CN109798171A - 用于对于一种配量系统进行容积式地调节的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对于配量系统进行容积式地调节的方法，所述配量系统具有多个配量阀和/或具有多个输送泵。在这种情况下，所述配量阀中的至少一个配量阀的执行器特性曲线（K₂₂，K₂₃）向另外的配量阀中的一个配量阀的至少一个执行器特性曲线（K₂₂，K₂₃）推移，和/或所述输送泵中的至少一个输送泵的执行器特性曲线（K₄）向另外的输送泵中的一个输送泵的至少一个执行器特性曲线（K₄）推移。

Description

用于对于一种配量系统进行容积式地调节的方法

技术领域

本发明涉及一种用于对于配量系统进行容积式地调节的方法。此外，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序实施所述方法的每个步骤；以及一种机器可以读取的存储介质，该存储介质存储了所述计算机程序。最后，本发明涉及一种电子的控制器，该控制器被设立用于实施该方法。

背景技术

为了减少在机动车的废气中的氮氧化物（NOx），此外使用了SCR-催化器（Selective Catalytic Reduction（选择性催化还原））。当存在氨作为还原剂时，氮氧化物分子在催化器表面被还原成元素氮。所述还原剂以分离出氨的（ammoniakabspaltend）尿素水溶液（HWL）的形式被提供，所述尿素水溶液在商业上以AdBlue®的名字是可以获得的。所述尿素水溶液通过配量阀在SCR-催化器上游被喷射到排气管路中。

SCR-催化器系统经常具有容积式地调节的配量系统。该配量系统大多拥有刚好一个输送泵以及刚好一个配量阀，所述输送泵以及配量阀双方都通过一种量需求（Mengenanforderung）被控制。不存在回流（Rücklauf）。这样的配量系统理论上保证了固定的系统压力，因为供给-和配量单元在理想情况下在每一时间都提供相同的质量流（Massestrom）。所述系统压力越过这两个部件的公差范围而出现。通常实现所述系统压力的一种自我调节，因为输送泵和配量阀具有相反的压力梯度。这样的容积式的系统的系统量公差小于单个部件的公差。所述容积式的系统的系统量公差也低于压力被调节了的系统的系统量公差，因为所述压力阀的公差和所述压力传感器的公差在这里确定了所述系统量公差。

但是一些用于SCR-催化器的配量系统利用多于一个的配量位置来运行。在这种情况下，失去了一种容积式的系统的优点，因为所述系统不再具有一个平衡状态，而是具有两个平衡状态，该系统在这两个平衡状态之间来回移动。当从一个阀转换到另一阀时，例如通过第二阀进行配量，而系统压力还相应于来自泵和第一阀的平衡压力。由此产生的量误差（Mengenfehler）可能因此比在纯粹地压力被调节的系统中更高。

发明内容

所述方法被设置用于对于具有多个配量阀和/或具有多个输送泵的配量系统——也就是说具有多个平衡状态的配量系统——进行容积式地调节。所述配量系统可以特别地是SCR-催化器系统的配量系统。为了实现：容积式的系统基本上又只具有一个平衡状态，那么将所述配量阀中的至少一个配量阀的执行器特性曲线向另一配量阀的至少一个执行器特性曲线推移，以便使所述配量阀在该配量阀的公差范围中等同，和/或所述输送泵中的至少一个输送泵的执行器特性曲线向另外的输送泵中的一个输送泵的至少一个执行器特性曲线推移，以便使所述输送泵在该输送泵的公差范围中等同。

通过仅仅推移一个执行器特性曲线，原则上已经能够实现对于公差的改善。但是优选地使得所述配量阀的所有的执行器特性曲线向另一配量阀的至少一个执行器特性曲线推移，和/或输送泵的所有的执行器特性曲线向另外的输送泵中的一个输送泵的至少一个执行器特性曲线推移。以这种方式可以实现最大可能的系统量公差。

在执行器特性曲线中特别地分别存储根据在配量系统中的压力的质量流。在配量阀的执行器特性曲线的情况下，在此涉及通过所述配量阀的质量流，并且在输送泵的执行器特性曲线的情况下涉及通过所述输送泵的质量流。所述压力特别是在所述输送泵和所述配量阀之间的压力管道中的压力。

所述执行器特性曲线的推移在本方法的不同的实施方式中能够以不同的方式来实现。在一种实施方式中，所述执行器特性曲线的推移通过轻微偏调或者说轻微地不准确调整（Vertrimmen）该执行器特性曲线来实现。在另一实施方式中，所述执行器特性曲线的推移通过改变各个执行器的操控持续时间（Ansteuerdauer）来实现。

输送泵的或者配量阀的所述至少一个执行器特性曲线的推移也可以在所述方法的不同的实施方式中以不同的方式来实现。在一种实施方式中对于所述推移借助于PI-调节器来计算。在另一实施方式中，所述推移从名义值以及从测量值来计算。作为用于PI-调节器的输入值或者作为名义值以及测量值可以在计算中特别地考虑在配量系统中的压力。在此特别地涉及在所述输送泵和所述配量阀之间的压力管道中的压力。

计算机程序被设立用于执行所述方法的每个步骤，特别是当该计算机程序在计算机或者电子的控制器上运行时。所述计算机程序使得所述方法在传统的电子的控制器中的执行成为可能，而不必对此进行结构上的改变。为此，所述计算机程序被存储在机器可以读取的存储介质上。通过将所述计算机程序运行到传统的电子的控制器上，得到一种电子的控制器，该电子的控制器被设立用于：借助于所述方法对于一种配量系统进行容积式地调节。

附图说明

本发明的实施例在附图中被示出，并且在以下的说明中更多地被解释。

图1示出了根据现有技术具有一个配量阀的配量系统。

图2示出了对于根据图1的配量阀所进行的容积式调节的执行器特性曲线。

图3示出了在配量阀有故障时对于根据图1的配量阀所进行的容积式调节的执行器特性曲线。

图4示出了根据现有技术的具有两个配量阀的配量系统。

图5示出了对于根据图4的配量阀所进行的容积式调节的执行器特性曲线。

图6示出了对于根据图4的配量阀所进行的容积式调节的执行器特性曲线，所述执行器特性曲线在根据本发明的方法的一种实施例中被推移。

具体实施方式

图1在示意性的示图中示出了用于一种未示出的SCR-催化器的配量系统1。所述配量系统1包括具有执行器21a的配量阀21。所述配量阀21通过压力管道3与输送泵47相连接。所述输送泵4具有执行器4a。所述输送泵从还原剂罐5将尿素水溶液（HWL）通过压力管道3输送到所述配量阀21。压力传感器6布置在压力管道3中。所述压力传感器将数据提供给电子的控制器7。该电子的控制器控制所述配量阀21和输送泵4。

对于配量系统1所进行的容积式的调节使用了所述输送泵4的执行器特性曲线K₄以及所述配量阀21的执行器特性曲线K₂₁。输送泵4的执行器特性曲线K₄的标准化的质量流q_m随着在压力管道3中的升高的压力p而下降，而配量阀21的执行器特性曲线K₂₁的质量流q_m随着升高的压力而升高。在所述两个执行器特性曲线K₄，K₂₁的交点处在容积式地调节时存在配量系统1的系统运行状态。压力p那么在本实施例中为6.5巴，并且所述质量流q_m为100%，以至于存在0%的量误差。

图3示出了：当所述配量阀21具有缺陷并且由此在6.5巴的系统压力时具有-10%的量误差（Mengefehler）时，配量阀21的执行器特性曲线怎样变化到执行器特性曲线k_21def。在6.5巴的压力时，通过配量阀21的质量流仅仅还占了90%。因为特性曲线K₄,K_21def的交点已经推移了，但是压力p上升到了7.5巴。这种更高的压力p导致了97%的质量流q_m，以至于所述量误差减小到-3%。

在图4中示意性地示出了具有两个配量阀22，23的配量系统1。所述配量阀22，23中的每个配量阀都具有一执行器22a，23a。所述压力管道3被划分成共同的区段31，该区段分支成两个阀区段32，33。所述阀区段32，33中的每个阀区段通向配量阀22，23中的一个配量阀。所述压力传感器6布置在共同的区段31中。

在图5中示出了输送泵4的执行器特性曲线K₄和所述两个配量阀22，23的执行器特性曲线K₂₂，K₂₃。用于根据图4的配量系统1的输送泵4的执行器特性曲线K₄相应于根据图1的配量系统1的那个执行器特性曲线。在根据图4的配量系统1中的第一配量阀22的执行器特性曲线K₂₂相应于在根据图1的配量系统1中的功能正常的配量阀的执行器特性曲线K₂₁。第二配量阀23在本实施例中具有-10%的量误差，以至于它的执行器特性曲线K₂₃相应于在根据图1的配量系统1中的损坏的配量阀的执行器特性曲线K_21def。第一配量阀22在6.5巴的压力时以100%的质量流q_m运行。当转换到第二配量阀23时，质量流q_m在压力p为6.5巴时首先减小到90%。这通过向下指向的箭头来示出。正如对于损坏的配量阀21结合执行器特性曲线K_21def的情况来描述的那样，压力p在容积式地调节时现在首先升高到7.5巴，由此，质量流q_m升高到97%。如果现在在这种情况下又转换到第一配量阀22上，那么质量流q_m在压力为7.5巴时首先升高到107%。这通过向上指向的箭头来示出。然后，压力p沿着第一配量阀22的执行器特性曲线K₂₂又调回到6.5巴。当重新转换到第二配量阀23上时，质量流q_m的重新的下降根据所述向下指向的箭头发生。根据图4的配量系统1那么持续地在10%的供料不足和7%的过量供料之间来回跳动。

在图6中示出了，在根据本发明的方法的一种实施例中，第一配量阀22的执行器特性曲线K₂₂怎样推移到修改了的执行器特性曲线K_22kor的变化曲线上，以及第二配量阀的执行器特性曲线K₂₃怎样推移到另一修改了的执行器特性曲线K_23kor上。所述推移在一种实施例中通过将借助于压力传感器6所测量的压力引向PI-调节器而被计算。在另一实施例中，所述借助于压力传感器6所测量的压力p被与压力p的名义值进行比较。通过轻微地不准确地调整所述执行器特性曲线K₂₂，K₂₃，得到修改了的执行器特性曲线K_22kor，K_23kor。第一配量阀22的未修改的执行器特性曲线K₂₂相应于无误差的配量阀，而修改了的执行器特性曲线K_22kor相应于具有-4.5%的量误差的配量阀。第二配量阀23的未修改的执行器特性曲线K₂₃相应于具有-10%的量误差的配量阀，而修改了的执行器特性曲线K_23kor相应于具有-5.5%的量误差的配量阀。当在第一配量阀22和第二配量阀23之间转换时，通过容积式地调节以同样的方式发生了压力p的和质量流q_m的变化，正如这对于传统的容积的调节结合图5说明的那样。因为修改了的执行器特性曲线K_22kor，K_23kor紧密地相邻，但是这仅仅导致了小的压力变化，并且正如能够由在图6中的向下指向的箭头和向上指向的箭头推断出的那样，也仅仅导致了质量流q_m的小的变化。在根据本发明的方法的实施例中——该方法用于对于具有两个配量阀22，23的配量系统1进行容积式地调节，该配量系统因此又正如只具有一个配量阀21的配量系统1那样具有相似地高的系统公差。

Claims (10)

1.用于对于配量系统（1）进行容积式地调节的方法，所述配量系统具有多个配量阀（22，23）和/或具有多个输送泵（4），其特征在于，所述配量阀（22，23）中的至少一个配量阀的执行器特性曲线（K₂₂，K₂₃）向另外的配量阀中的一个配量阀的至少一个执行器特性曲线（K₂₂，K₂₃）推移，和/或所述输送泵（4）中的至少一个输送泵的执行器特性曲线（K₄）向另外的输送泵（4）中的一个输送泵的至少一个执行器特性曲线（K₄）推移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配量阀（22，23）的所有的执行器特性曲线（K₂₂，K₂₃）向另外的配量阀（23，23）中的一个配量阀的至少一个执行器特性曲线（K₂₂，K₂₃）推移，和/或所述输送泵（4）的所有的执行器特性曲线（K₄）向另外的输送泵（4）中的一个输送泵的至少一个执行器特性曲线（K₄）推移。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述执行器特性曲线（K₄，K₂₂，K₂₃）中存储了根据在配量系统（1）中的压力（p）的质量流（q_m）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述执行器特性曲线（K₄，K₂₂，K₂₃）的推移通过轻微地不准确调整该执行器特性曲线（K₄，K₂₂，K₂₃）或者通过改变各个执行器（4a，22a，23a）的操控持续时间来实现。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，借助于PI-调节器来计算所述至少一个执行器特性曲线（K₄，K₂₂，K₂₃）的推移。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个执行器特性曲线（K₄，K₂₂，K₂₃）的推移从名义值以及从测量值来计算。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在计算中考虑在所述配量系统（1）中的压力（p）。

8.计算机程序，该计算机程序被设立用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的每个步骤。

9.机器能读取的存储介质，在该存储介质上存储了根据权利要求8所述的计算机程序。

10.电子的控制器（7），该控制器被设立用于借助于根据权利要求1至7中任一项所述的方法来容积式地调节所述配量系统（1）。