反应剂计量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及反应剂计量系统，该反应剂计量系统设置用于将反应剂计量加入到内燃机的废气通道中。
【背景技术】
[0002]为了对内燃机的废气进行后处理，可以使用旨在减少废气中NOx的选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduct1n SCR)。在此，将一定量的选择性作用的反应剂计量加入到内燃机的废气通道之中。反应剂可以是氨，例如通过水解在废气通道中从以尿素水溶液(HffL)为形式的前级中获得所述氨。
[0003]例如DE 196 07 073 Al公开了一种相应的计量装置。通过管路将HffL从储箱输送到计量阀，并且计量加入到SCR催化剂上游的内燃机废气通道中，以便减小NOx浓度。
[0004]在当前的计量系统中，正如在申请人的描述DEN0XTR0NIC下已知的那样，栗从反应剂储箱中吸出HffL并且将其压缩到雾化所需的工作压力，例如3到9bar的工作压力。考虑到当前的内燃机数据和催化剂，将HffL的计量速率协调到尽可能最大的NOx还原上。
[0005]本发明的任务在于阐述一种具有至少两个控制器的反应剂计量系统，所述控制器控制反应剂计量系统的不同组件。
[0006]通过独立权利要求中所说明的特征解决所述任务。
【发明内容】
[0007]根据本发明的反应剂计量系统设置用于将反应剂计量加入到内燃机的废气通道中。反应剂计量系统具有包含至少一个栗和部件控制器的部件。部件控制器利用栗信号控制栗。此外还设置了阀，该阀根据计量信号确定反应的计量速率。此外还存在根据开关信号将部件的工作电压接通或切断的开关单元。最后还设置了内燃机控制器，该控制器除了控制内燃机之外，还利用计量信号控制反应剂计量系统的阀，并且利用开关信号控制反应剂计量系统的开关单元。
[0008]根据本发明的反应剂计量系统实现将控制功能一方面分配给部件控制器，另一方面分配给内燃机控制器。在所述分配中优选设置的是，确定在内燃机控制器中的确定反应剂计量速率的计量策略，并且确定部件控制器的用于提供反应剂的功能。
[0009]根据本发明的反应剂计量系统提供的可能性是，能够彼此独立地提供具有至少一个部件控制器的部件以及内燃机控制器。
[0010]根据本发明的反应剂计量系统的有利的改型方案和设计方案是相应的从属权利要求的内容。
[0011]第一设计方案设置的是，部件控制器利用状态信号控制内燃机控制器，并且开关信号与状态信号有关。部件控制器可以利用该措施将信息传输给内燃机控制器。这样的信息例如是储箱中的反应剂的液位。此外这样的信息还可以例如发出部件中的故障状态的信号。
[0012]按照一个特别有利的设计方案因此设置的是，状态信号与故障信号有关，在部件中出现故障的情况下、例如在反应剂泄漏的情况下，优选同样包含在部件中的故障求取装置提供所述故障信号。
[0013]状态信号可以是例如向内燃机控制器发出的关闭信号，从而必须利用开关信号关闭开关单元，使得部件被无电压地断开并且可以转入到安全状态。
[0014]状态信号优选是相当于看门狗信号的周期信号。只要存在周期信号，则内燃机控制器就认为部件控制器中没有出现故障，并且可以将开关信号保持在一个状态中，在该状态下可以接通开关单元并且可以将部件与供应电压相连。
[0015]另一个设计方案设置的是，将开关单元布置在部件之外。由此进一步提高反应剂计量系统的安全性。当出现部件之内的反应剂流出的故障时，仍然独立于部件的状态、尤其独立于电子组件的状态完全关闭部件。
[0016]另一个设计方案设置的是，将阀布置在部件之外。利用该设计方案可以独立于部件将阀固定，并且在需要的时候能够以简单方式更换阀。
[0017]另一个设计方案设置的是，部件包含储箱以及加热装置，并且部件控制器利用加热信号控制加热装置。如果必须考虑反应剂在外界温度很低的情况下发生冻结的问题，则加热装置可防止反应剂的冻结。只要设置尿素水溶液作为反应剂，就必须考虑到尿素水溶液在外界温度大约低于零下11摄氏度的时候会发生冻结。
[0018]另一个设计方案设置了提供计量信号作为脉宽调制信号，利用该信号可以使用简单的阀在很宽的范围内设定计量速率，利用脉宽调制信号以很快的时间顺序将所述阀开启和闭合。
[0019]一个额外的设计方案设置了利用压力传感器获取反应剂压力。利用反应剂压力的获取可以例如将反应剂压力调节到预先设定的工作压力上。此外还可以实现栗的功能控制。
[0020]下文依据在附图中所展示的实施例具体阐释本发明。
【附图说明】
[0021 ] 附图示出了根据本发明的反应剂计量系统的框图。
【具体实施方式】
[0022]附图所示的反应剂计量系统10具有包含至少一个部件控制器14和栗16的部件12。部件12优选地包含一个故障求取装置18。此外反应剂计量系统10还包含阀20和内燃机控制器22。
[0023]反应剂计量系统10将存放在储箱24中的反应剂26计量加入到内燃机30的废气通道28之中。储箱24同样优选地包含在部件12之中。
[0024]将反应剂26喷入到在SCR催化剂32上游的废气通道28之中。在SCR催化剂32中尤其需要反应剂26来转化废气的NOx组分。例如将尿素水溶液设置作为反应剂26或作为反应剂26的前级，通过在高温废气中的电解从所述尿素水溶液中分裂出氨，所述氨在SCR催化剂32中起到还原剂的作用。
[0025]可以提供具有部件控制器14和栗16的部件12作为可以工作使用的单元。部件12优选地包含为用可变工作压力或者用固定地预先设定的工作压力提供反应剂26所需的所有组件，其中仅仅还进行在内燃机控制器22中的计量速率的确定，可以独立于部件12提供所述内燃机控制器。
[0026]阀20优选地能够在很宽的范围内提供计量速率。阀20同样可以包含在部件12之中或者将其布置在部件之外。原则上能够通过实现开启截面的连续调整的阀20获得可变的计量速率。优选地，阀20是简单阀，该阀要么完全打开要么完全关闭。在该情况中通过较短的时间顺序中的打开和关闭实现可变的计量速率。在此，可以根据脉宽调制的信号的特征参量，例如脉冲时长和/或者周期时长，在某个周期时长之内完全开启或闭合阀，或者作为替代方案将阀保持在中间位置上。为了控制阀20，因此脉宽调制的信号尤其特别适合作为计量信号34。
[0027]尤其控制内燃机30的内燃机控制器22提供用于阀20的计量信号34，其中计量信号34在内燃机控制器22中协调到内燃机30的运行条件并且优选地协调到SCR催化剂32的状态。
[0028]为了启动部件12并且因此为了启动部件控制器14，内燃机控制器22提供使得布置于开关单元40中的开关元件38闭合的