运行试剂-配料系统的方法、实施该方法的装置、控制装置-程序和控制装置-程序产品与流程

文档序号:14566636发布日期:2018-06-01 20:04阅读:169来源:国知局

本发明涉及一种试剂-配料系统,其中至少一个配料阀在至少一个 SCR-催化器的上游对试剂进行配料,以及涉及一种用于实施该方法的装置。

本发明此外涉及一种控制装置-程序,当该程序在控制装置上运行时,实施根据本发明方法的所有步骤。

本发明最后涉及一种具有程序代码的控制装置-程序产品,该程序产品储存在机器可读的载体上,当程序在控制装置上运行时实施根据本发明的方法。



背景技术:

为了满足越来越严格的销售法规(欧6、级别2簇5(Tier 2Bin 5) 和进一步的排放规定),需要减少在内燃机、尤其是柴油发动机废气中的氧化氮或氮氧化物(NOx)。对此已知的是,在内燃机的废气区域内布置SCR-催化器(Selective Catalytic Reduction)(选择性催化还原),它直接以氮的还原剂形式减少废气中所含的氮氧化物。

由此能够明显降低废气中氮氧化物的比重。就进行还原而言,需要与废气混合的氨(NH)3。因此将NH3或NH3-分离的(abspaltend) 试剂配料进废气道内。一般,为此将含水的尿素溶液(HWL=尿素水溶液)作为试剂的前级(Vorstufe)使用,该尿素溶液在SCR催化器的前面喷入废气道内。由这种溶液形成起到还原剂作用的氨。32.5%的含水尿素溶液以商标名称在市场上能够买到。为了使在 SCR-催化系统中待还原的氮氧化物取得高的转化率,必须使SCR-催化器这样运行,使其始终被还原剂氨填充到一定的水平。例如DE 10 2004 031 624 A1描述了如何能够在氨填充程度的基础上对于SCR-催化系统构建这种过程控制(Prozessführung)。

所介绍的尿素-水-溶液在低于约-11℃的温度下结冰。因此在低温时,必须阻止尿素-水-溶液在试剂-配料装置运行期间冻住。在公开文献DE 10 2009 001 736 A1中描述了一种试剂配料系统,其中为了加热储存在料箱内的试剂设置至少一个加热器。为了简单的温度调节,加热器利用具有PTC特性的加热元件实现。为识别在冻住的试剂时在加热器区域中的空穴,检测表征加热电流的值。在出现空穴时,由于与试剂的热耦合的、增加的消除(Wegfalls),加热元件的温度非常迅速地提高,从而加热电流进行相应迅速的调节(Abregelung)。借助对加热电流的特征值的评价,由代表没有空穴的状态的比较值,推断出空穴的存在。

本发明的任务在于,说明一种用于使试剂-配料装置运行的方法,该试剂-配料装置在任何运行状态下均具有足够量的试剂可供配料使用,即使在试剂冻结的情况下开始空穴形成时,以及说明一种用于实施该方法的装置。



技术实现要素:

根据本发明用于使试剂-配料系统运行的方法,其中至少一个配料阀在至少一个SCR-催化器的上游配料试剂,该SCR-催化器布置在内燃机的废气道内,其中储存在料箱内的试剂借助加热器加热,以及其中在加热器的区域中的空穴借助对加热电流至少一个尺度的特性值的评估进行探测,其特征在于,在探测到空穴时提供提示信号。

提示信号提示存在空穴,并且能够发出例如提示和/或警告。

提示信号优选输出到显示器上,该提示信号要求内燃机的操作者补充(nachtanken)试剂。通过补料确保的是,足够量的液体试剂可供使用,从而能够保持预先给出的配料率。

根据本发明的装置设置了控制装置,其专门为实施根据本发明的方法而设立。

根据本发明的控制装置-程序能够实施根据本发明方法的所有步骤,当它在控制装置上运行时。

为此根据本发明的、具有程序代码的控制装置-程序产品能够实施根据本发明的方法,当程序在控制装置上运行时,该程序产品储存在机器可读的载体上。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并在后面的说明书中详细阐述。

附图示出根据本发明一种实施方式的试剂-配料系统。

具体实施方式

附图示出一个内燃机10,在其废气区域中设置用于净化内燃机 10废气的试剂-配料系统12。试剂-配料系统12包括至少一个配料阀14,该配料阀在至少一个SCR-催化器16上游配料试剂。

试剂应当是指开头提到的尿素-水-溶液,它是实际试剂氨的前级,需要该试剂在SCR-催化器16内对内燃机10废气的NOx-成分进行转换。

配料阀14由控制装置20提供的配料信号18操控。确定试剂配料率的配料信号18在配料信号-确定装置22中取决于例如内燃机10 的负载24和/或NOx-信号26地确定,该NOx-信号由布置在内燃机 10废气道中的至少一个NOx-传感器提供。替代地或者附加地,能够考虑内燃机10的其他运行参数和/或废气和/或SCR-催化器16的特征值。

试剂储存在料箱28内。就尿素-水-溶液而言,必须考虑到在低于约-11℃的情况下冻住。为阻止冻住或使料箱28内已经冻住的试剂解冻,设置了加热器30,该加热器优选作为PTC-元件实现,这种元件在依据公开文献DE 10 2009 001 736 A1的、开头所介绍的现有技术中进行了描述。PTC-元件30在加热运行期间由加热电流32通流。加热电流32能够由加热信号-确定器34例如取决于环境温度36地确定。由于PTC-元件30的自调节特性,PTC-元件在加热运行期间能够足以接通到恒定电压,因为电流取决于PTC-元件30的温度地进行调节。

图中示出料箱28内试剂的一种状态,其中试剂部分作为液态试剂38和部分作为冻结的试剂40存在。加热器30有利地布置在试剂吸入装置42的区域中。图中所示的状态由此出发,即在吸入装置42 的区域中存在液态试剂38,从而能够维持预先给出的配料率。从临界状态出发,如果在加热器30的区域中已经构成空穴44,会导致冻住的试剂40不能再足够迅速地解冻,以维持所要求的配料率。

在加热器30的区域中必要时出现的空穴44的识别能够借助加热电流32的特征值被识别出来。为此,由一未详细示出的、例如能够作为电阻传感器或电感传感器实现的电流传感器检测到的加热电流 32由测量值-处理器46处理并作为测量信号48提供给信号评估器50。作为反映加热电流32程度的测量信号48的特征值,例如能够检测电流最大值。替代地或者附加地,能够检测加热器30电阻的程度。借助加热电流32的特征值识别必要时存在的空穴44在依据公开文献 DE 10 2009 001 736 A1的、开头所描述的现有技术中被详细地描述,表述上对其进行参照。

在信号评估器50中识别出必要时存在空穴44以后,信号评估器 50提供提示信号52。提示信号52能够仅用于提示空穴44的出现或优选作为报警提示的基础使用。

优选将提示信号52提供给显示器54,该显示器上例如能够显示相应的文本信息。优选这种文本信息要求内燃机10的操作者补充试剂。在最近的(zeitnahen)补充试剂时,确保足够量的液态试剂38 可供使用,以便能够维持所要求的配料率。

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