[发明专利]包括对切换延迟及时校正的还原剂定量配给的系统和方法

说明书

一种控制器包括切换延迟电路，其被构造成确定还原剂注入器的打开延迟时间和闭合延迟时间，每个延迟时间基于电池电压和还原剂注入器线圈温度。定量配给电路被构造成确定电枢销必须处于完全打开位置以便使注入器注入第一数量的还原剂的打开时间。基于打开时间、打开延迟时间和闭合延迟时间中的每一个来确定致动时间。致动时间涉及线圈必须被激励以使注入器注入第一数量的还原剂的时间。切换命令信号被传输到注入器，以在计算的致动时间内激励线圈，从而使注入器将第一数量的还原剂注入到废气流中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月31日提交的美国专利申请第15/799,212号的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及用于在排气后处理系统中使用的选择性催化还原(“SCR”)系统的领域。

背景

通常，内燃发动机的管制的排放物包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO_x)和微粒。这样的规定在近年来已经变得更加严格。例如，来自柴油动力的发动机的NO_x和微粒的管制的排放是足够低的，以致在许多情况下单独使用改进的燃烧技术不能满足排放水平。为了该目的，排气后处理系统越来越多地被用于降低存在于废气中的有害的排气排放物的水平。

常规的废气后处理系统包括用于降低存在于废气中的管制的污染物的水平的若干不同部件中的任一个。例如，SCR催化剂被构造成将NO_x(以某一份额的NO和NO₂)转化成氮气(N₂)和水蒸气(H₂O)。还原剂(典型地为以某种形式的氨(NH₃))被加入到催化剂上游的废气中。NO_x和NH₃通过催化剂，并且发生催化反应，在该催化反应中，NO_x和NH₃转化成N₂和H₂O。

在许多常规的SCR系统中，使用NH₃作为还原剂。典型地，由于安全考虑、费用、重量、缺乏基础设施和其他因素，而不直接使用纯NH₃。替代地，许多常规系统利用柴油机排气处理液(“DEF”)，其典型地是尿素-水溶液。为了将DEF转化成NH₃，DEF被注入到排气流流过的分解管中。所注入的DEF喷雾(spray)通过废气流加热，以使尿素-水溶液蒸发并且触发尿素分解成NH₃。包括从尿素分解的NH₃的废气混合物在流动通过分解管时进一步混合，并经过SCR催化剂，在其中NO_x和NH₃主要转化为N₂和H₂O。

概述

各种实施例涉及包括切换延迟电路的控制器，该切换延迟电路被构造成基于电池电压和还原剂注入器线圈温度来确定打开延迟时间。打开延迟时间涉及还原剂注入器的电枢销(armature pin)响应于还原剂注入器的还原剂注入器线圈被激励而从完全闭合位置到达完全打开位置所需的第一时间量。基于电池电压和还原剂注入器线圈温度来确定闭合延迟时间。闭合延迟时间涉及电枢销响应于还原剂注入器线圈被去激励(de-energized)而从完全打开位置到达完全闭合位置所需的第二时间量。定量配给(dosing)电路被构造成确定打开时间，该打开时间涉及电枢销必须处于完全打开位置以使还原剂注入器注入第一数量的还原剂的第三时间量。基于打开时间、打开延迟时间和闭合延迟时间中的每一个来确定致动时间。致动时间涉及还原剂注入器线圈必须被激励以使还原剂注入器注入第一数量的还原剂的第四时间量。切换命令信号被传输到还原剂注入器以在计算的致动时间内激励还原剂注入器线圈，从而使还原剂注入器将第一数量的还原剂注入到废气流中。