[发明专利]用于匹配喷射系统中的喷射剂供给的方法和装置以及废气后处理系统

说明书

本发明涉及一种用于匹配喷射系统中的喷射剂供给的方法，一种用于实施该方法的装置，以及一种废气后处理系统。

为了减少有害物质，尤其是为了减少氧化氮和为了再生柴油颗粒过滤器，已经建立了各种方法，其中还原流体(气体或液体)被引入内燃机的排气系统中。

为了减少氧化氮，SCR技术(选择性催化还原)已经证明是特别有效的，其中，在废气中含有的氧化氮(NOx)借助于氨或可以转化成氨的相应的前体物质选择性地被还原成氮和水。优选在此情况下使用水的尿素溶液。尿素溶液借助于水解催化转化器或直接地在SCR催化转化器上被水解成氨和二氧化碳。为此尿素溶液借助于专门的计量系统在水解催化转化器或SCR催化转化器之前被喷射到废气流中。在此情况下存在的问题是，一方面如何确定最佳的还原剂数量，另一方面如何保证可靠地供给和计量还原剂。

如果不能够保证还原剂的可靠供给和计量，就不能够达到从废气中有效地清除氧化氮(NOx)。还原剂的过量计量一方面可以导致不希望的排放物例如氨，一种所谓的还原剂突破。另一方面，还原剂的计量不足可以导致不充分的还原。

这也相应地适用于对柴油颗粒过滤器的再生，它通过燃油喷射实施。

在液态还原剂情况下，如常用的尿素溶液或燃油，可以借助于喷射器进行计量。喷射器的控制时间并且由此其打开时间在此时对于供给到废气后处理系统中的还原剂数量是具有决定性作用的。

为了达到尽可能好的雾化，使用高的喷射压力。这同时具有好处，即可以更容易地释放还原剂溶液中的氨。喷射器为此经管道与还原剂泵连接。

为了确定被喷射的还原剂的实际数量，将喷射的目标量调整在一个恒定值上并且仅仅按照需要改变在各喷射之间的暂停时间。恒定的目标量被如此调整，即，确定喷射器的一个恒定的控制持续时间，它对应于一个恒定的喷射量。此时重要的是，在一个确定的控制持续时间期间总是将具有相同的还原剂量。因此被喷射的量随着时间的推移通过改变两个喷射之间的暂停时间总是该恒定的喷射量的多倍。这个信息的重要在于至今没有来自系统的反映实际的喷射量的直接反馈。此外也可以使用喷射器的可改变的控制持续时间，以改变还原剂供给。但是为此喷射器的特性线必须是已知的。因此至今为止不能够考虑由制造公差或系统老化造成的偏差。

无论如何，人们始终追求能够正好在运行中尽可能好地控制通过喷射系统喷出的还原剂的喷射量，从而在所有运行状态下实现符合要求的喷射。

因此本发明的目的是提供一种用于匹配喷射系统中的喷射剂供给的方法，该方法能够以简单地方式控制和优化被供给的喷射量的恒定（维持）性并且可以在尽可能没有附加的构件情况下实现。

按照本发明，这是通过一种相应于权利要求1的用于匹配在废气后处理系统中的喷射剂供给的方法和一种用于按照权利要求7所述的用于废气后处理系统的装置实现的，其中废气后处理系统具有用于清除内燃机的废气中的氧化氮的SCR催化转化器和至少一个喷射剂供给装置。在从属权利要求中分别给出了本发明的优选的改进方案。

按照本发明，提供一种用于匹配具有喷射系统的排气净化设备的喷射剂供给的方法，所述喷射系统包括喷射剂箱，喷射器，经至少一个管道与喷射器连接的泵和在管道中布置在泵的上游的泄压阀，在该方法中实施以下步骤:

a)与环境压力相关地调整在管道中的在泵下游的喷射剂压力的目标值，

b)将泄压阀打开一预定的时间t，

c)确定在紧接着步骤b)之后由在步骤b)中的打开所产生的在目标值和喷射剂压力之间的压力差，

d)与排气净化设备中的废气压力相关地调整在管道中的在泵下游的喷射剂压力，

e)将喷射器打开一预定的时间t，

f)确定在紧接着步骤e)之后通过在步骤e)中的打开产生的在目标压力和喷射剂压力之间的压力差，

g)比较步骤c)和f)中的压力差，和

h)必要时匹配喷射器的打开时间。