反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)，該反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)設(shè)置用于將反應(yīng)劑計(jì)量加入到內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中。
【背景技術(shù)】
[0002]為了對(duì)內(nèi)燃機(jī)的廢氣進(jìn)行后處理，可以使用旨在減少?gòu)U氣中NOx的選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduct1n SCR)。在此，將一定量的選擇性作用的反應(yīng)劑計(jì)量加入到內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道之中。反應(yīng)劑可以是氨，例如通過(guò)水解在廢氣通道中從以尿素水溶液(HffL)為形式的前級(jí)中獲得所述氨。
[0003]例如DE 196 07 073 Al公開(kāi)了一種相應(yīng)的計(jì)量裝置。通過(guò)管路將HffL從儲(chǔ)箱輸送到計(jì)量閥，并且計(jì)量加入到SCR催化劑上游的內(nèi)燃機(jī)廢氣通道中，以便減小NOx濃度。
[0004]在當(dāng)前的計(jì)量系統(tǒng)中，正如在申請(qǐng)人的描述DEN0XTR0NIC下已知的那樣，栗從反應(yīng)劑儲(chǔ)箱中吸出HffL并且將其壓縮到霧化所需的工作壓力，例如3到9bar的工作壓力?？紤]到當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)數(shù)據(jù)和催化劑，將HffL的計(jì)量速率協(xié)調(diào)到盡可能最大的NOx還原上。
[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于闡述一種具有至少兩個(gè)控制器的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)，所述控制器控制反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的不同組件。
[0006]通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中所說(shuō)明的特征解決所述任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)設(shè)置用于將反應(yīng)劑計(jì)量加入到內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中。反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)具有包含至少一個(gè)栗和部件控制器的部件。部件控制器利用栗信號(hào)控制栗。此外還設(shè)置了閥，該閥根據(jù)計(jì)量信號(hào)確定反應(yīng)的計(jì)量速率。此外還存在根據(jù)開(kāi)關(guān)信號(hào)將部件的工作電壓接通或切斷的開(kāi)關(guān)單元。最后還設(shè)置了內(nèi)燃機(jī)控制器，該控制器除了控制內(nèi)燃機(jī)之外，還利用計(jì)量信號(hào)控制反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的閥，并且利用開(kāi)關(guān)信號(hào)控制反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)單元。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將控制功能一方面分配給部件控制器，另一方面分配給內(nèi)燃機(jī)控制器。在所述分配中優(yōu)選設(shè)置的是，確定在內(nèi)燃機(jī)控制器中的確定反應(yīng)劑計(jì)量速率的計(jì)量策略，并且確定部件控制器的用于提供反應(yīng)劑的功能。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)提供的可能性是，能夠彼此獨(dú)立地提供具有至少一個(gè)部件控制器的部件以及內(nèi)燃機(jī)控制器。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的有利的改型方案和設(shè)計(jì)方案是相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0011]第一設(shè)計(jì)方案設(shè)置的是，部件控制器利用狀態(tài)信號(hào)控制內(nèi)燃機(jī)控制器，并且開(kāi)關(guān)信號(hào)與狀態(tài)信號(hào)有關(guān)。部件控制器可以利用該措施將信息傳輸給內(nèi)燃機(jī)控制器。這樣的信息例如是儲(chǔ)箱中的反應(yīng)劑的液位。此外這樣的信息還可以例如發(fā)出部件中的故障狀態(tài)的信號(hào)。
[0012]按照一個(gè)特別有利的設(shè)計(jì)方案因此設(shè)置的是，狀態(tài)信號(hào)與故障信號(hào)有關(guān)，在部件中出現(xiàn)故障的情況下、例如在反應(yīng)劑泄漏的情況下，優(yōu)選同樣包含在部件中的故障求取裝置提供所述故障信號(hào)。
[0013]狀態(tài)信號(hào)可以是例如向內(nèi)燃機(jī)控制器發(fā)出的關(guān)閉信號(hào)，從而必須利用開(kāi)關(guān)信號(hào)關(guān)閉開(kāi)關(guān)單元，使得部件被無(wú)電壓地?cái)嚅_(kāi)并且可以轉(zhuǎn)入到安全狀態(tài)。
[0014]狀態(tài)信號(hào)優(yōu)選是相當(dāng)于看門狗信號(hào)的周期信號(hào)。只要存在周期信號(hào)，則內(nèi)燃機(jī)控制器就認(rèn)為部件控制器中沒(méi)有出現(xiàn)故障，并且可以將開(kāi)關(guān)信號(hào)保持在一個(gè)狀態(tài)中，在該狀態(tài)下可以接通開(kāi)關(guān)單元并且可以將部件與供應(yīng)電壓相連。
[0015]另一個(gè)設(shè)計(jì)方案設(shè)置的是，將開(kāi)關(guān)單元布置在部件之外。由此進(jìn)一步提高反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的安全性。當(dāng)出現(xiàn)部件之內(nèi)的反應(yīng)劑流出的故障時(shí)，仍然獨(dú)立于部件的狀態(tài)、尤其獨(dú)立于電子組件的狀態(tài)完全關(guān)閉部件。
[0016]另一個(gè)設(shè)計(jì)方案設(shè)置的是，將閥布置在部件之外。利用該設(shè)計(jì)方案可以獨(dú)立于部件將閥固定，并且在需要的時(shí)候能夠以簡(jiǎn)單方式更換閥。
[0017]另一個(gè)設(shè)計(jì)方案設(shè)置的是，部件包含儲(chǔ)箱以及加熱裝置，并且部件控制器利用加熱信號(hào)控制加熱裝置。如果必須考慮反應(yīng)劑在外界溫度很低的情況下發(fā)生凍結(jié)的問(wèn)題，則加熱裝置可防止反應(yīng)劑的凍結(jié)。只要設(shè)置尿素水溶液作為反應(yīng)劑，就必須考慮到尿素水溶液在外界溫度大約低于零下11攝氏度的時(shí)候會(huì)發(fā)生凍結(jié)。
[0018]另一個(gè)設(shè)計(jì)方案設(shè)置了提供計(jì)量信號(hào)作為脈寬調(diào)制信號(hào)，利用該信號(hào)可以使用簡(jiǎn)單的閥在很寬的范圍內(nèi)設(shè)定計(jì)量速率，利用脈寬調(diào)制信號(hào)以很快的時(shí)間順序?qū)⑺鲩y開(kāi)啟和閉合。
[0019]一個(gè)額外的設(shè)計(jì)方案設(shè)置了利用壓力傳感器獲取反應(yīng)劑壓力。利用反應(yīng)劑壓力的獲取可以例如將反應(yīng)劑壓力調(diào)節(jié)到預(yù)先設(shè)定的工作壓力上。此外還可以實(shí)現(xiàn)栗的功能控制。
[0020]下文依據(jù)在附圖中所展示的實(shí)施例具體闡釋本發(fā)明。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ] 附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]附圖所示的反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)10具有包含至少一個(gè)部件控制器14和栗16的部件12。部件12優(yōu)選地包含一個(gè)故障求取裝置18。此外反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)10還包含閥20和內(nèi)燃機(jī)控制器22。
[0023]反應(yīng)劑計(jì)量系統(tǒng)10將存放在儲(chǔ)箱24中的反應(yīng)劑26計(jì)量加入到內(nèi)燃機(jī)30的廢氣通道28之中。儲(chǔ)箱24同樣優(yōu)選地包含在部件12之中。
[0024]將反應(yīng)劑26噴入到在SCR催化劑32上游的廢氣通道28之中。在SCR催化劑32中尤其需要反應(yīng)劑26來(lái)轉(zhuǎn)化廢氣的NOx組分。例如將尿素水溶液設(shè)置作為反應(yīng)劑26或作為反應(yīng)劑26的前級(jí)，通過(guò)在高溫廢氣中的電解從所述尿素水溶液中分裂出氨，所述氨在SCR催化劑32中起到還原劑的作用。
[0025]可以提供具有部件控制器14和栗16的部件12作為可以工作使用的單元。部件12優(yōu)選地包含為用可變工作壓力或者用固定地預(yù)先設(shè)定的工作壓力提供反應(yīng)劑26所需的所有組件，其中僅僅還進(jìn)行在內(nèi)燃機(jī)控制器22中的計(jì)量速率的確定，可以獨(dú)立于部件12提供所述內(nèi)燃機(jī)控制器。
[0026]閥20優(yōu)選地能夠在很寬的范圍內(nèi)提供計(jì)量速率。閥20同樣可以包含在部件12之中或者將其布置在部件之外。原則上能夠通過(guò)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟截面的連續(xù)調(diào)整的閥20獲得可變的計(jì)量速率。優(yōu)選地，閥20是簡(jiǎn)單閥，該閥要么完全打開(kāi)要么完全關(guān)閉。在該情況中通過(guò)較短的時(shí)間順序中的打開(kāi)和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)可變的計(jì)量速率。在此，可以根據(jù)脈寬調(diào)制的信號(hào)的特征參量，例如脈沖時(shí)長(zhǎng)和/或者周期時(shí)長(zhǎng)，在某個(gè)周期時(shí)長(zhǎng)之內(nèi)完全開(kāi)啟或閉合閥，或者作為替代方案將閥保持在中間位置上。為了控制閥20，因此脈寬調(diào)制的信號(hào)尤其特別適合作為計(jì)量信號(hào)34。
[0027]尤其控制內(nèi)燃機(jī)30的內(nèi)燃機(jī)控制器22提供用于閥20的計(jì)量信號(hào)34，其中計(jì)量信號(hào)34在內(nèi)燃機(jī)控制器22中協(xié)調(diào)到內(nèi)燃機(jī)30的運(yùn)行條件并且優(yōu)選地協(xié)調(diào)到SCR催化劑32的狀態(tài)。
[0028]為了啟動(dòng)部件12并且因此為了啟動(dòng)部件控制器14，內(nèi)燃機(jī)控制器22提供使得布置于開(kāi)關(guān)單元40中的開(kāi)關(guān)元件38閉合的