[发明专利]关于SCR系统的给料单元的冷却的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种关于SCR系统的方法，该SCR系统包括用于向排气导管供应还原制剂以进行排气净化的给料单元、以及用于还原制剂的容器。本发明还涉及包含用于实现根据本发明的方法的计算机的程序代码的计算机程序产品。本发明还涉及一种SCR系统的设备，以及装配有所述设备的机动车辆，该SCR系统包括用于向排气导管供应还原剂以进行排气净化的给料单元。

背景技术

今天的车辆使用例如尿素作为在包括SCR催化剂的SCR（选择性催化还原）系统中的还原剂，在该催化剂中，所述还原剂和NO_x气体可发生反应，并转换成氮气和水。各种类型的还原剂可用在SCR系统中。车用尿素（AdBlue）是通常所使用的还原剂的示例。

一种类型的SCR系统包括用于还原剂的容器。SCR系统还可具有泵，该泵适于经由抽吸软管从容器抽出所述还原剂并适于经由耐压软管将它供应到位于车辆的排气系统附近（例如相邻于排气系统的排气管处）的给料单元。给料单元适于根据存储在车辆的控制单元中的操作例程将必要数量的还原剂注入到在SCR催化剂的上游的排气管中。为了使当没有或只有少量还原剂被给料时调节压力变得更容易，系统还包括从系统的压力侧倒流至容器的回流软管。该配置能够使得借助于还原剂来冷却给料单元，该还原剂在冷却期间经由泵和给料单元从容器流动并回到容器。因此向给料单元提供了主动式冷却。从给料阀到容器的回流可以是基本恒定的。

在今天的车辆中，通过使容器中的还原制剂具有相对较高的最小允许量来确保给料单元的冷却。因此即使在极端的室外温度期间也能够确保给料单元的冷却。这种技术的缺点在于在容器中保持有的还原制剂的相对较大的部分不能被用于给料到排气管中，以用在SCR催化剂中。这意味着，在实际中所述还原制剂在一定程度上相当于压舱物，而导致了许多不利影响，例如车辆的总体负载容量低于其应当具有的，在重量和容量上都是如此。

WO 00/21881描述了一种向排气系统注入尿素溶液的温度控制系统，由此从箱体中泵出足够大流量的尿素溶剂，以不仅能够进行足够的喷射，而且可以把相关联的喷射器冷却到足够低的温度。该冷却剂尿素溶液可以被引回箱体中。该系统包括在箱体中的容量计和温度传感器。当出现偏差时，系统可暂停尿素溶液的循环。这所导致的缺点是在喷射器上出现不期望的温度。

因此需要改进当前的SCR系统，以减轻或消除上述缺点。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种用于提高SCR系统的性能的新颖和有利的方法。

本发明的一个目的是提出一种用于提高SCR系统的性能的新颖和有利的方法，由此对还原制剂的充足容量的给料进行优化。

本发明的另一目的是提出一种用于提高SCR系统的性能的新颖和有利的SCR系统的设备以及新颖和有利的计算机程序。

本发明的另一目的是提出一种用于提高SCR系统的性能的新颖和有利的SCR系统的设备以及新颖和有利的计算机程序，由此对还原制剂的充足容量的给料进行优化。

本发明的一个目的是提出一种关于SCR系统的方法和设备，其导致减小了SCR系统的部件的不期望的功能降级的风险和/或减少了SCR系统的部件（例如给料单元）关于还原制剂阻塞的风险。

本发明的另一目的是提出关于SCR系统的可选方法和关于SCR系统的可选计算机程序以及SCR系统的可选设备。

这些目的采用根据权利要求1的关于SCR系统的方法来实现，所述SCR系统包括用于向排气导管供应还原制剂以进行排气净化的给料单元。

本发明的一方面提出了一种关于SCR系统的方法，所述SCR系统包括用于向排气导管供应还原制剂以进行排气净化的给料单元、以及用于还原制剂的容器，所述方法包括选择所述容器中的还原制剂的限制液位的步骤。所述方法还包括以下步骤：确定所述给料单元的冷却需求；以及基于所述冷却需求，选择所述容器中的还原制剂的限制液位。

为了确保容器中的还原制剂不会变得太热，为了确保给料单元的有效冷却，所提出的创新方法包括选择充足容量的还原制剂。这能够实现还原制剂的最小期望容量的优化。

本发明的一方面允许容器中的还原制剂的最小容许容量可变，基于给料单元的实际冷却需求来确定该容量。

本发明的一个优点是可以最大化可用于给料的还原制剂的容量。

在SCR系统安装在机动车辆上的情况下，负载容量能够在重量和容量上均有利地增加。

本发明的另一优点在于可以在特定情况下优化容器的容量，例如使其变得更小，潜在地为SCR系统的其它部件或者安装在SCR系统邻近的其它系统释放空间。