本发明专利技术涉及一种用于动态监控由机动车辆的排出气体处理系统的液体添加剂注入器消耗的液体添加剂的流量的方法。液体压力的测量值（302）使得首先可以推导出通过孔的流量，且其次，通过了解泵的运行特性，可以确定（303）实际输送到排出气体处理系统的液体添加剂的流量。该方法还提供泵的表征阶段，该表征阶段包括命令（401）注入器的关闭，测量（402）针对泵的两种不同运行速度的至少两个压力值，以及基于测量的压力值更新泵的运行特性表。的压力值更新泵的运行特性表。的压力值更新泵的运行特性表。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】注入到机动车辆排出气体处理系统中的液体添加剂的流量的动态监测
[0001]本专利技术总体上涉及机动车辆的排出气体处理系统。
[0002]更具体地，本专利技术涉及对注入到机动车辆的排出气体处理系统中的液体添加剂的流量的动态监测，所述排出气体处理系统例如选择性催化还原处理系统。
技术介绍
[0003]本专利技术特别是在配备有柴油发动机的车辆中找到应用，例如具有这种发动机的轻型车辆、多用途型车辆或卡车（或重型车辆）。
[0004]由具有压燃式发动机的车辆（称为柴油发动机）或具有可控式点火发动机的车辆（称为汽油发动机）产生的排出气体尤其由例如碳氧化物（COx，用于CO和CO2）和氮氧化物（NOx，用于NO和NO2）的气态大气污染物组成。尤其柴油发动机受到旨在减少其排放的污染气体量的法规的约束。用于限制排放的氮氧化物水平的标准是这些法规的一个示例，并且该标准趋于越来越严格。
[0005]在配备有柴油发动机的车辆的情况下，已经是这种情况；而在配备汽油发动机的车辆的情况下，在不久的将来可能成为这种情况，发动机的排出气体的去污可以通过实施例如SCR（“选择性催化还原”）方法的去污方法的气体处理系统来实现。SCR方法采用去污液体添加剂，以便有选择地还原排出气体中所含的氮氧化物（NOx）。去污液体添加剂应理解为是一种去污产品，可以将其注入发动机的排出气体处理装置中，以便在排出气体排放到大气中之前对其进行去污。
[0006]通常在SCR方法中使用的液体添加剂被称为DEF或英文中的“diesel exhaust fluid”（“柴油机废气流体”）。该添加剂是32.5％（按质量）的尿素水溶液，也以商品名AdBlue
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出售，它是氨（NH3）前体。在此，由排出气体提供的热能是用于将DEF转化为氨的催化剂。氨与排出气体中的氮氧化物（NOx）反应，以生成污染较少的类型，即氮（N2）、水和二氧化碳（CO2）。因此，SCR方法中使用的氨是还原剂，以液体添加剂的形式提供。
[0007]在配备有排出气体处理系统的车辆中，液体添加剂通常存储在专用罐中。通过泵将液体添加剂从专用罐抽取，这使得其以特定的流量在液压回路中流通至注入器。该注入器具有在控制单元的控制下在每时每刻将适量的添加剂以微滴的形式注入到排出气体流中的功能。该控制单元具有根据排出气体处理系统的实际需要计量要喷射的添加剂的量的功能，并且因此具有例如根据诸如在给定时刻液体添加剂的温度或液压参数来控制注入器的功能。
[0008]特别地，由于在驾驶机动车辆时可能发生的许多变化（车辆的速度和/或加速度的变化，发动机扭矩的变化等），在污染气体的产生过程中发生了快速且大幅度的变化。。由于此，并且为了有效地处理它们，必须动态地调整要注入到气体处理系统中的液体添加剂的量，并且必须覆盖相对较大的值幅度。
[0009]此外，法律上对在机动车辆中使用排出气体处理系统非常约束。特别地，一些标准
特别地规定，应该实时知道实际输送到（SCR类型的）排出气体处理系统的液体添加剂的流量。更具体地，应该确保在理论上由注入器注入到排出气体流中的添加剂的量（与系统所命令的量相对应）与实际由该注入器输送的添加剂的量之间没有显著差异。因此，最终的问题是确保去污系统正确运行，而不必仅依靠来自NOx传感器的信息。具体地，这种标准规定了理论上命令的液体添加剂流量的值与实际消耗的液体添加剂的值之间的偏差小于相对阈值，例如小于25％。实际上，仅提供用于将去污添加剂的精确的量注入排出气体流中的装置是不够的，还必须验证该量是否确实被注入。
[0010]这些规定的目的是确保永久地验证用于向气体处理系统供应液体添加剂的装置的正常运行，以便在发生故障时可以向用户发出警告。当由于向排出气体处理系统中供应液体添加剂的故障而不能保证车辆的“清洁”运行（即遵守污染气体的排放极限的运行）时，也可以限制或阻止车辆的使用。因此，如果存在液体添加剂泄漏并导致液体添加剂流失，超过被认为可以接受的阈值，则必须尽快向用户发送相应的信息，因此可以可选地采取预防措施，以便避免从排出气体处理的角度来看的车辆运行受损。
[0011]为了能够监测实际注入到气体处理系统中的液体添加剂的量，一种直接的解决方案是使用放置在注入器的入口处的流量计，以便测量实际被注入器消耗液体添加剂的量。但是，考虑到这种流量计的成本及其实现方式以及与其机械和液压安装相关的复杂性，该解决方案与机动车辆行业的经济限制不是很兼容。
[0012]也可以考虑一方面将泵的运行特性作为一个基础来使用，泵的运行特性是根据在泵的输送出口处针对给定压力的其运行速度来限定泵的理论流量值，且另一方面考虑将注入器的运行特性表作为一个基础来使用，该表根据在注入器入口处针对去污液体的给定压力的其打开命令来限定注入器的理论流量值。
[0013]因此，例如，对于基于RDU（“还原剂给料单元”）模型运行的注入器，注入器在完全打开循环和完全关闭循环之间非常迅速地交替，其各自的持续时间设定了在其出口处的平均液体流量。因此，期望这样的注入器根据其控制而输送的理论流量。因此，每个注入器通常具有在其运行特性表中组合的其理论运行特性（其特别是将压力、打开时间、流量和可选的温度联系在一起）。
[0014]以相同的方式，对于泵（例如容积式齿轮泵），可以基于其运行特性表并且针对液体添加剂的给定温度而预先确定其将根据其驱动马达的转速而产生的液体流量。
[0015]然而，涉及利用泵和注入器的理论特性来确定由注入器输送到排出气体处理系统的液体添加剂的流量的方法受到限制。这是因为，实际上，有效流量值与液体添加剂的温度、泵和注入器的部件的特性分布以及其老化有关。例如，新的或已使用的注入器在性能方面并不相同。磨损会改变泵和注入器的性能。换句话说，尽管泵和注入器的理论特性使得可以估计给定时间内和给定条件下输送到系统的液体添加剂的流量，但没有任何方法可以确保在其他时刻和其他情况下进行这种估算的有效性。
[0016]已知文献DE102012218851，该文献描述了一种用于给排气系统供给还原剂的供给装置的运行过程，所述供给装置通过至少一个注入器将一定量的还原剂引入到排出气体流中。如果将由向注入器供应还原剂的分配装置返回的还原剂的量进行修改以期改变和/或在经喷射的量的传递过程中进行修改，则经喷射的量的简单变化是可能的。
[0017]文献DE102011075298也是已知的，该文献涉及一种用于计量系统的泵装置，其旨
在将流体注入内燃发动机的排出气体回路中，其包括被设计成将来自罐的流体以增加的压力输送至压力管线的泵以及液压地连接到压力管线以允许流体从压力管线流出的节流阀。控制节流阀，使得可以通过控制节流阀来调节经由节流阀从压力管线排出的流体量。
[0018]文献WO2008006840也是已知的，该文献涉及一种用于存储添加剂溶液并将其注入到内燃发动机的排出气体中的系统，该系统包括用于存储添加剂的罐和旋转泵，构成单独装置的计量阀和注入器，该系统使得可以计量添加剂溶液并将其注本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于动态监测由机动车辆（101）的排出气体处理系统（103）的液体添加剂注入器（108）消耗的液体添加剂的流量的方法，所述注入器能够将液体添加剂注入到排出气体流中，并经由液压回路（201）在其入口处接收加压的液体添加剂，所述液压回路将其连接到液体添加剂罐（105），并包括位于所述罐和所述注入器之间的液压回路的主路径中的泵（204），所述方法包括由排出气体处理系统的控制单元执行的以下步骤：
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（301）以给定的运行速度命令泵，以在液压回路的所述主路径中沿注入器方向产生液体添加剂的第一流量，
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（302）通过压力传感器（208）测量压力值，所述压力传感器（208）布置在泵的输送出口和注入器的入口之间，并且直接在校准孔（207）附近，所述校准孔位于从泵的输送出口到罐并绕过注入器的液压回路返回路径中，
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从泵的运行特性表中确定液体添加剂的第一流量，该表根据在泵的输送出口处针对给定压力的其运行速度来限定泵的流量值，
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根据测得的压力值确定流经校准孔的液体添加剂的第二流量；和
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（303）通过从液体添加剂的第一流量的值中减去液体添加剂的第二流量的值来计算由注入器消耗的液体添加剂的流量，其特征在于，它还包括由控制单元在泵的表征阶段执行的以下步骤：
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（401）命令关闭注入器（108）；
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（402）通过压力传感器（208）测量泵（204）的输送出口处的至少两个压力值，所述至少两个压力值分别针对泵的至少两个不同的运行速度获得；和
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根据由压力传感器测得的对应于泵的不同运行速度的压力值更新泵的运行特性表。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每次启动车辆时和/或自启动车辆后经过给定时间后，和/或一旦检测到液体添加剂的温度变化大于给定阈值，和/或一旦检测到相对于泵的理论运行特性的给定偏差，则执行所述泵的表征阶段的步骤（401、402）。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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