[发明专利]注入到机动车辆排出气体处理系统中的液体添加剂的流量的动态监测

说明书

本发明涉及一种用于动态监控由机动车辆的排出气体处理系统的液体添加剂注入器消耗的液体添加剂的流量的方法。液体压力的测量值（302）使得首先可以推导出通过孔的流量，且其次，通过了解泵的运行特性，可以确定（303）实际输送到排出气体处理系统的液体添加剂的流量。该方法还提供泵的表征阶段，该表征阶段包括命令（401）注入器的关闭，测量（402）针对泵的两种不同运行速度的至少两个压力值，以及基于测量的压力值更新泵的运行特性表。

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆的排出气体处理系统。

更具体地，本发明涉及对注入到机动车辆的排出气体处理系统中的液体添加剂的流量的动态监测，所述排出气体处理系统例如选择性催化还原处理系统。

背景技术

本发明特别是在配备有柴油发动机的车辆中找到应用，例如具有这种发动机的轻型车辆、多用途型车辆或卡车（或重型车辆）。

由具有压燃式发动机的车辆（称为柴油发动机）或具有可控式点火发动机的车辆（称为汽油发动机）产生的排出气体尤其由例如碳氧化物（COx，用于CO和CO₂）和氮氧化物（NOx，用于NO和NO₂）的气态大气污染物组成。尤其柴油发动机受到旨在减少其排放的污染气体量的法规的约束。用于限制排放的氮氧化物水平的标准是这些法规的一个示例，并且该标准趋于越来越严格。

在配备有柴油发动机的车辆的情况下，已经是这种情况；而在配备汽油发动机的车辆的情况下，在不久的将来可能成为这种情况，发动机的排出气体的去污可以通过实施例如SCR（“选择性催化还原”）方法的去污方法的气体处理系统来实现。SCR方法采用去污液体添加剂，以便有选择地还原排出气体中所含的氮氧化物（NOx）。去污液体添加剂应理解为是一种去污产品，可以将其注入发动机的排出气体处理装置中，以便在排出气体排放到大气中之前对其进行去污。

通常在SCR方法中使用的液体添加剂被称为DEF或英文中的“diesel exhaustfluid”（“柴油机废气流体”）。该添加剂是32.5％（按质量）的尿素水溶液，也以商品名AdBlue®出售，它是氨（NH₃）前体。在此，由排出气体提供的热能是用于将DEF转化为氨的催化剂。氨与排出气体中的氮氧化物（NOx）反应，以生成污染较少的类型，即氮（N₂）、水和二氧化碳（CO₂）。因此，SCR方法中使用的氨是还原剂，以液体添加剂的形式提供。

在配备有排出气体处理系统的车辆中，液体添加剂通常存储在专用罐中。通过泵将液体添加剂从专用罐抽取，这使得其以特定的流量在液压回路中流通至注入器。该注入器具有在控制单元的控制下在每时每刻将适量的添加剂以微滴的形式注入到排出气体流中的功能。该控制单元具有根据排出气体处理系统的实际需要计量要喷射的添加剂的量的功能，并且因此具有例如根据诸如在给定时刻液体添加剂的温度或液压参数来控制注入器的功能。

特别地，由于在驾驶机动车辆时可能发生的许多变化（车辆的速度和/或加速度的变化，发动机扭矩的变化等），在污染气体的产生过程中发生了快速且大幅度的变化。。由于此，并且为了有效地处理它们，必须动态地调整要注入到气体处理系统中的液体添加剂的量，并且必须覆盖相对较大的值幅度。

此外，法律上对在机动车辆中使用排出气体处理系统非常约束。特别地，一些标准特别地规定，应该实时知道实际输送到（SCR类型的）排出气体处理系统的液体添加剂的流量。更具体地，应该确保在理论上由注入器注入到排出气体流中的添加剂的量（与系统所命令的量相对应）与实际由该注入器输送的添加剂的量之间没有显著差异。因此，最终的问题是确保去污系统正确运行，而不必仅依靠来自NOx传感器的信息。具体地，这种标准规定了理论上命令的液体添加剂流量的值与实际消耗的液体添加剂的值之间的偏差小于相对阈值，例如小于25％。实际上，仅提供用于将去污添加剂的精确的量注入排出气体流中的装置是不够的，还必须验证该量是否确实被注入。