[发明专利]用于确定液体的浓度的方法

说明书

用于确定液体的浓度的方法。本发明涉及一种用于确定液体（3）的浓度的方法，其中在共同一体构造的载体元件（73）处布置超声波换能器（72）和至少两个超声波反射面（731，732），所述至少两个超声波反射面距所述超声波换能器（72）不同距离。在测量操作中从超声波信号在超声波换能器（72）与第一超声波反射面（731）之间的第一传播时间确定所述浓度，而无需超声波信号在另一超声波反射面（732）处进行反射。在校准操作中确定第一传播时间和超声波信号在第一超声波反射面（731）与至少一个其他超声波反射面（732）之间的第二传播时间（93，94）。

技术领域

本发明涉及一种用于确定液体的浓度的方法。本发明还涉及一种实施该方法的每个步骤的计算机程序以及一种存储该计算机程序的机器可读的存储介质。最后，本发明涉及一种被设立用于实施所述方法的电子控制设备。

背景技术

为了减少内燃机、尤其是柴油发动机的废气中氮氧化物的份额，已知在所述内燃机、尤其是柴油发动机的废气管路中布置SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）催化转化器转化器（Katalysator）。所述SCR催化转化器在氨作为氮的还原剂存在的情况下减少了在废气中所包含的氮氧化物。为了提供氨，在SCR催化转化器上游将还原剂溶液注入到废气管路中。通常为此使用水性的尿素溶液（尿素水溶液；HWL），其包含作为氨分解试剂的尿素。可在商业上以名称AdBlue®获得32.5%的HWL。

排放保护法要求借助于质量传感器监视质量、即所使用的HWL的浓度，以便尤其是由车辆驾驶员识别出可能的错误加油。所述错误加油可例如用水或者用稀释的HWL进行。当识别出这样的错误加油时，对驾驶员进行警告并且最后用所谓的“诱因（Inducement）”限制车辆的操作。质量传感器可具有超声波换能器或超声波反射面，从而从超声波信号在超声波换能器与超声波反射面之间的传播时间可计算出HWL的浓度。为此必须已知超声波换能器与超声波反射面之间的距离。对此，这种质量传感器由制造商校准，以便消除无法避免的制造影响。然而，后置的安装过程可导致测量路段的改变并且因此使测量精度劣化。

在DE 10 2018 202 587A1中提出在共同一体构造的载体元件处布置多个超声波反射面。由此，由超声波换能器发出的超声波信号在测量操作中以不同的传播时间被反射，这使得能够借助于差分测量原理进行测量。

发明内容

在用于确定尤其是储存在罐、例如还原剂罐中的液体、尤其是HWL的浓度的方法中规定，设置超声波换能器和至少两个超声波反射面、尤其是恰好两个超声波反射面。这些超声波反射面在共同一体构造的载体元件处以距超声波换能器不同距离的方式布置，其中载体元件尤其是布置在罐中。超声波换能器和超声波反射面共同形成用于确定液体的浓度的质量传感器。该质量传感器在该方法中以测量操作和以校准材料来操作：

在测量操作中，从超声波信号在超声波传感器与第一超声波反射面之间的第一传播时间来确定浓度。在此，不发生超声波信号在另一超声波反射面处的反射。其中仅仅分析超声波信号的传播时间的该测量操作计算不那么密集并且可以通过与质量传感器的测量操作类似的方式来执行，所述质量传感器除了其超声波换能器之外仅具有唯一一个超声波反射面。

在校准操作中，确定超声波信号在第一超声波反射面与至少一个其它超声波反射面之间的第二传播时间。为了测量操作中的浓度确定，需要知道超声波换能器与第一超声波反射面之间的测量路段。如果超声波换能器和载体元件共同安装在塑料面上，例如安装在用于液体的输送模块的表面上，则测量路段可由于罐中后置的安装过程而与最初的校准相偏离。相反，超声波反射面相互之间的距离通过载体元件来定义。这些超声波反射面因此可以用于在测量操作中所使用的校准。