用于验证由声学传感器产生的信号的方法技术

技术编号:18045837 阅读:28 留言:0更新日期:2018-05-26 05:38
提供了一种监测在储存器中的还原剂量的方法。还原剂存储在储存器内用于在车辆的排气处理系统内使用,并且储存器包含设置在还原剂内并且能够产生与储存器内还原剂的体积相关的信号的声学传感器。该方法包括在系统唤醒之后产生第一信号以进行验证,使用唤醒条件进行唤醒验证,其中唤醒条件包括确定第一信号相对于在先前操作周期期间产生的验证信号是否在第一精度阈值内;并且使用一个或多个二次验证条件对第一信号之后产生的信号进行二次验证。该方法可以进一步包含对在第一信号之后产生的一个或多个信号进行一个或多个后续验证。

【技术实现步骤摘要】
用于验证由声学传感器产生的信号的方法
技术介绍
在内燃发动机(ICE)的燃烧循环期间,将空气/燃料混合物提供给ICE的汽缸。空气/燃料混合物被压缩和/或点火并燃烧来提供输出扭矩。在燃烧之后,ICE的活塞迫使汽缸中的排气通过排气阀开口排出并且进入排气系统。从ICE(特别是柴油发动机)排放的排气是含有诸如一氧化碳(CO)、未燃烃和氮氧化物(NOx)等的气态排放物,以及由颗粒物构成的凝相物质(液体和固体)的非均匀混合物。从含有过量氧气的排气供给流中减少NOx排放是汽车制造商所面临的挑战。排气处理系统可以在一个或多个部件中应用催化剂,这些部件配置为用于实现后处理工艺,诸如还原NOx以产生由氮气(N2)和水(H2O)组成的更耐受的排气组分。用于减少NOx排放的一种排气处理技术的类型是选择性催化还原(SCR)装置,其通常包括基底或载体,在它们上布置有催化剂化合物。将流经催化剂上的排气转化成所需化合物中的某些或所有排气组分,诸如未调节排气成分。通常将还原剂喷射到SCR上游的热排气中,分解成氨,并被SCR装置吸收。氨然后在SCR催化剂存在下将NOx还原成氮气。还原剂通常储存在储存器中,并且必须周期性补充。准确检测还原剂储量仍然是一个挑战。
技术实现思路
根据示例性实施例的一个方面,提供了一种用于监测储存器中的还原剂量的方法。该储存器结合在车辆的排气处理系统中,并且储存器包含设置在还原剂内的并且能够产生与储存器内的还原剂的体积相关的信号的声学传感器。另外或替代地,排气处理系统包括由排气源供应到选择性催化还原过滤装置的排气流。排气源可以包括ICE,诸如汽油或柴油ICE。用于监测储存器中的还原剂量的方法包括在系统唤醒之后使用声学传感器产生第一信号以进行验证,使用唤醒条件进行唤醒验证,其中唤醒条件包括确定第一信号相对于在先前操作周期期间产生的验证信号是否在第一精度阈值内,并且使用一个或多个二次验证条件对第一信号之后产生的信号进行二次验证。二次验证条件可以包括将第二信号与还原剂水平估计进行比较,其中使用在第二信号的产生和先前的验证信号的产生之间收集的还原剂流速数据来确定还原剂水平估计。二次验证条件可以包括确定环境温度是否高于校准温度。二次验证条件可以包括确定多个温度传感器测量结果的加权平均值,并且确定加权平均值是否高于校准温度,其中加权平均值为多个温度传感器测量结果中的每一个分配权重。二次验证条件可以包括确定未冻结的还原剂的质量是否高于校准阈值,其中设定校准阈值以确保储存器中只存在最少量的未冻结的还原剂。该方法可以可选地进一步包括使用一个或多个二次验证条件对在第二信号之后产生的信号进行后续验证。虽然本文中的许多实施例是关于结合了在车辆排气处理系统中使用超声波传感器来监测储存器中的还原剂量来进行描述,但是本文的实施例通常适用于监测具有使用声学传感器的各种其他应用的储存器中的流体量。从以下对示例性实施例和附图的详细描述中,示例性实施例的其他目的、优点和新颖特征将变得更加明显。附图说明图1示出了根据一个或多个实施例的排气处理系统的示意图;图2示出了根据一个或多个实施例的利用声学传感器的还原剂供应源;并且图3示出了根据一个或多个实施例的用于验证超声波传感器信号的方法。具体实施方式本公开的实施例在此进行描述。然而应当理解,所公开的实施例仅仅是示例,并且其他实施例可以采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制;某些特征可能被夸大或最小化,以示出特定部件的细节。因此,本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的,而应仅解释为用于教导本领域技术人员各种应用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的,参考任意一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而,对于特定应用或实施方案,可以期待对与本公开的教导一致的特征进行各种组合和修改。通常利用选择性催化还原(SCR)装置来处理由ICE推动的车辆的排气,并且依赖于将还原剂输送到排气以及SCR装置的正确催化操作来有效处理排气。通常利用容积泵将期望的还原剂剂量输送到排气处理系统,但泵逻辑和容积泵的操作特性通常导致配给不准确。本文提供的方法允许通过减少浪费的还原剂和NH3泄露,在排气处理系统(诸如下文所述的系统10)中有效地利用任何容积泵。进一步地,更高的还原剂配给精度将允许更准确地执行SCR催化剂模型(例如,NH3储存、NH3泄露、还原剂配给适应)。以下描述本质上仅仅是示例性的,并不意图限制本公开、其应用或用途。如本文所使用的,术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的部件。现在参考图1A,示例性实施例涉及用于减少排气源ICE12的排气组分的排气处理系统10。本文描述的排气处理系统10可以实现在各种发动机系统中,可以包括但不限于柴油发动机系统、汽油直喷系统和均质充气压缩点火发动机系统。本文将描述用于为车辆产生扭矩的发动机,但是其他非车辆应用也在本公开的范围内。因此,当提及车辆时,这种公开应被解释为适用于ICE的任何应用。此外,ICE12通常可以表示能够产生包含NOx物质的排气流15的任何装置,因此本文的公开内容应被解释为适用于所有这些装置。应当进一步理解,本文公开的实施例可适用于处理不包含NOx物的废气流,并且在这种情况下,ICE12通常也可以代表能够产生不包含NOx物的废气流的任何装置。排气处理系统10通常包括一个或多个排气管道14和一个或多个排气处理装置。可以包含几个段的排气管道14,将排气15从ICE12传送到排气处理系统10的各种排气处理装置。在一些示例性实施例中,排气15可以包括NOx物。如本文所用,“NOx”是指一种或多种氮氧化物。NOx物可以包括NyOx物,其中y>0并且x>0。氮氧化物的非限制性示例可以包括NO、NO2、N2O、N2O2、N2O3、N2O4和N2O5。在所示的实施例中,排气处理系统10的装置包括SCR装置26和可选的颗粒过滤装置(PF)30。所示的实施方案在具有SCR催化剂124的公共壳体中提供PF装置30,但是该实施方案是可选的,并且为SCR催化剂124和PF装置30提供分立壳体的实施方案是合适的。进一步地,在许多实施例中PF装置30可以设置在SCR装置26的上游。可以理解,本公开的排气处理系统10可以包括图1A中所示的排气处理装置,和/或其他排气处理装置(未示出)中的一个或多个的各种组合,并不限于本示例。例如,排气处理系统10可选地包括氧化催化剂(OC)装置(未示出)、吸收颗粒的流通容器(未示出)、电加热催化剂(EHC)装置(未示出),以及它们的组合。排气处理系统10可以进一步包括经由多个传感器可操作地连接以监测发动机12和/或排气处理系统10的控制模块50。SCR装置26可以设置在ICE12的下游。在一些实施例中,SCR装置26可以设置在可选的EHC装置、可选的吸收颗粒的流通容器、可选的OC装置,以及它们的组合的下游。通常,SCR装置26包括利用还原剂36和催化剂将NO和NO2转化为无害成分的所有装置。SCR装置2本文档来自技高网...
用于验证由声学传感器产生的信号的方法

【技术保护点】
一种用于监测储存器中的还原剂量的方法,其中还原剂存储在所述储存器内用于在车辆的排气处理系统内使用,并且所述储存器包含设置在所述还原剂内并且能够产生与所述储存器内还原剂的体积相关的信号的声学传感器,所述方法包含:在使用所述声学传感器的系统唤醒之后产生用于验证的第一信号;使用唤醒条件进行唤醒验证,其中所述唤醒条件包括确定所述第一信号是否相对于在先前操作周期期间产生的验证信号在第一精度阈值内;并且使用一个或多个二次验证条件对在所述第一信号之后使用声学传感器产生的信号进行二次验证。

【技术特征摘要】
2016.11.14 US 15/3504551.一种用于监测储存器中的还原剂量的方法,其中还原剂存储在所述储存器内用于在车辆的排气处理系统内使用,并且所述储存器包含设置在所述还原剂内并且能够产生与所述储存器内还原剂的体积相关的信号的声学传感器,所述方法包含:在使用所述声学传感器的系统唤醒之后产生用于验证的第一信号;使用唤醒条件进行唤醒验证,其中所述唤醒条件包括确定所述第一信号是否相对于在先前操作周期期间产生的验证信号在第一精度阈值内;并且使用一个或多个二次验证条件对在所述第一信号之后使用声学传感器产生的信号进行二次验证。2.一种用于监测储存器中的还原剂量的方法,其中还原剂存储在所述储存器内用于在车辆的排气处理系统内使用,并且所述储存器包含设置在所述还原剂内并且能够产生与所述储存器内还原剂的体积相关的信号的超声波传感器,所述方法包含:在系统唤醒之后产生用于验证的第一信号;使用唤醒条件进行唤醒验证,其中所述唤醒条件包括确定所述第一信号是否相对于在先前操作周期期间产生的验证信号在第一精度阈值内;并且使用一个或多个二次验证条件对在所述第一信号之后产生的第二信号进行二次验证,其中所述二次验证包括:将所述第二信号与还原剂水平估计进行比较,其中使用在所述第二信号的产生和先前验证信号的产生之间收集的还原剂流速数据来确定所述还原剂水平估计,确定环境温度是否高于校准温度,确定多个温度传感器测量结果的加权平均值,并且确定所述加权平均值是否高于校准温度,其中所述加权平均值为所述多个温度传感器测量结果中的每一个分配权重...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·大卫M·拉佐冯
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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