CN110821611A

CN110821611A - 用于运行scr催化器系统的输送模块的方法

Info

Publication number: CN110821611A
Application number: CN201910729706.4A
Authority: CN
Inventors: R.乔希
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: US10837340B2; US20200049049A1; EP3608520B1; DE102018213382A1; EP3608520A1; KR20200018297A; CN110821611B

Abstract

本发明涉及一种用于运行SCR催化器系统的输送模块的方法，输送模块具有输送泵、回送泵和液压转移件。输送模块在测试状态中运行，在测试状态中进行输送泵的输送运行，并且没有进行回送泵的输送运行。在测试状态中基于输送泵的MSP电流（I_MSP）的时间曲线，决定输送模块是否应该切换到解冻状态中。

Description

用于运行SCR催化器系统的输送模块的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行SCR催化器系统的输送模块的方法。此外，本发明涉及一种实施该方法的每个步骤的计算机程序，和一种机器可读的、存储计算机程序的存储介质。最后，本发明涉及一种电子控制器，其设置用于实施该方法。

背景技术

为了减小内燃机、尤其是柴油机的废气中的氮氧化物已知的是，在内燃机的废气区域中布置SCR催化器（Selective Catalytic Reduction）。该SCR催化器在存在还原剂的情况下将氮氧化物还原为氮气。作为还原剂使用氨。为了将还原剂引入SCR催化器中，通常，含水的尿素溶液（尿素水溶液；HWL）在SCR催化器的上游被喷入废气系中，从而分解氨。32.5%的HWL在商品名AdBlue^®下可商业购买。其具有-11.5ºC的冻点（Gefrierpunkt）。在低的环境温度的情况下，在输送模块可以用于输送HWL之前，SCR催化器系统的输送模块必须被解冻，输送模块将HWL从箱输送至配量阀。为此，输送模块在解冻状态中运行，解冻状态的持续时间根据环境温度来选择。

发明内容

本方法用于运行SCR催化器系统的输送模块，输送模块具有输送泵、回送泵和液压转移件。输送泵用于将HWL从箱输送至配量阀。回送泵能够在切断输送模块之前实现从配量阀和输送模块的液压系统回送HWL，以便在低的环境温度的情况下阻止基于冰压（Eisdruck）的损坏。液压转移件是如下构件，其能够实现将HWL从输送模块转移至配量阀。液压转移件也被称为“液压接口通道，Hydraulic interface channel”。

在本方法中，输送模块在测试状态中运行，在该测试状态中进行输送泵的输送运行，然而不进行回送泵的输送运行。在测试状态中，测量输送泵的MSP（Magnet Stop Point）电流的时间曲线，并且基于该时间曲线决定输送模块是否应该切换到解冻状态中。MSP电流是输送泵的泵电流曲线中的局部的最大值，该最大值通过输送泵的促动器的止挡导致。即在每个泵行程中出现MSP，并且从MSP的时间点和电流强度产生MSP电流。

通过在输送泵的工作空间内、回送泵的工作空间内和输送模块的液压系统内的冰冻的HWL来影响MSP电流的时间曲线。本方法因此能够实现关于是否需要将输送模块可能重新切换到解冻状态中或者是否可以将其切换到常规的运行状态中的准确说明，在常规的运行状态中，HWL可以在SCR催化器的上游配量加入到废气系中。已知的方法（其基于环境温度估计预计的解冻时间）必须设置安全余量，以便确保不再有冰冻的HWL存在于系统中，而借助本方法对输送模块的准确分析能够实现SCR催化器提前开始运行。

在本方法的实施方式中设置的是，输送模块在测试状态中启动，以便检验该输送模块是否立即可用于配量加入HWL，或者其是否必须首先在解冻状态中运行。该测试状态具有第一测试阶段和第二测试阶段。在第一测试阶段中，回送泵打开，从而HWL可以穿流通过该回送泵。在第二测试阶段中，回送泵关闭，从而其阻止HWL通过输送模块的回送线路回流到箱中。在决定输送模块是否应该切换到解冻状态中时，不仅考虑到第一测试阶段中的MSP电流的时间曲线也考虑到第二测试阶段中的MSP电流的时间曲线。

从第一测试阶段中的MSP电流的曲线尤其是可以得出如下结论。

a. 当不能够探测到MSP电流的至少一个期待的测量值时，或者当MSP电流的至少一个测量值至少以第一阈值区别于MSP电流的时间曲线的第一测量值时，则通过冰冻的HWL封锁输送模块的其中至少一个随后的元件：输送泵的工作空间、输送泵与箱的连接部、回送泵的工作空间、回送泵与箱的连接部或输送泵与回送泵之间的液压连接部。当MSP电流的至少一个测量值超过预设的最大值时，也可以得出相同的结论。

b. 相反地，当不满足这些条件，但MSP电流的随时间的增大超过第二阈值时，可以推断出的是，虽然输送泵的工作空间和输送泵与箱的连接是空的，但还是通过冰冻的HWL封锁输送模块的其中至少一个随后的元件：回送泵的工作空间、回送泵与箱的连接部或输送泵与回送泵之间的液压连接部。

c. 如果MSP电流的随时间的增大没有超过第二阈值，然而例如借助软件功能不能够探测到输送泵的工作空间内的液体，那么可以推断出的是，虽然输送泵的工作空间是空的，但还是通过冰冻的HWL封锁输送模块的其中至少一个随后的元件：输送泵与箱的连接部、回送泵的工作空间、回送泵与箱的连接部或输送泵与回送泵之间的液压连接部。

当从第一测试阶段中的MSP电流推断出输送模块的至少一个元件被封锁时，那么决定应该将输送模块切换到解冻状态中。

如果尚未在第一测试阶段中决定应该将输送模块切换到解冻状态中，那么也分析第二测试阶段中的MSP电流。尤其是当在第二测试阶段中，MSP电流的随时间的增大超过第二阈值时，那么可以推断出的是，虽然输送泵和回送泵的工作空间以及输送泵与箱的连接部、回送泵与箱的连接部和输送泵与回送泵之间的液压连接部是空的，但还是通过冰冻的HWL封锁液压转移件。在该情况下决定应该将输送模块切换到解冻状态中。当在第二测试阶段中应该满足在点a.中提到的其中一个条件时，也做出该决定。在其他情况下，输送模块准备用于配量运行。

在输送模块的解冻状态下，通常，输送泵和回送泵的促动器用电流来通电，电流不足够用于触发输送行程，而是仅用于加热促动器。该解冻状态有时必须通过排气阶段中断，在排气阶段中，输送泵被切换到输送运行中，并且回送泵在不用于输送的情况下被打开。以该方式，通过加热，在液压系统中形成的气泡可以从液压系统中排出。在本方法的实施方式中，这种排气阶段可以同时用作测试状态，以便决定是否需要从排气阶段返回到解冻状态中，或者输送模块在此期间是否是准备进行配量的。当在预设的时间间隔内不能够探测到MSP电流的至少一个预设数量的、期待的测量值时，或者当MSP电流的至少一个测量值至少以第一阈值区别于MSP电流的时间曲线中的测量值时，或者当MSP电流的至少一个测量值超过预设的最大值时，或者当MSP电流的随时间的增大超过第二阈值或者其虽然没有超过第二阈值但在输送泵的工作空间中不能够探测到液体时，那么需要重新切换到解冻状态。然而，如果不满足这些条件，那么随后尤其可以设置的是，输送模块被切换到上述的第二测试阶段中，以便在释放输送模块用于配量运行之前排除对液压转移件的封锁。

尤其是当在第二测试阶段中识别出对液压转移件的封锁并且因此应该进行至解冻运行中的切换时，解冻运行可以以加热支持阶段的形式针对液压转移件进行。在加热支持阶段中，同时进行输送泵的加热运行和输送运行。回送泵在此打开。加热支持阶段尤其是与增压阶段相邻，在增压阶段中，回送泵关闭。加热的HWL现在在压力下被按压到液压转移件中，以便加热在那里存在的冰冻的HWL。这种增压阶段同样可以用作测试状态。当在增压阶段内，在预设的时间间隔内不能够探测到MSP电流的至少一个预设数量的、期待的测量值，或者MSP电流的至少一个测量值至少以第一阈值区别于MSP电流的时间曲线中的测量值，或者MSP电流的至少一个测量值超过预设的最大值，或者MSP电流的随时间的增大超过第二阈值时，可以推断出的是，还冰冻的HWL存在于液压转移件中，这需要尤其是以加热支持阶段的形式重新切换到解冻状态中。在其他情况下，输送模块现在是准备进行配量的。

计算机程序设置用于尤其是当其在电子控制器或计算器上运行时来执行本方法的每个步骤。在电子控制器上能够实行本方法的不同的实施方式，而不必在电子控制器上进行结构上的改变。为此，计算机程序存储在机器可读的存储介质上。通过将计算机程序安装到常规的电子控制器上得到该电子控制器，其设置用于借助本方法运行SCR催化器系统的输送模块。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出，并且在随后的描述中详细阐述：

图1示意性示出了输送模块，其可以借助根据本发明的方法的实施方式来运行；

图2以多个图表示出了在根据本发明的方法的实施例中的随时间的电流曲线；

图3以图表示出了在根据本发明的方法的另一实施例中的随时间的电流曲线；

图4以图表示出了在根据本发明的方法的又另一实施例中的随时间的电流曲线；

图5示意性示出了输送模块的液压转移件，其通过冰冻的HWL被封锁。

具体实施方式

图1所示的输送模块10用于将HWL从箱20输送至配量阀30。输送模块由电子控制器40控制。在输送模块10中布置有输送泵11和回送泵12。两个泵11、12分别实施为往复式活塞膜片泵。输送线路从箱20出发通过第一止回阀13引导至输送泵11的工作空间111。从那里，输送线路进一步通过第一节流阀14和第二止回阀15引导至分岔点，输送线路通过分岔点与回送线路连接。回送线路通过第三止回阀16引导至回送泵12的工作空间121中。从那里，回送线路通过第四止回阀17引导回到箱20中。其中布置有第二节流阀18的旁路绕过第四止回阀17。远离分岔点地，输送线路通过液压转移件19引导至配量阀30。

如果输送模块10开始运行，那么输送模块在本方法的一实施例中在第一测试阶段Z₁中开始。在第一测试阶段中，回送泵12借助回送泵电流I₁₂来通电，从而其工作空间121处于打开状态，并且能够实现HWL的穿流。输送泵11借助输送泵电流I₁₁来通电，从而输送泵实施输送行程。在第一测试阶段Z₁中读取输送泵11的MSP电流I_MSP。

在第一示例B1中，MSP电流I_MSP随着输送泵11的每个输送行程增大。由此推断出的是，从箱20通过输送泵11、回送泵12并且返回到箱20中的液压连接部不是没有结冰的，并且电子控制器40导致输送模块10切换到解冻状态中。然而在示例B2中，MSP电流I_MSP基本上保持恒定，这意味着的是，该MSP电流的增大位于预设的阈值以下。输送模块10现在切换到第二测试阶段Z₂中，其方法是，中断给回送泵12的通电，从而回送泵的工作空间121关闭。给输送泵11的通电相反地以和在第一测试阶段Z₁中相同的方式继续。在示例B3中，在第二测试阶段Z₂中出现MSP电流I_MSP的增大。由此推断出的是，液压转移件19结冰，并且电子控制器40又进入解冻状态中。然而在示例B4中，MSP电流I_MSP在第二测试阶段Z₂中基本上保持恒定，因此，输送模块10被识别为准备进行配量的，并且切换到配量运行中。

如果在第一测试阶段Z₁中已经进入解冻状态，那么这以图3所示的方式发生。首先，输送泵11和回送泵12以恒定的输送泵电流I₁₁和恒定的回送泵电流I₁₂来通电，以便在泵11、12的促动器中产生热量，热量加热输送模块10的部件。随后，在排气阶段Z₃中，回送泵电流I₁₂还进一步提高，以便完全打开回送泵12的工作空间121。回送泵11被通电，使得其施加输送行程，以便给输送模块10排气。在此，MSP电流I_MSP被监控。如果MSP电流增大，那么进行到解冻状态中的返回。如果相反地，MSP电流基本上保持恒定，那么进行到第二测试阶段Z₂中的切换。

当把切换到解冻状态中作为在第二测试阶段Z₂中评估MSP电流I_MSP的结果时，解冻状态以图4所示的方式首先以加热支持阶段的形式执行。在此，回送泵12被恒定地通电，从而其工作空间121是打开的。回送泵11执行泵行程。在此产生热的HWL。随后，在增压阶段Z₄中，给回送泵12的通电结束，并且因此回送泵12的工作空间121关闭。输送泵11继续执行泵行程。如图5所示的那样，在此，热的HWL被按压到液压转移件19中。当液压转移件通过冰冻的区域50（该区域通过部分解冻的区域51、52限界）在输送线路中被封锁时，进行对该区域的加速解冻。在增压阶段Z₄中，又进行对MSP电流I_MSP的监控。如果MSP电流增大，那么液压转移件19和其输入线路还不是没有结冰的，并且进行到加热支持阶段中的重新切换，其方法是，回送泵12又被通电。然而如果MSP电流I_MSP基本上不再增大，那么识别到的是，输送模块10现在是准备进行配量的。

在该方法的每个前述的实施方式中，即使在下述情况下也切换到解冻状态中：替代MSP电流I_MSP的增大地识别出，不能够探测到MSP电流I_MSP的期待的测量值，即不能够给输送泵11的泵行程配属测量值；或者MSP电流I_MSP的至少一个测量值以一阈值区别于第一测试阶段Z₁、第二测试阶段Z₂、排气阶段Z₃或增压阶段Z₄中的MSP电流I_MSP的时间曲线中的相应第一测量值；或者MSP电流I_MSP的至少一个测量值超过例如1800mA的预设的最大值。

在第一测试阶段Z₁或排气阶段Z₃中，即使在下述情况下也切换到解冻状态中：虽然不满足前述的条件，并且MSP电流I_MSP也基本上保持恒定，但借助电子控制器40的软件功能识别出在输送泵11的工作空间111中不存在液体时。

在解冻状态中以及在阶段Z₁至Z₄中，由电子控制器40激活输送泵11和回送泵12的部件保护功能，以便避免泵11、12上的损坏。

Claims

1.用于运行SCR催化器系统的输送模块（10）的方法，所述输送模块具有输送泵（11）、回送泵（12）和液压转移件（19），其特征在于，所述输送模块（10）在测试状态中运行，在所述测试状态中进行所述输送泵（11）的输送运行并且没有进行所述回送泵（12）的输送运行，其中在所述测试状态中基于所述输送泵（11）的MSP电流（I_MSP）的时间曲线决定，是否应该将所述输送模块（10）切换到解冻状态中。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输送模块（10）在测试状态中启动，在所述测试状态中，所述输送模块在第一测试阶段（Z₁）和第二测试阶段（Z₂）中运行，其中所述回送泵（12）在所述第一测试阶段（Z₁）中打开，并且在所述第二测试阶段（Z₂）中关闭，并且其中基于所述第一测试阶段（Z₁）中的MSP电流（I_MSP）的时间曲线以及基于所述第二测试阶段（Z₂）中的MSP电流（I_MSP）的时间曲线决定，是否应该将所述输送模块（10）切换到所述解冻状态中。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当在所述第一测试阶段（Z₁）中

- 不能够探测到所述MSP电流（I_MSP）的至少一个期待的测量值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的至少一个测量值至少以第一阈值区别于所述MSP电流（I_MSP）的时间曲线中的第一测量值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的随时间的增大超过第二阈值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的至少一个测量值超过预设的最大值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的随时间的增大没有超过第二阈值，但在输送泵（11）的工作空间（111）中没有探测到液体时，

决定应该将所述输送模块（10）切换到所述解冻状态中。

4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当在所述第二测试阶段（Z₂）中，

- 所述MSP电流（I_MSP）的至少一个测量值至少以第一阈值区别于所述MSP电流（I_MSP）的时间曲线中的测量值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的随时间的增大超过第二阈值时，

决定应该将所述输送模块（10）切换到所述解冻状态中。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试状态是所述输送模块（10）的排气阶段（Z₃），在所述排气阶段中，所述回送泵（12）打开，其中当

- 在预设的时间间隔内不能够探测到所述MSP电流（I_MSP）的至少一个预设数量的、期待的测量值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的随时间的增大超过第二阈值，或者

- 所述MSP电流（I_MSP）的随时间的增大没有超过第二阈值，但在所述输送泵（11）的工作空间（111）中没有探测到液体时，

决定应该将所述输送模块（10）切换到所述解冻状态中。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试状态是所述输送模块（10）的增压阶段（Z₄），在所述增压阶段中，所述回送泵（12）关闭，其中当

- 所述MSP电流（I_MSP）的随时间的增大超过第二阈值时，

决定应该将所述输送模块（10）切换到所述解冻状态中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述增压阶段（Z₄）跟随用于所述液压转移件（19）的加热支持阶段，在所述加热支持阶段中，同时进行所述输送泵（11）的加热运行和输送运行，并且在所述加热支持阶段中，所述回送泵（12）打开。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述加热支持阶段是解冻运行，当在所述第二测试阶段（Z₄）中根据权利要求4决定应该将所述输送模块（10）切换到解冻运行中之后，所述输送模块（10）切换到解冻运行中。

9.计算机程序，所述计算机程序设置用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法的每个步骤。

10.机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储了根据权利要求9所述的计算机程序。

11.电子控制器（40），所述电子控制器设置用于借助根据权利要求1至8中任一项所述的方法运行SCR催化器系统的输送模块（10）。