用于计量尿素水溶液的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于控制机动车中的尿素水溶液的输送设备的方法，所述输送设备具有储罐、吸入管路、泵、压力管路和喷射器，其中，尿素水溶液能被从储罐沿着吸入管路经过泵、压力管路朝向喷射器输送，其中，所述方法设计用于执行至少对压力管路的冲洗过程，其中，在冲洗过程期间使泵逆着其通常的输送方向运行并且在所述方法的第一阶段中关闭喷射器，其中，在所述方法的第一阶段期间使泵在运行持续时间t1内并且以转速n1运行。本发明专利技术还涉及一种用于实施所述方法的设备。施所述方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于计量尿素水溶液的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于控制机动车中的尿素水溶液的输送设备的方法，所述输送设备具有储罐、吸入管路、泵、压力管路和喷射器，其中，尿素水溶液能被从储罐沿着吸入管路经过泵、压力管路朝向喷射器输送，其中，所述方法设计用于执行至少对压力管路的冲洗过程，其中，在冲洗过程期间使泵逆着其通常的输送方向运行并且在所述方法的第一阶段中关闭喷射器，其中，在所述方法的第一阶段期间使泵以转速n1运行达运行持续时间t1。本专利技术还涉及一种用于实施所述方法的设备。

技术介绍

[0002]在世界范围内，在许多国家都颁布了法律规定，这些法律规定确定了内燃机排气中特定物质含量的上限值。在此，这些物质大多是不期望释放到环境中的物质。这些物质之一是氮氧化物(NOx)，其在排气中的份额不允许超过法定限值。基于框架条件、例如内燃机在有利的消耗方面的设计等，在减少排气中氮氧化物份额的情况下在发动机内部避免氮氧化物排放仅是有限地适用的，从而为了遵守相对低的限值而需要排气后处理。在此已经证实，氮氧化物的选择性催化还原(SCR，selective catalytic reduction)是有利的。这种SCR方法需要含氮的还原剂。特别是使用氨(NH3)作为还原剂已证实是一种可能的替代方案。基于化学特性和在许多国家的法律规定，通常不将氨作为纯氨储备，因为这特别在机动车或其他移动应用中会导致问题。而是代替储藏还原剂本身，常常储存和携带还原剂前体。还原剂前体特别理解为一种能够使还原剂解离或者可以被化学转化为还原剂的材料。例如，氨尿素是还原剂的还原剂前体。
[0003]氨的水溶液、即尿素被携带在储罐中并且借助于合适的输送设备以精确计量的量输送到排气系统中。为此，将氨的水溶液沿着压力管路从输送设备朝向喷射器输送。最后，通过喷射器将尿素水溶液引入到排气系统中并且在那里热转化为氨和水，以便接下来还原包含在排气中的氮氧化物。
[0004]除了其他功能之外，在输送设备中还实现了冲洗功能，以便例如冲洗输送管路并且清除氨的水溶液的可能的残留物。为此，例如在喷射器关闭时，通过使输送设备的泵逆着正常的输送方向运行的方式，在压力管路中产生负压。通过在压力管路中产生负压之后打开喷射器，使还位于压力管路中的氨的水溶液最终朝向储罐进行回吸。此外，还可以通过运行泵来辅助冲洗。
[0005]现有技术中的解决方案的缺点特别是，冲洗过程不是可变的并且因此特别不能由于整个系统的改变、例如泵的磨损而被调整。

技术实现思路

[0006]因此本专利技术的目的是，提供一种方法，该方法允许根据设备的状态参量、例如泵的老化或者泵的输送功率来调整冲洗过程。此外，本专利技术的目的是，提供一种用于实施所述方法的设备。
[0007]在方法方面的目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。
[0008]本专利技术的一个实施例涉及一种用于控制机动车中的尿素水溶液的输送设备的方法，所述输送设备具有储罐、吸入管路、泵、压力管路和喷射器，其中，尿素水溶液能被从储罐沿着吸入管路经过泵、压力管路朝向喷射器输送，其中，所述方法设计用于执行至少对压力管路的冲洗过程，其中，在冲洗过程期间使泵逆着其通常的输送方向运行并且在所述方法的第一阶段中关闭喷射器，其中，在所述方法的第一阶段期间使泵以转速n1运行达运行持续时间t1，其中，在所述第一阶段中在压力管路中产生与运行持续时间t1和转速n1直接相关的负压p1，其中，根据在所述设备的最初调试时被执行的校准过程确定运行持续时间t1和转速n1，并且将运行持续时间和转速以及由此得出的负压p1保存在设备的存储器中，其中，在所述方法的第二阶段中打开喷射器并且使泵继续逆着其通常的输送方向运行。
[0009]泵的运行持续时间及其转速决定可由泵输送的流体量。提高的转速或延长的运行持续时间导致更高的输送量。因为泵在第一阶段中将位于压力管路中的尿素水溶液和可能位于压力管路中的空气从压力管路的端部上的关闭的喷射器中输送离开，所以在压力管路中产生负压。泵运行越长并且泵转动越快，由此产生的负压就可以变得越高。
[0010]诸如位于压力管路中的流体的可压缩性、压力管路的内部容积、设备的密封性等特性还影响到最大可达到的负压。对于特定的设备来说，可以认为，压力管路的容积和设备的密封性是不变的，从而这些因素对于在设备的使用寿命期间产生负压来说不那么重要。负压的形成决定性地由泵的转速和泵的运行持续时间来确定。用于形成负压的其他重要的影响参量例如是泵在使用寿命期间的性能变化和由于不可避免的制造公差引起的基本上结构相同的泵之间的性能差异。
[0011]在已知的设备中，在第一阶段中所产生的负压可以通过泵的运行持续时间和转速来精确地预测，因为负压的形成基本上通过这两个参量来影响。然而，通过压力传感器可以明显更精确地确定/获得(ermitteln)压力管路中的压力，优选地，该压力传感器能够随时正确地确定压力管路中的压力。优选地，压力传感器不仅设计用于检测在第一阶段中形成的负压，而且也用于检测过压、例如在通过喷射器将尿素水溶液喷入到排气系统中时形成的过压。
[0012]设备的冲洗过程分为两个阶段。在第一阶段中，关闭喷射器，并且泵逆着其通常的输送方向输送。泵的通常的输送方向是下述的方向，使得尿素水溶液从储罐进入压力管路中向喷射器输送。术语逆着通常的输送方向是指：将尿素水溶液从压力管路朝向储罐进行输送。这通过泵的泵级的转动方向的方向反转来实现。
[0013]因为喷射器在第一阶段中被关闭，所以泵可以将尿素水溶液从压力管路朝向储罐进行输送并且也将空气从压力管路中输送出来。但是因为通过喷射器不能使任何流体补充流入到压力管路中，所以在压力管路中产生负压。这类似于当阀开口被阻塞时使空气泵拉开的原理。
[0014]在第二阶段中，最后打开喷射器，从而流体可以从排气系统补充流入到压力管路中。泵在该第二阶段中优选继续逆着其通常的输送方向输送。通过使流体补充流入到压力管路中和泵的继续进行的输送动作，包含在压力管路中的流体——其不仅可以是空气而且也可以是尿素水溶液——被朝向储罐进行输送。在打开喷射器之前的负压越强并且泵输送得越快和越长时间，则从压力管路朝向储罐输送越多的流体。
[0015]优选地，压力管路被清除流体，而吸入管路和泵、特别是泵级没有被完全清除流体。
[0016]优选在所谓的“线终点/行尾(end of line)”检查中确定泵的运行持续时间t1和转速n1的、根据相应的专用设备的值，在将设备安装在车辆中之后执行所述检查以便检查功能性。在该检查中确定必须多久和多快地运行泵，以便产生期望的负压p1。在此所确定的运行持续时间t1和转速n1的值被保存在系统的存储器中。因此，确定和存储在已知设备中泵在交付状态下必须运行多久和多快，以便产生期望的负压。
[0017]因为该设备在使用寿命期间也遭遇一定的老化，所以不确定的是，在起初限定的在固定转速下的运行持续时间内即使在已经老化的设备中也导致相同的期望负压。特别是泵会遭遇老化。由于磨损或污染，泵的输送功率可能受到影响。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制机动车中的尿素水溶液的输送设备的方法，所述输送设备具有储罐、吸入管路、泵、压力管路和喷射器，尿素水溶液能从储罐沿着吸入管路经过泵、压力管路朝向喷射器进行输送，所述方法设计用于执行至少对压力管路的冲洗过程，其中，在冲洗过程期间使泵逆着其通常的输送方向运行并且在所述方法的第一阶段中关闭喷射器，在所述方法的第一阶段期间使泵以转速n1运行达运行持续时间t1，在所述第一阶段中在压力管路中产生与运行持续时间t1和转速n1直接相关的负压p1，根据在所述设备的最初调试时执行的校准过程确定运行持续时间t1和转速n1，并且将运行持续时间和转速以及由此得出的负压p1保存在设备的存储器中，在所述方法的第二阶段中打开喷射器并且使泵继续逆着其通常的输送方向运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在泵的跟随在最初调试之后的至少一个起动过程中执行冲洗过程，其中，检测随后在冲洗过程的第一阶段中在压力管路中产生的负压p2，并将该负压与通过保存在存储器中的运行持续时间t1和转速n1所得出的负压p1进行比较。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，执行负压p1与p2的比较，其中，根据负压p1与负压p2之间的偏差计算出校正系数K1，利用该校正系数将运行持续时间从值t1调整到值t2，和/或将转速从值n1调整到值n2。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述方法的第二阶段期间，通过所产生的负压和泵逆着其通常的输送方向的持续运行实现对压力管路的冲洗，其中，使位于压力管路中的流体朝着吸入管路向储罐进行输送。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用根据负压p1与负压p2之间的偏差计算出的校正系数K1，以便调整在该方法的第二阶段期间泵的运行持续时间t3和/或转速n3。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第一阶段和第二阶段之后增加第三阶段，其中，在所述第三阶段中，使泵在其通常的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：纬湃技术有限公司，
类型：发明
国别省市：