[发明专利]发动机的排气后处理系统中的还原剂泵的预后警报策略

说明书

本发明公开了操作发动机排气后处理系统的方法，包括：接收还原剂泵的流体压力数据，确定泵操作状态，以及基于确定泵操作状态将泵健康参数与预后泵故障标准进行比较。操作发动机排气后处理系统进一步包括基于泵健康参数与预后泵故障标准之间的差异输出泵健康警报。还公开了相关的控制逻辑。

技术领域

本发明总体上涉及监测发动机的排气后处理系统中的泵运行，并且更具体地涉及预测地检测泵性能退化或故障。

背景技术

排气后处理系统在内燃发动机领域是公知的。发动机操作燃烧空气燃料的混合物以在发动机的燃烧气缸中产生快速的压力和温度升高，产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物和各种有机和无机物质的排放物。排气后处理系统采用各种机构来减少这些排放物中的某些排放物，以防止它们排放到大气中。一种已知的用于还原氮氧化物或“NOx”的排气后处理装置被称为选择性催化还原装置或“SCR”。SCR装置已在全世界成功使用多年。

为了操作SCR装置，需要将还原剂喷射到来自发动机的排气流中。这种还原剂通常被称为柴油排放流体或DEF，并且通常在发动机或相关机器上的流体箱中携带。排气后处理系统中与DEF的喷射相关的部件通常包括流体连接到排气系统中的排气管道的一个或多个泵和一个或多个喷射器。为了实现注入的DEF的充分雾化，注入压力通常为至少几千磅每平方英寸。DEF本身往往是相对腐蚀性的流体。与相对高的注射压力相结合，这种系统的操作环境和对部件的要求往往相当苛刻。DEF泵、喷射器或其他设备的故障或性能退化可能会导致计划外且昂贵的机器的停机服务或维修。美国专利申请公开号US20140331645A1涉及一种用于喷射器故障修复的系统和方法，并公开了这些系统之一的典型示例。本领域为改进和开发替代策略提供了充足的空间。

发明内容

在一个方面，一种操作发动机的排气后处理系统的方法包括接收发动机的排气后处理系统中的还原剂泵的流体压力数据，以及确定还原剂泵的第一泵操作状态或第二泵操作状态中的一个。该方法还包括基于确定还原剂泵的第一泵操作状态或第二泵操作状态中的一个，将由流体压力数据指示的泵健康参数与第一预后泵故障标准或第二预后泵故障标准中的一个进行比较。所述方法进一步包含基于所述泵健康参数与所述第一预后泵故障标准或所述第二预后泵故障标准中的相应一者之间的差异而输出泵健康警报。

在另一方面，排气后处理系统包括还原剂泵、流体压力传感器和还原剂泵控制单元。还原剂泵控制单元构造成从流体压力传感器接收还原剂泵的流体压力数据，并确定还原剂泵的第一泵操作状态或第二泵操作状态中的一个。还原剂泵控制单元还构造成基于还原剂泵的第一泵操作状态或第二泵操作状态中的所确定的一个来将由流体压力数据指示的泵健康参数与第一预后泵故障标准或第二预后泵故障标准中的一个进行比较。还原剂泵控制单元还构造成基于泵健康参数与第一预后泵故障标准和第二预后泵故障标准中的相应一个之间的差异来输出泵健康警报。

在又一方面，一种用于机器中的排气后处理系统的控制系统包括还原剂泵控制单元。还原剂泵控制单元构造成接收表示泵健康参数的还原剂泵的流体压力数据，并确定还原剂泵操作状态。还原剂泵控制单元还构造成将泵健康参数与取决于所确定的还原剂泵操作状态的预后泵故障标准进行比较，并基于泵健康参数与预后泵故障标准之间的差异输出泵健康警报。

附图说明

图1是根据一个实施例的机器的侧视图；

图2是根据一个实施例的排气系统的图示；

图3是根据一个实施例的还原剂泵控制单元的功能框图；并且

图4是示出根据一个实施例的示例方法和逻辑流程的流程图。

具体实施方式