添加剂输送系统和用于控制所述系统的方法技术方案

一种添加剂输送系统，包括用于储存添加剂的储箱、有源部件和连接到所述部件的控制器，其中：所述控制器适用于基于位于所述部件内或者位于所述控制器内的零件的电气特性，来确定表征所述系统中添加剂的温度的数值；在所述添加剂输送系统正常工作时，所述零件具有除温度估计功能以外的其它功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】添加剂输送系统和用于控制所述系统的方法
本申请涉及添加剂输送系统、用于这样的系统的控制器以及用于控制这样的系统的方法。特别地，本专利技术涉及SCR系统。
技术介绍
有关车辆排放物的法规除其它规定外还规定了减少释放到大气中的氮氧化物NOx。实现该目的的一种公知方式是采用SCR（选择性催化还原）处理，该SCR处理能够通过将通常为氨的还原剂注入排放管线中来还原氮氧化物。该氨可以通过热解氨前驱体溶液获得，该氨前驱体溶液的浓度可以是低共熔混合物的浓度。这种氨前驱体通常是尿素溶液。利用SCR处理，在发动机的排放管中借助催化剂来处理发动机以最佳效率燃烧时产生的大量NOx。这种处理要求使用浓度精确且质量极高的还原剂。因此，要准确计量该溶液，并将其注入尾气流中，在尾气流中该溶液发生水解，然后将氮氧化物（NOx）转化为氮气（N2）和水（H2O）。为此，需要为车辆配备装有添加剂（通常是尿素溶液）的储箱，以及用于计量添加剂的期望量并将其注入排放管中的装置。通常而言，除添加剂储箱以外，该SCR装置还包括：喷注器、泵和尿素馈送管线。为了能够正确地计量添加剂溶液到排放气体中，已知实践中在添加剂储箱中添加了比如液位计、温度传感器、质量传感器以及一个或者多个电阻加热元件等元件。通常基于温度传感器测量的温度来控制这些加热元件。在温度传感器发生故障时，这样一个或者多个加热元件将不再得到正确的控制，对于SCR系统而言这可能产生严重后果，例如在霜冻的情况下。一种解决方案是增加第二温度传感器，但这要求采用特殊的SCR系统，因此成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种如前序中公开的类型的系统、控制器和方法，其更安全并且改进了对温度的控制。根据本专利技术，提供了一种添加剂输送系统，包括用于储存添加剂的储箱、有源部件和连接到该部件和加热元件的控制器。该控制器适用于：基于位于至少一个所述部件内或者位于所述控制器内的零件的电气特性，来确定表征系统中添加剂温度的数值。在正常工作时，所述零件优选地具有除温度估计功能以外的其它功能。换句话说，对于部件中具有与温度估计无关的特定功能的一个零件而言，通过利用其自身的电气特性，该零件被赋予了确定表征系统中添加剂温度的数值的这样的第二功能。这样，可以利用比如添加剂输送系统的加热元件等现有部件的零件来获得温度的估计值。该估计值可以例如与温度传感器的测量值相组合，或者与基于另一现有部件或加热元件的另一估计值相组合来使用。因此，根据本专利技术的系统基于使用该控制器的控制能够实现改进（和/或较低廉）的温度估计。根据一种优选实施方式，所述零件是有源部件的电线，该有源部件可以是加热元件或者实现有源功能（比如测量数值、计量添加剂等）的任何其它元件。在这种情况下，所述控制器可适用于在所述电线两端施加既定的电压，和测量流过所述电线的电流。通常而言，所述控制器包括：DC（直流）电压源，用于在所述电线的两端施加电压；以及电流测量装置，用于测量流过所述电线的电流。于是可将测量到的电流用作表征添加剂温度的数值。或者，所述控制器可适用于发送既定的电流通过所述电线，和测量所述电线两端的电压。在这种情况下，可将测量到的电压用作表征添加剂温度的数值。这时，所述控制器通常包括：DC电流源，用于发送电流流过所述电线；以及电压测量装置，用于测量所述电线两端的电压。根据一种优选实施方式，所述零件是部件线圈的电线。在一种特定实施方式中，所述部件包括用于将添加剂供应至出口的泵。所述泵包括具有线圈电线的电动机（DC发动机、BLDC发动机、步进电机），该线圈电线可被用作所述零件，所述控制器测量该零件的电气特性来估计温度。除此以外或取而代之，所述部件还可以包括具有线圈电线的阀门，该线圈电线用作待测量的所述零件。这样，泵或阀门不仅可用于控制添加剂的输送，而且可用于测量温度。根据又一实施方式，所述零件可以是加热元件的电阻丝。在这种情况下，所述控制器可适用于在所述电阻丝的两端施加既定的电压，和测量流过所述电阻丝的电流，以确定表征所述加热元件周围温度的数值，从而确定添加剂温度的估计值。这样，加热元件不仅可用于加热添加剂，而且可用于测量温度。根据一种优选实施方式，所述部件包括下列部件中的任意一个或者多个：用于将添加剂输送至出口的输送部件；用于测量系统参数（所述参数不是温度）的传感器部件。所述输送部件可以包括下列部件中的一个或者多个：泵、计量装置、阀门。所述传感器部件可以包括下列部件中的一个或者多个：压强传感器、液位传感器。在压强传感器或液位传感器的情况下，除了确定压强/添加剂液位以外，传感器测量到的电气特性还可被控制器用来确定添加剂是否处于冻结状态。根据一种优选实施方式，所述添加剂输送系统是SCR系统，尤其供作为添加剂的尿素使用。应理解表述“SCR系统”指：利用尿素作为液氨前驱体，对来自优选为车辆所具有的内燃机的排气的NOx进行催化还原的这样的系统。应理解术语“尿素”指任何含有尿素的溶液，其通常是水溶液。本专利技术利用低共熔水/尿素溶液获得了良好效果，针对该低共熔水/尿素溶液存在质量标准：例如，根据DIN70070标准，对于溶液（市售尿素溶液），尿素含量在31.8％与33.2％（按重量计）之间（即32.5+/-0.7wt％），因此氨的可用量在18.0％与18.8％之间。本专利技术还可被应用于同样呈水溶液的以商标名DenoxiumTM销售的尿素/甲酸铵混合物，其组分之一（Denoxium-30）的氨含量与溶液的氨含量相当。溶液的优点在于仅在-30℃以下（对比于-11℃）冻结，但其缺点在于与可能释放甲酸有关的腐蚀问题。虽然本专利技术在低共熔的水/尿素溶液的情况下尤为有利，但也能够应用于可用在发动机SCR系统中的任何还原剂，并且本专利技术一般而言涉及任何添加剂输送系统。如上所述，SCR系统通常包括：至少一个储箱，用于储存尿素溶液；以及用于将尿素溶液馈送至排放气体的系统，该馈送系统通常包括有源部件，比如加热器、泵、过滤器、阀门、液压管线（送液和/或回液管线）等。本专利技术所基于的思想可以与以本申请人名义的共同未决申请EP2008/062183相组合，该申请EP2008/062183针对尿素部件中过度加热的问题，并因此提出了使用至少两个电阻加热元件（R1,R2），其中之一（R1）用于加热始终接触实质性量的尿素的这样的一个或一些部件（或者所述部件的一个或一些部分），而另一电阻加热元件（R2）用于加热有时候不接触实质性量的尿素的这样的一个或一些部件（或者所述部件的一个或一些部分），根据该申请，当在冻结状态下启动系统时，激活电阻元件R1但仅当电阻元件R2的部件实际接触实质性量的尿素时才激活电阻元件R2。有利地，本专利技术适用于柴油发动机，特别适用于货物或乘客重载车辆的柴油发动机。根据本专利技术的一种实施方式，提供了一种供添加剂输送系统中使用的控制器，该控制器适用于基于位于至少一个有源部件内或者位于所述添加剂输送系统的控制器内的零件的电气特性来确定表征该系统中添加剂的温度的数值，其中所述零件还因为另外的控制目的而连接到所述控制器。这样，例如对于现有技术的系统的现有有源部件而言，以前这样的有源部件仅被用于例如受控添加剂输送或者加热等特定功能，现在控制器也能够利用该有源部件来测量温度。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.23 EP 11167158.21.一种添加剂输送系统，包括用于储存添加剂的储箱、有源部件和连接到所述部件的控制器，其中，所述控制器适用于基于位于所述部件内或者位于所述控制器内的零件的电气特性，来确定所述系统中的所述添加剂的温度，在所述添加剂输送系统正常工作时，所述零件具有除该温度估计功能以外的其它功能，以及所述部件包括用于泵送添加剂的泵，所述泵包括具有线圈电线的电动机，所述零件由该线圈电线形成。2.根据权利要求1所述的添加剂输送系统，其中，所述零件是电线，所述控制器适用于：在所述电线的两端施加既定电压和测量流过所述电线的电流，所述测量到的电流作为表征所述添加剂的温度的数值；或者，发送既定电流流过所述电线和测量所述电线两端的电压，所述测量到的电压作为表征所述添加剂的温度的数值。3.根据权利要求2所述的添加剂输送系统，其中：所述控制器包括直流电压源和电流测量装置，所述直流电压源用于在所述电线的两端施加电压，所述电流测量装置用于测量流过所述电线的电流；或者，所述控制器包括直流电流源和电压测量装置，所述直流电流源用于发送电流流过所述电线，所述电压测量装置用于测量所述电线两端的电压。4.根据权利要求1至3之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃罗迪亚·纳伊德洛夫，
申请(专利权)人：英瑞杰汽车系统研究公司，
类型：
国别省市：