專利名稱：：排氣系統(tǒng)流體配量的閉環(huán)控制的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及用于柴油發(fā)動機和稀燃汽油發(fā)動機的排氣后處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：來自柴油發(fā)動機的NOx和顆粒物質(zhì)(炭煙)排放是環(huán)境問題。包括美國在內(nèi)的許多國家長久以來都具有限制這些排放的生效法身見。制造商和研究人員已為符合這些法規(guī)作出了很大的努力。已經(jīng)提出了柴油機顆粒過濾器(DPF)以用于控制顆粒物質(zhì)排放。還提出了一些不同的方案以用于控制NOx排放。在使用理論(化學計量)燃料-空氣混合物的汽油動力車輛中，可使用三元催化劑來控制NOx排放。在采用壓縮點火的柴油動力車輛中，排氣通常過于富含氧因而不能使三元催化劑有效。用于控制來自柴油動力車輛的NOx排放的一組方法涉及限制污染物的產(chǎn)生。諸如排氣再循環(huán)和燃料-空氣混合物部分均勻化之類的技術(shù)有助于減少NOx排放，但是僅有這些技術(shù)是不夠的。另一組方法涉及從車輛排氣中去除NOx。這些方法包括^f吏用稀燃NOx催化劑、選擇性催化還原(SCR)和稀NOx捕集器(LNT)。稀燃NOx催化劑在富氧條件下促進NOx的還原。在氧化氣氛中NOx的還原是困難的。已經(jīng)證明找到一種具有期望的活性、持久性和工作溫度范圍的稀燃NOx催化劑是一個挑戰(zhàn)。稀燃NOx催化劑還趨于水熱不穩(wěn)定(hydrothermallyunstable)。在相對少的使用后就會發(fā)生較大的活性損失。必須提供諸如柴油燃料之類的還原劑，這將產(chǎn)生3%或更多的燃料經(jīng)濟損失。目前，稀燃NOx催化劑的峰值NOx轉(zhuǎn)化效率低得令人難以接受。SCR通常是指利用氨進行的NOx的選擇性催化還原。該反應即使在氧化環(huán)境中也可發(fā)生。NOx可臨時存貯在吸附劑中，或可將氨連續(xù)地供給到排氣中。SCR可實現(xiàn)高度的NOx還原，但是缺點是缺少用于分配氨的基礎結(jié)構(gòu)或者合適的前體。另一個擔憂是氨有可能被釋放到環(huán)境中。為了澄清有時模糊不清的命名，應當理解，在排氣后處理領域中，術(shù)語"SCR催化劑"和"稀NOx催化劑"可交換使用。然而，盡管嚴格地講氨-SCR僅僅是SCR/稀NOx催化劑的一種，但是術(shù)語"SCR，，常常僅用于表示氨-SCR。通常情況下，當在一篇參考文獻中討論到氨-SCR催化劑和稀NOx催化劑時，SCR用于指氨-SCR，稀NOx催化劑用于指帶有不同于氨的還原劑的SCR，例如帶有碳氫化合物的SCR。LNT是在稀排氣條件下吸附NOx并在濃排氣條件下還原并釋放被吸附的NOx的裝置。LNT通常包括NOx吸附劑和催化劑。吸附劑代表性地是堿土化合物，例如BaC03;催化劑代表性地是諸如Pt和Rh之類的貴金屬的組合物。在稀排氣中，催化劑加速導致NOx吸附的氧化反應。在還原性環(huán)境中，催化劑激活反應——被吸附的NOx通過所述反應被還原和吸附。在典型的操作^PL程中，不時地在排氣中產(chǎn)生還原性環(huán)境以便去除聚集的NOx，并由此使LNT再生(脫硝)。在脫硝過程中，大部分被吸附的NOx被還原成N2，但是，一部分被吸附的NOx未還原就被釋放，另一部分被吸附的NOx被深度還原成氨后被釋;^丈。美國專利No.6,732,507描述了這樣一種系統(tǒng)，其中SCR催化劑構(gòu)造成在LNT的下游以便利用脫硝期間釋放的氨。氨被用于還原溜過LNT的NOx，從而改進單機LNT的轉(zhuǎn)化效率。除了聚集NOx之外，LNT還聚集SOx。SOx是常規(guī)燃料中存在的硫的燃燒產(chǎn)物。即使對于硫含量少的燃料，燃燒所產(chǎn)生的SOx的量仍然很大。SOx的吸附性比NOx更強，并且盡管頻率較低，仍需要更嚴格的再生。脫硫需要提高的溫度以及還原性氣氛。特別是在稀燃汽油發(fā)動機的情況下，可由發(fā)動機措施來提高排氣的溫度。但是，至少在柴油發(fā)動機的情況下，常常需要提供附加的熱。一旦LNT被充分加熱，則會產(chǎn)生類似于LNT脫硝的還原環(huán)境。除了當發(fā)動機能按理論空燃比或濃空燃比運行時，產(chǎn)生用于LNT再生的還原環(huán)境通常涉及將還原劑噴射到排氣中。需要一部分還原劑將過量的氧從排氣中消除。通過與還原劑反應而將要被去除的那部分氧的量可通過各種方法，例如通過調(diào)節(jié)發(fā)動機的空氣吸入量而減少。但是，至少在柴油發(fā)動機的情況下，通常需要通過燃燒或與噴射的還原劑的重整反應來將大量的氧從排氣中消除。通常還將還原劑噴射到排氣中以加熱用于脫硫的LNT或加熱DPF以便啟動炭煙燃燒。可通過發(fā)動機燃料噴射器將還原劑噴射到排氣中。例如，發(fā)動機可在排出排氣前將過量燃料噴射到一個或多個氣缸內(nèi)的排氣中。這種方法的缺點是發(fā)動機油會被通過活塞環(huán)周圍并進入油道的燃料稀釋。氣缸還原劑噴射另外的缺點包括必須改變發(fā)動機的工作以便支持LNT的再生、還原劑脈沖的過量散播、以及在渦輪增壓器和EGR閥上形成沉淀。作為使用發(fā)動機燃料噴射器的替代方案，可利用單獨的排氣管路燃料噴射器將還原劑噴射到發(fā)動機下游的排氣中。直接將排氣噴射到排氣管路中的優(yōu)點是允許選擇引入點?？稍谂艢夤苈穬?nèi)使用氧化催化劑或燃料重整器(改質(zhì)器，reformer)來燃燒或重整在污染控制裝置上游被噴射的還原劑。美國專利No.7，082，753(此后稱為"，753專利，，)描述了一種帶有設置在LNT上游的排氣管路中的燃料重整器的排氣后處理系統(tǒng)。該重整器包括氧化和重整催化劑。重整器既從排氣中去除過量的氧，又將柴油燃料還原劑轉(zhuǎn)化為更具活性的重整產(chǎn)物。'735專利的管路內(nèi)重整器設計成快速加熱然后催化蒸汽重整。蒸汽重整所需的溫度約為500。C到約700匸。這些溫度大大高于通常的柴油機排氣溫度。為了在要求LNT再生時達到足夠的重整器溫度，，753專利的重整器通過首先以使得排氣稀化的比率噴射燃料而被加熱，從而被噴射的燃料在重整器中燃燒，釋放熱。在變熱后，燃料噴射率增大以提供濃排氣。理想情況下，'753專利的重整器可自熱地運行，吸熱蒸汽重整反應與放熱燃燒反應平衡。但是，在實踐中，如果持續(xù)地產(chǎn)生重整產(chǎn)物，則在高排氣氧濃度下重整器不可避免地且過度地發(fā)熱。為了避免過熱，，753專利提出了脈沖燃料噴射。美國專利No.6，006，515提出可根據(jù)LNT的成分和再生發(fā)生時的溫度通過較長或較短的鏈烴使得LNT更加有效地再生。為了能夠控制長短鏈烴之間的選擇，該專利提出設置兩個燃料噴射器，一個設置在渦輪增壓器上游的排氣歧管中，一個設置在緊靠LNT前的排氣管路中。由于渦輪增壓器上游的排氣溫度高，利用歧管燃料噴射器噴射的燃料將承受較大程度的裂化以形成較短的鏈烴。柴油機顆粒過濾器也必須進行再生。DPF的再生是去除聚集的炭煙。兩種常用的方法是連續(xù)再生和間歇再生。在連續(xù)再生中，在DPF的上游提供催化劑以便將NO轉(zhuǎn)化為N02。N02可在通常的柴油機排氣溫度下氧化炭煙并從而執(zhí)行連續(xù)再生。這種方法的缺點是需要大量昂貴的催化劑。間歇式再生涉及將DPF加熱至炭煙燃燒在稀環(huán)境中自我保持的溫度。部分地根據(jù)涂布到DPF上以便降低炭煙著火溫度的催化劑涂層的類型，此溫度典型地是從約400"C到約700°C。達到炭煙燃燒溫度的典型方法是將燃料噴射到DPF上游的排氣中，由此燃料燃燒，在DPF或上游裝置中產(chǎn)生熱。已經(jīng)提出了各種用于噴射柴油燃料以進行LNT再生的排氣管路還原劑噴射系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的共同問題是排氣管路的熱。來自排氣管路的熱可使得燃料噴射之間滯留在燃料噴射器中的燃料分解成最終阻塞燃料噴射器的物質(zhì)。一種方法是通過在噴射器和進入排氣管路的進入點之間設置較長的管路而將噴射器與排氣管路物理地分離。這種方法的難點是噴射器通常設計成以精細分布的液滴的形式提供燃料。這些液滴在到達進入點之前會在較長的管路中再結(jié)合。另一種方法是設計帶有冷卻套的排氣管路燃料噴射器?？墒褂盟浠蚩绽?。可選地，可利用正,皮噴射的還原劑來冷卻噴射器；過量的還原劑流被提供給噴射器。過量的流返回存貯器中。返回的流帶走熱量。8RobertBosch公司已提出了一種帶有單獨的計量閥和噴射單元的排氣管路燃料噴射系統(tǒng)。該噴射單元是由冷卻套環(huán)繞的簡單的噴嘴。包括脈沖寬度調(diào)制(PWM)閥的計量閥保持與排氣管路相距一段距離以便保護閥的溫度敏感部件，例如電絕緣體。計量閥設計成從發(fā)動機燃料噴射回路的低壓部分或者從單獨的泵和/或壓力調(diào)節(jié)器抽取燃料。通過計量閥的占空因數(shù)來調(diào)節(jié)流率。該Bosch系統(tǒng)構(gòu)造成具有兩個壓力測量裝置，一個在PWM閥的上游，另一個在PWM閥的下游?？刂仆ㄟ^此系統(tǒng)的流動的常規(guī)方法是使得經(jīng)過計量閥的壓力降以及閥的占空因數(shù)與流率相關(guān)?？稍龃蠡驕p小占空因數(shù)(閥開啟的時間的部分)，直到達到期望的流率為止。盡管是提前的，但是長期需要這樣一種排氣后處理系統(tǒng)，該排氣后處理系統(tǒng)持久、可靠，制造和運行成本可以接受，且能夠減少來自柴油發(fā)動機的NOx排放使其足以滿足美國國家環(huán)境保護局(EPA)的于2010年生效的法規(guī)和其它這樣的法規(guī)。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人的一個構(gòu)思涉及一種帶有排氣管路燃料噴射的排氣后處理系統(tǒng)的運行方法。該方法包括開啟流量調(diào)節(jié)閥以允許燃料從加壓燃料源流到排氣系統(tǒng)燃料供應管路。排氣系統(tǒng)燃料供應管路與噴嘴相連。噴嘴通常包括止回閥，每當經(jīng)過噴嘴的壓力降高得足以開啟止回閥時，噴嘴將燃料噴射到排氣管路中。使用壓力測量裝置，獲得排氣系統(tǒng)燃料供應管路的指示。排氣系統(tǒng)燃料供應管路的壓力的指示被用于提供用于控制調(diào)節(jié)閥的反饋。該方法使用了通過噴嘴的流率與排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力的指示或排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力的指示和排氣管路壓力之差之間的預定關(guān)系。該關(guān)系可用于使壓力或壓力降與流率相關(guān)，在這種情況下控制所述閥以使得流率接近目標流率。等效地，該預定的關(guān)系也可用于從目標流率(和可選的排氣管路壓力)獲得目標壓力指示，在這種情況下控制所述閥以便使得壓力指示接近目標。此方法的一個優(yōu)點是它可^f吏用單個壓力測量裝置來進行。另一優(yōu)點是特別在排氣管路的壓力變化不大的地方提供精確的控制。又一優(yōu)點是用于控制的相同壓力指示可提供有用的診斷信息。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)壓力指示的頻鐠可表示燃料噴射系統(tǒng)正恰當?shù)仄鹱饔?。流率與經(jīng)過噴嘴的壓力降或獨立于任何其它系統(tǒng)壓力的排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力相關(guān)。盡管即使當排氣管路不包括DPF時也可使用壓力降，但是當排氣管路具有DPF時使用壓力降特別合適且方便實施。當排氣管路中包括DPF時排氣管路中的壓力變化趨于更大，隨著DPF填充，壓力增大。代表性地對于DPF控制來測量排氣管路的壓力。經(jīng)過噴嘴的壓力降是排氣系統(tǒng)燃料供應管路中的壓力和排氣管路中的壓力之差。與排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力相比，壓力降可更加精確地跟蹤流率。發(fā)明人的構(gòu)思的另一方面設計一種動力產(chǎn)生系統(tǒng)。該動力產(chǎn)生系統(tǒng)具有可運行以產(chǎn)生排氣的發(fā)動機，該排氣被輸送通過排氣管路。該動力產(chǎn)生系統(tǒng)還具有燃料泵，該燃料泵可運行以將燃料從燃料箱泵送到管道；流量調(diào)節(jié)閥，該流量調(diào)節(jié)閥構(gòu)造成導入(接收，admit)來自管道的燃料和將燃料釋放到排氣系統(tǒng)燃料供應管路；噴嘴，該噴嘴通常包括止回閥，且構(gòu)造成將燃料從排氣系統(tǒng)燃料供應管路導入到排氣管路；壓力測量裝置，該壓力測量裝置構(gòu)造成測量排氣系統(tǒng)燃料供應管路的壓力；和控制器，該控制器構(gòu)造成使用來自測量的壓力的反饋來控制流量調(diào)節(jié)閥。在一個實施例中，該控制器構(gòu)造成使用通過噴嘴的流率和排氣系統(tǒng)燃料供應管路中的壓力之間的預定的關(guān)系。在另一實施例中，該控制器構(gòu)造成使用通過噴嘴的流率和經(jīng)過噴嘴的壓力降之間的預定的關(guān)系。該系統(tǒng)可用于執(zhí)行前述方法。發(fā)明人的另一個構(gòu)思涉及一種向排氣后處理系統(tǒng)配量(dosing)燃料的方法。根據(jù)該方法，燃料穿過調(diào)節(jié)閥流向排氣系統(tǒng)燃料供應管路。燃料從排氣系統(tǒng)燃料供應管路通過通常包括止回閥的噴嘴噴射到排氣管路中。測量排氣系統(tǒng)燃料供應管路中的壓力以獲得壓力數(shù)據(jù)?？商峁┮环N如下的關(guān)系通過止回閥的流率是排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力或經(jīng)過止回閥的壓力降的函數(shù)。對該壓力數(shù)據(jù)和該關(guān)系進行綜合，以獲得一段時間內(nèi)穿過止回閥的燃料的總量。可基于該總量來控制燃料配量。例如，當已經(jīng)噴射了一定總量的燃料時可終止噴射。當燃料噴射是脈沖形式時，可基于該總量調(diào)節(jié)脈沖周期、頻率或幅值。此
發(fā)明內(nèi)容部分的主要目的是以簡單的形式表述發(fā)明人的特定構(gòu)思，以便于理解以下更加詳細的描述。此
發(fā)明內(nèi)容部分并不是對于可被認為是"發(fā)明"的發(fā)明人的任一構(gòu)思或發(fā)明人的構(gòu)思的任一組合的全面描述。本領域技術(shù)人員通過以下詳細描述和附圖可以知曉發(fā)明人的其它構(gòu)思。在此公開的內(nèi)容可以概括化、細化并可以各種方式進行組合，發(fā)明人要求作為其發(fā)明進行保護的最終聲明由所附的權(quán)利要求保留。圖l是示例性排氣管路碳氫化合物噴射系統(tǒng)的示意圖2是示例性噴嘴處于開啟位置的示意圖3是圖2的示例性噴嘴處于關(guān)閉位置的示意圖4是另一示例性噴嘴處于開啟位置的示意圖5是圖4的示例性噴嘴處于關(guān)閉位置的示意圖6是又一示例性噴嘴處于開啟位置的示意圖7是圖6的示例性噴嘴處于關(guān)閉位置的示意圖8是雙通道PWM脈沖寬度調(diào)制閥的示例處于關(guān)閉位置的示意圖9是圖8的示例性噴嘴處于開啟位置的示意圖10是三通道PWM脈沖寬度調(diào)制閥的示例處于關(guān)閉位置的示意圖11是圖IO的示例性噴嘴處于開啟位置的示意圖12是比例控制滑閥的示例處于關(guān)閉位置的示意圖13是圖12的閥處于開啟位置的示意圖14是示例性動力產(chǎn)生系統(tǒng)的示意圖15是示出占空因數(shù)、流率、排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力之間的關(guān)系的圖示；圖16是示例性排氣管路碳氫化合物噴射系統(tǒng)的示意圖；圖17是示出在噴嘴未堵塞和PWM流率控制閥處于100%占空因數(shù)(連續(xù)開啟)的狀態(tài)進行的一系列排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力測量結(jié)果的頻鐠的圖示；圖18是示出對于相同的系統(tǒng)在除了噴嘴被人為地部分堵塞之外與獲得圖17的測量結(jié)果所用的條件相同的條件下進行的一系列排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力測量結(jié)果的頻鐠的圖示。具體實施例方式圖1是作為可實現(xiàn)發(fā)明人的某些構(gòu)思的動力產(chǎn)生系統(tǒng)1的一部分的示例性排氣管路碳氫化合物噴射系統(tǒng)10的示意圖。碳氫化合物噴射系統(tǒng)10化合物噴射系統(tǒng)10包括流量調(diào)節(jié)閥11、噴嘴12、壓力傳感器13和控制器14。壓力傳感器13構(gòu)造成讀取排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力，該排氣系統(tǒng)燃料供應管路將燃料從流量調(diào)節(jié)閥11運送到噴嘴12。流量調(diào)節(jié)閥11適于選擇性地導入來自加壓源的流體。在此示例中，加壓源是發(fā)動機燃料供應系統(tǒng)20的低壓部分。發(fā)動機燃料供應系統(tǒng)20具有低壓燃料泵22,該低壓燃料泵將燃料從燃料箱21泵送至管道23。管道23連接到高壓燃料泵24，該高壓燃料泵供應高壓共軌25。燃料噴射器26將燃料從共軌25供應到柴油發(fā)動機(未示出)的氣缸，該發(fā)動機可運行以產(chǎn)生由排氣管路30運送的排氣。高壓卸壓閥27可將燃料從共軌27返回到燃料箱21。在此示例中，流量調(diào)節(jié)閥11構(gòu)造成選擇性地導入來自管道23的燃料。從管道23抽取用于排氣管路燃料噴射的燃料具有不需要設置獨立于發(fā)動機燃料供應系統(tǒng)20的附加的燃料泵的優(yōu)點，但是缺點是在發(fā)動機通常運行期間管道23中的壓力顯著變化。燃料通過噴嘴12進入排氣管路30。噴嘴可以是為燃料的通過提供狹窄通道的任何結(jié)構(gòu)。在本文中，該通道是狹窄的以便使得燃料承受與由排氣系統(tǒng)燃料供應管路15引起的壓力降相比較大的壓力降。噴嘴12包括止12回閥，從而僅當經(jīng)過噴嘴的壓力降超過臨界值時燃料才會流過噴嘴12。該臨界值優(yōu)選地為從約0.5個大氣壓到約3個大氣壓，更加優(yōu)選地為從約1個大氣壓到約2個大氣壓。代表性地，由于排氣管路30中的壓力通常保持接近于大氣壓力，壓力降大致等于排氣系統(tǒng)燃料供應管路15的表壓力(gaugepressure)。圖2和圖3示出可用作噴嘴12的示例性噴嘴40。噴嘴40包括由彈簧44偏壓于閥座41上的提升頭(p叩pet)43。當經(jīng)過噴嘴40的壓力降超過臨界值時，如圖2所示，提升頭43抬離閥座41，以允許燃料從入口42流過閥體45并作為噴霧通過孔口47離開。當經(jīng)過噴嘴40的壓力降下降到臨界值以下時，如圖3所示，提升頭43座靠于閥座41上以阻塞流動。經(jīng)過噴嘴40的壓力降優(yōu)選地主要是經(jīng)過提升頭43和閥座41之間的開口的壓力降。噴嘴12設計成用于向排氣管路30內(nèi)進行間歇式的碳氫化合物噴射。從而，噴嘴12通常必須被冷卻以防止在燃料噴射之間噴嘴12中殘留的燃料被排氣加熱。如果噴嘴12被允許在燃料噴射之間進行加熱，則噴嘴12中滯留的燃料會分解并最終堵塞燃料噴射器。為了防止滯留的燃料被過度加熱，噴嘴40設有冷卻套46，諸如發(fā)動機冷卻劑或空氣之類的冷卻流體可穿過該冷卻套46進行循環(huán)。作為替代方案，噴嘴12可使用過量燃料流來冷卻。過量燃料流是供應到噴嘴但是沒有被通過噴嘴12噴射的燃料。相反地，該過量燃料被從噴嘴12運走并帶走熱量。圖4和圖5示出構(gòu)造成用于由過量燃料流進行冷卻的噴嘴50。噴嘴50具有許多與噴嘴40相同的部件。入口52具有通向冷卻套56的開口。當不需要燃料嘖射時，如圖5所示，閥51^皮開啟以便允許燃料從入口52流過冷卻套56，從而冷卻閥體55。當需要燃料噴射時，閥51被關(guān)閉，從而如圖4所示，假設燃料供應處于足夠的壓力下以便將提升頭43抬離其閥座41，燃料流過閥體55。當閥51再次開啟時，如圖5所示，流過冷卻套56的燃料釋放來自入口52的壓力，使得提升頭43返回其閥座41，并防止燃料流過閥體55。圖6和圖7示意性示出另一示例性噴嘴140。噴嘴140包括由彈簧144偏壓于閥座141上的提升頭143。當來自入口142的壓力足夠大時，如圖6所示，提升頭143抬離閥座141且燃料流過噴嘴體145。當壓力下降時，提升頭143與閥座141密閉接觸，且燃料流動停止。噴嘴141構(gòu)造成用于由穿過通道146的冷卻劑的循環(huán)來進行冷卻。如果噴嘴未被構(gòu)造成可進行冷卻，則它優(yōu)選地構(gòu)造成在燃料噴射之間利用空氣進行清除(purge)?？諝馇宄蓪⑷剂蠌膰娮斐?，否則該燃料會在燃料噴射之間形成堵塞噴嘴的物質(zhì)。在一個示例中，清除空氣是從車輛制動系統(tǒng)抽取的。流量調(diào)節(jié)閥11可以是任何合適的類型。合適的流量調(diào)節(jié)閥的類型的示例包括比例控制閥和脈沖寬度調(diào)制(PWM)閥。比例流控制閥是一種通過開啟程度來調(diào)節(jié)流量的閥。PWM閥是一種通過迅速打開和關(guān)閉來調(diào)節(jié)流動的閥，通過該岡的流量由閥被開啟的時間部分(占空因數(shù))來調(diào)節(jié)。PWM閥包括致動器。致動器的示例包括螺線管和液壓致動器。圖8和圖9是可用作流量調(diào)節(jié)閥11的示例性兩端口PWM脈沖寬度調(diào)制螺線管閥60的示意圖。閥60包括限定入口62和出口63的閥體61。如圖8所示，在關(guān)閉位置，提升頭64?？吭陂y座65上，以阻止入口62和出口63之間的穿過閥體61的流動。如圖9所示，螺線管被通電時將提升頭64抬離其閥座65。閥60包括將提升頭64偏壓于閥座65上的彈簧66和當線圏68被通電時將提升頭64抬離閥座65的電樞67。提升頭64和閥座65構(gòu)造成，在線圏68未被通電時使得閥體61內(nèi)的供應流體的壓力將提升頭64偏壓在閥座65上。圖IO和圖ll示出也可用作流量調(diào)節(jié)閥ll的示例性三端口PWM閥70。閥70包括許多與閥60相同的部件。主要的不同之處在于，當閥70處于如圖10所示的關(guān)閉位置時，來自入口62的流體流過閥體71到達返回端口72。當閥70處于如圖11所示的開啟位置時，提升頭64?？坑诘诙y座73并阻塞入口62和返回端口72之間的流動。圖12和圖13示出示例性滑閥(spoolvalve)80,該滑閥是一種可用作流量調(diào)節(jié)閥11的比例控制閥。除了入口81、出口82和控制通道83之外，滑閥80可以是圓柱對稱的。閥80包括閥體84,閥芯85在該閥體中滑動。閥芯85在閥體86內(nèi)的軸向位置確定了通道87的打開程度，該通道是入口81和出口82之間的流動的瓶頸。圖12示出閥80處于完全關(guān)閉的位置，圖13示出閥80處于部分開啟的位置。出口82通過控制通道83與腔室88流體聯(lián)通。在工作期間，閥芯85移動到平衡位置一一在該位置中作用在閥芯85上的各個力處于平衡狀態(tài)。螺線管89和彈簧卯在閥芯85上施加軸向力。腔室88中的流體也在閥芯85上施加軸向力。在平衡位置處，來自腔室88的壓力、來自彈簧90的彈力以及來自螺線管89的力平衡。優(yōu)選地，來自彈簧卯和螺線管89的力很大程度地獨立于閥芯89的軸向位置。閥80在出口82處提供穩(wěn)定的壓力，該壓力可預測地取決于提供給螺線管89的電力。排氣管路30中配設有一個或多個污染控制裝置。圖14提供了包括排氣管路100的示例性動力產(chǎn)生系統(tǒng)110的示意圖，該排氣管路100可以是排氣管路30。動力產(chǎn)生系統(tǒng)IIO包括發(fā)動機lll、將排氣從發(fā)動機lll引導至排氣管路100的歧管112和基于諸如來自溫度傳感器114的數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)控制燃料噴射系統(tǒng)10的控制器119。該控制器119可以是與控制器14相同的單元，或者是向控制器14發(fā)出指令的單獨的單元。同樣，控制器119可以是發(fā)動機控制單元(ECU)或與ECU通信的單獨的裝置。示例性排氣管路IOO包括氧化催化劑(OX)113、燃料重整器(REF)115、柴油機顆粒過濾器(DPF)116、LNT117和SCR催化劑118。燃料噴射系統(tǒng)10被間歇式地使用，以便暖化燃料重整器115、加熱DPF116、以及向燃料重整器115提供燃料以用于從排氣中去除氧和產(chǎn)生重整產(chǎn)物以使得LNT117再生。燃料噴射系統(tǒng)IO也可用于在一段較長的時間段內(nèi)以脈沖形式提供燃料，這是因為在使得LNT117脫硫的較長的時間段內(nèi)是以脈沖的形式進行燃料噴射以調(diào)節(jié)重整器115的溫度。燃料噴射系統(tǒng)10代表性地設計成在寬流率范圍上將燃料精確地配量給排氣管路30以便實現(xiàn)一個或多個前述功能。寬范圍代表性地跨越兩個數(shù)量級。對于重型柴油發(fā)動機來說，示例性范圍是每分鐘從約20克到約1200克，和從約40克到約1200克。對于中型柴油發(fā)動機，典型的為每分鐘從約20克到約800克。對于汽車發(fā)動機，典型的為每分鐘從約20克到約400克。使用相對低的燃料噴射率來加熱重整器114和下游裝置。使用相對高的燃料噴射率來4吏得排氣濃以用于LNT再生。燃料噴射率控制的精度優(yōu)選地在整個范圍的總標度的約±5%之內(nèi)，更優(yōu)選地在約±3%之內(nèi)，且甚至更優(yōu)選地在約±1%之內(nèi)。當排氣管溫度從約IIO'C變至約550。C時，燃料噴射系統(tǒng)IO優(yōu)選地保持運行。可選地，燃料噴射系統(tǒng)10構(gòu)造成將燃料噴射至發(fā)動機111的排氣歧管112中。在這種情況下，燃料噴射系統(tǒng)在排氣管溫度達到約600。C時還可運行。在這些溫度下的可運行性包括在燃料噴射之間的噴嘴12保持空閑的較長時間段內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)的屬性不會被有害地受影響。為了使用簡單和可靠的設備在期望的范圍內(nèi)達到期望的精度，發(fā)明人設想了一種基于經(jīng)過噴嘴12的壓力降來控制流率的方法。經(jīng)過噴嘴12的壓力降是排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力和排氣管路30中的壓力之差。通過噴嘴12的流率主要取決于經(jīng)過噴嘴12的壓力降。從而，可從流率和經(jīng)過噴嘴12的壓力降之間的預定的關(guān)系獲得流率。發(fā)明人意識到排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力是經(jīng)過噴嘴30的壓力降的主要決定因素。在一個實施例中，排氣管路30中的壓力被當作常數(shù)處理，在這種情況下可從涉及作為僅有的測量壓力的排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力的預定的關(guān)系獲得通過噴嘴12的流率。排氣管路30的典型的壓力變化是士0.2atm或更少。如果噴嘴12的止回閥需要至少約0.2atm的壓力降才能打開，那么當假設排氣管路壓力恒定時壓力降中的不確定性典型地是±10%或更少。圖15是在排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的三個不同壓力下PWM流量調(diào)節(jié)閥11的占空因數(shù)與通過噴嘴12的流率的關(guān)系圖。該圖示出流率可再現(xiàn)地與壓力相關(guān)，并隨占空因數(shù)線性變化。在另一實施例中，排氣管路30中的壓力被測量或估計，在這種情況下可從涉及排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力和排氣管路30中的壓力之差的預定的關(guān)系獲得通過噴嘴12的流率。當需要時，可直接測量排氣管路30中的壓力?？膳湓O傳感器以便測量排氣管路30中的壓力。可選地，可利用連接于排氣管路30和排氣系統(tǒng)燃料供應管路15的裝置來測量這兩個管路之間的壓力差。作為另一選擇，可使用排氣管路壓力的估計值來計算壓力降?？苫趧恿Ξa(chǎn)生系統(tǒng)110的運行狀態(tài)來估計排氣管路壓力。例如，可基于積聚在DPF116中的炭煙量來估計壓力，該炭煙量又可以是基于自從DPF116的上一次再生后由發(fā)動機111所產(chǎn)生的炭煙量的估計。當DPF116設計成用于間歇式再生且構(gòu)造成在燃料噴射點的下游時，排氣管路壓力發(fā)生最大的變化。隨著DPF116積聚炭煙，經(jīng)過DPF116的壓力降和DPF116上游的壓力增加。在這種情況下，通常測量DPF116的上游壓力或經(jīng)過DPF116的壓力降以^使確定何時^f吏DPF116再生。這樣，在帶有最大壓力變化的排氣管路中，排氣管路壓力通常易于獲得以用于計算經(jīng)過噴嘴12的壓力降。在帶有較小壓力變化的排氣管路中，可僅從排氣在燃料噴射開始時，可基于前饋控制將流量調(diào)節(jié)閥ll設置為第一占空因數(shù)或位置。在一個示例中，前饋控制是基于對閥11的燃料供給壓力的估計值或測量值?；陬A定的關(guān)系，可設置占空因數(shù)或打開程度以便使得流率接近期望的流率。在一個實施例中，使用壓力信息和該信息與流率之間的關(guān)系來進行綜合以便計算累積燃料噴射量。該壓力信息可與排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力或經(jīng)過噴嘴12的壓力降相關(guān)。累積燃料噴射量可用于控制方法中。在一個示例中，當累積燃料噴射量達到目標值時——表明已經(jīng)提供了一定劑量的燃料，就終止一段時間的燃料噴射。在另一示例中，基于計算出的量來調(diào)節(jié)燃料脈沖的一個或多個參數(shù)。燃料脈沖的參數(shù)包括脈沖寬度、脈沖頻率和脈沖幅值。該調(diào)節(jié)可被用于控制每次脈沖噴射的燃料的量和/或每單位時間噴射的燃料的量。在另一實施例中，壓力信息和該信息與流率的關(guān)系被用于調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥11以便在反饋控制環(huán)路中達到期望的流率?？刂骗h(huán)路的設定點和誤差可以用排氣系統(tǒng)燃料供應管路30中的壓力、經(jīng)過噴嘴12的壓力降或通過噴嘴12的流率來表示。如果誤差是用壓力或壓力降來表示，則可從目標流率以及流率與壓力或壓力降之間的預定的關(guān)系來確定設定點。如果誤差是用流率來表示，則使用該預定的關(guān)系從壓力或壓力降來獲得流率。將這樣獲得的流率和目標流率進行比較以計算誤差?？墒褂萌魏魏线m的控制算法。潛在合適的控制算法的示例包括比例、比例-積分、比例-積分-微分控制，以及基于狀態(tài)的控制方案。盡管用于壓力測量裝置的典型的采樣頻率是1000Hz，在一個實施例中，控制器以40Hz運行。在40Hz下，控制算法易于造成排氣系統(tǒng)燃料供應管路15的壓力中的較大的振蕩。但是發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管存在這些振蕩，燃料噴射系統(tǒng)仍可以令人滿意地運行?？赏ㄟ^使得壓力數(shù)據(jù)平滑或使用移動時間平均數(shù)來減輕振蕩。移動時間平均數(shù)涉及對于在先前的時間段內(nèi)得到的一系列測量值取平均。平均可以是簡單平均或加權(quán)平均。在40Hz下運行的優(yōu)點是允許控制器集成到標準的發(fā)動機控制單元(ECU)中。標準的ECU具有25ms的時鐘速度。排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力由壓力傳感器13測量。此傳感器可方便地與流量調(diào)節(jié)閥11集成在一起。來自此傳感器的數(shù)據(jù)在被用在控制算法中之前可利用多種方式進行處理。例如，該數(shù)據(jù)可以被歸一化、條件化(conditioned)和/或進行濾波處理。特別地，濾波處理可被用于去除壓力數(shù)據(jù)中的高頻振蕩。當噴嘴12包括具有彈簧和提升頭的止回閥時一一例如噴嘴40,在數(shù)據(jù)中常常會出現(xiàn)高頻振蕩。壓力振蕩是由提升頭43引起的，每當有通過閥體45的流動時，該提升頭通常在彈簧44上振蕩。這些振蕩引起排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力的小變化，該變化可被檢測到。在一個實施例中，流量調(diào)節(jié)閥ll是在相對低頻率下運行的脈沖寬度調(diào)制閥。低頻率可以是20赫茲，更典型的是10赫茲或更低。在這樣的低頻18率下，排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力隨著閥11的脈動而顯著變化。在這種情況下，一系列壓力測量值的平均值或積分值可被用來代替控制算法中的瞬時值。例如，可通過將先前的n個壓力測量值求和并除以n來獲得平均壓力。在另一實施例中，脈沖寬度調(diào)制閥以相對高的頻率運行，以便減輕排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力變化，該排氣系統(tǒng)燃料供應管路會影響基于此壓力的反饋控制。相對高的頻率可以是約40赫茲，更典型的為約50赫茲或更高o圖16是發(fā)明人設想的另一示例性排氣管路碳氬化合物噴射系統(tǒng)200的示意圖。排氣管路碳氬化合物噴射系統(tǒng)200包括許多與碳氫化合物噴射系統(tǒng)10相同的部件，但是還包括蓄壓器16。蓄壓器16使供應給流量調(diào)節(jié)閥11的壓力中的壓力變化平滑化從而減少影響流率的擾動。蓄壓器16可簡單地是一定長度的管一一該管的直徑顯著大于周圍管的直徑。碳氫化合物噴射系統(tǒng)200還包括流量調(diào)節(jié)閥11上游的壓力傳感器18。此壓力傳感器可用于故障診斷，并在流量調(diào)節(jié)閥11的閉環(huán)控制不能正常起作用的情況下提供開環(huán)控制。碳氫化合物噴射系統(tǒng)200包括噴嘴12，該噴嘴12構(gòu)造成利用過量燃料流進行冷卻。設置止回閥17以控制用于冷卻的燃料的流動?？墒褂脟娮?0作為噴嘴12，其中的止回閥51代替止回閥17。在此公開的排氣管路碳氫化合物噴射系統(tǒng)優(yōu)選地包括一些形式的故障檢測。在設計最佳的系統(tǒng)中，排氣系統(tǒng)部件在可能引起故障的條件下運行很長時間。碳氫燃料噴射系統(tǒng)中的故障可具有嚴重的后果。燃料的過度噴射可導致昂貴的排氣系統(tǒng)部件過熱和損壞。不足的噴射可導致污染控制裝置的性能不足。如果重整器114設計成用于自熱操作，由于吸熱蒸氣重整反應的程度減少而放熱燃燒反應的速率基本保持不變，不足的噴射可導致過熱?？赏ㄟ^常規(guī)方法檢測燃料噴射系統(tǒng)的嚴重故障。例如，假設燃料未被用于在噴射之間冷卻噴嘴12，則可由在燃料噴射結(jié)束后排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力的迅速降低來檢測泄漏。當流量調(diào)節(jié)閥11包括螺線管時，可通過電氣裝置，例如通過測量流向螺線管的電流或通過測量由于螺線管運動(motion)而引起的電流，來確定該螺線管合適地起作用?？墒褂酶鞣N技術(shù)從此類信息判定螺線管是否按要求起作用。較難檢測的故障類型包括噴嘴12的部分堵塞和膠結(jié)(卡住，sticking)。在一個實施例中，通過將由經(jīng)過噴嘴12的壓力降或由排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力確定出的流率與由另一源確定出的流率進行比較來進行故障檢測?？捎糜诖_定流率的另一源的示例是經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥ll的壓力降，或當閥ll是PWM閥時與閥11的占空因數(shù)相結(jié)合的閥11上游的壓力。另一源的另一示例是流量計。由不同的源確定出的兩個流率之間明顯的差值表示有故障。該差值可以發(fā)信號和/或用于觸發(fā)故障校正程序?？衫脽崮Ｐ褪褂门艢夤苈?0中的溫度讀數(shù)來確定流率。例如，可使用熱模型預測作為流率的函數(shù)的燃料重整器115的溫度。該模型可考慮燃料噴射率、排氣條件和重整器115的屬性。如果采用熱^=莫型的結(jié)果與由溫度測量裝置114測得的溫度不一致，則可推知實際燃料噴射率和用作該模型的輸入的燃料噴射率之間存在差異。發(fā)明人的另一構(gòu)思是通過排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力的頻鐠來檢測故障。圖17和圖18是使用完全開啟的流量調(diào)節(jié)閥11和43psi的供應壓力獲得的示例性頻鐠圖。圖17是基本情況，示出在380Hz處具有大的峰值，并在245Hz處具有相對小的峰值。圖18是通過模擬噴嘴被部分阻塞而獲得的。由于出現(xiàn)了阻塞，頻語發(fā)生很大變化，僅在約170Hz處具有一個峰值。盡管預料到這些峰值的準確位置是取決于在此實驗中使用的系統(tǒng)的許多特點，在大多數(shù)系統(tǒng)中都可以預料到具有類似于此的差異。如果在一些特殊的系統(tǒng)中，當噴嘴12被阻塞時沒有觀察到這些頻鐠中的變化，則建議使用不同的噴嘴，優(yōu)選地使用提升頭和閥座之間的開口大小隨通過噴嘴的流率連續(xù)變化這一類型的噴嘴。在一個實施例中，由排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力來確定噴嘴12的膠結(jié)。例如，噴嘴40中的提升頭43的振蕩可導致壓力中的可測量的高頻振蕩。這些振蕩在提升頭43抬離其閥座41時開始，在提升頭43返回停靠于其閥座41上時停止。如果這些振蕩開始時的壓力顯著高于這些振蕩結(jié)束時的壓力，則可推知存在膠結(jié)?？赏ㄟ^使用用于流量調(diào)節(jié)閥18的比例控制閥來增強基于頻i普的故障檢測。使用比例控制閥消除了由PWM閥引起的壓力波動，從而提高了頻鐠中的信噪比。故障檢測可觸發(fā)任何合適的響應。合適的響應的示例包括照亮燈來警示操作者、記錄電子方法中的故障編碼以及啟動故障校正程序。故障校正程序可包括使反饋控制失效直到該故障被清除為止。在一個實施例中，當檢測到流量調(diào)節(jié)閥11的反饋控制中的故障時，動力產(chǎn)生系統(tǒng)l從反饋切換到開環(huán)(前饋)控制。優(yōu)選地，前饋控制涉及壓力調(diào)節(jié)閥ll上游的壓力測量?？苫诹髁空{(diào)節(jié)閥11的占空因數(shù)與通過該閥的流率之間的預定的關(guān)系來設定占空因數(shù)，此關(guān)系是壓力的函數(shù)。構(gòu)造基于在流量調(diào)節(jié)閥11上游測得的壓力進行前饋控制的系統(tǒng)1的優(yōu)點包括，在測量排氣系統(tǒng)燃料供應管路15中的壓力的裝置發(fā)生故障時運行的可能性和使用上游和下游的壓力指示來檢測故障的可能性。使用上游壓力讀數(shù)確定出的流率可與不利用此讀數(shù)而估計出的流率相比較，以便檢測故障。盡管發(fā)動機111優(yōu)選是壓燃式柴油發(fā)動機，但是發(fā)明人的各種構(gòu)思可應用于具有稀燃汽油發(fā)動機或其它任何產(chǎn)生富氧、含NOx的排氣的發(fā)動機的動力產(chǎn)生系統(tǒng)。對于本文^^開內(nèi)容而言，NOx包括NO和N02。動力產(chǎn)生系統(tǒng)110可具有任何合適類型的變速器。變速器可以是常規(guī)變速器，例如中間軸類型的機械變速器，但是優(yōu)選為CVT。與常規(guī)變速器相比，CVT可提供工作點更多的選擇，且一般而言還能夠提供更大范圍的轉(zhuǎn)矩放大率。可用的工作點的范圍可被用于控制排氣條件，例如氧流率和排氣碳氫化合物含量?？赏ㄟ^轉(zhuǎn)矩放大率-發(fā)動機速度組合的范圍來滿足特定的動力需求?？蛇x擇此范圍內(nèi)的提供可接受的發(fā)動機性能且同時最佳地滿足諸如最小氧流率之類的控制目標的點。一般而言，CVT防止或最小化了變速過程中的動力中斷。CVT系統(tǒng)的示例包括液壓變速器、滾動接觸牽引傳動裝置、超越離合器設計、電力、帶有滑動式離合器的多速變速箱以及V帶牽引傳動裝置。CVT可涉及動力分配且還可包括多級變速器。優(yōu)選的CVT提供寬范圍的轉(zhuǎn)矩放大比，與常規(guī)變速器相比減小了變速的需要，且使得CVT僅承受由發(fā)動機產(chǎn)生的峰值轉(zhuǎn)矩水平的一部分。這些優(yōu)點可利用減速齒輪組以減小通過CVT的轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)。來自CVT的轉(zhuǎn)矩通過恢復轉(zhuǎn)矩的加速齒輪組。通過分配來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩并在行星齒輪組中重新組合該轉(zhuǎn)矩來進一步保護CVT。行星齒輪組將通過分級自動變速器從發(fā)動機傳遞而來的直接轉(zhuǎn)矩單元和來自諸如帶式CVT之類的CVT的轉(zhuǎn)矩單元進行混合或組合。該組合提供整體的CVT——其中僅有一部分轉(zhuǎn)矩通過帶式CVT。燃料重整器115是一種將重質(zhì)燃料轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)化合物而不將使燃料完全燃燒的裝置。燃料重整器115可以是催化重整器或等離子重整器。優(yōu)選地，燃料重整器115是包括水蒸氣重整催化劑的部分氧化催化重整器。重整催化劑的示例包括貴金屬例如Pt、Pd和Rh，以及A1、Mg和Ni的氧化物，后面一組通常與CaO、K20和諸如Ce之類的稀土金屬中的一種或多種組合以提高活性。燃料重整器115與氧化催化劑相比優(yōu)選為較小，該氧化催化劑設計成在低于450'C的溫度下執(zhí)行其基本功能。重整器115通常可在約450X:至約IIOO匸的溫度范圍內(nèi)運行。LNT117可包括任何合適的NOx吸附材料。非限制性地，NOxp及附材料的示例包括氧化物、碳酸鹽和諸如Mg、Ca、Sr和Ba之類的堿土金屬或諸如K或Cs之類的堿金屬的氫氧化物。通常情況下，NOx吸附材料是堿土金屬氧化物。該吸附劑通常與粘結(jié)劑組合，并且形成為自支承式結(jié)構(gòu)或作為涂層涂布在惰性基底上。LNT117還包括用于在還原環(huán)境中還原NOx的催化劑。該催化劑例如可以是一種或多種諸如Au、Ag和Cu之類的過渡金屬，諸如Pt、Rh、Pd、Ru、Ni和Co之類的第VIII族金屬，Cr或Mo。典型的催化劑包括Pt和Rh。貴金屬催化劑也促進堿土金屬氧化物吸附劑的吸附功能。根據(jù)本發(fā)明的吸附劑和催化劑通常適于在車輛排氣系統(tǒng)中使用。車輛排氣系統(tǒng)在重量、尺寸和持久性方面會產(chǎn)生限制。例如，用于車輛排氣系統(tǒng)的NOx吸附劑載體在車輛運行期間在遇到振動時必須適當?shù)乜菇到?。?SCR催化劑118的功能是催化NOx和NH3之間的反應以便將稀排氣中的NOx還原成N2。SCR催化劑的示例包括某些金屬例如Cu、Zn、V、Cr、AI、Ti、Mn、Co、Fe、Ni、Pd、Pt、Rh、Mo、W和Ce的氧化物和某些沸石，例如用諸如Cu、Co、Ag、Zn或Pt的陽離子之類的金屬離子取代的ZSM-5或ZSM-ll。優(yōu)選地，氨-SCR催化劑118設計成可承受將LNT117脫石危所要求的溫度。盡管未在任何附圖中示出，可在其它后處理裝置的下游設置凈化催化劑。凈化催化劑的功能優(yōu)選為氧化來自發(fā)動機111的未燃燒的碳氫化合物、未使用的還原劑以及從LNT117釋放的且未被氨-SCR催化劑118氧化的任何H2S?？墒褂萌魏魏线m的氧化催化劑。為了允許凈化催化劑在濃的條件下起作用，催化劑可包括儲存氧的成分，例如二氧化鈰。當需要時，可通過一種或多種諸如NiO、Fe203、Mn02、CoO和002之類的附加成分的來促進的H2S去除。已經(jīng)在特定的概念、部件和特征方面示出和/或描述了由權(quán)利要求界定的本發(fā)明。盡管特別的部件或特征僅是相對于多個概念或示例中的一個以廣義或狹義的形式公開的，所述廣義或狹義概念的部件和特征可以與其它廣義或狹義概念的部件和特征中的一個或多個進行組合，這樣的組合被本領域技術(shù)人員認為是符合邏輯的。此外，此說明書可描述多于一個發(fā)明且所附權(quán)利要求并不需要包括在此描述的每個概念、方面、實施例或示例。工業(yè)實用性本發(fā)明用于控制來自柴油發(fā)動機和稀燃汽油發(fā)動機的排放。權(quán)利要求1.一種動力產(chǎn)生系統(tǒng)(110)，包括發(fā)動機(111)，該發(fā)動機可運行以產(chǎn)生排氣，該排氣被輸送通過排氣管路(100)；燃料泵(22)，該燃料泵可運行以將燃料從燃料箱(21)泵送到管道(23)；流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)，該流量調(diào)節(jié)閥構(gòu)造成從所述管道(23)選擇性地導入燃料以及將燃料釋放到排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)；噴嘴(12、40、50)，該噴嘴構(gòu)造成將燃料從所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)輸送到所述排氣管路(30、100)；壓力測量裝置(13)，該壓力測量裝置構(gòu)造成從所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)獲得壓力測量值；以及控制器(14、119)，該控制器構(gòu)造成基于所述壓力測量值和通過所述噴嘴(12、40、50)的流率與以下參數(shù)中的一個之間的預定的關(guān)系來控制所述流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)i)所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)中的壓力，和ii)所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)中的壓力與所述排氣管路(30、100)的壓力之間的差值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于，所述燃料泵(21)向所述發(fā)動機(111)供應燃料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于還包括蓄壓器(16)，該蓄壓器設置在所述管道(23)與所述流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)之間，用于改善進入所述流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)的燃料中的壓力波動。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(110),其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)是脈沖寬度調(diào)制閥(60、70)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)制閥(60、70)構(gòu)造成以約50Hz以上的頻率運行。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)制閥(60、70)構(gòu)造成以約10Hz以下的頻率運行。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于，所述控制器(14、119)構(gòu)造成在控制所述流量調(diào)節(jié)閥(60、70)時使用對一系列所述壓力測量值取平均或積分得到的壓力或流率。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于還包括閥(17)，該閥允許來自所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)的燃料返回所述燃料箱(21)。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于還包括設置在所述排氣管路(30、100)中的燃料重整器(115)或柴油氧化催化劑(116);其中所述噴嘴(12、40、50)構(gòu)造成將燃料噴射到所述燃料重整器(115)或柴油氧化催化劑(116)上游的排氣管路(30、100)中。10.才艮據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于還包括設置在所述排氣管路(30、100)中的稀NOx捕集器(117)或柴油機顆粒過濾器(116);其中所迷控制器(14、119)構(gòu)造成間歇式地啟動通過所述噴嘴(12、40、50)的燃料流動，以使所述稀NOx捕集器(117)或柴油機顆粒過濾器(116)再生。11.根據(jù)權(quán)利要求l所迷的系統(tǒng)(110)，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)是比例流量控制閥(80)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(110),其特征在于，所述噴嘴(12、40、50)包括止回閥。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)(110),其特征在于，所述控制器(14、119)構(gòu)造成獲得排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力的頻谞并分析該頻語以檢查排氣管路燃料噴射系統(tǒng)故障。14.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)(110),其特征在于還包括設置在所述排氣管路(30、100)中的柴油機顆粒過濾器(116)，和構(gòu)造成獲得所述排氣管路(30、100)的壓力的測量值的第二壓力測量裝置。15.—種向排氣后處理系統(tǒng)提供燃料的方法，包括^使燃料通過調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80),該調(diào)節(jié)閥包括入口(62、81)和出口(63、83)，該入口(62、81)連接于第一燃料管路(23)，該出口連接于排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15);使燃料從所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)通過噴嘴(12、40、50、60)到達排氣管路(30、100);獲得所述排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)和所述排氣管路(30、100)之間的壓力差的指示；提供所述壓力差和通過所述噴嘴(12、40、50、60)的流率之間的預定的關(guān)系；和使用所述調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)、所述預定的關(guān)系以及來自所述壓力差的指示的反饋來控制通過所述噴嘴(12、40、50、60)的流率。全文摘要本發(fā)明涉及排氣管路燃料噴射系統(tǒng)(1)和相關(guān)的運行及控制方法。燃料通過調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)，該調(diào)節(jié)閥具有連接于加壓燃料源(20)的入口(62、81)和連接于排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)的出口(63、82)。排氣系統(tǒng)燃料供應管路(15)連接于噴嘴(12、40、50、60)，該噴嘴通常包括止回閥且構(gòu)造成將燃料噴射到排氣管路(30、100)。使用壓力測量裝置(13)獲得排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力的指示?？刂破?14、119)使用來自該壓力指示的反饋和通過噴嘴(12、40、50、60)的流率與排氣系統(tǒng)燃料供應管路壓力和經(jīng)過噴嘴(12、40、50、60)的壓力降中的一個之間的預定關(guān)系控制流量調(diào)節(jié)閥(11、60、70、80)。該方法可利用單個壓力測量裝置(13)來執(zhí)行。可使用相同的壓力測量值，特別是它們的頻譜，來檢測系統(tǒng)故障。文檔編號F01N3/36GK101617107SQ200880005808公開日2009年12月30日申請日期2008年1月18日優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日發(fā)明者D·E·博迪,E·O·巴羅斯,J·E·小麥卡錫,J·R·巴拉,M·L·德萊瓦申請人:伊頓公司