一种用于检测SCR系统的喷射器是否至少部分地阻塞的方法，所述喷射器具有由PWM信号控制的阀，所述系统包括由马达驱动的优选为容积泵的泵，其压力由连续测量所述压力和/或所述马达传送给所述泵的能量的另一表征参数的控制器控制，根据所述方法，在所述SCR系统正常工作时，将这些测量结果之一的特定部分与存储器内存储的对应部分进行比较。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控SCR系统的方法本专利技术涉及一种用于监控SCR系统的方法。特别是，本专利技术涉及一种用于检测其喷射器是否被阻塞的方法。关于车辆和重型货车排放的法规中除其它规定外还规定了减少对大气排放氮氧化物N0X。实现该目的的一个公知方式是采用SCR (选择催化还原)处理，该SCR处理通过将通常是氨的还原剂注入尾气管线来减少氮氧化物。这种氨可以通过热解氨前驱体溶液获得，该溶液浓度可以是低共熔浓度。这种氨前驱体通常是尿素溶液。利用SCR处理，发动机以最佳效率燃烧时产生的大量NOx在它们排出发动机时在催化剂中被加以处理。这种处理要求使用浓度精确并且质量极高的还原剂。因此，要准确计量该溶液，然后，将该溶液注入尾气气流中，在气流中该溶液被水解，然后将氮氧化物(NOx)转化为氮(N2)和水(H2OX为了这样做，需要为车辆配备装有添加剂溶液(通常是尿素水溶液)的罐，以及计量添加剂的期望量并将其注入尾气管线中的装置。该装置通常是喷射器，并且优选为“活动”型的，即，其包括测量功能。专利US 6，063，350描述了一种采用由PWM (脉宽调制)信号控制的喷射器的SCR系统。该信号通常是方波电压，即，具有给定持续时间和幅值并且以给定周期发出的矩形电脉冲序列。这些电脉冲启动线圈(螺线管)以将喷射器的针移动到其打开位置。通常，通过改变脉冲的持续时间(从而改变喷射器的打开时间)来改变喷射流量，这一类型的控制因此而得名(PWM)。仅改变脉冲的持续时间而不改变脉冲的频率的优点在于打开时间与喷射量(流量)之间具有线性关系，因此测量精度更高。还存在上述矩形波序列的替代选择，根据这种替代选择，首先用峰值电流来打开喷射器，然后，在喷射器的整个打开阶段，使用保持电流(holding current)。这一类型的信号被称为带保持的PWM (PWM with hold)。在本文件的其余内容中，非常简单地用PWM这个缩写来表示这两种信号。上面描述的喷射器可包括一个或多个可以由通用针阀关闭的孔。然而，这种类型的喷射器的缺点是(各)孔可能最终被堵塞。将于2014年生效的新欧6标准规定，每隔30分钟必须进行一次测试，并且如果消耗的尿素量小于对尾气执行污染控制的发动机控制系统所需的尿素量的50%，则必须发出告警。因此，从事SCR系统开发的一些公司开始开发可以执行这些测试的系统。因此，例如，专利申请US 2010/0005871和US 2010/0071349描述了用于SCR系统喷射器的测试方法，根据这些测试，为了观察喷射器是否被堵塞，将泵关闭，将喷射器完全打开，以观测压力如何变化。实际上，这些方法难以实现，因为喷射器的打开必须与泵的关闭同步。此外，它们均包括中断污染控制处理，因为为了进行诊断必须将泵关闭。专利申请US 2010/0114455描述了用于测试SCR系统喷射器的另一种方法，这次该测试方法在泵运行的同时执行。其包括调节喷射器的状态(控制)，然后观察表征其流速的量(将其驱动的发动机的转速)如何变化。理论上，该方法可以使污染控制处理的中断较少，但是该申请中并没有足够详细地描述该方法，以致无法理解其实际上是如何工作的。此夕卜，该申请没有提供能够确保有效操作的许多细节(特别是关于所涉及泵的类型、关于在实际中执行测试的方式等)或者实验结果。本专利技术意在通过提供一种用于监控SCR系统喷射器(检测SCR系统喷射器的状态)的方法来解决上述问题，该方法简单并且在实践中效果良好。其基于如下惊喜发现利用装备了上述类型的喷射器(其开口的打开利用由PWM信号控制的阀来调节)和速度或压力精确受控的泵(优选为容积泵)的SCR系统，根据喷射器是否被阻塞，通过对压力或速度分别进行的连续测量可以观察到区别，特别而言一如果喷射器未被阻塞，则通常会观察到压力或者速度上的扰动/波动，如果喷射器被阻塞，则这些扰动/波动会被大幅度减弱；以及一对于给定的泵和在给定的工作条件(尤其是温度、速度或者压力)下，压力相对于参考值的S (即差值)或者速度相对于参考值的8的平均值也取决于喷射器是否被阻塞。应当注意，速度/压力可以被推广到用于反映马达传送给泵的能量的任意类型的参数(参见下文)。因此，如果使用SCR系统的监控系统进行压力或者速度测量(或者另一类似参数的测量)，则不再需要关闭或者显著中断计量以执行用于监控喷射器的状态的测试。为此，本申请涉及一种用于检测SCR系统的喷射器是否至少部分地阻塞的方法，所述喷射器具有由PWM信号控制的阀，所述系统包括马达驱动的泵，其压力由连续测量所述压力和/或所述马达传送给所述泵的能量的另一表征参数的控制器控制，根据所述方法，在所述SCR系统正常工作时，将这些测量结果之一的特定部分与存储器内存储的对应部分进行比较。特别而言，控制器将给定条件下的压力或速度(或者其他)的扰动/波动曲线以及/或者压力或速度的平均值与存储器内存储的参考曲线和参考值进行比较，并由此推断喷射器的状态(是否阻塞)。应用了根据本专利技术的方法的喷射器包括至少一个开口，其打开/关闭由利用如上所述的PWM信号控制的阀来执行。该阀通常是电磁阀或者压电阀。本专利技术在具有电磁阀的喷射器上获得了良好效果。应用了本专利技术的泵是被马达驱动的泵，优选地是容积泵，并且该泵的工作通常由控制器控制。优选地，该泵是回转泵，因此通常包括定子和转子，并且优选地可以在两个相反的转向上工作一个方向通常对应于供应液体给馈送管线，而另一方向通常对应于排空(清洁)馈送管线。优选地，该泵是回转泵，并且马达传送给泵的能量的表征参数是泵的转速。因此，本专利技术在齿轮泵上获得了良好效果。任何类型的电动马达均可适用于驱动该泵。优选地，对于回转泵，该马达属于BLDC(无刷直流)马达类型。在这种情况下，利用泵的转子与马达的驱动轴之间的磁耦合来驱动栗。该泵的控制器是控制模块(通常包括PID调节器和马达速度控制器)和电源单元，所述电源单元优选地对马达供给使其以期望的速度工作所需的并且能够在需要时使其转向反向的这样的功率。优选地，根据本专利技术，泵也由PWM类型的信号控制。最特别优选地，ECM (电子控制模块)发送PWM (脉宽调制)控制信号给泵控制器，该PWM控制信号的占空比根据泵的期望工作条件而变化，并且控制器据此来作用于马达以将所述工作条件应用于泵。该优选变型是以本申请人名义的申请WO 2008/087153的主题，其主题通过引用合并于本申请中。如上所述，本专利技术被应用于SCR系统，其目的是将污染控制液体注入内燃机的尾气中。这种系统通常包括至少一个用于容纳所述液体的罐和用于利用泵将所述液体输送给喷射器的馈送管线(因此泵被置于该管线中)。特别适合应用本专利技术的一种液体是尿素。术语“尿素”被理解为指任何含有尿素的溶液，通常是水溶液。采用低共熔的水/尿素溶液，本专利技术获得了良好效果；这种溶液具有如下的标准质量例如，根据DIN 70070标准，对于AdBiue溶液(市售尿素溶液)，尿素成分在31. 8%与33. 2% (重量百分比)之间(S卩32. 5+/— 0. 7wt%)，因此，氨的可用量介于18. 0%到18. 8%之间。本专利技术还可被应用于以Denoxium 的商标名销售的并且也是水溶液的尿素/甲酸铵混合物，其组分之一(Denoxium-30)的含氨量与AdBlue溶液相当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.23 FR 1054985;2010.12.03 FR 10600881.一种用于检测SCR系统的喷射器是否至少部分地阻塞的方法，所述喷射器具有由PWM信号控制的阀，所述系统包括由马达驱动的泵，其压力由连续测量所述压力和/或所述马达传送给所述泵的能量的另一表征参数的控制器控制，根据所述方法，在所述SCR系统正常工作时，将这些测量结果之一的特定部分与存储器内存储的对应部分进行比较。2.根据上述权利要求所述的方法，根据该方法，所述控制器将所述压力或者所述马达传送给所述泵的能量的另一表征参数的扰动/波动的曲线与存储器内存储的参考曲线相比较，并由此推断所述喷射器的状态。3.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，所述控制器在给定工作条件下测量所述速度的平均值(如果所述泵被施以压力调节)或者所述压力的平均值(如果所述泵被施以速度调节)，将该值与事先存储于所述存储器内的平均值进行比较，并由此推断所述喷射器的状态。4.根据前一权利要求所述的方法，根据该方法，所述控制器首先在喷射器关闭的情况下和针对给定设定点压力(或者速度)来测量平均速度(或者压力)；接着，所述控制器测量通过以给定的计量率打开所述喷射器而获得的速度(或者压力)上的增大；以及最后，所述控制器将该值与事先...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·波卡，让克罗德·阿布姆汉伊，约艾尔·欧普德比克，
申请(专利权)人：英瑞杰汽车系统研究公司，
类型：
国别省市：
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