[發(fā)明專利]用于檢測SCR計量系統(tǒng)中過濾器的加載狀態(tài)的方法

有效

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• 申請日: 2012-01-21
• 公開（公告）號: CN102619602A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: A.施密德;M.奧芬胡貝爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹若;楊國治

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于檢測SCR計量系統(tǒng)中過濾器尤其精細過濾器的加載狀態(tài)的方法。

背景技術

公開了用于操作尤其在汽車中的內燃機的方法和裝置，在其排氣區(qū)域內布置了SCR催化器（選擇性催化還原），該SCR催化器在有還原劑的情況下將包含在內燃機的廢氣中的氧化氮（NO_X）還原成氮氣。由此可以顯著降低廢氣中氧化氮的份額。為了進行反應，需要氨（NH₃），氨混合在廢氣中。因此，作為反應劑或者說還原劑使用NH₃或者說NH₃解離的試劑。通常為此使用水狀的尿素溶液，該尿素溶液在SCR催化器的上游借助于計量裝置噴入排氣管中。從該溶液中形成了用作還原劑的NH₃。

尿素溶液通常儲存在還原劑箱中。還原劑箱裝備有吸管，經由該吸管將尿素溶液從箱中吸出。為了輸送尿素溶液設置了液態(tài)泵，該泵將溶液通過管路系統(tǒng)輸向計量單元，從而可以經由一個或者多個計量閥例如電磁計量閥將尿素溶液導入排氣管中。所述泵在存在特定的液壓壓力的情況下輸送還原劑，其中對于還原劑的計量來說該還原劑壓力是決定性的。所述壓力通常調節(jié)到可預先給定的額定壓力上，由此在系統(tǒng)中設置了壓力傳感器。

還原劑也就是尿素溶液會含有臟物例如顆粒等。所述臟物會引起計量單元的堵塞。因此，為了可靠地防止這種情況，通常在泵和計量單元之間設置過濾器，尤其精細過濾器，該過濾器保護計量單元防止臟物。

在系統(tǒng)運行期間，起源于還原劑的所有臟物都沉積在精細過濾器上，從而隨著時間的推移過濾器加載越來越重。這種越來越重的過濾器加載會引起精細過濾器上的壓力降ΔpF。該壓力降ΔpF會在過濾器加載很高時上升，從而由此使得過濾材料機械過載并且由此受到損壞。因此需要在相應的加載下更換過濾器，從而在過濾器損壞之前進行更換。

對于過濾器的更換來說，經常由制造商規(guī)定過濾器更換間隔，根據這個間隔必須在特定的運行時間之后更換精細過濾器。為此，不需要額外的結構上的花費用來檢測過濾器實際上的加載狀態(tài)。然而必須在考慮所有可能的臟物情景下極其保守地規(guī)定過濾器更換間隔，從而通常比實際上所需要的更加頻繁地更換過濾器。此外，還原劑的不可預見的大量臟物會特別地弄臟過濾器，從而即使在遵守規(guī)定的過濾器更換間隔時也會引起過濾器的強烈加載以及隨之而來的損壞。在這種情況下不能確保計量系統(tǒng)的功能。

為了避免這個問題，已經公開了在精細過濾器上設置差壓傳感器，該傳感器測量過濾器干凈側和過濾器臟側之間的壓力差。在此可以檢測當前的壓差并且推斷出精細過濾器的加載狀態(tài)。例如可以預先給出用于差壓的極限值，在達到該極限值時以下面的情況為出發(fā)點，即過濾器加載到達了上極限。在這種情況下必須在出現過濾材料損壞之前斷開系統(tǒng)。此外，在達到差壓極限值之前可以及時地更換過濾材料。用該方法可以持久地測量并且監(jiān)控過濾器的加載狀態(tài)，從而可以及時識別過濾器的過渡載荷并且引入相應的措施。然而用于這種應用的合適的差壓傳感器在測量的公差很小時要求更高的精度。在SCR計量系統(tǒng)的例如9巴的工作壓力下，傳感器應該可以識別出過濾器上300毫巴的壓降，這顯示出最大的過濾器加載。這說明差壓傳感器可以在輸入側上檢測出9.3巴并且在干凈側上檢測出9巴。這與很高的技術花費相聯系，這種花費在隨之發(fā)生的成本方面經常是不希望的。

發(fā)明內容

相應地，本發(fā)明的任務是提供一種用于識別SCR計量系統(tǒng)中過濾器的加載狀態(tài)的方法，其不用額外的結構上的花費就避免了過濾器的過載連同隨之而來的損壞過濾器的危險。該任務通過如權利要求1的主題所述的方法得到解決。通過在從屬權利要求中提到的措施實現了在獨立權利要求中說明的方法的有利的改進和改善。