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CN111133178A - 用于多重喷射系统的def喷射策略 - Google Patents

用于多重喷射系统的def喷射策略 Download PDF

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CN111133178A
CN111133178A CN201880064235.3A CN201880064235A CN111133178A CN 111133178 A CN111133178 A CN 111133178A CN 201880064235 A CN201880064235 A CN 201880064235A CN 111133178 A CN111133178 A CN 111133178A
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diesel exhaust
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exhaust system
def
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M.埃尔-加马尔
M.V.卡萨雷拉
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

一种柴油机排气系统包括多个喷射器以便向排气提供柴油机排气流体以降低NOx排放。两个或更多个喷射器向发动机的排气系统提供DEF。在一种模式中，喷射器交替地喷射DEF流体。在一个实施例中，系统包括NOx传感器或NOx模型以帮助确定必须提供的DEF的量。在高DEF输出操作模式中，一个喷射器的DEF量以比另一喷射器更高的速率输出，使得可形成沉积物。在处于更高的喷射速率下的喷射器操作选定的时间部分之后，另一喷射器以更高的速率提供DEF流体。此外，系统针对每个喷射器输出计算估计的形成的液膜质量。当估计的形成的液膜质量不小于参数极限膜质量时，系统执行ATS再生。

Description

用于多重喷射系统的DEF喷射策略
相关申请
本申请要求2017年8月2日提交的美国临时申请62/540,212的优先权，该申请的公开内容特此通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本布置涉及一种用于车辆的多重喷射系统的柴油机排气流体（DEF）喷射策略。
发明内容
选择性催化转化器（SCR）在降低柴油机NOx排放时作为一种有效的方法被广泛使用。为了满足未来的低氮氧化物（NOx）排放要求，诸如针对乘用车辆的超低排放车辆（SULEV）30和针对重载和非公路应用的CARB低0.02 NOx，将需要高DEF流体喷射速率。高尿素剂量给送速率将增加SCR混合部段中的DEF流体液膜壁厚的水平，这因此可能导致固体沉积物副产物形成的风险增加。在发动机冷起动和/或低负载操作条件期间，固体沉积物形成的风险甚至更高。SCR系统中的固体沉积物显著妨碍了SCR混合器功能。固体沉积物也可增加SCR排气背压、DEF流体消耗并减少SCR入口处的氨分布。
当前布置考虑了针对双或多DEF喷射系统的DEF流体喷射策略的开发。所考虑的喷射策略如下：
a. 标准模式，其考虑直接在两个或更多个喷射器之间分摊降低NOx所需的DEF的量。为了显著降低沉积物形成的风险，每个喷射器的所喷射的DEF量小于或等于喷射混合部段的剂量给送极限。
b. 交替模式，其中一个喷射器相比于另一喷射器或其他喷射器以更高的DEF剂量给送速率喷射，直到达到剂量给送极限阈值，然后，以交替方式，剂量给送速率在另一个DEF喷射器处增加。这种模式的特殊情况考虑仅经由仅一个喷射器喷射DEF，直到达到剂量给送极限阈值，同时其他喷射器空闲。
可能需要SCR系统中的高剂量给送速率以满足未来的低NOx排放要求，诸如低排放车辆（LEV）III NOx排放要求。在低温工作点，即排气温度在180℃至250℃之间，由于DEF液膜蒸发速率不足，很可能能够形成缩二脲和其他不期望的固体副产物。这些副产物能够沿着SCR混合器瓣片、混合器壁和/或沿着SCR催化器上游锥体形成。SCR固体沉积物积聚能够不利地增加排气背压、降低SCR催化器入口处所递送的氨量或均匀度，因此妨碍SCR系统功能。
在一个实施例中，一种用于控制用于将柴油机排气流体喷射到柴油机排气系统中的多个喷射器的方法包括：确定柴油机排气流体的量以降低在发动机工作点处的NOx排放，并且确定何时存在沉积物形成的风险。当存在沉积物形成的风险时，该方法以第一喷射速率操作喷射器中的一个并以第二喷射速率操作喷射器中的另一个，每个操作历时选定的时间部分。该方法包括针对喷射器中的每一个估计形成的液膜质量；将喷射器中的每一个的所估计的形成的液膜质量与喷射器中的每一个的参数极限膜质量相比较；并且当所估计的形成的液膜质量中的一个不小于对应的参数极限膜质量时，将发生执行SCR的ATS再生以去除沉积物。在另一个实施例中，两个估计的形成的液膜质量都必须大于相应的对应的参数极限膜质量，以执行SCR的ATS再生。
另一个实施例涉及一种用于控制用于将柴油机排气流体喷射到柴油机排气系统中的多个喷射器的柴油机排气系统。柴油机排气系统包括多个喷射器、用于控制多个喷射器的剂量给送控制器，以及处理器。处理器被构造成：确定柴油机排气流体的量以降低在发动机工作点处的NOx排放，以及确定何时存在沉积物形成的风险。当存在沉积物形成的风险时，处理器被构造成，利用剂量给送控制器以第一喷射速率操作喷射器中的一个并以第二喷射速率操作喷射器中的另一个，每个操作历时选定的时间部分。处理器被构造成针对喷射器中的每一个估计形成的液膜质量，并且针对喷射器中的每一个将估计的形成的液膜质量与参数极限膜质量相比较。
通过考虑详细描述和附图，实施例的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1是柴油机排气系统的图，该柴油机排气系统具有结合了两个冲击混合器的两个DEF喷射系统。
图2是柴油机排气系统的图，该柴油机排气系统具有两个间隔开的紧凑型DEF喷射系统。
图3是柴油机排气系统的图，该柴油机排气系统具有彼此间隔开的结合了两个冲击混合器的两个DEF喷射器。
图4是柴油机排气系统的图，该柴油机排气系统具有与结合有冲击混合器的DEF喷射器间隔开的紧凑型DEF喷射系统。
图5是柴油机排气系统的图，该柴油机排气系统具有带有两个喷射器的紧凑型DEF喷射系统。
图6是图5的紧凑型DEF喷射系统的横截面图。
图7是具有带有两个喷射器的紧凑型DEF喷射系统的柴油机排气系统的图，该紧凑型DEF喷射系统与具有一个喷射器的紧凑型DEF喷射系统间隔开。
图8A是用于喷射系统的DEF剂量给送策略的一个实施例的流程图的第一部分。
图8B是用于喷射系统的DEF剂量给送策略的一个实施例的流程图的第二部分。
图8C是用于双喷射系统的DEF剂量给送策略的一个实施例的流程图的第三部分。
图9是如与当满足极限时固体沉积物形成发生有关的每个混合部段的剂量给送极限随时间推移的图表。
图10是示出何时形成固体沉积物的图表。
具体实施方式
在详细解释任何实施例之前，将理解的是，实施例在其应用方面不限于在以下描述中所阐述的或者在以下附图中所图示的构造的细节和部件的布置。其他实施例能够以各种方式被实践或实施。
当前布置考虑针对以串联方式安装的双DEF喷射系统或多DEF喷射系统的剂量给送策略的开发。利用两个喷射器或多个喷射器中的任一种以便将DEF流体递送到柴油机排气流将对降低固体沉积物形成的风险具有重大影响。
两种剂量给送策略模式开发如下。
a. 标准模式，其考虑直接在两个或更多个喷射器之间分摊降低NOx所需的DEF的量。为了显著降低沉积物形成的风险，每个喷射器所喷射的DEF量小于或等于喷射混合部段的剂量给送极限（限定参见附图）。
b. 交替模式，其中一个喷射器相比于其他喷射器以更高的DEF剂量给送速率喷射，直到达到剂量给送极限阈值，然后以交替方式，剂量给送速率在另一个DEF喷射器处增加。所喷射的量大于由DEF喷射器进行恒定喷射的额定量或一般期望量的100％。这种模式的特殊情况考虑仅经由仅一个喷射器喷射DEF，直到达到剂量给送极限阈值，同时其他喷射器空闲。只有当NOx转化所需的DEF量超过SCR混合部段的剂量给送极限时，才考虑这种喷射模式。因此，所喷射的量大于由混合部段进行喷射的额定量或一般期望量的100％。
图1示出了柴油机排气系统10，其包括柴油机氧化催化器（DOC）14，该DOC 14与柴油机颗粒过滤器（DPF）16和SCR混合部段20串联，SCR混合部段20包括剂量给送控制器24、第一喷射器26和第一冲击板28。SCR混合部段20包括第二喷射器36和第二冲击板38。柴油机排气系统10包括选择性催化转化器（SCR）40。在一个实施例中，不提供NOx传感器，并且NOx模型确定并获得排气流的NOx值。在另一个实施例中，提供NOx传感器44以向电子控制单元（ECU）50提供输出。在一个实施例中，排气温度模型确定排气流的排气温度。在另一个实施例中，排气温度传感器49向ECU 50提供排气温度输出。ECU 50包括具有存储器56的电子处理器54。存储器56可包括非易失性计算机可读存储器，诸如易失性存储器、非易失性存储器或其组合，并且在各种构造中，也可存储操作系统软件、应用程序/指令数据及其组合。存储器56可以是只读存储器（“ROM”）、随机存取存储器（“RAM”）（例如，动态RAM（“DRAM”）、同步DRAM（“SDRAM”）等）、电可擦除可编程只读存储器（“EEPROM”）、快闪存储器、硬盘、SD卡或其他合适的磁性、光学、物理或电子存储器装置。电子处理器54（例如，微处理器、专用集成电路等）联接到存储器56。
在一个实施例中，剂量给送控制器24被并入ECU 50中。在另一个实施例中，ECU 50与剂量给送控制器24分开并通过通信总线60与其通信。在另一个实施例中，剂量给送控制器24包括电子处理器和存储器。剂量给送控制器24控制喷射器26、36的阀以喷射由DEF储罐提供的DEF。通信总线60是CAN总线、FLEX RAY总线或其他类型的通信总线。此外，图1示出了为柴油机排气系统10提供排气的内燃发动机64。
图2示出柴油机排气系统100的实施例，该柴油机排气系统100包括柴油机氧化催化器（DOC）114，该DOC 114与选择性催化转化器（SCR）116以及其间的第一紧凑型混合部段120串联。第一紧凑型混合部段120限定包括第一喷射器126和第一冲击板128的紧凑型SCR混合器。在另一个实施例中，以虚线示出的第一冲击板128被去除，并且排气管的一部分用作蒸发部段。在一个实施例中，控制柴油机排气系统100的算法独立于第一冲击板128的存在。第二紧凑型混合部段130限定包括第二喷射器136和第二冲击板138的紧凑型SCR混合器。第一喷射器126和第二喷射器136由剂量给送控制器124控制。第二紧凑型混合部段130安置在SCR 116和选择性催化转化器（SCR）140之间。在一个实施例中，除了SCR之外，SCR116还包括DPF。柴油机排气系统100设置有具有电子控制单元的内燃发动机。
图3示出柴油机排气系统200的实施例，该柴油机排气系统200包括柴油机氧化催化器（DOC）214，该DOC 214与选择性催化转化器（SCR）216以及其间的第一混合部段220串联。第一混合部段220包括第一喷射器226和第一冲击板228。第二混合部段230包括第二喷射器236和以虚线示出的第二冲击板238。在另一个实施例中，以虚线示出的第二冲击板228被去除，并且排气管的一部分用作蒸发源。第一喷射器226和第二喷射器236由剂量给送控制器224控制。第二混合部段230安置在SCR 216和选择性催化转化器（SCR）240之间。在一个实施例中，SCR 216包括接收SCR的DPF。柴油机排气系统200设置有具有电子控制单元的内燃发动机。
图4示出柴油机排气系统300的实施例，该柴油机排气系统300包括柴油机氧化催化器（DOC）314，该DOC 314与选择性催化转化器（SCR）316以及其间的第一紧凑型混合部段320串联。第一紧凑型混合部段320包括第一喷射器326和第一冲击板328。第二混合部段330包括第二喷射器336和第二冲击板338。第一喷射器326和第二喷射器336由剂量给送控制器324控制。在一个实施例中，除了SCR之外，SCR 316还包括DPF。柴油机排气系统300设置有具有电子控制单元的内燃发动机。
图5示出柴油机排气系统400的实施例，该柴油机排气系统400包括柴油机氧化催化器（DOC）414，该DOC 414与选择性催化转化器（SCR）416以及其间的紧凑型混合部段420串联。紧凑型混合部段420包括第一喷射器426和第一冲击板428，连同第二喷射器436和第二冲击板438。图6示出图5中的紧凑型混合部段420的横截面图，该紧凑型混合部段420包括用于排气流的离开孔口439。多个喷射器426、436被设置在紧凑型SCR混合器的单个紧凑型混合部段420中。第一喷射器426和第二喷射器436由剂量给送控制器424控制。在一个实施例中，除了SCR之外，SCR 416还包括DPF。柴油机排气系统400设置有具有电子控制单元的内燃发动机。
图7示出柴油机排气系统500的实施例，该柴油机排气系统500包括柴油机氧化催化器（DOC）514，该DOC 514与选择性催化转化器（SCR）516以及其间的第一紧凑型混合部段520串联。第一紧凑型混合部段520包括第一喷射器526和第一冲击板528。第二混合部段530包括第二喷射器536、第三喷射器537和至少第二冲击板538。在另一个实施例中，不提供第二冲击板，并且蒸发部段由喷射器536、537附近的管的内部限定。喷射器526、536、537由剂量给送控制器524控制。因此，除了一对喷射器之外，图7还示出附加的喷射器，其与限定紧凑型SCR混合器的第二混合部段530间隔开。在一个实施例中，除了SCR之外，SCR 516还包括DPF。柴油机排气系统500设置有具有电子控制单元的内燃发动机。剂量给送控制器524控制三重喷射系统以向排气流提供DEF。
操作
图8A至图8C图示用于剂量给送策略的实施例的计算机程序或一组执行步骤的流程图600，该剂量给送策略涉及一种用于控制图1至图6的实施例的具有两个喷射器26、36的喷射系统的多个喷射器或者用于图7的具有三个喷射器526、536、537的喷射系统的方法。出于讨论的目的，将关于图1的实施例如下讨论图8A至8C。在图8A的流程图600中讨论的处理由ECU50的处理器、剂量给送控制器24的处理器或执行存储在存储器或其他装置中的步骤的另一个控制器（本文中未讨论）执行。在一些实施例中，各种处理器执行不同的步骤。例如，在一个实施例中，剂量给送控制器24可响应于来自ECU 50的输出来控制喷射器26、36。
图8A由ECU 50根据发动机工作点确定DEF剂量给送量（步骤610）。ECU 50控制发动机工作点，该发动机工作点对应于内燃发动机64的每分钟转数（RPM）和发动机的负载/扭矩。NOx传感器44被用于感测NOx值，以结合发动机工作点来帮助确定待由图1中所示的喷射器26、36向柴油机排气系统10提供的柴油机排气流体的量（
Figure 833813DEST_PATH_IMAGE001
）。
在确定柴油机排气流体（DEF）的剂量给送量时，由以下方程式确定参考值R：
Figure 219795DEST_PATH_IMAGE002
如图8A中所示（步骤615）。术语（
Figure 343740DEST_PATH_IMAGE003
）表示在发动机工作点处第一混合部段的喷射速率极限。最后，（
Figure 207791DEST_PATH_IMAGE004
）表示在发动机工作点处第二混合部段的喷射速率极限。
在确定参考值R时，处理器确定参考值R是否大于或等于1（决策步骤620）。当值R大于或等于“1”时，程序前进从而以标准喷射模式A操作（步骤625）。在标准模式中，在喷射器26、36之间分摊DEF输出的量。每个喷射器的所喷射的DEF小于喷射部段的剂量给送极限值，使得DEF流体蒸发并且不形成沉积物。
此后，处理器返回（步骤610）以估计在发动机工作点处的DEF剂量给送。因此，在内燃发动机64的操作中考虑了发动机工作点和DEF剂量给送的变化。
在决策步骤620处当值R小于“1”的情况中，处理器前进到图8B和图8C中所示的喷射模式B（步骤630）。小于“1”的值R表明必须施加超过混合部段的额定极限的额外DEF来处理柴油机排气系统10中的排气。如上文所讨论的，此类额外DEF能够引起固体沉积物的形成。喷射模式B如下操作以最小化并控制柴油机排气系统10中的固体形成。
在开始于图8B中的喷射模式B中，根据以下方程式确定待从第一喷射器喷射的量：
Figure 881217DEST_PATH_IMAGE005
在方程式中，
Figure 906942DEST_PATH_IMAGE006
表示在0和1之间变化的预选分数。在方程式中，
Figure 439555DEST_PATH_IMAGE007
表示设置在混合部段中的第一喷射器的喷射速率的剂量给送极限。从混合部段的实验测试获得剂量给送极限，或者通过分析、经验、半经验或计算流体动力学建模计算剂量给送极限（步骤650）。在一些实施例中，排气温度或者由温度传感器测量，或者通过温度计算出，以帮助确定剂量给送极限。在一些实施例中，计算质量流动速率。在方程式中，
Figure 215619DEST_PATH_IMAGE008
表示待由第一喷射器喷射的DEF的速率，其小于第二喷射器的喷射速率。
程序（步骤650）也根据以下方程式确定第一喷射器的系数：
Figure 150077DEST_PATH_IMAGE009
。
在方程式中，
Figure 346703DEST_PATH_IMAGE010
是第一喷射器的系数。最后，在图8B中，处理器（步骤650）根据以下方程式确定第二喷射器的系数：
Figure 366611DEST_PATH_IMAGE011
。
因此，在图8B中，确定第一喷射器的第一系数和第二喷射器的第二系数（步骤650）。
然后，程序操作以依赖于两个系数乘以所需的DEF的期望量来从第一喷射器和第二喷射器施加DEF（步骤655）。由第二喷射器施加的DEF大于其剂量给送极限。
此后，程序前进以将时间的变化Δt与第二喷射器的时间极限
Figure 431519DEST_PATH_IMAGE012
相比较（决策步骤660）。时间极限
Figure 220484DEST_PATH_IMAGE013
是
Figure 853590DEST_PATH_IMAGE014
的选定的时间部分（
Figure 360795DEST_PATH_IMAGE015
）。该布置在图10中示出并且稍后在本文中讨论。
当方程式：
Figure 714547DEST_PATH_IMAGE016
使得时间的变化更小时，程序返回并再次执行步骤650。当时间的变化并非更小且选定的时间部分结束时（决策步骤660），程序前进以估计形成的液膜质量（步骤665）。
图8B中所示的程序基于以下方程式来估计形成的液膜质量（步骤665）。对于第二喷射器，根据以下方程式来确定所估计的形成的液膜质量：
Figure 623597DEST_PATH_IMAGE017
对于第一喷射器，由以下方程式确定液膜质量：
Figure 162026DEST_PATH_IMAGE018
值
Figure 156527DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure 563237DEST_PATH_IMAGE020
是来自第一喷射器和第二喷射器的DEF质量的蒸发速率。因此，喷射器的液膜质量的量基于DEF的蒸发速率减少。
除了确定每个喷射器的所估计的形成的液膜质量之外，图8B中还根据以下方程式确定DEF质量（步骤655）：
Figure 326794DEST_PATH_IMAGE021
，其中
Figure 301703DEST_PATH_IMAGE022
是混合部段的第二喷射器的剂量给送极限。对Δt（喷射时间间隔）的积分提供DEF质量极限。
剂量给送极限能够从混合部段的实验测试获得以及被存储，或者能够通过分析、经验或半经验建模或计算流体动力学建模计算。
图8B中所示的程序前进以将针对每个喷射器确定的估计的形成的液膜质量与每个喷射器的参数极限膜质量相比较（步骤670）。参数极限膜质量中的每一个均依赖于发动机工作点。方程式如下：
Figure 517921DEST_PATH_IMAGE023
，并且其中，par2是第二喷射器的最大参数极限膜质量的选定的参数极限值，以及
Figure 243169DEST_PATH_IMAGE024
，其中，par1是第一喷射器的最大参数极限膜质量的选定的参数极限值。par值是大于0的选定值。
当估计的形成的液膜质量中的任一个不小于对应的参数极限膜质量时（步骤670），程序前进以执行后处理系统（ATS）再生（步骤675）。执行ATS再生包括迅速加热废气，以蒸发或以其他方式去除柴油机排气系统10中的沉积物形成物。因此，如果估计的形成的液膜质量中的任一个大于对应的参数极限膜质量，则发生ATS再生。在另一个实施例中，仅当两个估计的形成的液膜质量均大于对应的参数极限膜质量时，才发生ATS再生。在沉积物去除的操作之前、期间或之后，每个估计的形成的液膜质量的值被重置为零（步骤675）。
无论是否发生ATS处理，程序都通过在图8B中的“C”处前进到在图8C的顶部处的“C”而继续。
在图8C中，根据以下方程式确定待从第一喷射器喷射的量：
Figure 798916DEST_PATH_IMAGE025
。
在方程式中，
Figure 7043DEST_PATH_IMAGE026
表示在0和1之间变化的预选分数。在方程式中，
Figure 444978DEST_PATH_IMAGE027
表示混合部段的剂量给送极限。剂量给送极限从混合部段的实验测试获得，或者通过分析、经验、半经验或计算流体动力学建模计算出（步骤750）。在方程式中，
Figure 193491DEST_PATH_IMAGE028
表示待喷射的DEF的量，其小于第二喷射器的量。
程序（步骤750）也根据以下方程式确定第二喷射器的系数：
Figure 931640DEST_PATH_IMAGE029
在方程式中，
Figure 248351DEST_PATH_IMAGE030
是第二喷射器的系数。
最后，在图8C中，处理器（步骤750）根据以下方程式确定第一喷射器的系数：
Figure 439161DEST_PATH_IMAGE031
。
因此，在图8C中，执行为第一喷射器和第二喷射器计算系数（步骤750）。
然后，程序操作以依赖于两个系数乘以所需的DEF的期望量来从第一喷射器和第二喷射器施加DEF（步骤755）。由第一喷射器施加的DEF大于第一喷射器的极限。此外，由第一喷射器施加的DEF大于由第二喷射器施加的DEF。
此后，程序前进以将时间的变化Δt与第一喷射器的时间极限
Figure 742098DEST_PATH_IMAGE032
相比较（决策步骤760）。时间极限
Figure 69174DEST_PATH_IMAGE033
是
Figure 556787DEST_PATH_IMAGE034
的选定的部分时间（
Figure 234893DEST_PATH_IMAGE035
）。
当满足以下方程式时：
Figure 590788DEST_PATH_IMAGE036
，程序返回并再次执行步骤750。当时间的变化并不更小（步骤760）时，程序前进以估计形成的液膜质量（步骤765）。
程序操作以便基于上文针对步骤665阐述的相同方程式来估计形成的液膜质量（步骤765）。因此，针对第一喷射器和第二喷射器确定估计的形成的液膜质量。此外，也基于方程式
Figure 37950DEST_PATH_IMAGE037
计算估计极限DEF质量（步骤765）。
程序前进并操作以便比较是否估计的形成的液膜质量中的任一个不小于对应的参数极限膜质量（步骤770）。当估计的形成的液膜质量中的一个不更小时，程序前进以执行后处理系统（ATS）再生（步骤775）。ATS再生加热排气，以蒸发或以其他方式去除柴油机排气系统10中的沉积物形成物。在另一个实施例中，两个估计的形成的液膜质量都必须大于对应的参数极限膜质量以执行ATS再生。
无论ATS处理是否发生，程序都通过前进到工作点决策的变化而继续（步骤780）。确定发动机的工作点，该工作点能够被用于估计在发动机的稳定操作条件抑或动态操作条件中的任一者下喷射器中的每一个的DEF剂量给送量。如果工作点在动态发动机操作条件（即，瞬态操作条件）期间改变，则程序返回图8A中的“A”。此后，可选择或可不选择喷射模式A。如果工作点没有显著改变，则程序返回图8B中的“B”并执行重新计算第二喷射器和第一喷射器的喷射速率的步骤。程序继续喷射模式B的操作，除了第一喷射器现在相比于第二喷射器输出更少的DEF之外。程序可反复地重新计算第一喷射器和第二喷射器的喷射速率。
图8A至图8C是用于控制两个或更多个喷射器的布置的一个示例，包括以大于其剂量给送极限操作喷射器。能够以不同的顺序提供所示的步骤。图8B和图8C能够颠倒，使得喷射器1在第二喷射器之前最初以第一喷射速率操作。第一喷射速率高于第二喷射器的第二喷射速率。在一些实施例中，根据工作点确定DEF流动速率。在其他实施例中，利用NOx传感器感测NOx帮助确定期望的DEF流动速率。
图9是图表900，其示出喷射器（随时间推移在所述喷射器处形成固体沉积物）的极限。图10是图表950，其示出随时间推移的无固体沉积物范围，继之以向下箭头之间的过渡时间，其中，开始形成固体沉积物（缓冲区域），以及此后当由于喷射到柴油机排气系统中的DEF发生大量固体沉积物形成时。
总之，在操作模式B中，针对一个喷射器的DEF量以比另一喷射器更高的速率输出，使得可形成沉积物。在处于较高喷射速率的喷射器达到选定的时间部分或剂量给送阈值之后，另一喷射器以更高速率提供DEF流体。在另一种布置中，仅一个喷射器操作，直到因此达到剂量给送阈值。因此，当需要大量的DEF流体时，该布置涉及交替地以高剂量给送量操作第一喷射器和第二喷射器两者，同时以更低的剂量给送量操作另一喷射器。当满足发动机的工作点的时间阈值时，发生相应的喷射器之间的切换。此外，除了在必要时在喷射器之间切换以提供高的DEF输出之外，系统还计算每个喷射器的估计的形成的液膜质量。当超过形成的液膜质量时，ATS再生发生以去除固体沉积物。
在图7的实施例中，图示三个喷射器。因此，针对具有三个喷射器的布置修改图8A至图8C中的方程式。此外，在其他实施例中，构想到四个或更多个喷射器。在一个实施例中，针对三个或更多个喷射器的计算向每个喷射器相继提供超高的剂量给送量。
在另一个实施例中，柴油机排气系统包括处理器，该处理器被构造成，当两个估计的形成的液膜质量都不小于对应的参数极限膜质量时，执行ATS再生。因此，当每个估计的形成的液膜质量大于相应喷射器的对应的参数极限膜质量时， ATS再生发生。
因此，除了其他之外，该布置提供了一种用于减少和去除由喷射到柴油机排气系统中的DEF流体形成的固体沉积物的系统和方法。

Claims (20)

1.一种用于控制用于将柴油机排气流体喷射到柴油机排气系统中的多个喷射器的方法，所述方法包括：
确定柴油机排气流体的量以降低在发动机工作点处的NOx排放，
确定何时存在沉积物形成的风险，
当存在沉积物形成的风险时，以第一喷射速率操作所述喷射器中的一个并以第二喷射速率操作所述喷射器中的另一个，每个操作历时选定的时间部分，
针对所述喷射器中的每一个估计形成的液膜质量，
将所述喷射器中的每一个的估计的形成的液膜质量与所述喷射器中的每一个的参数极限膜质量相比较，以及
当估计的形成的液膜质量中的一个不小于对应的所述参数极限膜质量时，执行ATS再生以去除沉积物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选定的时间部分依赖于所述发动机工作点，并且其中，所述参数极限膜质量中的每一个依赖于所述发动机工作点。
3.根据权利要求1所述的方法，包括，当所述选定的时间部分结束且所述液膜质量中的每一个小于对应的所述参数极限膜质量时，重新计算所述多个喷射器中的每一个的喷射速率，其中，所述第一喷射速率现在大于所述第二喷射速率。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，当存在沉积物形成的风险时所述喷射器的操作包括计算所述喷射器中的每一个的系数，以确定所述第一喷射速率和所述第二喷射速率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述发动机的稳定操作条件抑或动态操作条件中的任一种下估计所述喷射器中的每一个的柴油机排气流体的剂量给送量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，提供利用ΝΟx传感器感测所述柴油机排气系统中的ΝΟx以确定柴油机排气流体的剂量给送量。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个喷射器沿着所述柴油机排气系统串联地设置，并且其中，为所述喷射器中的每一个提供具有或不具有冲击板的混合部段。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个喷射器设置在间隔开的、分开的紧凑型混合部段中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个喷射器中的一个包括紧凑型混合部段，并且其中，两个所述估计的形成的液膜质量都不小于对应的所述参数极限膜质量，以执行ATS再生。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个喷射器被设置在紧凑型SCR混合器的单个紧凑型混合部段中。
11.根据权利要求10所述的方法，其包括与所述紧凑型SCR混合器间隔开的附加喷射器。
12.一种用于控制用于将柴油机排气流体喷射到柴油机排气系统中的多个喷射器的柴油机排气系统，所述柴油机排气系统包括：
多个喷射器，
剂量给送控制器，其用于控制所述多个喷射器，以及
处理器，其被构造成：
确定柴油机排气流体的量以降低在发动机工作点处的NOx排放，
确定何时存在沉积物形成的风险，
当存在沉积物形成的风险时，利用所述剂量给送控制器以第一喷射速率操作所述喷射器中的一个并以第二喷射速率操作所述喷射器中的另一个，每个操作历时选定的时间部分，
针对所述喷射器中的每一个估计形成的液膜质量，以及
针对所述喷射器中的每一个将估计的形成的液膜质量与参数极限膜质量相比较。
13.根据权利要求12所述的柴油机排气系统，其中，所述处理器被构造成，当所述估计的形成的液膜质量中的一个不小于对应的所述参数极限膜质量时，执行ATS再生以去除沉积物。
14.根据权利要求12所述的柴油机排气系统，其中，所述处理器被构造成使得所述选定的时间部分依赖于所述发动机工作点，并且其中，所述参数极限膜质量中的每一个依赖于所述发动机工作点，并且其中，所述处理器被构造成，当两个所述估计的形成的液膜质量均不小于对应的所述参数极限膜质量时，执行ATS再生。
15.根据权利要求12所述的柴油机排气系统，其中，所述处理器被构造成：当所述选定的时间部分结束且所述液膜质量中的每一个小于对应的所述参数极限膜质量时，重新计算所述喷射器中的每一个的喷射速率，其中，所述第一喷射速率现在大于所述第二喷射速率。
16.根据权利要求15所述的柴油机排气系统，其中，当存在沉积物形成的风险时所述喷射器的操作包括计算所述喷射器中的每一个的系数，以确定所述第一喷射速率和所述第二喷射速率。
17.根据权利要求12所述的柴油机排气系统，其中，所述处理器被构造成以在所述发动机的稳定操作条件抑或动态操作条件中的任一种下估计的方式确定所述喷射器的柴油机排气流体的剂量给送量。
18.根据权利要求12所述的柴油机排气系统，包括ΝΟx传感器或ΝΟx模型以获得ΝΟx值，其中，所述处理器被构造成使用所述ΝΟx值来确定柴油机排气流体的剂量给送量。
19.根据权利要求12所述的柴油机排气系统，其中，所述多个喷射器被设置在紧凑型SCR混合器的单个紧凑型混合部段中。
20.根据权利要求19所述的柴油机排气系统，包括与所述紧凑型SCR混合器间隔开的附加喷射器。
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