ES2955035T3 - Procedimiento para reducir errores de medición en la detección de amoniaco al operar un sistema de sensores - Google Patents
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Abstract
Un método para operar un sistema sensor (100) para detectar al menos una porción de un componente de gas de medición que tiene oxígeno unido en un gas de medición, más particularmente en un gas de escape de un motor de combustión interna. El sistema sensor (100) comprende al menos una primera unidad de medición (152) para detectar óxido de nitrógeno en el gas de medición y una segunda unidad de medición (156) para detectar amoníaco en el gas de medición. El método comprende: detectar un primer valor de señal de medición de la primera unidad de medición (152) bajo una condición predeterminada para el gas de medición, detectar un segundo valor de señal de medición de la segunda unidad de medición (156) bajo la condición predeterminada para el gas de medición, determinar un valor de desviación del segundo valor de señal de medición con respecto al primer valor de señal de medición, formar un valor de corrección en base al valor de desviación, y formar una segunda señal de medición corregida de la segunda unidad de medición en base al valor de corrección y una segunda señal de medición de la segunda unidad de medición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para reducir errores de medición en la detección de amoniaco al operar un sistema de sensores Estado de la técnica
Por el estado de la técnica se conoce una pluralidad de procedimientos y sensores para identificar al menos una parte de un componente de un gas de medición con oxígeno ligado en una mezcla de gases, en particular en un gas de escape de un motor de combustión interna, mediante la detección de una parte de oxígeno que se produce mediante una reducción del componente del gas de medición con el oxígeno ligado, en el caso de la presencia de oxígeno molecular.
Los sensores para identificar al menos una parte del componente del gas de medición con oxígeno ligado en una mezcla de gases, que también de forma abreviada o simplificada se denominan como sensores NOx o sensores de óxido de nitrógeno, están descritos por ejemplo en Reif, K., Deitsche, KH. et al., Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, de la editorial Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014, páginas 1338-1347.
Los sensores de óxido de nitrógeno (= sensores NOx), que actualmente se utilizan en la industria automotriz, funcionan según el principio de corriente límite, de forma análoga a los sensores de oxígeno, como por ejemplo los sensores lambda. Un sensor de óxido de nitrógeno de esa clase comprende una celda de concentración Nernst, también llamada celda de referencia, una celda de bombeo de oxígeno modificada y otra celda de bombeo de oxígeno modificada, la así llamada celda NOx. Un electrodo de bombeo externo, expuesto al gas de escape, y un electrodo de bombeo interno en una primera cavidad que está separada del gas de escape por una barrera de difusión, forman la celda de bombeo de oxígeno. En la primera cavidad también se encuentra el electrodo Nernst y en un espacio de gas de referencia el electrodo de referencia, los cuales forman juntos la celda Nernst. La celda NOx comprende un electrodo de bombeo NOx y un contraelectrodo. El electrodo de bombeo NOx se encuentra en una segunda cavidad que está conectada a la primera cavidad interna y que está separada de la misma por una barrera de difusión. El contraelectrodo se encuentra en el espacio de gas de referencia. Todos los electrodos en la primera y la segunda cavidad tienen un conductor de retorno en común.
Durante el funcionamiento del sensor de óxido de nitrógeno, la así llamada celda O2 separa el oxígeno desde la primera cavidad, que está conectada al gas de escape mediante una barrera de difusión. El flujo de bombeo que resulta debido a esto es proporcional con respecto al contenido de oxígeno del aire ambiente en el flujo de gas de medición o de gas de escape. Los óxidos de nitrógeno se bombean en la celda NOx. El óxido de nitrógeno NOx, en la atmósfera que se encuentra en la segunda cavidad, se reduce o disminuye mediante la aplicación de una tensión de bombeo constante. El oxígeno producido en la segunda cavidad mediante la reducción o disminución del componente de gas de medición, que preferentemente proviene de la reducción del óxido de nitrógeno NOx, se bombea en un espacio de gas de referencia. De este modo, la tensión de bombeo aplicada, frente a la resistencia de la celda NOx y debido a la concentración del óxido de nitrógeno NOx o del oxígeno, tiene como consecuencia un flujo de bombeo que es proporcional con respecto al contenido de óxido de nitrógeno NOx u oxígeno, y que representa la señal de medición NOx.
En los automóviles modernos con accionamiento de motor diesel, para alcanzar grados de depuración elevados de NO y NO2, se utiliza la así llamada técnica SCR (SCR = selektive catalytic reduction, reducción catalítica selectiva). De este modo, una solución de urea acuosa, antes del catalizador SCR, se inyecta en el tubo de gas de escape. Esa urea se desintegra a temperaturas del gas de escape, en el catalizador, formando amoniaco (NH3) y dióxido de carbono (CO2). El amoniaco reacciona en el catalizador con NO y NO2 , formado nitrógeno molecular N2. Para la eficiencia de la limpieza de gas de escape es ventajoso medir la concentración de NH3 de forma selectiva, junto con la concentración de NO y NO2 , en una posición en un catalizador, o entre dos catalizadores, o detrás de un catalizador SCR. Los sensores de óxido de nitrógeno conocidos, como están descritos por ejemplo en Reif, K., Deitsche, K-H. et al., Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, de la editorial Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014, páginas 1338-1347, están estructurados en base a la tecnología de dióxido de circonio. Como medio de medición central, contienen un elemento sensor cerámico que, mediante un calentador integrado, se calienta a una temperatura de servicio fija en el rango de 650 a 850 °C. Debido a esto, el dióxido de circonio enriquecido se convierte en un conductor de iones 02 eléctrico. La estructura de las celdas de medición sigue a aquella de la estructura conocida según el principio de doble cámara. Esos sensores miden NO, NO2 y NH3 como señal de suma.
Ahora un sensor que mide NO/ NO2 puede equiparse con otras celdas de medición para medir otros componentes del gas. Se considera especialmente ventajoso un equipamiento con una o varias celdas de medición de amoniaco. El sensor puede utilizarse para una regulación mejorada en un sistema SCR. Al proporcionar otra variable de medición se facilita la regulación para una limpieza de gas de escape de alta eficiencia.
Más allá de las ventajas de los sistemas de sensores conocidos por el estado de la técnica, con una primera unidad de medición o celda de medición para la detección de óxido de nitrógeno y una segunda unidad de medición o celda
de medición para la detección de amoniaco, así como de los procedimientos para operar los mismos, éstos presentan aún potencial para mejoras. Las celdas de medición que pueden identificar NH3 en gases de escape, por ejemplo, están estructuradas con electrodos de potencial mixto, que generan un potencial electroquímico frente a un electrodo de equilibrio, por ejemplo fabricado de platino. Para los electrodos de potencial mixto es conocido el hecho de que están sometidos al gas de escape y a un envejecimiento durante el periodo de servicio. Esto conduce a que la señal se modifique durante el periodo de servicio, en general a que se reduzca. Debido a esto a menudo pueden producirse errores de medición de hasta un 50%.
Un sensor de esa clase se conoce también por la solicitud DE 102016202218 A1.
Descripción de la invención
Por tanto, se propone un procedimiento para operar un sistema de sensores para identificar al menos una parte de un componente del gas de medición con oxígeno ligado en un gas de medición, que evite al menos en gran medida las desventajas de los procedimientos conocidos para operar esos sistemas de sensores, y en el cual puedan reducirse marcadamente o evitarse los errores de medición en la detección de amoniaco debido a un envejecimiento de los electrodos.
Un procedimiento según la invención se describe en la reivindicación 1.
Una idea central consiste en aprovechar la sensibilidad conocida del sensor NOx al NH3 , para determinar un valor de corrección. De este modo, para estados de funcionamiento del motor, previamente determinados, y con ello, del sistema de gas de escape, así como a partir de plausibilizaciones de diferente información en la unidad de control del motor, por tanto, puede deducirse si en el sistema de gas de escape se encuentran presentes NO y NO2. Si esto se excluye, o si los mismos se encuentran presentes sólo en cantidades que pueden no considerarse, y al mismo tiempo se detecta una señal en la parte del sensor que mide el NOx (NOx = NO NO2), así como al mismo tiempo se detecta en la parte del sensor que mide el NH3 , entonces puede asumirse que se trata de NH3. Ahora, la señal de la parte del sensor que mide el NH3 puede compararse con aquella de la parte del sensor que mide el NOx. Si el equivalente de la curva característica de NH3 de la señal del sensor de NH3 difiere del equivalente de la curva característica de NH3 del sensor NOx, se determina un factor de desviación, se calcula un valor de corrección y de inmediato se aplica a la señal NH3 como factor de corrección. Con ello, de manera sencilla, pueden reducirse o evitarse errores de medición de la unidad de medición de NH3 o celda de medición.
En un perfeccionamiento, la condición predeterminada consiste en que una parte de óxido de nitrógeno en el gas de medición sea inferior a un valor umbral. De manera correspondiente, la función de corrección se realiza por ejemplo en una unidad de control del motor o en un dispositivo de control del sensor, si se identifica un estado de servicio, por ejemplo mediante la unidad de control del motor, en el cual, en el sistema de gas de escape no se encuentra presente NOx o sólo se encuentran cantidades de NOx que pueden no considerarse.
Según la invención, el valor umbral para el óxido de nitrógeno es el 7% de una parte de amoniaco en el gas de medición. El mismo representa el valor umbral hasta el cual el procedimiento puede realizarse de forma segura. En un perfeccionamiento, el valor de corrección se forma mediante la división del segundo valor de señal de medición por el primer valor de señal de medición, y la formación subsiguiente del recíproco. Con ello, el valor de corrección puede formarse con facilidad.
En un perfeccionamiento, la segunda señal de medición corregida se forma mediante la multiplicación de la segunda señal de medición por el valor de corrección. De este modo, la segunda señal de medición puede corregirse de forma sencilla.
En un perfeccionamiento, el valor de corrección se forma sólo en el caso de que el valor de desviación del segundo valor de señal de medición del primer valor de señal de medición supere un valor umbral predeterminado para el valor de desviación, en particular una parte de entre 10% y 50% de la señal, y preferentemente de entre 10% y 25%. Con ello se asegura que una corrección sólo tenga lugar debido a fallos por envejecimiento considerables de los electrodos.
En un perfeccionamiento, la primera unidad de medición y la segunda unidad de medición están dispuestas en un único elemento sensor. Por ejemplo, un sensor de óxido de nitrógeno, como es conocido por el estado de la técnica antes mencionado, se amplía en otra unidad de medición o celda de medición.
De manera alternativa, la primera unidad de medición está dispuesta en un primer elemento sensor y la segunda unidad de medición está dispuesta en un segundo elemento sensor, donde el primer elemento sensor se diferencia del segundo elemento sensor, donde el primer elemento sensor y el segundo elemento sensor están dispuestos en
un único sensor. Expresado de otro modo, dos elementos sensores separados se encuentran instalados en un único sensor.
De manera alternativa, la primera unidad de medición está dispuesta en un primer elemento sensor y la segunda unidad de medición está dispuesta en un segundo elemento sensor, donde el primer elemento sensor se diferencia del segundo elemento sensor, donde el primer elemento sensor está dispuesto en un primer sensor y el segundo elemento sensor está dispuesto en un segundo sensor, donde el primer sensor se diferencia del segundo sensor, donde el primer sensor y el segundo sensor se disponen de forma contigua uno con respecto a otro, en el gas de medición. Expresado de otro modo, el primer sensor y el segundo sensor son sensores estructurados separados de forma física, que se exponen a la mezcla de gases que debe medirse de forma contigua uno con respecto a otro. En un perfeccionamiento, el gas de medición es un gas de escape de un motor de combustión interna, donde el sistema de sensores está conectado a una unidad de control del motor, del motor de combustión interna, donde el procedimiento se realiza cuando la unidad de control del motor envía una señal de activación al sistema de sensores. De este modo, la realización del procedimiento tiene lugar sólo a petición de la unidad de control del motor, de manera que está asegurado que se encuentre presente la condición predeterminada.
En un perfeccionamiento, el gas de medición es un gas de escape de un motor de combustión interna, donde la segunda señal de medición corregida se utiliza para controlar o regular una cantidad de solución de urea inyectada en el gas de escape. Por ejemplo, la función de corrección se realiza en un aparato de control de dosificación SCR para el control o la regulación de la cantidad de solución de urea que se inyecta.
Por último, la invención también hace referencia a un sistema de sensores según la reivindicación 10.
Por un electrolito sólido, en el marco de la presente invención, se entiende un cuerpo u objeto con propiedades electrolíticas, por tanto, con propiedades conductoras de iones. En particular puede tratarse de un electrolito sólido cerámico. Esto comprende también el material en bruto de un electrolito sólido y, por tanto, la conformación como un así llamado cuerpo verde o cuerpo marrón, que forma un electrolito sólido sólo después de un sinterizado. En particular, el electrolito sólido puede estar diseñado como capa de electrolito sólido o puede estar formado por varias capas de electrolito sólido. Por una capa, en el marco de la presente invención, se entiende una masa uniforme en una extensión plana, de una cierta altura, que se encuentra entre otros elementos, encima o debajo de los mismos. Por un electrodo, en el marco de la presente invención, en general puede entenderse un elemento que puede poner en contacto el electrolito sólido, de manera que mediante el electrolito sólido y el electrodo pueda mantenerse una corriente. De manera correspondiente, el electrodo puede comprender un elemento en el cual los iones pueden incorporarse en el electrolito sólido y/o pueden separarse del electrolito sólido. Habitualmente, los electrodos comprenden un electrodo de metal noble que por ejemplo puede estar aplicado como un electrodo de metalcerámica sobre el electrolito sólido, o que puede estar conectado de otro modo con el electrolito sólido. Los materiales típicos de electrodos son los electrodos de platino-cermet. Pero en principio también pueden utilizarse otros metales nobles, como por ejemplo oro o paladio.
Por un elemento calentador, en el marco de la presente invención, puede entenderse un elemento que se utiliza para calentar el electrolito sólido y los electrodos a por lo menos su temperatura de funcionamiento y preferentemente a su temperatura de servicio. La temperatura de funcionamiento es aquella temperatura a partir de la cual el electrolito sólido se vuelve conductor para los iones, y la cual aproximadamente es de 350°C. La temperatura de servicio debe diferenciarse de aquella; la misma consiste en la temperatura en la cual habitualmente se opera el elemento sensor, y que es más elevada que la temperatura de funcionamiento. La temperatura de servicio por ejemplo puede ser de 500 °C a 950 °C. El elemento calentador puede comprender un área de calentamiento y al menos una vía de alimentación. Por un área de calentamiento, en el marco de la presente invención, puede entenderse el área del elemento calentador, que en la estructura de capas, a lo largo de una dirección perpendicular con respecto a la superficie del elemento sensor, se superpone con un electrodo. Habitualmente, el área de calentamiento se calienta con más intensidad que la vía de alimentación durante el funcionamiento, de modo que las mismas pueden diferenciarse. El calentamiento diferente por ejemplo puede realizarse de manera que el área de calentamiento presente una resistencia eléctrica más elevada que la vía de alimentación. El área de calentamiento y/o la alimentación por ejemplo están diseñadas como vía de resistencia eléctrica y se calientan mediante la aplicación de una tensión eléctrica. El elemento calentador por ejemplo puede estar fabricado de platino-cermet.
Breve descripción de los dibujos
0tras particularidades opcionales y características de la invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de ejecución preferentes que están representados esquemáticamente en las figuras.
Muestran:
Figura 1 una estructura básica de un sistema de sensores según la invención,
Figura 2 un diagrama de flujo de un procedimiento según la invención
Formas de ejecución de la invención
La figura 1 muestra una estructura básica de un sistema de sensores 100 según la invención que es especialmente adecuado para realizar el procedimiento según la invención. El sistema de sensores 100 está diseñado para identificar al menos una parte de un componente de gas de medición con oxígeno ligado, a continuación denominado por ejemplo como óxido de nitrógeno NOx , en una mezcla de gases, por ejemplo en un gas de escape de un motor de combustión interna,
El sistema de sensores 100 comprende para ello un primer elemento sensor 110. El primer elemento sensor 110 comprende una primera celda de bombeo 112 que está conformada entre un electrodo de bombeo externo 114 y un electrodo de bombeo interno 116. El electrodo de bombeo externo 114, que está separado del ambiente del elemento sensor 110 mediante una capa porosa de óxido de aluminio 118, dispone en este caso de una primera conexión eléctricamente conductora 120, mediante la cual puede generarse un primer flujo de bombeo Ip1 en la primera celda de bombeo 112. La primera conexión eléctricamente conductora 120, para ello, está conectada a una conexión P1 de un aparato de control electrónico externo 122. Para conseguir un circuito completo, el electrodo de bombeo interno 116 dispone igualmente de una segunda conexión eléctricamente conductora 124, que conduce a una conexión en común COM del aparato de control electrónico externo 122. La primera celda de bombeo 112 se encuentra presente en una primera cavidad 126 que se encuentra en el interior del primer elemento sensor 110 y que está conectada al gas de medición. Mediante la generación del primer flujo de bombeo Ip1 en la primera celda de bombeo 112 puede transportarse una primera parte de iones de oxígeno que se forman a partir de oxígeno molecular desde la mezcla de gases, entre la primera cavidad 126 y el ambiente del sensor 100. En el recorrido de entrada desde el ambiente hacia la primera cavidad 126 se encuentra presente una barrera de difusión 128.
El primer elemento sensor 110 presenta además una celda Nernst eléctrica 130 que presenta un electrodo Nernst 132 y un electrodo de referencia 134. Mientras que el electrodo Nernst 132 dispone de la segunda conexión eléctricamente conductora 124 junto con el electrodo de bombeo interno 116 hacia la conexión en común COM, el electrodo de referencia 134 presenta una conexión eléctricamente conductora 136 separada hacia una conexión Vs del aparato de control electrónico 122, para la tensión Nernst Vs. La celda Nernst 130 se encuentra presente en un espacio de gas de referencia 138. Una segunda parte de los iones de oxígeno desde el espacio de gas de medición 126 y/o desde el ambiente del sensor 100 se transporta hacia el espacio de gas de referencia 138 mediante la aplicación de un flujo de bombeo de referencia entre la conexión Vs y la conexión en común COM. En este caso, el valor para el flujo de bombeo de referencia se regula de manera que se conforma una parte determinada de los iones de oxígeno en el espacio de gas de referencia 138. Preferentemente, en ese contexto, también el valor para el primer flujo de bombeo Ip1 se regula de manera que resulta una relación determinada entre la primera parte de los iones de oxígeno en el espacio de gas de medición 126 y la segunda parte de los iones de oxígeno en el espacio de gas de referencia 138.
El componente de gas de medición óxido de nitrógeno NOx, contenido además en la mezcla de gases, con el oxígeno ligado, en particular por difusión, mayormente sin influencias, llega a una segunda celda de bombeo 140 del primer elemento sensor 110 que también puede denominarse como “celda de bombeo NOx”. La segunda celda de bombeo 140 presenta un electrodo de bombeo NOx 142 y un contraelectrodo NOx 144, y se sitúa de forma adyacente en una segunda cavidad 145, en el interior del primer elemento sensor 110. Al menos uno de los dos electrodos, electrodo de bombeo NOx 142 y/o contraelectrodo NOx 144, están diseñados de manera que al aplicarse una tensión mediante catálisis, desde el componente de gas de medición NOx, puede producirse otro oxígeno molecular que se forma en la segunda celda de bombeo 140.
Mientras que el electrodo de bombeo NOx 142 presenta una conexión eléctricamente conductora 146, que conduce a la conexión en común COM, el contraelectrodo NOx 144 presenta una conexión eléctricamente conductora 146 mediante la que un segundo flujo de bombeo Ip2 puede aplicarse a la segunda celda de bombeo 140. La conexión eléctricamente conductora 146, para ello, está conectada a una conexión P2 del aparato de control electrónico externo 122. Al aplicarse un segundo flujo de bombeo Ip2 a la segunda celda de bombeo 140, una parte de otros iones de oxígeno que se formaron a partir del otro oxígeno molecular, se transporta al espacio de gas de referencia 138. La segunda cavidad 145 está separada de la primera cavidad 126 por una barrera de difusión 147. Además, el primer elemento sensor 110 dispone de un elemento calentador 148 que, mediante dos líneas de alimentación 150, está conectado a conexiones HTR+ y HTR- del dispositivo de control 122, mediante las que una corriente de calentamiento puede introducirse en el elemento calentador 148 que, mediante la generación de una potencia de calentamiento, puede llevar el primer elemento sensor 110 a la temperatura deseada. La segunda celda de medición 140 está diseñada como una celda de medición o una unidad de medición 152 para la detección de óxido de nitrógeno en el gas de medición.
El sistema de sensores 100 comprende además un segundo elemento sensor 154. El segundo elemento sensor 154 comprende una segunda celda de medición o una unidad de medición 156 para la detección de amoniaco en el gas de medición. La segunda unidad de medición 156, con esa finalidad, presenta al menos un electrodo de potencial mixto 158 y un electrodo de equilibrio 160. El electrodo de equilibrio 160, por ejemplo, está fabricado de platino. El electrodo de potencial mixto 158, en contra del electrodo de equilibrio 160, genera un potencial electroquímico. El segundo elemento sensor 154 puede estar conectado al dispositivo de control electrónico. De manera alternativa, el segundo elemento sensor 154 está conectado a un dispositivo de control propio.
Como puede apreciarse en la figura 1, el segundo elemento sensor 154 está dispuesto en el primer elemento sensor 110, de manera que la primera unidad de medición 152 y la segunda unidad de medición 156 están integradas. Se destaca explícitamente que el primer elemento sensor 110 y el segundo elemento sensor 154 pueden estar presentes separados uno de otro. Además, se destaca explícitamente que el segundo elemento sensor 154 y el primer elemento sensor 110 pueden estar dispuestos en un sensor y, por ejemplo, están rodeados por una carcasa del sensor en común. Además, se destaca explícitamente que la primera unidad de medición 152 y la segunda unidad de medición 156 pueden estar dispuestas en sensores separados uno de otro, que se exponen al gas de medición de forma contigua uno con respecto a otro.
La figura 2 muestra el diagrama de flujo de un procedimiento según la invención para operar el sensor 100. En primer lugar, en la etapa S10, se recopilan datos que contienen información sobre el gas de medición o en base a los cuales puede obtenerse información sobre el gas de medición. En el ejemplo de ejecución mostrado se determinan datos del motor de combustión interna y del sistema de gas de escape del motor de combustión interna. Esos datos se evalúan en la etapa S12. En el ejemplo de ejecución mostrado se determinan los datos del motor de combustión interna y del sistema de gas de escape del motor de combustión interna.
En la etapa S14, mediante los datos evaluados se controla si se encuentra presente o si se ha cumplido con una condición predeterminada para el gas de medición. En el ejemplo de ejecución mostrado, la condición predeterminada consiste en que una parte de óxido de nitrógeno en el gas de medición sea inferior a un valor umbral. Expresado de otro modo, se controla si la concentración del óxido de nitrógeno en el gas de medición o en el gas de escape es suficientemente reducida. El valor umbral es el 7 % de una parte de amoniaco en el gas de medición. Si en la etapa S14 se ha superado el valor umbral y la concentración de óxido de nitrógeno en el gas de medición o el gas de escape no es suficientemente reducida, se regresa a la etapa S12. Si en la etapa S14 no se ha alcanzado el valor umbral y la concentración de óxido de nitrógeno en el gas de medición o el gas de escape es suficientemente reducida, se continúa con la etapa S16. Para estados de funcionamiento del motor, previamente determinados, y con ello, del sistema de gas de escape, así como a partir de plausibilizaciones de diferente información en la unidad de control del motor, por tanto, puede deducirse si en el sistema de gas de escape se encuentran presentes NO y NO2. Si esto puede excluirse en la etapa S14 y al mismo tiempo se detecta una señal en la primera unidad de medición 152 que mide el NOx, así como al mismo tiempo en la segunda unidad de medición que mide el NHs, puede asumirse que se trata de NH3.
En la etapa S16, el primer valor de señal de medición de la primera unidad de medición 152 y el segundo valor de señal de medición de la segunda unidad de medición 156 se comparan uno con otro. De este modo se determina un valor de desviación del segundo valor de señal de medición del primer valor de señal de medición. De este modo, la señal de la segunda unidad de medición 156 que mide el NH3 puede compararse con la señal de la primera unidad de medición 152 que mide el NOx. Si el equivalente de la curva característica de NH3 de la segunda unidad de medición 156 difiere del equivalente de la curva característica de NH3 de la primera unidad de medición 152, se determina el valor de desviación. Por tanto, la diferencia del segundo valor de señal de medición y del primer valor de señal de medición se determina si no están presentes cantidades de óxido de nitrógeno o sólo cantidades que pueden no considerarse.
En la etapa S18 se controla si el valor de desviación del segundo valor de señal de medición supera un valor umbral predeterminado para el valor de desviación, como por ejemplo una parte de entre 10% y 50%, y preferentemente una parte de entre 10% y 25%. Si no es ese el caso, puede deducirse que la segunda unidad de medición 156 no está envejecida o sólo lo está de forma mínima y, con ello, no existe una necesidad de corrección en la señal de medición de la segunda unidad de medición 156. En caso de no alcanzarse el valor umbral para el valor de desviación, por tanto, se regresa a la etapa S12. En caso de superarse el valor umbral para el valor de desviación puede deducirse un envejecimiento de la segunda unidad de medición 156 y, con ello, una necesidad de corrección en la señal de medición de la segunda unidad de medición 156. En caso de superarse el valor umbral para el valor de desviación, por tanto, se continúa a la etapa S20. En la etapa S20, un valor de corrección se forma en base al valor de desviación. El valor de corrección se forma mediante la división del segundo valor de señal de medición por el primer valor de señal de medición, y la formación subsiguiente del recíproco.
En la etapa S22 se almacena el valor de corrección así formado, por ejemplo en el dispositivo de control electrónico 122. En la etapa S24 se forma una segunda señal de medición corregida de la segunda unidad de medición 156 en base al valor de corrección y a una segunda señal de medición de la segunda unidad de medición 156. La segunda señal de medición corregida se forma multiplicando la segunda señal de medición por el valor de corrección.
Expresado de otro modo, de aquí en adelante el valor de corrección, como factor de corrección, se aplica en la señal NH3 de la segunda unidad de medición 156.
El procedimiento puede implementarse conectando el sistema de sensores 100 a una unidad de control del motor del motor de combustión interna, donde el procedimiento se realiza cuando la unidad de control del motor envía una señal de activación al sistema de sensores 100. La segunda señal de medición corregida puede utilizarse para controlar o regular una cantidad de solución de urea inyectada en el gas de escape.
Claims (10)
1. Procedimiento para reducir errores de medición en la detección de amoniaco al operar un sistema de sensores (100) para identificar al menos una parte de un componente del gas de medición con oxígeno ligado en un gas de medición, en particular en un gas de escape de un motor de combustión interna, donde el sistema de sensores (100) presenta al menos una primera unidad de medición (152) para detectar óxido de nitrógeno en el gas de medición y una segunda unidad de medición (156) para detectar amoniaco en el gas de medición, donde el procedimiento comprende:
- el registro de un primer valor de señal de medición de la primera unidad de medición (152) en el caso de una condición predeterminada para el gas de medición,
- el registro de un segundo valor de señal de medición de la segunda unidad de medición (156) en el caso de la condición predeterminada para el gas de medición,
- la determinación de un valor de desviación del segundo valor de señal de medición del primer valor de señal de medición,
- la formación de un valor de corrección en base al valor de desviación, y
- la formación de una segunda señal de medición corregida de la segunda unidad de medición en base al valor de corrección y a una segunda señal de medición de la segunda unidad de medición,
donde la condición predeterminada consiste en que una parte de óxido de nitrógeno en el gas de medición sea inferior al 7% de una parte de amoniaco en el gas de medición.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el valor de corrección se forma mediante la división del segundo valor de señal de medición por el primer valor de señal de medición, y la formación subsiguiente del recíproco.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, donde la segunda señal de medición corregida se forma mediante la multiplicación de la segunda señal de medición por el valor de corrección.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 3, donde el valor de corrección se forma sólo en el caso de que el valor de desviación del segundo valor de señal de medición del primer valor de señal de medición supere un valor umbral predeterminado para el valor de desviación, una parte de entre 10% y 50%, y preferentemente una parte de entre 10% y 25%.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde la primera unidad de medición (152) y la segunda unidad de medición (156) están dispuestas en un único elemento sensor.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, donde la primera unidad de medición (152) está dispuesta en un primer elemento sensor (110) y la segunda unidad de medición (156) está dispuesta en un segundo elemento sensor (154), donde el primer elemento sensor (110) se diferencia del segundo elemento sensor (154), donde el primer elemento sensor (110) y el segundo elemento sensor (154) están dispuestos en un único sensor.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, donde la primera unidad de medición (152) está dispuesta en un primer elemento sensor (110) y la segunda unidad de medición (156) está dispuesta en un segundo elemento sensor (154), donde el primer elemento sensor (110) se diferencia del segundo elemento sensor (154), donde el primer elemento sensor (110) está dispuesto en un primer sensor y el segundo elemento sensor (154) está dispuesto en un segundo sensor, donde el primer sensor se diferencia del segundo sensor, donde el primer sensor y el segundo sensor se disponen de forma contigua uno con respecto a otro, en el gas de medición.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, donde el gas de medición es gas de escape de un motor de combustión interna, donde el sistema de sensores (100) está conectado a una unidad de control del motor, del motor de combustión interna, donde el procedimiento se realiza cuando la unidad de control del motor envía una señal de activación al sistema de sensores (100).
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, donde el gas de medición es gas de escape de un motor de combustión interna, donde la segunda señal de medición corregida se utiliza para controlar o regular una cantidad de solución de urea inyectada en el gas de escape.
10. Sistema de sensores (100) para identificar al menos una parte de un componente de gas de medición con oxígeno ligado en un gas de medición, en particular en un gas de escape de un motor de combustión interna, que
comprende al menos una primera unidad de medición (152) para detectar óxido de nitrógeno en el gas de medición y una segunda unidad de medición (156) para detectar amoniaco en el gas de medición, donde el sistema de sensores (100) presenta además un dispositivo de control electrónico (122) que comprende un medio de almacenamiento electrónico en el que está almacenado un programa informático que está configurado para realizar cada etapa del procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes.
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