制造带有校准的传感器的储罐的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种制造带有校准的传感器的储罐的方法，所述储罐例如可W用在机 动车中W储存用于净化排气的液体添加剂(例如，特别是尿素-水溶液）。
【背景技术】
[0002] 为了净化内燃发动机的排气，已知其中实施SCR(=选择性催化还原)法的排气处 理装置，在所述SCR法中利用还原剂来还原排气中的氮氧化物化合物。特别地，使用氨作为 还原剂。氨通常不是直接储存在机动车中，而是代之W呈前驱体溶液的形式，所述前驱体溶 液可关于排气在内部(在排气处理装置中）和/或关于排气在外部(在出于此目的关于排气 设置在外部的反应器中）转化为氨。特别频繁地被用作用于净化排气的液体添加剂的还原 剂前驱体溶液是可利用具有商品名AdBlue蠻的32.5%的尿素含量获得的尿素-水溶液。
[0003] 用于液体添加剂的储罐应当具有用于监视液体添加剂的可用量的充填液位传感 器。运种充填液位传感器应当尽可能节省成本且同时尽可能可靠和精确。当测量储罐中的 充填液位时，液体添加剂的（当前或实际)化学性质未被清楚地了解并且在某些情况下还可 能会变化是特别有问题的。因此，充填液位传感器应当即使在运些条件下也能够精确地测 量储罐中的充填液位。
[0004] 此外，问题可能在于液体(特别是含水的)添加剂在低溫下会冻结。当发生冻结时， 液体添加剂的物理性质改变且特别是发生体积的增大。运会引起充填液位测量的差错。W 上指出的尿素-水溶液例如在约-ll°c下冻结。运种低溫在冬季可能会发生在机动车中，特 别是在机动车的长期停用期间。因此，当机动车运转时，迄今为止一般不得不允许由于冻结 的液体添加剂而引起的充填液位测量的差错。
[0005] 此外，在用于液体添加剂的储罐中，问题在于它们通常呈非常复杂的形状W便适 合机动车中可用的安装空间。因此，运种储罐通常具有很像银齿的形状。运使得充填液位的 测量在此类罐中明显更困难。
[0006] 此外，一般有利的是可利用传感器获取与储罐中的液体添加剂的化学和/或物理 性质有关的信息。运种信息例如有利于检测给送到排气处理装置的液体添加剂的量。
【发明内容】
[0007] W上文为基础，本发明的目的是解决或至少缓和所述技术问题。目的特别是提出 一种特别有利的制造带有校准传感器的储罐的方法，其中传感器的校准可W特别精确和特 别容易地实施。
[000引利用根据权利要求1的特征的方法实现运些目的。该方法的更多有利细化方案在 从属权利要求中指出。权利要求中个别地公开的特征可采用任意所需的技术上适合的方式 互相组合并且可通过说明书的说明内容、特别是还通过【附图说明】来补充。
[0009]本发明设及一种制造用于储存液体添加剂的用于机动车的储罐的方法，所述储罐 带有用于确定储罐中的液体添加剂的至少一个参数的至少一个校准的传感器，所述方法包 括w下步骤：
[0010] a)将传感器安装在储罐中，
[0011] b) W-定量的试验液至少部分地充填储罐，
[0012] C)确定传感器的信号，和
[0013] d)利用所述信号校准传感器。
[0014] 所述方法特别是在所述至少一个参数是储罐中的液体添加剂的充填液位且所述 至少一个传感器是充填液位传感器的情况下适用。下文还说明该方法可适用的更多传感器 类型。
[0015] 优选地，传感器设置在储罐底部附近或储罐底部上。如果传感器是充填液位传感 器，则它优选地构造成跨越储罐的全部高度测量储罐中的充填液位。液体添加剂可被用作 试验液。然而，等效液体也可被用作试验液，其在充填液位传感器处产生充填液位信号，该 充填液位信号与将由对应量的液体添加剂引起的信号对应。
[0016] 优选地，传感器设置在于步骤a)中插入到储罐中的进给模块上。例如，运种进给模 块可设置在储罐的底部区域中W从储罐提取液体添加剂。运种进给模块通常具有进液点和 供给口（位于储罐外部），液体添加剂在所述进液点从储罐被摄入，进给模块在所述供给口 处供给液体添加剂。优选地，进液点和供给口通过进给管道互相连接。优选地，将液体添加 剂从进液点沿进给管道进给至供给口的累在进给模块内部设置在进给管道上或其中。进给 模块也可包含更多构件。例如，运些构件是溫度传感器、压力传感器、用于加热液体添加剂 的加热器和/或用于控制进给的阀。此外，在进给模块中还可设置有电子元件。例如，进给模 块可包含可用W评估传感器的信号的评估电子元件。
[0017] 在步骤b)中的储罐的部分充填期间，优选地预定量的试验液被充填到储罐中，其 中预定量特别是指精确地规定的量的试验液。例如，该量可介于2到2 0升之间，例如刚好10 升。无论如何，该预定量应当被精确地了解并遵守。
[0018] 在步骤C)中确定的信号是当该液体量被充填到储罐中时传感器输出的信号。例 如，该信号可W是由传感器输出的电子信号。该信号可W是代表储罐中的液体添加剂的特 定参数的电脉冲序列或个别的电流脉冲。电信号也可W更复杂。例如，该信号可W是光和/ 或声传感器的变换为电流的回声。
[0019] 优选地，步骤d)中的传感器的校准在控制电子元件中实施。运些控制电子元件可 W是机动车的控制装置的一部分。运些控制电子元件也可W被包含在进给模块中。下面W 充填液位传感器为例说明传感器的校准。借助于校准步骤，特别是将实际由充填移位传感 器产生的信号与根据被容纳在储罐中的预定量的液体预期的基准信号(事先已知)进行比 较。如果基准信号与实际由充填液位传感器产生的信号之间不存在相关性，则可借助于控 制电子元件W修正值调节实际由充填液位传感器产生的信号，结果充填液位传感器的信号 与基准信号对应。如果确定了真实的充填液位，则运样确定的该修正值于是始终被用于进 一步的操作。下面针对更多传感器类型给出可如何实施校准的说明。
[0020] 此外，如果在储罐已被安装在机动车中之后在机动车的制造期间实施该方法，贝U 该方法是有利的。
[0021] 如果传感器是充填液位传感器，则在储罐已被安装在机动车中之后执行该方法特 别有利。在某些情况下，储罐由于安装在机动车中而变形。由于在已安装储罐之后的时点校 准充填液位传感器，所w也可w考虑校准期间的运种变形。因此，充填液位传感器的校准变 得特别精确。例如，该方法可在机动车在生产线上装配时实施。该方法也可W在机动车已 (刚好)离开生产线时实施。例如，然后可在机动车的初始校准的范围内实施该方法。例如， 该方法可W在用于液体添加剂的储罐首先被充填时实施。在首次充填期间，精确地知道充 填到储罐中的液体添加剂的量。与该量有关的信息然后可用于校准充填液位传感器。
[0022] 方法步骤a)不必刚好在步骤b)、c)和d)的执行的时间前后不久的时间实施。传感 器也可W在步骤b)、c)和d)的执行很久之前安装在储罐中（步骤a))，例如在储罐的预装配 期间，而步骤b)、c)和d)仅例如稍后于安装储罐的机动车的装配的结束执行。
[0023] 此外，如果试验液为水，则该方法是有利的。如果在校准之后再次清空储罐W便随 后将液体添加剂(例如尿素-水溶液)充填到储罐中，则适合将水用于校准。一方面，水的腐 蚀作用低于所述的液体添加剂。因此，水可避免损坏机动车的更多构件。此外，水是经济的 且不会对健康有不利影响。储罐可在校准之后清空而不必回收试验液。
[0024] 此外，如果传感器包括超声波传感器，则该方法是有利的。
[0025] 超声波传感器特别适合作为充填液位传感器。根据一种优选的设计，超声波传感 器具有超声波发射器和超声波接收器。超声波发射器发射被反射并在超声波接收器处返回 的超声波信号。优选地，超声波信号在储罐中的液体的表面处反射。因此，可W针对从超声 波传感器到液体的距离来测量超声波信号的传输时间并且该测量可W用于计算特定距离 且因此还测量充填液位。如果合适的话，则还可设置设定所需的射束轮廓的反射器或偏转 表面。
[0026] 此外，该方法在W下情况下是有利的:储罐具有至少一个基准面，该基准面W使得 第一测量区段在储罐的底部区域中位于超声波传感器与该至少一个基准面之间的方式设 置，结果即使在储罐中的低充填液位的情况下，也可测量超声波信号经第一测量区段从超 声波传感器到基准面并返回的传输时间。
[0027] 优选地，该第一测量区段是从超声波传感器到液面的第二测量区段的一部分。然 后可W连同传输时间的测量一起实施传输到基准面的时间的测量W确定充填液位。
[0028] 超声波传感器可水平地设置。于是，优选地沿第二测量区段存在至少一个偏转表 面，该至少一个偏转表面使超声波信号沿竖直方向偏转到储罐中的液面。超声波传感器也 可竖直地布置。于是，优选地沿第二测量区段存在两个偏转表面，使得超声波信号首先定向 沿水平方向且随后再次沿竖直方向朝液面定向。
[0029] 优选地，基准面和第一测量区段设置在储罐的底部区域中。储罐的底部区域的特 征在于它与储罐的底部仅相距有限的距离。运容许第一测量区段即使在储罐中存在少量液 体时也完全被液体覆盖。限定出底部区域的离储罐的底部的距离例如小于10cm[厘米]，特 别优选小于5cm且更加特别优选小于2cm。例如，该基准面和第一测量区段可设置在储罐的 集槽或涌流盆（surge pot)中。
[0030] 特别优选的是设置了两个基准面。然后可确定超声波信号关于两个不同的基准面 的传输时间差。运容许独立于超声波传感器的周围环境中的局部特殊性执行基准测量。因 此，例如可W补偿超声波传感器和/或超声波信号通过的超声波传感器的壳体的制造公差。
[0031] 此外，如果储罐是利用注塑成型法制作的，则该方法是有利的。
[0032] 利用注塑成型法制作的储罐例如由塑料制成且相对柔初。由此，在此类储罐中，当 储罐安装在机动车辆中时，储罐的明显变形特别频繁地发生。由此，该方法在此类储罐中的 充填液位传感器中是特别有利的。
[0033] 根据又一实施例变型，在多个步骤中实施该方法。该方法变型在传感器是充填液 位传感器时特别有利。特别地，运里定期重复步骤b)至d)。在各步骤b)中，充填到储罐中的 试验液的量W规定值增加并实施试验测量(步骤C))。因此，可W产生精确地映射充填液位 传感器的信号与实际充填液位之间的关系的特征图（例如对充填液位标绘的修正值）。如果 在步骤C)中利用该方法测量仅一个试验值，则该试验值可用于在步骤d)