DE102006033027B4 - Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter - Google Patents

Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter Download PDF

Info

Publication number
DE102006033027B4
DE102006033027B4 DE102006033027.7A DE102006033027A DE102006033027B4 DE 102006033027 B4 DE102006033027 B4 DE 102006033027B4 DE 102006033027 A DE102006033027 A DE 102006033027A DE 102006033027 B4 DE102006033027 B4 DE 102006033027B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conveyor
pressure line
reagent
drive signal
filling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102006033027.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006033027A1 (en
Inventor
Damian Dyrbusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102006033027.7A priority Critical patent/DE102006033027B4/en
Publication of DE102006033027A1 publication Critical patent/DE102006033027A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006033027B4 publication Critical patent/DE102006033027B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0418—Methods of control or diagnosing using integration or an accumulated value within an elapsed period
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1821—Injector parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1822—Pump parameters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung eines SCR-Katalysators zur Reduktion von Stickoxiden in einem Abgasstrom insbesondere einer Brennkraftmaschine, wobei mittels einer Fördereinrichtung (110) über eine Druckleitung (141) ein Reagenzmittel in den Abgasstrom eindosiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der in der Druckleitung (141) vorhandenen Menge des Reagenzmittels die Füll- und/oder Entleerrate der Druckleitung (141) aus Betriebsgrößen der Fördereinrichtung (110) bestimmt wird.Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter for reducing nitrogen oxides in an exhaust gas stream, in particular of an internal combustion engine, wherein a reagent is metered into the exhaust gas flow by means of a delivery device (110) via a pressure line (141), characterized in that for determining the in Pressure line (141) existing amount of the reagent, the filling and / or emptying rate of the pressure line (141) from operating variables of the conveyor (110) is determined.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung eines SCR-Katalysators nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.The invention is based on a method for operating a metering device of an SCR catalytic converter according to the preamble of independent claim 1.

Um insbesondere künftige gesetzliche Vorgaben bezüglich der Stickoxidemission von Kraftfahrzeugen zu erfüllen, müssen Abgase einer Abgasbehandlung unterzogen werden. Zur Verringerung von Stickoxidemissionen von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, aber auch von Benzinmotoren, wird unter anderem das sogenannte Slective-Catalytic-Reduction(SCR)-Verfahren eingesetzt. Hierbei wird dem Abgasstrang eine definierte Menge des Reduktionsmittels Harnstoff bzw. eine Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) zugegeben. Für den stöchiometrischen Umsatz des aus Harnstoff im Abgasstrang generierten Ammoniak mit den im Abgas vorhandenen Stickoxiden, wird die HWL dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine zudosiert. Dabei wird in einer ersten Reaktionsstufe, insbesondere im Abgasstrang der in der HWL enthaltene Harnstoff mit Wasser zu Ammoniak und Kohlendioxid hydrolisiert. In einer zweiten Reaktionsstufe reduziert das Ammoniak die im Abgasstrang enthaltenen Stickoxide zu Stickstoff, wobei als Nebenprodukt Wasser erzeugt wird.To meet in particular future legal requirements regarding the nitrogen oxide emissions of motor vehicles, exhaust gases must be subjected to exhaust gas treatment. To reduce nitrogen oxide emissions from internal combustion engines, in particular from diesel engines, but also from gasoline engines, the so-called passive catalytic reduction (SCR) process is used inter alia. In this case, a defined amount of the reducing agent urea or a urea-water solution (HWL) is added to the exhaust gas line. For the stoichiometric conversion of the ammonia generated from urea in the exhaust gas line with the nitrogen oxides present in the exhaust gas, the HWL is added to the exhaust gas line of the internal combustion engine. In this case, in a first reaction stage, in particular in the exhaust gas line, the urea contained in the HWL is hydrolyzed with water to give ammonia and carbon dioxide. In a second reaction stage, the ammonia reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas to nitrogen, wherein water is generated as a by-product.

Das Reagenzmittel wird dabei von einer auch als Fördermodul bezeichneten Fördereinrichtung, gesteuert von einer Steuereinrichtung, insbesondere dem Steuergerät der Brennkraftmaschine, über eine Druckleitung dem im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordneten Dosierventil zugeführt und in einem fein zerstäubten Spray-Strahl im Bereich eines SCR-Katalysators einspritzt. Das Leitungssystem umfasst dabei in Kraftfahrzeugen Leitungslängen von mehreren Metern, beispielsweise bei einem Mittelklassefahrzeug 4 bis 5 m.The reagent is thereby fed from a conveyor, also referred to as conveyor module, controlled by a control device, in particular the control unit of the internal combustion engine via a pressure line arranged in the exhaust line of the engine metering valve and injected in a finely atomized spray jet in the range of SCR catalyst. The line system includes in motor vehicles line lengths of several meters, for example, in a mid-range vehicle 4 to 5 m.

Der Gefrierpunkt des Reagenzmittels liegt bei etwa –11°C. Bei Unterschreiten dieser Temperatur muss daher sichergestellt sein, dass das Leitungssystem zwischen der Pumpe, die Teil der Fördereinrichtung ist, und dem Dosierventil so weit entleert wird, dass kein Reduktionsmittel nach dem Abschalten des Systems in den hydraulischen Komponenten gefrieren kann, um so Schäden an dem Fördermodul, den Leitungen und/oder dem Dosierventil zu vermeiden.The freezing point of the reagent is about -11 ° C. When falling below this temperature must therefore be ensured that the line system between the pump, which is part of the conveyor, and the metering valve is emptied so far that no reducing agent can freeze after switching off the system in the hydraulic components, so as to damage the Conveying module to avoid the lines and / or the metering valve.

Aus der DE 101 39 142 A1 ist eine Abgasbehandlungseinheit bekannt geworden, bei der der Füllstand in dem Tank mittels eines Füllstandssensors erfasst wird. Dieser lässt jedoch keine Rückschlüsse über das im Leitungssystem vorhandene Reagenzmittel zu.From the DE 101 39 142 A1 For example, an exhaust gas treatment unit has become known in which the fill level in the tank is detected by means of a fill level sensor. However, this does not allow any conclusions about the present in the line system reagent.

Die DE 198 19 579 C1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung für eine mit einem SCR-Katalysator ausgestattete Brennkraftmaschine. Hier wird das Reduktionsmittel in einen Druckspeicher gefördert, die zur Abgasnachbehandlung aktuell benötigte Menge an Reduktionsmittel wird durch Öffnen einer Dosiereinrichtung aus dem Druckspeicher entnommen und eine Pumpe wird derart angesteuert, dass nur die durch die Dosierung verbrauchte Menge an Reduktionsmittel gefördert wird. Aussagen über eine in dem Leitungssystem vorhandene Menge an Reduktionsmittel können nicht getroffen werden.The DE 198 19 579 C1 discloses an exhaust aftertreatment method and apparatus for an internal combustion engine equipped with an SCR catalyst. Here, the reducing agent is conveyed into an accumulator, the amount of reducing agent currently required for the exhaust aftertreatment is removed by opening a metering device from the pressure accumulator and a pump is controlled such that only the amount of reducing agent consumed by the dosage is promoted. Statements about an existing in the line system amount of reducing agent can not be made.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass es eine präzise Erfassung der Menge des sich im Leitungssystem, insbesondere in der Druckleitung, befindlichen Reagenzmittels durch Bestimmung der Füll- und/oder Entleerrate der Drukleitung aus Betriebsgrößen einer Fördereinrichtung der Dosiereinrichtung ermöglicht.The inventive method with the features of independent claim 1 has the advantage that there is a precise detection of the amount of in the line system, in particular in the pressure line, located reagent by determining the filling and / or emptying rate of Drukleitung from operating variables of a conveyor Dosing device allows.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim method are possible.

So wird die Füll- und/oder Entleerrate bevorzugt aus dem Ansteuersignal eines Dosierventils der Fördereinrichtung und dem Ansteuersignal einer Förderpumpe der Fördereinrichtung bestimmt. Es versteht sich hierbei, dass weitere Betriebsgrößen, welche das Volumen einer Reagenzmittel-Fördereinrichtung sowie das Leitungssystem, insbesondere die Druckleitung, charakterisieren und wenigstens eine das Reagenzmittel selbst charakterisierende Größe bei der Bestimmung berücksichtigt werden. Diese Größen sind jedoch nicht veränderlich, sondern unveränderliche, die Fördereinrichtung und das Leitungssystem, insbesondere die Druckleitung, sowie das Reagenzmittel charakterisierende Größen. Das in der Druckleitung vorhandene Reagenzmittel wird damit ausschließlich aus dem variablen Ansteuersignal des Dosierventils sowie dem variablen Ansteuersignal der Förderpumpe bestimmt. Auf diese Weise können Durchflusssensoren oder andere Einrichtungen zur Erfassung des Flusses in der Druckleitung entfallen. Da das Ansteuersignal der Förderpumpe und des Dosierventils der Fördereinrichtung jeweils die Leistung der Pumpe und des Dosierventils charakterisieren, ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, auf besonders vorteilhafte Weise bei einem Ausfall oder einer Leistungsschwankung der Pumpe und/oder des Dosierventils sofort zu reagieren und die Füll-/Entleerrate sehr genau zu erfassen.Thus, the filling and / or emptying rate is preferably determined from the drive signal of a metering valve of the conveyor and the drive signal of a feed pump of the conveyor. It is understood here that further operating variables which characterize the volume of a reagent delivery device and the line system, in particular the pressure line, and at least one variable characterizing the reagent itself are taken into account in the determination. However, these variables are not variable, but invariable, the conveyor and the piping system, in particular the pressure line, as well as the reagent characterizing sizes. The present in the pressure line reagent is thus determined solely from the variable drive signal of the metering valve and the variable drive signal of the feed pump. In this way, flow sensors or other means for detecting the flow in the pressure line can be omitted. Since the drive signal of the feed pump and the metering valve of the conveyor in each case characterize the performance of the pump and the metering valve, the method according to the invention makes it possible in a particularly advantageous manner To react immediately to a failure or a power fluctuation of the pump and / or the metering valve and to detect the filling / emptying rate very accurately.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Abhängigkeit der Füll-/Entleerrate von dem Ansteuersignal der Förderpumpe und dem Ansteuersignal des Dosierventils der Fördereinrichtung in einem Kennfeld gespeichert sind.An advantageous embodiment provides that the dependence of the filling / emptying rate of the drive signal of the feed pump and the drive signal of the metering valve of the conveyor are stored in a map.

Die in der Druckleitung vorhandene Menge des Reagenzmittels wird bevorzugt durch einen Integrator ermittelt, der das Zeitintegral der Förder-/Entleerrate bildet.The amount of reagent present in the pressure line is preferably determined by an integrator which forms the time integral of the delivery / discharge rate.

Dieser Integrator wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform beim Eintritt in den Zustand Befüllen/Entleeren initialisiert. Auf diese Weise wird die der Druckleitung zu- oder abgeführte Menge des Reagenzmittels bei jedem Befüll-/Entleervorgang erfasst.This integrator is initialized according to an advantageous embodiment when entering the state filling / emptying. In this way, the amount of the reagent added to or removed from the pressure line is detected during each filling / emptying operation.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 schematisch eine Dosiereinrichtung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommt; 1 schematically a metering device, in which the inventive method is used;

2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens und 2 a flowchart of a first embodiment of the method and

3 ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a flowchart of another embodiment of the method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Eine Dosiereinrichtung, dargestellt in 1, weist eine auch als Fördermodul bezeichnete Fördereinrichtung 110 auf, die von einem Steuergerät 120 ansteuerbar ist. Die Fördereinrichtung 110 fördert aus einem Tank 130 ein Reagenzmittel, beispielsweise HWL (Harnstoff-Wasser-Lösung) über eine Saugleitung 132. Das Reagenzmittel wird durch ein Dosierventil 112, beispielsweise ein 4/2-Wegeventil einer Förderpumpe 114 zugeführt und unter einem vorgebbaren Druck, der durch einen Druckregler 116 einstellbar ist, einer Druckleitung 141 zugeführt, um sie auf an sich bekannte Weise durch ein Dosierventil 140 in den (nicht dargestellten) Abgastrakt einer Brennkraftmaschine im Bereich eines SCR-Katalysators einzuspritzen. Die Einspritzung erfolgt dabei durch Versprühen in feinsten Tröpfchen (Spray). Überschüssiges Reagenzmittel wird durch den Druckregler 116 über eine Rückleitung 138 wieder dem Tank 130 zugeführt. Wie 1 zu entnehmen ist, sind durch das Steuergerät 120 sowohl das Dosierventil 112 durch ein Ansteuersignal 221 und die Förderpumpe 114 durch ein Ansteuersignal 222 abhängig von einem den Druck in der Druckleitung 141 charakterisierenden Signal 142, welches durch einen Drucksensor 117 erfasst und dem Steuergerät 120 zugeführt wird, ansteuerbar.A metering device, shown in 1 , Has a conveyor also called conveyor module 110 on top of that by a control unit 120 is controllable. The conveyor 110 promotes from a tank 130 a reagent, such as HWL (urea-water solution) via a suction line 132 , The reagent is passed through a metering valve 112 , For example, a 4/2-way valve of a feed pump 114 supplied and under a predetermined pressure by a pressure regulator 116 is adjustable, a pressure line 141 supplied to them in a conventional manner by a metering valve 140 into the (not shown) exhaust tract of an internal combustion engine in the region of an SCR catalyst inject. The injection takes place by spraying in the finest droplets (spray). Excess reagent is passed through the pressure regulator 116 via a return line 138 back to the tank 130 fed. As 1 it can be seen by the control unit 120 both the metering valve 112 by a drive signal 221 and the delivery pump 114 by a drive signal 222 depending on a the pressure in the pressure line 141 characterizing signal 142 , which by a pressure sensor 117 captured and the control unit 120 is supplied, controllable.

In der Saugleitung 132 ist ferner ein Filter 111 vorgesehen. Die Einspritzung in den Abgastrakt einer Brennkraftmaschine erfolgt wie in der DE 101 39 142 A1 , dort insbesondere Absätze [0038] bis [0056], beschrieben, auf die vorliegend vollinhaltlich Bezug genommen wird.In the suction line 132 is also a filter 111 intended. The injection into the exhaust tract of an internal combustion engine takes place as in the DE 101 39 142 A1 , in particular paragraphs [0038] to [0056], to which reference is made in full in the present case.

Zur Bestimmung des in der Druckleitung 141 vorhandenen Reagenzmittels kann nun die Füllrate und/oder die Entleerrate auf nachfolgend beschriebene Weise erfasst werden.To determine the in the pressure line 141 existing reagent now the fill rate and / or the discharge rate can be detected in the manner described below.

In 2a ist schematisch der Ablauf des Verfahrens zur Bestimmung der Füllrate beschrieben. Einer Recheneinheit 210 des Steuergeräts 120 wird das Ansteuersignal 221 des Dosierventils 112 sowie das Ansteuersignal 222 der Förderpumpe 114 zugeführt. Diese Ansteuersignale sind beispielsweise bevorzugt pulsweitenmodulierte Signale. Die Recheneinheit 210 ermittelt sodann die Füllrate 212, das heißt die Füllmenge pro Zeit. Diese wird – wie in 2b schematisch dargestellt – in einen Füllstand des Reagenzmittels in der Druckleitung 141 umgerechnet. Hierzu wird der Recheneinrichtung 210 neben dem Ansteuersignal 221 des Dosierventils 112 sowie dem Ansteuersignal 222 der Förderpumpe 114 auch die Dichte des Reagenzmittels 231, der Leitungsdurchmesser 232, die Leitungslänge 233 sowie das gesamte Volumen 234 der Fördereinrichtung 110 zugeführt und diese in entsprechenden Rechenschritten 251 bis 254 in die Füllrate 212 umgerechnet.In 2a the flow of the method for determining the filling rate is described schematically. An arithmetic unit 210 of the control unit 120 becomes the drive signal 221 of the metering valve 112 as well as the drive signal 222 the feed pump 114 fed. These drive signals are, for example, preferably pulse width modulated signals. The arithmetic unit 210 then determines the fill rate 212 , that is the filling quantity per time. This will - as in 2 B shown schematically - in a level of the reagent in the pressure line 141 converted. For this purpose, the computing device 210 next to the drive signal 221 of the metering valve 112 and the drive signal 222 the feed pump 114 also the density of the reagent 231 , the pipe diameter 232 , the line length 233 as well as the entire volume 234 the conveyor 110 supplied and this in corresponding steps 251 to 254 in the filling rate 212 converted.

Beim Eintritt in den Zustand Befüllen wird hierzu ein Integrator 260 mit dem letzten gültigen Füllstatus initialisiert. Der Integrator bildet ein Zeitintegral über einen vorgebbaren Zeitraum. Der Integratorwert entspricht dem aktuellen Füllstand nach dem Befüllen der Druckleitung 141. Auf diese Weise wird der aktuelle Füllstatus in der Druckleitung ermittelt.When entering the fill state, this becomes an integrator 260 initialized with the last valid fill status. The integrator forms a time integral over a predefinable period of time. The integrator value corresponds to the current level after filling the pressure line 141 , In this way, the current filling status in the pressure line is determined.

Sofern ein Entleeren der Druckleitung 141 stattfindet, wird ein Entleerfaktor 235 zusätzlich berücksichtigt, wie es schematisch in 3 dargestellt ist. In diesem Fall sind weitere Rechenschritte 255, 256 erforderlich, die zu einem Signal 213, welches die Entleerrate charakterisiert, führen. Diese Entleerrate wird wiederum in dem Integrator 260 nach anfänglicher Initialisierung des Integrators 260 über die Zeit integriert und auf diese Weise der Abfluss des Reagenzmittels aus der Druckleitung 141 bestimmt.If emptying the pressure line 141 takes place, becomes an emptying factor 235 additionally considered as it is schematic in 3 is shown. In this case, there are more calculation steps 255 . 256 required, leading to a signal 213 , which characterizes the emptying rate, lead. This emptying rate is again in the integrator 260 after initial initialization of the integrator 260 integrated over time and in this way the outflow of the reagent from the pressure line 141 certainly.

Zu erwähnen ist an dieser Stelle noch, dass das Ansteuersignal 221 des Dosierventils mittels eines Kennfelds 223 oder durch entsprechende Rechenoperationen in einen Öffnungsquerschnitt oder dergleichen umgerechnet wird. In entsprechender Weise wird aus einer Förderkennlinie 224 und aus dem Ansteuersignal 222 der Förderpumpe 114 eine Fördermenge pro Zeit ermittelt. Diese Fördermenge wird auf an sich bekannte Weise durch die Dichte des Mediums korrigiert. Aus der Länge und dem Innendurchmesser der Druckleitung wird ihr Volumen bestimmt. Die Fördermenge wird durch das Volumen der Druckleitung und der gesamten Fördereinheit 110 dividiert, mit dem Faktor 100 multipliziert und mit einem Korrekturfaktor, der sich aus dem sogenannten dutycycle des Dosierventils 112 und der das Dosierventil kennzeichnenden Kennlinie 223 errechnet, multipliziert.It should be mentioned at this point that the drive signal 221 the metering valve by means of a map 223 or converted by appropriate arithmetic operations in an opening cross section or the like. In a corresponding manner, a delivery curve becomes 224 and from the drive signal 222 the feed pump 114 determined a flow rate per time. This flow rate is corrected in a known per se by the density of the medium. From the length and the inner diameter of the pressure line their volume is determined. The flow rate is determined by the volume of the pressure line and the entire delivery unit 110 divided, multiplied by a factor of 100 and with a correction factor resulting from the so-called duty cycle of the metering valve 112 and the characteristic of the metering valve 223 calculated, multiplied.

Der so ermittelte Füllstand in der Druckleitung 141 wird in ein im Steuergerät 120 vorgesehenes EEPROM geschrieben und steht so beispielsweise bei einem Not-Aus als abgespeicherter Wert bei einem Neustart zur Verfügung.The determined level in the pressure line 141 gets into a in the control unit 120 provided EEPROM written and is so for example in an emergency stop as a stored value at a restart available.

Claims (5)

Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung eines SCR-Katalysators zur Reduktion von Stickoxiden in einem Abgasstrom insbesondere einer Brennkraftmaschine, wobei mittels einer Fördereinrichtung (110) über eine Druckleitung (141) ein Reagenzmittel in den Abgasstrom eindosiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der in der Druckleitung (141) vorhandenen Menge des Reagenzmittels die Füll- und/oder Entleerrate der Druckleitung (141) aus Betriebsgrößen der Fördereinrichtung (110) bestimmt wird.Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter for reducing nitrogen oxides in an exhaust gas stream, in particular of an internal combustion engine, wherein by means of a conveyor device ( 110 ) via a pressure line ( 141 ) a reagent is metered into the exhaust gas stream, characterized in that for determining the in the pressure line ( 141 ) amount of reagent present the filling and / or emptying rate of the pressure line ( 141 ) from operating variables of the conveyor ( 110 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füll- und/oder Entleerrate aus dem Ansteuersignal (221) eines Dosierventils (112) der Fördereinrichtung (110) sowie aus dem Ansteuersignal (222) einer Förderpumpe (114) der Fördereinrichtung (110) bestimmt wird.A method according to claim 1, characterized in that the filling and / or emptying rate from the drive signal ( 221 ) of a metering valve ( 112 ) of the conveyor ( 110 ) as well as from the drive signal ( 222 ) a feed pump ( 114 ) of the conveyor ( 110 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit der Füll-/Entleerrate von dem Ansteuersignal (221) des Dosierventils (112) der Fördereinrichtung (110) sowie von dem Ansteuersignal (222) der Förderpumpe (114) der Fördereinrichtung (110) in wenigstens einem Kennfeld (223) gespeichert ist.A method according to claim 2, characterized in that the dependence of the filling / emptying rate of the drive signal ( 221 ) of the metering valve ( 112 ) of the conveyor ( 110 ) as well as from the drive signal ( 222 ) of the feed pump ( 114 ) of the conveyor ( 110 ) in at least one characteristic diagram ( 223 ) is stored. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Integrator (260) das Zeitintegral der Förder-/Entleerrate gebildet wird und hieraus auf die Menge des in der Druckleitung (141) vorhandenen Reagenzmittels geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in an integrator ( 260 ) the time integral of the delivery / discharge rate is formed and from this to the amount of in the pressure line ( 141 ) existing reagent is closed. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (260) bei Eintritt in den Zustand Befüllen/Entleeren durch den aktuellen Füllstand initialisiert wird.Method according to Claim 4, characterized in that the integrator ( 260 ) is initialized by the current fill level when entering the Fill / Empty state.
DE102006033027.7A 2006-07-17 2006-07-17 Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter Active DE102006033027B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006033027.7A DE102006033027B4 (en) 2006-07-17 2006-07-17 Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006033027.7A DE102006033027B4 (en) 2006-07-17 2006-07-17 Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006033027A1 DE102006033027A1 (en) 2008-01-24
DE102006033027B4 true DE102006033027B4 (en) 2017-12-14

Family

ID=38830585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006033027.7A Active DE102006033027B4 (en) 2006-07-17 2006-07-17 Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006033027B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102477892B (en) * 2010-11-30 2013-09-25 苏州派格丽减排系统有限公司 Automatic calibration system for urea metering jet pumps and calibration method thereof
CN102759455A (en) * 2011-04-29 2012-10-31 北京理工大学 Detecting test bed of selective catalytic reduction (SCR) metering module

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19819579C1 (en) * 1998-04-30 1999-09-30 Siemens Ag Secondary treatment of exhaust from lean burn diesel engine with SCR catalyst, minimizing pump usage and energy consumption
DE10139142A1 (en) * 2001-08-09 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Exhaust gas treatment unit and measuring device for determining a concentration of a urea-water solution

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19819579C1 (en) * 1998-04-30 1999-09-30 Siemens Ag Secondary treatment of exhaust from lean burn diesel engine with SCR catalyst, minimizing pump usage and energy consumption
DE10139142A1 (en) * 2001-08-09 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Exhaust gas treatment unit and measuring device for determining a concentration of a urea-water solution

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006033027A1 (en) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009037564B4 (en) Apparatus and method for dosing a reducing agent in an exhaust gas tract of an internal combustion engine
DE19947198B4 (en) Device for aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine
EP0953739B1 (en) Exhaust gas treating process and device for an internal combustion engine equipped with a SCR-catalytic converter
EP2504540B1 (en) Method for operating a system for supplying reducing agent
DE102006012855A1 (en) Process and dosing system for pollutant reduction in automotive exhaust gases
DE102012209538A1 (en) Method and device for checking the functionality of hydraulic components in an exhaust aftertreatment system for a motor vehicle
DE102006055235A1 (en) Urea water solution's quality detecting method for exhaust gas treatment unit, involves concluding urea water solution to be of inferior quality, in case of deviation of signal from reference value at predetermined threshold value
DE102009010888B4 (en) Method and device for controlling an SCR exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine
DE102008009154A1 (en) Method for monitoring a digital tank level sensor
DE102007044610A1 (en) Method for detecting the minimum opening time of a reducing agent supply device in an exhaust aftertreatment system with an SCR catalyst
DE102012215024A1 (en) Method for monitoring a pressure sensor in a delivery and dosing system for a catalyst reactant
DE102012209240A1 (en) Method for checking the plausibility of a measuring device for determining a quality of a urea water solution in a container of an SCR catalyst system
US20180291889A1 (en) Method for monitoring the volumetric flow of a metering valve of a fluidic metering system of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle
AT521118A1 (en) Method for functional testing of an exhaust aftertreatment system
DE102011003499A1 (en) Method for monitoring dosing system, particularly for selective catalytic reduction catalytic converter, involves comparing control value of feed pump with predetermined reference values
DE102007033470B4 (en) Apparatus and method for metering a reducing agent into an exhaust tract of a vehicle
DE102006033027B4 (en) Method for operating a metering device of an SCR catalytic converter
EP2146067A1 (en) Exhaust gas treatment device for a combustion engine with an SCR catalytic converter and method for operating a waste gas treatment device
DE102017205298A1 (en) Method for determining quantity deviations in a fluidic dosing system
DE102009011018A1 (en) Device for supplying additive to exhaust gas after treatment device of motor vehicle, has additive tank with two tank sections for receiving additive for exhaust gas after treatment device of motor vehicle
DE102013109188A1 (en) Urea solution quality investigative system
DE102009000061A1 (en) Method for reducing magnitude tolerance of reagent introduced in exhaust-area of internal combustion engine by dosing device, involves controlling dosing pump dependent on characteristic signal of mass flow by reagent lines
DE102019207142A1 (en) Systems and methods for compensating a reductant delivery system in an aftertreatment system of an internal combustion engine
DE102010062302A1 (en) Method for determining a current filling quantity of a liquid in a container, in particular for a motor vehicle
DE102019211224A1 (en) Systems and methods for controlling a shut-off valve of a metering control system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130402

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence