[發明專利]用于匹配噴射系統中的噴射劑供給的方法和裝置以及廢氣后處理系統

有效

• 申請號: 200980149667.5
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102245869A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: J.福克爾曼;I.庫普斯
• 申請（專利權）人: 歐陸汽車有限責任公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

本發明涉及一種用于匹配噴射系統中的噴射劑供給的方法，一種用于實施該方法的裝置，以及一種廢氣后處理系統。

為了減少有害物質，尤其是為了減少氧化氮和為了再生柴油顆粒過濾器，已經建立了各種方法，其中還原流體(氣體或液體)被引入內燃機的排氣系統中。

為了減少氧化氮，SCR技術(選擇性催化還原)已經證明是特別有效的，其中，在廢氣中含有的氧化氮(NOx)借助于氨或可以轉化成氨的相應的前體物質選擇性地被還原成氮和水。優選在此情況下使用水的尿素溶液。尿素溶液借助于水解催化轉化器或直接地在SCR催化轉化器上被水解成氨和二氧化碳。為此尿素溶液借助于專門的計量系統在水解催化轉化器或SCR催化轉化器之前被噴射到廢氣流中。在此情況下存在的問題是，一方面如何確定最佳的還原劑數量，另一方面如何保證可靠地供給和計量還原劑。

如果不能夠保證還原劑的可靠供給和計量，就不能夠達到從廢氣中有效地清除氧化氮(NOx)。還原劑的過量計量一方面可以導致不希望的排放物例如氨，一種所謂的還原劑突破。另一方面，還原劑的計量不足可以導致不充分的還原。

這也相應地適用于對柴油顆粒過濾器的再生，它通過燃油噴射實施。

在液態還原劑情況下，如常用的尿素溶液或燃油，可以借助于噴射器進行計量。噴射器的控制時間并且由此其打開時間在此時對于供給到廢氣后處理系統中的還原劑數量是具有決定性作用的。

為了達到盡可能好的霧化，使用高的噴射壓力。這同時具有好處，即可以更容易地釋放還原劑溶液中的氨。噴射器為此經管道與還原劑泵連接。

為了確定被噴射的還原劑的實際數量，將噴射的目標量調整在一個恒定值上并且僅僅按照需要改變在各噴射之間的暫停時間。恒定的目標量被如此調整，即，確定噴射器的一個恒定的控制持續時間，它對應于一個恒定的噴射量。此時重要的是，在一個確定的控制持續時間期間總是將具有相同的還原劑量。因此被噴射的量隨著時間的推移通過改變兩個噴射之間的暫停時間總是該恒定的噴射量的多倍。這個信息的重要在于至今沒有來自系統的反映實際的噴射量的直接反饋。此外也可以使用噴射器的可改變的控制持續時間，以改變還原劑供給。但是為此噴射器的特性線必須是已知的。因此至今為止不能夠考慮由制造公差或系統老化造成的偏差。

無論如何，人們始終追求能夠正好在運行中盡可能好地控制通過噴射系統噴出的還原劑的噴射量，從而在所有運行狀態下實現符合要求的噴射。

因此本發明的目的是提供一種用于匹配噴射系統中的噴射劑供給的方法，該方法能夠以簡單地方式控制和優化被供給的噴射量的恒定（維持）性并且可以在盡可能沒有附加的構件情況下實現。

按照本發明，這是通過一種相應于權利要求1的用于匹配在廢氣后處理系統中的噴射劑供給的方法和一種用于按照權利要求7所述的用于廢氣后處理系統的裝置實現的，其中廢氣后處理系統具有用于清除內燃機的廢氣中的氧化氮的SCR催化轉化器和至少一個噴射劑供給裝置。在從屬權利要求中分別給出了本發明的優選的改進方案。

按照本發明，提供一種用于匹配具有噴射系統的排氣凈化設備的噴射劑供給的方法，所述噴射系統包括噴射劑箱，噴射器，經至少一個管道與噴射器連接的泵和在管道中布置在泵的上游的泄壓閥，在該方法中實施以下步驟:

a)與環境壓力相關地調整在管道中的在泵下游的噴射劑壓力的目標值，

b)將泄壓閥打開一預定的時間t，

c)確定在緊接著步驟b)之后由在步驟b)中的打開所產生的在目標值和噴射劑壓力之間的壓力差，

d)與排氣凈化設備中的廢氣壓力相關地調整在管道中的在泵下游的噴射劑壓力，

e)將噴射器打開一預定的時間t，

f)確定在緊接著步驟e)之后通過在步驟e)中的打開產生的在目標壓力和噴射劑壓力之間的壓力差，

g)比較步驟c)和f)中的壓力差，和

h)必要時匹配噴射器的打開時間。