關於scr系統的給料單元的冷卻的方法和設備的製作方法

2023-06-10 13:45:26

專利名稱：關於scr系統的給料單元的冷卻的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種關於SCR系統的方法，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器。本發明還涉及包含用於實現根據本發明的方法的計算機的程序代碼的電腦程式產品。本發明還涉及一種SCR系統的設備，以及裝配有所述設備的機動車輛，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原劑以進行排氣淨化的給料單元。
背景技術：
今天的車輛使用例如尿素作為在包括SCR催化劑的SCR (選擇性催化還原)系統中的還原劑，在該催化劑中，所述還原劑和NOx氣體可發生反應，並轉換成氮氣和水。各種 類型的還原劑可用在SCR系統中。車用尿素(AdBlue)是通常所使用的還原劑的示例。一種類型的SCR系統包括用於還原劑的容器。SCR系統還可具有泵，該泵適於經由抽吸軟管從容器抽出所述還原劑並適於經由耐壓軟管將它供應到位於車輛的排氣系統附近(例如相鄰於排氣系統的排氣管處)的給料單元。給料單元適於根據存儲在車輛的控制單元中的操作例程將必要數量的還原劑注入到在SCR催化劑的上遊的排氣管中。為了使當沒有或只有少量還原劑被給料時調節壓力變得更容易，系統還包括從系統的壓力側倒流至容器的回流軟管。該配置能夠使得藉助於還原劑來冷卻給料單元，該還原劑在冷卻期間經由泵和給料單元從容器流動並回到容器。因此向給料單元提供了主動式冷卻。從給料閥到容器的回流可以是基本恆定的。在今天的車輛中，通過使容器中的還原製劑具有相對較高的最小允許量來確保給料單元的冷卻。因此即使在極端的室外溫度期間也能夠確保給料單元的冷卻。這種技術的缺點在於在容器中保持有的還原製劑的相對較大的部分不能被用於給料到排氣管中，以用在SCR催化劑中。這意味著，在實際中所述還原製劑在一定程度上相當於壓艙物，而導致了許多不利影響，例如車輛的總體負載容量低於其應當具有的，在重量和容量上都是如此。WO 00/21881描述了一種向排氣系統注入尿素溶液的溫度控制系統，由此從箱體中泵出足夠大流量的尿素溶劑，以不僅能夠進行足夠的噴射，而且可以把相關聯的噴射器冷卻到足夠低的溫度。該冷卻劑尿素溶液可以被引回箱體中。該系統包括在箱體中的容量計和溫度傳感器。當出現偏差時，系統可暫停尿素溶液的循環。這所導致的缺點是在噴射器上出現不期望的溫度。因此需要改進當前的SCR系統，以減輕或消除上述缺點。

發明內容
本發明的一個目的是提出一種用於提高SCR系統的性能的新穎和有利的方法。本發明的一個目的是提出一種用於提高SCR系統的性能的新穎和有利的方法，由此對還原製劑的充足容量的給料進行優化。本發明的另一目的是提出一種用於提高SCR系統的性能的新穎和有利的SCR系統的設備以及新穎和有利的電腦程式。本發明的另一目的是提出一種用於提高SCR系統的性能的新穎和有利的SCR系統的設備以及新穎和有利的電腦程式，由此對還原製劑的充足容量的給料進行優化。本發明的一個目的是提出一種關於SCR系統的方法和設備，其導致減小了 SCR系統的部件的不期望的功能降級的風險和/或減少了 SCR系統的部件(例如給料單元)關於還原製劑阻塞的風險。本發明的另一目的是提出關於SCR系統的可選方法和關於SCR系統的可選電腦程式以及SCR系統的可選設備。這些目的採用根據權利要求I的關於SCR系統的方法來實現，所述SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元。
本發明的一方面提出了一種關於SCR系統的方法，所述SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器，所述方法包括選擇所述容器中的還原製劑的限制液位的步驟。所述方法還包括以下步驟確定所述給料單元的冷卻需求；以及基於所述冷卻需求，選擇所述容器中的還原製劑的限制液位。為了確保容器中的還原製劑不會變得太熱，為了確保給料單元的有效冷卻，所提出的創新方法包括選擇充足容量的還原製劑。這能夠實現還原製劑的最小期望容量的優化。本發明的一方面允許容器中的還原製劑的最小容許容量可變，基於給料單元的實際冷卻需求來確定該容量。本發明的一個優點是可以最大化可用於給料的還原製劑的容量。在SCR系統安裝在機動車輛上的情況下，負載容量能夠在重量和容量上均有利地增加。本發明的另一優點在於可以在特定情況下優化容器的容量，例如使其變得更小，潛在地為SCR系統的其它部件或者安裝在SCR系統鄰近的其它系統釋放空間。本發明的另一個優點在於基於正常地操作SCR系統的區域或天氣，存在用於選擇剩餘容量策略的範圍。本發明的一方面是如果認為是必需的，能夠暫時性地降低指示容器中的還原製劑的最小期望容量的極限值液位，從而例如避免自動減小SCR系統的發動機的可用扭矩。該方法還包括以下步驟-確定所述容器中的所述還原製劑的當前溫度，以及-基於所確定的所述容器中的所述還原製劑的當前溫度，確定所述給料單元的所述冷卻需求。這所提供的優點是能夠藉助簡單的計算模型來確定所述冷卻需求，以導致具有很小計算複雜度的方法。該方法可包括以下步驟-確定所述給料單元中的所述還原製劑的當前溫度；以及-基於所確定的所述給料單元中的所述還原製劑的當前溫度，確定所述給料單元的所述冷卻需求。這所提供的優點是能夠藉助簡單的計算模型來確定所述冷卻需求，以導致具有很小計算複雜度的方法。該方法可以包括以下步驟-基於從以下當中的至少一個確定參數所述容器的當前環境溫度、所述SCR系統的發動機的當前操作功率、所述排氣導管中的排出氣體的當前溫度以及給料的還原製劑的累積量，來確定所述給料單元的所述冷卻需求。這能夠為以更高的精確度確定所述冷卻需求提供改進的基礎。該方法可以包括以下步驟-在預定範圍內選擇所述容器(205)中的還原製劑的所述限制液位。根據選擇了所述限制液位的引入限制能夠以更可靠的方法減小給料單元的不期望的阻塞的風險。容器中的還原製劑的下限液位例如可以對應於容器中的3或5升的還原製劑。容器中的還原製劑的上限液位例如可以對應於略少於容器的總容量的容量，例如為總容量的90%。 該方法可以包括以下步驟-連續確定所述給料單元的冷卻需求，以及-基於所述連續確定的冷卻需求，選擇所述容器中的還原製劑的更新限制液位。結果是該方法能夠快速響應情況變化，例如在具有負荷變化較大的SCR系統操作期間。該方法可以包括以下步驟-基於所述SCR系統的性能和/或所述SCR系統的假定的未來操作，例如關於所述SCR系統的發動機上的估計平均負荷和所述SCR系統的所述發動機上的估計最大負荷，來選擇容器中的還原製劑的初始限制液位。這所提供的優點在於使得該方法更快地適應容器中的所述限制液位，並且也是一個更加牢靠的方法。所述還原製劑是基於尿素的還原製劑。所述容器中的還原製劑的所述限制液位對應於所述容器中的還原製劑的最小期望容量。該方法易於在現有的機動車輛中實現。根據本發明的關於SCR系統的軟體可在車輛的製造期間安裝在車輛的控制單元中，所述SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元。車輛的購買者可因此具有選擇該方法的功能作為可選項的可能性。可替換地，包括應用關於SCR系統的創新方法的程序代碼的軟體可在服務站升級的時候安裝在車輛的控制單元中，在這種情況下，軟體可被裝入控制單元中的存儲器中，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器。特別是因為沒有另外的傳感器或部件需要安裝在車輛中，實現該創新方法因此是經濟有效的。目前已經在車輛中提供了相關的硬體。本發明因此代表了對上面指出的問題的經濟有效的解決方案。包含關於SCR系統的程序代碼的軟體易於更新或替換，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元。而且，包含關於SCR系統的程序代碼的軟體的不同部分可獨立於彼此而被更換，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元。該模塊化配置從維修觀點來看是有利的。本發明的一方面提供了 SCR系統的設備,該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器，所述設備包括用於選擇所述容器中的還原製劑的限制液位的裝置。所述設備還包括用於確定所述給料單元的冷卻需求的裝置；以及用於基於所述冷卻需求選擇所述容器中的還原製劑的限制液位的裝置。
所述設備可以包括-用於確定所述容器中的所述還原製劑的當前溫度的裝置，以及-用於基於所確定的所述容器中的所述還原製劑的當前溫度來確定所述給料單元的所述冷卻需求的裝置。所述設備可以包括-用於確定所述容器中的所述還原製劑的當前溫度的裝置，以及-用於基於所確定的所述給料單元中的所述還原製劑的當前溫度來確定所述給料單元的所述冷卻需求的裝置。 所述設備可以包括-用於基於從以下當中的至少一個確定參數所述容器的當前環境溫度、所述SCR系統的發動機的當前操作功率、所述排氣導管中的排出氣體的當前溫度以及給料的還原製劑的累積量，來確定所述給料單元的所述冷卻需求的裝置。所述設備可以包括-用於在預定範圍內選擇所述容器中的還原製劑的所述限制液位的裝置。所述設備可以包括-用於連續確定所述給料單元的冷卻需求的裝置；以及-用於基於所述連續確定的冷卻需求來選擇所述容器中的還原製劑的更新限制液位的裝置。所述設備可以包括-用於基於所述SCR系統的性能和/或所述SCR系統的假定的未來操作，例如關於所述SCR系統的發動機上的估計平均負荷和所述SCR系統的所述發動機上的估計最大負荷，來選擇容器中的還原製劑的初始限制液位的裝置。以上目的也採用包括SCR系統的設備的特徵的機動車輛來實現，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元。車輛可以是卡車、公共汽車或客車。本發明的一方面提出了一種關於SCR系統的電腦程式，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器，所述程序包含存儲在計算機可讀介質上的程序代碼，所述程序代碼用於使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執行根據權利要求1-9中任一項的步驟。本發明的一方面提出了一種包含存儲在計算機可讀介質上的程序代碼的電腦程式產品，當所述程序在電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機上運行時，所述程序代碼用於執行根據權利要求1-9中任一項的方法步驟。根據以下詳述並還通過實施本發明，本發明另外的目的、優點和新穎特徵對本領域技術人員將變得明顯。雖然下面描述了本發明，應注意，本發明並不限於所描述的特定細節。接受本文教導的專業人員將認識到在本發明的範圍內的在其它領域內的另外的應用、修改和合併。


為了更充分理解本發明及其另外的目的和優點，下面闡述的詳細描述應連同附圖一起被閱讀，在附圖中，相同的附圖標記在不同圖中表示類似的部件，且在附圖中圖I示意性示出根據本發明實施例的車輛；圖2示意性示出在圖I中描繪的根據本發明實施例的車輛的子系統；圖3a是根據本發明實施例的方法的示意性流程圖；圖3b是根據本發明實施例的方法的更詳細的示意性流程圖；以及圖4示意性示出根據本發明的實施例的計算機。
具體實施例方式圖I描繪了車輛100的側視圖。所例示的車輛100包括具有發動機150的牽引機 單元110和拖車112。車輛可以是重型車輛，例如卡車或公共汽車。可替換地，車輛可以是客車。應注意，本發明可適用於任何SCR系統，且因此並不限於機動車輛的SCR系統。根據本發明的一個方面，關於包括用於向排氣通道提供還原製劑以進行排氣淨化的給料單元的SCR系統的創新方法和包括用於向排氣通道提供還原製劑以進行排氣淨化的給料單元的SCR系統的創新設備非常適合於除了機動車輛以外的具有SCR系統的其它平臺(例如船隻)。船隻可以是任何種類，例如汽艇、汽船、渡船或輪船。根據本發明的一個方面，該創新方法和創新設備還非常適合於各種類型的發電廠，例如包括柴油發電機的發電廠。該創新方法和創新設備非常適合於包括例如在機車或某個其它平臺上的發動機和SCR系統的任何發動機系統。該創新方法和創新設備非常適合於包括NOx發生器和SCR系統的任何系統。術語「鏈路」在本文指通信鏈路，其可以是諸如光電通信線路的物理連接、或諸如無線連接的(例如無線電鏈路或微波鏈路)非物理連接。術語「線路」在本文指用於容納和輸送流體(例如以液體形式的還原劑)的通道。線路可以是任何合適尺寸的管。線路可以由任何合適的材料(例如塑料、橡膠或金屬)製成。術語「還原劑」或「還原製劑」在本文指用於與SCR系統中的特定排放物發生反應的製劑。這些排放物可例如是NOx氣體。術語「還原劑」和「還原製劑」在本文被同義地使用。根據一種方案的所述還原劑是所謂車用尿素。當然可使用其它種類的還原劑。車用尿素在本文作為還原劑的示例被引用，但專業人員將認識到，在用於根據創新方法執行軟體代碼的控制算法中，創新方法和創新設備採用其它類型的經受必要適應的還原劑是可行的，該必要適應例如涉及給定還原劑的功能降級開始時的溫度水平。圖2示出車輛100的子系統299。子系統299位於牽引機單元110中。子系統299可以是SCR系統的一部分。子系統299在該示例中包括設置為容納還原劑的容器205。容器205適於容納合適數量的還原劑並在必要時可被再裝滿。該容器可例如容納75或50升的還原劑。第一線路271適於將還原劑從容器205引到泵230。泵230可以是任何合適的泵。泵230可以是設置有至少一個過濾器的隔膜泵。泵230適於由電動機驅動。泵230適於經由第一線路271從容器205抽出還原劑並經由第二線路272將其供應到給料單元250。給料單元250包括電氣控制的給料閥，所增加的還原劑的流出量可藉助該給料閥來控制。泵230適於對第二線路272中的還原劑加壓。給料單元250設置有節流閥單元，還原劑的所述壓力對著該節流閥單元在子系統299中增大。給料單元250適於將所述還原劑供應到車輛100的排氣系統(未以其整體示出)的排氣導管240。排氣導管240適於將排出氣體從發動機150引到SCR系統的周圍。更具體地，給料單元250適於以受控的方式將適當量的還原劑供應到車輛100的排氣導管240。根據該方案，SCR催化劑(未示出)位於排氣系統中實現還原劑供應的位置的下遊。在排氣系統中供應的該數量的還原劑旨在以常規的方式使用在SCR催化劑中，來以已知的方式減少不期望的排放物的數量。給料單元250位於排氣導管240附近，該排氣導管240適於將來自車輛100的內燃機150的排出氣體引到SCR催化劑。給料單元250與車輛100的排氣系統處於熱接觸。這意味著存儲在例如排氣導管240、消音器和SCR催化劑中的熱能可因此被引到給料單元 250。存在於給料單元的還還原製劑將被所述熱能在其中加熱。給料單元250設置有適於處理與控制單元200的通信的電子控制卡。給料單元250還包括因為太高溫度而可能熔化或以另外方式被不利影響的塑料和/或橡膠部件。給料單元250對於在特定值(例如120攝氏度)以上的溫度是敏感的。當例如車輛100的排氣導管240、消音器和SCR催化劑超過該溫度值時，存在給料單元可能在車輛的操作期間或之後如果未被提供冷卻而變得過熱的風險。應注意，存在於給料單元250中的還原劑可能受明顯低於上面指出的120攝氏度的溫度不利地影響。在例如高於70攝氏度的溫度處，還原劑可能會結晶並因此潛在地引起給料單元250的阻塞。第三線路273在給料單元250與容器205之間延伸。第三線路273適於將供給到給料閥250的特定量的還原劑引回到容器205。該配置有利地實現給料單元250的冷卻。當還原劑通過給料單元250由泵230泵送到容器205時，給料單元250因此由還原劑的流動而被冷卻。第一控制單元200設置成經由鏈路221與第一溫度傳感器220通信。第一溫度傳感器220適於檢測給料單元250中的還原劑的當前溫度。第一溫度傳感器220適於將包含關於給料單元250中的還原劑的當前第一溫度Tl的信息的信號連續地發送到第一控制單元200。第一控制單元200適於基於從第一溫度傳感器220接收的信號，來計算出給料單元250的冷卻需求。第一控制單元200設置成經由鏈路231與泵230通信。第一控制單元200適於控制泵230的操作，以便例如調節在子系統299內的還原劑流量。第一控制單元200適於通過調節其相關聯的電動機來控制泵230的操作功率。第一控制單元200設置成經由鏈路281與第二溫度傳感器280通信。第二溫度傳感器280適於檢測排氣導管240的當前溫度T2。第二溫度傳感器280適於將包含關於排氣導管240的當前溫度的信息的信號連續地發送到第一控制單元200。第一控制單元200適於基於從第二溫度傳感器280接收的信號來計算給料單元250中的還原劑的當前溫度。第一控制單元200適於基於從第二溫度傳感器280接收的信號來計算給料單元250的冷卻需求。第一控制單元200設置成經由鏈路291與第三溫度傳感器290通信。第三溫度傳感器290適於檢測容器205中的還原劑的當前溫度T3。第三溫度傳感器290適於連續地向第一控制單元200發送信號，該信號包含與容器205中的還原劑的當前溫度相關的信息。第一控制單元200適於基於從第三溫度傳感器290接收的信號來計算給料單元250的冷卻需求。第一控制單元200設置成經由鏈路261與液位傳感器260通信。液位傳感器260適於檢測容器205中的還原劑的當前容量。液位傳感器260適於連續地向第一控制單元200發送信號，該信號包含與容器205中的還原劑的當前容量相關的信息。第一控制單元200適於基於從液位傳感器260接收的信號來計算給料單元250的冷卻需求。第一控制單元200設置成經由鏈路251與給料單元250通信。第一控制單元200適於控制給料單元250的操作，以便例如調節向車輛100的排氣系統的還原劑供應。第一控制單元200適於控制給料單元250的操作，以便例如調節供應到容器205的還原劑回流。
根據一種方案,根據本發明的創新方法,第一控制單兀200適於將從第一溫度傳感器220、第二溫度傳感器280、第三溫度傳感器290以及液位傳感器260接收的信號中的至少一個用作用於確定給料單元250的冷卻需求的基礎，並基於所述冷卻需求來選擇容器205中的還原製劑的限制液位。第二控制單元210設置成經由鏈路201與第一控制單元200通信。第二控制單元210能夠可拆卸地連接到第一控制單元200。第二控制單元210可以是在車輛100外部的控制單元。第二控制單元210可適於執行根據本發明的創新方法的步驟。第二控制單元210可用於將軟體，特別是用於應用創新方法的軟體交叉裝載(cross-load)到第一控制單元200。第二控制單元210可以可選地設置成經由車輛中的內部網絡與第一控制單元200通信。第二控制單元210可適於執行與第一控制單元200的功能實質上類似的功能，例如確定給料單元250的冷卻需求，並基於所述冷卻需求選擇容器205中的還原製劑的限制液位。該創新方法可由第一控制單元200或第二控制單元210或由第一控制單元200和第二控制單元210兩者來應用。子系統299還可以包括第四溫度傳感器(未示出)，以檢測所述容器205的當前環境溫度T4，並向第一控制單元200發送包含該信息的信號。第一控制單元200適於基於所測量的容器205的當前環境溫度來確定所述給料單元250的冷卻需求。子系統299還可以包括用於確定給料的還原製劑的累積量並向第一控制單元200發送包含該信息的信號的裝置(未示出)。第一控制單元200適於基於所確定的給料的還原製劑的累積量，來確定所述給料單元250的冷卻需求。子系統299還可以包括用於確定所述SCR系統的發動機150的當前操作功率並向第一控制單元200發送包含該信息的信號的裝置(未示出)。第一控制單元200適於基於所確定的所述SCR系統的發動機150的當前操作功率，來確定所述給料單元250的冷卻需求。圖3a是根據本發明實施例的關於SCR系統的方法的流程圖，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器。該方法包括第一步驟s301。方法步驟S301包括為所述容器中的還原製劑選擇限制液位的步驟。步驟s301包括確定所述給料單元的冷卻需求並基於所述冷卻需求為所述容器中的還原製劑選擇限制液位的步驟。該方法在步驟s301之後結束。圖3b是根據本發明實施例的關於SCR系統的方法的流程圖，該SCR系統包括用於向排氣導管供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元、以及用於還原製劑的容器。該方法包括第一步驟s310。方法步驟s310包括為容器205中的還原製劑選擇初始限制液位的步驟。該限制液位對應於容器205中的還原製劑的最小期望剩餘容量。基於假定SCR系統可能如何被操作來設定該剩餘容量。在SCR系統被安裝到機動車輛的情況下，可以基於車輛的操作類型和/或最大發動機功率和/或假定使用該車輛的區域環境來設定該剩餘容量。可以將容器205中的還原製劑的初始限制液位設定為合適值，例如5、10、15或20升。步驟s310之後是步驟s320。方法步驟s320包含確定給料單元250的冷卻需求的步驟。這可以用多種不同的方式來進行。一個示例僅考慮容器205中的還原製劑的測量溫度。一個示例中僅考慮給料單元250中的還原製劑的測量溫度。一個示例考慮容器205中的還原製劑的測量溫度和給料單元250中的還原製劑的測量溫度。另一示例是可將以下參數，諸如容器205的當前環境溫度、和/或SCR系統的發動機105的當前操作功率，和/或排氣導管240中的排出氣體的 當前溫度和/或給料的還原製劑的累積量，用於確定給料單元250的冷卻需求。步驟s320之後是步驟s330。方法步驟s330包括決定是否應當改變容器205中的還原製劑的當前限制液位的步驟。這可以用多種不同的方式來進行。在發現SCR系統已經以相對較高的功率運行特定時間和/或例如容器205中的還原劑的溫度已經增加到不期望的水平的情況下，可以需要改變還原劑的限制液位以確保給料單元250所必需的冷卻。根據一個示例，容器205中的還原製劑的溫度不應超過50攝氏度，以避免還原製劑的功能下降而此後使得即使在正常操作期間也會全部或部分阻塞給料單元250。如果發現不需要改變容器205中的還原劑的當前限制液位，則再次執行步驟s320。如果發現需要改變容器205中的還原製劑的當前限制液位，則執行隨後的步驟s340。方法步驟s340包括基於所述冷卻需求來選擇所述容器中的還原製劑的限制液位的步驟。該限制液位可以高於或低於當前限制液位。需要注意的是，本創新方法能夠為每個SCR系統的容器205中的還原製劑設定最優的限制液位。根據一個示例，需要花費幾天或幾周來進行容器205中的還原製劑的合適限制液位的適應。根據一個示例，還提出一種功能，由此響應於SCR系統的操作情況的暫時性變化能夠更短期地做出容器205中的還原製劑的合適限制液位的適應。該方法在步驟s340之後結束。圖4是設備400的方案的視圖。參照圖2描述的控制單元200及210在一方案中可包括設備400。設備400包括非易失性存儲器420、數據處理單元410和讀/寫存儲器450。非易失性存儲器420具有存儲用於控制設備400的功能的電腦程式(例如作業系統)的第一存儲器元件430。設備400還包括總線控制器、串行通信埠、I/O裝置、A/D轉換器、時間和數據輸入及傳送單元、事件計數器和中斷控制器(未示出)。非易失性存儲器420還具有第二存儲器元件440。所提出的電腦程式P包括用於確定所述給料單元的冷卻需求的例程。該程序P包括用於確定所述容器中的所述還原製劑的當前溫度，以及基於所確定的所述容器中的所述還原製劑的當前溫度來確定所述給料單元的所述冷卻需求的例程。作為替換或附加，程序P包括用於確定所述給料單元中的還原製劑的當前溫度，以及基於所確定的所述給料單元中的所述還原製劑的當前溫度來確定所述給料單元的所述冷卻需求。程序P包括基於從以下當中的至少一個確定參數所述容器205的當前環境溫度、所述SCR系統的發動機150的當前操作功率、排氣導管240中的排出氣體的當前溫度、以及給料的還原劑的累積量，來確定所述給料單元的所述冷卻需求的例程。程序P包括基於所述冷卻需求為所述容器中的還原製劑選擇限制液位的例程。該程序P可以以可執行形式或以壓縮形式存儲在存儲器460中和/或讀/寫存儲器450中。在數據處理單元410被描述為執行特定功能的情況，意味著數據處理單元410實現存儲在存儲器460中的程序的特定部分或存儲在讀/寫存儲器450中的程序的特定部分。 數據處理設備410可經由數據總線415與數據埠 499通信。非易失性存儲器420旨在用於經由數據總線412與數據處理單元410通信。單獨的存儲器460旨在經由數據總線411與數據處理單元410通信。讀/寫存儲器450適於經由數據總線414與數據處理器單元410通信。數據埠 499例如可具有連接到其的鏈路201、221、231、251、281和291 (參見圖2)。當在數據埠 499上接收到數據時，數據被暫時存儲在第二存儲元件440中。如果接收的輸入數據已經被暫時性存儲，數據處理單元410準備實現如上所述的代碼執行。根據一個方案，在數據埠 499上接收的信號包含與所述容器中的所述還原製劑的當前溫度相關的信息。根據一個方案，在數據埠 499上接收的信號包含與所述給料單元中的所述還原製劑的當前溫度相關的信息。在數據埠 499上接收的信號可以由設備400用來確定所述給料單元250的冷卻需求，並基於所述冷卻需求為所述容器205中的還原製劑選擇限制液位。本文描述的方法的部分由可藉助數據處理單元410的設備400來實現，該數據處理單元410運行存儲在存儲器460或讀/寫存儲器450中的程序。當設備400運行該程序時，執行本文描述的方法。為了說明和描述的目的提供本發明的優選實施例的前述描述。並不旨在排他的或將本發明限制到所述變形。很多修改和變形對本領域技術人員顯然是明顯的。實施例已被選擇並描述，以便最好地解釋本發明的原理及其實際應用，並因此能夠使得專業人員通過各種實施例並以適合於意欲使用的各種修改來理解本發明。
權利要求
1.一種關於SCR系統的方法,所述SCR系統包括用於向排氣導管(240)供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元(250)、以及用於還原製劑的容器(205)，其中供給到所述給料單元(250)的所述還原製劑的特定量被引回到所述容器(205)，所述方法包括以下步驟 -選擇(s310 ；s340)所述容器(205)中的還原製劑的限制液位； 其特徵在於以下步驟 -確定(s320)所述給料單元(250)的冷卻需求；以及 -基於所述冷卻需求，選擇(s340)所述容器(205)中的還原製劑的限制液位； 所述容器(205)中的還原製劑的該限制液位對應於所述容器(205)中的還原製劑的最小期望容量。
2.根據權利要求I所述的方法，包括以下步驟 -確定所述容器(205)中的所述還原製劑的當前溫度；以及 -基於所確定的所述容器(205)中的所述還原製劑的當前溫度，確定(s320)所述給料單元(250)的所述冷卻需求。
3.根據權利要求I或2所述的方法，包括以下步驟 -確定所述給料單元(250)中的所述還原製劑的當前溫度；以及 -基於所確定的所述給料單元(250)中的所述還原製劑的當前溫度，確定(s320)所述給料單元(250)的所述冷卻需求。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，包括以下步驟 -基於來自以下中的至少一個確定的參數所述容器(205)的當前環境溫度、所述SCR系統的發動機(150)的當前操作功率、所述排氣導管(240)中的排出氣體的當前溫度以及給料的還原製劑的累積量，來確定(s320)所述給料單元(250)的所述冷卻需求。
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，包括以下步驟 -在預定範圍內選擇所述容器(205)中的還原製劑的所述限制液位。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，包括以下步驟 -連續確定(s320)所述給料單元(250)的冷卻需求；以及 -基於所述連續確定的冷卻需求，選擇(s340)所述容器(205)中的還原製劑的更新限制液位。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，包括以下步驟 -基於所述SCR系統的性能和/或所述SCR系統的假定的未來操作，例如關於所述SCR系統的發動機(150)上的估計平均負荷和所述SCR系統的所述發動機(150)上的估計最大負荷，來選擇(s310)容器(205)中的還原製劑的初始限制液位。
8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述還原製劑是基於尿素的還原製劑。
9.一種SCR系統的設備，所述SCR系統包括用於向排氣導管(240)供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元(250)、以及用於還原製劑的容器(205)，其中供給到所述給料單元(250)的所述還原製劑的特定量被引回到所述容器(205)，所述設備包括 -用於選擇所述容器(205)中的還原製劑的限制液位的裝置(200 ；210 ；400)； 其特徵在於 -用於確定所述給料單元(250)的冷卻需求的裝置(200 ；210 ;400);以及-用於基於所述冷卻需求選擇所述容器(205)中的還原製劑的限制液位的裝置(200 ；·210 ；400)； 所述容器(205)中的還原製劑的該限制液位對應於所述容器(205)中的還原製劑的最小期望容量。
10.根據權利要求9所述的方法，包括 -用於確定所述容器(205)中的所述還原製劑的當前溫度的裝置(290);以及 -用於基於所確定的所述容器(205)中的所述還原製劑的當前溫度來確定所述給料單元(250)的所述冷卻需求的裝置(200 ；210 ;400)。
11.根據權利要求9或10所述的方法，包括· -用於確定所述給料單元(250)中的所述還原製劑的當前溫度的裝置(220);以及 -用於基於所確定的所述給料單元(250)中的所述還原製劑的當前溫度來確定所述給料單元(250)的所述冷卻需求的裝置(200 ；210 ;400)。
12.根據權利要求9-11中任一項所述的方法，包括 -用於基於來自以下中的至少一個確定的參數所述容器(205)的當前環境溫度、所述SCR系統的發動機(150)的當前操作功率、所述排氣導管(240)中的排出氣體的當前溫度以及給料的還原製劑的累積量，來確定(s320)所述給料單元(250)的所述冷卻需求的裝置(200 ；210 ;400)。
13.根據權利要求9-12中任一項所述的設備，包括 -用於在預定範圍內選擇所述容器(205)中的還原製劑的所述限制液位的裝置(200 ；210 ;400)。
14.根據權利要求9-13中任一項所述的設備，包括 -用於連續確定所述給料單元(250)的冷卻需求的裝置(200 ；210 ；400);以及 -用於基於所述連續確定的冷卻需求來選擇所述容器(205)中的還原製劑的更新限制液位的裝置(200 ；210 ;400)。
15.根據權利要求9-14中任一項所述的設備，包括 -用於基於所述SCR系統的性能和/或所述SCR系統的假定的未來操作，例如關於所述SCR系統的發動機(150)上的估計平均負荷和所述SCR系統的所述發動機(150)上的估計最大負荷，來選擇容器(205)中的還原製劑的初始限制液位的裝置(200 ；210 ;400)。
16.根據權利要求9-15中任一項所述的設備，其中，所述還原製劑是基於尿素的還原製劑。
17.—種機動車輛(100 ;110),包括根據權利要求9-16中任一項所述的設備。
18.根據權利要求17所述的機動車輛(100;110)，其中，車輛是來自卡車、公共汽車或客車當中的任意一種。
19.一種電腦程式(P)，用於使得電子控制單元(200 ;400)或連接到所述電子控制單元(200 ；400)的另一計算機(210 ；400)來執行根據權利要求1_9中任一項的步驟。
20.一種電腦程式產品，包含存儲在計算機可讀介質上的程度代碼，所述程序代碼用於當所述電腦程式在電子控制單元(200; 400)或連接到所述電子控制單元(200; 400)的另一計算機(210;400)上運行時執行根據權利要求1-9中任一項的方法步驟。
全文摘要
本發明涉及一種關於SCR系統的方法，所述SCR系統包括用於向排氣導管(240)供應還原製劑以進行排氣淨化的給料單元(250)、以及用於還原製劑的容器，所述方法包括以下步驟選擇(s310；s340)所述容器(205)中的還原製劑的限制液位。該方法還包括以下步驟確定(s320)所述給料單元(250)的冷卻需求；以及基於所述冷卻需求，選擇(s340)所述容器(205)中的還原製劑的限制液位。本發明還涉及包含用於實現根據本發明的方法的計算機(200；210；400)的程序代碼(P)的電腦程式產品。本發明還涉及一種SCR系統的設備，以及裝配有所述設備的機動車輛(100)，該SCR系統包括用於向排氣導管(240)供應還原劑以進行排氣淨化的給料單元(250)。
文檔編號F01N3/20GK102959193SQ201180030669
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月17日 優先權日2010年6月21日
發明者A·利耶斯特蘭德, P·布倫貝裡, D·阿維德松 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司