CN116368387A - 用于确定线路长度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定被加热的压力线路的长度的方法，该压力线路是机动车中用于尿素水溶液输送装置的从储罐到注射器的压力线路，其中，压力线路是可电加热的，通过向在压力线路上延伸的电导体施加电压在利用欧姆电阻的情况下对压力线路进行加热，其中，通过下式计算出压力线路的长度：
其中，A表示电导体的横截面积，ρ表示电导体的电阻率，RHeizleitung表示用于加热压力线路的电导体的电阻。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定被加热的压力线路的长度的方法，该压力线路是机动车中用于尿素水溶液输送装置的从储罐到注射器的压力线路，其中，压力线路是可电加热的，通过向在压力线路处延伸的电导体施加电压，在利用欧姆电阻的情况下对压力线路进行加热。
背景技术
在世界上的许多国家已设定法律法规，其为内燃机排气中的特定物质含量规定上限值。在此，所述物质大多是不希望输出到环境中的物质。其中一种物质是氮氧化物(NOx)，其在排气中的比例不能超过法律确定的限值。由于边界条件，例如在能耗有利等方面的内燃机设计，在排气中氮氧化物比例的降低方面，在发动机内部避免氮氧化物排放的适用性相当有限，因而为了保持相对低的限值，排气后处理是必要的。在此证实的是，氮氧化物的选择性催化还原(SCR)是有利的。这种SCR方法需要含氮的还原剂。尤其地，使用氨(NH3)作为还原剂已证实是一种可能的替代方案。由于化学特性和许多国家的法律规定，氨通常不作为纯氨保存，因为这尤其在机动车或其他的移动应用中可能会导致问题。相反，替代于储存还原剂本身，通常存储并携带还原剂前体。还原剂前体尤其理解为可以分解出还原剂或以化学方式转化为还原剂的物质。对于还原剂氨来说，尿素例如是其还原剂前体。
氨的水溶液、即尿素在储罐中被携带，并且通过合适的输送装置以精确的剂量输送到排气道。为此，氨的水溶液沿压力线路被输送装置引导至注射器。通过注射器，尿素水溶液最后被引入排气道，并且在那里热转化为氨和水，以便随后实现对包含在排气中的氮氧化物的还原。
为了确保输送装置的功能性，尤其是线路的冲洗和填充而需要的是，将参数、例如压力线路的数量、长度和直径存储在输送装置的控制装置中。此前，这些参数被手动输入到控制装置中，这一方面引起高时间负担和高成本负担，另一方面形成了错误源。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种方法，该方法允许自动识别运行输送装置所需的压力线路参数，并且将其存储在控制装置中。
该目的就方法而言通过具有权利要求1的特征的方法实现。
本发明的一种实施例涉及一种用于确定被加热的压力线路的长度的方法，该压力线路是机动车中用于尿素水溶液输送装置的从储罐到注射器的压力线路，其中，压力线路是可电加热的，通过向在压力线路上延伸的电导体施加电压在使用欧姆电阻的情况下对压力线路进行加热，其中，通过下式计算压力线路的长度：
其中，A表示电导体的横截面积，ρ表示电导体的电阻率，RHeizleitung表示用于加热压力线路的电导体的电阻。
从储罐到注射器的流体引导通过(使流体)流过以下元件来实现。从储罐经过连接元件(例如连接器)、经过实际的压力线路、经过另外的连接元件(例如连接器)到注射器，流体通过该注射器最终被引入排气道。
确保输送装置无误运行的一个重要参量是压力线路的长度。该参数例如对于能够正确地执行压力线路的冲洗以及对于流体向压力线路的预输送是至关重要的。压力线路长度的改变会引起冲洗时间或预输送时间的不足或过长。因此，需要(使输送装置的运行)精确适配于实际使用的压力线路。
在此采用的技术手段基于：一方面，与电导体的材料相关联的特性、例如电阻率和横截面积是已知的，另一方面，作用为加热器的电导体的功率消耗是已知的。因此，可以从已知的功率消耗反推出压力线路的长度。
特别有利的是，电阻RHeizleitung由下式得到：
RHeizleitung＝Rgesamt-(RKonnektor1+RKonnektor2)
其中，RGesamt是用于加热压力线路的加热线路的总电阻和在压力线路上使用的可电加热的连接器的电阻(之和)。
用于加热压力线路的电导体的电阻由加热装置整体(即压力线路上的电导体和连接器上的电导体)的总电阻减去所使用的两个可加热的连接器的电阻得出。
也有利的是，总电阻RGesamt由所施加的电压U与电流强度I之比得出，其中，用于加热的功率P由所施加的电压U与电流强度I的乘积得出。
利用已知的功率消耗P，在已知电流强度或电压的情况下确定加热装置的总电阻，其中，电压通常由存在的机动车车载电网限定并且因此是已知的。
一优选的实施例的特征在于，压力线路涂装/涂覆有形成电导体的导电材料。压力线路优选由柔性的材料、例如塑料制成，该塑料此外具有足够高的破裂强度。这种塑料线路可以全部或部分地被金属导电层覆盖。该层便形成加热元件。
还优选的是，在最终安装之后，首次执行压力线路长度的确定，其中，所确定的值被存储在输送装置的不可重写/不可被覆盖的存储器中。
例如，可以通过车辆中的最终安装来限定最终安装。总之，这意味着一个时间点，在该时间点后不设置系统的结构变化、例如更换部件。输送装置，和尤其是压力线路处于安装状态中，该安装状态也对应于在稍后计划的使用中的状态。
通过按照根据本发明的方法确定线路长度，确定不变地存储在输送装置的存储器中的值。然后，所确定的线路长度一方面用于能够正确地模拟输送装置的其他的相关功能、例如冲洗和预输送，并且例如能够尽可能准确地调节流体泵的输送时间。另一方面，所确定的线路长度存储为参考值，以便能够识别出例如由于更换压力线路引起的总系统变化。
为此有利的是，在机动车的使用寿命期间，在限定的时间点重复执行该方法，并对存储在不可重写的存储器中的值进行比较。
通过重复执行该方法，例如在发动机启动时或在另外的限定的时间点，相应再次确定压力线路长度的当前值。通过与最初确定的值以及被存储的值进行比较，可以识别出系统的变化。
除了压力线路长度的变化以外，以该方式还可以识别出电阻的变化，并且因此可以识别出例如由于电导体断裂引起的缺陷。
此外有利的是，在确定存储在不可重写的存储器中的值与新确定的值之间存在偏差时，产生报错消息。报错消息可以触发驾驶员视野中的显示，从而通知驾驶员识别到异常情况。此外有利的是，报错消息被存储在输送装置的或机动车的存储器中，以便将其用于诊断目的。
也适宜的是，压力线路由导电材料形成，其中，压力线路本身形成用于加热的电导体。
替代地，压力线路例如可以被电导体缠绕。总之，电导体(无论是作为覆层、作为引导流体的构件本身、还是作为缠绕的导体)在系统的最终安装之后不再是可变的，从而电导体以及由此由导体产生的电阻是恒定的。
此外有利的是，压力线路通过第一连接器在自由端部处与储罐以导通流体的方式连接，在第二自由端部处借助第二连接器与注射器以导通流体的方式连接。
连接器是用于使两个构件以耐压方式连接的构件。此外还存在一些连接器，其本身是可电加热的。连接器具有包围流体通道的电导体，该电导体可以被通电以实现连接器的加热。因此，所使用的每个可电加热的连接器也具有自身的电阻，其必须通过根据本发明的方法计算出，以确定压力线路的准确的长度。
此外有利的是，输送装置中的控制装置被写入特定的数据集，该数据集由在最终安装后确定的压力线路长度值补充完整。因此，可以省去控制装置的手动数据录入，不同的机动车控制装置可以设有统一的数据集，其基于根据本发明的方法适配于各自的特定边界条件。由此，此外还排除了错误源，这是因为不会意外地使用具有错误的线路长度值的数据集。因此提高了系统的鲁棒性。
在从属权利要求中描述了本发明的有利的改进方案。
Claims (9)
1.一种用于确定被加热的压力线路的长度的方法，该压力线路是机动车中用于尿素水溶液输送装置的从储罐到注射器的压力线路，其中，压力线路是可电加热的，通过向在压力线路上延伸的电导体施加电压在利用欧姆电阻的情况下对压力线路进行加热，其中，通过下式计算出压力线路的长度：
其中，A表示电导体的横截面积，ρ表示电导体的电阻率，RHeizleitung表示用于加热压力线路的电导体的电阻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得出电阻RHeizleitung：
RHeizleitung＝RGesamt-(RKonnektor1+RKonnektor2)
其中，RGesamt是用于加热压力线路的加热线路的电阻和在压力线路上使用的可电加热的连接器的电阻的总电阻。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，总电阻RGesamt由所施加的电压U与电流强度I之比得出，其中，用于加热的功率P由所施加的电压U和电流强度I的乘积得出。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，压力线路涂装有形成电导体的导电材料。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，压力线路长度的确定在最终安装之后首次执行，其中，所确定的值被存储在输送装置的不可重写的存储器中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在机动车的使用寿命期间，在限定的时间点重复执行该方法，并对存储在不可重写的存储器中的值进行比较。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在确定存储在不可重写的存储器中的值与新确定的值之间存在偏差时，产生报错消息。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，压力线路由导电材料形成，其中，压力线路本身形成用于加热的电导体。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，压力线路通过第一连接器在自由端部处与储罐以导通流体的方式连接，在第二自由端部处借助第二连接器与注射器以导通流体的方式连接。
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