用于确定还原剂的质量的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定还原剂的质量的方法。在该方法中，首先进行的还原剂的预处理。随后确定经预处理的还原剂的温度。然后，确定经预处理的还原剂的导电性，并且随后借助于所述导电性和温度来计算还原剂的质量。
【专利说明】
用于确定还原剂的质量的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于确定(液体)还原剂、特别是尿素水溶液的质量的方法，还涉 及用于按量分配存储在储箱中的还原剂的配量/计量/按量分配装置，所述方法借助于所述 装置执行。所述方法和配量装置尤其适用于汽车领域的移动应用。
【背景技术】
[0002] 尤其对于机动车的移动内燃机，已知排气净化装置，还原剂被供给到其中用于某 些排气成分的化学还原。例如如果作为供给排气的还原剂则可以对排气中的氮氧化合物 (NOx)以特别有效的方式消除。典型的还原剂例如氨是有害物质，因此通常不直接存储在机 动车中。相反，还原剂通常以还原剂前体的形式存储在单独的储箱中，作为机动车的附加的 工作流体。典型的还原剂前体是例如尿素。还原剂前体例如以32.5%尿素水溶液的形式存 储在机动车中。所述类型的尿素水溶液可以例如在商品S KAdBlue?"下获得。仅仅是为 了完整起见，在此指出，表述"还原剂"也应理解为包括还原剂前体及其溶液(例如尤其是尿 素水溶液)。
[0003] 还原剂的用量相对于内燃机的燃料消耗较低。还原剂的用量通常是机动车的内燃 机的燃料消费的大约0.5%至10%。被引入到排气中的还原剂的量除其它外取决于还原剂 的质量。还原剂的质量基本是指还原剂中的尿素浓度。这尤其归因于催化辅助反应所需的 氨由尿素来产生的事实，并且这仅当还原剂中的尿素浓度处于预定的范围内时才可以特别 可靠地、没有残留地发生。
[0004] 如果为了补充而添加还原剂到设置用于机动车的储箱，为补充而加入的还原剂的 质量与处于储箱中的还原剂的质量不同。此外，储箱中的还原剂质量可随时间变化。特别 是，可能发生还原剂老化，其中还原剂中的尿素分解以形成特别是氨。杂质也对还原剂的质 量产生影响。
[0005] 在过去，已采取了用于确定还原剂的质量的各种方法。例如，已经尝试借助于超声 传播时间测量来确定还原剂的质量。
【发明内容】
[0006] 以此为出发点，本发明的一个目的是至少部分地解决与现有技术有关的突出技术 问题。本发明尤其寻求指出用于确定还原剂质量的特别有利的方法，以及一种配量装置，可 借助于该配量装置执行所述方法。
[0007] 所述目的通过具有独立权利要求所述的特征的方法和装置来实现。更有利的实施 例以及所述方法和装置的使用在从属权利要求中指定。应当指出，权利要求中单独列出的 特征可以以任何期望的技术上有利的方式彼此结合，从而突出了本发明的更多实施方案。 说明书尤其是结合附图指出了更多特别优选的实施方案。
[0008] 为此，提出了用于确定还原剂的质量的方法，该方法至少包括以下步骤：
[0009] i)执行还原剂的预处理；
[0010] ii)确定所述经预处理的还原剂的温度；
[0011] i i i)确定所述预处理的还原剂的导电性;和 [0012] iv)借助于导电性和温度计算所述还原剂的质量。
[0013] 特别提供了一种用于确定汽车领域的移动应用中的还原剂质量的方法。
[0014] 这里，术语"质量"基本上是指还原剂中的成分的浓度。具体地，这也意味着还原剂 的质量对应于还原剂中的成分的浓度。在这种情况下，通常，非常高的(最大的）质量对应于 成分浓度处于特定的比较值的情况。与所述比较值的偏差代表质量降低。尤其是，质量对应 于尿素水溶液中的尿素浓度。这里优选的情况是，尿素水溶液中32.5 %尿素的比较值对应 于非常高的（最大的）质量，而向上或向下的偏差对应于降低的质量。术语"质量"优选还包 括关于还原剂中的氨含量的信息项。尤其是尿素水溶液作为还原剂的情况下，还原剂老化 的结果形成了氨。在这个过程中，还原剂中的尿素被消散并转化成氨。升高的氨含量降低了 还原剂的质量。
[0015]通过关于还原剂质量的方法获得的信息可以特别用于确定必须引入排气的还原 剂的精确的量以便实现排气成分的完全还原，其中，特别是，还确保不提供比完全还原所需 的更多的还原剂。特别是，对于还原剂的需求可以基于内燃机的操作参数来确定，其中能够 根据排气成分得出结论。也可以借助于排气传感器直接测量排气的成分或催化转化器基体 的载荷以便确定还原剂的需求，其中，关于质量的信息可以精确满足所述需求。
[0016] 如上面已经进一步解释的，还原剂的质量基本上是关于还原剂中的尿素浓度的信 息项。因此，特别是，当还原剂中存在相对高浓度的尿素时需要引入排气管线内的还原剂比 低尿素浓度时更少。
[0017] 在所述方法中，还原剂的质量在步骤iv)中计算，其中，在步骤iii)中测定的还原 剂的导电性用作质量计算的一个变量。还发现，如果还原剂的温度被考虑为交叉影响，可以 从导电性计算关于还原剂的质量的信息。还原剂的温度由此在步骤ii)中确定（具体地测 量)和在步骤iv)的计算中被考虑在内（作为交叉影响）。
[0018] 特别考虑预处理还原剂的质量，即，与留存在储箱中的还原剂相比特别考虑待(此 后立即）输送到排气管线内的还原剂的质量。由于还原剂的预处理，对质量的（除了温度的） 更多交叉影响至少部分地被减少、抑制或消除。在步骤iv)中，因此可以放弃考虑更多交叉 影响。测量温度和导电性之前对还原剂的预处理则允许大大简化质量的确定。尤其是，通过 对还原剂的预处理，也可以消除对导电性测量和/或还原剂的质量的未知的有影响的变量 的横向影响。处理过的还原剂可理解为尤其是指过滤的、净化的和/或加热的还原剂。能将 还原剂的预处理集成到所述方法中特别是由于一个事实:通过所述方法，还原剂的质量不 在用于存储还原剂的储箱中确定而是在用于供给还原剂的输送单元或配量单元中确定。这 允许这样的情况:在各种情况下只需要预处理有限量(相对于储箱容量很小）的还原剂。下 面将更详细地说明用于还原剂的预处理的适当的措施。
[0019] 更优选的是，步骤iii)中的还原剂的导电性通过传感器测量，该传感器具有电连 接到还原剂的第一电触头和第二电触头。
[0020] 需要指出的是，关于确定导电性，这里总是可能单独地或彼此结合地考虑到介电 变量，其中在给定的条件下可呈现出与导电性(尤其是电导，电压，电流强度，电阻等）的规 定的相互依赖性。
[0021] 在导电性的测量中，第一电触头和第二电触头完全被还原剂包围，使得可以确定 第一电触头和第二电触头之间的还原剂的电阻。优选的情况是，在管路内，第一电触头和第 二电触头之间的空间完全充满还原剂。还原剂的电导由因此确定的电阻的倒数来确定。
[0022] 认为有利的是，在步骤iii)中，电压分别施加在第一电触头与第二电触头之间以 及第一电触头与第三电触头之间，其中，确定至少第一电触头与第二电触头之间和第一电 触头与第三电触头之间的电阻，在步骤c)中，从两个已确定的电阻来确定电导。这样，可能 的是:可以基于所确定的电阻确定尤其是平均电导。如果电触头中的一个是由不同的材料 形成，则测量值不同，使得应首先确定所述还原剂的相应的导电性，如有必要则仅随后确定 平均值。因此可以用更高的精度来确定的实际导电性。另外，也可以对两个确定的电阻之间 的差异进行测量，以便通过特别精确的方式确定电导。尤其是，可以确定从电触头到还原剂 的过渡电阻的影响。为此，特别有利的是，电触头布置成彼此具有不同的间距，使得例如第 一电触头与第二电触头之间的间距比第一电触头与第三电触头之间的间距小。然后，第一 触头与第二触头之间的电阻可从第一触头与第三触头之间的电阻减去以便获得用于计算 电导的电阻。
[0023] 在所述方法的一个有利的实施方案中，在步骤iii)中，交流的、尤其是在正电压值 和负电压值之间交替的电压被施加到第一电触头和第二电触头。交流电压优选为矩形。更 优选的是，交流电压是对称的。这意味着负电压分量和正电压分量在形式和大小上相对应。 借助于交流电压，可以防止由于电解而在两个触头中的一个上形成沉积物。
[0024]所述方法还有利的是，在步骤i)中，为还原剂的预处理实施以下措施中的至少一 个：
[0025]-还原剂的过滤；
[0026]-还原剂的电化学处理；
[0027]-还原剂的热处理;和
[0028]-从还原剂至少部分地分离出至少一种成分。
[0029]用于预处理还原剂的所述措施可以全部在用于输送还原剂的管路内执行。因此， 所述措施在各种情况下仅以有限的还原剂量实施，其中温度测量和导电性测量在步骤ii) 和iii)中执行。
[0030] 还原剂的过滤可通过过滤器进行，该过滤器可以是例如表面过滤器（用于颗粒物 沉积在过滤器表面上)或深度过滤器(用于颗粒沉积在过滤器中）。
[0031]还原剂的电化学处理使得某些物质可以从还原剂释放和/或分离出来。对于电化 学处理，还原剂被施加电压或电流，从而使液体还原剂的成分的溶解被影响和/或成分从液 体还原剂中分离出来。电化学处理还可以通过用于导电性测量的电触头进行。例如，电触头 最初(在步骤i)中）用于还原剂的预处理，随后(在步骤iii)中）用于提高还原剂的导电性。 那么，特别是对于步骤i)，使用的电流和电压显著高于步骤iii)中所用的电流和电压。 [0032] 特别是通过加热器来进行还原剂的热处理。热处理也可以包括还原剂的冷却。还 原剂的某些成分可以通过热处理被溶解和/或分离出来。通过热处理，还原剂的温度也可以 被调整到特定的温度值或进入特定的温度范围，步骤iii)中的导电性测量应在该范围内发 生。
[0033]成分从还原剂的分离可通过分离器执行。分离器可以是例如表面型分离器，该分 离器对将要从还原剂分离出的特定成分表现出增大的附着力。例如，分离器可以对氨表现 出增大的附着力，使氨从还原剂分离出来。分离器还可以通过还原剂在管路中的适当流动 引导来实现，使得还原剂中的颗粒例如由于(质量-)惯性而从还原剂中被滤出。这尤其有利 地意味着成分纯被动地被分离出还原剂，其中所述分离通过管路的结构特征或通过对特定 成分具有增大的附着力的适合的表面型分离器来实现，没有能量因分离目的而被引入还原 剂。与此相反，在还原剂的电化学处理的情况下，进行活性分离，其中，电能被引入还原剂以 从还原剂中分离出至少一种成分。
[0034] 在所述方法的另一个有利的实施方案中，在步骤iv)中，进行真实性/似真性检查， 其中将步骤iii)中确定的导电性与在较早的时间点确定的导电性相比。这里，特别是，确定 当前检测的导电性与较早时间点确定的导电性之间的偏差，以及优选还确定导电性的变化 率。优选地，如果偏差和/或变化率超出预定阈值则输出一个错误信号。在这种情况下，假定 发生了导致阈值被超出的特定事件。例如，用于存储还原剂的储箱被暴露于特别高的温度。 这可导致作为还原剂的尿素水溶液被部分地转化成氨。氨通常对还原剂的导电性具有非常 大的影响，使得发生导电性的突然增加，这可以被考虑成大的偏差和高的变化率。通过所述 方法进行的质量测量的结果在这种情况下被丢弃，并且如果适当，相应的误差信号被输出 到控制单元和/或机动车的使用者。可以基于用于偏差和/或变化率的预定阈值的超出来识 别的另一事件是错误充填事件，其中，与还原剂的导电性不同的液体被加入储箱内。错误充 填事件还可以基于偏差和/或变化率来确定，并且相应的误差信号被输出到控制单元和/或 机动车的使用者。
[0035] 质量测量过程中考虑的尿素水溶液的浓度可以大致由于两种影响而在储箱中有 所不同。第一个影响是在储箱中氨的形成，如上面已经进一步描述的。第二个影响是尿素沉 积物(结晶）的形成。这种沉积物中含有的尿素从尿素水溶液中分离出来，并相应地降低了 尿素的浓度。第一个影响具有短期和非常快速的效果，因此导致导电性的突然变化，第二个 影响比较慢，并且因此可以致通过所述方法的质量测量过程中以高度有效的方式的被监 测 。
[0036] 根据本发明的再一个方面，提出了一种用于还原剂的配量装置，该配量装置具有 储箱，储箱具有箱壁部和由箱壁部至少部分地界定的内部空间，具有用于确定还原剂的导 电性的传感器，并具有至少一个管路，还原剂从内部空间经由该管路提取。所述至少一个管 路就流动而言连接到内部空间，使得所述还原剂可以从内部被引导到排气管线中，其中，传 感器布置在所述管路上，并且用于预处理还原剂的预处理单元也布置在该管路上。
[0037] 因此，配量装置包括一个存储还原剂的储箱，以及从储箱通向排气管线的至少一 个管路。所述配量装置优选还具有输送装置，输送装置尤其具有将还原剂经由所述至少一 个管路输送到储箱以外的栗。尤其是，用于确定还原剂的导电性的传感器具体布置在不是 储箱的内部空间中而是在管路中，从而确定(此后立即）要被输送到排气管线的还原剂的质 量。管路的其上布置有传感器的部段也可以是输送装置的一个组成部分。这种(布置）的优 势是确定了实际分配的还原剂的质量，而不是储箱中的还原剂的质量，因为还原剂的质量 在储箱中会局部变化。此外，如在流动方向观察，传感器的上游布置有至少一个预处理单 元，还原剂通过该预处理单元被预处理以准备质量测量。预处理单元优选布置在沿还原剂 从储箱到排气管线的流动方向观察的传感器的上游和/或传感器处。
[0038] 特别优选地，所述传感器具有电连接至管路中的还原剂的第一电触头和第二电触 头。
[0039] 第一电触头与第二电触头因而特别是布置在配量装置中，使得在工作期间，可以 在预处理单元下游在输送装置中或至少一个管路中确定第一电触头与第二电触头之间的 还原剂的电阻。为此，所述电触头优选被电绝缘地引导穿过外壳或穿过输送装置和/或管路 的壳体。因此尤其是配量装置的不位于储箱一一其中储存有还原剂一一的连续、未分隔的 内部空间中的区域可以被视为属于输送装置和/或属于所述至少一个管路。
[0040] 本文所谓的"电触头"是指第一电触头和第二电触头，其中，该术语并不旨在表示 该第一电触头和第二电触头必须始终是相同的设计;实际上，这是为了表示触头中的至少 一个可以这样设计。
[0041] -起形成所述传感器的电触头优选浇注/浇铸到输送装置的外壳中或管路内。附 加地，如果适当，可以使至少一个密封元件共同浇注到外壳中，该密封元件使电触头相对于 外壳密封。电触头优选为金属探针的形式。如果适当，所述金属探针可以具有表面结构，该 表面结构帮助形成金属探针处的外壳壁部或管路。如果适当，还可以在金属探针中形成沟 槽，沟槽中接合有密封元件，例如〇形圈密封件。
[0042] 这里，一方面，电触头可以总是单独地延伸穿过输送装置的外壳或穿过管路的壳 体。然而，金属探针可以形成布置在共同的密封元件中的电触头，所述密封元件整体嵌入外 壳中或延伸穿过所述外壳。
[0043] 通过配量装置的这种实施例，确保了（此后立即）要被输送到排气管线内的还原剂 的质量能被确定，以及因此该质量不再暴露至例如内部空间中存在的杂质的影响。
[0044] 传感器的电触头优选被引导穿过输送装置的壳体或穿过管路的壁部，使得没有还 原剂或还原剂的添加剂可以穿过所述通道穿透到配量装置以外。
[0045] 特别优选的是，至少第一电触头或第二电触头通过毛细屏障在管路上液密地密 封，其中，所述毛细屏障通过首先第一电触头或第二电触头和其次管路的至少一个固定段 之间的紧密结合连接而形成。
[0046] 所述类型的毛细屏障尤其通过至少一个电触头与固定段之间的紧密结合连接而 形成。所述固定段尤其是指输送装置的外壳和/或管路的壁部。但是，此外，固定段还可以包 括布置在上述外壳或壁部中的一者的密封段。所述类型的紧密结合连接可通过熔焊、钎焊 或粘结来实现。
[0047] 紧密结合连接尤其是指在分子水平上的连接，其中所述电触头和管路的材料之间 存在分子力。电触头优选由金属材料构成，而管路由塑料材料形成。然后通过粘合剂形成紧 密结合连接，该粘合剂可以与电触头的金属材料以及塑料材料两者都发生紧密结合连接， 或者管路的塑料材料和电触头的金属材料可以选择成使得可以中塑料材料与金属材料之 间形成直接的紧密结合连接。例如对于金属材料高等级钢、铜或铝以及对于塑料聚甲醛 (POM)、聚酰胺(PA)、尤其是PA 6.6(尼龙）、聚邻苯二甲酰胺(PPA)或聚苯硫醚(PPS)是可能 的。
[0048] 在另一设计变型中，电极由导电的塑料制成。所述类型的塑料可通过合适的（优选 金属的）嵌入件制成可导电。所述类型的塑料也可以是固有地/内在地导电。一种导电塑料 是例如聚吡咯(PPy)。
[0049] 还优选的是，至少第一电触头或第二电触头通过毛细屏障在管路上液密地密封， 其中，所述毛细屏障通过首先第一电触头或第二电触头与其次管路的至少一个固定段之间 的形状配合来实现。
[0050] 这样的形状配合例如可以通过箱壁部、输送装置外壳和/或管路的壁部之间的迷 宫式密封而形成。在迷宫式密封的情况下，电触头具有突起，通过该突起获得所述销在外壳 中的改进的密封。电触头特别优选地在其被引导穿过固定段的区域中具有多个突起。
[0051] 还被认为有利的是，传感器和配量装置具有共同的外壳。所述类型的外壳尤其是 单件形式。单件外壳可借助于U形电触头在外壳的注塑模制过程中被嵌入而形成，并且U形 触头的直腿部的连接段在生产过程之后被移除。然而，传感器可以另外也与储箱和/或输送 装置共用一共同的、尤其是单件的外壳。这样，传感器可以简单地集成到配量装置中。
[0052] 在配量装置的另一优选设计变型中，至少第一电触头或第二电触头具有防腐蚀装 置。所述类型的防腐蚀装置可以通过例如电触头的相应涂层来实现。用下列材料涂覆电触 头是特别优选的。由铝形成的电极可以例如设置有氧化铝-聚合物的复合层，该层通过铝在 表面的转化形成，其中，氧化铝被形成并与至少一种聚合材料结合。这种氧化铝-聚合物的 复合层可以通过CompCote?方法施加到电极上，并且尤其具有高度的耐腐蚀性特点。 [0053]防腐蚀装置也可以替代地通过附接牺牲阳极来实现。牺牲阳极是通过利用比电触 头的材料更不贵重的材料涂覆电触头来实现。电触头的使用寿命通过防腐蚀装置而延长。 [0054]传感器具有第三电触头也被认为是有利的。
[0055]通过第三电触头，所述还原剂的电导可在至少两个距离上被确定，使得该电导的 确定可以更精确地进行。特别是，在本实施例中，三个电极中的至少两个可以由不同材料制 成。各个电触头之间的间距优选地不同。例如，优选第一电触头和第二电触头彼此具有第一 间距，第一电触头和第三电触头彼此具有第二间距，其中所述第一间距比第二间距小。那么 可以借助于所述(三个）电触头进行差分测量/差异测量。通过差异测量，即使电触头上发生 腐蚀也可以确定还原剂的电导，因为电触头上的腐蚀的过渡电阻通过差异测量被抵消。但 是这要求电触头上的腐蚀是均匀的。配量装置包括温度传感器也被认为是有利的。
[0056] 温度传感器优选地形成于所述传感器的毗邻处，使得可在传感器的附近确定所述 还原剂的温度。温度传感器优选地布置成距离传感器为至多IOcm的第二间距。
[0057] 还设置成温度传感器附接到电触头。温度传感器优选地在输送装置或管路外部附 接到电触头。导电的触头通常由于其固有的导电性也有良好的导热性。因而电触头构成了 穿过输送装置的外壳或穿过管路的热桥。这可被用来确定温度一一在输送装置的内部空间 中或者在管路的内部空间中经由两个电触头中的一个来确定。
[0058]在配量装置的一个有利的实施方案中，第一触头和第二触头彼此具有至多5cm、优 选至多2cm的第一间距。通过这样的相对低的第一间距，确保了电导的测量不依赖其它影 响。这里，第一间距尤其沿两个触头之间的电流路径来确定。
[0059] 根据配量装置的又一实施例，触头由石墨、高等级钢或铂形成。
[0060] 在这种情况下，优选设置超过一个的传感器，其中不同传感器的电触头通过不同 的材料的触头形成。因此，一个传感器特别优选地具有由石墨构成的电触头以及另一传感 器具有由高等级钢或铂构成的电触头。通过为不同传感器使用不同材料，所确定的电导的 精度可借助于通过两个传感器确定的电导被平均或借助于仅考虑一个传感器(而确定）的 电导而提高，其中被考虑的传感器取决于所确定的电导的量级。因此可以用更高的精度来 确定还原剂的质量。
[0061] 特别有利的是，预处理单元包括下列部件中的至少一种：
[0062] -至少一个过滤器，其净化流经管路的还原剂；
[0063] -至少一个电触头，其中，所述至少一个电触头设计用于执行还原剂的电化学处 理；
[0064]-至少一个加热器，其用于还原剂的热处理;和
[0065]-至少一个分离器，可以通过该分离器使至少一种成分从还原剂中至少部分地分 离出来。
[0066] 通过过滤器，还原剂可以被过滤以用于预处理。过滤器尤其可以是表面型过滤器， (固体)成分可以通过该过滤器在过滤器的表面上从还原剂分离出来。表面型过滤器是例如 筛网，还原剂中的大于特定尺寸的颗粒通过该筛网被截留。
[0067] 通过至少一个电触头进行还原剂的电化学处理的可能性已经在上面进行了解释。 所述至少一个电触头可具有与用于导电性测量的传感器的电触头相同的特征。特别优选的 是，设置至少两个电触头，该电触头既作为预处理单元又作为用于导电性测量的传感器使 用。
[0068] 通过加热器处理还原剂的可能性也在上面进行了描述。加热器可以尤其包括设计 成使得管路中的还原剂被调节到统一的（恒定）的温度的PTC加热元件。除了加热器之外还 可以设置一冷却器，如有需要，可通过该冷却器降低还原剂的温度。
[0069] 用于分离出一种成分的分离器优选是表面型分离器，还原剂的特定成分可由于粘 附/附着而积聚其上。替代地，分离器还可以通过具有至少一个流动转向/分流的管路区域 来实现，其中，所述还原剂的成分可由于流动转向而被分离出来。
[0070] 在配量装置的另一实施方案中，后者被连接到配备并设置成根据本发明的方法来 操作配量装置的控制器。具体地，所述控制器连接到所述传感器和温度传感器，并且可以确 定和显示还原剂的质量。所述方法指出的优点和设计特征可类似地转移到配量装置。这同 样适用于所述配量装置中指定的优点和设计特征，其可以被转移到所述的方法。
[0071] 本发明特别优选地用于使用具有排气处理装置的内燃机的机动车中，该排气处理 装置具有排气管线并具有根据本发明的配量装置。
【附图说明】
[0072] 下面将基于附图来更详细地描述本发明和技术领域。附图显示了尤其优选的示例 性实施例，然而本发明并不限制于此。尤其要指出的是，附图和尤其是所显示的比例仅为示 意性的。在附图中：
[0073]图1示出了具有配量装置的机动车，
[0074]图2示出了配量装置的第一设计变型，
[0075]图3示出了配量装置的第二设计变型，
[0076]图4示出了配量装置的第三设计变型，
[0077]图5示出了配量装置的管路，
[0078]图6示出了配量装置的另一管路，
[0079] 图7示出了配量装置的固定段，和
[0080] 图8示出了配量装置的固定段的俯视图。
【具体实施方式】
[0081] 图1示出了具有内燃机17并具有带有排气管线10的排气处理装置18的机动车16。 配量装置1设置在排气处理装置18上。配量装置具有储箱2、输送装置8和喷射器19。储箱2具 有由箱壁部3界定的内部空间4。存储在储箱2中的液体还原剂可通过输送装置8输送到喷射 器19并以预定的量注入排气管线10。配量装置1还包括控制配量装置1的控制器12。
[0082] 图2示出了配量装置1。配量装置1具有储箱2。传感器5布置其上的管路9布置成从 储箱延伸。传感器5具有第一电触头6和第二电触头7。第一电触头6和第二电触头7布置成彼 此具有间距11并通过密封件20被引导通过储箱2的固定段27。温度传感器15被固定到第一 触头6,通过该温度传感器，管路9中的温度或管路9中的还原剂的温度能够被检测。此外，预 处理单元29设置在管路9上，在从储箱2到排气管线10的流动方向21观察处于传感器5的上 游，可通过所述预处理单元预处理所述还原剂，其中预处理单元是过滤器14，这种情况下颗 粒沉积在表面上并且因此成为表面型过滤器23。表面型过滤器23的典型实例是筛网。
[0083] 图3示出了另一配量装置1，该配量装置在储箱2外部的管路9上具有传感器5，该传 感器形成有第一电触头6和第二电触头7。这里提供分离器30作为预处理单元29,其形成有 用于使管路9中的还原剂流转向的流动转向/分流22。
[0084] 图4示出了具有传感器的配量装置1的另一示例性实施例，其对应于图3的示例性 实施例。这里提供过滤器14作为预处理单元29,这种情况下杂质在过滤器14内被分离出。过 滤器14因此可以被称为深度过滤器24。另外，用于预处理还原剂的加热器31也布置在管路9 上。
[0085] 图5示出了管路9,液体还原剂通过该管路输送。具有第一电触头6和第二电触头7 的传感器5集成在管路9上。电触头6、7通过密封件20被引导穿过管路9的壁部到管路9的内 部空间中。第一电触头6和第二电触头7布置成彼此具有间距11，以便能够确定该触头之间 的还原剂的电阻。在外面，温度传感器15被附接到所述第一电触头6,该温度传感器使得能 够确定管路9中的还原剂的温度。此外，电触头6、7各具有防腐蚀装置28。防腐蚀装置28通过 牺牲阳极来实现，该阳极由比电触头的材料便宜的金属形成。
[0086] 图6示出了管路9的另一实施例。在此，传感器5由作为第一电触头6的电探针和作 为第二电触头7的管路9的壁部形成。第一电触头6经密封件20被电绝缘地引入管路9的内部 空间中。作为第一电触头6的电探针和作为第二电触头7的管路9的壁部之间的电阻可以被 确定。此外，用于确定所述液体还原剂的温度的温度传感器15附接在第一电触头6上。
[0087] 图7示出了具有传感器5的固定段27。固定段可以是箱壁部3、输送装置8的外壳、管 路9的壁部以及如果合适的话还可以是密封件20。传感器5包括第一电触头6-一温度传感 器15附接在其上--和第二电触头7。第一电触头6和第二电触头7通过毛细屏障26被固定 在固定段27。在此，毛细屏障26通过在固定段27与电触头6、7之间产生形状配合的迷宫式密 封实现。
[0088] 图8示出了根据图7的固定段27的俯视图，其中图8示出了固定段27的由图7中的箭 头A标识的视图。固定段可以是箱壁部3、输送装置8的外壳、管路9的壁部以及如果合适的话 还可以是密封件20。具有第一电触头6、第二电触头7和第三电触头25的传感器5集成在固定 段27上。电压总是可以施加到三个电触头6、7、25中的两个之间，使得可以在最多三个距离 上测量通过还原剂的电阻。电触头6、7、25布置成彼此具有不同的间距。间距11在第一电触 头6与第二电触头7之间存在，而第一电触头6和第三电触头25彼此具有参考间距13。还原剂 的电导可以从所述最多三个所得的电阻非常精确地确定。
[0089] 通过本发明，可以确定还原剂的质量，这可以使待输送的还原剂的量适应还原剂 的质量，使得根据相应的情况适当地消耗较少的还原剂，或向排气管线输送足够的尿素。
[0090] 附图标记列表
[0091] 1配量装置
[0092] 2 储箱
[0093] 3箱壁部
[0094] 4 内部空间
[0095] 5传感器
[0096] 6第一触头
[0097] 7第二触头
[0098] 8输送装置
[0099] 9 管路
[0100] 10排气管线
[0101] 11 间距
[0102] 12控制器
[0103] 13参考间距
[0104] 14过滤器
[0105] 15温度传感器
[0106] 16机动车
[0107] 17内燃机
[0108] 18排气处理装置
[0109] 19喷射器
[0110] 20密封件
[0111] 21流动方向
[0112] 22流动转向/分流
[0113] 23表面型过滤器
[0114] 24深度过滤器
[0115] 25第三触头
[0116] 26毛细屏障
[0117] 27固定段
[0118] 28防腐蚀装置
[0119] 29预处理单元
[0120] 30分离器
[0121] 31加热器
【主权项】
1. 一种用于确定还原剂的质量的方法，至少包括以下步骤： i) 执行还原剂的预处理； ii) 确定经预处理的还原剂的温度； iii) 确定经预处理的还原剂的导电性;和 iv) 借助于导电性和温度计算所述还原剂的质量。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤iii)中的还原剂的导电性的确定通过具有电 连接到还原剂的第一电触头(6)和第二电触头(7)的传感器(5)进行。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤iii)中，电压分别施加在至少第一电触头 (6)与第二电触头(7)之间以及第一电触头(6)与第三电触头(25)之间，其中，确定第一电触 头(6)与第二电触头(7)之间和第一电触头(6)与第三电触头(25)之间的电阻，并且在步骤 c)中，从两个已确定的电阻来确定电导。4. 根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其中，在步骤iii)中，施加交流电压。5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤i)中，为还原剂的预处理实施 以下措施中的至少一者： -还原剂的过滤； -还原剂的电化学处理； -还原剂的热处理;和 -从还原剂至少部分地分离出至少一种成分。6. 用于还原剂的配量装置（1)，该配量装置具有储箱（2)、用于确定还原剂的导电性的 传感器(5)以及至少一个管路(9)，该储箱具有箱壁部(3)和由箱壁部(3)至少部分地界定的 内部空间（4)，还原剂经由所述管路从内部空间（4)被提取，其中，所述至少一个管路(9)流 体连接到内部空间（4)，使得所述还原剂可以从内部空间（4)经所述管路(9)被引导到排气 管线（10)中，其中，传感器(5)布置在所述管路(9)上，其中，用于预处理还原剂的预处理单 元(29)也布置在所述管路(9)上。7. 根据权利要求6所述的配量装置（1)，其中，所述传感器(5)具有电连接到所述还原剂 的第一电触头(6)和第二电触头(7)。8. 根据权利要求7所述的配量装置（1)，其中，至少第一电触头(6)或第二电触头(7)通 过毛细屏障（26)在所述管路(9)上液密地密封，其中，所述毛细屏障（26)通过首先至少第一 电触头(6)或第二电触头(7)与其次所述管路(9)的至少一个固定段(27)之间的紧密结合连 接而形成。9. 根据权利要求7所述的配量装置（1)，其中，至少第一电触头(6)或第二电触头(7)通 过毛细屏障（26)在所述管路(9)上液密地密封，其中，所述毛细屏障（26)通过首先至少第一 电触头(6)或第二电触头(7)与其次所述管路(9)的至少一个固定段(27)之间的形状配合来 实现。10. 根据权利要求6至9中任一项所述的配量装置（1)，其中，所述传感器(5)具有第三电 触头(25)。11. 根据权利要求6至10中任一项所述的配量装置（1)，还包括温度传感器（15)。12. 根据权利要求6至11中任一项所述的配量装置（1)，其中，所述触头(6,7)由下列材 料中的至少一种形成： -石墨， -高等级钢和 _钼。13. 根据权利要求6至12中任一项所述的配量装置(1)，其中，所述预处理单元(29)包括 下列部件中的至少一者： -至少一个过滤器（14)，其净化流经管路(9)的还原剂； -至少一个电触头(6,7,25)，其中，所述至少一个电触头(6,7,25)设计用于执行还原剂 的电化学处理； -至少一个加热器(31)，其用于还原剂的热处理;和 -至少一个分离器（30)，借助于所述分离器至少一种成分能至少部分地从还原剂中分 离出来。14. 机动车（16 )，该机动车包括具有排气处理装置（18)的内燃机(17 )，该排气处理装置 具有排气管线（10)并具有根据权利要求6至13中任一项所述的配量装置(1)。
【文档编号】F01N3/20GK105849540SQ201480055109
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年7月31日
【发明人】J·霍格森, S·舍佩尔斯, A·贝格门, M-P·穆勒
【申请人】大陆汽车有限责任公司