用于监控加热系统的方法技术方案

技术编号:5198207 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于监控加热系统的方法。提供了一种用于监控用于SCR催化器系统的还原剂箱和计量装置的加热系统的方法,所述SCR催化器系统具有至少一个箱加热装置、至少一个压力管道加热装置以及至少一个输送模块加热装置。该方法的特征在于,检测并且处理所述SCR催化器系统的运行参数和传感器值,将所述运行参数和所述传感器值在能够预先给定的公差(4,5)之内与参考值(1)相比较并且从中推断出所述加热系统的有故障的表现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于监控用于SCR(选择性催化还原)催化器系统的还原剂箱与 计量装置的加热系统的方法,所述SCR催化器系统具有至少一个箱加热装置,至少一个压 力管道加热装置以及至少一个输送模块加热装置。
技术介绍
已知用于运行尤其车辆中的内燃机的方法和装置,在所述车辆的排气区域内布置 了 SCR催化器(Selective Catalytic Seduction),该SCR催化器在存在还原剂的情况下将 包含在内燃机的废气中的氮氧化物(NOx)还原成氮气。由此可以大幅度减少废气中的氮氧 化物的份额。对于所述反应的进行来说需要混入废气中的氨(NH3)。因此使用NH3或者说 分解NH3的试剂作为反应剂。为此通常使用含水的尿素溶液(尿素水溶液),将所述尿素水 溶液借助于计量装置在SCR催化器之前喷入到排气管路中。从所述溶液中形成作为还原剂 起作用的NH3。为储存尿素水溶液而设置了还原剂箱或者说尿素水溶液箱。为从所述还原剂箱中输送尿素水溶液,通常设置了泵作为输送模块的组成部分, 该泵通过管道系统来输送所述溶液,从而能够在压力下将尿素水溶液通过压力管道和计量 阀比如电磁喷射阀喷入所述排气管路中。通常所使用的标准化的尿素水溶液具有在大约-ire时冻结的特性。为了在外部 温度较低时也能够保证正常的废气后处理,需要至少对还原剂箱进行加热。为此通常设置 了由箱加热装置、压力管道加热装置和输送模块加热装置以及温度传感器和所属的加热控 制装置所组成的加热系统。所述加热系统的加热元件通常包括具有欧姆特征的元件与所谓 的PTC(正温度系数)元件。所述PTC元件是包含低温时导电性比高温时强的导电材料的 正温度系数电阻元件。电阻随着温度升高而增大,从而随着温度的升高,所产生的热功率下 降并且进行所述加热元件的“自动调节”。由此避免了较强的过热或者持续通电。还原剂箱 加热器比如可以由两个并联的PTC元件组成,所述PTC元件布置在两个串联的欧姆的加热 元件之间。所述加热系统的各个元件尤其也包括PTC加热元件暴露在机械载荷及电载荷之 下。构件的受损导致功能性能受到不好的影响或者甚至导致系统完全失灵。尤其在PTC元 件受损时会出现加热装置的通电太高或者太低。因为正常运转的加热系统是正常的废气后 处理的前提,所以需要对所述加热系统的功能性能进行监控。德国公开文献DE 102 34 561A1提出了用于对具有PTC加热元件的电加热装置进 行功能检测的方法和装置,对于所述PTC加热元件来说,在接通所述加热装置后检测在特 定的时间间隔内流经所述PTC加热元件的加热电流的强度。在此确定,在所述时间间隔期 间加热电流的强度是否超过或者至少达到预先给定的阈值,从而可以在必要时表示发生故 障。然而如果应该对一个以上的加热元件尤其加热元件复合体或者复杂的加热系统进行检 查,则所述方法未提供令人满意的解决方案,因为尤其对于并联的PTC加热元件来说无法 就故障的类型和定位作出明确的结论。此外,所述加热装置中的电流还遭受显著的波动,因而在所述方法中容易得出错误的结论。
技术实现思路
本专利技术的任务是,改进对用于SCR催化器系统的还原剂箱和计量装置的加热系统 的监控,从而能够可靠地保证外部温度较低时存在足够液态的还原剂溶液用于正常的废气 后处理。在此应该可靠地识别、定位并且相应地表示或者说处理出现的故障。该任务通过一种具有权利要求1所述特征的用于监控用于SCR催化器系统的还原 剂箱和计量装置的加热系统的方法得到解决。本方法的优选的设计方案是从属权利要求的 主题。为了对用于SCR催化器系统的还原剂箱和计量装置的加热系统进行监控,本专利技术 提出了一种方法,所述SCR催化器系统具有至少一个箱加热装置、至少一个压力管道加热 装置以及至少一个输送模块加热装置。在该方法中检测并且处理所述SCR催化器系统的运 行参数和传感器值,将这些数值与处于能够预先给定的公差之内的参考值进行比较并且在 需要时从中推断出所述加热系统的有故障的表现。本方法允许对所述SCR催化器系统的还 原剂箱和计量装置的复杂的加热系统进行监控,在所述监控过程中可以检测在所述加热系 统中可能出现的不同的故障。用按本专利技术的方法能够定位相应的故障并且发送故障报告, 从而能够排除损坏。通过对故障的定位能够在需要时仅仅切断分系统,从而避免进一步的 后续损坏。按照按本专利技术的方法的一种特别优选的设计方案,将本方法分成子程序或者说将 方法步骤合并在各个模块中,尤其合并在至少两个并且优选更多的模块中。优选由上级的 模块UHC_Mon对各条加热电路实施主监控与释放。对于不同的加热电路或者说单个加热装 置来说,优选设置了单独的下级的模块UHC_MonCX。将按本专利技术的方法分成多个模块,这允 许对所述加热系统的不同的组件或者构件复合体进行有针对性的监控并且由此进行故障 定位。此外,分成各个模块的做法允许有针对性地释放所述加热系统的各个组件,从而比如 在分系统中出现故障时能够有针对性地切断该分系统。特别有利地设置了四个模块。所述四个模块尤其是用于对各条加热电路进行主监 控和释放的上级的模块UHC_Mon。此外作为下级的模块还设置了用于对第一箱加热电路进 行监控的模块UHC_MonCl、用于对合并在加热电路中的压力管道加热装置和输送模块加热 装置进行监控的模块UHC_MonC2以及用于对第二箱加热电路进行监控的模块UHC_MonC3。优选设置所述下级的模块尤其模块UHC_MonCl、UHC_MonC2和/或UHC_MonC3用于 识别所述加热系统中的短路和/或者线路中断。在此短路和/或者线路中断的识别优选以 各个加热元件的PTC特征的识别为基础。如开头所提到的,在电加热构件中所使用的PTC 元件具有依赖于温度的特征性的电流特性曲线。在具有一个或者多个PTC元件的加热装置 中,电流在接通后连续地升高。与此同时温度也由于所述加热装置的加热作用而上升。这 在PTC元件的晶体内部由于自身加热而引起电阻的增大,从而在达到最大电流峰值后电流 再次下调(abregeln)。按照本专利技术将所述PTC元件的特征性的电流特性曲线用于识别加热 系统中的短路和/或者线路中断。按照本专利技术检测代表着流经相应的加热元件的总电流或 者电流镜(Stromspiegel)的传感器值并且将其与对于正常运行的加热装置来说可期望的 参考值相比较。在此优选考虑加载到相应的加热装置上的电压,因为所述电压可能对总电流并且由此对最大可能的加热功率施加显著的影响。因而也优选将电池电压考虑在内。所 述参考值代表着在加热元件的功能正常时可期望的数值。因而,在所检测的传感器值与所 述参考值有偏差时,可以推断出故障并且优选输出相应的故障信号。比如可以使用相应的单元的总电流的最大电流峰值用于比较测量值与参考值。尤 其合适的是将最大电流峰值用作测量值,因为该数值尤其可以容易并且无差错地检测得 到。为此比如可以在加热电路的接通时刻之后连续地读出流过的总电流。将所读出的数值 始终与下一个所读出的数值相比较。如果当前的数值比先前数值大,那就改写旧数值。一 直重复该操作直至达到最大的电流峰值。如果先前数值比当前所测得的数值大,则达到了 电流峰值。将如此探测到的最大电流峰值用于与参考值进行比较。在其它的实施方本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于监控用于SCR催化器系统的还原剂箱与计量装置的加热系统的方法,所述SCR催化器系统具有至少一个箱加热装置、至少一个压力管道加热装置以及至少一个输送模块加热装置,其特征在于,检测并且处理所述SCR催化器系统的运行参数和传感器值,将所述运行参数和所述传感器值在能够预先给定的公差(4,5)之内与参考值(1)相比较并且从中推断出所述加热系统的有故障的表现。

【技术特征摘要】
DE 2009-10-26 102009045989.81.用于监控用于SCR催化器系统的还原剂箱与计量装置的加热系统的方法,所述SCR 催化器系统具有至少一个箱加热装置、至少一个压力管道加热装置以及至少一个输送模块 加热装置,其特征在于,检测并且处理所述SCR催化器系统的运行参数和传感器值,将所述 运行参数和所述传感器值在能够预先给定的公差(4,幻之内与参考值(1)相比较并且从中 推断出所述加热系统的有故障的表现。2.按权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法作为子程序包括至少一个上级的 用于主监控和释放各条加热电路的模块UHC_Mor^20)和至少一个下级的用于监控各条加 热电路的模块 UHC_MonCx (30,40,50)。3.按权利要求2所述的方法,其特征在于,所述下级的模块是用于监控第一箱加热电 路的模块UHC_MonCl (30)、用于监控压力管道加热装置和输送模块加热装置的模块UHC_ MonC2 (40)和/或用于监控第二箱加热电路的模块UHC_MonC3 (50)。4.按权利要求2或3所述的方法,其特征在于,设置所述下级的模块(30,40,50)中的 至少一个用于识别在所述加热系统中的短路和/或线路中断,其中,所述识别以所述加热 元件的PTC特征⑴为基础。5.按权利要求2到4中任一项所述的方法,其特征在于,所述用于主监控和释放各条加 热电路的模块UHC_Mor^20)包括以下输入参数中的至少一个-加热电路的要求, -模块UHC_MonCX中的电流以及 -优选箱温度。6.按权利要求3到5中任一项所述的方法,其特征在于,所述用于监控第一箱加热电路 的模块UHC_MonCl (30)包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员:B巴钦A哈默S拉策尔
申请(专利权)人:罗伯特博世有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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