计量用于存储和传送气态氨的系统的自治技术方案

本发明专利技术涉及用于存储和传送气态氨到消耗单元(3)的系统的自治的计量方法，所述系统包括：包括专用的加热装置(9)的气态氨存储室(8)，及所述系统的至少一个参数的至少一个传感器(61，64)，所述方法包括以下步骤：以独立于消耗单元(3)的氨的需求的介入式参考基准为基础控制系统，在控制步骤过程中，使用传感器(61，64)进行系统的至少一个参数的介入式测量，以及在控制条件下比较介入式测量和至少一个参数的阈值从而估计关于室(8)对应于参数的阈值的填充阈值的系统的自治。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计量用于存储和传送气态氨的系统的自治
本专利技术总体上涉及在通过选择性催化还原(SCR)还原NOx氮氧化物的应用中氨的存储，特别是在减少柴油发动机排出的污染物的应用中氨的存储。
技术介绍
与交通有关的污染物的排放是行业中近30年以来发动机发展的首要问题。对于四种常规污染物(CO，HC，NOx，微粒)排放的严格限制的逐渐增强已经显著改善了尤其在大城市的空气质量。机动车使用的持续增加需要继续努力进一步减少更多这些污染物的排放。在对欧洲排放阈值容差的减少预计在2014年进入欧6标准的效果步骤框架内。这些测量目的在于减少局部污染。在所有流通的条件下具有可用的高效去污染技术对于交通工业是主要的挑战。在这种背景下，氮氧化物(NOx)作为贫油混合气(即作为包含过多氧的混合气)的还原代表了与复杂问题相关的重要挑战。而且，燃料消耗和CO2的排放直接相关，在近几年内已经发展为机动车的一个主要关心的问题。同样地，私家车的CO2排放的规定从2012年起设置到欧洲水平上。现在已经要求，这种限制将在未来几十年期间定期地降低。CO2排放的减少因此对于所有的交通行业如新发动机增长一样被强制实施。局部污染(NOx)的减少和燃料消耗(CO2)的减少的这种双重问题，对于柴油发动机特别困难，因为贫油混合气的燃烧伴随着NOx的排放，这是难于处理的。在这种背景下，SCR(“选择性催化还原”)后处理技术既用于私家车辆也用于分配给货物运输的车辆。然后可以将发动机置于效率最佳的运行性能，强NOx排放然后在排气中通过所述SCR系统来处理，所述SCR系统允许高效还原NOx。为了建立这种SCR技术，有必要在车辆上安装还原氮氧化物所需的还原剂。目前通过重型货车保留的系统使用尿素水溶液作为还原剂。尿素注入到排气管中，尿素通过废气的温度的作用分解为氨气(NH3)并且允许在特定催化转换器上还原NOx。对于操作目前SCR系列的系统保留和标准化的尿素水溶液称为AUS32(在欧洲商品名为)。然而这种高效方法遭受某些缺点。它在寒冷条件下的性能是有限的，然而这种情况在很多时候发生，尤其是城市中的公交车。尿素存储器具有大的重量和体积，通常地对于私家车从15至30升，对于重型货车从40至80升。由于车辆是小的，所以这种体积会引起集成到车辆中的日益显著的复杂性。这样做的结果是高的去污染的成本，以及质量过量使得不利于车辆的燃料消耗以及由此不利于二氧化碳的排放。已经考虑了各种替代的存储方法。在压力下以气体的形式存储氨的选择在紧密性和操作安全方面有许多缺点。优选的方法在于位于存储容器内的材料内部的气体的吸收，例如盐。氨的存储然后在盐的内部通过形成氨化物类型的化学配合物而实现。这种存储类型和尿素水溶液类型相比有很多优点。在盐中存储使得显著减少存储容器的质量和体积。由于对于给定的氨的自治(autonomie)在车辆上装载的还原剂的质量减少，也提供了CO2的平衡方面的好处。实际上，节省了为了稀释SCR的传统结构中的尿素而提供的附加水(称为液体)的量。而且，这种存储类型使得有可能在寒冷情况下高效吸收NOx。这种类型的存储还确保降低了制造费用，因为用于提供和注入氨的系统得以简化。在实践中，氨以NOx还原反应的化学计量比连续注入废气中。因此，适合于能够在车辆上存储足够量的氨。为了限制存储容器的体积，机动车制造商更喜欢填充或更换存储容器，例如在发动机维修期间，在容器空时或在燃料容器填充期间。根据考虑的车辆(私人车辆，重型货车等)，要求在车辆的使用寿命期间提供在10和100之间的填充或更换操作。为了在车辆的整个寿命期间提供有效的去除污染NOx需要的定期维修的这种操作，服从于使用SCR技术的不同国家的具体规定。所有这些规定的共同点是有必要能够确定存储室中剩余的还原剂的量，从而当必须进行填充时能够警告驾驶员。例如，在对于私家车的欧洲立法中，有必要能够测量剩余自治的两个阈值，分别在2400公里和800公里，分别对应燃料的大约三个满罐和一个满灌。因此在用于存储和传送气态氨的系统的情形下需要计量。除了监督的需求，对于在多个存储室集成到车辆中的情况下系统的管理需要氨的存储的计量。实际上，为了简化集成到车辆中，或者为了改善存储系统的操作(引入冷启动单元)，存储在大多数情况下是分配到多个存储室中。这些不同的存储室之间的管理需要了解气态氨的剩余量。可能的解决方案是通过添加对氨的控制来进行计量，应用于存储和传送的系统或气态氨离开系统的流量的测量中。然而，这些测量缺乏精确性。特别地，对于这种类型的计量，在控制或测量和实际注入的量之间的每个适当的不精确加入到彼此。此外，这些测量的相关性涉及迷惑系统的可能性，以使后者认为例如室刚被重新填充。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不具有这些缺点的计量。为了这个目的，提供了用于存储和传送气态氨到消耗单元的系统的自治的计量方法，所述系统包括：-包括专用的加热装置的气态氨存储室，及-系统的至少一个参数的至少一个传感器，所述方法包括以下步骤：-以独立于消耗单元的氨的需求的介入式参考基准为基础控制系统，-在控制步骤期间，通过传感器进行系统的至少一个参数的介入式测量，以及-介入式测量与控制的情况下的至少一个参数的阈值进行比较，从而估计关于室的对应于所述参数的阈值的填充阈值的系统的自治。本专利技术通过以下的特征有利地得以补充，采取单独或以任何其技术上允许的组合：-系统包括用于调节气态氨到消耗单元的装置，所述装置具有包括流量和加热设定的设定，-介入式控制的步骤包括在于根据零流量和室的恒定压力设定来控制系统的第一子步骤，-介入式控制的步骤包括在于经由最大流量的设定来控制系统的第二子步骤，-通过介入式测量所测量的至少一个参数包括室的压力或温度，-通过介入式测量所测量的至少一个参数包括室的加热功率，-所述方法还包括以下步骤：○评估至少一个特征值，及○根据至少一个所评估的特征值：■限定用于启动介入式控制和介入式测量的步骤的频率，或■引发介入式控制和介入式测量的步骤，-所述方法还包括以下步骤：○估算由室传送气态氨的量，○通过集成气态氨传送的估算量来计算室的氨的填充率，填充率是特征值，-所述步骤还包括在于用气态氨饱和的存储室更换存储室后，重新初始化具有氨的室的填充率的值的步骤，-系统包括流量传感器，经由通过所述流量传感器的气态氨的流量的测量来进行传送的气态氨的量的估算，-通过集成用于传送系统的气态氨的控制来进行传送的气态氨的量的估算，-所述特征值包括至少：○给定期间系统的气态氨的平均压力，○给定期间提供给至少一个室的平均加热功率，○消耗单元启动后的时间，○给定期间消耗单元操作的特征长度，-所述方法包括在于比较步骤前过滤和/或平均介入式测量的步骤，-所述方法包括在于根据存储室的特征校准介入式测量的阈值的步骤，-所述方法包括降低消耗单元的操作模式和/或用于存储系统的操作模式，随后填充阈值的交叉估算的步骤，从而降低氨的需求。本专利技术还涉及用于存储和传送气态氨到消耗单元的系统，所述系统包括：-包括专用的加热装置的气态氨存储室，-用于调节气态氨到消耗单元的流量的装置，-控制设备，包括：○用于控制所述专用的加热装置的装置和调节气态氨流量的装置，以及○系统的至少一个参数的至少一个传感器，而且系统适于实现这种方法。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于存储和传送气态氨到消耗单元(3)的系统的自治的计量方法，所述系统包括：‑包括专用的加热装置的气态氨的存储室(8)，及‑所述系统的至少一个参数的至少一个传感器(61，64)，所述方法特征在于其包括以下步骤：‑根据独立于消耗单元(3)的氨的需求的介入设定控制(102)系统，‑在控制步骤期间，通过传感器(61，64)进行系统的至少一个参数的介入式测量(104)，以及‑在控制条件下比较(106)介入式测量和至少一个参数的阈值从而估算(108)关于室(8)的对应于参数的阈值的填充阈值的系统的自治。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.09 EP 12305990.91.用于存储和传送气态氨到消耗单元(3)的系统的自治的计量方法，所述系统包括：-包括专用的加热装置的气态氨的存储室(8)，及-所述系统的至少一个参数的至少一个传感器(61，64)，所述方法特征在于其包括以下步骤：-根据独立于消耗单元(3)的氨的需求的介入式设定来控制(102)系统，-在控制步骤期间，通过传感器(61，64)进行系统的至少一个参数的介入式测量(104)，以及-在控制条件下比较(106)介入式测量和至少一个参数的阈值从而估算(108)关于存储室(8)的对应于参数的阈值的填充阈值的系统的自治，所述方法还包括以下步骤：-评估(202)至少一个特征值，及-根据至少一个所评估的特征值：--限定(204)用于启动介入式控制和介入式测量的步骤的频率，或--引发(206)介入式控制(102)和介入式测量(104)的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述系统包括用于调节气态氨到消耗单元(3)的流量的装置(63)，所述用于调节气态氨到消耗单元(3)的流量的装置(63)具有包括流量的设定和加热的设定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于介入式控制(102)的步骤包括在于根据零流量和存储室(8)设定的恒定压力控制所述系统的第一子步骤(1021)。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于介入式控制(102)的步骤包括在于经由最大流量的设定控制所述系统的第二子步骤(1022)。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由介入式测量所测量的至少一个参数包括存储室(8)的压力或温度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由介入式测量所测量的至少一个参数包括存储室的加热功率。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法还包括以下步骤：-估算(302)由存储室传送的气态氨的量，-通过集成所传送的气态氨的估算量来计算(304)存储室(8)的氨的填充率，填充率是特征值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述方法还包括在于在用气态氨饱和的存储室更换存储室后，重新初始化(306...

【专利技术属性】
技术研发人员：JB·德芒东，
申请(专利权)人：阿奎斯阿奎斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH