用于操作流体供应系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于操作流体供应系统的方法，以及用于其执行的处理单元和计算机程序。

背景技术

在(机动)车辆尾气的后处理中，可以使用所谓的SCR(Selective CatalyticReduction：选择性催化还原)工艺，特别是用于还原氮氧化物(NO

发明内容

根据本发明，提出了一种用于操作流体供应系统的方法以及一种用于所述方法的执行的处理单元和计算机程序，它们分别具有相应的独立权利要求的特征。有利的进一步发展形成从属权利要求和随后描述的主题。

本发明涉及将如尿素水溶液的流体供应到发动机的尾气系统中，特别是使用和操作相应的流体供应系统。这种流体供应系统通常包括用于流体的罐、泵或泵送装置(通常是隔膜泵，其可以是供应单元的一部分)和配给阀或模块。此外，在各个部件之间提供了相应的流体供应(压力)管线。此外，回流管线通常连接到罐，多余的流体或尿素水溶液可以通过回流管线回流。可以在回流管线中设置孔口或节流阀来控制回流流量。

如上所述，所谓的SCR技术基于NH

随着即将到来的排放限制的前景，应该提高尾气处理系统的效率。在SCR环境中，无论尾气技术复杂性(单/双SCR)如何，这种情况都导致需要更准确和及时地输送(配给)所需量(质量)的如尿素水溶液的流体。配给精度不足可能导致不可接受的NO

用于操作这种流体供应系统的一种方式是基于所谓的“致动器同步”。在这种操作方法中，在配给阀的致动和泵的致动之间存在时间偏移。泵在配给阀之前(先于配给阀)致动，以便减少压力波动。配给请求、即要配给到尾气系统中的流体的期望质量或质量流量通常在对应配给周期的实际开始之前的某个时间计算。到目前为止，在该计算期间未考虑来自先前配给周期的任何反馈。这导致较低的配给精度。

鉴于此背景，本发明提出了一种方法或一种配给策略来克服这种低配给精度，即，配给精度将被提高。

所述方法基于在预先确定的配给期内通过多个配给周期操作所述流体供应系统，即，预先确定的长度的配给期包括多个单独的配给周期。一般而言，配给周期涉及致动泵，并且优选地具有时间延迟地致动配给阀。在泵与配给阀致动之间进行这种偏移的目的是为了获得更好的流体(DEF)压力稳定性。泵较早致动，以便补偿打开配给阀后的流体压降。所述偏移导致期望流体质量与配给流体质量之间的差异。例如，配给期可以通过要配给到尾气系统中的一定质量的流体来定义，例如在0g和60g之间的值的流体或尿素(这只是整个溶液/流体的特定百分比)。

每个配给周期包括几个步骤：第一步是确定要配给到发动机的所述尾气系统中的流体质量的期望质量值。这对应于配给请求。所述期望质量值是基于当前配给期期间所述流体的累积所需质量的设定质量值，并且基于所述当前配给期期间直到并包括先前配给周期已配给到所述尾气系统的所述流体的累积质量的配给质量值来确定

这种具有期望质量值m

m

在过量配给的情况下，即，如果期望质量值m

进一步的步骤是操作所述流体供应系统以便将所述流体从所述流体罐泵送到所述流体配给阀并且经由所述流体配给阀将所述流体配给到所述尾气系统中(根据确定的期望质量值)。此外，通过累积当前配给周期的流体的配给质量和所述当前配给期期间直到并包括所述先前配给周期已配给到所述尾气系统的所述流体的所述累积质量的配给质量值来更新所述配给质量值。这可以解释所产生的配给质量可能与所确定的期望质量值的差异，例如由于压力波动等。因此，对于下一个配给周期有新的/更新的配给质量值。

优选地，所述流体供应系统通过多个连续的所述预先确定的配给期操作；这些配给期可以依次进行。在这种情况下，可以有一种特定的方式从一个配给期结束到下一个配给期开始。特别地，对于当前配给期的第一配给周期，所述期望质量值基于如下确定：所述当前配给期期间所述流体的累积所需质量的设定质量值(对于其它配给期也是如此；然而，该值是低的，因为其在配给期的开始)；要使用的配给质量值，即先前配给期期间直到并包括所述先前配给期的最后配给周期的累积的值；此外，定义所述配给期的重置质量值m

m

这种SCR功能的优点是通过增强的质量流量接口来提高流体(DEF)配给精度。更新的接口(累积配给质量)使用先前配给周期期间配给的流体量来计算下一个配给请求(期望质量值)。所述请求通过从配给请求中减去配给量来计算。

对于利用前馈控制的系统，根据质量请求计算期望的配给质量流量得到优化和/或增强。计算/建模的配给反馈也被考虑在内，以提高中期和/或长期准确性。

配给质量值m

新的(更新的)配给质量值m

m

物理单位在括号中给出，标引“-1”是指先前配给周期。在累计器重置后，计算如下：

m

期望质量值m

mf

通过使用最短的适用配给期，尽快地收到对部件驱动器的请求以致动配给阀；这在重置后特别有利。这个最短的适用配给期也与可变的配给频率相关联。计算的质量流量可以重新计算为配给阀打开占空比。占空比又设定了配给阀打开的时间。这种重新计算通常被包括在流体供应系统中。

这允许在操作流体供应系统时容易但非常准确和高效地校正如DEF的流体的配给质量或质量流量。

根据本发明的处理单元，例如机动车辆的控制装置(如发动机控制装置或尾气后处理控制装置)特别地在编程方面被配置为执行根据本发明的方法。

以具有用于执行所有方法步骤的程序代码的计算机程序或计算机程序产品的形式实施根据本发明的方法是有利的，因为这获得特别低的成本，尤其是如果执行的处理装置也用于其它任务并且因此无论如何都是可用的。最后，提供一种机器可读存储介质，如上所述，其上存储有计算机程序。用于提供计算机程序的合适的存储介质或数据载体特别是磁、光和电存储器，例如硬盘驱动器、闪存、EEPROM、DVD等。程序也可以经由计算机网络(因特网、内联网等)下载。这种下载可以是有线的或者有线的或无线的(例如，经由WLAN网络、3G、4G、5G或6G连接等)。

本发明的其它优点和实施例将从描述和附图中变得显而易见。

本发明基于示例性实施例在附图中示意性地示出并且将在下文中参考附图进行描述。

附图说明

图1示出了可以通过根据本发明的方法操作的流体供应系统。

图2示出了用于解释优选实施例中的根据本发明的方法的图。

具体实施方式

图1示意性地示出了流体供应系统100、特别是SCR供应系统的形式，其可以通过根据本发明的方法来操作。SCR供应系统100包括具有过滤器232的泵130。泵140被配置为将类似还原剂的流体121(例如，尿素水溶液)经由压力管线122从流体罐120泵送或输送到配给模块或阀140。流体121然后借助于配给阀140被引入或喷射到内燃机的尾气系统170中。

此外，提供压力传感器142(其也可以集成在泵130中)，其被配置为测量至少压力管线122中的压力。尾气后处理控制装置形式的处理单元150例如连接到压力传感器142并且从所述传感器接收关于压力管线122中的压力的信息。此外，尾气后处理控制装置150连接到泵130和配给阀140，以便控制或操作流体(SCR)供应系统100。

此外，SCR供应系统100包括例如回流管线160，流体可以通过回流管线160被馈送回流体罐120中。在所述回流管线160中，例如布置有孔口或节流阀161，其提供局部流动阻力。然而，应该注意的是，在具有主动控制阀的泵的情况下，也可以省略这种回流。

尾气后处理控制装置被配置为使用相关数据，例如从发动机控制单元(ECU)或从用于尾气中的温度、压力和氮氧化物含量的传感器接收的数据，来操作流体(SCR)供应系统100、特别是泵130和配给阀140，以便将尿素水溶液(流体)121供应到SCR催化转化器前面的尾气系统170中。

图2示出了用于说明优选实施例中的根据本发明的方法、即操作类似于图1的流体(SCR)供应系统的方法的图。该图示出了随着时间t(待)配给到尾气系统的流体的质量m。配给期T

在所示示例中，配给期T

如上所述，每个配给期包括多个配给周期，其中之一表示为T

这些操作步骤是根据期望质量值m

为了补偿这种偏差，根据以下公式确定用于接下来的配给周期T'

m

其中m

然后可以通过将当前配给周期期间配给到所述尾气系统中的流体的实际值m'

在设定质量值m

m

以这种方式，计算出期望质量值的正确值。通过使用一定长度的配给期和/或最大流体质量，可以限制要处理的数字(在计算中)。总而言之，所提出的方法允许非常精确的配给，因为考虑了期望的与实际配给的质量值之间的偏差；这是通过使用累计或累积质量值来实现的。