用于将液态添加剂注入机动车辆的排放系统中的注射系统的启动方法

摘要

本发明涉及一种注射系统的启动方法，所述注射系统用于将液态添加剂注入具有内燃机的机动车辆的排放系统中，所述注射系统包括：添加剂的容器；用于将所述添加剂引导至一个或多个注射器的液压回路；用于泵抽容纳在所述容器中的添加剂的泵；定位在所述液压回路上的阀；以及在所述液压回路上的所述液态添加剂的储存器。本发明的特征在于，所述方法包括以下步骤：为储存器装填液态添加剂；检测储存器上游的液压回路中存在空气；停止为储存器装填液态添加剂；降低容器和储存器之间的液压回路中的压力；以及排放容纳在容器和储存器之间的液压回路中的空气。本发明特别是可以在车辆中用于注射水和尿素的混合物的系统中使用，所述车辆的发动机使用柴油燃料。

说明书

本发明要求于2011年1月3日递交的法国申请1150026的优选权，其 全文（说明书、附图和权利要求）并入该处引做参考。

技术领域

本发明涉及一种注射系统的启动方法，所述注射系统用于将液态添加 剂注入具有内燃机的机动车辆的排放系统中。根据本发明的注射系统包括： 液态添加剂的容器；用于将所述液态添加剂从所述容器引导至注射系统的 一个或多个注射器的液压回路；用于将容纳在所述容器中的液态添加剂泵 抽到所述液压回路中的泵；沿所述液压回路定位的阀；以及所述液态添加 剂的储存器。本发明更具体地涉及其中的液态添加剂包括尿素的注射系统 的启动方法。

背景技术

可以通过选择性催化还原法（SCR）减少内燃机、特别是使用柴油作 为燃料的内燃机的氮氧化物（NOx）排放。这种还原法允许通过添加液态 添加剂将NOx转变为二氧化氮和水蒸气。

实践中所使用的液态添加剂是水和尿素的混合物。该混合物在足够的 压力范围中被注入车辆的催化罐上游的排放线路中。

现有技术中已知添加剂注射系统。这种系统例如在文件FR2942511中 公开。该系统设置有用于储存预定体积的在所需要的压力范围中的液态添 加剂的储存器。位置传感器确定储存器的活塞的位置。根据所确定的活塞 位置控制储存器的装填。当储存器中容纳的添加剂的有效体积已经用尽时， 通过液压回路实现该装填。储存器的活塞的形成被限定在最大化位置和由 使用者限定的最小化位置之间。最小化位置限定在请求装填的时刻余留在 储存器中的添加剂体积。其限定称为“无效”（mort）体积的余留添加剂体 积。

这种现有技术的系统允许对液态添加剂加压并且测定剂量。然而，正 常运行时，容器可能不包括足量的添加剂，则可以根据车辆的动力使系统 停止运转。在这种情况下，系统抽吸空气，这会使系统产生缺陷。系统产 生缺陷意味着其不再能够为储存器装填添加剂。

发明内容

考虑以上所述，本发明解决的问题在于实现一种当在液压回路中储存 器的上游出现空气时启动注射系统的方法。

针对以上提出的问题，本发明给出的解决方案是一种注射系统的启动 方法，所述注射系统用于将液态添加剂注入具有内燃机的机动车辆的排放 系统中的，所述注射系统包括：

液态添加剂的容器；

用于将所述液态添加剂从所述容器引导至注射系统的一个或多个注射 器的液压回路；

用于将容纳在所述容器中的液态添加剂泵抽到所述液压回路中的泵；

定位在所述液压回路上的阀；以及

所述液态添加剂的储存器，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

为储存器装填液态添加剂；

检测储存器上游的液压回路中存在空气；

停止为储存器装填液态添加剂；

降低容器和储存器之间的液压回路中的压力；以及

排放容纳在容器和储存器之间的液压回路中的空气。

由此，容纳在液压回路中的空气被赶入容器中，并且在液压回路中被 添加剂替代。由此启动系统。

有利地，-所述液态添加剂包括尿素；-为了检测存在空气，对所述泵 的电消耗进行分析；-为了降低回路的压力，关闭所述一个或多个注射器， 并且打开阀；-储存器具有包括液态添加剂的无效体积，并且，所述方法 还包括用容纳在所述无效体积中的液态添加剂和/或容纳在储存器上游的 液压回路中的液态添加剂替代容纳在储存器上游的液压回路中的空气的步 骤；-所述注射系统还包括估计储存器的活塞的位置的位置传感器，当所 述活塞处于下部位置时，所述位置传感器控制对所述储存器进行装填；-所 述注射系统还包括用于计算储存器的无效体积中容纳的足以赶走液压回路 中的空气的添加剂体积的计算器；在排出容纳在容器和储存器之间的液压 回路中的空气后，对所述储存器进行装填；-当车辆的动力适于装填时执 行对储存器进行装填；-连续多次地重复所述方法允许推断出关于容器中 液态添加剂的有效体积的信息，在用于装填的所述容器中的所述液态添加 剂不足量。

附图说明

阅读以下参考附图撰写的非限制性的说明书将能够更好地理解本发 明，其中：

图1是示出导致根据本发明的注射系统启动的不同步骤的框图；

图2A示出在理想的装填条件下请求对储存器进行装填的原理，其中， 容器中的液态添加剂的有效体积不为零；

图2B示出在车辆动力和/或容器中液态添加剂的有效体积不利于装填 的情况下请求对储存器进行装填的原理；

图2C示出当请求装填时抽吸空气；以及

图2D示出根据本发明的启动原理。

具体实施方式

根据本发明的方法是一种注射系统的启动方法，所述注射系统用于将 液态添加剂注入具有内燃机的机动车辆的排放系统中。

车辆例如是发动机为柴油发动机的重型车辆。

液态添加剂尤其是与水缔合的尿素。例如是在水溶液中包括32.5%重 量百分比尿素的添加剂。

尤其在图2A至2D中示出，注射系统包括液态添加剂2的容器1。所 述注射系统还包括用于将所述液态添加剂2从容器1引导至注射系统的一 个或多个注射器4的液压回路3。

布置在容器1下游的泵5允许将容纳在所述容器1中的液态添加剂2 泵抽到液压回路3中。

此外，阀6沿所述液压回路3定位。其布置在所述液压回路3的液态 添加剂2储存器7的上游。根据本发明的方法不排除用功能等价的系统替 代所述阀6。该阀可以是三通电子阀。储存器7包括一方面容器7-1以及另 一方面活塞7-2。根据活塞7-2的行程，添加剂2被储存在容器7-1中或者 被排到该容器外进入回路3中。

根据本发明的方法的步骤在图1中示出并且在图2A至图2D中进行说 明。

图2A示出，在理想的运行条件下，对阀6、储存器7和注射器4之间 的液压回路3加压，允许只要打开注射器4，就将储存在储存器7中的液态 添加剂2注入排放系统9中。

在理想的运行条件下，即在这样的运行条件下：一方面，车辆速度不 变或为零并且处于水平状态，另一方面，容器1中的液态添加剂2处于足 量状态，除非进入空气，否则容器1中的添加剂2可以被泵抽。

如图2B所示，即使当运行条件不是理想的时，例如在车辆加速/减速 的情况下，或者，当车辆在坡面上或者承受幅度较大的纵摇或横摇时，对 阀6、储存器7和注射器4之间的液压回路3加压，允许只要打开注射器4， 就将储存在储存器7中的液态添加剂2注入排放系统9中。

相反，如果容纳在储存器7中的添加剂2不再足量，则阀6转向并且 储存器7被装填添加剂2。

为了对储存器7装填液态添加剂2，将容器1中的液态添加剂2泵抽到 液压回路3中。该泵抽借助泵5执行。泵5泵抽容器1中的添加剂2。阀6 打开，添加剂2流经回路3并且被储存到储存器7中。

在非理想的运行条件下，当对储存器7进行装填时，易于将空气8抽 吸到液压回路3中。这在图2C中示出。根据本发明，在储存器7上游的回 路3中检测到存在空气8。该检测可通过分析泵5的电消耗实现。然而，也 可以实施其它检测方法。例如，根据本发明，可以使用电磁流量计或超声 波流量计（多普勒效应或通过迁跃时间（temps transit）测量），或者具有文 丘里管的流量计甚至是漩涡效应流量计。

在检测到存在空气8的情况下，根据本发明，停止对储存器7的装填。

在下一步骤中，通过降低容器1和储存器7之间的液压回路3中的压 力，将容纳在液压回路3中的空气8排出。为此，如图2D中所示，关闭一 个或多个注射器4并且打开储存器7和容器1之间的阀6。容纳在容器1 和储存器7之间的液压回路3中的空气8的排放步骤通过用容纳在储存器7 中并且位于空气8上游的液态添加剂来替代空气8实现。

储存器7的活塞7-2的位置有利地通过储存器7的活塞7-2的位置传感 器来估计。在最大化位置中，储存器7被完全装填添加剂。在最小化位置 中，储存器需要被装填添加剂。然而，即使在最小化位置中，在储存器7 的容器7-1中仍然存在添加剂体积。该仍然存在的添加剂体积是无效体积。 根据定义，无效体积是当请求对储存器进行装填时在所述储存器7中存在 的液态添加剂2的体积。

根据本发明，使用该无效体积中容纳的添加剂赶走被抽吸到液压回路3 中的空气8。

系统可以包括用于计算储存器7的无效体积中容纳的足以赶走液压回 路3中的空气8的添加剂2体积的计算器。

如图2D中所示，一旦通过用液态添加剂替代而将空气8从液压回路3 中赶出，则可以执行储存器7的装填步骤。

特别是可以在车辆的一个或多个动力条件适于装填时执行该装填步 骤。适于装填的一个车辆动力条件是车辆相对于地面的移动速度不变，特 别是速度为零。

适于为储存器7装填液态添加剂2的动力条件下连续多次地重复图1 中的本发明的方法将意味着在用于装填的容器1中的液态添加剂2不足量。