專利名稱：與從hc給料系統(tǒng)移除空氣有關(guān)的方法以及hc給料系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種關(guān)于HC (碳氫化合物)給料(dosing)系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及一種包含用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機的程序代碼的計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種HC給料系統(tǒng)和配備有該HC給料系統(tǒng)的機動車輛。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今的車輛中，在包括微粒過濾器的DPF (柴油微粒過濾器)系統(tǒng)中使用柴油燃料作為燃料。微粒過濾器適于捕獲例如柴油微粒和煙灰。在微粒過濾器的主動再生期間，柴油燃料被供應到在發(fā)動機的下游的排氣管，并被引入也稱為DOC的氧化催化轉(zhuǎn)化器(oxidation catalyst)中。在氧化催化轉(zhuǎn)化器中，所述柴油燃料被點燃并且燃燒并引起排氣系統(tǒng)的溫度的升高。因此可實現(xiàn)位于氧化催化轉(zhuǎn)化器的下游的微粒過濾器的主動再生?！?br> 一種類型的DPF系統(tǒng)包括柴油燃料的容器。DPF系統(tǒng)還可以具有泵，該泵適于經(jīng)由吸入軟管從容器抽出所述柴油燃料并經(jīng)由壓力軟管將它供應到位于相鄰于車輛的排氣系統(tǒng)(例如相鄰于排氣系統(tǒng)的排氣管)的位置處的給料單元。該容器可以是車輛的燃料罐或者DPF系統(tǒng)的單獨容器。給料單元適于根據(jù)存儲在車輛的控制單元中的運行例程將必需量的柴油燃料噴射到在微粒過濾器的上游的排氣管中。為了使當沒有或只有少量柴油燃料被給料時更容易地調(diào)節(jié)壓力，系統(tǒng)還包括從系統(tǒng)的壓力側(cè)延伸回到容器的返回軟管。這一配置使借助于所述柴油燃料來冷卻給料單元成為可能，柴油燃料在冷卻期間從容器流出經(jīng)由泵和給料單元并且回到容器。這實現(xiàn)給料單元的主動冷卻。從給料閥到容器的返回流量目前基本上是恒定的。在某些條件下，空氣可進入在泵的上游的DPF系統(tǒng)。這可例如在DPF系統(tǒng)的初始安裝之后在DPF系統(tǒng)的啟動期間出現(xiàn)，在該情況下在吸入軟管中將存在空氣。當DPF系統(tǒng)已用完單獨容器中的所有可用的燃料時，空氣也可能進入吸入軟管，在該情況下容器將沒有燃料，泵干運轉(zhuǎn)并且經(jīng)由吸入軟管將空氣抽到泵中。另一示例是在DPF系統(tǒng)中的單獨容器中剩余有限數(shù)量的燃料并且所述DPF系統(tǒng)進行移動而使得在容器中出現(xiàn)飛濺的情況下空氣可能進入吸入軟管，在該情況下可能經(jīng)由吸入軟管將空氣抽到泵中。另一示例是吸入軟管可能被不正確地安裝到泵上，使得在泵的上游側(cè)發(fā)生空氣泄漏。在這里再次，可能經(jīng)由吸入軟管或在吸入軟管與泵之間的缺損或被損壞的密封處將空氣抽到泵中。一個示例是吸入軟管本身可能是磨損的或有缺陷的，以便允許空氣經(jīng)由軟管被抽到泵中。在泵的入口側(cè)上進入泵的任何空氣將不利地影響在DPF系統(tǒng)中的燃料流量，從而減小給料單元的冷卻能力，存在給料單元的溫度敏感部件的過熱的潛在風險。DPF系統(tǒng)的微粒過濾器的再生也可能被泵中的空氣的存在不利地影響，這是因為到氧化催化轉(zhuǎn)化器的燃料供應將是有限的，溫度隨之降低。在這樣的情況下，任何期望的再生將花費更多的時間。調(diào)節(jié)DPF系統(tǒng)的溫度也將更難。
在DPF系統(tǒng)中的泵中的空氣的任何存在不利地影響給料單元的工作壓力。當在泵中存在空氣時，建立DPF系統(tǒng)的正常工作壓力目前也花費相當長的時間。
因為給料單元目前位于相鄰于在車輛的運行期間變熱(取決于根據(jù)發(fā)動機的負荷)的車輛排氣系統(tǒng)的位置處時，所以存在給料閥變得過熱的風險。給料單元的過熱可能帶來其功能的退化，潛在地損壞其性能。
給料單元目前包括電氣部件，其中某些電氣部件設(shè)置有電路卡。這樣的電路卡可能例如適于對到達車輛的排氣系統(tǒng)的柴油燃料的給料進行控制。由于各種原因，這些電氣部件對高溫是敏感的。給料單元的過高溫度可能導致電氣部件的退化，潛在地導致在維修車間的昂貴修理。而且，存在于給料單元中的柴油燃料在過高溫度下可能至少部分地被轉(zhuǎn)換成固體形式，潛在地導致給料單元的阻塞。根據(jù)一個示例，所述柴油燃料在給料單元中經(jīng)歷高溫分解，并且從而至少部分地被轉(zhuǎn)換成焦炭。因此，所述柴油燃料的至少部分可能碳化。DPF系統(tǒng)的給料單元的溫度不應超過臨界水平因此極端重要。
因此需要改進目前的DPF系統(tǒng)，以便減少或消除上述缺點。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提出一種用于提高HC給料系統(tǒng)的性能的新穎和有利的方法。
本發(fā)明的一個目的是提出一種用于提高DPF系統(tǒng)的性能的新穎和有利的方法。
本發(fā)明的另一目的是提出一種新穎和有利的HC給料系統(tǒng)以及一種用于提高HC給料系統(tǒng)的性能的新穎和有利的計算機程序。
本發(fā)明的另一目的是提出一種新穎和有利的DPF系統(tǒng)以及一種用于提高DPF系統(tǒng)的性能的新穎和有利的計算機程序。
本發(fā)明的一個目的是提出一種用于當在HC給料系統(tǒng)中存在空氣時改進所述HC給料系統(tǒng)的微粒過濾器的再生的新穎和有利的方法。
本發(fā)明的另一目的是提出一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的可替代方法和一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的可替代計算機程序以及一種可替代的HC給料系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提出一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的方法，由此，當在進給設(shè)備中存在空氣時，可以比現(xiàn)有技術(shù)更快地建立燃料的工作壓力。
利用根據(jù)權(quán)利要求I的關(guān)于HC給料系統(tǒng)的方法來實現(xiàn)這些目的，由此，以液體形式的燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點。
本發(fā)明的一個方面提出了一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的方法，由此，燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點，該方法包括下列步驟連續(xù)地檢測由進給設(shè)備提供的進給壓力，以及基于所述進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行，以便減小在進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響。這使得在存在供應到進給設(shè)備上游的空氣的情況下比起現(xiàn)有技術(shù)更快地建立燃料的工作壓力成為可能。
該方法還可以包括與所述進給壓力的變化相關(guān)聯(lián)地改變進給設(shè)備的運行。這使得比起現(xiàn)有技術(shù)在存在供應到進給設(shè)備上游的空氣的情況下更快地建立燃料的工作壓力成為可能。在進給壓力下降(因為空氣由于各種原因而被供應到進給設(shè)備的上游)的情況下泵的速度也可能因此被降低。在進給壓力在已經(jīng)因為空氣由于各種原因被供應到進給設(shè)備的上游而暫時下降之后增大的情況下，泵的速度也可能因此被增大。這使得根據(jù)本發(fā)明，以相關(guān)聯(lián)的方式響應于所述進給壓力的變化改變進給設(shè)備的運行成為可能。對所述進給設(shè)備的運行的控制可以借助于進給設(shè)備的泵速度。得到了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的控制進給設(shè)備的有效方式。泵速度也可以稱為泵速率或泵頻率。對所述進給設(shè)備的運行的控制可以與進給設(shè)備旨在提供的進給壓力的預定水平有關(guān)。該預定水平表示預定工作壓力，HC給料系統(tǒng)旨在在該預定工作壓力下運行。進給設(shè)備旨在提供的工作壓力的所述預定水平可以是任何期望的適當水平。得到了容易適于不同類型的HC給料系統(tǒng)的靈活的解決方案。得到了對上述問題的通用解決方案。對所述進給設(shè)備的運行的控制可以基于所述檢測到的進給壓力的時間導數(shù)。連續(xù)考慮進給壓力的時間導數(shù)并基于此來控制進給設(shè)備的運行得到了根據(jù)本發(fā)明的有效方法。這個解決方案并不包含很多計算能力，這是因為能夠通過旨在用于該目的的計算手段來快速和容易地確定進給壓力的時間導數(shù)。得到了能夠響應于在進給設(shè)備處空氣的存在所引起·的進給壓力的突然變化來快速調(diào)整對進給設(shè)備的控制的方法。該方法還以包括下列步驟-確定存在供應到進給設(shè)備的上游的空氣，以及-當這樣的存在被發(fā)現(xiàn)時，基于所述進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行。因此在供應到進給設(shè)備的空氣存在時優(yōu)化HC給料系統(tǒng)的啟動時間意味著DPF過濾器的再生能夠被改進并在HC給料系統(tǒng)用于將燃料供應到DPF系統(tǒng)的某些應用中變得更有效。啟動時間指的是從檢測到進給設(shè)備處存在空氣時到HC給料系統(tǒng)的期望工作壓力被達到時的時間。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，啟動時間可以有利地短于例如三分鐘。該方法還可以包括下列步驟-基于適于向所述進給設(shè)備供電的電源的檢測到的運行功率和/或基于其間發(fā)生進給設(shè)備的異常運行的所確定的時間來確定所述存在。檢測以在進給設(shè)備處存在空氣為特征的進給設(shè)備行為使得根據(jù)本發(fā)明來控制進給設(shè)備，以便由此改進或優(yōu)化HC給料系統(tǒng)的啟動時間成為可能。進給設(shè)備可以是隔膜泵。進給設(shè)備可以是任何適當?shù)谋?，例如齒輪泵。所述至少一個消耗點可以是給料單元。為了最小化空氣或氣泡對HC給料系統(tǒng)的影響，可應用該新穎的方法來連續(xù)地使進給設(shè)備的運行功率適合于當前情況(prevailing situation),特別得考慮到進給設(shè)備的進給壓力的時間導數(shù)。新穎的方法的積極效果在于能夠?qū)崿F(xiàn)在進給設(shè)備處存在空氣時進給設(shè)備的更好的平均效率。容易在現(xiàn)有的機動車輛中實施該方法?？梢栽谲囕v的制造期間將根據(jù)本發(fā)明的關(guān)于HC給料系統(tǒng)的軟件安裝在車輛的控制單元中，由此，燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點。車輛的購買者可因此有選擇該方法的功能作為可選項的可能性。可替代地，可以當在服務站處升級時將包括用于應用關(guān)于HC給料系統(tǒng)的新穎方法的程序代碼的軟件安裝在車輛的控制單元中，由此，燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點，在該情況下，軟件可被裝入控制單元中的存儲器中。實施該新穎方法因此是節(jié)約成本的，特別是因為在車輛中不需要安裝另外的傳感器或部件。目前已經(jīng)在車輛中提供了相關(guān)的硬件。本發(fā)明因此代表對上面指出的問題的節(jié)省成本的解決方案。
容易更新或更換包括關(guān)于HC給料系統(tǒng)的程序代碼的軟件，由此，以液體形式的燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點。也可以相互獨立地更換包括關(guān)于HC給料系統(tǒng)的程序代碼的軟件的各個部分，由此，燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點。這一模塊化的配置從維修觀點來看是有利的。
本發(fā)明的一個方面提出了一種適于將以液體形式的燃料供應到進給設(shè)備的HC給料系統(tǒng)，進給設(shè)備本身適于將燃料從容器供應到至少一個消耗點，該HC給料系統(tǒng)包括
-用于連續(xù)地檢測由進給設(shè)備提供的進給壓力的裝置；
-用于基于所述進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行的裝置，以便減小在進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響。
HC給料系統(tǒng)還可以包括用于與所述進給壓力的變化相關(guān)聯(lián)地改變進給設(shè)備的運行的裝置。
在HC給料系統(tǒng)中，對所述進給設(shè)備的運行的控制可以借助于進給設(shè)備的泵速度。
在HC給料系統(tǒng)中，對所述進給設(shè)備的運行的控制可以與進給設(shè)備旨在提供的進給壓力的預定水平有關(guān)。
在HC給料系統(tǒng)中，對所述進給設(shè)備的運行的控制可以基于所述檢測到的進給壓力的時間導數(shù)。
HC給料系統(tǒng)還可以包括
_用于確定供應到進給設(shè)備的上游的空氣的存在的裝置，以及
-用于當這樣的存在被發(fā)現(xiàn)時基于所述進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行的>J-U ρ α裝直。
HC給料系統(tǒng)還可以包括
-用于基于適于向所述進給設(shè)備供電的電源的檢測到的運行功率和/或基于進給設(shè)備的異常運行發(fā)生的確定的時間來確定所述存在的裝置。
進給設(shè)備可以是隔膜泵。所述至少一個消耗點可以是給料單元。
也使用包括該HC給料系統(tǒng)的機動車輛來實現(xiàn)上面的目的。車輛可以是卡車、巴士或客車。
本發(fā)明的一個方面提出了一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的計算機程序，由此，以液體形式的燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點，所述程序包含存儲在計算機可讀介質(zhì)上的用于使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項所述的步驟的程序代碼。
本發(fā)明的一個方面提出了一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的計算機程序，由此，以液體形式的燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點，所述程序包含用于使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項的步驟的程序代碼。
本發(fā)明的一個方面提出了一種包含存儲在計算機可讀介質(zhì)上的程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，當所述程序在電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機上運行時，該程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項的所述方法步驟。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，根據(jù)下面的細節(jié)并且也通過實踐本發(fā)明，本發(fā)明的另外的目的、優(yōu)點和新穎特征將變得清楚。雖然下面描述了本發(fā)明，應注意，本發(fā)明不限于所描述的特定細節(jié)?？梢岳帽疚牡慕虒У膶I(yè)人員將認識到在其它領(lǐng)域內(nèi)的另外的應用、修改和合并，該另外的應用、修改和合并位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。


為了更充分理解本發(fā)明及其另外的目的和優(yōu)點，下面闡述的詳細描述應連同附圖一起來閱讀，在附圖中，相同的參考符號表示在不同圖中的相似部件，并且在附圖中圖I示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛；圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在圖I中描繪的車輛的子系統(tǒng)； 圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的示意性流程圖；圖3b是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的更詳細的示意性流程圖；圖4a是作為時間的函數(shù)的進給壓力的示意圖；圖4b是作為時間的函數(shù)的泵速度的示意圖；以及圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的計算機。
具體實施例方式圖I描繪車輛100的側(cè)視圖。所例示的車輛100包括具有發(fā)動機150的牽引車單元110和拖車112。車輛可以是重型車輛，例如卡車或巴士。車輛可以可替代地是客車。應注意，本發(fā)明可適用于任何適當?shù)腍C給料系統(tǒng)，并且因此不限于機動車輛的DPF系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的新穎方法和新穎設(shè)備非常適于除了機動車輛以外的具有HC給料系統(tǒng)的其它平臺(例如船舶)。船舶可以是任何種類，例如摩托艇、汽船、渡輪或輪船。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的新穎方法和新穎的設(shè)備也非常適于例如包括工業(yè)發(fā)動機和/或用發(fā)動機作動力的工業(yè)機器人的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的新穎方法和新穎的設(shè)備也非常適于各種發(fā)電廠，例如包括柴油發(fā)電機的發(fā)電廠。該新穎方法和新穎的HC給料系統(tǒng)非常適于包括例如在機車或某個其它平臺上的發(fā)動機和HC給料系統(tǒng)的任何發(fā)動機系統(tǒng)。該新穎方法和新穎設(shè)備非常適于包括微粒發(fā)生器(例如內(nèi)燃機)和HC給料系統(tǒng)的任何系統(tǒng)。該新穎方法和新穎設(shè)備非常適于包括產(chǎn)生具有微粒的廢氣的任何種類的系統(tǒng)和貯存微粒的過濾器的任何系統(tǒng)，所述微粒在所述過濾器的再生期間一特別是在所述過濾器的主動再生期間一燃燒。應注意，HC給料系統(tǒng)可以是任何HC給料系統(tǒng)，雖然它在本文被例示為屬于車輛的DPF系統(tǒng)的HC給料系統(tǒng)。進給設(shè)備可以是任何期望的進給設(shè)備，并且不必須是如本文所述的隔膜泵。HC給料系統(tǒng)的燃料可以是諸如油之類的任何期望的燃料，如潤滑油、柴油燃料、或某種其它基于碳的燃料，例如汽油、乙醇或甲醇等。
術(shù)語“鏈路”在本文指通信鏈路，該通信鏈路可以是諸如光電通信線路之類的物理連接或諸如無線連接之類的非物理連接，例如是無線電鏈路或微波鏈路。
術(shù)語“線路”在本文指用于保存和輸送流體(例如以液體形式的燃料)的通道。線路可以是任何適當尺寸的管。線路可以由任何適當?shù)牟牧?例如塑料、橡膠或金屬)制成。
術(shù)語“燃料”在本文指用于HC給料系統(tǒng)的微粒過濾器的主動再生的制劑。根據(jù)一種版本的所述燃料是柴油燃料。當然可使用其它種類的基于碳氫化合物的燃料。柴油燃料在本文作為燃料的示例被提及，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在用于執(zhí)行根據(jù)新穎方法的軟件代碼的控制算法中，新穎方法和新穎設(shè)備在受到必要的適應(例如對所采用的燃料的足夠的碳化溫度的適應)的情況下對其它類型的燃料是可行的。
雖然術(shù)語“HC給料系統(tǒng)”在本文用于表示微粒過濾器系統(tǒng)，但是本發(fā)明不限于柴油微粒過濾器的使用。相反，根據(jù)本發(fā)明可以使用其它類型的微粒過濾器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到哪種燃料最適于使所采用的微粒過濾器再生。
圖2描繪了車輛100的子系統(tǒng)299。子系統(tǒng)299位于牽引車單元110中。子系統(tǒng) 299可以形成HC給料系統(tǒng)的部分，例如DPF系統(tǒng)。子系統(tǒng)299根據(jù)本示例由適于容納燃料的容器205組成。容器205適于容納適當量的燃料并在必要時被再裝滿。容器可以容納例如200升或1500升燃料。
第一線路271適于將燃料從容器205引到泵230。泵230可以是任何適當?shù)谋谩?泵230可以是設(shè)置有至少一個過濾器的隔膜泵。泵230適于由電動機驅(qū)動。泵230適于經(jīng)由第一線路271從容器205抽出燃料并經(jīng)由第二線路272將它供應到給料單元250。給料單元250包括被電氣地控制的給料閥，可以通過該給料閥來控制被添加到排氣系統(tǒng)的燃料的流量。泵230適于對第二線路272中的燃料進行加壓。給料單元250設(shè)置有節(jié)流閥單元， 依靠該節(jié)流閥單元在子系統(tǒng)299中建立燃料的所述壓力。該壓力在本文被稱為HC給料系統(tǒng)的工作壓力
給料單元250適于將所述燃料供應到車輛100的排氣系統(tǒng)(未描繪)。更具體地， 給料單元250適于以受控方式將適當數(shù)量的燃料供應到車輛100的排氣系統(tǒng)。根據(jù)這一版本，以DPF的形式的微粒過濾器(未描繪)位于排氣系統(tǒng)中的實現(xiàn)燃料供應的位置的下游。 在排氣系統(tǒng)中供應的燃料的量旨在以常規(guī)方式在HC給料系統(tǒng)中被用于微粒過濾器的主動再生。
給料單元250位于相鄰于例如排氣管的位置處，排氣管本身適于將來自車輛100 的內(nèi)燃機150的廢氣引到位于所述微粒過濾器上游的氧化催化轉(zhuǎn)化器。給料單元250位于與車輛100的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置。這意味著貯存在例如排氣管、消音器、微粒濾波器和下游的SCR催化轉(zhuǎn)化器中的熱能可因此被引到給料單元250。
給料單元250設(shè)置有適于處理與控制單元200的通信的電子控制卡。給料單元 250還包括塑料和/或橡膠部件，該塑料和/或橡膠部件由于過高溫度可能熔化或以另外方式被不利地影響。
給料單元250對高于某個值(例如120攝氏度)的溫度是敏感的。當例如車輛100 的排氣管、消音器和微粒過濾器超過該溫度值時，如果未被提供冷卻，則存在給料單元250 可能在車輛的運行期間或之后變得過熱的風險。
第三線路273在給料單元250和容器205之間延伸。第三線路273適于將進給到給料閥250的某個量的燃料引回到容器205。這一配置有利地實現(xiàn)對給料單元250的冷卻。當燃料被從泵230經(jīng)由給料單元250泵送到容器205時，給料單元250因此被燃料的流動冷卻。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路293與第一溫度傳感器220通信。壓力傳感器220適于檢測燃料的當前壓力(prevailing pressure),其中傳感器被安裝。根據(jù)該版本，壓力傳感器220位于相鄰于第二線路272的位置處，以便測量在泵230的下游的燃料的工作壓力。壓力傳感器220適于將包含關(guān)于燃料的當前壓力的信息的信號連續(xù)地發(fā)送到第一控制單元200。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路292與泵230通信。第一控制單元200適于控制泵230的運作，以便例如調(diào)節(jié)在子系統(tǒng)299內(nèi)的燃料流量。第一控制單元200適于通過調(diào)節(jié)其相關(guān)的電動機來控制泵230的運作功率。
第一控制單元200適于確定泵的電動機的當前運作功率，該運作功率可能響應于在泵230處空氣的存在而改變。如果空氣進入第一線路271，則在其基礎(chǔ)上到達泵的供應流改變。第一控制單元200適于監(jiān)控泵230，以便能夠檢測由于進給設(shè)備處空氣的存在所致的行為。以類似的方式，第一控制單元200適于監(jiān)控燃料的工作壓力，以便能夠檢測由于進給設(shè)備處空氣的存在所致的行為。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路291與給料單元250通信。第一控制單元200適于控制給料單元250的運作，以便例如調(diào)節(jié)對車輛100的排氣系統(tǒng)的燃料供應。第一控制單元200適于控制給料單元250的運作，以便例如調(diào)節(jié)到達容器205的燃料返回供應。根據(jù)一種版本，第一控制單元200適于根據(jù)新穎方法的方面使用包含壓力傳感器220的區(qū)域中的燃料的當前壓力的所接收信號作為用于控制泵230的基礎(chǔ)。特別地，根據(jù)一種版本，第一控制單元200適于根據(jù)新穎方法的方面，當在泵230的入口處或在泵230中發(fā)現(xiàn)存在空氣時使用包含壓力傳感器220的區(qū)域中的燃料的當前壓力的所接收信號，作為用于以與普通運作相比減小的功率來控制泵230的運作的基礎(chǔ)。根據(jù)一種版本，第一控制單元200適于根據(jù)新穎方法的方面使用從泵230接收的包含關(guān)于泵230的當前實際運作功率的信息的信號，作為用于控制所述泵230的基礎(chǔ)。特別地，根據(jù)一種版本，第一控制單元200適于根據(jù)新穎方法的方面當在泵230的入口處或在泵230中發(fā)現(xiàn)存在空氣時使用包含泵230的當前實際運作功率的所接收信號，作為用于以與普通運作相比減小的功率來控制泵230的運作的基礎(chǔ)。第二控制單元210被布置成經(jīng)由鏈路290與第一控制單元200通信。第二控制單元210可以可拆卸地連接到第一控制單元200。第二控制單元210可以是在車輛100外部的控制單元。第二控制單元210可以適于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的新穎方法步驟。第二控制單元210可以被用于將軟件——特別是用于應用該新穎方法的軟件——交叉裝載到第一控制單元200。第二控制單元210可以可替代地被布置成經(jīng)由車輛中的內(nèi)部網(wǎng)絡與第一控制單元200通信。第二控制單元210可以適于例如當在泵230處存在空氣時使用包含壓力傳感器220的區(qū)域中的燃料的當前壓力的所接收信號作為用于以與普通運作相比減小的功率來控制泵230的運作的基礎(chǔ)，從而執(zhí)行與第一控制單元200的功能實質(zhì)上類似的功能?？梢杂傻谝豢刂茊卧?00或第二控制單元210或由第一控制單元200和第二控制單元210兩者來應用該新穎方法。
根據(jù)該版本，壓縮空氣源260被設(shè)置成經(jīng)由線路261將壓縮空氣供應到給料單元 250。給料單元250適于使用所述壓縮空氣供應，以便更精細地劃分被給料的燃料。壓縮空氣也可以被用于至少部分地向給料單元供能以將所述燃料給料到排氣導管內(nèi)。壓縮空氣也可以在適當?shù)臅r候被用于吹凈例如給料單元250。這可以在發(fā)動機150的運作期間或在發(fā)動機150被關(guān)閉之后完成。
根據(jù)一種版本，容器205可以是車輛的燃料罐，在該情況下根據(jù)本發(fā)明利用了車輛的現(xiàn)有燃料系統(tǒng)的部分。根據(jù)另一示例，容器可以是單獨的容器，即，與車輛的燃料罐不相同的容器。
根據(jù)一種版本，給料單元250位于緊鄰HC給料系統(tǒng)的排氣導管的位置處。根據(jù)另一示例，給料單元250設(shè)置有穿過所述排氣導管延伸的用于將所述燃料直接給料到排氣導管中的被動噴嘴。
根據(jù)一種版本，所述泵230是與為發(fā)動機150的噴射系統(tǒng)正常產(chǎn)生燃料壓力的泵同一個的泵。根據(jù)另一示例，所述泵230是單獨的泵，即，與為噴射系統(tǒng)正常產(chǎn)生燃料壓力的泵不同一個的泵。
根據(jù)一個示例，前催化轉(zhuǎn)化器和/或氧化催化轉(zhuǎn)化器與微粒濾波器串聯(lián)地安裝并在微粒過濾器的上游。
圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的關(guān)于HC給料系統(tǒng)的方法的示意性流程圖，由此，燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點。該方法包括第一步驟s301。方法步驟s301包括連續(xù)地檢測進給設(shè)備所提供的進給壓力的步驟，以及基于所述進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行的步驟，以便減小在進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響。該方法在步驟s301之后結(jié)束。
圖3b是根據(jù)本發(fā)明的實施例的關(guān)于HC給料系統(tǒng)的方法的示意性流程圖，由此，燃料被供應到進給設(shè)備，燃料經(jīng)由進給設(shè)備從容器供應到至少一個消耗點。
該方法包括第一步驟310。方法步驟s310包括發(fā)起泵230的運行的步驟。步驟 s310后面是步驟s320。
方法步驟s320包括確定至少一個運行參數(shù)的多個值的步驟。該運行參數(shù)可以例如是在泵230的下游的HC給料系統(tǒng)的燃料的當前進給壓力P。另一運行參數(shù)可以是泵230 的實際當前運行功率。步驟s320后面是步驟s330。
方法步驟s330包括使用該至少一個參數(shù)的值作為用于判定第一狀態(tài)是否被滿足的基礎(chǔ)的步驟。第一狀態(tài)可以是以在泵230處存在空氣為特征的狀態(tài)。第一狀態(tài)可以是包括被供應到泵230的空氣的存在的狀態(tài)。根據(jù)一個示例，如果HC給料系統(tǒng)的燃料的當前進給壓力開始從當前水平下降，則可以判定第一狀態(tài)被滿足。根據(jù)另一示例，如果泵230的實際當前運行功率從表示其在普通運行期間的運行功率的值改變到低于預定值的值，則可以判定第一狀態(tài)被滿足。如果第一狀態(tài)被滿足，則執(zhí)行隨后的步驟s340。
可替代地，如果可以發(fā)現(xiàn)進給壓力的第一階時間導數(shù)的符號的變化(指示進給壓力正在下降)，則第一狀態(tài)可以被確定。根據(jù)一個示例，如果進給壓力的第二階時間導數(shù)等于零(O)(指示進給壓力既不增大也不降低)，則第一狀態(tài)可以被確定。根據(jù)一個示例，如果發(fā)現(xiàn)第二階時間導數(shù)的符號從正變到負(指示之前增大的進給壓力正開始下降)，則第一狀11態(tài)可以被確定。如果第一狀態(tài)未被滿足，則可以再次執(zhí)行步驟s310。根據(jù)一種版本，方法步驟s310-s330是可選的，這例如意味著該新穎方法可在下面描述的步驟s340開始。方法步驟s340包括確定在泵230的下游的燃料的進給壓力P的值的步驟。這可以借助于壓力傳感器220來完成。壓力傳感器220適于將包含關(guān)于在泵230的下游的燃料的當前進給壓力P的信息的信號發(fā)送到第一控制單元200。步驟s340后面是步驟s350。方法步驟s350包括確定在步驟s340確定的進給壓力P的第一階時間導數(shù)P’的值的步驟。第一階時間導數(shù)P’的確定可以借助于第一控制單元200。步驟s350后面是步驟 s360。方法步驟s360包括基于所述進給壓力P的變化來控制進給設(shè)備的運行的步驟，以便減小在泵230處的不需要的空氣供應的影響。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，這需要根據(jù)進給壓力P的所述第一階時間導數(shù)P’的值來調(diào)節(jié)泵230的速度。步驟s360后面是步驟s370。方法步驟s360包括確定該方法是否應當結(jié)束的步驟。如果發(fā)現(xiàn)該方法應當結(jié)束，則該方法結(jié)束。如果發(fā)現(xiàn)該方法不應當結(jié)束，則再次執(zhí)行步驟s340，使得能夠基于在HC給料系統(tǒng)的泵230的下游的燃料的進給壓力P的變化來連續(xù)控制泵230的速度。根據(jù)本發(fā)明，所述自適應方法使得能夠通過如上基于進給壓力的變化控制泵230的速度來相對快速地恢復HC給料系統(tǒng)的期望工作壓力，特別是當在泵230處存在空氣的時候。圖4a是作為時間T的函數(shù)的在泵230的下游的燃料的進給壓力P的示意圖。HC給料系統(tǒng)適于被操作在預定的進給壓力Pshould (HC給料系統(tǒng)的期望工作壓力)下。當泵230開始運轉(zhuǎn)時，在它下游的進給壓力增大，直到不需要的空氣進入泵230時的時間Tl為止。因此，壓力下降，直到泵再一次能夠開始建立進給壓力時的第二時間T2為止。在第三時間T3，空氣再次進入泵230，因此，進給壓力下降，直到泵再次能夠開始將進給壓力建立到期望工作壓力Pshould時的第四時間T4為止。圖4b是作為時間T的函數(shù)的泵230的速度PV的示意圖。應注意，第一控制單元200適于連續(xù)地確定進給壓力P的連續(xù)檢測值的第一階時間導數(shù)P’。第一控制單元200還適于確定進給壓力P的連續(xù)檢測值的第二階時間導數(shù)P”。在時間Tl，可能發(fā)現(xiàn)空氣已進入泵230。這可能以各種方式發(fā)生。根據(jù)一個示例，可能發(fā)現(xiàn)第一階時間導數(shù)的符號的變化，指示了進給壓力正在下降。根據(jù)一個示例，可能發(fā)現(xiàn)第二階段時間導數(shù)等于零(0)，指示了進給壓力既不增加也不降低。根據(jù)一個示例，可能發(fā)現(xiàn)第二階時間導數(shù)的符號從正到負的變化，指示了之前增大的進給壓力正開始下降。基于進給壓力P的第一階時間導數(shù)的幅值，第一控制單元200能夠控制泵230的速度PV。根據(jù)優(yōu)選的示例，第一控制單元200可以以相關(guān)聯(lián)的方式基于速度PV的第一階時間導數(shù)P’的幅值來控制泵230的速度PV，這意味著如果進給壓力P以某個速率下降，則可以相應地降低泵速度。類似地，第一控制單元200可以在進給壓力增加時以相關(guān)聯(lián)的方式基于進給壓力P的第一階時間導數(shù)P’的幅值來控制泵230的速度PV，這意味著如果進給壓力P以某個速率增大，則可以相應地增大泵速度。該圖示出基于進給壓力P的變化來控制泵速度PV，直到期望工作壓力Pshould被達到。
該圖示出泵速度PV下降，直到時間Tl為止。該圖示出泵速度PV在第一時間Tl 和第二時間T2之間相對低。該圖示出在進給壓力P開始增大的時間T2之后泵速度增大， 隨后下降到第三時間T3時的相對低的水平。該圖示出泵速度PV在第三時間T3和第四時間T4之間相對低。該圖示出在進給壓力P開始增大的時間T4之后，泵速度增大，隨后再次減小到進給壓力P穩(wěn)定時的任何 適當?shù)乃健?br> 根據(jù)一個示例，泵速度PV的曲線相對良好地遵循進給壓力P的第一階時間導數(shù)P’ 的曲線的形狀。這意味著本發(fā)明的主要原理在于進給壓力上升得越快，泵速度PV就變得越高。類似地，基于進給壓力下降得多快來減小泵速度PV。當進給壓力P在下降時，泵速度 PV相對低。
可以以任何適當?shù)姆绞交谶M給壓力P的第一階時間導數(shù)來控制泵速度。得到了根據(jù)本發(fā)明的一個方面，對泵的速度的自適應控制，以便以有效的方式使得能夠當在泵230 處存在空氣時將HC給料系統(tǒng)的進給壓力建立到期望的水平。
積極效果在于該新穎方法使得能夠縮短進給壓力的兩個峰值之間的時間段(例如時段T1-T3)。得到了 當在泵230處存在空氣時比起現(xiàn)有技術(shù)能夠更快地建立期望工作壓力 Pshould。
圖5是設(shè)備500的一種版本的圖示。關(guān)于圖2描述的控制單元200和控制單元210 在一種版本中可以包括設(shè)備500。設(shè)備500包括非易失性存儲器520、數(shù)據(jù)處理單元510和讀/寫存儲器550。非易失性存儲器520具有第一存儲器元件530，在第一存儲器元件530 中存儲了用于控制設(shè)備200和/或設(shè)備210的功能的計算機程序(例如操作系統(tǒng))。設(shè)備 500還包括總線控制器、串行通信端口、I/O裝置、A/D轉(zhuǎn)換器、時間和數(shù)據(jù)輸入和傳輸單元、 事件計數(shù)器和中斷控制器(未描繪)。非易失性存儲器520還具有第二存儲器元件540。
所提出的計算機程序P包括用于以下目的的例程，其中燃料被供應到進給設(shè)備， 燃料經(jīng)由進給設(shè)備從HC給料系統(tǒng)的容器供應到至少一個消耗點，該目的是基于在HC給料系統(tǒng)中的泵230的下游的燃料的連續(xù)檢測到的進給壓力的變化來連續(xù)地控制泵的運行，以便減小在進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響。
程序P包括用于基于在HC給料系統(tǒng)中的泵230的下游的燃料的連續(xù)檢測到的進給壓力的時間導數(shù)的值來連續(xù)地控制泵的速度，以便減小在進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響的例程。
程序P包括根據(jù)該新穎方法的用于與所述進給壓力的變化相關(guān)聯(lián)地改變進給設(shè)備的運行的例程。
程序P包括用于例如通過影響當前泵速度來朝著進給設(shè)備預期提供的進給壓力的預定水平的方向來控制所述進給設(shè)備的運行的例程。
程序P包括用于確定供應到進給設(shè)備的上游的空氣的存在，并且當在發(fā)現(xiàn)這樣的存在時基于在HC給料系統(tǒng)的泵230的下游的燃料的連續(xù)檢測到的進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行的例程。
程序P可以以可執(zhí)行形式或以壓縮形式存儲在存儲器560中和/或讀/寫存儲器 550 中。
在數(shù)據(jù)處理單元510被描述為執(zhí)行某種功能的情況下，其意味著數(shù)據(jù)處理單元510使存儲在存儲器560中的程序的某個部分或存儲在讀/寫存儲器550中的程序的某個部分生效。數(shù)據(jù)處理設(shè)備510可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線515與數(shù)據(jù)端口 599通信。非易失性存儲器520旨在用于經(jīng)由數(shù)據(jù)總線512與數(shù)據(jù)處理單元510通信。單獨的存儲器560旨在經(jīng)由數(shù)據(jù)總線511與數(shù)據(jù)處理單元510通信。讀/寫存儲器550適于經(jīng)由數(shù)據(jù)總線514與數(shù)據(jù)處理器單元510通信。數(shù)據(jù)端口 599可以例如具有連接到其的鏈路290、鏈路292和鏈路293(見圖2)。當在數(shù)據(jù)端口 599上接收到數(shù)據(jù)時，將它們臨時存儲在第二存儲器元件540中。當輸入數(shù)據(jù)被暫時存儲時，數(shù)據(jù)處理單元510準備如上所述那樣實現(xiàn)代碼執(zhí)行。根據(jù)一種版本，在數(shù)據(jù)端口 599上接收的信號包含關(guān)于泵230的實際當前運行功率的信息。根據(jù)一種版本，在數(shù)據(jù)端口 599上接收的信號包含關(guān)于燃料的進給壓力的信息。所述進給壓力是在泵230的下游的當前進給壓力。在數(shù)據(jù)端口 599上接收的信號可以由設(shè)備500使用來確定被供應到泵230的空氣的存在，并且當這樣的存在被發(fā)現(xiàn)時基于所述進給壓力的變化來控制進給設(shè)備的運行，以便減小在進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響。·可以由設(shè)備500借助于數(shù)據(jù)處理單元510實現(xiàn)本文所述的方法的部分，設(shè)備500運行存儲在存儲器560或讀/寫存儲器550中的程序。當設(shè)備500運行程序時，本文所述的方法被執(zhí)行。為了例證和描述的目的提供本發(fā)明的優(yōu)選實施例的前述描述。其并非是窮盡的，或者不是旨在將本發(fā)明限制到所述變型。很多修改和變型對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然是明顯的。已經(jīng)選擇和描述了實施例，以便最好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應用，并因此使專業(yè)人員針對各種實施例并且利用適于預期使用的各種修改來理解本發(fā)明成為可能。
權(quán)利要求
1.一種與HC給料系統(tǒng)有關(guān)的方法，由此，將液體形式的燃料供應到進給設(shè)備(230)，經(jīng)由所述進給設(shè)備將燃料從容器(205)供應到至少一個消耗點(250)，所述方法包括下列步驟-連續(xù)地檢測(s340 )由所述進給設(shè)備(230 )提供的進給壓力(P )，其特征在于，還包括下列步驟-基于所述進給壓力(P)的變化(P’)來控制所述進給設(shè)備(230)的運行，以便減小在所述進給設(shè)備(230)處的不需要的空氣供應的影響。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括與所述進給壓力(P)的變化(P’)相關(guān)聯(lián)地改變所述進給設(shè)備(230)的運行的步驟。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，對所述進給設(shè)備(230)的運行的所述控制借助于所述進給設(shè)備的泵速度(PV)。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，對所述進給設(shè)備(230)的運行的所述控制是朝著所述進給設(shè)備旨在提供的所述進給壓力的預定水平(Pshould)的方向。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，對所述進給設(shè)備(230)的運行的所述控制基于所述檢測到的進給壓力(P)的時間導數(shù)(P’)。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，還包括下列步驟-對供應到所述進給設(shè)備(230)的上游的空氣的存在進行確定(s330)，以及-當這樣的存在被發(fā)現(xiàn)時，基于所述進給壓力(P)的變化(P’ )來控制(S360)所述進給設(shè)備(230)的運行。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括下列步驟-基于適于向所述進給設(shè)備供電的電源的所檢測到的運行功率和/或基于其間發(fā)生所述進給設(shè)備的異常運行的所確定的時間來對所述存在進行確定(s330)。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述進給設(shè)備是隔膜泵。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述至少一個消耗點(250)是給料單元(250)。
10.一種適于將液體形式的燃料供應到進給設(shè)備(230)的HC給料系統(tǒng)，所述進給設(shè)備本身適于將燃料從容器(205)供應到至少一個消耗點(250)，所述HC給料系統(tǒng)包括-用于連續(xù)地檢測由所述進給設(shè)備(230)提供的進給壓力(P)的裝置(220)；其特征在于，還包括-用于基于所述進給壓力(P)的變化(P’)來控制所述進給設(shè)備(230)的運行以便減小在所述進給設(shè)備處的不需要的空氣供應的影響的裝置(200 ；·210 ;500)。
11.如權(quán)利要求10所述的HC給料系統(tǒng)，還包括用于與所述進給壓力(P)的變化(P’) 相關(guān)聯(lián)地改變所述進給設(shè)備(230)的運行的裝置(200 ；·210 ;500)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的HC給料系統(tǒng)，其中，對所述進給設(shè)備(230)的運行的所述控制借助于所述進給設(shè)備(230)的泵速度(PV)。
13.如權(quán)利要求10-12中的任一項所述的HC給料系統(tǒng)，其中，對所述進給設(shè)備的運行的所述控制是朝著所述進給設(shè)備旨在提供的所述進給壓力的預定水平(Pshould)的方向。
14.如權(quán)利要求10-13中的任一項所述的HC給料系統(tǒng)，其中，對所述進給設(shè)備(230)的運行的所述控制基于所述檢測到的進給壓力(P)的時間導數(shù)(P’)。
15.如權(quán)利要求10-14中的任一項所述的HC給料系統(tǒng)，還包括 -用于對供應到所述進給設(shè)備(230)的上游的空氣的存在進行確定的裝置(200 ；210 ；500)，以及 -用于當這樣的存在被發(fā)現(xiàn)時基于所述進給壓力(P)的變化(P’)來控制所述進給設(shè)備(230)的運行的裝置(200 ;210 ;500)。
16.如權(quán)利要求15所述的HC給料系統(tǒng)，還包括 -用于基于適于向所述進給設(shè)備供電的電源的所檢測到的運行功率和/或基于其間發(fā)生所述進給設(shè)備的異常運行的所確定的時間來對所述存在進行確定的裝置(200 ；210 ；500)。
17.如權(quán)利要求10-16中的任一項所述的HC給料系統(tǒng)，其中，所述進給設(shè)備(230)是隔膜泵(230)。
18.如權(quán)利要求10-17中的任一項所述的HC給料系統(tǒng)，其中，所述至少一個消耗點(250)是給料單元(250)。
19.一種包括根據(jù)權(quán)利要求10-18中的任一項所述的HC給料系統(tǒng)的機動車輛(100 ；110)。
20.如權(quán)利要求19所述的機動車輛(100;110)，所述車輛是卡車、巴士或客車中的任一種。
21.—種與HC給料系統(tǒng)有關(guān)的計算機程序(P)，由此，將液體形式的燃料供應到進給設(shè)備(230)，經(jīng)由所述進給設(shè)備將燃料從容器(205)供應到至少一個消耗點(250)，所述程序(P)包含用于使電子控制單元(200 ;500)或連接到所述電子控制單元(200 ；500)的另一計算機(210 ；500)執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中的任一項所述的步驟的程序代碼。
22.一種包含存儲在計算機可讀介質(zhì)上的程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于當所述計算機程序在電子控制單元(200 ;500)或連接到所述電子控制單元(200 ；500)的另一計算機(210 ；500)上運行時，執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中的任一項所述的方法步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種關(guān)于HC給料系統(tǒng)的方法，其中，將以液體形式的燃料供應到進給設(shè)備(230)，經(jīng)由進給設(shè)備將燃料從容器(205)供應到至少一個消耗點(250)，該方法包括連續(xù)地檢測由進給設(shè)備(230)提供的進給壓力(P)的步驟。該方法還包括基于所述進給壓力(P)的變化(P’)來控制進給設(shè)備(230)的運行以便減小在進給設(shè)備(230)處的不需要的空氣供應的影響的步驟。本發(fā)明還涉及包含用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機(200；210)的程序代碼(P)的計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種HC給料系統(tǒng)和一種配備有該HC給料系統(tǒng)的機動車輛(100)。
文檔編號F01N3/025GK102947566SQ201180030675
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者L·埃里克森, U·卡爾松, A·利耶斯特蘭德, P·布倫貝里 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司