用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路技术方案

本发明专利技术公开了用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路。控制器包括自调电路，自调电路用于控制压力系统使用自适应模糊控制系统来输出相应于输入压力值的输入压力并更新用于控制后处理系统的投配单元的投配命令表的投配命令值。自调电路配置成确定输入压力值并使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号。自调电路还配置成使用压力控制设备的压力控制信号调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力。自调电路还配置成结合还原剂的输入压力的调节来更新控制器的投配命令表的投配命令值。

【技术实现步骤摘要】
用于控制后处理系统的输入压力值的自调电路
本申请通常涉及内燃机的后处理系统的领域。背景对于内燃机，例如柴油机，可在排气中排放氧化氮(NOx)化合物。为了减少NOx排放物，可实现SCR过程以借助于催化剂和还原剂将NOx化合物转换成更中性的化合物，例如双原子氮、水或二氧化碳。催化剂可被包括在排气系统的催化剂室内，例如车辆或动力产生单元的排气系统的催化剂室。还原剂例如无水氨、氨水或尿素一般在被引入催化剂室之前被引入到废气流内。为了在SCR过程期间将还原剂引入到废气流内，SCR系统可以投配还原剂或以其他方式通过投配单元引入还原剂，投配单元将还原剂蒸发或溅射到在催化剂室的上游的排气系统的排气管内。SCR系统可包括一个或多个传感器以监控在排气系统内的状况。概述本文所述的实现涉及具有自调电路的控制器，自调电路用于使用自适应模糊控制系统来控制压力系统来以输入压力值输出输入压力并更新用于控制后处理系统的投配单元的投配命令表的投配命令值。一个实现涉及包括投配单元、与投配单元流体连通的还原剂罐、配置成检测从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力传感器、控制从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力控制设备以及耦合到投配单元、压力传感器和压力控制设备的控制器的系统。控制器包括自调电路，其构造成确定输入压力值；使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号；使用压力控制设备的压力控制信号调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力；以及结合还原剂的输入压力的调节来更新控制器的投配命令表的投配命令值。在一些实现中，控制器可操作来基于投配命令表控制来自投配单元的还原剂的投配。在一些实现中，系统还包括配置成测量由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二传感器。自调电路还构造成将指示到投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于输入压力值、命令投配单元基于投配命令表的投配命令值在输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂，解释指示由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二参数，并比较指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于第一投配命令速率的投配的还原剂的预期数量。更新后处理系统的控制模块的投配命令表的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的预期数量的比较。在一些实现中，自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。在一些实现中，自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集(controlsingleton)，其被自适应为：其中Gp是自适应学习增益，以及λ是自适应学习速率。在一些实现中，自调电路还构造成基于反馈误差计算误差量。反馈误差可包括当前误差、误差的当前变化率、延迟误差和/或误差的延迟变化率。在一些实现中，压力控制设备包括阀或泵。另一实现涉及后处理系统的控制器。后处理系统包括投配单元、与投配单元流体连通的还原剂罐、配置成检测从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力传感器以及控制从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力的压力控制设备。控制器耦合到投配单元、压力传感器和压力控制设备。控制器包括自调电路，其构造成确定输入压力值；使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号；使用压力控制设备的压力控制信号调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力；以及结合调节还原剂的输入压力来更新控制器的投配命令表的投配命令值。在一些实现中，后处理系统还包括配置成测量由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二传感器。自调电路还构造成将指示到投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于输入压力值、命令投配单元基于投配命令表的投配命令值在输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂、解释指示由投配单元投配的还原剂的实际数量的第二参数，并比较指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于第一投配命令速率的投配的还原剂的预期数量。更新后处理系统的控制模块的投配命令表的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的预期数量的比较。在一些实现中，自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。在一些实现中，自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集，其被自适应为：其中Gp是自适应学习增益，以及λ是自适应学习速率。在一些实现中，自调电路还构造成基于反馈误差计算误差量，反馈误差可包括当前误差、误差的当前变化率、延迟误差和/或误差的延迟变化率。在一些实现中，压力控制设备包括阀或泵。又一实现涉及用于使用控制器的自调电路来调节投配单元的方法。该方法包括确定输入压力值以及使用自适应模糊控制系统基于输入压力值、从还原剂罐到投配单元的还原剂的所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号。该方法还包括使用压力控制设备的压力控制信号来调节从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力以控制从还原剂罐到投配单元的还原剂的输入压力。该方法还包括结合调节还原剂的输入压力来更新控制器的投配命令表的投配命令值。在一些实现中，该方法还包括将指示到投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于输入压力值；命令投配单元基于存储在控制器的计算机可读存储介质中的投配命令表的投配命令值在输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂，控制器可操作来基于投配命令表控制来自投配单元的还原剂的投配；解释指示由投配单元投配的还原剂的实际数量的来自第二传感器的第二参数；以及比较指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于投配命令速率的投配的还原剂的预期数量。将后处理系统的控制器的投配命令表的投配命令值更新为已更新的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的预期数量的比较。在一些实现中，自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。在一些实现中，自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集，其被自适应为：其中Gp是自适应学习增益，以及λ是自适应学习速率。在一些实现中，该方法还包括基于包括当前误差和误差的当前变化率的反馈误差计算误差量。在一些实现中，反馈误差还可包括延迟误差和/或误差的延迟变化率。在一些实现中，压力控制设备包括阀或泵。附图简述在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实现的细节。从描述、附图和权利要求中，本公开的其它特征、方面和优点将变得明显，其中：图1是具有排气系统的示例还原剂输送系统的示例选择性催化还原系统的方框示意图；图2是具有基于相应的压力和命令投配速率的几个投配命令的示例投配命令表的概述；图3是具有用于调节后处理系统的引擎控制模块或控制器的自调电路的示例系统的方框示意图；图4是描绘自调电路通过使用压力控制回路控制输入压力并使用投配命令回路修改投配命令值来产生和/或调节投配命令表的投配命令值的示例过程的过程图；图5是描绘自调电路修改投配单元的投配命令值的示例过程的过程图；图6是描绘自调电路使用自适应模糊逻辑控制输入压力同时产生和/或调节投配命令表的投配命令值的示例过程的过程图；图7是描绘用于基于自适应模糊逻辑来调节阀输出压力的示例算法的过程图；图8是图7的自适应模糊逻辑压力控制的示例算法的过程图；图9是用于实现图5-6的过程的示例算法的过程图；图10是使用图6-8的自适应模糊控制系统对于递本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：投配单元；还原剂罐，其与所述投配单元流体连通；压力传感器，其配置成检测从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力；压力控制设备，其控制从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力；以及控制器，其耦合到所述投配单元、所述压力传感器和所述压力控制设备，所述控制器包括自调电路，所述自调电路构造成：确定输入压力值，使用自适应模糊控制系统基于所述输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号，将所述压力控制信号用于所述压力控制设备来调节从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力，以及结合对还原剂的所述输入压力的调节来更新所述控制器的投配命令表的投配命令值。

【技术特征摘要】
2016.02.18 US 15/046,8961.一种系统，包括：投配单元；还原剂罐，其与所述投配单元流体连通；压力传感器，其配置成检测从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力；压力控制设备，其控制从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力；以及控制器，其耦合到所述投配单元、所述压力传感器和所述压力控制设备，所述控制器包括自调电路，所述自调电路构造成：确定输入压力值，使用自适应模糊控制系统基于所述输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号，将所述压力控制信号用于所述压力控制设备来调节从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力，以及结合对还原剂的所述输入压力的调节来更新所述控制器的投配命令表的投配命令值。2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器可操作来基于所述投配命令表控制来自所述投配单元的还原剂的投配。3.如权利要求1所述的系统，还包括配置成测量由所述投配单元投配的还原剂的实际数量的第二传感器，以及其中所述自调电路还构造成：将指示到所述投配单元的还原剂的输入压力的第一参数解释为实质上等于所述输入压力值，命令所述投配单元基于所述投配命令表的投配命令值在所述输入压力值下以第一投配命令速率投配还原剂，解释指示由所述投配单元投配的还原剂的实际数量的第二参数，以及将指示所投配的还原剂的实际数量的经解释的第二参数与基于所述第一投配命令速率的投配的还原剂的预期数量进行比较，其中更新所述后处理系统的所述控制模块的所述投配命令表的投配命令值响应于指示所投配的还原剂的所述实际数量的经解释的第二参数与所投配的还原剂的所述预期数量的比较。4.如权利要求1所述的系统，其中所述自适应模糊控制系统包括模糊推断引擎和自适应系统。5.如权利要求1所述的系统，其中所述自适应模糊控制系统使用已更新的控制单元集，所述控制单元集被自适应为：其中Gp是自适应学习增益，以及λ是自适应学习速率。6.如权利要求1所述的系统，其中所述自调电路还构造成基于反馈误差计算所述误差量。7.如权利要求6所述的系统，其中所述反馈误差包括当前误差和误差的当前变化率。8.如权利要求7所述的系统，其中所述反馈误差还包括延迟误差和误差的延迟变化率。9.如权利要求1所述的系统，其中所述压力控制设备包括阀或泵。10.一种用于后处理系统的控制器，所述后处理系统包括投配单元、与所述投配单元流体连通的还原剂罐、配置成检测从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力的压力传感器以及控制从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力的压力控制设备，所述控制器耦合到投配单元、压力传感器和压力控制设备，所述控制器包括自调电路，所述自调电路构造成：确定输入压力值；使用自适应模糊控制系统基于所述输入压力值、所检测的输入压力和误差量来产生压力控制信号；将所述压力控制信号用于所述压力控制设备来调节从所述还原剂罐到所述投配单元的还原剂的输入压力；以及结合对还原剂的输入压力的调节来更新所述控制器的投配命令表的投配命令值。11.如权利要求10所述的控制器，其中所述后处理系统还包括配置成测量由所述投配单元投配的还原剂的实际数...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳西姆·卡勒德，比宾·N·帕特尔，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：发明
国别省市：美国,US