相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2015年3月6日提交的題為“systemsandmethodsforpurginganexhaustreductantdeliverysystem”的第62/129,474號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,該美國臨時專利申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。
本公開總體上涉及用于廢氣后處理系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)。
背景
廢氣后處理系統(tǒng)用于接收并且處理由內(nèi)燃(ic)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的廢氣。常規(guī)的廢氣后處理系統(tǒng)包括若干不同的部件中的任一種,以減少存在于廢氣中的有害廢氣排放物的水平。例如,用于柴油動力ic發(fā)動機(jī)的某些廢氣后處理系統(tǒng)包含選擇性催化還原(scr)催化劑以將nox(以某種分?jǐn)?shù)的no和no2)在氨(nh3)存在下轉(zhuǎn)化成無害的氮?dú)?n2)和水蒸氣(h2o)。
通常,廢氣還原劑(例如,諸如尿素的柴油廢氣流體)被注入到后處理系統(tǒng)中并與廢氣氣體混合。廢氣還原劑可以提供氨的源,以促進(jìn)包含在廢氣氣體中的nox氣體的至少部分還原。然后將廢氣氣體的還原副產(chǎn)物流體地或流動地連通到被包含在scr后處理系統(tǒng)中的催化劑。催化劑大體上將所有的nox氣體分解成相對無害的副產(chǎn)物,這些副產(chǎn)物從這樣的常規(guī)的scr后處理系統(tǒng)排出。
液壓系統(tǒng)通常用于將液態(tài)廢氣還原劑泵送到scr系統(tǒng)中。在常規(guī)的液壓系統(tǒng)中,廢氣還原劑(例如,諸如尿素的柴油廢氣流體(dieselexhaustfluid))可能在配置成將廢氣還原劑連通到scr系統(tǒng)中的投配器或噴嘴的尖端處結(jié)晶。這限制了聯(lián)接到噴嘴的壓力管線中的氣流,這導(dǎo)致了顯著的負(fù)壓力和高真空。這種高真空通過在完成系統(tǒng)清空之后立即從廢氣還原劑存儲罐中抽出廢氣還原劑被平衡。
在清空期間,系統(tǒng)被充填來自交通工具的廢氣系統(tǒng)的熱的氣體。在冷的天氣條件下,在停機(jī)后,熱的清空氣體會冷卻,導(dǎo)致體積收縮。這在系統(tǒng)停機(jī)后產(chǎn)生將廢氣還原劑從存儲罐抽吸到泵中的負(fù)壓。廢氣還原劑可能在泵中凍結(jié)。流體在凍結(jié)時的膨脹然后可能導(dǎo)致泵故障和/或裂縫。
概述
本文所描述的實施方案通常涉及用于廢氣后處理系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)。特別地,各種實施方案涉及包括定時器儲器和孔口的廢氣還原劑輸送系統(tǒng),該定時器儲器和孔口配置成在系統(tǒng)停機(jī)時允許清空廢氣還原劑輸送系統(tǒng)的壓力管線、回流管線和泵儲器。該清空配置成確保在系統(tǒng)停機(jī)之后沒有廢氣還原劑殘留在泵儲器中。在特定實施方案中,該孔口配置成允許廢氣還原劑的雙向流動。
在第一組實施方案中,液壓系統(tǒng)包括包含流體的流體罐和泵以及泵儲器。供應(yīng)管線將流體罐流體地聯(lián)接到泵。閥與泵儲器流體連通。壓力管線將泵儲器流體地聯(lián)接到閥。液壓系統(tǒng)還包括定時器儲器和回流管線,定時器儲器包括孔口,回流管線將泵儲器經(jīng)由定時器儲器流體地聯(lián)接到流體罐。
液壓系統(tǒng)配置成在正常狀態(tài)和清空狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。在正常狀態(tài)下,泵開啟,并且流體的第一部分從泵儲器經(jīng)由壓力管線傳送到閥。流體的第二部分從泵儲器經(jīng)由孔口和定時器儲器通過回流管線傳送到流體罐。在清空狀態(tài)下,在泵的出口處形成第一負(fù)壓。第一負(fù)壓在泵儲器、閥以及壓力管線中產(chǎn)生第二負(fù)壓。第二負(fù)壓在從泵停機(jī)的第一時間內(nèi)清空閥和壓力管線。此外,在回流管線中形成第三負(fù)壓。第三負(fù)壓將流體從回流管線經(jīng)由定時器儲器和孔口抽吸到泵儲器中。第三負(fù)壓進(jìn)一步將空氣從流體罐抽吸到泵儲器中,使得回流管線在從泵停機(jī)的第二時間內(nèi)被清空,該第二時間比第一時間大。在回流管線被清空之后,第一負(fù)壓繼續(xù)將流體從泵儲器抽吸到流體罐并且用空氣清空泵儲器,這持續(xù)第三時間。泵儲器的清空將閥、壓力管線和泵儲器通氣到大氣壓力,使得無流體殘留在泵儲器中。在特定實施方案中,定時器儲器、孔口以及回流管線中的至少一個被構(gòu)造成使得第二時間大于第一時間。
在第二組實施方案中,用于清空液壓系統(tǒng)的裝置包括包含流體的流體罐、泵、泵儲器、將流體罐流體地聯(lián)接到泵的供應(yīng)管線、與泵儲器流體連通的閥以及將泵儲器流體地聯(lián)接到閥的壓力管線,包括包含孔口的定時器儲器。回流管線將泵儲器經(jīng)由定時器儲器流體地聯(lián)接到流體罐。該裝置配置成允許液壓系統(tǒng)在正常狀態(tài)和清空狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。在正常狀態(tài)下,泵開啟,并且流體的第一部分從泵儲器經(jīng)由壓力管線傳送到閥。流體的第二部分從泵儲器經(jīng)由孔口和定時器儲器通過回流管線連通到罐。在清空狀態(tài)下,在泵的出口處形成第一負(fù)壓。第一負(fù)壓在泵儲器、閥以及壓力管線中產(chǎn)生第二負(fù)壓。第二負(fù)壓在從泵停機(jī)的第一時間內(nèi)清空閥和壓力管線。在回流管線中形成第三負(fù)壓。第三負(fù)壓將流體從回流管線經(jīng)由定時器儲器和孔口抽吸到泵儲器中。第三負(fù)壓進(jìn)一步將空氣從流體罐抽吸到泵儲器中,使得回流管線在從泵停機(jī)的第二時間內(nèi)被清空。第一負(fù)壓繼續(xù)將流體抽吸到流體罐,并且在回流管線被清空后,用空氣清空泵儲器第三時間。泵儲器的清空將閥、壓力管線和泵儲器通氣到大氣壓力,使得無流體殘留在泵儲器中。定時器儲器、孔口以及回流管線中的至少一個被構(gòu)造成使得第二時間大于第一時間。
在第三組實施方案中,清空液壓系統(tǒng)的方法包括激活泵,以便在正常狀態(tài)下操作液壓系統(tǒng),該液壓系統(tǒng)包括流體罐、泵、泵儲器、將流體罐流體地聯(lián)接到泵的供應(yīng)管線、與泵儲器流體連通的閥、將泵儲器流體地聯(lián)接到閥的壓力管線、回流管線、定時器儲器以及孔口。泵儲器經(jīng)由回流管線通過定時器儲器和孔口流體地聯(lián)接到流體罐。流體的第一部分從泵儲器經(jīng)由壓力管線傳送到閥。流體的第二部分從泵儲器經(jīng)由孔口和定時器儲器通過回流管線傳送到罐。停用泵,以便在清空狀態(tài)下操作液壓系統(tǒng),在清空狀態(tài)下在泵的出口處形成第一負(fù)壓。第一負(fù)壓在泵儲器、閥以及壓力管線中產(chǎn)生第二負(fù)壓。第二負(fù)壓在從泵停機(jī)起的第一時間內(nèi)清空閥和壓力管線。在回流管線中形成第三負(fù)壓。第三負(fù)壓將流體從回流管線經(jīng)由定時器儲器和孔口抽吸到泵儲器中。第三負(fù)壓進(jìn)一步將空氣從流體罐抽吸到泵儲器中,使得回流管線在從泵停機(jī)起的第二時間內(nèi)被清空,該第二時間比第一時間大。在回流管線被清空之后,第一負(fù)壓繼續(xù)將流體抽吸到流體罐并且用空氣清空泵儲器,這持續(xù)第三時間。泵儲器的清空將閥、壓力管線和泵儲器通氣到大氣壓力,使得無流體殘留在泵儲器中。
在第四組實施方案中,控制電路包括控制器,控制電路用于控制液壓系統(tǒng)以便允許其清空,該液壓系統(tǒng)包括包含流體的流體罐、泵、泵儲器、將流體罐流體地聯(lián)接到泵的供應(yīng)管線、與泵儲器流體連通的閥、將泵儲器流體地聯(lián)接到閥的壓力管線、回流管線、定時器儲器以及孔口。控制器配置為可操作地聯(lián)接到液壓系統(tǒng)并且控制其操作,以便允許液壓系統(tǒng)在正常狀態(tài)和清空狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。在正常狀態(tài)下,控制器激活泵,使得流體的第一部分從泵儲器經(jīng)由壓力管線傳送到閥。流體的第二部分從泵儲器經(jīng)由孔口和定時器儲器通過回流管線傳送到罐。在清空狀態(tài)下,控制器使泵停用,使得在泵的出口處形成第一負(fù)壓。第一負(fù)壓在泵儲器、閥以及壓力管線中產(chǎn)生第二負(fù)壓。第二負(fù)壓在從泵停機(jī)起的第一時間內(nèi)清空閥和壓力管線。此外,在回流管線中形成第三負(fù)壓。第三負(fù)壓將流體從回流管線經(jīng)由定時器儲器和孔口抽吸到泵儲器中。第三負(fù)壓進(jìn)一步將空氣從流體罐抽吸到泵儲器中,使得回流管線在從泵停機(jī)起的第二時間內(nèi)被清空。在回流管線被清空之后,第一負(fù)壓繼續(xù)將流體抽吸到流體罐并且用空氣清空泵儲器,這持續(xù)第三時間。泵儲器的清空將閥、壓力管線和泵儲器通氣到大氣壓力,使得無流體殘留在泵儲器中。
應(yīng)認(rèn)識到,前述概念和在下面更詳細(xì)討論的另外的概念(假定這樣的概念不相互不一致)的所有組合被設(shè)想為本文所公開的發(fā)明主題的一部分。特別地,出現(xiàn)在本公開末尾的所要求保護(hù)的主題的所有組合被設(shè)想為本文所公開的發(fā)明主題的一部分。
附圖說明
根據(jù)下面的描述和所附權(quán)利要求,結(jié)合附圖,本公開的前述和其它特征將變得更充分明顯。應(yīng)理解,這些附圖只描繪根據(jù)本公開的數(shù)個實施方式,并且因此不應(yīng)被認(rèn)為是對其范圍的限制,將通過使用附圖利用附加的特征和細(xì)節(jié)來描述本公開。
圖1是正常狀態(tài)下的液壓系統(tǒng)的實施方案的示意圖。
圖2是圖1的處于清空狀態(tài)下的液壓系統(tǒng)的示意圖,壓力管線正在該清空狀態(tài)下清空。
圖3是圖1的處于清空狀態(tài)下的液壓系統(tǒng)的示意圖,回流管線正在該清空狀態(tài)下清空。
圖4是用于圖1的系統(tǒng)中的回流連接器的一個實施方案的側(cè)橫截面圖像,其中,回流連接器包括止回閥,該止回閥在將回流連接器包括在圖1的液壓系統(tǒng)中之前被移除。
圖5是用于圖1的系統(tǒng)中的回流管線的另一個實施方案的圖像,其中,回流管線布置成跑道配置,以允許壓力管線在回流管線被清空之前被清空。
圖6是被包括在大體上類似于圖1的液壓系統(tǒng)的示例性液壓系統(tǒng)中的壓力管線的在泵停機(jī)之后的壓力曲線的繪圖,該示例性液壓系統(tǒng)包括圖4的具有和不具有止回閥的回流連接器。
圖7a是是液壓系統(tǒng)的壓力管線的在泵停機(jī)之后的壓力分布的繪圖,該液壓系統(tǒng)包括具有止回閥和堵塞的噴嘴的回流連接器,并且圖7b是圖7a的液壓系統(tǒng)的壓力管線的在泵停機(jī)時的壓力分布的繪圖,但是止回閥從回流連接器移除。
圖8是清空液壓系統(tǒng)的示例性方法的示意性流程圖。
在整個下面的詳細(xì)描述中參考附圖。在附圖中,相似的符號一般表示相似的部件,除非上下文另有規(guī)定。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的例證性實施方式并不意味著是限制性的。可利用其它實施方式,且可做出其它變化,而不偏離在此提出的主題的精神或范圍。將容易理解的是,如在本文大體所述和在附圖中示出的,本公開的方面可在各種不同的配置中被布置、代替、組合和設(shè)計,其中所有配置被明確地設(shè)想并且構(gòu)成本公開的部分。
各種實施方案的詳細(xì)描述
本文所述的實施方案大體上涉及液壓系統(tǒng),并且特別地涉及廢氣還原劑輸送系統(tǒng),該廢氣還原劑輸送系統(tǒng)包括定時器儲器和孔口,該定時器儲器和孔口配置成在系統(tǒng)停機(jī)時允許廢氣還原劑輸送系統(tǒng)的壓力管線、回流管線以及泵儲器的清空。該清空配置成確保在系統(tǒng)停機(jī)之后無廢氣還原劑殘留在泵儲器中。在特定的實施方案中,該孔口配置成允許廢氣還原劑的雙向流動。
本文描述的具體實施方案提供了許多益處,包括例如:(1)將液壓系統(tǒng)的壓力管線、回流管線以及泵儲器通氣到大氣壓力;(2)在液壓系統(tǒng)停機(jī)之后,防止任何負(fù)壓殘留在泵儲器中,從而防止任何流體(例如,廢氣還原劑)在停機(jī)后被抽吸到泵儲器中,以防止流體結(jié)晶和泵故障;(3)通過從回流連接器移除止回閥來提供期望的清空特性,提供定時儲器和/或調(diào)節(jié)回流管線的長度,而不使用復(fù)雜的算法或電子控制;以及(4)允許通過很小的修改將傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成本文所述的液壓系統(tǒng)。
圖1-3是用于在各種操作狀態(tài)下傳送測量的流體量的液壓系統(tǒng)100的示意性框圖。在特定的實施方案中,液壓系統(tǒng)100可以包括廢氣還原劑輸送系統(tǒng),該廢氣還原劑輸送系統(tǒng)配置成將計量的量的廢氣還原劑輸送到后處理系統(tǒng)(未示出)。液壓系統(tǒng)100包括流體罐102、泵104、泵儲器106、閥108以及包括孔口112的定時器儲器110。
流體罐102配置成存儲一定體積的流體。在特定的實施方案中,液壓系統(tǒng)100可以包括廢氣還原劑輸送系統(tǒng)。在這樣的實施方案中,流體罐102存儲一定體積的廢氣還原劑,廢氣還原劑按配方制備成便于減少流動經(jīng)過后處理系統(tǒng)的廢氣氣體。例如,廢氣可以包括柴油廢氣,并且廢氣還原劑可以包括柴油廢氣流體。這樣的柴油廢氣流體可以包括氨的源,例如,尿素的水溶液(例如,商品名稱為
泵104經(jīng)由供應(yīng)管線101流體地(也被稱為流動地)聯(lián)接到罐102。泵104是配置成將流體泵送通過液壓系統(tǒng)100的液壓回路的原動機(jī)。泵104包括泵儲器106。泵儲器106用作流體的臨時存儲,并且允許到閥108的流體的受控制的計量。
閥108經(jīng)由壓力管線103與泵儲器106流體連通。閥108包括單向閥。在特定的實施方案中,閥108可以被包括在注射器或投配器中,注射器或投配器配置成將廢氣還原劑(例如,尿素)傳送到后處理系統(tǒng)。在這樣的實施方案中,注射器還可以包括配置成將廢氣還原劑傳送到后處理系統(tǒng)中的噴嘴或投配器尖端(未示出)。
液壓系統(tǒng)100還包括定時器儲器110,定時器儲器110包括孔口112。回流管線105經(jīng)由定時器儲器110將泵儲器106流體地聯(lián)接到流體罐102。在一些實施方案中,回流管線105具有足夠的長度(例如,至少1.25米),使得回流管線105用作定時器存儲器110。在這樣的實施方案中,包括孔口112的回流連接器可以被包括在液壓系統(tǒng)100中,用于將回流管線105流體地聯(lián)接到泵儲器106。以這種方式,液壓系統(tǒng)100形成閉環(huán)液壓回路。此外,聯(lián)接到流體罐102的回流管線105的端部在流體罐102內(nèi)被定位成使其位于包含在流體罐102內(nèi)的流體的表面上方。
在特定的實施方案中,孔口112不包括止回閥,使得孔口112允許泵儲器106和流體罐102之間的雙向流動。例如,圖4是回流連接器211的橫截面的圖像,回流連接器211可以被包括在液壓系統(tǒng)100中?;亓鬟B接器211包括孔口212和由箭頭d示出的止回閥組件,該止回閥組件在將回流連接器211集成到液壓系統(tǒng)100中之前從回流連接器211移除。以這種方式,回流連接器211并且由此孔口212可以允許泵儲器106和流體罐102之間的雙向流動。
液壓系統(tǒng)100配置成在正常狀態(tài)和清空狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。圖1示出了在正常狀態(tài)下操作的液壓系統(tǒng)。在正常狀態(tài)下,泵104開啟,并且流體通過泵104從流體罐102泵送到泵儲器106。流體的第一部分經(jīng)由壓力管線103從泵儲器106傳送到閥。例如,流體的第一部分可以包括通過壓力管線103和閥108被傳送到后處理系統(tǒng)的計量的量的廢氣還原劑。
流體的第二部分經(jīng)由孔口112和定時器儲器110通過回流管線105被傳送到流體罐102,如圖1中的箭頭a所示。流體的第二部分顯著小于流體的第一部分。例如,流體的第二部分可以包括在廢氣還原劑的第一部分已經(jīng)通過閥108傳送到后處理系統(tǒng)之后殘留在泵儲器106中的過量的廢氣還原劑。流體的第二部分通過回流管線105傳送回到流體罐102,以防止任何多余的廢氣還原劑殘留在泵儲器106中。
當(dāng)液壓系統(tǒng)100轉(zhuǎn)變成清空狀態(tài)時,在泵104中形成第一負(fù)壓,從而在其出口形成第一負(fù)壓。第一負(fù)壓在泵儲器106、閥108以及壓力管線103中產(chǎn)生第二負(fù)壓。第二負(fù)壓在第一時間段內(nèi)清空閥108和壓力管線103。進(jìn)一步擴(kuò)展,當(dāng)?shù)谝回?fù)壓形成時,流體經(jīng)由供應(yīng)管線101從泵104朝向流體罐102抽吸。第一負(fù)壓進(jìn)一步導(dǎo)致泵儲器106、壓力管線103以及閥108中的第二負(fù)壓。壓力管線103中的第二負(fù)壓用于將流體抽吸到泵儲器106中,并且清空閥108和壓力管線103,如圖2中的箭頭b所示。
例如,由于泵儲器106中的第二負(fù)壓,在回流管線中形成第三負(fù)壓。第三負(fù)壓將廢氣還原劑從回流管線105經(jīng)由定時器儲器110和孔口112抽吸到泵儲器106中。當(dāng)流體的最后部分從定時器儲器110和孔口112被抽吸到泵儲器106中時,第三負(fù)壓進(jìn)一步將空氣從流體罐102抽吸到泵儲器106中。這在第二時間段內(nèi)清空回流管線105。定時器儲器110、孔口112和/或回流管線105配置成使得第二時間段大于如本文所述的第一時間段。換言之,壓力管線103和回壓管線105同時開始清空,但是在第一時間段內(nèi)首先清空壓力管線103,同時在壓力管線103被清空之后,繼續(xù)清空回流管線105,直到第二時間段結(jié)束。
在一些實施方案中,定時器儲器110配置成包含一定體積的流體,以允許在清空壓力管線103之后清空回流管線105。在這樣的實施方案中,定時器儲器110用作液壓定時器,以提供清空回流管線105相對于壓力管線103的延遲。在其它實施方案中,孔口112可以具有配置成允許在壓力管線103被清空之后清空回流管線105的直徑??卓诘闹睆?、定時器儲器110的容積以及流體的粘度可以允許對回流管線105的清空進(jìn)行定時,使得在壓力管線103被清空之后清空回流管線105。例如,當(dāng)流體的最后部分通過孔口112被抽吸到泵儲器106中且較小的粘性空氣經(jīng)過孔口112時,壓力管線103和閥108中的第二負(fù)壓可以從相對低的值變化到相對高的值(如本文參考圖6進(jìn)一步詳細(xì)描述的)。
在還有的其它實施方案中,回流管線105可以配置成具有允許足夠體積的流體被包含在回流管線105中的長度,使得壓力管線103在回流管線105之前清空。例如,該長度可以使得回流管線105在壓力管線103之后清空,而不管用于將廢氣還原劑系統(tǒng)輸送到后處理系統(tǒng)的噴嘴或投配器尖端是清潔的還是被廢氣還原劑沉積物阻塞。圖5示出了可以用于液壓系統(tǒng)100中的示例性回流管線205?;亓鞴芫€205布置成跑道構(gòu)型,使得回流管線205可以緊湊地定位在液壓系統(tǒng)(例如,液壓系統(tǒng)100)內(nèi)。為了確保維持排空的順序,定時器儲器110的容積被設(shè)計成包含在從投配器/噴嘴進(jìn)入的受限制的氣體下排空的壓力管線?;亓鞴芫€105和壓力管線103的容積之間的比率與孔口112的直徑成反比。在特定的實施方案中,該比率在30%-35%(例如,33%)的范圍內(nèi)。可以通過改變管線的長度或直徑來控制回流管線105的容積。
在回流管線105被清空之后,第一壓力繼續(xù)將流體從泵儲器106抽吸到流體罐102,以在清空回流管線105之后用空氣清空泵儲器持續(xù)第三時間段。用來自流體罐102的空氣清空泵儲器106將閥108、壓力管線103以及泵儲器106通氣到大氣壓力,使得無流體殘留在泵儲器106中。換言之,液壓系統(tǒng)100被校準(zhǔn)成使得壓力管線103在回流管線105之前被清空,并且在回流管線105被清空之后,在液壓系統(tǒng)100中存在足夠的負(fù)壓(例如,第一負(fù)壓),以繼續(xù)清空泵儲器106,直到無流體殘留在泵儲器106中。利用來自流體罐102的空氣清空泵儲器106將系統(tǒng)中的壓力平衡到附近的環(huán)境壓力,使得在泵104停機(jī)之后在系統(tǒng)中不殘留用于將任何流體從流體罐102抽吸到泵儲器106中的負(fù)壓。
以這種方式,在泵停機(jī)之后,無流體殘留在泵儲器108中。因此,不存在流體在冷的條件下在泵儲器106中凍結(jié)的機(jī)會,從而消除泵故障和失效。在某些實施方案中,調(diào)節(jié)泵送持續(xù)時間以考慮在清空壓力管線103之前清空回流管線105。
圖6包括在被包括在液壓系統(tǒng)中的泵停機(jī)時被包括在液壓系統(tǒng)中的壓力管線中的壓力分布的繪圖。該液壓系統(tǒng)可以大體上類似于圖1-3的液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)用于泵送柴油廢氣流體。液壓系統(tǒng)包括圖4的回流連接器,回流連接器具有帶有和不帶有止回閥的孔口。用于包括具有止回閥且投配器(即,注射器的噴嘴)被打開的回流連接器的液壓系統(tǒng)的壓力管線的壓力分布和用于包括沒有止回閥且使投配器打開(即,沒有被柴油廢氣流體沉積物堵塞)的回流連接器的液壓系統(tǒng)的壓力管線的壓力分布是相似的。然而,在初始負(fù)壓之后,與具有包括止回閥的回流連接器的系統(tǒng)相比,被包括在包含不具有止回閥的回流連接器液壓系統(tǒng)中的壓力管線中的壓力更早地平衡到附近大氣壓力。
如圖6所示,當(dāng)存在止回閥并且投配器被堵塞時,壓力管線中的壓力下降到大體上-50kpa的負(fù)壓,并且即使在泵停機(jī)之后也保持在該壓力下持續(xù)延長的時間段。如本文所述,這種延長的負(fù)壓導(dǎo)致在泵停機(jī)之后廢氣還原劑抽吸到泵儲器中,這是不利的。
相比之下,當(dāng)不存在止回閥并且投配器被堵塞時,在壓力管線中產(chǎn)生負(fù)壓直到時間t1。該時間由橫跨孔口的壓力差、孔口的尺寸(例如,直徑)和/或流動經(jīng)過孔口的流體的粘度來控制。以這種方式,定時器儲器和孔口可以用作定時器,以允許壓力管線在回流管線之前被清空。時間t1足以允許壓力管線被清空,并且對應(yīng)于柴油廢氣流體的最后部分被抽吸到泵儲器中的時間。此時,從罐抽吸的較小粘度的空氣經(jīng)過孔口,這允許壓力管線中的負(fù)壓上升至附近周圍環(huán)境(從-50kpa至-10kpa)。換言之,時間點(diǎn)t1表示液壓系統(tǒng)的在t1之前的操作狀態(tài)的變化,系統(tǒng)的液壓回路主要清空壓力管線,并且在t1之后液壓回路主要清空泵組件。在泵停機(jī)之后,開放的孔口繼續(xù)抽吸空氣,并有效地將泵儲器和壓力管線與周圍環(huán)境通氣,從而防止這些部件中的任何負(fù)壓,這種負(fù)壓可能以其它方式將廢氣還原劑抽吸到泵儲器中。
圖7a和圖7b更詳細(xì)地示出了在液壓系統(tǒng)的各種操作狀態(tài)下的壓力管線的各種壓力分布,該液壓系統(tǒng)包括定時器儲器以及具有和不具有止回閥的孔口。圖7a示出了在液壓系統(tǒng)的各種操作狀態(tài)下的壓力分布,該液壓系統(tǒng)包括具有止回閥的孔口和被堵塞的投配器。一旦泵停機(jī),在壓力管線中形成顯著的負(fù)壓。負(fù)壓(約-50kpa)保持延長的時間,其促使廢氣還原劑在泵停機(jī)后從罐回流到泵儲器。
相比之下,當(dāng)止回閥從孔口移除并且投配器被堵塞時,在泵停機(jī)時,在壓力管線中形成負(fù)壓(約-50kpa),直到清空壓力管線為止。壓力管線在時間t1內(nèi)被完全清空?;亓鞴芫€在壓力管線的清空之后繼續(xù)被清空直到時間t2。壓力在時間t3降至約(-10kpa),同時泵儲器繼續(xù)被清空。在時間t4,系統(tǒng)被完全清空,并且系統(tǒng)中的壓力上升到接近大氣壓力。
圖8是清空液壓系統(tǒng)(例如,液壓系統(tǒng)100)的示例性方法300的示意性流程圖。液壓系統(tǒng)包括流體罐(例如,流體罐102)、泵(例如,泵104)、泵儲器(例如,泵儲器106)、將流體罐流體地聯(lián)接到泵的供應(yīng)管線(例如,供應(yīng)管線101)、與泵儲器流體連通的閥(例如,閥108)以及將泵儲器流體地聯(lián)接到閥的壓力管線(例如,壓力管線103)。
方法300包括在302處提供包括孔口的定時器儲器。在304處,將泵儲器經(jīng)由回流管線通過定時器儲器流體地聯(lián)接到流體罐。例如,提供了包括孔口112/212的定時器儲器110。泵儲器106經(jīng)由回流管線105/205通過定時器儲器110流體地聯(lián)接到流體罐102。
在306處,激活泵,以便在正常狀態(tài)下操作液壓系統(tǒng)。在正常狀態(tài)下,流體的第一部分經(jīng)由壓力管線從泵儲器傳送到閥。另外,流體的第二部分從泵儲器經(jīng)由孔口和定時器儲器穿過回流管線傳送到罐。
在308處,停用泵,以便在清空狀態(tài)下操作液壓系統(tǒng)。在清空狀態(tài)下,在泵和將泵連接到泵儲器的管線中形成第一負(fù)壓。在一些實施方案中,泵的旋轉(zhuǎn)方向可以反轉(zhuǎn),以產(chǎn)生第一負(fù)壓或以其它方式增加第一負(fù)壓的大小。第一負(fù)壓在泵儲器、閥以及壓力管線中產(chǎn)生第二負(fù)壓。第二負(fù)壓在泵停機(jī)的第一時間清空閥并清空壓力管線,如前所述。
在回流管線中形成第三負(fù)壓。第三負(fù)壓將廢氣還原劑從回流管線經(jīng)由定時器儲器和孔口抽吸到泵儲器中。第三負(fù)壓進(jìn)一步將空氣從流體罐抽吸到泵儲器中,使得回流管線在從泵停機(jī)的第二時間內(nèi)被清空。第一負(fù)壓繼續(xù)將流體抽吸到流體罐,以便在回流管線被清空之后,在第三時間內(nèi)用空氣清空泵儲器。泵儲器的清空將閥、壓力管線和泵儲器與大氣壓力相通,使得泵儲器中不殘留流體。
定時器存儲器(例如,定時器存儲器110),孔口(例如,孔口112/212)和/或回流管線(例如,回流管線105/205)被構(gòu)造成使得第二時間大于第一時間。例如,定時器存儲器可以配置成包含一定體積的流體,以允許回流管線在第二時間內(nèi)被清空。
在一些實施方案中,孔口具有配置成允許回流管線在第二時間內(nèi)被清空的直徑??卓诳梢栽试S流體的雙向流動。例如,孔口可以不包括止回閥,使得流體可以在流體罐和泵儲器之間來回流動。
在一些實施方案中,壓力管線具有第一長度,并且回流管線具有比第一長度長的第二長度。第二長度可以配置成允許在第二時間內(nèi)清空回流管線。例如,回流管線的回流管線容積與壓力管線的壓力管線容積之間的比率在30%到35%的范圍內(nèi),包括其間的全部范圍和值。此外,聯(lián)接到流體罐的回流管線的端部在流體罐內(nèi)被定位成使其位于包含在流體罐內(nèi)的流體的表面上方。
被包括在方法300中的任何操作或本文描述的任何其它方法可以由控制電路執(zhí)行,控制電路可以包括例如控制器??刂齐娐房梢钥刹僮鞯芈?lián)接到液壓系統(tǒng)100或本文所述的任何其它液壓系統(tǒng),以便控制其操作,例如允許其清空,如本文所述??刂破骺梢园ㄖT如非臨時計算機(jī)可讀介質(zhì)的存儲器,存儲與方法300的操作相對應(yīng)的指令或算法??刂破鬟€可以包括用于解釋和執(zhí)行存儲在存儲器中的指令或算法的處理器??刂破鬟€可以包括傳感器(例如,用于感測液壓系統(tǒng)的各種參數(shù))和/或收發(fā)器(例如,用于將信號傳送到液壓系統(tǒng)(例如,液壓系統(tǒng)100的泵104))。在各種實施方案中,控制器還可以包括一個或更多個電路來控制泵或被包括在液壓系統(tǒng)中的其它部件的操作。
如本文所使用的,除非上下文另外清楚地指示,否則單數(shù)形式“a(一)”、“an(一)”、和“the(該)”包括復(fù)數(shù)指示物。因此,例如,術(shù)語“一個構(gòu)件”旨在表示單個構(gòu)件或構(gòu)件的組合,“一種材料”旨在表示一種或更多種材料或其組合。
如本文所使用的,術(shù)語“約”和“近似”通常意指加或減所述值的10%。例如,約0.5可以包括0.45和0.55、約10可以包括9至11,約1000可以包括900至1100。
術(shù)語“聯(lián)接”、“連接”以及本文中所使用的類似術(shù)語意味著兩個構(gòu)件彼此直接或間接地彼此連接。這種連接可以是靜止的(例如,永久的)或可移動的(例如,可移除的或可釋放的)。這種連接可以用兩個構(gòu)件或彼此一體地形成為單個整體的兩個構(gòu)件和任何附加的中間構(gòu)件,或用兩個構(gòu)件或附接至彼此的兩個構(gòu)件和任何附加的中間構(gòu)件來實現(xiàn)。
重要的是注意到,各種示例性實施方案的結(jié)構(gòu)和布置僅僅是說明性的。雖然在本公開中只詳細(xì)描述了一些實施方案,但審閱本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到,很多修改(例如,在各種元件的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和比例、參數(shù)的值、安裝布置、材料的使用、顏色、方位等上的變化)是可能的,而實質(zhì)上不偏離本文所述的主題的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。也可在各種示例性實施方案的設(shè)計、操作條件和布置上做出其它替代、修改、變化和省略,而不偏離本發(fā)明的范圍。
在整個本說明書中對“一個實施方案(oneembodiment)”、“實施方案(anembodiment)”或類似語言的引用意指結(jié)合該實施方案描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本公開內(nèi)容的至少一個實施方案中。在本說明書中出現(xiàn)的措辭“在一個實施方案中”、“在實施方案中”以及類似語言可以但未必全部指的是相同的實施方案。類似地,術(shù)語“實施方式”的使用意指具有結(jié)合本公開內(nèi)容的一個或更多個實施方案描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性的實施方式,然而,除非指示缺少明確的相關(guān)性,否則實施方式可與一個或更多個實施方案相關(guān)。
雖然本說明書包含很多特定的實現(xiàn)細(xì)節(jié),但是這些不應(yīng)被解釋為對任何發(fā)明或可被主張的內(nèi)容的范圍的限制,而更確切地作為特定發(fā)明的特定實施方式所特有的特征的描述。在本說明書中在單獨(dú)的實施方式的上下文中描述的某些特征還可組合地在單個實施方式中實施。相反,在單個實施方式的上下文中描述的各種特征也可單獨(dú)地或以任何適當(dāng)?shù)淖咏M合在多個實施方式中實施。此外,雖然特征在上面被描述為以某些組合起作用且甚至最初被這樣主張,在一些情況下來自所主張的組合的一個或更多個特征可從該組合刪除,并且所主張的組合可涉及子組合或子組合的變形。