具有再啟動能力的隔膜泵系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】具有再啟動能力的隔膜泵系統(tǒng)
[0001]對關(guān)聯(lián)專利申請的交叉引用
[0002]本申請主張申請日為2013年8月13日、申請?zhí)枮?1/865，452的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用被全部包括到這里。
技術(shù)領域
[0003]本發(fā)明涉及一系統(tǒng)，尤其涉及具有再啟動能力的隔膜泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]尿素分發(fā)系統(tǒng)常被用于選擇性催化還原(SCR)工藝中。例如，尿素和SCR催化劑一起可減少內(nèi)燃機排出氣流中的氮氧化物(NOx)。作為示例地，SCR催化劑可對機動車上柴油發(fā)動機排放的廢氣進行處理，從而根據(jù)機動車的忙閑度變化產(chǎn)生不同數(shù)量的NOx。在這個過程中，用于有效減少NOx所需的尿素數(shù)量決定于排出廢氣流速以及在廢氣氣流中NOx的濃度。在某些運行周期，噴射的尿素的數(shù)量可能非常多變或瞬變的，而在其他周期，尿素的噴射可能是不連續(xù)的。運行期間尿素噴射能力的損耗經(jīng)歷高度變化的NOx輸出，這對達到排放物要求或其他運行要求非常不利。
[0005]尿素分發(fā)系統(tǒng)可利用泵向噴射器提供加壓尿素，以將尿素噴射到引擎的廢氣中。隔膜泵為該泵的一期望可選方式。然而，隔膜泵存在一些缺點，包括有限的自啟動能力。當隔膜泵失去啟動能力時，所述隔膜泵的有限壓縮比可防止排出閥與加壓的排出管線連通，導致所述隔膜泵經(jīng)歷“氣阻”。
[0006]在目前已知的尿素分發(fā)系統(tǒng)中，通過使用一回流管從所述隔膜泵入口到尿素箱進行再循環(huán)。安裝好回流管后，失去啟動能力的泵可將空氣再循環(huán)到尿素箱中，并在入口接收液體，以允許所述泵進行再啟動。增加回流管需要額外的管道安裝，包括額外的安裝空間，額外的潛在泄漏點以及對震動環(huán)境的系統(tǒng)更復雜回應。因此，在這方面需要更多的改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了獨特的隔膜泵再啟動裝置、方法以及系統(tǒng)。一示例性系統(tǒng)，包括一具有抽吸口和排出口的隔膜泵、將一尿素供應裝置和所述抽吸口流體連通的尿素抽吸管、與所述排出口流體連通的尿素排出管。一再循環(huán)管將所述尿素排出管和所述尿素抽吸管流體連通，所述再循環(huán)管具有一流量調(diào)節(jié)器，所述流量調(diào)節(jié)器可操作地連接在所述再循環(huán)管上。一控制器用于對所述隔膜泵的一啟動失敗狀態(tài)進行解釋，以及提供流量調(diào)節(jié)命令，以對所述啟動失敗狀態(tài)進行響應。
[0008]本概述對概念選擇性地進行了介紹，在下面的示例性實施例中將對這些概念進行進一步的描述。本概述目的不是要表明聲明的主題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)性特征，也不是要對聲明的主題范圍進行限定。根據(jù)下面的描述以及附圖，本發(fā)明進一步的實施例、形式、主題、特征、優(yōu)點、各方面以及有益效果將更加明顯。
【附圖說明】
[0009]圖1為一示例性隔膜泵系統(tǒng)的示意圖；
[0010]圖2為一示例性控制器的示意圖；以及
[0011]圖3為一示例性啟動周期的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了促進對本發(fā)明原理的理解，將參考附圖對附圖示出的本發(fā)明實施例進行描述，特定的語言將用于描述所述實施例。然而，應理解，在這里不是對本發(fā)明范圍進行限定。對本發(fā)明技術(shù)人員來說，對示出的實施例中的改變以及在這里示出的發(fā)明原理的進一步應用是正常的，是可以預計的，也屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0013]在某些實施例中，對一控制器進行了描述，所述控制器用于執(zhí)行控制閥門位置的特定操作或其他操作。在某些實施例中，所述控制器形成了一處理子系統(tǒng)的一部分，所述處理子系統(tǒng)包括一個或多個計算設備，所述計算設備具有內(nèi)存、處理和通信硬件。所述控制器可以為一單個設備或為分布式設備，所述控制器的功能可由硬件和/或計算機實施組件執(zhí)行。
[0014]在某些實施例中，所述控制器包括一個或多個模塊，以在功能上執(zhí)行所述控制器的操作。在某些實施例中，所述控制器包括一啟動失敗模塊以及一閥門控制模塊。在這里，包括對模塊的描述強調(diào)控制器各方面結(jié)構(gòu)的獨立性，并對一組操作以及控制器職責進行了闡述。應理解，執(zhí)行類似的全部操作的其他組操作也屬于本申請的范圍。模塊可以以硬件和/或存儲在非易失性計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機指令的形式進行實施，且模塊可分布在不同硬件或計算機實施組件上。
[0015]示例性和非限定性模塊實施組件包括:用于提供在本發(fā)明中確定的任何數(shù)值的傳感器、用于提供作為本發(fā)明中確定數(shù)值的前趨的任何數(shù)值的傳感器、數(shù)據(jù)鏈路和/或網(wǎng)絡硬件、任何致動器、螺線管、運算放大器、模擬控制組件(控制反轉(zhuǎn)、濾波器、混頻器、分頻器、增益組件)和/或數(shù)字控制組件。其中，網(wǎng)絡硬件包括通信芯片、振蕩晶體、通信鏈路、電纜、雙絞線、同軸線、屏蔽線、發(fā)射機、接收器和/或收發(fā)器、邏輯電路、硬接線的邏輯電路、根據(jù)模塊說明配置的一特定非瞬態(tài)中的可重構(gòu)邏輯電路。
[0016]在這里列出的實施組件不是限制性的，對于本領域技術(shù)人員來說，用于這里描述的任何模塊或控制器的任何實施組件都屬于本發(fā)明。一旦操作被描述，這里的模塊以及控制器可擁有大量的硬件和/或基于計算機的實施方式，對于本領域技術(shù)人員來說，這些實施方式中許多特定實施方式包括機械步驟，這些步驟具有這里的本發(fā)明的有益效果以及本發(fā)明提供的模塊和控制器的操作意義。參考圖2的部分/段落更具體地對控制器操作的某些實施例進行了具體的描述。
[0017]在這里描述的某些操作包括對一個或多個參數(shù)進行解釋的操作。如這里所述的解釋包括一操作，以使所述數(shù)值可用于任何現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何方法，至少包括:從一數(shù)據(jù)鏈路或網(wǎng)絡通信中接收所述數(shù)值、接收表示所述數(shù)值的電信號(例如電壓、頻率、電流或PWM信號)、接收表示所述數(shù)值的由計算機生成的參數(shù)、從非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)上的存儲單元讀取所述數(shù)值、(例如，從一操作者輸入中)接收所述數(shù)值以作為現(xiàn)有技術(shù)中任何已知方法的運行時參數(shù)、接收一數(shù)值(通過該數(shù)值可以計算出所述解釋的參數(shù))，和/或通過引用一默認值接收一數(shù)值，該默認值被解釋為所述參數(shù)。
[0018]請參考圖1，圖中示出了一示例性尿素供應系統(tǒng)100，所述系統(tǒng)100包括隔膜泵102、尿素供應裝置106、閥門系統(tǒng)120、控制器130以及傳感器140。各種組件通過多個流體管線流體連通，所述流體管線包括尿素抽吸管110、尿素排出管112以及再循環(huán)管114。閥門系統(tǒng)120包括再循環(huán)管流量調(diào)節(jié)器124，所述閥門系統(tǒng)120可包括排出閥122和/或噴射器 128。
[0019]隔膜泵102包括抽吸口 102a以及排出口 102b。抽吸管110將抽吸口 102a與尿素供應裝置106流體連通，所述尿素供應裝置106存儲有一定量的尿素水溶液。排出管112與排出口 102b流體連通。排出閥122可操作地連接到排出管112，且可被配置為計量閥。再循環(huán)管114將排出管112和抽吸管110流體連通，所述再循環(huán)管114具有連接在其上的可操作流量調(diào)節(jié)器124。如圖1所示，再循環(huán)管114具有與所述尿素排出管連接的第一開口以及與所述尿素抽吸管連接的第二開口。
[0020]在示出的實施例中，排出管112進一步連接到噴射器128。噴射器128可以為一噴射閥，對噴射器128的操作可由控制器130控制。噴射器128可操作地連接在一排氣管道192上，所述噴射器128用于從排出管112向排氣管道192噴射尿素。系統(tǒng)100可進一步包括一壓縮空氣供應裝置(未示出