из нижеприведенного подробного описания, а также посредством осуществления изобретения на практике. Тогда как изобретение описывается ниже, следует отметить, что оно не ограничивается конкретными описанными деталями. Специалист в области техники, имеющий доступ к идеям в данном документе, должен принимать во внимание дополнительные применения, модификации и объединения в других областях техники, которые находятся в пределах объема изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания настоящего изобретения и его дополнительных задач и преимуществ подробное описание, изложенное ниже, должно читаться совместно с сопровождающими чертежами, на которых одинаковые обозначения ссылочных позиций относятся к аналогичным объектам на различных чертежах, и на которых:
Фигура 1 схематично иллюстрирует транспортное средство согласно варианту осуществления изобретения;
Фигура 2a схематично иллюстрирует подсистему для транспортного средства, изображенного на фигуре 1, согласно варианту осуществления изобретения;
Фигура 2b схематично иллюстрирует подсистему для транспортного средства, изображенного на фигуре 1, согласно варианту осуществления изобретения;
Фигура 2с схематично иллюстрирует контейнер, оснащенный системой обеспечения теплопередачи;
Фигура 3 схематично иллюстрирует график, представляющий содержание восстановителя, как функцию скорости изменения температуры, согласно варианту осуществления изобретения;
Фигура 4а является схематичной блок-схемой последовательности операций способа согласно варианту осуществления изобретения;
Фигура 4b является более подробной схематичной блок-схемой последовательности операций способа согласно варианту осуществления изобретения; и
Фигура 5 схематично иллюстрирует компьютер согласно варианту осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 изображает вид сбоку транспортного средства 100. Приведенное в качестве примера транспортное средство 100 содержит тягач 110 и прицеп 112. Транспортное средство может быть транспортным средством большой грузоподъемности, например грузовиком или автобусом. Оно может альтернативно быть легковым автомобилем.
Следует отметить, что изобретение подходит для применения в любых системах, содержащих контейнер, хранящий восстановитель для различных целей. Следует отметить, что изобретение подходит для применения в любой системе СКВ и, следовательно, не ограничено системами СКВ моторных транспортных средств. Инновационный способ и инновационная система в одном аспекте изобретения хорошо подходят для других платформ помимо моторных транспортных средств, которые содержат систему СКВ, например, для водного транспортного средства. Водное транспортное средство может быть любого вида, например моторные лодки, пароходы, паромы или корабли.
Инновационный способ и инновационная система согласно одному аспекту изобретения, например, также хорошо подходят для систем, которые содержат промышленные двигатели и/или промышленные роботы с механическим приводом от двигателя.
Инновационный способ и инновационная система согласно одному аспекту изобретения также хорошо подходят к различным видам силовых установок, например к электрической силовой установке, которая содержит генератором с механическим приводом.
Инновационный способ и инновационная система согласно одному аспекту изобретения хорошо также подходят к электростанциям различных типов, например электростанции, которая содержит генератор, работающий от двигателя.
Инновационный способ и инновационная система хорошо также подходят к любой системе двигателя, которая содержит двигатель и систему СКВ, например, в локомотиве или некоторой другой платформе.
x
Инновационный способ и инновационная система также подходят для любой системы, которая содержит генератор NO и систему СКВ.
Термин «линия связи» ссылается в данном документе на линию связи, которая может быть физическим соединением, таким как оптоэлектронная линия связи, или нефизическим соединением, таким как беспроводное соединение, например, линия радиосвязи или линия микроволновой связи.
Термин «линия» ссылается в данном документе на канал для удерживания и переноса текучей среды, например, химического восстановителя в жидкой форме. Линия может быть трубкой любого требуемого размера и может быть выполнена из любого подходящего материала, например пластика, резины или металла.
x
Термин «химический восстановитель» или «восстановитель» ссылается в данном документе на агент, используемый для реакции с определенными выбросами в системе СКВ. Эти выбросы, например, могут содержать газообразный NO. Термины «химический восстановитель» или «восстановитель» в данном документе используются синонимично. В одной версии упомянутым восстановителем является так называемый AdBlue™. Эффективный компонент упомянутого восстановителя может содержать мочевину. Упомянутое содержание эффективного компонента восстановителя может составлять, например, 32%. Это является, таким образом, требуемой и ожидаемой концентрацией упомянутого эффективного компонента в некоторых применениях. Патентуемый способ и патентуемая система делают возможным определение упомянутого содержания эффективного компонента и сравнение его с требуемой/ожидаемой величиной упомянутого содержания эффективного компонента. Конечно, могут быть использованы другие виды восстановителей. AdBlue™ в данном документе упоминается в качестве примера восстановителя, но специалист в области техники поймет, что инновационные способ и система СКВ осуществимы с другими типами восстановителей при условии необходимых адаптаций в алгоритмах управления для исполняющего кода программы в соответствии с инновационным способом.
Фигура 2 изображает подсистему 299 транспортного средства 100. Подсистема расположена в тягаче 110. Она может быть частью системы СКВ. Она содержит в этом примере контейнер 205, выполненный с возможностью хранения восстановителя Контейнер 205 предназначен для содержания соответствующего количества восстановителя, а также, чтобы иметь возможность пополнения при необходимости. Контейнер 205 изображен более подробно со ссылкой на фигуру 2с.
Первая линия 271 выполнена с возможностью подводить восстановитель к насосу 230 из контейнера 205. Насос 230 может быть любым подходящим насосом. Он может быть выполнен приводимым в действие электромотором. Он выполнен с возможностью всасывать восстановитель из контейнера 205 через первую линию 271 и подавать его через вторую линию 272 к дозирующему узлу 250. Дозирующий узел 250 может содержать электрически управляемый дозирующий клапан, посредством которого может управляться поток восстановителя, добавляемого в выхлопную систему. Насос 230 выполнен с возможностью нагнетать восстановитель во второй линии 272. Упомянутое дозирующий узел 250 снабжен дроссельным узлом, относительно которого упомянутое давление восстановителя создается в подсистеме 299.
Дозирующий узел 250 выполнен с возможностью подачи упомянутого восстановителя в выхлопную систему (см. фигуру 2b) транспортного средства 100. Так, в частности, дозирующий узел 250 выполнен с возможностью подавать надлежащее количество восстановителя управляемым образом в выхлопную систему транспортного средства 100. Узел 260 СКВ (см. фигуру 2b) располагается ниже по потоку от местоположения в выхлопной системе, где выполняется инжекция восстановителя посредством дозирующего узла 250.
Третья линия 273 проходит между дозирующим узлом 250 и контейнером 205. Третья линия 273 выполнена с возможностью направлять определенное количество восстановителя, поданное к дозирующему узлу 250, в контейнер 205. С помощью этой конструкции успешно достигается охлаждение дозирующего узла 250. Таким образом, дозирующий узел 250 охлаждается посредством потока восстановителя, так как подано посредством дозирующего узла 250 из насоса 230 в контейнер 205.
Первый узел 200 управления выполнен с возможностью связи с насосом 230 через линию L292 связи и предназначен для управления работой насоса 230 для того, например, чтобы регулировать потоки восстановителя в подсистеме 299. Первый узел 200 управления предназначен для управления рабочей мощностью насоса 230 посредством регулирования связанного электромотора с упомянутым насосом 230.
Первый узел 200 управления выполнен с возможностью связи с дозирующим узлом 250 через линию L250 связи и предусмотрен для управления работой дозирующего узла 250, для того, например, чтобы регулировать подачу восстановителя в выхлопную систему транспортного средства 100. Первый узел 200 управления предусмотрен для управления работой дозирующего узла 250, для того, например, чтобы регулировать подачу восстановителя обратно в контейнер 205.
Второй узел 210 управления выполнен с возможностью связи с первым узлом 200 управления через линию L210 связи и может быть съемным образом соединен с ним. Он может быть узлом управления, внешним по отношению к транспортному средству 100. Он может быть предусмотрен для проведения этапов инновационного способа согласно изобретению. Второй узел 210 управления может быть выполнен с возможностью осуществлять этапы патентуемого способа. Он может использоваться, чтобы загружать программное обеспечение в первый узел 200 управления, в частности, программное обеспечение для осуществления инновационного способа. Он может альтернативно быть размещен для связи с первым узлом 200 управления через внутреннюю сеть на борту транспортного средства. Он может быть предназначен для выполнения практически тех же функций, что и функциям первого узла 200 управления, таких как определение упомянутого содержания эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе средней скорости изменения температуры относительно восстановителя из упомянутого контейнера, преобладающего объема упомянутого восстановителя, преобладающей температуры упомянутого восстановителя, преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи и преобладающей температуры упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер. Более подробно это изображено далее. Инновационный способ может осуществляться посредством первого узла 200 управления или второго узла 210 управления, либо посредством их обоих.
Фигура 2b схематически иллюстрирует часть системы 289 СКВ транспортного средства 100, показанного на фигуре 1.
Двигатель 231 во время работы производит поток выхлопных газов, который пропускается через первый канал 235 в узел 260 СКВ. Упомянутый двигатель 231 может быть двигателем внутреннего сгорания. Второй канал 245 выполнен с возможностью пропускать выхлопные газы из упомянутого узла 260 СКВ в каталитический нейтрализатор проскока аммиака 265. Третий канал 245 выполнен с возможностью пропускать выхлопные газы из упомянутого каталитического нейтрализатора проскока аммиака 265 в окружение упомянутой системы 289 СКВ/транспортного средства 100.
Упомянутая система 289 СКВ может также содержать узел ДСФ (дизельный сажевый фильтр) и/или узел ДКО (дизельный катализатор окисления). Эти узлы могут быть размещены в первом канале 235.
Первый узел 200 управления выполнен с возможностью связи с упомянутым двигателем 231 через линию L231 связи. Первый узел 200 управления выполнен с возможностью управлять работой двигателя 231 согласно хранящимся рабочим подпрограммам. Первый узел 200 управления выполнен с возможностью управлять работой дозирующего узла 250 для инжекции восстановителя в первый проход 235.
Фигура 2с схематически иллюстрирует контейнер 205 более подробно. Упомянутый контейнер 205 выполнен с возможностью хранить упомянутый восстановитель. В данном документе представлена первая линия 271, которая выполнена с возможностью подавать упомянутый восстановитель в упомянутый насос 230. В данном документе представлена третья линия 273, которая выполнена с возможностью подавать упомянутый восстановитель обратно в упомянутый контейнер 205 из упомянутого дозирующего узла 250.
Упомянутый контейнер 205 скомпонован с устройством 290 измерения объема. Упомянутое устройство измерения объема содержит поплавковый измерительный узел, расположенный на жестком удлиненном элементе для удерживания с возможностью скольжения упомянутого плавающего измерительного узла. Упомянутый жесткий удлиненный элемент содержит электронный компонент для определения преобладающего местоположения, соответствующего преобладающему объему V упомянутого восстановителя, поскольку плавающее измерительное устройство плавает на поверхности упомянутого восстановителя. Таким образом, сигналы S4, содержащие информацию об упомянутом объеме, передаются в упомянутый первый узел 200 управления посредством линии L290 связи. Альтернативно, в упомянутом контейнере предусмотрено измерительное устройство с использованием ультразвука для определения упомянутого преобладающего объема упомянутой жидкости.
Система 240 обеспечения теплопередачи расположена в упомянутом контейнере 205. Упомянутая система 240 обеспечения теплопередачи включает в себя линию, которую также называют системой труб для перемещения теплопередающей текучей среды к/от упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере. Согласно этому примеру, упомянутая текучая среда течет в упомянутой линии в замкнутом контуре от упомянутого двигателя 231 через упомянутую систему 240 обеспечения теплопередачи и обратно к упомянутому двигателю 231. Упомянутая система 240 обеспечения теплопередачи преимущественно может быть по меньшей мере частично спиральной формы, окружающей упомянутый жесткий удлиненный элемент, для того чтобы более эффективно позволять упомянутую передачу тепла к/от упомянутого восстановителя. Упомянутый восстановитель может быть охлаждающей водой от упомянутого двигателя 231. Согласно одному варианту осуществления упомянутая охлаждающая вода нагревается от охлаждения ею упомянутого двигателя 231 и таким образом имеет относительно высокую температуру или по меньшей мере более высокую температуру, чем упомянутая жидкость. Таким образом, упомянутый восстановитель нагревается посредством упомянутой системы обеспечения теплопередачи 240.
Первый температурный датчик 241 выполнен с возможностью измерять преобладающую температуру Т1 упомянутого восстановителя. Упомянутый первый температурный датчик 241 выполнен с возможностью связи с упомянутым первым узлом 200 управления через линию L241 связи. Упомянутый первый температурный датчик 241 выполнен с возможностью непрерывно или периодически посылать сигналы S1, содержащие информацию об упомянутой преобладающей температуре Т1 упомянутого восстановителя в упомянутый первый блок 200 управления через упомянутую линию L241 связи. Упомянутый первый температурный датчик 241 может быть установлен на дне упомянутого контейнера 205.
Второй температурный датчик 242 выполнен с возможностью измерять преобладающую температуру Tf упомянутой текучей среды в упомянутой системе 240 обеспечения теплопередачи. Упомянутый второй температурный датчик 242 выполнен с возможностью связи с упомянутым первым узлом 200 управления через линию L242 связи. Упомянутый второй температурный датчик 242 выполнен с возможностью непрерывно или периодически посылать сигналы S2, содержащие информацию об упомянутой преобладающей температуре Тf упомянутой текучей среды упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи в упомянутый первый блок 200 управления через упомянутую линию L242 связи. Упомянутый второй температурный датчик 242 может быть установлен со стороны входа упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи в контейнере 205. Согласно примеру упомянутая преобладающая температура Tf упомянутой текучей среды в упомянутой системе 240 обеспечения теплопередачи используется упомянутым первым узлом 200 управления для определения преобладающей температуры Т2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи. Это может осуществляться посредством модели, хранящейся в памяти упомянутого первого узла 200 управления. Согласно одному примеру, можно предположить, что упомянутая система 240 обеспечения теплопередачи имеет практически такую же температуру, как упомянутая текучая среда. Согласно этому примеру упомянутая преобладающая температура Tf упомянутой текучей среды устанавливается так, чтобы быть упомянутой второй температурой Т2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи.
Третий температурный датчик 243 выполнен с возможностью измерять преобладающую температуру окружающей среды упомянутого контейнера 205. Упомянутый третий температурный датчик 243 выполнен с возможностью связи с упомянутым первым узлом 200 управления через линию связи L243. Упомянутый третий температурный датчик 243 выполнен с возможностью непрерывно или периодически посылать сигналы S3, содержащие информацию об упомянутой преобладающей температуре Т3 упомянутой окружающей среды, в упомянутый первый узел 241 управления через упомянутую линию L243 связи. Упомянутый третий температурный датчик 243 может быть установлен в непосредственной близости от упомянутого контейнера 205.
Таким образом, упомянутый первый узел 200 управления выполнен с возможностью определять за заданный период времени среднюю скорость изменения температуры Tprim для упомянутого восстановителя. Это может быть средней производной по времени упомянутой первой температуры Т1, относящейся к упомянутому заданному периоду времени теплопередачи между упомянутой системой 240 обеспечения теплопередачи и упомянутым восстановителем.
Таким образом, упомянутый первый узел 200 управления выполнен с возможностью определять упомянутое содержание эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры Tprim, упомянутого преобладающего объема V упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры Т1 упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры Т2 упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры Т3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Это изображено более подробно со ссылкой на фигуру 3.
Таким образом, упомянутый первый узел 200 управления выполнен с возможностью определять конкретное проявление связи между упомянутым содержанием С эффективного компонента и упомянутой средней скоростью изменения температуры Tprim, как основы для упомянутого определения упомянутого содержания С эффективного компонента для упомянутого преобладающего объема V упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T1 упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T2 упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры T3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205.
Следует отметить, что упомянутая средняя скорость изменения температуры Tprim для упомянутого восстановителя может быть непрерывным повышением температуры или непрерывным понижением температуры. Патентуемый способ может таким образом применяться во время теплопередачи от упомянутого восстановителя к упомянутой системе 240 обеспечения теплопередачи (и, таким образом, упомянутой текучей среде в упомянутой системе труб).
Фигура 3 схематически иллюстрирует график, на котором содержание С эффективного компонента восстановителя представлено как функция от упомянутой скорости изменения температуры Tprim. Упомянутое содержание С эффективного компонента дано в процентах (%). Упомянутая скорость изменения температуры Tprim дана в градусах Цельсия в минуту. Упомянутая скорость изменения температуры Tprim может быть средней скоростью изменения температуры Tprim относительно температуры T1 упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере 205. Упомянутая средняя скорость изменения температуры Tprim может быть определена как среднее значение производной по времени по отношению к упомянутой температуре T1 восстановителя относительно заданного периода времени, такого как 600 секунд, во время нагревания упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере 205.
График, представленный на фигуре 3, относится к конкретному преобладающему объему V упомянутого восстановителя, конкретной преобладающей температуре T1 упомянутого восстановителя, конкретной преобладающей температуре T2 системы 240 обеспечения теплопередачи и конкретной преобладающей температуре T3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Первый узел 200 управления выполнен таким образом с возможностью выбирать конкретную зависимость относительно значений упомянутых четырех преобладающих параметров и также определять содержание С эффективного компонента упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере 205 на основе определенной упомянутой скорости изменения температуры Tprim.
Таким образом задается зависимость, представляющая упомянутое содержание С эффективного компонента С упомянутого восстановителя как функция упомянутой скорости изменения температуры Tprim. Зависимость, представляющая упомянутый объем V, как функция упомянутой скорости изменения температуры Tprim, может альтернативно быть в форме, так называемой карты, которая хранится в памяти упомянутого первого узла 200 управления.
Несколько таких графиков хранятся в памяти первого узла 200 управления. Каждый график относится к определенной комбинации конкретного преобладающего объема V упомянутого восстановителя, конкретной преобладающей температуры T1 упомянутого восстановителя, конкретной преобладающей температуры T2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи и конкретной преобладающей температуры T3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Согласно варианту осуществления более чем 100 таких графиков могут применяться в соответствии с изобретением.
В этом случае преобладающий объем упомянутого восстановителя определяется как 50 литров, преобладающая температура T1 упомянутого восстановителя определяется как 15 градусов Цельсия, преобладающая температура T2 упомянутой системы обеспечения теплопередачи определяется как 90 градусов Цельсия, упомянутая преобладающая температура упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер, определяется как 10 градусов Цельсия. Для этого набора значений параметров определяется единственно возможный график, иллюстрированный со ссылкой на фигуру 3.
Во время нагревания упомянутого восстановителя посредством системы 240 обеспечения теплопередачи измеряется преобладающая температура Т1 упомянутого восстановителя. Средняя скорость изменения температуры Tprim определяется относительно конкретного периода времени. В этом случае определяется средняя скорость изменения температуры TprimХ. Таким образом, соответствующее содержание СХ эффективного компонента упомянутого восстановителя может определяться путем использования упомянутого графика.
Фигура 4а схематически иллюстрирует блок-схему операций способа оценки содержания С эффективного компонента восстановителя для обработки выхлопных газов двигателя, размещенного в контейнере 205, в котором предусмотрена система 240 обеспечения теплопередачи. Способ включает в себя этап s401 способа. Этап s401 способ содержит этапы:
- определения преобладающего объема V упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере 205;
- определения преобладающей температуры T1 упомянутого восстановителя;
- определения преобладающей температуры T2 упомянутой системы обеспечения теплопередачи;
- определения преобладающей температуры T3 среды, окружающей упомянутый контейнер;
- определения средней скорости изменения температуры Tprim для упомянутого восстановителя в течение заданного периода времени; и
- определения упомянутого содержания С эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры Tprim, упомянутого преобладающего объема V упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T1 упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры T3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Способ заканчивается после этапа s401 способа.
Фигура 4b схематически иллюстрирует блок-схему операций способа для оценки содержания эффективного компонента восстановителя для системы обработки выхлопных газов двигателя, размещенного в контейнере, в котором предусмотрена система обеспечения теплопередачи. Способ содержит этап s410 способа.
Этап s410 способа содержит этап определения преобладающего объема упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере.
После этапа s410 способа осуществляется следующий этап s420 способа.
Этап s420 способа является этапом определения преобладающей температуры упомянутого восстановителя. Это может осуществляться посредством упомянутого первого температурного датчика 241. После этапа s420 способа осуществляется последующий этап s430 способа.
Этап s420 способа является этапом определения преобладающей температуры T2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи. Это может осуществляться путем измерения преобладающей температуры Tf упомянутой текучей среды в упомянутой системе 240 обеспечения теплопередачи. Это может осуществляться посредством упомянутого второго температурного датчика 242. Упомянутая преобладающая температура Т2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи может быть определена на основе упомянутой температуры Tf упомянутой текучей среды в упомянутой системе 240 обеспечения теплопередачи. Согласно варианту осуществления упомянутая преобладающая температура Т2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи устанавливается практически равной упомянутой преобладающей температуре Tf упомянутой текучей среды. Согласно одному примеру упомянутая температура T2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи устанавливается равной значению температуры, являющемуся равным упомянутой преобладающей температуре Tf, скорректированной посредством величины коррекции. Упомянутая величина коррекции может быть заданной величиной коррекции. Альтернативно, упомянутая величина коррекции может быть динамически определена любым подходящим путем. После этапа s430 способа осуществляется последующий этап s440 способа.
Этап s440 способа является этапом определения преобладающей температуры T3 среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Это может осуществляться посредством упомянутого третьего температурного датчика 243. После этапа s440 способа осуществляется последующий этап s450 способа.
Этап s450 способа является этапом в течение заданного периода времени, определяющим среднюю скорость изменения температуры Tprim для упомянутого восстановителя. Это может осуществляться посредством упомянутого первого узла 200 управления.
Этап s450 способа может являться этапом определения конкретного проявления связи между упомянутым содержанием С эффективного компонента и упомянутой средней скоростью изменения температуры Tprim, как основы для упомянутого определения упомянутого содержания С эффективного компонента для упомянутого преобладающего объема V упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T1 упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры T3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205.
После этапа s450 способа осуществляется последующий этап s460 способа.
Этап s460 способа является этапом определения упомянутого содержания С эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры Tprim, упомянутого преобладающего объема упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T1 упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры T2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры T3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Это может осуществляться посредством упомянутого первого блока 200 управления. Способ заканчивается после этапа s460 способа.
Фигура 5 представляет собой схему варианта устройства 500. Узлы 200 и 210 управления, описанные со ссылкой на фигуру 2b, могут в одном варианте содержать устройство 500. Устройство 500 содержит энергонезависимую память 520, узел 510 обработки данных и память 550 считывания/записи. Энергонезависимая память 520 имеет первый элемент 530 памяти, в котором сохраняют компьютерную программу, например операционную систему, для управления работой устройства 500. Устройство 500 дополнительно содержит контроллер шины, последовательный порт связи, средство ввода/вывода, аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода и передачи времени и данных, счетчик событий и контроллер прерываний (не изображен). Энергонезависимая память 520 также имеет второй элемент 540 памяти.
Компьютерная программа включает в себя подпрограммы для оценки содержания С эффективного компонента восстановителя для обработки выхлопных газов двигателя, размещенного в контейнере 205, в котором предусмотрена система 240 обеспечения теплопередачи.
Компьютерная программа Р содержит подпрограммы для определения преобладающего объема упомянутого восстановителя в упомянутом контейнере. Компьютерная программа Р содержит подпрограммы для определения преобладающей температуры Т1 упомянутого восстановителя. Компьютерная программа Р содержит подпрограммы для определения преобладающей температуры Т2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи. Компьютерная программа Р содержит подпрограммы для определения преобладающей температуры Т3 среды, окружающей упомянутый контейнер 205. Компьютерная программа Р содержит подпрограммы для определения средней скорости изменения температуры Tprim для упомянутого восстановителя в течение заданного периода времени. Компьютерная программа Р содержит подпрограммы для определения упомянутого содержания С эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры Tprim, упомянутого преобладающего объема V упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры Т1 упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры Т2 упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры Т3 упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер 205.
Компьютерная программа Р может содержать подпрограммы для определения конкретного проявления связи между упомянутым содержанием эффективного компонента и упомянутой средней скоростью изменения температуры как основы для упомянутого определения упомянутого содержания эффективного компонента для упомянутого преобладающего объема упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутого восстановителя, упомянутой преобладающей температуры упомянутой системы обеспечения теплопередачи и упомянутой преобладающей температуры упомянутой среды, окружающей упомянутый контейнер.
Компьютерная программа Р может содержать подпрограммы для осуществления инновационного способа, в котором упомянутая средняя скорость изменения температуры Tprim для упомянутого восстановителя является непрерывным повышением температуры или непрерывным понижением температуры.
Компьютерная программа Р может содержать подпрограммы для управления потоком жидкости практически постоянной температуры в системе труб упомянутой системы 240 обеспечения теплопередачи в течение заданного периода времени.
Компьютерная программа Р может содержать подпрограммы для определения упомянутого содержания С эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры Tprim в по меньшей мере двух случаях, предусматривающих взаимно отличающиеся преобладающие температуры упомянутого восстановителя и сравнения таким образом определенного содержания эффективного компонента, имеющего отношение к упомянутым по меньшей мере двум случаям, в качестве признака нежелательного содержании эффективного компонента в упомянутом восстановителя.
Компьютерная программа Р может содержать подпрограммы для определения упомянутого содержания С эффективного компонента упомянутого восстановителя на основе упомянутой средней скорости изменения температуры Tprim в по меньшей мере двух случаях, предусматривающих взаимно отличающиеся преобладающие температуры упомянутого восстановителя, и сравнения таким образом определенного содержания эффективного компонента, имеющего отношение к упомянутым по меньшей мере двум случаям в качестве признака нежелательной жидкости в упомянутом восстановителя.
Компьютерная программа Р может содержать подпрограммы, при условии, что упомянутое содержание С эффективного компонента упомянутого восстановителя является неожидаемым, для обеспечения этой информации для ограничения максимально доступной мощности двигателя упомянутого двигателя 231 и/или для аварийного действия.
Программа Р может храниться в исполняемой форме или в сжатой форме в памяти 560 и/или в памяти 550 для чтения/записи.
Когда утверждается, что узел 510 обработки данных выполняет определенную функцию, это означает, что он выполняет определенную часть программы, которая хранится в памяти 560, или определенную часть программы, которая хранится в памяти 550 для чтения/записи.
Устройство 510 обработки данных может связываться с портом 599 данных через шину 515 данных. Энергонезависимая память 520 предназначена для связи с узлом 510 обработки данных через шину 512 данных. Отдельная память 560 предназначена, чтобы связываться с узлом обработки данных через шину 511 данных. Память 550 для чтения/записи выполнена с возможностью связи с узлом 510 обработки данных через шину 514 данных. Линии L210, L231, L241, L242, L243, L250, L290 и L292 связи, могут быть, например, соединены с портом 599 данных (см. фигуры 2a-2с).
Когда данные принимаются на порту 599 данных, они временно сохраняются во втором элементе 540 памяти. Когда полученные данные были временно сохранены, узел 510 обработки данных будет готов исполнять выполнение кода, как описано выше.
Части способов, описанных в данном документе, могут выполняться устройством 500 посредством узла 510 обработки данных, который запускает программу, сохраненную в памяти 560 или памяти 550 для чтения/записи. Когда устройство 500 запускает программу, выполняются способы, описанные в данном документе.
Вышеприведенное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения предоставляется для иллюстративных и описательных целей. Оно не предназначено быть исчерпывающим или ограничивать изобретение описанными разновидностями. Многие модификации и разновидности, очевидно, будут предлагаться самими специалистами в области техники. Варианты осуществления были выбраны и описаны для лучшего объяснения принципов изобретения и их практических применений и, тем самым, делают возможным для специалиста в области техники понимать изобретение для различных вариантов осуществления и с различными модификациями, подходящими для предполагаемого использования.