CN104114825A - 用于scr系统的方法和scr系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆(100；110)的SCR系统的方法，所述SCR系统包括用于将来自容器(205)的还原试剂供给到配给单元(250)的给料装置(230)，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆(100；110)的排气管。所述方法包括借助于还原试剂被配给时的压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量的步骤，所述压力(Pr)通过控制所述给料装置(230)的转速(RPM)来控制。本发明也涉及计算机程序制品，所述计算机程序制品包括用于执行根据本发明的方法的用于计算机(200；210)的程序代码(P)。本发明也涉及SCR系统和配备有所述SCR系统的机动车辆(100，110)。

Description

用于SCR系统的方法和SCR系统
技术领域
本发明涉及一种用于SCR系统的方法。本发明还涉及一种计算机程序制品，其包括用于执行根据本发明的方法的计算机用程序代码。本发明也涉及一种SCR系统和配备有所述SCR系统的机动车辆。
背景技术
车辆现今使用例如尿素作为SCR(选择性催化还原)系统中的还原剂，所述SCR系统包括SCR催化剂，所述还原剂与NOx气体能够在所述SCR催化剂中反应并且转化为氮气和水。可以在SCR系统中使用各种类型的还原剂。AdBlue是常用还原剂的示例。
一种类型的SCR系统包括容置还原剂的容器。SCR系统还具有泵，所述泵设置成经由抽吸软管从容器抽吸所述还原剂并且经由耐压软管将所述还原剂供应给配给单元，所述配给单元定位成邻近于车辆的排气系统，例如邻近于排气系统的排气管。配给单元设置成根据存储在车辆的控制单元中的操作例程(routines)将所需量的还原剂注射到催化剂上游的排气系统中。
鉴于针对较少排放物的持续较严格的法律要求，经常需要减少来自机动车辆发动机的排放物的量，尤其是在诸如卡车和公共汽车的重型车辆的情况下。
存在减少来自机动车辆的排放物的各种方式。
文献US 2011239625描述了用于将还原试剂注射到排气系统中的装置。说明书关注于确保还原试剂的配给量是正确的并且基于周围压力等调整。设定取决于周围压力的特定压力，并且还原试剂的配给量通过设定配给阀打开的时间长度来控制。
文献US 2011232267描述了用于配给排气系统中的还原试剂的方法和装置。还原试剂必须以均匀分开的形式被添加到排气系统。期望液滴尺寸基于至少一个废气参数来确定，接下来将压力设定为期望液滴尺寸的函数。期望液滴尺寸所基于的废气参数包括体积流量、流动速率、质量流、气体温度以及气体压力中的至少一个。
文献WO 2006050318描述了用于配给排气系统中的还原试剂的方法和装置。为了使还原试剂的配给量适于所有操作情况，也可以将蒸发的还原试剂添加到发动机。被配给的还原试剂的量基于还原试剂的预定优化量、废气温度以及发动机如何运行。
文献US 2005235632描述了用于将还原试剂注射到废气流中以减小来自发动机的排放物的装置和方法。为了实现尽可能小的液滴，可以利用涡流片[0013]。为了注射取决于发动机的速度、废气温度、废气流、废气压力、发动机燃料供应发生时机、以及期望NOx还原量的一定量的还原试剂，通过调整注射发生时间(即闭合单元16中的阀(22)以预定的特定还原试剂压力打开的时间)的长度来控制配给量。
文献EP 1291498描述了通过将燃料注射到排气系统中以控制来自发动机的排放物的装置。燃料以受控尺寸的液滴的形式注射。它们的直径基于废气温度或催化剂中部温度来确定。为了控制配给量，电子控制单元(ECU)控制待供应的还原试剂的量。
文献US 2009301067描述了用于将还原试剂配给到燃式发动机废气流中的装置，所述配给根据取决于发动机操作状态的两种不同方案来进行。
发明内容
经常需要改进现今的SCR系统，以减小来自燃式发动机的非期望排放物的量。
本发明的一个目的在于提出用于改进SCR系统性能的新颖且有利的方法。
本发明的另一目的在于提出用于改进SCR系统性能新颖且有利的SCR系统和新颖且有利的计算机程序。
本发明的一个目的在于提出用于降低来自燃式发动机的非期望排放物的量的新颖且有利的方法。
本发明的另一目的在于提出用于SCR系统的替代方法，以及用于SCR系统和替代SCR系统的替代计算机程序。
这些目的通过根据权利要求1的用于机动车辆用SCR系统的方法来实现。
本发明的一个方面提出用于机动车辆用SCR系统的方法，所述SCR系统包括用于将来自容器的还原试剂供给到配给单元的给料装置，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆排气管。所述方法包括借助于还原试剂被配给时的压力来控制配给单元的配给量的步骤。
本发明的一个方面提出用于机动车辆用SCR系统的方法，所述SCR系统包括用于将来自容器的还原试剂供给到配给单元的给料装置，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆的排气管。所述方法包括借助于还原试剂被配给时的压力来控制配给单元的配给量的步骤，所述压力通过控制所述给料装置的转速来控制。
因此使得SCR系统中的还原试剂的灵活配给成为可能。所述还原试剂相对高的工作压力通常导致具有较小液滴的液滴尺寸分布，所述较小液滴能够较容易地在来自车辆发动机的废气流中被捕获。所述还原试剂相对低的工作压力通常可以导致具有较大液滴的液滴尺寸分布，所述较大液滴具有较高的动能且不像较小液滴那样受废气流影响。较小液滴在某些操作情况下是有利的，例如较小液滴可以在较低的废气温度下在废气流中相对较快地蒸发。在大量热能存储在排气系统中的另一操作情况下，较大液滴是有利的，因为它们能够例如被引向排气系统的表面。变化的液滴尺寸在某些情况下，即在某些液滴在废气流中相对快速地蒸发而其它液滴例如被引向排气系统中的多个表面的情况下是有利的。这导致改进的SCR系统性能。
根据本发明，通过例如基于配给单元的固有特性适当地改变工作压力，有利的是可以针对被配给的还原剂以期望的方式改变锥角。这可以以类似的方式采用以优化还原试剂和废气之间接触和/或混合的模式。通过改变SCR系统的工作压力，还可以影响还原试剂滴的速率。这导致与以上所述的基本相同的优点。
配给单元可以配置成包括孔和针状件。当配给单元未将还原试剂配给到排气管中时，针状件覆盖孔。为了配给还原试剂，针状件移动远离孔，从而允许还原试剂被配给到排气管中。针状件可以用于调整配给单元的开度。配给单元替代地可以包括可调整尺寸的孔，以能够进一步控制还原试剂的配给量。作为另一替代方案，孔可以是可定向的，以进一步潜在控制还原试剂到排气管中的配给。
所述方法可以包括基于所述排气管的表面或部件的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。
因此，借助于还原试剂被配给时的压力来控制配给单元的配给量可以影响相关的液滴尺寸分布。这可以显著影响SCR催化剂中的NOx转化程度。
所述方法可以包括通过控制所述给料装置的转速来控制还原试剂被配给时的压力的步骤。这导致根据本发明的一个方面的用于SCR系统的准确方法。所述速度可以被很准确地控制，从而使得所述SCR系统中的还原试剂的工作压力也可以被很准确地控制。
在本发明的一个方面中，压力可以在配给单元的打开阶段期间改变。这可以是有利的，因为还原试剂在配给单元的打开阶段的开始和结束时的液滴尺寸分布在还原试剂压力恒定的条件下可以不同于在打开阶段的剩余时间中的液滴尺寸分布。在整个打开阶段中的液滴尺寸分布可以通过在所述打开阶段期间改变压力来控制。在某些操作情况下，期望具有在整个打开阶段中均匀的液滴尺寸分布，这可以通过下述方式实现：在打开阶段的开始和结束时施加一定压力并且在打开阶段的剩余时间中施加不同的压力。在某些操作情况下，可能期望与在打开阶段结束时相比，在打开阶段的开始时配给较大或较小滴的还原试剂。替代地，压力可以在打开阶段期间保持恒定，但在各个打开阶段之间变化。
在一个版本中，所述方法可以包括通过控制结合在所述配给单元中的柱塞泵的位移来控制还原试剂被配给时的压力的步骤。
配给单元可以采用任何期望泵(如膜片泵或齿轮泵)的形式。
所述方法可以包括通过改变从配给单元到所述容器的还原试剂反馈线路中的收缩来控制压力的步骤。这导致根据本发明的一个方面的用于SCR系统的准确方法。所述收缩可以很准确地改变，从而也使得SCR系统的工作压力可以很准确地控制。因此可以可靠地实现稳健的方法。
在一个示例性实施例中，所述还原试剂的压力可以通过不仅控制所述配给单元的转速、而且控制从配给单元到所述容器的还原试剂反馈线路中的收缩来控制。结果得到根据本发明的一个方面的用于SCR系统的准确方法，由此实现有利的协同效果。控制所述配给单元的转速和改变所述收缩同时进行使得压力可以快速建立。
所述方法可以包括通过改变配给单元的结构来控制压力的步骤，从而导致根据本发明的一个方面的用于SCR系统的准确方法。所述结构可以很准确地改变，从而使得SCR系统的工作压力也可以很准确地控制。因此可以可靠地实现稳健的方法。
所述方法可以包括基于排气系统中的表面的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。所述方法可以包括基于排气系统中的使被配给的还原试剂蒸发的表面的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。所述方法可以包括基于排气系统中的合适表面的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。所述方法可以包括基于排气系统的合适部件(例如蒸发模块、颗粒过滤器或所述SCR催化剂)的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。因此可以实现改进的SCR系统性能。
所述表面可以包括排气系统的使还原试剂蒸发的各个部分。所述表面可以例如是配给单元的喷嘴在排气系统中被引向的表面。所述表面也可以是配给单元下游的使还原试剂被废气流覆盖的表面。所述表面可以是定位在排气系统中的配给单元下游的蒸发单元的表面。所述表面可以是被配给的还原试剂接触的表面。
所述表面或部件的温度可以借助于温度传感器来检测，所述温度传感器定位在或定位成靠近使还原试剂蒸发的所述表面。所述表面或部件的温度可以通过温度传感器来检测，所述温度传感器定位在或紧邻于使还原试剂蒸发的所述表面。在某些情况下，有利的是具有在排气系统的外侧表面上的传感器，以防止传感器磨损。在某些情况下，所述温度是排气系统的内侧表面的温度。在其它情况下，可以基于外侧表面的测量温度计算所述内侧表面的温度。替代地，可以基于其它参数为算所述内侧表面的现行温度，所述其它参数例如是来自发动机的废气流的现行温度、来自发动机的废气的现行质量流、被配给的还原试剂的量以及还原试剂的特性和状态(如还原试剂的化学成分和在配给时的现行温度)。
所述方法可以包括基于来自发动机的废气流的现行温度和/或来自发动机的废气的现行质量流借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。因此可以实现改进的SCR系统性能。因此还实现用于SCR系统的通用方法，因为可以实现替代示例。废气的现行质量流可以通过车辆的控制单元例如利用发动机的进气和进油作为参数来计算。替代地，废气的质量流可以借助于质量流传感器来测量。由于温度传感器相对便宜，因此也根据本发明的一个方面实现具有成本效益的方法。
所述方法可以包括基于在车辆排气管中的表面的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。
所述方法可以包括基于围绕车辆的空气的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。这使得在还没有安装温度传感器的情况下必须将温度传感器以适当方式安装在车辆上。
所述方法可以包括基于车辆的先前操作情况借助于压力来控制配给单元的配给量的步骤。这使得车辆的控制单元能够将存储模块的计算结果作为借助于压力以适当方式控制配给单元的配给量的基础。
所述方法可以包括借助于压力和配给循环率来控制配给单元的配给量的步骤，从而导致具有改进性能的用于SCR系统的方法。借助于配给期间的还原剂压力和改变SCR系统的现行循环率来结合控制配给单元的配给量可以实现所述被配给的还原试剂的优化喷射模式。循环率可以例如在[1，10]Hz的范围内。在循环期间，可以确定配给单元的打开时段，以在所述循环期间调节被配给的还原试剂的量。因此，来自车辆发动机的非期望排放物的量可以有利地降低。
所述方法可以包括在[5，15]巴的范围内改变还原剂压力的步骤。在一个版本中，所述方法可以包括在[7，13]巴的范围内改变还原剂压力的步骤。在一个版本中，所述方法可以包括在[10，50]巴的范围内改变还原剂压力的步骤。在一个版本中，所述方法可以包括在[100，300]巴的范围内改变还原剂压力的步骤。在一个版本中，所述方法可以包括在任何适当范围内改变还原剂压力的步骤。结果得到稳健的方法，由此工作范围被事先限定，从而消除由于太低或太高的工作压力引起非期望喷射模式的风险。因此实现根据本发明的一个方面的用于SCR系统的可安全操作且可靠的方法。
所述方法可以包括在配给单元的配给量的所述控制期间无级地改变还原剂压力的步骤，因此实现一种方法，由此可以以精准限定的方式设定所述还原剂的期望喷射模式。因此有利地实现一种用于SCR系统的方法，由此可以很准确地设定废气和还原试剂的期望混合物。
所述方法可以还包括在所述配给单元的配给量的控制期间有级地改变还原剂压力的步骤，从而实现一种用于SCR系统的方法，所述方法涉及相对简单的编程程序段。基于工作压力的离散可设定的步骤提供对于配给单元的配给量的控制使得给料装置的转速可以被引向预定的设定点值，从而提供涉及较少计算的数据处理的优点。
所述方法可以包括无级地改变配给循环率的步骤，从而实现一种方法，由此可以以精准限定的方式设定所述还原剂的期望喷射模式。因此有利地实现一种用于SCR系统的方法，由此可以很准确地设定废气和还原试剂的期望混合物。
所述方法可以包括在所述配给单元的配给量的控制期间有级地改变配给循环率的步骤。基于循环率的离散可设定的步骤提供对于配给单元的配给量的控制使得给料装置的转速可以被引向预定的设定点值，从而提供涉及较少计算的数据处理的优点。
所述方法可以包括基于来自车辆发动机的废气的现行废气温度和/或现行质量流借助于还原剂压力和配给循环率来控制配给单元的配给量的步骤。
应该注意到，所述方法可以以适当组合方式结合以上特征中的一个或多个。
所述方法易于在现有机动车辆中实施。根据本发明的用于SCR系统的软件可以在制造车辆期间安装在车辆的控制单元中。因此，车辆的购买者可以选择所述方法的功能作为选项。
根据本发明的包括用于SCR系统的程序代码的软件将易于被较新或替换。而且，软件的包含程序代码的不同部分可以被独立于彼此地替换。这种模块化配置从维护角度而言是有利的。
本发明的一个方面提出用于机动车辆的SCR系统，所述SCR系统包括用于将来自容器的还原试剂供给到配给单元的给料装置，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆的排气管，所述SCR系统包括用于借助于还原试剂被配给时的压力来控制配给单元的配给量的装置，以及用于通过控制所述给料装置的转速来控制压力的装置。
本发明的一个方面提出用于机动车辆的SCR系统，所述SCR系统用于将来自容器的还原试剂供给到配给单元的给料装置，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆的排气管。所述SCR系统包括用于借助于还原试剂被配给时的压力来控制配给单元的配给量的装置。
所述SCR系统还可以包括用于通过控制所述给料装置的转速来控制压力的装置。
所述SCR系统可以包括用于基于所述排气管的表面或部件的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的装置。
所述SCR系统可以包括用于确定所述排气管的表面或部件的现行温度的装置。
所述SCR系统可以包括用于通过改变从配给单元到所述容器还原试剂反馈线路中的收缩来控制压力的装置。
所述SCR系统可以包括用于通过改变配给单元的结构来控制压力的装置。
所述SCR系统可以包括用于基于排气系统中的表面的现行温度借助于压力来控制配给单元的配给量的装置。
所述SCR系统可以还包括用于检测排气系统中的表面的现行温度的装置。所述SCR系统可以包括用于确定排气系统中的表面的现行温度的装置。所述SCR系统可以包括用于确定排气管中的表面的现行温度的装置，所述排气管设置成将来自发动机的废气引导到周围环境。
所述SCR系统可以包括用于确定排气系统的消音器的现行温度的装置。所述SCR系统可以包括用于确定排气系统的消音器的适当部件的现行温度的装置。
所述SCR系统可以包括用于计算排气系统中的适当表面的现行温度的装置。所述SCR系统可以包括用于计算排气系统中的使被配给的还原试剂至少部分地蒸发的表面的现行温度的装置。所述计算可以基于特定参数，例如废气质量流和废气温度。
所述SCR系统可以包括用于基于来自发动机的废气流的现行温度和/或来自发动机的废气的现行质量流借助于压力来控制配给单元的配给量的装置。
所述SCR系统可以还包括用于借助于压力和配给循环率来控制配给单元的配给量的装置。
所述SCR系统可以还包括用于在[5，15]巴的范围内改变还原剂压力的装置。
所述SCR系统可以包括用于在配给单元的配给量的所述控制期间无级地改变还原剂压力的装置。
所述SCR系统可以包括用于在配给单元的配给量的所述控制期间有级地改变还原剂压力的装置。
SCR系统可以包括用于在所述配给单元的配给量的控制期间无级或有级地改变配给循环率的装置。
所述SCR系统可以包括用于基于来自车辆发动机的废气的现行废气温度和/或现行质量流借助于还原剂压力和配给循环率来控制配给单元的配给量的装置。
以上目的也通过设有SCR系统的机动车辆实现。所述车辆可以是卡车、公共汽车或小汽车。
本发明的一个方面提出一种用于SCR系统的计算机程序，所述程序包括存储在计算机可读介质上以使得电子控制单元或连接到电子控制单元的另一计算机执行根据权利要求1-8中任一项所述的步骤的程序代码。本发明的一个方面提出一种用于SCR系统的计算机程序，所述程序包括用于使得电子控制单元或连接到电子控制单元的另一计算机执行根据权利要求1-8中任一项所述的步骤的程序代码。
本发明的一个方面提出一种用于SCR系统的计算机程序，所述程序包括存储在介质上以使得电子控制单元或连接到电子控制单元的另一计算机执行根据权利要求1-8中任一项所述的步骤的程序代码。
本发明的一个方面提出一种包括程序代码的计算机程序制品，所述程序代码存储在计算机可读介质上，以在所述计算机程序在电子控制单元或连接到电子控制单元的另一计算机上运行时执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法步骤。
本发明的其它目的、优点以及新颖特征通过以下细节以及通过将本发明付诸实践而将会对本领域技术人员而言变得明显。虽然以下描述了本发明，但是应该注意到，本发明并非受限于所描述的特定细节。能阅读到本发明教导的本领域技术人员将认识到其它的应用、修改方案以及与其它领域的结合方案都在本发明的范围中。
附图说明
为了更完整的理解本发明及其其它目的和优点，应该结合附图阅读以下列出的详细说明，在所述附图中，相同的附图标记代表在各个图表中的相同部件，并且：
图1示意性示出根据本发明的一个实施方式的车辆，
图2示意性示出根据本发明的一个实施方式的用于图1中描绘的车辆的子系统，
图3a是根据本发明的一个实施方式的方法的示意性流程图，
图3b是根据本发明的一个实施方式的方法的更加详细的示意性流程图，以及
图4示意性示出根据本发明的一个实施方式的计算机。
具体实施方式
图1描绘了车辆100的侧视图。在这里作为示例的车辆包括牵引车110和拖车112。所述车辆可以是重型车辆，例如卡车或公共汽车。所述车辆也可以是小汽车。
应该注意到，本发明适于应用在任何SCR系统中并且因此并不限于用于机动车辆的SCR系统。根据本发明的一个方面的本创新性方法和本创新性SCR系统也非常适于包括SCR系统的其它平台，所述平台例如除机动车辆之外的水运工具。水运工具可以是任何类型的，例如汽艇、轮船、渡船或船舶。
根据本发明的一个方面的本创新性方法和本创新性SCR系统也例如非常适于包括工业发动机和/或由发动机提供能量的工业机器人的系统。
根据本发明的一个方面的本创新性方法和本创新性SCR系统也非常适于各种类型的发电厂，例如设有柴油发电机的发电厂。
本创新性方法和本创新性SCR系统非常适于例如在机车或一些其它平台上的包括发动机和SCR系统的任何发动机系统。
本创新性方法和本创新性SCR系统非常适于包括NOx发生器和SCR系统的任何系统。
术语“链路”在此指代通讯链路，所述通讯链路可以是诸如光电通讯线路的物理连接或诸如无线连接的非物理连接，所述无线连接例如为射频链路或微波链路。
术语“线路”在此指代用于容置和传递流体(例如液体形式的还原试剂)的通道。所述线路可以是任何尺寸并且由任何适当材料(例如塑料、橡胶或金属)制成的管道。
术语“还原剂”或“还原试剂”在此指代用于与SCR系统中的某些排放物反应的作用剂。这些排放物可以例如是NOx气体。术语“还原剂”和“还原试剂”在此用作同义词。在一个版本中，所述还原剂是所谓的AdBlue。当然可以使用其它类型的还原剂。虽然在此引用AdBlue作为还原剂的实施例，但是本领域技术人员将认识到，本创新性方法和本创新性装置在依据本创新性方法的控制算法中经历所需改变的情况下利用其它类型的还原剂也是可行的。
术语“循环率”在此指代由每秒配给时段(也称为配给循环)的次数定义的速率。然而，应该注意到，在配给循环期间可以发生来自配给单元的还原试剂的至少一次有效配给。
术语“还原剂压力”在此指代来自本创新性SCR系统的配给单元的所述还原剂被配给时的压力。所述还原剂被配给时的压力和工作压力Pr在此作为同义词使用。
图2描绘了车辆100的子系统299。子系统299定位在牵引车110中并且可以是SCR系统的一部分。在所述实施例中，所述子系统包括设置成容置还原剂的容器205。容器配置成容置适量还原剂并且也在需要的情况下是可补充的。
第一线路271设置成将还原剂从容器205引导到泵230。泵230可以是任何适当泵。泵可以是具有至少一个过滤器的膜片泵。所述泵可以设置成由电机(未描绘)驱动。泵配置成经由第一线路271从容器205抽吸还原剂并且经由第二线路272将所述还原剂供应给配给单元250。配给单元包括电控配给装置，添加到排气系统的还原剂流能够借助于所述电控配给装置来控制。配给单元包括电控配给阀，添加到排气系统的还原剂流能够借助于所述电控配给阀来控制。泵配置成将还原剂压入第二线路272中。配给单元设有也可以被称为节流阀的节流单元，所述还原剂压力可以依靠所述节流单元在子系统299中积聚。所述还原剂压力在此称为SCR系统的工作压力Pr。所述节流单元可以是固定或可调整类型。
配给单元250配置成将所述还原剂供应给车辆100的排气系统。更具体地，所述配给单元配置成以可控方式将适量还原剂供应给车辆100的排气管290。在所述示例中，SCR催化剂(未描绘)定位在排气系统中的还原剂供应发生的位置的下游。在排气系统中供应的还原剂的量旨在用于SCR催化剂中，以降低不可接受的排放物的量。
配给单元250可以定位成邻近于所述排气管290，所述排气管设置成将废气从车辆的燃式发动机(未描绘)引导到SCR催化剂并且因此引导到车辆的周围。在配给单元250和容器205之间延伸的第三线路273配置成将供给到配给阀250的还原剂中的一定量引导回容器。所述结构导致配给单元250有利的冷却。因此，当还原剂流通过配给单元从泵230泵送到容器205时，配给单元由还原剂流冷却。
第一控制单元200设置成经由链路221与压力传感器220通讯。所述压力传感器配置成在传感器装配的位置检测还原剂的现行压力Pr。在所述示例中，传感器定位成邻近于第二线路272，以测量在泵230的下游的还原剂的工作压力Pr。在另一示例中，传感器定位在配给单元250中，以测量在泵的下游的还原剂的工作压力Pr。传感器配置成经由链路221向第一控制单元200持续发送信号，所述信号包含与还原剂的现行压力Pr有关的信息。
第一控制单元200设置成经由链路231与泵230通讯并且配置成控制泵的操作。在一个实施例中，第一控制单元配置成借助于电机来控制泵。第一控制单元配置成影响第二线路272中的工作压力Pr，所述影响可以以各种适当方式实现。
在一个实施例中，第一控制单元200配置成改变泵230的现行转速RPM，从而使得压力Pr可以以期望的方式改变。所述压力可以通过增加泵的速度来提升。所述压力可以通过降低泵的速度来降低。
在另一实施例中，第一控制单元200可以配置成通过控制泵230的柱塞或膜片的冲程长度的改变来影响压力Pr。通过改变泵的内部结构或内部几何结构，压力Pr也可以在维持泵的基本恒定速度RPM时改变。因此，压力可以例如通过改变泵的柱塞或膜片的冲程长度来影响。
第一控制单元200设置成经由链路241与第一温度传感器240通讯。所述传感器配置成检测来自车辆发动机的废气流的现行温度T1。在一个实施例中，所述第一传感器定位成紧靠车辆发动机的下游和配给单元250的上游。所述第一传感器配置成持续检测废气流的现行温度T1并且经由链路241向第一控制单元发送信号，所述信号包含与所述现行温度有关的信息。
第一控制单元200设置成经由链路261与第二温度传感器260通讯。所述传感器配置成检测排气系统中的还原试剂蒸发的位置的表面的现行温度T2。在一个实施例中，所述第二传感器定位在配给单元250的直接下游。在另一实施例中，第二传感器定位在配给单元的下游的蒸发单元270中。所述第二传感器配置成持续检测表面的现行温度T2并且经由链路261向第一控制单元发送信号，所述信号包含与所述温度有关的信息。
第一控制单元200设置成经由链路251与配给单元250通讯，并且配置成控制配给单元的操作，例如以便调节给车辆的排气系统的还原剂供应。
配给单元250可以设有喷嘴，以配给用于与车辆的排气系统中的废气混合的还原剂。在一个版本中，所述喷嘴的几何结构可以可变，从而可以控制还原剂压力Pr。第一控制单元200配置成改变所述配给单元的可变结构，以控制还原剂压力Pr。
在一个版本中，第一控制单元200配置成利用从压力传感器220接收的信号作为以依据本创新性方法的一个方面的方式运行所述泵230的基础，所述信号包含与还原剂的现行压力有关的信息。因此实现工作压力Pr的反馈控制。
第一控制单元200配置成计算来自车辆发动机的废气的废气质量流MF。第一控制单元配置成持续确定来自车辆发动机的废气的废气质量流MF。这可以通过任何适当方式实现。
在一个版本中，子系统包括质量流传感器(未描绘)，所述质量流传感器配置成持续测量来自车辆发动机的现行废气质量流。所述传感器配置成经由链路向第一控制单元持续发送信号，所述信号包含与现行废气质量流有关的信息。
第一控制单元200配置成借助于还原试剂被配给时的压力Pr来控制配给单元250的配给量。所述第一控制单元可以配置成通过控制泵230的速度RPM来控制压力Pr。所述第一控制单元可以配置成通过改变从配给单元250到容器205的用于还原试剂的线路273中的收缩来控制压力Pr。在一个替代方案中，第一控制单元配置成通过改变配给单元250中的还原试剂流的收缩来控制压力Pr，所述流动旨在引导到容器205。第一控制单元可以配置成通过改变配给单元的配给装置的结构而控制压力Pr。所述第一控制单元可以配置成基于来自发动机的废气流的现行温度T1和/或来自发动机的废气的现行质量流MF借助于压力Pr来控制配给单元的配给量。所述第一控制单元可以配置成借助于还原剂压力Pr和配给循环率CF来控制配给单元的配给量。所述第一控制单元可以配置成在[5，15]巴的范围内改变还原剂压力Pr。所述第一控制单元可以配置成在所述配给单元的配给量的控制期间无级地改变还原剂压力Pr。所述第一控制单元可以配置成在所述配给单元的配给量的控制期间有级地改变还原剂压力Pr。所述第一控制单元可以配置成在所述配给单元的配给量的控制期间无级或有级地改变配给循环率CF。所述第一控制单元可以配置成基于来自车辆发动机的废气的现行废气温度T1和/或现行废气质量流MF借助于还原剂压力Pr和配给循环率CF来控制配给单元的配给量。所述第一控制单元配置成借助于还原试剂被配给时的压力Pr来控制配给单元的配给量，所述压力通过对所述给料装置230的速度(RPM)的控制来控制。第一控制单元配置成基于所述排气管290的表面或部件的现行温度T2借助于压力来控制配给单元的配给量。
第二控制单元210设置成经由链路201与第一控制单元200通讯。所述第二控制单元可以可分离地连接到第一控制单元。第二控制单元可以是在车辆外部的控制单元。所述第二控制单元可以配置成实施根据本发明的本创新性方法的步骤。所述第二控制单元可以被用于向第一控制单元交叉加载软件，尤其是应用本创新性方法的软件。所述第二控制单元可以替代地设置成经由车辆的内部网络与第一控制单元通讯。所述第二控制单元可以配置成执行基本类似于第一控制单元的功能，例如借助于还原试剂被配给时的压力Pr来控制配给单元的配给量。本创新性方法可以通过第一控制单元200或第二控制单元210实施或通过两者实施。
以下一些实施例呈现出工作压力Pr可以在车辆100的各种不同操作情况中如何由第一控制单元200控制。
实施例1：在此确定由参考状态到具有较高的废气温度T和较大的废气质量流MF的状态(例如T>400℃和MF>1000kg/h)的改变。工作压力Pr因此被降低(例如从9到5巴)，从而以较大滴的还原试剂实现液滴尺寸分布，所述较大滴的还原试剂可以在大废气流中被较好地引导并且与车辆的排气系统中的期望热表面接触。因此有利地实现受控的壁接触。
实施例2：在此确定由参考状态到具有较高的废气温度T和较小的废气质量流的状态(例如T>400℃和MF<1000kg/h)的改变。因此，工作压力Pr被提升(例如从9到15巴)，从而以较小滴的还原试剂实现液滴尺寸分布，所述较小滴的还原试剂可以在与车辆的排气系统中的表面接触之前在废气流中即刻蒸发。因此有利地实现还原试剂在壁接触之前的改进的蒸发。
实施例3：在此确定由参考状态到具有较低的废气温度T和较大的废气质量流MF的状态(例如T<250℃和MF>1000kg/h)的改变。工作压力Pr可以在此保持在参考级别(例如9巴)，以实现包括大滴和小滴还原试剂两者的液滴尺寸分布。这意味着某些液滴可以由废气流携带而其它液滴可以由流引导。因此实现车辆的排气系统中的大接触表面，从而使得其中的热能被尽可能地利用并且防止局部冷却。
实施例4：在此确定由参考状态到具有较低的废气温度T和较小的废气质量流MF的状态(例如T<250℃和MF<1000kg/h)的改变。工作压力Pr可以在此被提升以实现小液滴，所述小液滴可以在与排气系统中接触的表面上较快地蒸发，或可以实际上在废气流中蒸发。当所述操作情况具有最少可用热能以蒸发所述还原试剂时，结果是可以实现废气中和/或排气系统中的表面上的快速蒸发。
在瞬时操作的情况下，所述方法可以被补充，以使得控制基于前一操作情况。在一个实施例中，在相对高的废气温度T和相对大的废气流的情况下长期操作之后，车辆的排气系统仍然可以是热的，即使现行废气质量流和现行废气温度在此时都低。因此有利的是，相应的先前现行工作压力可以持续被利用一段适当的时间段。
在本发明的一个方面中，工作压力Pr可以基于测量到的车辆的废气背压的改变来控制。响应于所述背压的增加，工作压力可以以适当方式有利地提升，以维持被配给的还原试剂的期望喷射模式。
在本发明的一个方面中，工作压力Pr可以基于围绕车辆的空气的现行温度来控制。
在围绕空气的温度在0℃以下的情况下，工作压力可以适当地提升例如2巴，以朝向较小液滴改变液滴尺寸分布并且因此潜在地协助被配给的还原试剂的蒸发。
在本发明的一个方面中，工作压力Pr可以基于在车辆的SCR系统中的还原试剂的现行温度来控制。
在还原试剂的现行温度例如在50℃之上的情况下，工作压力可以适当地降低例如2巴，以补偿由于热还原试剂引起的较快的蒸发率。
图3a是用于机动车辆用SCR系统的方法的示意性流程图，根据本发明的一个实施方式，所述SCR系统包括用于将来自容器的还原试剂供给到配给单元的给料装置，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆的排气管。所述方法包括第一步骤s301，所述第一步骤包括借助于还原试剂被配给时的压力来控制配给单元的配给量的步骤。所述方法在步骤s301之后停止。
图3b是用于机动车辆用SCR系统的方法的示意性流程图，根据本发明的一个实施方式，所述SCR系统包括用于将来自容器的还原试剂供给到配给单元的给料装置，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆的排气管。
所述方法包括第一步骤s310，所述第一步骤包括确定来自车辆100的发动机的废气的现行温度T1的步骤。所述确定可以借助于温度传感器240来实现。步骤s310接下来是步骤s320。
方法步骤s320包括确定所述废气的现行质量流MF的步骤。在一个实施例中，所述废气质量流可以由第一控制单元200计算。替代地，所述废气质量流可以借助于适当传感器或设备来检测。步骤s320接下来是步骤s330。
方法步骤s330包括借助于还原试剂被配给时的压力Pr来控制配给单元250的配给量的步骤。所述压力可以通过影响泵230的速度来改变。所述压力可以替代地或结合地通过作用于线路273中的收缩来改变。所述压力可以替代地或结合地通过改变配给单元的配给装置的结构来改变。
在一个版本中，配给单元250的配给量基于所述废气流确定的现行温度T1和/或基于所确定的所述现行废气质量流MF借助于压力Pr来控制。
步骤s330接下来是步骤s340。
方法步骤s340包括借助于SCR系统的循环率来控制配给单元250的配给量的步骤。在一个版本中，配给单元的配给量的所述控制借助于还原试剂被配给时的压力Pr来进行，同时配给单元的配给量的所述控制借助于SCR系统的循环率来进行。
在一个版本中，配给单元250的配给量借助于还原剂压力Pr借助于配给循环率CF来控制，同时基于确定的所述现行废气温度T1和/或所确定的所述现行废气质量流MF。
方法在步骤s340之后停止。
图4是装置400的一种示例的示图。参考图2描述的控制单元200和210可以在一个版本中包括装置400。装置400包括非易失性存储器420、数据处理单元410以及读/写存储器450。非易失性存储器具有第一存储元件430，例如操作系统的计算机程序存储在所述第一存储元件中，以控制装置400的功能。装置400还包括总线控制器、串联通讯端口、I/O装置、A/D转换器、时间和数据输入和传输单元、事件计数器以及中断控制器(未描绘)。非易失性存储器也具有第二存储元件440。
提出的计算机程序P包括用于借助于还原试剂被配给时的压力Pr来控制配给单元250的配给量的程序段。所述程序包括用于通过控制泵230的速度RPM来控制压力Pr的程序段。所述程序包括用于通过改变从配给单元250到容器205的用于还原试剂的线路273中的收缩来控制压力Pr的程序段。在一个替代方案中，所述程序包括用于通过改变配给单元中的还原试剂流的收缩来控制压力Pr的程序段，所述流动旨在引导到容器。所述程序包括用于通过改变配给单元的配给装置的结构来控制压力Pr的程序段。所述程序包括用于基于来自发动机的废气流的现行温度T和/或来自发动机的废气的现行质量流MF借助于压力Pr来控制配给单元的配给量的程序段。所述程序包括用于借助于还原剂压力Pr和配给循环率CF来控制配给单元的配给量的程序段。所述程序包括用于在[5，15]巴的范围内改变还原剂压力Pr的程序段。所述程序包括用于在配给单元的配给量的所述控制期间无级地改变还原剂压力Pr的程序段。所述程序包括用于在所述配给单元的配给量的控制期间有级地改变还原剂压力Pr的程序段。所述程序包括用于在配给单元的配给量的所述控制期间无级或有级地改变配给循环率CF的程序段。所述程序包括用于基于来自车辆发动机的废气的现行废气温度T和/或现行废气质量流MF借助于还原剂压力Pr和配给循环率CF来控制配给单元的配给量的程序段。所述程序包括用于借助于还原试剂被配给时的压力Pr来控制配给单元的配给量的程序段，所述压力通过控制所述给料装置230的速度(RPM)来控制。所述程序包括用于基于所述排气管290的表面或部件的现行温度T2借助于压力来控制配给单元的配给量的程序段。
程序P可以以可执行形式或压缩形式存储在存储器460和/或读/写存储器450中。
在数据处理单元410被描述为执行一定功能的情况下，这意味着数据处理单元实施存储在存储器460中的某些部分的程序、或存储在读/写存储器450中的某些部分的程序。
数据处理装置410能够经由数据总线415与数据端口499通讯。非易失性存储器420旨在经由数据总线412与数据处理单元410通讯。单独的存储器460旨在经由数据总线411与数据处理单元410通讯。读/写存储器450配置成经由数据总线414与数据处理单元通讯。数据端口499可以例如具有与其连接的链路201、221、231、241以及251(参见图2)。
当数据在数据端口499上被接收时，这些数据被暂时存储在第二存储元件440中。当输入数据已经被暂时存储时，数据处理单元410准备好如上所述地实施代码执行。在一个版本中，在数据端口499上接收的信号包含与SCR系统中的还原剂的现行工作压力Pr有关的信息。在一个版本中，在数据端口上接收的信号包含与在车辆的排气系统中的废气的现行温度T1有关的信息。在一个版本中，在数据端口上接收的信号包含与在车辆的排气系统中的废气的现行质量流MF有关的信息。
在数据端口499上接收的信号可以被装置400利用，以在此实施本创新性方法。
在此描述的方法中的一些部分可以借助于数据处理单元410由装置400实施，所述数据处理单元运行存储在存储器460或读/写存储器450中的程序。当装置400运行程序时，在此描述的方法被执行。
提供本发明的优选实施方式的先前描述以用作示例性和描述性目的。并非旨在将本发明穷尽或限制到所描述的改型中。许多修改和改型对本领域技术人员而言将是显然的。已经选定和描述了多个实施方式，以最佳地说明本发明的原理及其实践应用，并且因此使得本领域技术人员可以通过不同实施方式和适于目标用途的各种修改方案理解本发明。

Claims (21)

1.一种用于机动车辆(100；110)的SCR系统的方法，所述SCR系统包括用于将来自容器(205)的还原试剂供给到配给单元(250)的给料装置(230)，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆(100；110)的排气管(290)，
其特征在于以下步骤：
-借助于还原试剂被配给时的压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量，所述压力(Pr)通过控制所述给料装置(230)的转速(RPM)来控制。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
-通过改变从配给单元(250)到所述容器(205)的用于还原试剂的反馈线路(273)中的收缩而控制压力(Pr)。
3.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-通过改变配给单元(250)的结构来控制压力(Pr)。
4.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-基于所述排气管(290)的表面或部件的现行温度(T2)借助于压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量。
5.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-基于来自发动机的废气流的现行温度(T1)和/或来自发动机的废气的现行质量流(MF)借助于压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量。
6.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-借助于压力(Pr)和配给循环率(CF)来控制配给单元(250)的配给量。
7.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-在[5，15]巴的范围内改变还原剂压力(Pr)。
8.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-基于来自车辆(100；110)的发动机的现行废气温度(T)和/或废气的现行质量流(MF)借助于压力(Pr)和配给循环率(CF)来控制配给单元(250)的配给量。
9.一种用于机动车辆(100；110)的SCR系统，所述SCR系统包括用于将还原剂从容器(205)供给到配给单元(250)的给料装置(230)，所述配给单元用于将所述还原剂供应给车辆(100；110)的排气管(290)，
其特征在于：
-用于借助于还原剂被配给时的压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量的装置(200；210；400)，和
-用于通过控制所述给料装置(230)的转速(RPM)来控制压力的装置(200；210；400)。
10.根据权利要求9所述的SCR系统，还包括：
-用于通过改变从配给单元(250)到所述容器(205)的用于还原剂的反馈线路(273)中的收缩来控制压力(Pr)的装置(200；210；400)。
11.根据权利要求9或10所述的SCR系统，还包括：
-用于通过改变配给单元(250)的结构来控制压力(Pr)的装置(200；210；400)。
12.根据权利要求9-11中任一所述的SCR系统，还包括：
-用于基于所述排气管(290)的表面或部件的现行温度(T2)借助于压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量的装置(200；210；400)。
13.根据权利要求9-12中任一所述的SCR系统，还包括：
-用于确定所述排气管(290)的表面或部件的现行温度(T2)的装置(260)。
14.根据权利要求9-13中任一所述的SCR系统，还包括：
-用于基于来自发动机的废气流的现行温度(T1)和/或来自发动机的废气的现行质量流(MF)借助于压力(Pr)来控制配给单元(250)的配给量的装置(200；210；400)。
15.根据权利要求9-14中任一所述的SCR系统，还包括：
-用于借助于压力(Pr)和配给循环率(CF)来控制配给单元(250)的配给量的装置(200；210；400)。
16.根据权利要求9-15中任一所述的SCR系统，还包括：
-用于在[5，15]巴的范围内改变还原剂压力(Pr)的装置(200；210；400)。
17.根据权利要求9-16中任一所述的SCR系统，还包括
-用于基于来自车辆(100；110)的发动机的现行废气温度(T)和/或废气的现行质量流(MF)借助于压力(Pr)和配给循环率(CF)来控制配给单元(250)的配给量的装置(200；210；400)。
18.一种设有根据权利要求9-17中任一所述的SCR系统的机动车辆(100；110)。
19.根据权利要求18所述的机动车辆(100；110)，所述车辆任意选自卡车、公共汽车或小汽车。
20.一种用于SCR系统的计算机程序(P)，所述SCR系统包括用于将还原试剂从容器(205)供给到配给单元(250)的给料装置(230)，所述配给单元用于将所述还原试剂供应给车辆(100；110)的排气管(290)，所述程序包括用于使得电子控制单元(200；400)或连接到电子控制单元(200；400)的另一计算机(210；400)执行根据权利要求1-8任一所述的步骤的程序代码。
21.一种计算机程序制品，包括存储在计算机可读介质上的程序代码，当所述计算机程序在电子控制单元(200；400)或连接到电子控制单元(200；400)的另一计算机(210；400)上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求1-8任一所述的方法步骤。
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