用于操作計量裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種操作用于液體添加劑的計量裝置的方法。用于液體添加劑的計量 裝置適用于機動車領(lǐng)域，例如用W將液體添加劑供給到內(nèi)燃機的廢氣處理裝置中。
【背景技術(shù)】
[0002] 供應(yīng)有液體添加劑的廢氣處理裝置廣泛地應(yīng)用于機動車領(lǐng)域。在該種廢氣處理裝 置中，例如采用選擇性催化還原（SCR)法。在該方法中，借助還原劑將來自內(nèi)燃機的廢氣中 的氮氧化物成分還原成例如氮氣、水和二氧化碳的無害物質(zhì)。為此，通常用氨作為還原劑。 在機動車中，通常不對氨進行直接存儲，而是W還原劑前體溶液的形式來儲存。為此而特別 頻繁地用到的一種還原劑前體溶液是尿素水溶液。例如，32. 5%的尿素水溶液可W商品名 稱AdBluc"得到。將該還原劑前體溶液制作成能由計量裝置從儲罐中獲取的液體添加劑， 然后在廢氣處理裝置內(nèi)的廢氣中和/或在廢氣外部的為此?？谔峁┑姆磻?yīng)器中將該還原 劑前體溶液轉(zhuǎn)化成氨。在下文中，術(shù)語"添加劑"具體包含該種還原劑或還原劑前體。
[0003] 為了廢氣處理裝置的成功運行，期望液體添加劑的獲取應(yīng)當穩(wěn)定并W計量裝置對 其進行精確計量。具體地，期望能根據(jù)要求來進行精確的分配計量。與此同時，針對液體添 加劑的計量裝置應(yīng)盡可能便宜。所提供的用于實現(xiàn)計量裝置的精確且可靠計量的部件（例 如，累、閥和傳感器）應(yīng)盡可能的少并盡可能的簡單。
[0004] 經(jīng)常發(fā)生在液體添加劑計量裝置的操作中的一個問題是計量裝置中的氣泡。一方 面，計量裝置中的氣泡會改變由計量裝置輸送的液體添加劑的量，該使得如若計量裝置中 的液體添加劑含有氣泡，就無法實現(xiàn)精確計量。另一方面，氣泡還可能阻礙或者甚至阻止整 體的輸送，具體來說是用于累送液體添加劑的累無法通過與輸送液體添加劑的相同或相當 的方式來累送空氣。在由于成本原因而優(yōu)選在液體添加劑的計量裝置中使用便宜的累的情 況下，該種情況尤為突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 從該種情況發(fā)點，本發(fā)明的目的在于解決或至少緩解上述技術(shù)問題。具體地，旨在 描述一種用于操作針對液體添加劑的計量裝置的方法，所述方法即使在W低成本生產(chǎn)的計 量裝置的情況下依然允許極高的計量精度和極高的可靠性。
[0006] 所述目的可W通過根據(jù)權(quán)利要求1所述特征的方法來實現(xiàn)。本發(fā)明的進一步有利 改進限定在從屬權(quán)利要求中。權(quán)利要求書中所單獨限定的特征可W通過技術(shù)上有意義的任 何期望方式而相互結(jié)合，并且可W通過說明書中的解說性材料來補充，該由此產(chǎn)生了本發(fā) 明的其他變型實施例。
[0007] 因此，該里提出一種操作針對液體添加劑的計量裝置的方法，所述計量裝置具有 帶有可移動累元件的至少一個累，所述可移動累元件執(zhí)行輸送運動W累送液體添加劑，并 且所述計量裝置具有至少一個噴射器，所述噴射器通過壓力管線連接到所述累的壓力端， 且可被打開W對液體添加劑進行計量，其中所述方法至少包括W下步驟：
[000引 a)打開所述噴射器；
[0009] b)對液體添加劑計量，并在計量過程中對所述輸送運動計數(shù)；
[0010] C)關(guān)閉所述噴射器訊
[0011] d)將步驟b)中確定的所述輸送動作的次數(shù)與步驟a)至步驟C)之間所述噴射器 的打開時間進行比較，W診斷所述計量裝置的操作。
[0012] 可將通過所述方法操作的計量裝置特別地設(shè)計和設(shè)置為能從儲罐中提取液體添 加劑（具體說是，尿素水溶液），并能將該液體添加劑供給到廢氣處理裝置中的預(yù)定部分。 所述計量裝置的累優(yōu)選具有抽取端和壓力端。為了從儲罐中抽入液體添加劑，通過抽取管 線來將所述累的抽取端連接到所述儲罐上。液體添加劑可通過抽取管線來吸入。通向噴射 器的壓力管線連接到所述累的壓力端。所述噴射器可用于控制液體添加劑的排出。所述噴 射器可直接設(shè)置在廢氣處理裝置上。也可W將（位于廢氣之外的）其他管線分段構(gòu)造在所 述噴射器與所述廢氣處理裝置之間，該允許將噴射器構(gòu)造在相距廢氣處理裝置的一定距離 處。通過噴射器計量到廢氣處理裝置中的液體添加劑的添加優(yōu)選地通過能確保將液體添加 劑均勻分布或均勻噴射在廢氣處理裝置中的（無源）噴嘴或噴射點來實現(xiàn)。根據(jù)流向從累 看過去，所述噴嘴或噴射點優(yōu)選位于噴射器之后，或位于噴射器與廢氣處理裝置之間。
[0013] 所述累優(yōu)選為W脈沖方式工作的累，所述累中的累元件隨著用于累送的輸送運動 而執(zhí)行輸送沖程。根據(jù)所述方法來看，輸送沖程是典型的輸送運動。在所述輸送運動（或輸 送沖程）的過程中，所述累元件在運動范圍內(nèi)向后及向前移動，其中W規(guī)則的方式放大和 縮小累室的尺寸。當所述累室變小時，液體添加劑朝向所述累的壓力端流動，從累或累的累 室中流出。當所述累室容積增大時，液體添加劑則從累的抽取端開始流入累或累室中。在所 述累的抽取端和/或壓力端上優(yōu)選設(shè)有閥，W確定液體介質(zhì)流穿過所述累的流動方向。特 別優(yōu)選地的是，所述累僅在壓力端上具有閥而抽取端上沒有閥，其中抽取端上的閥的動作 通過液體添加劑穿過累的流路的適當構(gòu)造來實現(xiàn)。該種類型的累特別便宜，因此使用在計 量裝置中是特別有利的。
[0014] 所述累的可移動累元件例如可實施為活塞或隔膜。還可W使用由活塞、隔膜和傳 遞機構(gòu)構(gòu)成的組合式可移動累元件，其中所述組合式可移動累元件將活塞的運動傳遞給隔 膜。該種類型的傳遞機構(gòu)可例如是固態(tài)（機械）傳遞機構(gòu)（例如，挺桿、滑塊、連接桿或凸 輪結(jié)構(gòu)）或液態(tài)傳遞機構(gòu)（諸如，傳動液）。傳動液可W通過活塞來移位，并由此W液壓方 式來移動隔膜。所述可移動累元件優(yōu)選由驅(qū)動器來驅(qū)動。所述驅(qū)動器可例如是電磁線性驅(qū) 動器。特別優(yōu)選該種形式的驅(qū)動器，因為具有該種類型驅(qū)動器的累特別便宜。然而，還可W 使用例如帶有傳遞機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的一些其他驅(qū)動器，其中所述傳遞機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器 的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成可移動累元件的線性運動。
[0015] 也可W使用能執(zhí)行用于累送的輸送運動的其他累。所述方法中唯一的要點是，W 某種方式計對累所執(zhí)行的輸送運動進行計數(shù)。所述方法并不注重所述累送是W類似脈沖的 方式還是W脈沖方式發(fā)生。例如，應(yīng)當可容易地對累的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的完整旋轉(zhuǎn)運動進行計 數(shù)，W便于執(zhí)行所述方法。正排量累和動態(tài)累二者均可具有能執(zhí)行用于累送的（可計數(shù)式） 旋轉(zhuǎn)運動。
[0016] 對采用噴射器的（單個）常規(guī)計量過程（步驟a)至C))而言必要的是，優(yōu)選地將 用于所述方法的計量裝置的累的尺寸設(shè)置為；相對于噴射器，多個輸送運動大于5次，優(yōu)選 地大于10次，特別優(yōu)選地大于20次。
[0017] 計量裝置中的計量優(yōu)選通過所述噴射器的（主動式或受控式）打開及關(guān)閉來完 成。該里，所述噴射器的開啟時長與所計量的液體添加劑的量成比例。為此，優(yōu)選將所述累 與所述噴射器之間的壓力管線中的壓力設(shè)置為預(yù)定輸送壓力。該可W通過對累進行適當?shù)?促動控制來實現(xiàn)。在所述壓力管線上優(yōu)選設(shè)有壓力傳感器，其中控制單元借助所述壓力傳 感器可確定或監(jiān)測該壓力管線中的壓力。根據(jù)來自所述壓力傳感器的信息，所述控制單元 隨后對累進行控制。在給定了壓力管線中的液體添加劑的限定壓力、打開的噴射器的恒定 開口橫截面W及液體添加劑的恒定粘度的情況下，經(jīng)計量的液體添加劑的量因此與噴射器 的打開與關(guān)閉之間的開啟時間成比例。如果例如由于壓力傳感器與噴射器之間存在管線分 段而將所述壓力傳感器構(gòu)造為相距噴射器一定距離，那么可W對所述壓力傳感器測得的壓 力進行過濾或處理，W確定用于計量的噴射器處的壓力。根據(jù)管線分段的類型，可W不同方 式來進行過濾/處理。例如，過濾/處理可包括衰減和/或時間偏移。
[0018] 在所述方法的步驟a)至C)中，對液體添加劑的計量是借助噴射器W所述方式來 進行的。當在步驟b)中打開噴射器時，為了保持所述計量裝置的壓力管線中的壓力，所述 累將液體添加劑累送到壓力管線中，并為此執(zhí)行輸送運動。根據(jù)步驟b)，在