DE102014226478A1

DE102014226478A1 - Absperrventil für ein Dosiersystem und Verfahren zur Diagnose eines Dosierventils des Dosiersystems

Info

Publication number: DE102014226478A1
Application number: DE102014226478.2A
Authority: DE
Inventors: Chen Zhou; Mario Roessler; Sascha Rademann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil (10). Dieses weist eine Auslassöffnung (21), eine Einlassöffnung (22) und eine fluidische Verbindung (31) zwischen der Auslassöffnung (21) und der Einlassöffnung (22) auf. Eine fluidische Verbindung (31) verbindet die Auslassöffnung (21) mit der Einlassöffnung (22). Ein Dichtelement (32) ist eingerichtet, um die fluidische Verbindung (31) in einer ersten Position zu unterbrechen und in einer zweiten Position nicht zu unterbrechen Ein Federelement (33) ist eingerichtet, um das Dichtelement in seine erste Position zu pressen, wenn auf das Dichtelement (32) maximal ein vorgegebener Grenzdruck wirkt. Eine Magnetspule (11) ist eingerichtet, um bei Bestromung mit einem ersten Strom das Dichtelement (32) aus seiner ersten Position in seine zweite Position zu bewegen und um das Dichtelement (32) bei Bestromung mit einem zweiten Strom in seiner zweiten Position zu halten, wenn auf das Dichtelement (32) mindestens der vorgegebene Grenzdruck wirkt, wobei der erste Strom größer als der zweite Strom ist. Das Absperrventil kann in einer Verbindungsleitung zwischen einem Dosierventil eines SCR-Katalysatorsystems und einer Förderpumpe eines Fördermoduls des Dosiersystems angeordnet werden, wobei zwischen dem Absperrventil (10) und dem Dosierventil ein Drucksensor angeordnet ist. Ein Verfahren ermöglicht eine Diagnose des Dosierventils.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Absperrventil. Weiterhin betrifft sie ein Dosiersystem für einen SCR-Katalysator, aufweisend ein Förder- bzw. Pumpenmodul und einem Dosierventil, welches das erfindungsgemäße Absperrventil aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Diagnose des Dosierventils. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn sie auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Stand der Technik
Um die immer strengeren Absatzgesetzgebungen (Euro6, Tier2Bin5 und weiterführende Emissionsvorschriften) zu erfüllen, ist es notwendig, Stickstoffoxide bzw. Stickoxide (NO_x) im Abgas von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, zu verringern. Hierzu ist bekannt, im Abgasbereich von Verbrennungskraftmaschinen einen SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) anzuordnen, der im Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltene Stickoxide in Gegenwart eines Reduktionsmittels zu Stickstoff reduziert. Hierdurch kann der Anteil von Stickoxiden im Abgas erheblich verringert werden. Bei Ablauf der Reduktion wird Ammoniak (NH₃) benötigt, das dem Abgas zugemischt wird. Daher werden NH₃ bzw. NH₃-abspaltende Reagenzien in den Abgasstrang eindosiert. In der Regel wird hierfür eine wässrige Harnstofflösung (HWL = Harnstoffwasserlösung) verwendet, die stromaufwärts des SCR-Katalysators im Abgasstrang eingespritzt wird. Aus dieser Lösung bildet sich Ammoniak, das als Reduktionsmittel wirkt. Eine 32,5%ige wässrige Harnstofflösung ist unter dem Markennamen AdBlue^® kommerziell erhältlich.
Das SCR-Katalysatorsystem weißt als Minimalausstattung eine Förderpumpe für die Harnstofflösung und ein Dosierventil auf. Bei druckgeführten Systemen ist zudem ein Drucksensor vorhanden, welcher den Druck im hydraulischen System misst. Das Dosierventil und die Leitungen des SCR-Katalysatorsystems, welche nach jedem Fahrzyklus eines Kraftfahrzeuges, in dem dieses System verbaut ist, leergesaugt, damit keine HWL im System verbleibt. Verbleibende HWL kann im Fall ihres Einfrierens bei niedrigen Außentemperaturen das hydraulische System beschädigen, da sie sich wie jede wässrige Lösung im Fall des Gefrierens ausdehnt. Man spricht hierbei von Eisdruck. Hierfür anfällig sind die hydraulische Steckverbindung und das Dosierventil. Je nach Typ der verwendeten Förderpumpe ist das hydraulische System im Ruhezustand, d.h. im abgeschalteten Zustand hydraulisch geschlossen (dicht) oder nicht hydraulisch geschlossen (undicht). Ist das hydraulische System dicht, so kann im abgestellten Fall keine HWL in der Richtung Dosierventil fließen, das System ist also flutungsgeschützt. Wird aber eine Pumpe verwendet, die konstruktiv im abgestellten Zustand eine Dichtigkeit nicht gewährleistet kann, so ist das System undicht, es kann geflutet werden, und im Fall des Einfrierens kann es beschädigt werden oder sogar bersten.
Zur Erfüllung gesetzlicher Anforderungen ist es erforderlich, die Dosiergenauigkeit des Dosierventils zu überwachen (Consumption Deviation Monitoring, CDM). In einem bekannten Algorithmus wird diese Überwachung durch Auswertung des Druckabfalls bei Eindosierung fester Dauer und abgekoppelter bzw. angehaltener Pumpe realisiert.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Absperrventil, welches im Dosiersystem eines SCR-Katalysatorsystems verwendet werden kann, weist eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und eine fluidische Verbindung zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung auf. Ein Dichtelement ist eingerichtet um die fluidische Verbindung in der ersten Position zu unterbrechen und in einer zweiten Position nicht zu unterbrechen. Das Dichtelement ist vorzugsweise eine Membran, insbesondere eine Gummimembran. Die Membran weist zum Unterbrechen der fluidischen Verbindung vorzugsweise eine Raupe und/oder eine Dichtkontur auf, welche in der ersten Position so in der fluidischen Verbindung angeordnet ist, dass sie diese vollständig unterbricht. Ein Wechsel zwischen der ersten Position und der zweiten Position des Dichtelements kann insbesondere durch eine Deformation bzw. Translation des Dichtelements erfolgen. Es ist bevorzugt, dass das Dichtelement sich in einem undeformierten Zustand in ihrer ersten Position befindet, und dass sie sich in einem deformierten Zustand ihrer zweiten Position befindet. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass ohne äußere Einwirkung auf das Dichtelement die fluidische Verbindung zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung unterbrochen ist. Eine Magnetspule ist eingerichtet, um bei Bestromung mit einem ersten Strom das Dichtelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position zu bewegen und um das Dichtelement bei Bestromung mit einem zweiten Strom in seiner zweiten Position zu halten, wenn auf das Dichtelement mindestens ein vorgegebener Grenzdruck eines Fluids wirkt, wobei der erste Strom größer als der zweite Strom ist. Um zu verhindern, dass ein geringer Fluiddruck auf eine der beiden Öffnungen das Dichtelement in seine zweite Position bewegt und so die fluidische Verbindung öffnet, weist das Absperrventil ein Federelement auf, das eingerichtet ist, um das Dichtelement in seine erste Position zu pressen, wenn auf das Dichtelement maximal der vorgegebene Grenzdruck wirkt.
Um das Dichtelement durch Bestromen der Magnetspule von ihrer ersten Position in ihre zweite Position bewegen zu können, ist es bevorzugt, dass das Absperrventil einen Magnetanker aufweist. Dieser verläuft durch den Innenraum der Magnetspule. Er weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Ende ist mit dem Dichtelement verbunden. Das Federelement ist mit dem zweiten Ende des Magnetankers verbunden. Wenn der Magnetanker durch Bestromen der Spule in Bewegung versetzt wird, kann seine Bewegung so auf das Dichtelement übertragen werden.
Wenn der zweite Strom größer als Null ist, dann ist zum Offenhalten des Absperrventils eine Dauerbestromung der Magnetspule notwendig, sofern auf das Dichtelement kein Fluiddruck wirkt, der größer als der vorgegebene Grenzdruck ist. Bevorzugt beträgt dieser zweite Strom maximal 50% des ersten Stroms. Besonders bevorzugt ist die Federkonstante des Federelements so gewählt, dass der zweite Strom Null beträgt. Dies ermöglicht es, das Dichtelement, wenn es erst einmal durch die Bestromung der Magnetspule mit dem ersten Strom in seine zweite Position bewegt wurde, dort durch den Fluiddruck zu halten, ohne elektrische Energie für eine Dauerbestromung der Magnetspule aufwenden zu müssen.
Das erfindungsgemäße Dosiersystem für ein SCR-Katalysatorsystem weist ein erfindungsgemäßes Absperrventil auf, das in einer Verbindungsleitung zwischen einem Dosierventil des SCR-Katalysatorsystems und einem Fördermodul, das eine Förderpumpe enthält, angeordnet ist oder in das Fördermodul integriert ist. Zwischen dem Absperrventil und dem Dosierventil ist ein Drucksensor angeordnet, der ebenfalls vorzugsweise in das Fördermodul integriert ist. Die Einlassöffnung des Absperrventils ist mit der Förderpumpe fluidisch verbunden und die Auslassöffnung ist fluidisch mit dem Dosierventil verbunden. Die Förderpumpe ist vorzugsweise eingerichtet, um in einem Dosierbetrieb des Dosiersystems bei einer Nenndrehzahl oder einer Nennansteuerfrequenz einen am Drucksensor messbaren Nenndruck zu erzeugen, der mindestens dem Grenzdruck entspricht. Während des normalen Dosierbetriebs des Dosiersystems ist eine Dauerbestromung des erfindungsgemäßen Absperrventils somit nur mit dem zweiten Strom I₂ notwendig. Wenn der zweite Strom I₂ Null beträgt ist die Vorspannung des Federelements sogar so eingestellt, dass durch den Nenndruck des Dosiersystems das Dichtelement in der zweiten Position verharrt. Gleichzeitig kann die Rückstellkraft aber so hoch gewählt werden, dass nach Abstellen des Dosiersystems und einer teilweisen oder vollständigen Entleerung der hydraulischen Verbindung zwischen Absperrventil und Dosierventil ein Flutungsschutz gewährleistet ist. Nur zum Entleeren des Dosierventils und der Leitungen des Dosiersystems ist ein kurzfristiges Bestromen der Magnetspule mit dem ersten Strom notwendig. Das erfindungsgemäße Dosiersystem kann Druckspitzen in seinem hydraulischen System mittels des Dichtelements zumindest teilweise kompensieren. Auch weist es eine höhere Eisdruckfestigkeit als herkömmliche Dosiersysteme auf, da das Absperrventil als Ausdehnungsbereich für den Eisdruck fungieren kann. Durch sich ausdehnendes Eis kann das Dichtelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt werden.
Das erfindungsgemäße Dosiersystem, welches das erfindungsgemäße Absperrventil enthält, kann einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Diagnose einer Mengenabweichung seiner Verbrauchsmenge unterzogen werden. Dieses umfasst die folgenden Schritte:

– Bestromen der Magnetspule des Absperrventils mit dem ersten Strom,
– Senken Pumpleistung der Förderpumpe durch Absenken der Drehzahl der Förderpumpe auf eine applizierbare Drehzahl oder durch Absenken der Förderfrequenz auf eine applizierbare Förderfrequenz bei einer diskret angesteuerten Förderpumpen, so dass der am Drucksensor gemessene Druck unter den Grenzdruck sinkt,
– Beenden des Bestromens der Magnetspule, wodurch sich das Dichtelement des Absperrventil von der zweiten Position in die erste Position bewegt
– Messen eines ersten Drucks mittels des Drucksensors,
– Absetzen einer Testeinspritzung mittels des Dosierventils,
– Messen eines zweiten Drucks mittels des Drucksensors,
– Vergleichen der Differenz des ersten Drucks und des zweiten Drucks mit einem Vergleichswert, und
– Ermitteln der Mengenabweichung aus dem Ergebnis des Vergleichs.

Der Vergleichswert wird vorzugsweise unter Berücksichtigung einer bei der Testeinspritzung abgesetzten Dosiermenge ausgewählt wird. Die Dosiermenge wird hierzu auf eine Dosiermenge bei dem Nenndruck skaliert, insbesondere mittels eines Bernoulli-Ansatzes.
Dieses Verfahren ermöglicht eine Diagnose der Mengenabweichung mittels einer CDM-Funktion (consumption deviation monitoring) ohne dass hierzu ein Durchflussmengenmesser in dem Dosiersystem benötigt würde.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät abläuft. Dies ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät ohne hieran bauliche Änderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist das erfindungsgemäße Computerprogramm auf dem erfindungsgemäßen maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert. Durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten. Dieses ist eingerichtet, eine Diagnose des Dosierventils gemäß der Erfindung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden in nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert.
1a zeigt eine schematische Schnittansicht eines Absperrventils gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, dessen Membran sich in ihrer ersten Position befindet.
1b zeigt eine schematische Schnittansicht eines Absperrventils gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, dessen Membran sich in ihrer zweiten Position befindet.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Dosiersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
In den 1a und 1b ist ein Absperrventil 10 gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in verschiedenen Zuständen dargestellt. Eine Magnetspule 11 befindet sich in einem Isolationsgehäuse 12. Die Magnetspule 11 ist über einen Schalter 13 mit einer Batterie 14 verbunden, welche die Magnetspule 11 mit elektrischer Energie versorgen kann. Ein Träger 20 weist eine Auslassöffnung 21 und eine Einlassöffnung 22 auf. Der Träger 20 trägt eine Gehäuseschale 30, welche die Magnetspule 11 und deren Isolationsgehäuse 12 umschließt. Eine fluidische Verbindung 31, welche die Auslassöffnung 21 mit der Einlassöffnung 22 verbindet, wird durch ein Dichtelement 32, vorliegend eine Gummimembran, begrenzt. Die Gummimembran weist eine nicht dargestellte Dichtkontur auf ihrer der Auslassöffnung 21 und der Einlassöffnung 22 zugewandten Seite auf. Die Gehäuseschale 30 weist in der Mitte ihrer oberen Innenseite ein Federelement 33 auf, welches als Spiralfeder ausgeführt ist. Dieses greift in die Oberseite eines Magnetankers 34 ein. Die Unterseite des Magnetankers 34 ist mit dem Dichtelement 32 verbunden.
Das Federelement 33 ist eingerichtet, um das Dichtelement in seine erste Position zu pressen, wenn auf das Dichtelement 32 maximal ein vorgegebener Grenzdruck p_grenz wirkt. Die Magnetspule 11 ist eingerichtet, um bei Bestromung mit einem ersten Strom I₁ das Dichtelement 32 aus seiner ersten Position in seine zweite Position zu bewegen und um das Dichtelement 32 bei Bestromung mit einem zweiten Strom I₂ in seiner zweiten Position zu halten, wenn auf das Dichtelement 32 mindestens der vorgegebene Grenzdruck p_grenz wirkt. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der zweite Strom I₂ kleiner als der erste Strom I₁, jedoch größer als Null. In dem zweiten Ausführungsbeispiel beträgt der zweite Strom I₂ Null.
In einem in 1a dargestellten unbestromten und drucklosen Zustand des Absperrventils 10 befindet das Dichtelement 32 sich in einer ersten Position. In dieser ersten Position unterbricht die Dichtkontur des Dichtelements 32 die fluidische Verbindung 31. Durch Schließen des Schalters 13 und damit durch Bestromen der Magnetspule 11 mit dem ersten Strom I₁ wird das Dichtelement 32 an die Magnetspule 11 herangezogen, sodass es an deren Isolationsgehäuse 12 anschlägt. Hierdurch kann das Dichtelement 32 in seine in 1b dargestellte zweite Position bewegt und so die fluidische Verbindung 31 geöffnet werden. In dieser zweiten Position hebt sich die Dichtkontur des Dichtelements 32 von dem Träger 20 ab, sodass die fluidische Verbindung 31 geöffnet wird, und die HWL frei zwischen der Auslassöffnung 21 und der Einlassöffnung 22 strömen kann. Die Rückstellkraft des Federelementes 33 wird in diesem Fall durch die Magnetkraft der Magnetspule 11 überwunden. Durch Bestromen der Magnetspule 11 mit dem zweiten Strom I₂ kann das Dichtelement 32 im ersten Ausführungsbeispiel des Absperrventils 10 anschließend in seiner zweiten Position gehalten werden, wenn ein HWL-Druck auf dem Dichtelement 32 lastet, welcher größer als der vorgegebene Grenzdruck p_grenz ist, beispielsweise ein Nenndruck p_nenn von 50 kPa. Im zweiten Ausführungsbeispiel des Absperrventils 10 ist keine Dauerbestromung notwendig.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dosiersystems ist in 3 dargestellt. Dieses weist eine Förderpumpe 41 auf, die eine Saugfunktion durch Drehrichtungswechsel ermöglicht. Zwischen der Förderpumpe 41 und einem außerhalb des Fördermoduls 40 angeordneten Dosierventil 50 zum Eindosieren von HWL in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges ist ein Absperrventil 10 gemäß einem der drei beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung so angeordnet, dass seine Einlassöffnung 22 mit der Förderpumpe 41 verbunden ist und seine Auslassöffnung 21 mit dem Dosierventil 50 verbunden ist. Zwischen dem Absperrventil 10 und dem Dosierventil 50 ist in dem Fördermodul 40 weiterhin ein Drucksensor 42 angeordnet. Die Förderpumpe 41 fördert HWL aus einem HWL-Tank 60. Zwischen der Förderpumpe 41 und dem Absperrventil 10 zweigt eine Rücklaufleitung in den HWL-Tank 60 ab. In dieser sind eine Drossel 43 und ein Rückschlagventil 44 angeordnet. Zwischen der Förderpumpe 41 und dem HWL-Tank 60, zwischen dem Rückschlagventil 44 und dem HWL-Tank 60 und zwischen dem Absperrventil 10 und dem Dosierventil 50 ist jeweils ein Sieb 451, 452, 453 angeordnet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dosiersystems (nicht gezeigt) gibt es keinen solchen permanenten Rücklauf in den HWL-Tank 60. Ein elektronisches Steuergerät 70 steuert das Fördermodul 40. Die Förderpumpe 41 erzeugt in einem Dosierbetrieb des Dosiersystems bei einer Nenndrehzahl V_nenn einen am Drucksensor 42 messbaren Nenndruck p_nenn, der mindestens dem Grenzdruck p_grenz entspricht.
Ist das Fördermodul 40 abgeschaltet, so befindet sich das Absperrventil 10 in seinem in 1a dargestellten Zustand und sorgt so für einen Flutungsschutz. Im Dosierbetrieb wird es durch den von der Förderpumpe 41 erzeugten Nenndruck p_nenn in den in den 1b dargestellten Zustand versetzt, sodass HWL von der Förderpumpe 41 durch die Auslassöffnung 21, die fluidische Verbindung 31 und die Einlassöffnung 22 in das Dosierventil 50 strömen kann. Im ersten Ausführungsbeispiel des Absperrventils 10 ist hierzu eine Dauerbestromung der Magnetspule 11 mit dem zweiten Strom I₂ notwendig. Im zweiten Ausführungsbeispiel des Absperrventils 20 kann auf eine Bestromung verzichtet werden. Im Rücksaugbetrieb der Förderpumpe 41 kann das Absperrventil 10 durch Bestromen seiner Magnetspule 11 mit dem ersten Strom I₁ in den in 1b dargestellten Zustand versetzt und die fluidische Verbindung 31 so geöffnet werden. Nach Abschluss des Rücksaugbetriebes, der ca. 10 Sekunden dauert, und nach Beenden der Bestromung der Magnetspule 11 kehrt das Absperrventil 10 in den in 1a dargestellten Zustand zurück, in dem es solange verbleibt wie im Leitungssystem des Fördermoduls 40 ein Druck herrscht, der unter dem Grenzdruck liegt.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Diagnose an einer Mengenabweichung einer Verbrauchsmenge des Dosierventils 50 wird zunächst die Magnetspule 11 des Absperrventils 10 mit dem ersten Strom I₁ bestromt, so dass sich das Dichtelement 32 in seine zweite Position bewegt. Dann wird die Drehzahl der Förderpumpe 41 auf eine applizierbare Drehzahl bzw. Ansteuerfrequenz V_CDM gesenkt, so dass der am Drucksensor 42 gemessene Druck auf einen Druck unterhalb des Grenzdrucks p_grenz sinkt. Anschließend wird das Bestromen der Magnetspule 11 beendet, so dass sich das Dichtelement 32 in seine erste Position bewegt. Die Drehzahl bzw. Ansteuerfrequenz V_CDM der Förderpumpe 41 wird weiterhin so gesteuert, dass der Druck zwischen der Förderpumpe 41 und dem Absperrventil unterhalb des Grenzdrucks p_grenz bleibt. Diese Drehzahl bzw. Ansteuerfrequenz V_CDM hängt von der Rücklaufmenge von HWL ab, die über die Drossel 43, das Rückschlagventils 44 und das Sieb 452 bei im Förderbetrieb laufender Förderpumpe 41 und geschlossenem Absperrventil 10 in den HWL-Tank 60 zurückläuft. Ein erster Druck p_CDM wird mittels des Drucksensors 42 gemessen. Dann wird eine Testeinspritzung mittels des Dosierventils 50 abgesetzt und ein zweiter Drucks p₂ mittels des Drucksensors 42 gemessen. Die Differenz Δp des ersten Drucks p_CDM und des zweiten Drucks p₂ wird mit einem Vergleichswert Δp_ref verglichen und die Mengenabweichung aus dem Ergebnis des Vergleichs ermittelt. Hierzu wird der Vergleichswert Δp_ref unter Berücksichtigung einer bei der Testeinspritzung abgesetzten Dosiermenge ausgewählt wird. Die Dosiermenge bei dem Diagnosedruck p_CDM geringer ist, als bei dem Nenndruck wird mittels eines Bernoulli-Ansatzes gemäß Formel 1 auf eine Dosiermenge bei dem Nenndruck p_nenn skaliert:
Um ein zuverlässiges Ergebnis zu erzielen, können beispielsweise 5 Testeinspritzungen in kurzem Abstand abgesetzt werden.
Nach Abschluss der Diagnose wird das Absperrventil 10 durch Bestromen der Magnetspule 11 mit dem ersten Strom I₁ geöffnet und der Systemdruck wieder auf den Nenndruck p_nenn angehoben. Alternativ kann auch die Drehzahl der Förderpumpe 41 zunächst gesteuert auf die Nenndrehzahl V_nenn angehoben werden, so dass sich ein Systemdruck einstellt, der größer als der Grenzdruck p_grenz ist. Anschließend kann der Dosierbetrieb des Dosiersystems wiederaufgenommen werden.

Claims

Absperrventil (10), aufweisend – eine Auslassöffnung (21), – eine Einlassöffnung (22), – eine fluidische Verbindung (31) zwischen der Auslassöffnung (21) und der Einlassöffnung (22), – ein Dichtelement (32), das eingerichtet ist, um die fluidische Verbindung (31) in einer ersten Position zu unterbrechen und in einer zweiten Position nicht zu unterbrechen, – ein Federelement (33), das eingerichtet ist, um das Dichtelement in seine erste Position zu pressen, wenn auf das Dichtelement (32) maximal ein vorgegebener Grenzdruck (p_grenz) wirkt, und – eine Magnetspule (11), die eingerichtet ist, um bei Bestromung mit einem ersten Strom (I₁) das Dichtelement (32) aus seiner ersten Position in seine zweite Position zu bewegen und um das Dichtelement (32) bei Bestromung mit einem zweiten Strom (I₂) in seiner zweiten Position zu halten, wenn auf das Dichtelement (32) mindestens der vorgegebene Grenzdruck (p_grenz) wirkt, wobei der erste Strom (I₁) größer als der zweite Strom (I₂) ist.
Absperrventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Magentanker (34) aufweist, der durch den Innenraum der Magnetspule (11) verläuft und der ein erstes Ende und eine zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem Dichtelement (32) verbunden ist und das zweite Ende mit dem Federelement (33) verbunden ist.
Absperrventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strom (I₂) maximal 50% des ersten Stroms (I₁) beträgt.
Absperrventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strom (I₂) Null beträgt.
Dosiersystem für ein SCR-Katalysatorsystem, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Verbindungsleitung zwischen einem Dosierventil (50) des SCR-Katalysatorsystems und einer Förderpumpe (41) eines Fördermoduls (40) des Dosiersystems ein Absperrventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angeordnet ist, wobei zwischen dem Absperrventil (10) und dem Dosierventil (50) ein Drucksensor (42) angeordnet ist.
Dosiersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (41) eingerichtet ist, um in einem Dosierbetrieb des Dosiersystems bei einer Nenndrehzahl oder einer Nennansteuerfrequenz (V_nenn) einen am Drucksensor (42) messbaren Nenndruck (p_nenn) zu erzeugen, der mindestens dem Grenzdruck (p_grenz) entspricht.
Verfahren zur Diagnose einer Mengenabweichung einer Verbrauchsmenge eines Dosierventils (50) in einem Dosiersystem nach Anspruch 5 oder 6, umfassend die folgenden Schritte: – Bestromen der Magnetspule (11) des Absperrventils (10) mit dem ersten Strom (I₁), – Senken der Drehzahl oder Ansteuerfrequenz der Förderpumpe (41) auf eine applizierbare Drehzahl oder Ansteuerfrequenz (V_CDM), so dass der am Drucksensor (42) gemessene Druck unter den Grenzdruck (p_grenz) sinkt, – Beenden des Bestromens der Magnetspule (11), – Messen eines ersten Drucks (p_CDM) mittels des Drucksensors (42), – Absetzen einer Testeinspritzung mittels des Dosierventils (50), – Messen eines zweiten Drucks (p₂) mittels des Drucksensors (42), – Vergleichen der Differenz (Δp) des ersten Drucks (p_CDM) und des zweiten Drucks (p₂) mit einem Vergleichswert (Δp_ref), und – Ermitteln der Mengenabweichung aus dem Ergebnis des Vergleichs.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert (Δp_ref) unter Berücksichtigung einer bei der Testeinspritzung abgesetzten Dosiermenge ausgewählt wird, wobei die Dosiermenge auf eine Dosiermenge bei dem Nenndruck (p_nenn) skaliert wird.
Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens nach Anspruch 7 oder 8 durchzuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
Elektronisches Steuergerät (70), welches eingerichtet ist, eine Diagnose eines Dosierventils (50) in einem Dosiersystem nach Anspruch 5 oder 6 mittels eines Verfahrens nach Anspruch 7 oder 8 durchzuführen.