用于操作计量装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种操作针对液体添加剂的计量装置(1)的方法，该计量装置包括带有可移动泵元件(3)的至少一个泵(2)，其中该可移动泵元件执行输送运动以泵送所述液体添加剂；并且计量装置还具有至少一个喷射器(4)，该喷射器通过压力管线(5)连接到所述泵(2)的压力端(20)，且能被打开以对所述液体添加剂进行计量。在该方法中，在步骤a)中打开喷射器(4)。在步骤b)中，对液体添加剂计量，并在该计量的过程中对输送运动计数。然后，在步骤c)中，关闭喷射器(4)。在步骤d)中，将步骤b)中所确定的输送动作的次数与步骤a)至步骤c)之间喷射器(4)的开启时间进行比较，以执行对计量装置(1)的操作的诊断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作计量装置的方法
本专利技术涉及一种操作用于液体添加剂的计量装置的方法。用于液体添加剂的计量装置适用于机动车领域，例如用以将液体添加剂供给到内燃机的废气处理装置中。
技术介绍
供应有液体添加剂的废气处理装置广泛地应用于机动车领域。在这种废气处理装置中，例如采用选择性催化还原(SCR)法。在该方法中，借助还原剂将来自内燃机的废气中的氮氧化物成分还原成例如氮气、水和二氧化碳的无害物质。为此，通常用氨作为还原剂。在机动车中，通常不对氨进行直接存储，而是以还原剂前体溶液的形式来储存。为此而特别频繁地用到的一种还原剂前体溶液是尿素水溶液。例如，32.5％的尿素水溶液可以商品名称得到。将该还原剂前体溶液制作成能由计量装置从储罐中获取的液体添加剂，然后在废气处理装置内的废气中和/或在废气外部的为此专门提供的反应器中将该还原剂前体溶液转化成氨。在下文中，术语“添加剂”具体包含这种还原剂或还原剂前体。为了废气处理装置的成功运行，期望液体添加剂的获取应当稳定并以计量装置对其进行精确计量。具体地，期望能根据要求来进行精确的分配计量。与此同时，针对液体添加剂的计量装置应尽可能便宜。所提供的用于实现计量装置的精确且可靠计量的部件(例如，泵、阀和传感器)应尽可能的少并尽可能的简单。经常发生在液体添加剂计量装置的操作中的一个问题是计量装置中的气泡。一方面，计量装置中的气泡会改变由计量装置输送的液体添加剂的量，这使得如若计量装置中的液体添加剂含有气泡，就无法实现精确计量。另一方面，气泡还可能阻碍或者甚至阻止整体的输送，具体来说是用于泵送液体添加剂的泵无法通过与输送液体添加剂的相同或相当的方式来泵送空气。在由于成本原因而优选在液体添加剂的计量装置中使用便宜的泵的情况下，这种情况尤为突出。
技术实现思路
从这种情况发点，本专利技术的目的在于解决或至少缓解上述技术问题。具体地，旨在描述一种用于操作针对液体添加剂的计量装置的方法，所述方法即使在以低成本生产的计量装置的情况下依然允许极高的计量精度和极高的可靠性。所述目的可以通过根据经下文限定的特征的方法来实现。本专利技术的进一步有利改进也限定在下文中。实施例中所单独限定的特征可以通过技术上有意义的任何期望方式而相互结合，并且可以通过说明书中的解说性材料来补充，这由此产生了本专利技术的其他变型实施例。因此，这里提出一种操作针对液体添加剂的计量装置的方法，所述计量装置具有带有可移动泵元件的至少一个泵，所述可移动泵元件执行输送运动以泵送液体添加剂，并且所述计量装置具有至少一个喷射器，所述喷射器通过压力管线连接到所述泵的压力端，且可被打开以对液体添加剂进行计量，其中所述方法至少包括以下步骤：a)打开所述喷射器；b)对液体添加剂计量，并在计量过程中对所述输送运动计数；c)关闭所述喷射器；和d)将步骤b)中确定的所述输送动作的次数与步骤a)至步骤c)之间所述喷射器的打开时间进行比较，以诊断所述计量装置的操作。可将通过所述方法操作的计量装置特别地设计和设置为能从储罐中提取液体添加剂(具体说是，尿素水溶液)，并能将该液体添加剂供给到废气处理装置中的预定部分。所述计量装置的泵优选具有抽取端和压力端。为了从储罐中抽入液体添加剂，通过抽取管线来将所述泵的抽取端连接到所述储罐上。液体添加剂可通过抽取管线来吸入。通向喷射器的压力管线连接到所述泵的压力端。所述喷射器可用于控制液体添加剂的排出。所述喷射器可直接设置在废气处理装置上。也可以将(位于废气之外的)其他管线分段构造在所述喷射器与所述废气处理装置之间，这允许将喷射器构造在相距废气处理装置的一定距离处。通过喷射器计量到废气处理装置中的液体添加剂的添加优选地通过能确保将液体添加剂均匀分布或均匀喷射在废气处理装置中的(无源)喷嘴或喷射点来实现。根据流向从泵看过去，所述喷嘴或喷射点优选位于喷射器之后，或位于喷射器与废气处理装置之间。所述泵优选为以脉冲方式工作的泵，所述泵中的泵元件随着用于泵送的输送运动而执行输送冲程。根据所述方法来看，输送冲程是典型的输送运动。在所述输送运动(或输送冲程)的过程中，所述泵元件在运动范围内向后及向前移动，其中以规则的方式放大和缩小泵室的尺寸。当所述泵室变小时，液体添加剂朝向所述泵的压力端流动，从泵或泵的泵室中流出。当所述泵室容积增大时，液体添加剂则从泵的抽取端开始流入泵或泵室中。在所述泵的抽取端和/或压力端上优选设有阀，以确定液体介质流穿过所述泵的流动方向。特别优选地的是，所述泵仅在压力端上具有阀而抽取端上没有阀，其中抽取端上的阀的动作通过液体添加剂穿过泵的流路的适当构造来实现。这种类型的泵特别便宜，因此使用在计量装置中是特别有利的。所述泵的可移动泵元件例如可实施为活塞或隔膜。还可以使用由活塞、隔膜和传递机构构成的组合式可移动泵元件，其中所述组合式可移动泵元件将活塞的运动传递给隔膜。这种类型的传递机构可例如是固态(机械)传递机构(例如，挺杆、滑块、连接杆或凸轮结构)或液态传递机构(诸如，传动液)。传动液可以通过活塞来移位，并由此以液压方式来移动隔膜。所述可移动泵元件优选由驱动器来驱动。所述驱动器可例如是电磁线性驱动器。特别优选这种形式的驱动器，因为具有这种类型驱动器的泵特别便宜。然而，还可以使用例如带有传递机构的旋转驱动器的一些其他驱动器，其中所述传递机构将旋转驱动器的旋转运动转换成可移动泵元件的线性运动。也可以使用能执行用于泵送的输送运动的其他泵。所述方法中唯一的要点是，以某种方式计对泵所执行的输送运动进行计数。所述方法并不注重所述泵送是以类似脉冲的方式还是以脉冲方式发生。例如，应当可容易地对泵的旋转驱动器的完整旋转运动进行计数，以便于执行所述方法。正排量泵和动态泵二者均可具有能执行用于泵送的(可计数式)旋转运动。对采用喷射器的(单个)常规计量过程(步骤a)至c))而言必要的是，优选地将用于所述方法的计量装置的泵的尺寸设置为：相对于喷射器，多个输送运动大于5次，优选地大于10次，特别优选地大于20次。计量装置中的计量优选通过所述喷射器的(主动式或受控式)打开及关闭来完成。这里，所述喷射器的开启时长与所计量的液体添加剂的量成比例。为此，优选将所述泵与所述喷射器之间的压力管线中的压力设置为预定输送压力。这可以通过对泵进行适当的促动控制来实现。在所述压力管线上优选设有压力传感器，其中控制单元借助所述压力传感器可确定或监测该压力管线中的压力。根据来自所述压力传感器的信息，所述控制单元随后对泵进行控制。在给定了压力管线中的液体添加剂的限定压力、打开的喷射器的恒定开口横截面以及液体添加剂的恒定粘度的情况下，经计量的液体添加剂的量因此与喷射器的打开与关闭之间的开启时间成比例。如果例如由于压力传感器与喷射器之间存在管线分段而将所述压力传感器构造为相距喷射器一定距离，那么可以对所述压力传感器测得的压力进行过滤或处理，以确定用于计量的喷射器处的压力。根据管线分段的类型，可以不同方式来进行过滤/处理。例如，过滤/处理可包括衰减和/或时间偏移。在所述方法的步骤a)至c)中，对液体添加剂的计量是借助喷射器以所述方式来进行的。当在步骤b)中打开喷射器时，为了保持所述计量装置的压力管线中的压力，所述泵将液体添加剂泵送到压力管线中，并为此执行输送运动。根据步骤b)，在此过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作针对液体添加剂的计量装置(1)的方法，所述计量装置具有带有可移动泵元件(3)的至少一个泵(2)，所述可移动泵元件执行输送运动以泵送所述液体添加剂，所述计量装置还具有至少一个喷射器(4)，所述喷射器通过压力管线(5)连接到所述泵(2)的压力端(20)，且能被打开以对所述液体添加剂进行计量，其中所述方法至少包括以下步骤：a)打开所述喷射器(4)；b)计量液体添加剂，并在所述计量的过程中对所述输送运动计数；c)关闭所述喷射器(4)；和d)将步骤b)中所确定的输送动作的次数与步骤a)至步骤c)之间所述喷射器(4)的开启时间进行比较，以诊断所述计量装置(1)的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.14 DE 102012107430.51.一种操作针对液体添加剂的计量装置(1)的方法，所述计量装置具有带有可移动泵元件(3)的至少一个泵(2)，所述可移动泵元件执行输送运动以泵送所述液体添加剂，所述计量装置还具有至少一个喷射器(4)，所述喷射器通过压力管线(5)连接到所述泵(2)的压力端(20)，且能被打开以对所述液体添加剂进行计量，其中所述方法至少包括以下步骤：a)打开所述喷射器(4)；b)计量液体添加剂，并在所述计量的过程中对所述输送运动计数；c)关闭所述喷射器(4)；d)将步骤b)中所确定的输送动作的次数与步骤a)至步骤c)之间所述喷射器(4)的开启时间进行比较，以诊断所述计量装置(1)的操作；和e)根据步骤d)中的所述比较，纠正所述计量装置(1)的至少一个操作参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行步骤d)之前多次重复执行方法步骤a)至c)，其中在步骤d)中执行与多次重复相对应的多次比较，并且连带地考虑所述比较以便于诊断所述计量装置(1)的操作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤d)中利用所述输送运动的次数来明确计算出步骤a)至步骤c)之间所输送的液体添加剂的量。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤d)中，如果所述输送运动的次数或是与所述输送运动的次数相对应的参数大于第一限制值时，那么所述计量装置(1)中存在空气。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一限制值根据所述喷射器(4)的开启时...

【专利技术属性】
技术研发人员：简·霍奇森，彼得·鲍尔，斯文·舍佩尔斯，
申请(专利权)人：依米泰克排放技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE