[发明专利]用于检测SCR计量系统中过滤器的加载状态的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测SCR计量系统中过滤器尤其精细过滤器的加载状态的方法。

背景技术

公开了用于操作尤其在汽车中的内燃机的方法和装置，在其排气区域内布置了SCR催化器（选择性催化还原），该SCR催化器在有还原剂的情况下将包含在内燃机的废气中的氧化氮（NO_X）还原成氮气。由此可以显著降低废气中氧化氮的份额。为了进行反应，需要氨（NH₃），氨混合在废气中。因此，作为反应剂或者说还原剂使用NH₃或者说NH₃解离的试剂。通常为此使用水状的尿素溶液，该尿素溶液在SCR催化器的上游借助于计量装置喷入排气管中。从该溶液中形成了用作还原剂的NH₃。

尿素溶液通常储存在还原剂箱中。还原剂箱装备有吸管，经由该吸管将尿素溶液从箱中吸出。为了输送尿素溶液设置了液态泵，该泵将溶液通过管路系统输向计量单元，从而可以经由一个或者多个计量阀例如电磁计量阀将尿素溶液导入排气管中。所述泵在存在特定的液压压力的情况下输送还原剂，其中对于还原剂的计量来说该还原剂压力是决定性的。所述压力通常调节到可预先给定的额定压力上，由此在系统中设置了压力传感器。

还原剂也就是尿素溶液会含有脏物例如颗粒等。所述脏物会引起计量单元的堵塞。因此，为了可靠地防止这种情况，通常在泵和计量单元之间设置过滤器，尤其精细过滤器，该过滤器保护计量单元防止脏物。

在系统运行期间，起源于还原剂的所有脏物都沉积在精细过滤器上，从而随着时间的推移过滤器加载越来越重。这种越来越重的过滤器加载会引起精细过滤器上的压力降ΔpF。该压力降ΔpF会在过滤器加载很高时上升，从而由此使得过滤材料机械过载并且由此受到损坏。因此需要在相应的加载下更换过滤器，从而在过滤器损坏之前进行更换。

对于过滤器的更换来说，经常由制造商规定过滤器更换间隔，根据这个间隔必须在特定的运行时间之后更换精细过滤器。为此，不需要额外的结构上的花费用来检测过滤器实际上的加载状态。然而必须在考虑所有可能的脏物情景下极其保守地规定过滤器更换间隔，从而通常比实际上所需要的更加频繁地更换过滤器。此外，还原剂的不可预见的大量脏物会特别地弄脏过滤器，从而即使在遵守规定的过滤器更换间隔时也会引起过滤器的强烈加载以及随之而来的损坏。在这种情况下不能确保计量系统的功能。

为了避免这个问题，已经公开了在精细过滤器上设置差压传感器，该传感器测量过滤器干净侧和过滤器脏侧之间的压力差。在此可以检测当前的压差并且推断出精细过滤器的加载状态。例如可以预先给出用于差压的极限值，在达到该极限值时以下面的情况为出发点，即过滤器加载到达了上极限。在这种情况下必须在出现过滤材料损坏之前断开系统。此外，在达到差压极限值之前可以及时地更换过滤材料。用该方法可以持久地测量并且监控过滤器的加载状态，从而可以及时识别过滤器的过渡载荷并且引入相应的措施。然而用于这种应用的合适的差压传感器在测量的公差很小时要求更高的精度。在SCR计量系统的例如9巴的工作压力下，传感器应该可以识别出过滤器上300毫巴的压降，这显示出最大的过滤器加载。这说明差压传感器可以在输入侧上检测出9.3巴并且在干净侧上检测出9巴。这与很高的技术花费相联系，这种花费在随之发生的成本方面经常是不希望的。

发明内容

相应地，本发明的任务是提供一种用于识别SCR计量系统中过滤器的加载状态的方法，其不用额外的结构上的花费就避免了过滤器的过载连同随之而来的损坏过滤器的危险。该任务通过如权利要求1的主题所述的方法得到解决。通过在从属权利要求中提到的措施实现了在独立权利要求中说明的方法的有利的改进和改善。