專利名稱：用于將還原劑引入到排氣流中的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括還原劑配量系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及一種用于吹洗還原劑配量系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)提供一種用于從礦物燃料動力系統(tǒng)去除氮氧化物(NOx)排放物的方法。在SCR過程中，催化劑有利于諸如尿素的還原劑與NOx之間的反應(yīng)以產(chǎn)生水和氮?dú)猓纱藦呐艢馊コ齆0X。通常，還原劑與SCR催化劑上游的排氣混合。還原劑配量系統(tǒng)可以用于將諸如尿素的還原劑引入到排氣流中。例如，尿素可以與水混合并儲存在罐中。隨著動力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)并產(chǎn)生排氣，尿素混合物被從罐泵送并經(jīng)由噴嘴間歇地噴灑到排氣流中。
有關(guān)尿素配量系統(tǒng)的挑戰(zhàn)涉及相對高的環(huán)境溫度，尿素混合物在該環(huán)境溫度下會凍結(jié)(即，大約-Irc)。隨著尿素凍結(jié)，其在配量系統(tǒng)中膨脹并且能夠?qū)е聦χT如噴射器噴嘴的復(fù)雜部件的損壞。附加地，當(dāng)暴露于升高的溫度時，尿素能夠分解并且形成能夠阻塞配量部件的沉積物。Gerlach的美國公布的專利申請No. 2007/0163238(以下稱為‘238申請)公開了一種吹洗尿素的配量系統(tǒng)的方法?！?38申請公開了當(dāng)發(fā)動機(jī)停止并且凍結(jié)威脅出現(xiàn)時使用加壓空氣從計量閥和試劑泵吹洗尿素。雖然‘238申請中公開的方法可以解決配量系統(tǒng)中尿素凍結(jié)的問題，但其無法解決在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時尿素在升高的溫度下分解的問題。諸如在噴射之間保持在噴嘴中的尿素分解并形成沉積物的可能。本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明涉及一種將還原劑引到排氣流的方法。該方法可以包括指令第一配量事件；響應(yīng)于指令第一配量事件向分配裝置供應(yīng)還原劑；從分配裝置分配還原劑到排氣流中；以及從分配裝置迫使還原劑朝向還原劑源，其中，充足的還原劑保留在泵送裝置和流體通道中，以保持泵送裝置灌注。根據(jù)另一方面，本發(fā)明還涉及一種吹洗配量系統(tǒng)的方法。該方法可以包括從泵送裝置經(jīng)由第一流體通道向分配裝置供應(yīng)還原劑，第一流體通道的從泵送裝置到分配裝置的長度是第一長度，從分配裝置噴灑還原劑到排氣流中，從分配裝置迫使還原劑沿著第一流體通道朝向泵送裝置，并且當(dāng)來自分配裝置的還原劑是沿著第一流體通道的小于第一長度的第二長度時，停止沿著第一流體通道迫使還原劑。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種還原劑配量系統(tǒng)。該還原劑配量系統(tǒng)可以具有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠在保持泵送裝置中有充足的還原劑以確保泵送裝置灌注的同時，利用來自加壓氣體源的加壓氣體從分配裝置沿著第一流體通道朝向泵送裝置吹洗還原劑。該控制系統(tǒng)可以在分配裝置將還原劑間歇地分配到發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)中之間吹洗還原劑。


在并入本說明書中并構(gòu)成本說明書一部分的附圖中，圖示了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其與文字說明一起用于解釋本發(fā)明系統(tǒng)的原理圖I是一種不例性公開的動力系統(tǒng)的第一不意圖；圖2是動力系統(tǒng)的第二示意圖； 圖3是圖I的配量系統(tǒng)的一種示例性公開的分配裝置的示意圖；圖4是圖3的分配裝置的一種示例性公開的噴嘴的截面圖；以及圖5是用于一種不例性公開的配量方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式參照圖I和2，公開了一種示例性動力系統(tǒng)10。動力系統(tǒng)10包括發(fā)動機(jī)12和排氣系統(tǒng)14。發(fā)動機(jī)12包括未示出的特征，諸如燃料系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、外設(shè)、動力傳動部件、渦輪增壓器等。發(fā)動機(jī)12可以是任意類型的發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃式、渦輪式、汽油的、柴油的、氣體燃料的、天然氣的、丙烷的等)、可以是任意尺寸、具有任意數(shù)量的缸，并且是任意構(gòu)造(V型、直列式、徑向等)。發(fā)動機(jī)12可以用于向任何機(jī)器或其它裝置供以動力，包括機(jī)車應(yīng)用、道路用卡車或車輛、越野卡車或機(jī)器、運(yùn)土設(shè)備、發(fā)電機(jī)、航天應(yīng)用、船用、泵、固定設(shè)備或其它發(fā)動機(jī)供以動力的應(yīng)用。排氣系統(tǒng)14包括被設(shè)計用以減少來自發(fā)動機(jī)12的排氣流16的不期望的排放物的一個或多個排氣后處理裝置。排氣后處理裝置可以包括多種排放物處理技術(shù)，包括但不限于再生裝置、熱源、氧化催化劑、柴油氧化催化劑(DOC)、柴油顆粒過濾器(DPF)、選擇性催化還原催化劑(SCR)、稀NOx捕集器(LNT)、消音器、或者需要處理離開發(fā)動機(jī)12的排氣流16的其它裝置。在所描述的實(shí)施方式中，排氣系統(tǒng)14包括氧化催化系統(tǒng)18、混合器組件20和SCR組件22。氧化催化系統(tǒng)18可以以多種方式構(gòu)造并且包含用于收集、吸收、吸附和/或轉(zhuǎn)換排氣中所含的碳?xì)浠衔?、一氧化碳?或氮氧化物的催化劑材料。這種催化劑材料可以包括例如鋁、鉬、鈀、銠、鋇、鈰、和/或堿性金屬、堿土金屬、稀土金屬、或者它們的組合。SCR組件22可以包括任何適當(dāng)?shù)腟CR催化劑，諸如釩鈦式、鉬式、或沸石式SCR催化劑，并且可以包括蜂窩狀基底或者包含這些金屬中的一種或多種并且能夠輔助還原NOx的其它結(jié)構(gòu)。混合器組件20能夠在還原劑已經(jīng)被引入到排氣流16中之后且在將混合物引入到SCR組件22中之前使還原劑與排氣流16混合。混合器組件20包括增強(qiáng)混合物分裂和/或提供用于排氣和還原劑充分混合的充足時間的結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)可以包括孔口、導(dǎo)向裝置、旋流器、擋板或增強(qiáng)混合的任何其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。配量系統(tǒng)24與排氣系統(tǒng)14相聯(lián)，以向排氣流16供應(yīng)還原劑。配量系統(tǒng)24可以部分地或整體地位于殼體26內(nèi)，諸如用于保持配量設(shè)備的機(jī)殼。配量系統(tǒng)24包括泵送裝置28、還原劑源30和分配裝置32。還原劑源30例如可以是用于儲存還原劑溶液的低壓罐。還原劑源30可以與殼體26遠(yuǎn)程相距或者可以結(jié)合到殼體26上或殼體26內(nèi)。還原劑例如可以是尿素水溶液或者適用作SCR中的還原劑的其它流體。第一流體通道34將還原劑源30流體地聯(lián)接到分配裝置32。第一流體通道34的長度LI對應(yīng)于從分配裝置32到泵送裝置28的通道長度。泵送裝置28被定位和構(gòu)造成將還原劑從還原劑源30經(jīng)過第一流體通道34輸送到分配裝置32，用于引入到排氣流16中。泵送裝置28可以是能夠?qū)⑦€原劑從還原劑源30輸送至分配裝置32的任何適當(dāng)?shù)难b置。例如，泵送裝置28可以是諸如膜片泵的計量泵。泵送裝置28可以獨(dú)立于發(fā)動機(jī)12例如通過電動馬達(dá)驅(qū)動,或者通過發(fā)動機(jī)12驅(qū)動。配量系統(tǒng)24可以包括旁通通道38。旁通通道38將還原劑源30流體地連接到第一流體通道34的在泵送裝置28和分配裝置32之間的位置處。第一閥40與旁通通道38相聯(lián)。第一閥40可以是能夠選擇性地允許或阻擋經(jīng)過旁通通道38流動的任何適當(dāng)?shù)拈y。在所描述的實(shí)施方式中，第一閥40是能夠在第一位置和第二位置之間運(yùn)動的氣動致動、彈簧偏置的控制閥。第一閥40在第一位置選擇性地允許經(jīng)過旁通通道38流動，并且在第二 位置選擇性地阻擋經(jīng)過旁通通道38流動。配量系統(tǒng)24包括加壓氣體源42、壓力調(diào)節(jié)器44、第二閥46和第三閥48。第二流體通道50將加壓氣體源42流體地聯(lián)接到分配裝置32，并且第三流體通道52將加壓氣體源42流體地聯(lián)接到第一閥40上的控制端口 54。加壓氣體源42可以與殼體26遠(yuǎn)程相距或者結(jié)合到殼體26上或殼體26內(nèi)。加壓氣體源42可以包括泵和/或包含諸如空氣的加壓氣體的加壓容器。加壓氣體可以在分配裝置32處與還原劑結(jié)合，以改善還原劑的霧化。壓力調(diào)節(jié)器44被定位成機(jī)械地調(diào)節(jié)第二流體通道50內(nèi)的氣體壓力。壓力調(diào)節(jié)器44可以保持在加壓氣體源42附近的適當(dāng)壓力，使得在壓力損失之后分配裝置32處保持適當(dāng)壓力以輔助還原劑噴射。第二閥46被定位成將加壓氣體源42經(jīng)由第二流體通道50選擇性地流體聯(lián)接到分配裝置32。第二閥46可以是任何適當(dāng)?shù)拈y，諸如能夠在第一位置和第二位置之間運(yùn)動的螺線圈致動且彈簧偏置的控制閥。第二閥46在第一位置選擇性地允許經(jīng)過第二流體通道50流動，并且在第二位置選擇性地阻擋經(jīng)過第二流體通道50流動。第三閥48被定位成將加壓氣體源42經(jīng)由第三流體通道52選擇性地流體聯(lián)接到第一閥40上的控制端口 54。第三閥48可以是任何適當(dāng)?shù)拈y，諸如能夠在第一位置和第二位置之間運(yùn)動的具有三個端口的螺線圈致動且彈簧偏置的定向控制閥。第三閥48在第一位置將控制端口 54流體地聯(lián)接到大氣，并且在第二位置將加壓氣體源42流體地聯(lián)接到控制端口 54。因此，在所描述的實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谌y48處于第一位置時，在控制端口 54處和第三流體通道52中的任何加壓氣體通向大氣，允許第一閥40打開。當(dāng)?shù)谌y48處于第二位置時，來自加壓氣體源的加壓氣體用作氣動控制信號以強(qiáng)制關(guān)閉第一閥40。在另一種實(shí)施方式中，第三閥48可以被省略，并且第一閥可以從另一源致動。例如，第一閥40可以是螺線圈致動的。分配裝置32可以是能夠?qū)⑦€原劑引入到排氣流16中的任何適當(dāng)裝置。參照圖3，分配裝置32包括第一通路60、第二通路62和噴嘴64。第一通路60流體地連接到第二流體通道50，以允許加壓氣體進(jìn)到噴嘴64中。第二通路62流體地連接到第一流體通道34，以允許還原劑溶液進(jìn)到噴嘴64中。噴嘴64被設(shè)置成鄰近混合器組件20或者至少部分地位于混合器組件20內(nèi)。因此,噴嘴64的一部分暴露到排氣流16。參照圖4，噴嘴64包括流體地連接到第一通路60的第一噴嘴通道66和流體地連接到第二通路62的第二噴嘴通道68。第一噴嘴通道66和第二噴嘴通道68經(jīng)由室70流體連接。因此，來自第一噴嘴通道66的加壓氣體和來自第二噴嘴通道68的加壓還原劑溶液在室70內(nèi)結(jié)合。室70包括經(jīng)由多個孔口 74流體地連接到混合器組件20的一個或多個噴射通路72?？卓?74可以具有對流動提供壓力限制的相對小的面積。在室70內(nèi)結(jié)合的加壓氣體和加壓還原劑可以具有充足的壓力來克服壓力限制(壓力差)。因此，加壓氣體和加壓還原劑可以流經(jīng)孔口 74并且噴灑到混合器組件20中。
參照圖I和2，動力系統(tǒng)10還包括氣體壓力傳感器76和控制系統(tǒng)78。控制系統(tǒng)78包括控制和監(jiān)視發(fā)動機(jī)12、排氣系統(tǒng)14和配量系統(tǒng)24的多個部分的一個或多個控制器80?？刂破?0可以是用于自動操作機(jī)器加工的本領(lǐng)域已知的任何類型的可編程邏輯控制器，諸如發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)。控制系統(tǒng)78可以具有控制并監(jiān)視發(fā)動機(jī)12、排氣系統(tǒng)14和配量系統(tǒng)24的單個控制器，或者可以具有多個控制器。例如，控制器80可以經(jīng)由電氣線路82控制泵送裝置28的操作，經(jīng)由電氣線路84控制第二閥46的操作，并且經(jīng)由電氣線路86控制第三閥48的操作?？刂破?0還可以經(jīng)由電氣線路(未示出)連接到動力系統(tǒng)10的其它部件，諸如發(fā)動機(jī)12、操作員站(未示出)和排氣系統(tǒng)14。例如，控制器80可以電連接到設(shè)置在排氣系統(tǒng)14中的溫度傳感器和排放物傳感器(例如NOx傳感器)?？刂破?0可以監(jiān)視在諸如SCR組件22下游的一個或多個位置處排氣流中的NOx的量。排放物傳感器可以向控制器80發(fā)送信號，并且控制器可以控制配量系統(tǒng)24以(i)啟動配量系統(tǒng)將還原劑噴射到排氣流16中的配量事件，( )中止配量，或者Qii)改變間歇配量事件的持續(xù)時間或頻率(例如，改變每次噴射的長度或者噴射之間的時間量)。另外，控制器80還可以接收來自溫度傳感器的指示排氣溫度的信號?？刂破?0可以在排氣系統(tǒng)14中的溫度超過會出現(xiàn)選擇性催化還原的例如大約180°C及以上的閾限溫度時啟動配量事件。當(dāng)排氣溫度超過閾限溫度時，設(shè)置在排氣系統(tǒng)中的溫度傳感器向控制器80發(fā)送信號。氣體壓力傳感器76設(shè)置在第二流體通道50中并且經(jīng)由電氣線路88電連接到控制器80。氣體壓力傳感器76向控制器80提供指示第二流體通道50中的氣體壓力的信號作為輸入。當(dāng)來自氣體壓力傳感器76的信號指示氣體壓力量不適用于配量系統(tǒng)24的適當(dāng)操作時，控制器80經(jīng)由電氣線路86控制第二閥46以使其從第一位置運(yùn)動到第二位置，由此阻擋加壓氣體流經(jīng)第二流體通道50。使第二閥46運(yùn)動到第一位置還將加壓氣體源42與第一閥40上的控制端口 45斷開。因此，第一閥40運(yùn)動到第二位置以允許第一流體通道中的流體返回到還原劑源30。配量系統(tǒng)24還可以任選地包括定位在第一流體通道34中位于還原劑源30和泵送裝置28之間的第一止回閥90和定位在第一流體通道34中位于泵送裝置28和旁通通道38之間的第二止回閥92。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的配量系統(tǒng)可以用在將流體輸送到排氣系統(tǒng)以減少排氣排放物的任何系統(tǒng)中，諸如機(jī)車或發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的配量系統(tǒng)可以用于影響具有排氣系統(tǒng)的任何機(jī)器中的選擇性催化還原，所述任何機(jī)器包括機(jī)車應(yīng)用、道路用卡車或車輛、越野卡車或機(jī)器、運(yùn)土設(shè)備、發(fā)電機(jī)、航天應(yīng)用、船用、泵、固定設(shè)備或其它發(fā)動機(jī)供以動力的應(yīng)用。如圖1-3所示，分配裝置32鄰近排氣流16。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，特別是在非怠速狀態(tài)下，來自排氣流16的熱量形成熱區(qū)H。熱區(qū)H是指在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中溫度能夠超過預(yù)定的閾限溫度的區(qū)域。閾限溫度是尿素將結(jié)晶或者分解并形成沉積物的溫度。在圖I和2中，為了示意的目的，熱區(qū)H被描繪為包圍排氣系統(tǒng)14、分配裝置32以及第一流體通道34的一部分。但是，熱區(qū)H所包圍的可以比附圖中圖示的更多或更少。例如，熱區(qū)H可以僅包圍分配裝置32的一部分?？刂破?0控制配量系統(tǒng)24以間歇地噴射還原劑(即，間歇配量事件)到排氣流16中，以便有利于SCR。噴射的頻率能夠根據(jù)多種因素改變，諸如但不限于發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、排氣溫度、SCR組件還原NOx的效率、還原劑的濃度以及其它因素。在間歇配量事件之
間，保留在熱區(qū)中(例如在噴嘴處)的任何還原劑可以分解并形成沉積物。為了減少或消除沉積物形成，配量系統(tǒng)24在間歇配量事件之間從熱區(qū)吹洗還原劑。圖5提供了一種用于操作配量系統(tǒng)24的方法。所描述的步驟出現(xiàn)在發(fā)動機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)且產(chǎn)生排氣并且泵送裝置28被灌注且準(zhǔn)備將還原劑輸送到分配裝置32時。由于許多泵送裝置不能很好地泵送空氣，灌注泵送裝置意味著用期望的工作流體(例如還原劑)填充泵送裝置，以將空氣從泵送裝置排出。非灌注的泵送裝置不能有效地泵送工作流體，而灌注的泵送裝置能夠在需要時輸送工作流體。在步驟300中，控制系統(tǒng)78指令配量事件。例如，控制器80接收指示排氣溫度和排氣流16中的NOx的信號，并且確定SCR過程中需要還原劑。在響應(yīng)中，控制系統(tǒng)78控制配量系統(tǒng)24，以執(zhí)行配量事件或者以特定頻率執(zhí)行多個間歇配量事件。例如，控制系統(tǒng)78起動泵送裝置28并且致動一個或多個閥。在步驟310中，配量系統(tǒng)24執(zhí)行第一配量事件，其中，系統(tǒng)將還原劑噴射到排氣流16中。參照圖1，在配量事件過程中，泵送裝置28被起動，第一閥40被置于第一位置以阻擋經(jīng)過旁通通道38流動，第二閥46被置于第一位置以允許加壓氣體流經(jīng)過第二流體通道50，并且第三閥48被置于第二位置以將加壓氣體源42流體地聯(lián)接到第一閥40上的控制端口 54。泵送裝置28從還原劑源30抽吸還原劑并且在壓力下將還原劑經(jīng)由第一流體通道34傳輸?shù)椒峙溲b置32。另外，加壓氣體源42將加壓氣體經(jīng)由第二流體通道50傳輸?shù)椒峙溲b置32。如圖3所示，加壓氣體和加壓還原劑分別經(jīng)由第一通路60和第二通路62進(jìn)入分配裝置32，并且流向噴嘴64。如圖4所示，加壓氣體和加壓還原劑分別經(jīng)由第一噴嘴通道66和第二噴嘴通道68流動，并且在室70中混合。室70中氣體和還原劑的壓力可以超過孔口 74的壓力限制，使得還原劑和空氣的混合物經(jīng)由孔口 74噴灑到排氣系統(tǒng)14中。從熱區(qū)吹洗還原劑出現(xiàn)在步驟315中。在所描述的實(shí)施方式中，從分配裝置以及第一流體通道34的一部分(即，供應(yīng)線路)吹洗還原劑。在其它實(shí)施方式中，可以僅需要從分配裝置或其一部分吹洗還原劑。參照圖2，在熱區(qū)吹洗事件過程中，泵送裝置28關(guān)閉，第一閥40被置于第一位置以將還原劑源30經(jīng)由旁通通道38流體地聯(lián)接到第一流體通道34，第二閥46被置于第一位置以允許加壓氣體流經(jīng)第二流體通道50，并且第三閥48被置于第一位置以將第一閥40上的控制端口 54經(jīng)由第三流體通道52流體地聯(lián)接到大氣。加壓氣體源42經(jīng)由第二流體通道50將加壓氣體傳輸?shù)椒峙溲b置32。如圖3所示，加壓氣體經(jīng)由第一通路60進(jìn)入分配裝置32并且流向噴嘴64。如圖4所示，加壓氣體還經(jīng)由第一噴嘴通道66流動并且進(jìn)入室70中。由于泵送裝置28在此時未運(yùn)轉(zhuǎn)，第二噴嘴通道68對流動提供的阻力小于孔口 74的壓力限制。加壓空氣由此流入第二噴嘴通道68并且經(jīng)由第二通路62從分配裝置32流出。加壓氣體流隨后將迫使剩余的還原劑離開分配裝置32。還原劑和加壓空氣的混合物被迫使向后朝著還原劑源30經(jīng)過第一流體通道34 —長度L2。長度L2對應(yīng)于在泵送裝置28之前沿著第一流體通道34的距離(S卩，L2小于LI)，但其足夠遠(yuǎn)以使保留在分配裝置32和接近分配裝置32的第一流體通道34中的還原劑離開熱區(qū)H。因此，沿著與還原劑在配量過程中的流動方向相反的方向從分配裝置32吹洗還原劑。 在第一流體通道34中更靠近泵送裝置28的還原劑被迫使沿著旁通通道38，因?yàn)榕酝ㄍǖ?8能夠提供比經(jīng)過停止的泵送裝置28小的流動阻力。一旦保留的還原劑和加壓氣體的混合物已經(jīng)被從熱區(qū)H完全吹洗，但在泵送裝置被吹洗之前，吹洗步驟315停止。停止吹洗步驟315的觸發(fā)可以基于預(yù)定時間間隔、可以基于控制加壓氣體的壓力以確保泵未被吹洗、可以基于控制器80啟動隨后的配量事件的要求，或者可以基于一些其它因素，諸如返回到還原劑源的還原劑體積。為了停止吹洗，第二閥46保持在第一位置，其中，加壓氣體經(jīng)過第二流體通道50流到分配裝置32。同時，第三閥48被置于第二位置。因此，第一閥40將從第一位置改變到第二位置，并且阻擋流體流經(jīng)旁通通道38。由于第一閥40關(guān)閉并且第二止回閥92阻止流體流經(jīng)泵送裝置28，所以流體的進(jìn)一步吹洗被阻止并且通過加壓氣體源42輸送到分配裝置32的加壓氣體將離開噴射通路72進(jìn)入混合器組件20中。替代地，為了停止吹洗，第二閥46可以被置于第二位置以停止加壓氣體到分配裝置32的流動。在步驟314中，配量系統(tǒng)24執(zhí)行隨后的配量事件，其中，系統(tǒng)將還原劑噴射到排氣流16中。隨后的配量事件步驟314在操作上與第一配量事件步驟310相同，盡管配量事件的持續(xù)時間可以不同。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)(諸如在非怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài))并且期望SCR時，配量系統(tǒng)24重復(fù)配量事件模式，隨后從熱區(qū)吹洗還原劑。以此方式，在配量事件之間的期間內(nèi)，系統(tǒng)中的還原劑不會暴露于會導(dǎo)致分解和沉積物形成的升高的溫度。此外，系統(tǒng)的吹洗不會導(dǎo)致泵送裝置28被吹洗還原劑。因此，泵送裝置28保持灌注并且能夠根據(jù)需要快速地向分配裝置32供應(yīng)還原劑。間歇吹洗事件還比如果整個系統(tǒng)被吹洗回到還原劑源30消耗更少的壓縮氣體。雖然圖5的方法描述了每兩個配量事件之間的吹洗事件，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解吹洗事件可以以更小的頻率、諸如在多個連續(xù)配量事件之后發(fā)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚可以對本發(fā)明的配量系統(tǒng)作出多種變型和改變。通過考量本發(fā)明的方法和設(shè)備的說明和實(shí)踐，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚其它實(shí)施方式。說明書和例子僅旨在被認(rèn)為是示例性的，真正的范圍由權(quán)利要求及其等同物來指明。
權(quán)利要求
1.一種用于將還原劑引到發(fā)動機(jī)(12)的排氣流(16)的方法，包括 指令第一配量事件； 響應(yīng)于指令第一配量事件向分配裝置(32)供應(yīng)還原劑，其中，泵送裝置(28)將還原劑從還原劑源(30)經(jīng)由流體通道(34)朝向所述分配裝置(32)傳輸； 從所述分配裝置(32)分配還原劑到所述排氣流(16)中； 從所述分配裝置(32)迫使還原劑朝向所述還原劑源(30)，其中，充足的還原劑保留在所述泵送裝置(28)中以保持所述泵送裝置(28)灌注。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括 指令第二配量事件； 響應(yīng)于指令第二配量事件向所述分配裝置(32)供應(yīng)還原劑； 從所述分配裝置(32)分配還原劑到所述排氣流(16)中，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)(12)在非怠速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時，從所述分配裝置(32)迫使還原劑朝向所述還原劑源(30)在所述第一配量事件和第二配量事件之間完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述流體通道(34)的從泵送裝置(28)到分配裝置(32)的長度是第一長度，并且還包括當(dāng)來自分配裝置(32)的還原劑是沿著流體通道(34)的第二長度時，停止從分配裝置(32)迫使還原劑朝向還原劑源(30)，其中，所述第二長度小于第一長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，從分配裝置(32)迫使還原劑還包括停用泵送裝置(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述排氣流(16)形成接近分配裝置(32)的熱區(qū)，并且其中第二長度對應(yīng)于沿著流體通道(34)在所述熱區(qū)外的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，從分配裝置(32)迫使還原劑沿著流體通道(34)朝向還原劑源(30)在從分配裝置(32)分配還原劑到排氣流(16)中的間歇步驟之間完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，從分配裝置迫使還原劑朝向還原劑源還包括將加壓氣體傳輸?shù)椒峙溲b置，所述加壓氣體與保留在分配裝置中的還原劑混合。
8.一種用于發(fā)動機(jī)(12)的還原劑配量系統(tǒng)(24)，包括 還原劑源(30)； 泵送裝置(28)，所述泵送裝置(28)流體地連接到所述還原劑源(30)； 分配裝置(32)，所述分配裝置(32)通過第一流體通道(34)流體地連接到所述泵送裝置(28)，并且能夠?qū)⑦€原劑分配到發(fā)動機(jī)(12)的排氣流(16)中； 加壓氣體源(42)，所述加壓氣體源(42)通過第二流體通道(50)流體地連接到所述分配裝置(32)； 控制系統(tǒng)(78)，所述控制系統(tǒng)(78)能夠在保持所述泵送裝置(28)中有充足的還原劑以確保所述泵送裝置(28)灌注的同時，在所述分配裝置(32)將還原劑間歇地分配到發(fā)動機(jī)(12)的排氣流(16)中之間利用來自所述加壓氣體源(42)的加壓氣體從所述分配裝置(32)沿著所述第一流體通道(34)朝向所述泵送裝置(28)吹洗還原劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的還原劑配量系統(tǒng)，其中，所述排氣流(16)形成接近所述分配裝置(32)的熱區(qū)，并且其中所述控制系統(tǒng)(78)能夠在所述分配裝置(32)間歇地分配還原劑之間吹洗還原劑離開所述熱區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的還原劑配量系統(tǒng)，還包括將所述還原劑源(30)連接到所述第一流體通道(34)的旁通通道(38)，和能夠?qū)⑦€原劑從所述第一流體通道(34)選擇性地指引到所述還原劑源(30)的第一閥(40)。
全文摘要
公開了一種將還原劑引到排氣流(16)的方法。該方法可以包括指令第一配量事件、響應(yīng)于指令第一配量事件向分配裝置(32)供應(yīng)還原劑、從分配裝置(32)分配還原劑到排氣流(16)中，以及從分配裝置(32)迫使還原劑朝向還原劑源(30)，其中，充足的還原劑保留在泵送裝置(28)和流體通道(34)中，以保持泵送裝置(28)灌注。
文檔編號F01N3/24GK102725490SQ201080062407
公開日2012年10月10日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者A·賈雅錢德蘭, E·D·桑伯恩, J·穆蒂, P·C·納拉, 劉保勇 申請人:卡特彼勒公司