[发明专利]用于确定储罐中的还原剂的量的方法

说明书

技术领域

所提出的发明涉及用于测量包含在储罐中的还原剂的水平的装置。

背景技术

与运输有关的污染物的排放已成为近三十年来行业进步的重要驱动力。针对四种管制污染物（CO、HC、NOx、颗粒）的排放限制的逐步加强已使得可以显著改善空气质量，尤其是在大建筑物密集的区域。

日益增长的汽车的使用需要继续努力以进一步减少这些污染物的排放。因此，在预计于2015年生效的€6标准的更严格的欧洲排放水平的情况下，氮氧化物（NOx）的减少仍然是复杂的问题。在所有行驶条件下具有可用的高效清理技术对于运输行业仍然是重大的挑战。

其次，与CO2排放直接有关的燃料消耗已成为关注的重点。因此，从2012年起对于私家车辆的CO2排放的规定将以欧洲水平实施。已达成一致的是，在未来几十年里将定期地降低该限制。因此，CO2的减少显然被强加给整个运输行业。

局部污染（NOx）的降低和燃料消耗（CO2）的降低这两方面的问题对于柴油发动机是特别困难的，柴油发动机的稀薄燃烧伴随有难以处理的NOx。

已经存在诸如在EPI977817中所描述的设备，通过利用存储在储罐内设置的碱土氯盐类型的存储材料中的氨的SCR（选择性催化还原）催化剂能够还原NOx的量。由于该反应与存储材料内的温度直接相关，因此通过可以加热存储材料的加热装置来驱动氨到废气中的注入，以启用可逆的吸收/解吸氨反应。

实际上，氨以NOx还原反应的化学计量比被连续不断地注入到废气中。因此，必须能够在车上存储足够量的氨。为了限制包含存储材料的储罐的大小，汽车制造商赞成定期填充或更换储罐，例如在发动机保养（更换机油）期间或在填充燃料罐时。根据所考虑的车辆（私家车辆、重型货车等），有必要在车辆寿命期间提供10到100次之间的填充储罐或更换储罐的操作。

这种需要确保在整个车辆寿命内有效治理NOx污染的定期维护操作是使用SCR技术的不同国家具体规定的主题。所有这些规定的共同点是必须能够确定储罐中剩余的氨的量，以能够在必须进行填充时提醒驾驶员。例如，在针对私家车辆的欧洲立法中，必须能够测量至少两个在2400km和800km处（分别大致对应于3次燃料填充和1次燃料填充）的剩余操作范围阈值。

此外，在各自包括氨存储材料的几个储罐是在车载的情况下，为了简化车辆中的氨存储系统的集成，或改进它的操作（引入冷却单元），必须知道每个储罐中剩余的氨的量，以便发动机控制单元能够以最佳的方式驱动包含在这些不同储罐中的氨的注入。

因此，本发明的目的在于提出一种确定还原剂（优选为包含在储罐中的氨）的量的手段。

发明内容

根据本发明，由于确定旨在还原机动车辆的废气中的NOx的量的系统的储罐中的还原剂的量的方法而实现了该目的。该系统包括：

-存储材料，该存储材料设置在储罐中并且能够根据对还原剂的需求可逆地存储和释放还原剂，该需求可随时间推移而变化；

-加热装置，该加热装置设计成提供热量以用于从存储材料释放还原剂；

-控制装置，该控制装置用于驱动加热装置以释放还原剂，

根据本发明的方法包括以下步骤：

a)当机动车辆启动时，确定储罐内的压力和温度是否稳定，

b)肯定地，驱动加热装置，使得它在称为初始阶段的阶段期间传递恒定功率，从而在切换至称为围绕基准值的调节压力的阶段之前使储罐内的压力增加直到该压力达到预定值；

c)测量初始阶段的时间；

d)将所述初始阶段的测量的时间与针对储罐的各种校准值相比较，以确定所述储罐中的还原剂的量。

附图说明

通过阅读以示例的方式而不以任何方式限定以及通过参照示意图唯一地给出的优选形式的实施方式的描述后，本发明的特点将变得更清楚，在所述示意图中：

图1表示氨存储和供应系统的功能架构；

图2示出了在系统的初始和调节阶段期间储罐中的压力以及氨的流速的演变；

图3示出了根据用还原剂填充储罐的三个速度的储罐内的压力的演变；

图4示出了根据用还原剂填充储罐的三个速度的图3的储罐内的压力对时间的导数；

图5表示针对用还原剂填充储罐的三个速度，根据环境温度的压力升高时间的映射，以及

图6表示针对用还原剂填充储罐的三个速度，根据环境温度的所述压力对时间的导数的映射。

具体实施方式