用于操作配量裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種操作用于將添加劑加入到廢氣處理裝置(2)的配量裝置(1)的方法。在該方法中，在步驟a)中確定由廢氣處理裝置(2)輸送的添加劑的配給量。接著，在步驟b)中確定配量裝置(1)的操作方式，其中，至少執(zhí)行步驟b.1)和b.2)。在步驟b.1)提供配量裝置(1)的至少一個部件的至少一個操作特性值，該操作特性值對于配量裝置(1)的老化程度是決定性的。在步驟b.2)根據(jù)由步驟b.1)得出的操作特性值確定配量裝置(1)的操作方式。在步驟c)以確定的操作方式操作配量裝置(1)，使得按步驟a)所輸送的配給量被輸送到廢氣處理裝置(2)。
【專利說明】用于操作配量裝置的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種操作用于將添加劑加入到廢氣處理裝置的配量裝置的方法。尤其在機(jī)動車中，為了清潔內(nèi)燃機(jī)的廢氣廣泛使用了廢氣處理裝置，(液體的)添加劑(燃料、還原劑等)被輸送到該廢氣處理裝置中。
【背景技術(shù)】
[0002]特別常用的廢氣清潔方法是選擇性催化還原法(SCR-方法，SCR =選擇性催化還原)，其中，廢氣中的氮氧化合物借助于添加的還原劑被還原。反復(fù)使用氨作為還原劑。氨在機(jī)動車中通常不是直接以氨本身存儲，而是例如以還原劑儲備溶液的形式存儲，其可以被轉(zhuǎn)化為氨(實(shí)際的還原劑)。轉(zhuǎn)化可以通過加熱還原劑(通過加熱器和/或熱的廢氣)到足夠高的溫度熱力學(xué)地實(shí)現(xiàn)或者在使用催化轉(zhuǎn)化的水解催化劑水解實(shí)現(xiàn)。此外，轉(zhuǎn)化可以在廢氣外部在廢氣處理裝置外部的原本為轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)的反應(yīng)器中進(jìn)行和/或在廢氣內(nèi)部在廢氣處理裝置中進(jìn)行。在廢氣內(nèi)部的轉(zhuǎn)化中，還原劑儲備溶液被直接輸送到廢氣中并且在廢氣中純熱或水解地轉(zhuǎn)化為氨。概念還原劑和還原劑儲備溶液在以下被當(dāng)做彼此的同義詞使用。
[0003]為了將還原劑輸送到廢氣處理裝置中，可以在機(jī)動車中設(shè)置配量裝置。該配量裝置將還原劑從儲存箱輸送到廢氣處理裝置中，尤其是在廢氣導(dǎo)管中逆流地設(shè)置有混合器和/或催化轉(zhuǎn)換器。配量裝置例如包括輸送泵，通過該輸送泵輸送還原劑，以及包括配量器件，其用于將還原劑配量到廢氣處理裝置中。配量器件可以設(shè)計(jì)為噴射器，其可以被打開和關(guān)閉。同樣，配量裝置也可以具有配量泵，其既輸送還原劑，也承擔(dān)還原劑的配量。也已知有配量裝置，其既具有配 量泵也具有形式為噴射器/閥的額外的配量器件。
[0004]尤其對于汽車領(lǐng)域，由于需要較高的件數(shù)，配量裝置和用于提取添加劑的所屬的添加劑存儲箱是特別結(jié)實(shí)并且首先是經(jīng)濟(jì)/價廉的。相應(yīng)地存在較大的興趣，來使用特別經(jīng)濟(jì)的部件，如泵、噴射器和用于配量裝置的導(dǎo)管。
[0005]同時，配量裝置的配量精度應(yīng)當(dāng)盡可能大，以便一方面總是向廢氣處理裝置提供足夠的還原劑，并且另一方面使還原劑的消耗保持盡可能少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]由此出發(fā)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，緩解結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)所述的技術(shù)問題。尤其應(yīng)當(dāng)描述一種用于操作配量裝置的特別有利的方法，通過該方法可以實(shí)現(xiàn)特別高的配量精度。另一個要解決的技術(shù)問題是進(jìn)一步降低這種配量方法的易受干擾性和復(fù)雜性。同樣希望的是，可以將該方法應(yīng)用到配量裝置的不同設(shè)計(jì)構(gòu)型中，必要也可以考慮在操作持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)的變化并且簡單地與之相適應(yīng)。
[0007]該技術(shù)問題通過按權(quán)利要求1所述的特征的方法解決。該方法的其它有利的設(shè)計(jì)構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中給出。在權(quán)利要求中單獨(dú)列出的特征能以任意技術(shù)上有意義的方式相互組合并且可以通過說明書中所描述的事實(shí)情況補(bǔ)充。說明書，尤其是結(jié)合附圖描述了本發(fā)明，其中揭示了本發(fā)明的其它實(shí)施方式。
[0008]因此，提出一種操作用于將添加劑加入到廢氣處理裝置的配量裝置的方法，該方法至少包括以下步驟:
[0009]a)確定所述廢氣處理裝置所需的添加劑的配給量，
[0010]b)確定所述配量裝置的操作方式，其中，至少執(zhí)行以下子步驟:
[0011]b.1)確定配量裝置的至少一個部件的至少一個操作特性值，該操作特性值對于配量裝置(I)的老化程度是決定性的/明確的/確定的，
[0012]b.2)根據(jù)由步驟b.1)得出的操作特性值確定配量裝置的操作方式；
[0013]c)以所確定的操作方式操作配量裝置，使得按步驟a)要求的配給量被輸送到廢氣處理裝置。
[0014]為了輸送添加劑，配量裝置尤其具有泵。泵要么可以是純粹的輸送泵，其僅僅承擔(dān)輸送功能，要么是配量泵，其既用于輸送還原劑，也承擔(dān)精確配量的功能。概念配量在此尤其是指步驟c)中(分成一定量地)輸送所需的配給量。如果泵是純粹的輸送泵，配量裝置通常具有額外的配量器件，其承擔(dān)配量功能。配量器件例如可以是噴射器或閥。輸送泵然后提供處于壓力下的/加壓的添加劑。在配量器件的打開時間，可以預(yù)先規(guī)定步驟c)中的配給量。如果配量裝置包括配量泵，則不需要用于配量的額外的配量器件。那么，例如可以使用被動的或自打開的噴射閥，以代替噴射器。
[0015]為了實(shí)施該方法，例如可以設(shè)置單獨(dú)的控制單元。如果為了將添加劑提供到廢氣處理裝置中而在機(jī)動車中實(shí)施該方法，則該方法必要時也可以由機(jī)動車的發(fā)動機(jī)控制裝置執(zhí)行。也可以在配量裝置中設(shè)置用于執(zhí)行該方法的控制單元。
[0016]添加劑尤其是指還原劑。相當(dāng)特別優(yōu)選的是，所述方法設(shè)計(jì)還原劑溶液的添加，如尤其是尿素或AdBlue? (透明的、高純度的尿素在去礦物質(zhì)的水中的人工制造的32.5%的溶液)。
[0017]所輸送的配給量代表廢氣處理裝置中在預(yù)定的時間點(diǎn)所需的添加劑的量，以實(shí)現(xiàn)希望的反應(yīng)。所輸送的配給量尤其是控制單元為配量裝置預(yù)先給定的量。所輸送的配給量通常由控制單元根據(jù)廢氣處理裝置、內(nèi)燃機(jī)和/或機(jī)動車(其具有廢氣處理裝置和內(nèi)燃機(jī))的各種各樣的操作參數(shù)確定，廢氣處理裝置連接在所述內(nèi)燃機(jī)上。廢氣處理裝置所輸送的配給量通常是指為在廢氣處理裝置中有效地實(shí)施廢氣清潔方法所需要的添加劑的量。輸送的配給量例如可以基于當(dāng)前的測量值和/或內(nèi)燃機(jī)或廢氣處理裝置的操作方式計(jì)算出和/或從數(shù)據(jù)存儲器(綜合特性曲線)選出。
[0018]然而，在配量裝置的具體的操作情況下也可能的是，其它作用變量影響輸送的配給量。例如當(dāng)配量裝置從其中輸送添加劑的存儲箱還僅能提供有限量地添加劑時，可以限制輸送的配給量。同樣可能的是，當(dāng)較高的配給量超過了配量裝置的最大輸送能力時，限制輸送的配給量。
[0019]在步驟b)中待確定的配給裝置的操作方式優(yōu)選包括一個操作算法，配量裝置按照該操作算法操作，以便將輸送的配給量提供到廢氣處理裝置中。操作算法又包括至少一個操作函數(shù)，其確定操作方式的具體細(xì)節(jié)(子過程)。操作算法及其操作函數(shù)可以存儲在設(shè)置用于執(zhí)行該方法的控制單元中。如果為了在配量裝置中配量而采用配量器件(例如噴射器)，操作方式可以具有例如一個操作函數(shù)，其根據(jù)至少一個操作參數(shù)規(guī)定配量器件的控制與輸送的配給量之間的關(guān)系。在使用配量泵配量的情況下，操作方式包括例如一個操作函數(shù)，其根據(jù)至少一個操作參數(shù)規(guī)定輸送的配給量和配量泵的控制之間的關(guān)系。
[0020]為了確定操作方式，在步驟b.1)中首先確定配量裝置的至少一個部件的操作特性值。術(shù)語“操作特性值”指配量裝置的部件的特征，該特征對于由配量裝置輸送的還原劑的量或者由配量裝置配量的流體量是重要的。操作特性值表示配量裝置的老化程度。在配量裝置的操作參數(shù)相同的情況下，配量的添加劑的量變化，因?yàn)榕淞垦b置老化了。例如配量裝置中的閥和泵的性能由于老化而變化。因此有利的是，通過代表性的操作特性值來考慮配量裝置的老化。操作特性值在此尤其是指配量裝置的特征，該特征可能在配量裝置的整個壽命中緩慢地變化。尤其不是指可能短期波動的特征，例如配量裝置的溫度。操作特性值也可以是一個計(jì)算得出的參數(shù)，其受到與配量裝置的操作相關(guān)的各個影響變量/影響因素的影響。
[0021]然后應(yīng)當(dāng)根據(jù)至少一個上面的操作特性值來執(zhí)行配量裝置的操作方式的確定，使得相應(yīng)尤其實(shí)現(xiàn)與配量裝置的老化度/齡期/使用期/使用時間對應(yīng)的配量裝置的操作方式。因此例如可以補(bǔ)償配量裝置的部件的配量性能方面的已知和/或可預(yù)見和/或可測量的變化。假如需要相應(yīng)的補(bǔ)償，可以以相應(yīng)恰當(dāng)?shù)卮_定的操作方式進(jìn)行配量裝置的操作，因此精確地將輸送的配給量輸送到廢氣處理裝置。
[0022]以這種方式尤其可以，在配量裝置的操作壽命中對于預(yù)定的時間點(diǎn)和/或在預(yù)定的間隔之后校準(zhǔn)該方法，其中，配量裝置和/或廢氣處理裝置的老化被一并考慮。這也使得在配量裝置高度老化時還能實(shí)現(xiàn)特別精確的按量分配并因此實(shí)現(xiàn)廢氣處理裝置有效率的操作。在此特別有利的是，獨(dú)立自主或自動進(jìn)行這種校準(zhǔn)，因此配量裝置的維護(hù)可以被簡化。
[0023]如果在步驟b.1)中為操作特性值考慮以下有關(guān)配量裝置的老化的參數(shù)中的至少一個，則所述方法是特別有利的:
[0024]-迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)，
[0025]-配量裝置的使用期，和
[0026]-配量裝置到現(xiàn)在為止的操作時間。
[0027]所述的參數(shù)優(yōu)選被分別加權(quán)考慮。加權(quán)考慮在此是指，參數(shù)分別乘以一個系數(shù)或者以一指數(shù)乘方/取冪，以便考慮參數(shù)對操作特性值的影響。
[0028]按照在此描述的方法，為操作特性值考慮迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)、配量裝置的老化和/或配量裝置到現(xiàn)在為止的操作時間。所有這三個不同的參數(shù)的共同點(diǎn)是，它們代表配量裝置的壽命的度量。
[0029]迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)可以通過不同的方法步驟表征。如果為了配量使用噴射器作為配量器件，則每當(dāng)噴射器打開或關(guān)閉，進(jìn)行的配量過程的次數(shù)可以例如被分別提高一。如果為了配量使用配量泵，每當(dāng)用于廢氣處理裝置的控制單元要求用于請求添加劑的配給量的信號時，次數(shù)可以例如分別加一。如果配量泵具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，可以由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的轉(zhuǎn)數(shù)確定迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)。在此，配量過程的次數(shù)可以作為積由每轉(zhuǎn)的配量過程(存儲的)平均值和轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算得出。迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)因此被記錄和保留，例如通過控制單元的相應(yīng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)增加并存儲。因此，自從部件安裝之后的時刻開始連續(xù)追蹤配量過程。[0030]配量裝置的使用期例如指從配量裝置第一次投入使用的時間段。該時間段可由控制單元由當(dāng)前的數(shù)據(jù)和存儲在存儲器中的首次投入操作的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。
[0031]配量裝置到現(xiàn)在為止的操作時間可由例如通過累加配量裝置處于操作狀態(tài)的操作時間段計(jì)算得出。在此可以根據(jù)選擇采用其中添加劑被輸送至廢氣處理裝置的實(shí)際時間、或者其中配量裝置可有效地用于提供添加劑的整個時間。
[0032]如果在步驟b.1)中為操作特性值考慮以下有關(guān)配量裝置的老化的結(jié)果中的至少一個，則所述方法也是特別有利的:
[0033]-配量裝置經(jīng)受結(jié)冰過程的次數(shù)；
[0034]-配量裝置緊急中斷的次數(shù)，
[0035]-連接在廢氣處理裝置上的內(nèi)燃機(jī)的熱停機(jī)過程的次數(shù)；
[0036]-配量裝置從中提取添加劑的存儲箱被誤填充的次數(shù)，以及
[0037]-其中配量裝置比預(yù)定的時間間隔更久地停用的階段的次數(shù)。
[0038]所述的事件可能決定性地影響配量裝置的老化。因此，這些事件也影響在存在具體的操作參數(shù)的情況下由配量裝置給出的配給量。在此尤其建議，為操作特性值在步驟b.1)中考慮，自從配量裝置首次投入使用或者配量裝置的制造以來所述的相關(guān)事件(出現(xiàn)的次數(shù))在配量裝置上發(fā)生的頻率/有多經(jīng)常發(fā)生。
[0039]通過結(jié)冰過程可能永久改變配量裝置的傳輸流體的部件(尤其是通道、閥和/或泵)。例如通道可能在結(jié)冰時出現(xiàn)的冰壓作用下不可逆地變形。這可能導(dǎo)致配量的添加劑量改變，即便配量裝置或通道沒有出現(xiàn)損壞。由于配量裝置的緊急中斷尤其可能在帶有運(yùn)動零件的部件(例如泵和/或閥)上出現(xiàn)老化現(xiàn)象。在熱停機(jī)過程中，連接在廢氣處理裝置上的內(nèi)燃機(jī)首先以高負(fù)載操作，因此出現(xiàn)了高的廢氣溫度。然后，內(nèi)燃機(jī)被突然停止。然后，廢氣處理裝置被迅速冷卻，因此在廢氣處理裝置中出現(xiàn)了非常大的溫度梯度。熱停機(jī)過程尤其作用在配量裝置的噴射裝置上并且作用在該噴射裝置的閥上，因?yàn)閲娚溲b置特別靠近廢氣處理裝置設(shè)置。在誤填充時，不恰當(dāng)(不是設(shè)計(jì)用于操作配量裝置的)流體到達(dá)用于添加劑的存儲箱中。例如給設(shè)計(jì)用于尿素-水-溶液的添加劑箱填充燃料。然后燃料到達(dá)配量裝置中并且改變了添加劑經(jīng)過導(dǎo)管和閥的流動特性。這種改變可能是不可逆地并且因此影響配量的添加劑量。較長的靜止階段例如可以以超過兩周、超過一個月或超過三個月的時間間隔來表征。在這種靜止階段，如果配量裝置的通道在靜止階段用添加劑填充，則可能在配量裝置的導(dǎo)管中形成沉積。如果添加劑時尿素-水-溶液，例如可能形成結(jié)晶的析出物。該析出物會影響配量裝置的部件。例如配量裝置的通道的表面由于析出物經(jīng)過通道的操作而被磨得粗糙。因此會改變通道的流動阻力。這也改變了配量的添加劑的量。
[0040]如果在步驟b.1)為操作特性值考慮至少一個以下的操作條件一所述至少一個操作條件在配量裝置的操作過程中在至少一個前置的時間間隔中存在，則所述的方法也是有利的:
[0041]-配量裝置操作的負(fù)荷區(qū)域；
[0042]-配量裝置中的溫度。
[0043]配量裝置的操作對于配量裝置的老化有不同的影響，這根據(jù)配量裝置在哪些操作條件下操作而定。如果提高配量裝置(或連接的廢氣處理裝置)的溫度和/或配量裝置在滿負(fù)荷在操作，則確定的配量過程的次數(shù)造成例如更強(qiáng)的老化。對于操作特性值可以在步驟b.1)中考慮所有在控制單元中可用的、配量裝置的操作參數(shù)作為操作條件。前置的時間段尤其是指在確定相應(yīng)地執(zhí)行所述方法的操作特性值之前存在的時間。時間間隔優(yōu)選是指在相應(yīng)地執(zhí)行所述方法之前的某一時間點(diǎn)開始并且隨著相應(yīng)地執(zhí)行所述方法結(jié)束。時間點(diǎn)可以例如是上次執(zhí)行按本發(fā)明的方法的時間點(diǎn)。
[0044]特別有利的是，為操作特性值，與至少一個上面已經(jīng)述及的下列參數(shù)中的至少一者相結(jié)合地考慮至少一個操作條件:
[0045]-迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)，
[0046]-配量裝置的使用期，和
[0047]-配量裝置到現(xiàn)在為止的操作時間。
[0048]單個的配量過程或一組配量過程、配量裝置的老化的時間段或者配量裝置的操作時間的時間段然后可以分別按照當(dāng)前的操作條件被加權(quán)考慮。
[0049]“加權(quán)的”考慮在此是指根據(jù)至少一個操作條件將所述的參數(shù)不同程度地包含到操作特性值中。尤其有利的是，根據(jù)操作參數(shù)將配量單元的操作條件歸類到操作條件類別的分類系統(tǒng)中，并且為每個類別確定用于操作特性值的參數(shù)或事件的權(quán)重。類別例如可以規(guī)定:I (不嚴(yán)重)，2 (嚴(yán)重)和3 (非常嚴(yán)重)，其中，配量裝置的正常操作歸類到類別I中，滿負(fù)荷下操作屬于類別2，而類別3規(guī)定用于不尋常的、非設(shè)計(jì)的操作條件(例如強(qiáng)烈升高的、配量裝置的操作溫度)。
[0050]在所述方法的另一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在步驟b.1)從存儲器讀取至少一個操作特性值，其中，存儲器中的所述至少一個操作特性值被定期更新，其中，在更新時考慮至少一個前置的時間段的至少一個相關(guān)的參數(shù)、至少一個相關(guān)的事件或至少一個相關(guān)的操作條件。
[0051]所述的參數(shù)和/或事件優(yōu)選與配量裝置的老化相關(guān)和/或代表配量裝置的老化。例如可以在控制裝置或控制單元中設(shè)置存儲器，其設(shè)置成用于執(zhí)行按本發(fā)明的方法。相關(guān)的參數(shù)或者相關(guān)的操作條件優(yōu)選處于所述的時間間隔內(nèi)。相關(guān)的事件優(yōu)選在所述的時間間隔內(nèi)發(fā)生。在更新存儲的操作特性值時，優(yōu)選確定分別相關(guān)的參數(shù)、事件或操作條件，其在此次更新和之前的最后一次更新之間的前置的時間間隔內(nèi)被確定。因此不必永久記錄所有對于操作特性值要考慮的參數(shù)、事件和/或操作條件。關(guān)于這些的信息分別可以被刪除，只要它們在存儲的操作特性值中已經(jīng)體現(xiàn)或者只要它們在更新操作特性值時已經(jīng)被考慮。
[0052]按照所述方法的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)規(guī)定，在步驟a)中在確定配給量時考慮廢氣處理裝置的至少一個以下的操作參數(shù):
[0053]-廢氣溫度，
[0054]-廢氣成分，
[0055]-廢氣質(zhì)量流/流量，
[0056]-廢氣處理裝置中的催化劑/催化器的活性，以及
[0057]-廢氣處理裝置中的顆粒分離器的負(fù)荷。
[0058]特別優(yōu)選的是，考慮多個操作參數(shù)，必要時甚至所有操作參數(shù)。這些操作參數(shù)可以被計(jì)算和/或測量。為此尤其應(yīng)當(dāng)在配量時間點(diǎn)附近執(zhí)行該操作參數(shù)的確定，使得可以有對應(yīng)配量時間點(diǎn)的、良好吻合的廢氣處理裝置的狀態(tài)描述。
[0059]廢氣溫度也可以間接地通過廢氣處理裝置的一個部件的溫度確定。通過廢氣溫度確定:輸送到廢氣處理裝置的添加劑在廢氣處理裝置中是否可以被高效地轉(zhuǎn)化和利用。因此，可以為輸送的配給量考慮廢氣溫度。
[0060]也可以由當(dāng)前添加到內(nèi)燃機(jī)的燃料-空氣-混合物確定廢氣成分(也就是例如氮氧化物、顆粒、氧氣等)和/或廢氣質(zhì)量流。廢氣成分和廢氣質(zhì)量流預(yù)先規(guī)定:在廢氣中實(shí)際存在多少可轉(zhuǎn)化的污染物。因此，廢氣成分和廢氣質(zhì)量流可以被用于確定配給量。
[0061]作為催化劑的活性的程度可以考慮環(huán)境條件(例如廢氣溫度、廢氣成分、廢氣質(zhì)量流、催化劑的溫度)和/或其涂層。催化劑的活性表明催化劑可以轉(zhuǎn)化多少有害的廢氣成分。輸送比催化劑的活性更多的添加劑因此是沒有意義的。這定義了催化劑的活性對配給量的影響。
[0062]顆粒分離器的負(fù)載尤其是當(dāng)前在顆粒分離器中存儲的顆粒(炭黑等)的量的度量。顆粒分離器的負(fù)荷給出多少百分比的顆粒分離器被填充。如果待添加的添加劑用于轉(zhuǎn)化顆粒分離器中的顆粒，可以根據(jù)顆粒分離器的負(fù)荷確定輸送的配給量。
[0063]如果在步驟a)中在確定配給量時考慮連接在廢氣處理裝置的內(nèi)燃機(jī)上的至少一個以下的操作參數(shù)，則所述的方法也尤其是有利的:
[0064]-扭矩/轉(zhuǎn)矩，
[0065]-轉(zhuǎn)速，
[0066]-輸出功率，和
[0067]-λ-值。
[0068]操作參數(shù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、內(nèi)燃機(jī)的輸出功率和λ-值本身分別對廢氣處理裝置的、上面描述的操作參數(shù)有影響，并且因此可以備選地或附加地同樣用于確定配給量。
[0069]所述的操作參數(shù)對需要多少添加劑以有效地轉(zhuǎn)化廢氣處理裝置中的廢氣中的有害成分有影響。因此有利的是，根據(jù)至少一個所述參數(shù)確定輸送的添加劑的配給量。
[0070]如果在步驟c)中考慮以下組中的配量裝置的至少一個操作參數(shù)，則按本發(fā)明的方法也尤其是有利的:
[0071]-配量裝置中的添加劑的壓力，
[0072]-配量裝置的存儲箱的液位，
[0073]-配量裝置的溫度，和
[0074]-配量裝置的振動。
[0075]配量裝置的操作參數(shù)與上述的操作特性值是有區(qū)別的。操作參數(shù)可能在操作中短期波動，而操作特性值通常非常緩慢或者長期地變化。
[0076]除了在方法的步驟b)中考慮的操作特性值之外，所述的操作參數(shù)影響由配量裝置提供的添加劑的量。與在步驟b)中進(jìn)行的、配量裝置的操作方式與配量裝置的變化的相當(dāng)長期的適應(yīng)相反，通過考慮在此所述的操作參數(shù)實(shí)現(xiàn)配量裝置的操作方式與橫向影響或環(huán)境條件的短期適應(yīng)。
[0077]特別優(yōu)選的是，考慮配量裝置的多個操作參數(shù)，必要時甚至所有操作參數(shù)。這些操作參數(shù)可以被計(jì)算和/或測量。為此尤其應(yīng)當(dāng)在配量時間點(diǎn)附近進(jìn)行確定該操作參數(shù)，使得可以有對應(yīng)配量時間點(diǎn)的、良好吻合的配量裝置的狀態(tài)描述。
[0078]配量裝置中的添加劑的壓力可以通過壓力傳感器確定，該壓力傳感器與用于添加劑的輸送系統(tǒng)通信。存儲箱中的添加劑的液位可以通過液位傳感器確定或者通過控制單元計(jì)算?？梢酝ㄟ^溫度傳感器確定表征配量裝置或位于其中的添加劑的溫度，該溫度傳感器與存儲箱和/或傳輸系統(tǒng)和/或配量裝置的部件耦聯(lián)。配量裝置的振動例如可以從泵或類似物的操作得出。
[0079]如果在步驟b.2)中確定的操作方式包括至少一個以下的操作函數(shù)一所述操作函數(shù)定義配量泵或噴射器的操作并且根據(jù)操作特性值而受影響，則該方法也是有利的:
[0080]-配量泵的控制電流曲線；
[0081]-噴射器的控制電流曲線；
[0082]-配量泵的控制頻率，以及
[0083]-噴射器的控制頻率。
[0084]噴射器和配量泵通常具有電磁驅(qū)動線圈。如果電流流過該線圈，則產(chǎn)生電磁力，該電磁力用于使配量泵執(zhí)行配量運(yùn)動和/或輸送運(yùn)動或者使噴射器執(zhí)行配量運(yùn)動或打開。視輸送泵和/或噴射器的控制電流曲線的構(gòu)造而定，輸送泵或噴射器的反應(yīng)發(fā)生變化?？刂齐娏髑€例如可以首先迅速上升到高的啟動電流值，以便迅速打開噴射器。啟動電流值可以保持規(guī)定的時間，以便接著降低到減小的維持電流值，以節(jié)約能量。例如可以根據(jù)操作特性值確定或適應(yīng)啟動電流值、規(guī)定的時間和/或維持電流值。
[0085]如果改變配量泵和/或噴射器的作為操作參數(shù)的控制頻率，則是指例如確定:是否例如應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多個小的或短的輸送行程或者噴射器啟動時間、或者較少數(shù)量的較大的輸送行程或較長的噴射器啟動時間。如果由步驟b.1)的操作特性值獲得:配量裝置(或噴射器和/或配量泵)的反應(yīng)能力變差，則可以減小控制頻率。然后，為了在特定的時間內(nèi)提供相同的配給量僅執(zhí)行具有分別提高的配給量的少數(shù)配給過程。
[0086]如果在步驟b.2)將操作特性值與至少一個參考值比較，并且根據(jù)該比較從多個預(yù)定的操作函數(shù)中選出操作方式的至少一個操作函數(shù)，則該方法是有利的。
[0087]優(yōu)選存在參考值或參考值范圍的表格或綜合特性曲線。對應(yīng)預(yù)定的參考值或預(yù)定的參考值范圍優(yōu)選預(yù)先確定一個(唯一)操作函數(shù)。如果操作特性值達(dá)到這樣的(新)參考值或參考值范圍，則選擇屬于(新)參考值或參考值范圍的至少一個(新)操作函數(shù)。
[0088]該方法還有利的是，如果為步驟b.3)確定一個重復(fù)次數(shù)，其中，該方法這樣長地執(zhí)行步驟a)和c)并且每次在步驟b.3)中增大計(jì)數(shù)器，直至計(jì)數(shù)器已經(jīng)達(dá)到該重復(fù)次數(shù)并且然后執(zhí)行步驟b.1)和b.2)。
[0089]因此，不是每次在執(zhí)行方法步驟a)和c)時都執(zhí)行包括方法步驟b.1)至b.2)的方法步驟b)。因此可以預(yù)先給定實(shí)際的適配間隔或適配時間點(diǎn)，以便使該方法的調(diào)節(jié)消耗保持較小。
[0090]如果根據(jù)操作特征值確定重復(fù)次數(shù)，則該方法也是有利的。
[0091]操作特性值在此也是在方法的步驟b.1)中確定的操作特性值。如果例如迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)、配量裝置的使用期和/或配量裝置到現(xiàn)在為止的操作時間較小，則有意義的是，將步驟b.4)的重復(fù)次數(shù)設(shè)置為較低，因?yàn)檫€會發(fā)生配量裝置的性能的顯著變化。長期來看，配量裝置的性能可能已經(jīng)形成并且與操作特性值相關(guān)地不再非常快地變化。
[0092]按照一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)建議，配量裝置具有輸送泵和噴射器，并且在步驟c)中通過配量泵和噴射器執(zhí)行源自步驟a)的配給量規(guī)定。
[0093]這種組合的配給裝置例如由 申請人:的德國專利申請DE102010049071已知。在上述申請中尤其描述，配量泵的精度比噴射器的配量精度經(jīng)常高很多。在上述申請中還考慮，在使用廉價的配量泵時，可達(dá)到的最低輸出量比在使用噴射器時明顯更大。相應(yīng)可能有意義的是，通過噴射器定義非常小的配給量并且通過配量泵定義較大的配給量。這種配量裝置中的這種組合的策略允許廉價并且精確的操作。
[0094]在這種配量裝置中，借助于噴射器將所需的配給量輸送到廢氣處理裝置。配量泵在此暫時與(普通的)輸送泵一樣操作，以便向噴射器提供具有規(guī)定壓力的添加劑。為此，配量泵通過壓力傳感器的信號控制，該壓力傳感器監(jiān)測在噴射器上存在的壓力。然而，由于它是配量泵的事實(shí)，可以精確確定:有多少量的添加劑實(shí)際已經(jīng)經(jīng)過該配量泵。因此可以在噴射器的多個配量過程之外通過配量泵監(jiān)測由噴射器整體配量的配給量，其中由噴射器確定的配給量和由配量泵確定的配給量被相互比較。然后可以基于這種監(jiān)控或基于這種比較適配用于噴射器的操作算法的各個操作函數(shù)。
[0095]這種組合的配量裝置的結(jié)構(gòu)例如在DE102010049071的附圖1及其描述詳細(xì)說明。該圖及描述在此也可以為了說明而參考并且因此全部通過引用結(jié)合到本申請中。例如在上述申請的權(quán)利要求1至3及其對應(yīng)的說明書部分描述了如何能夠通過這種組合的配量裝置執(zhí)行配量方法的流程。該描述在此同樣全部通過引用結(jié)合到本申請中。
[0096]如果在方法步驟b.2)中確定配量泵的操作方式并且不影響噴射器在方法步驟b.2)中的操作方式，則這種組合的配量裝置是特別有利的。噴射器的操作方式在組合的配量裝置中已經(jīng)由于對噴射器的監(jiān)測與配量泵相適應(yīng)。如果在方法步驟b.2)僅適應(yīng)配量泵的操作方式，這由于對噴射器的監(jiān)測也通過配量泵同時作用于噴射器。因此可以以特別小的技術(shù)消耗實(shí)現(xiàn)配量裝置與改變的操作特性值特別好的適應(yīng)。
[0097]該方法尤其應(yīng)用于這樣的機(jī)動車中，該機(jī)動車具有內(nèi)燃機(jī)、用于清潔內(nèi)燃機(jī)的廢氣的廢氣處理裝置和用于添加還原劑到廢氣處理裝置的配量裝置以及控制單元，該控制單元設(shè)計(jì)和設(shè)置用于執(zhí)行按本發(fā)明的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0098]以下參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明以及【技術(shù)領(lǐng)域】。附圖示出了特別優(yōu)選的實(shí)施例，然而本發(fā)明不限于此。尤其要指出的是，附圖和所示的大小比例僅僅是示意性的。在附圖中示出:
[0099]圖1是具有配量裝置以及控制單元的機(jī)動車，其設(shè)置用于操作配量裝置，以及
[0100]圖2是按本發(fā)明的方法的一種變型實(shí)施方式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0101]在圖1中示出了機(jī)動車7，其具有內(nèi)燃機(jī)8和用于清潔內(nèi)燃機(jī)8的廢氣的廢氣處理裝置2。在廢氣處理裝置2中示出了用于清潔廢氣的催化劑3和顆粒分離器4。不要求在廢氣處理裝置中存在恰好一個催化劑3和顆粒分離器4。帶有至少一個顆粒分離器4和/或至少一個催化劑3的任意構(gòu)造都是可行的。添加劑(尤其是尿素-水-溶液)可以通過配量裝置I被輸送到廢氣處理裝置2。配量裝置I連接在存儲箱10上，并且從該存儲箱10提取添加劑。存儲箱10在此示例性地被填充至液位11。配量裝置I具有配量泵5和噴射器6。既具有配量泵5也具有噴射器6的配量裝置I僅僅是一個實(shí)施例。替代噴射器6，配量裝置可以任選地具有無源的/被動式噴射裝置，例如自打開的閥和/或噴嘴。此外可以替代配量泵5設(shè)置沒有配量功能的純粹的輸送泵。配量裝置I由控制單元9控制，其中，該控制單元可以單獨(dú)地設(shè)計(jì)或者設(shè)計(jì)成機(jī)動車的發(fā)動機(jī)控制裝置的一部分。
[0102]在圖2示出了按本發(fā)明的方法的實(shí)施例的方法流程圖?？梢钥吹椒椒ú襟Ea)，b)和c)，其按照環(huán)的形式定期重復(fù)執(zhí)行。方法步驟b)分成方法步驟b.1)，b.2)和b.3)。方法步驟b.3)在方法的每個循環(huán)中都被執(zhí)行。在方法步驟b.3)的范疇內(nèi)，計(jì)數(shù)器被增加。每當(dāng)計(jì)數(shù)器在步驟b.3)中達(dá)到一個重復(fù)次數(shù)，則執(zhí)行方法步驟b.1)和b.2)。在方法步驟a)中通過箭頭指示廢氣處理裝置和內(nèi)燃機(jī)的操作參數(shù)，其可以被用于確定配給量。在方法步驟c)中通過箭頭表示配量裝置的操作參數(shù)，其在執(zhí)行步驟a)中確定的配給量時可以在步驟c)中被考慮。在方法步驟b.1)中通過箭頭表示操作特性值，其可以被考慮用于在步驟b.2)中確定配量裝置的操作方式。有關(guān)步驟內(nèi)的動作的詳細(xì)描述可參考上面的通用的描述。
[0103]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)描述的技術(shù)問題的緩解。尤其可以通過按本發(fā)明的方法以特別高的配量精度實(shí)現(xiàn)配量裝置的操作。在此，與已知的配量方法相比，易出故障性和復(fù)雜性被進(jìn)一步減小。同樣有效的是，可以將該方法應(yīng)用到配量裝置的不同設(shè)計(jì)構(gòu)型中，必要也可以考慮在操作持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)的變化并且簡單地與之相適應(yīng)。
[0104]附圖標(biāo)記清單
[0105]I配量裝置
[0106]2廢氣處理裝置
[0107]3催化劑
[0108]4顆粒分離器
[0109]5輸送泵
[0110]6噴射器
[0111]7機(jī)動車
[0112]8內(nèi)燃機(jī)
[0113]9控制單元
[0114]10存儲箱
[0115]11 液位
【權(quán)利要求】
1.一種操作用于將添加劑加入到廢氣處理裝置(2)的配量裝置(I)的方法，包括至少以下步驟: a)確定所述廢氣處理裝置(2)所需的添加劑的配給量， b)確定所述配量裝置(I)的操作方式，其中，至少執(zhí)行以下子步驟: b.1)提供配量裝置(I)的至少一個部件的至少一個操作特性值，該操作特性值對于配量裝置(I)的老化程度是決定性的， b.2)根據(jù)由步驟b.1)得出的操作特性值確定配量裝置(I)的操作方式； c)以確定的操作方式操作配量裝置(I)，使得按步驟a)所輸送的的配給量被輸送到廢氣處理裝置(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟b.1)中為操作特性值考慮以下有關(guān)配量裝置(I)的老化的參數(shù)中的至少一個: -迄今進(jìn)行的配量過程的次數(shù)， -配量裝置(I)的使用期，和 -配量裝置(I)到現(xiàn)在為止的操作時間。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟b.1)中為操作特性值考慮以下有關(guān)配量裝置(I)的老化的 事件出現(xiàn)的次數(shù)中的至少一者: -配量裝置(I)所經(jīng)受的結(jié)冰過程的次數(shù)； -配量裝置(I)緊急中斷的次數(shù)， -連接在廢氣處理裝置(2)上的內(nèi)燃機(jī)(8)的熱停機(jī)情形的次數(shù)； -配量裝置(I)從中提取添加劑的存儲箱被誤填充的次數(shù)，以及 -其中配量裝置(I)比預(yù)定的時間間隔更久地停用的階段的次數(shù)。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟b.1)為操作特性值考慮至少一個以下的操作條件，所述操作調(diào)節(jié)在配量裝置(I)的操作過程中在至少一個前置的時間間隔中存在: -配量裝置(I)操作的負(fù)荷區(qū)域；和 -配量裝置(I)中的溫度。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟b.1)從存儲器讀取至少一個操作特性值，其中，存儲器中的所述至少一個操作特性值被定期更新，其中，在更新時考慮至少一個前置的時間間隔的至少一個相關(guān)的參數(shù)、至少一個相關(guān)的事件或至少一個相關(guān)的操作條件。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟a)中在確定配給量時考慮廢氣處理裝置(2)的至少一個以下的操作參數(shù): -廢氣溫度， -廢氣成分， -廢氣質(zhì)量流量， -廢氣處理裝置(2)中的催化劑(3)的活性，以及 -廢氣處理裝置(2)中的顆粒分離器(4)的負(fù)荷。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟a)中在確定配給量時考慮連接在廢氣處理裝置(2)的內(nèi)燃機(jī)上的至少一個以下的操作參數(shù):-扭矩， -轉(zhuǎn)速， -輸出功率，和 -入-值。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟c)中考慮選自下組中的配量裝置的至少一個操作參數(shù): -配量裝置(I)中的添加劑的壓力， -配量裝置⑴的存儲箱(10)中的液位(11)， -配量裝置(I)的溫度，和 -配量裝置(I)的振動。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟b.2)中確定的操作方式包括至少一個以下的操作函數(shù)，其定義輸送泵(5)或噴射器(6)的操作并且根據(jù)操作特性值而受到影響: -輸送泵(5)的控制電流曲線； -噴射器(6)的控制電流曲線； -輸送泵(5)的控制頻率，以及 -噴射器出)的控制頻率。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在步驟b.2)將操作特性值與至少一個參考值比較，并且根據(jù)該比較從多個預(yù)定的操作函數(shù)中選出操作方式的至少一個操作函數(shù)。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，為步驟b.3)確定一個重復(fù)次數(shù)，其中，該方法這樣長地執(zhí)行步驟a)和c)并且每次在步驟b.3)中使計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)增大，直至計(jì)數(shù)器已經(jīng)達(dá)到該重復(fù)次數(shù)并且然后執(zhí)行步驟b.1)和b.2)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中根據(jù)操作特性值確定重復(fù)次數(shù)。
13.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，配量裝置(I)具有輸送泵(5)和噴射器(6)，并且在步驟c)中通過配量泵(4)和噴射器(5)執(zhí)行源自步驟a)的配給量規(guī)定。
14.機(jī)動車(7)，具有內(nèi)燃機(jī)(8)、用于清潔內(nèi)燃機(jī)(8)的廢氣的廢氣處理裝置(2)和用于將還原劑添加到廢氣處理裝置(2)的配量裝置(I)以及控制單元(9)，該控制單元設(shè)計(jì)和設(shè)置用于執(zhí)行按前述權(quán)利要求之一所述的方法。
【文檔編號】F01N3/20GK103946498SQ201280055515
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月11日
【發(fā)明者】R·布呂科, J·霍格森, P·鮑爾 申請人:排放技術(shù)有限公司