[发明专利]SCR催化器系统中往复活塞泵与计量阀间压力确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定SCR催化器系统中往复活塞泵与计量阀之间压力的方法。本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序在计算设备上运行时实施按本发明方法的所有步骤。此外，本发明涉及一种具有程序代码的计算机程序产品，程序代码保存在机器可读的载体上，以便当程序于计算机或控制设备上运行时实施所述方法。

背景技术

在SCR方法（Selective Catalytic Reduction（选择性催化还原））中，在内燃机的废气中混入还原剂AdBlue^?，其三分之一由尿素组成并且三分之二由水组成。喷嘴将流体直接在SCR催化器前面喷出到废气流中。在那里，由尿素形成了对于进一步反应来说所需的氨水。在第二步骤中，废气中的氧化氮与氨水在SCR催化器中化合成水以及无毒的氮气。

图1示出了按现有技术的SCR催化剂的计量系统。其包括带有水准传感器、过滤器和加热器的还原剂储箱单元1、输送模块2、计量模块3以及控制设备4。尿素水溶液从储箱单元1输出到输送模块2中。在此，尿素水溶液通过吸入阀21并且被吸入到往复活塞膜片泵22中。该往复活塞膜片泵包括用于按体积输送还原剂溶液的膜片221、往复式活塞222、具有磁性衔铁的往复磁体223（没有示出）以及压力弹簧224，所述往复式活塞的线性振荡运动传递到膜片221上，所述往复磁体在其通电时提升往复式活塞222，所述压力弹簧在往复磁体不再通电时将往复式活塞再度压回到其支座中。在往复式活塞的泵运动中，吸入阀21打开，使得还原剂溶液能够流入往复活塞膜片泵22中。如果往复式活塞返回其支座中，那么吸入阀21关闭并且还原剂溶液从往复活塞膜片泵22中通过压力阀23压出，该压力阀同时用作往复活塞膜片泵22的涌流防护。所述溶液通过脉冲缓冲器24并且从输送模块2沿着计量模块3的方向输送到计量介质压力管路中，溶液从该计量模块计量进入排气管路中。通过输送模块2中的回吸模块25能够吸回还原剂溶液。该回吸模块25包括吸入阀251、回吸泵252以及压力阀253。离开回吸模块的还原剂溶液可以通过冰压缓冲器26吸回到储箱单元1中。

为了实现SCR催化器中尿素水溶液足够的雾化作用并且提供尽可能精确的计量，需要在压力范围内监控尿素水溶液的液压压力。这通过使用控制装置进行，该控制装置确定了往复活塞膜片泵22以及计量模块3的触发。该控制装置独立于物理的压力值工作并且纯粹受控制地工作。仅仅对于错误情况需要在超过或者低于压力范围时对组成部分的损坏作出反应。

发明内容

按本发明的方法包括确定SCR催化器系统中往复活塞泵与计量阀之间的压力，也就是尿素水溶液的液压压力，其中从往复活塞泵的泵电流的曲线中确定压力。这通过可以调节液压压力而实现了对工作压力区域的监控，而对此不需要压力传感器。

按本发明优选通过以下方式从泵电流的曲线中求得压力，即在时间点t₀和时间点t₁之间的时间段t_MSP中确定压力，其中往复活塞泵在时间点t₀从无电流状态变换到通电状态，并且泵电流在时间点t₁具有局部最小值。泵电流曲线中的局部最小值说明了往复活塞泵的电枢运动结束的时间点（MSP=Mechanical Stop of solenoid Pump（螺线泵的机械停止））。

按本发明尤其可以通过以下方式计算所述压力，即时间段t_MSP与斜率系数相乘，该斜率系数取决于往复活塞泵的供给电压并且向获得的乘积加上一个偏移量，该偏移量同样取决于往复活塞泵的供给电压。为了顾及对时间段t_MSP的外部影响，按本发明优选在将时间段t_MSP与取决于电压的斜率系数相乘之前将至少一个修正值加到时间段t_MSP上。这种修正值例如可以包括温度的影响、往复活塞膜片泵的膜片强度的影响以及独立于电压的电流修正值。