DE102019007085A1 - Method for operating a conveyor-metering system for a fluid, conveyor-metering system and motor vehicle with such a conveyor-metering system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Förder-Dosiersystems (10) für ein Fluid (1), wobei es sich bei dem Fluid (1) vorzugsweise um ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung handelt. Dabei soll das Förder-Dosiersystem (10) eine Pumpe (2) zur Förderung des Fluids (1) sowie eine Dosiereinrichtung (3), die mit der Pumpe (2) über eine Druckleitung (4) fluidisch verbunden ist, umfassen. Weiterhin soll über die Pumpe (2) ein Fluiddruck pfluiddes Fluids (1) in der Druckleitung (4) auf einen Soll-Fluiddruckwert psollgeregelt werden. Anstelle einer, bei derartigen Systemen bislang zumeist verwendeten, Regelung auf einen zeitlich konstanten Soll-Fluiddruckwert psollerfolgt hier jedoch ein, vorzugsweise dynamisches, Ändern des Soll-Fluiddruckwerts psollin Abhängigkeit einer Betätigung der Dosiereinrichtung (3). Mit andern Worten basiert das Verfahren auf einem dynamischen Sollwert, der in Abhängigkeit einer Betätigung der Dosiereinrichtung (3) variiert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Förder-Dosiersystem (10) sowie ein Kraftfahrzeug (20) mit einem derartigen Förder-Dosiersystem (10).The invention relates to a method for operating a delivery / metering system (10) for a fluid (1), the fluid (1) preferably being a reducing agent for exhaust gas aftertreatment. The delivery / metering system (10) should include a pump (2) for delivering the fluid (1) and a metering device (3) which is fluidically connected to the pump (2) via a pressure line (4). Furthermore, a fluid pressure of fluid (1) in the pressure line (4) is to be regulated to a setpoint fluid pressure value p setpoint via the pump (2). Instead of a regulation to a time-constant setpoint fluid pressure value psetpoint, which has hitherto mostly been used in such systems, however, a preferably dynamic change of the setpoint fluid pressure value psetup takes place here as a function of actuation of the metering device (3). In other words, the method is based on a dynamic setpoint value which is varied as a function of actuation of the metering device (3). The invention also relates to a corresponding feed-metering system (10) and a motor vehicle (20) with such a feed-metering system (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Förder-Dosiersystems für ein Fluid, vorzugsweise ein Förder-Dosiersystems für ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Förder-Dosiersystems sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Förder-Dosiersystem.The invention relates to a method for operating a feed-metering system for a fluid, preferably a feed-metering system for a reducing agent for exhaust gas aftertreatment. The invention also relates to a corresponding feed-metering system and a motor vehicle with such a feed-metering system.
Um die NOx-Emissionen von Brennkraftmaschinen, insbesondere von DieselBrennkraftmaschinen, zu verringern, werden heutzutage meist SCR-Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung eingesetzt. Dabei wird dem Abgasstrom ein Reduktionsmittel (z. B. Ammoniak und/oder wässrige Harnstofflösung) über geeignete Dosiervorrichtungen zugegeben, welches dann im nachgeordneten SCR-Katalysator die im Abgas enthaltenen Stickoxide zu Stickstoff reduziert. Zur Dosierung des Reduktionsmittels wird dieses üblicherweise über eine Pumpe aus einem Vorratstank zu einem oder mehreren Dosierventilen gefördert und zudem auf einen vorgegebenen Dosierdruck gebracht. Dieser kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (z. B. die aktuelle Drehzahl) und/oder einer Kenngröße des Abgases (z. B. die aktuelle Abgastemperatur) festgelegt sein.In order to reduce the NOx emissions from internal combustion engines, in particular from diesel internal combustion engines, nowadays mostly SCR catalytic converters are used for exhaust gas aftertreatment. A reducing agent (e.g. ammonia and / or aqueous urea solution) is added to the exhaust gas flow via suitable metering devices, which then reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas to nitrogen in the downstream SCR catalytic converter. To meter the reducing agent, it is usually conveyed from a storage tank to one or more metering valves via a pump and also brought to a predetermined metering pressure. This can be determined, for example, as a function of an operating variable of the internal combustion engine (eg the current speed) and / or a parameter of the exhaust gas (eg the current exhaust gas temperature).
Um hierbei einen möglichst gleichbleibenden Dosierdruck zu gewährleisten, ist es im Stand der Technik weiterhin bekannt, eine Regelung des hydraulischen Drucks im Dosiersystems vorzunehmen, was z. B. über eine entsprechende Variation der Pumpendrehzahl erfolgen kann. Eine derartige Regelung des hydraulischen Drucks im Dosiersystems auf einen vorgegebenen, üblicherweise konstanten, Soll-Druckwert unterliegt in der Regel jedoch einer Reihe von dynamischen Störeinflüssen, z. B. Prelleffekten bei einer Betätigung des Dosierventils und/oder pumpeninduzierten Druckoszillationen. In besonderem Maße beeinflussen dabei allerdings die meist regelmäßig erfolgenden Dosiervorgänge den Druck im Dosiersystem. So verursacht eine Reduktionsmittelentnahme durch Öffnen des Dosierventils z. B. einen Druckabfall im System, den die Regelung durch ein entsprechendes Ansteuern der Pumpe (z. B. durch Variation der Pumpendrehzahl) auszugleichen versucht. Im Fall der bei den bisherigen Systemen zumeist verwendeten konstanten Soll-Druckwerte des Reglers ergeben sich durch dieses Gegensteuern erhebliche Schwankungen der Pumpendrehzahl, was mitunter hörbar als ein „Pulsieren“ der Pumpe wahrnehmbar ist. Neben einer möglichen akustischen Beeinträchtigung durch dieses Geräuschverhalten der Pumpe erhöhen diese Drehzahlschwankungen ferner auch deren Verschleiß.In order to ensure a metering pressure that is as constant as possible, it is also known in the prior art to regulate the hydraulic pressure in the metering system. B. can be done by varying the pump speed accordingly. Such a regulation of the hydraulic pressure in the metering system to a predetermined, usually constant, setpoint pressure value is, as a rule, subject to a number of dynamic disruptive influences, e.g. B. bounce effects when the metering valve is actuated and / or pump-induced pressure oscillations. However, the metering processes that usually take place regularly influence the pressure in the metering system to a particular extent. Thus, a reducing agent withdrawal caused by opening the metering valve z. B. a pressure drop in the system, which the control tries to compensate for by activating the pump accordingly (e.g. by varying the pump speed). In the case of the constant setpoint pressure values of the controller mostly used in previous systems, this countermeasure results in considerable fluctuations in the pump speed, which can sometimes be heard as a “pulsation” of the pump. In addition to a possible acoustic impairment due to this noise behavior of the pump, these speed fluctuations also increase its wear.
Entsprechend ist es daher eine Aufgabe der Erfindung eine im Vergleich zu den bekannten Methoden verbesserte Lösung zum Betrieb eines Förder-Dosiersystems bereitzustellen, mit der die oben genannten Nachteile vermieden werden können. Insbesondere ist es dabei eine Aufgabe der Erfindung eine Lösung bereitzustellen, mittels der ein verschleißärmerer Betrieb eines Förder-Dosiersystems erreicht werden kann.Accordingly, it is therefore an object of the invention to provide a solution for operating a conveyor / metering system which is improved in comparison to the known methods and with which the above-mentioned disadvantages can be avoided. In particular, it is an object of the invention to provide a solution by means of which a low-wear operation of a conveyor / metering system can be achieved.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren, ein Förder-Dosiersystem und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.These objects are achieved by a method, a conveyor / metering system and a motor vehicle with the features of the independent claims. Advantageous embodiments and applications of the invention are the subject matter of the dependent claims and are explained in more detail in the following description with partial reference to the figures.
Die hier beschriebene Lösung verfolgt dabei den Ansatz, anstelle eines zeitlich konstanten Soll-Druckwerts einen dynamischen, d. h. zeitlich variierenden, Soll-Druckwert zu verwenden, der in Abhängigkeit einer Betätigung einer Dosiereinrichtung verändert wird. Insbesondere sollen durch ein gezieltes Anpassen des Soll-Druckwerts an Druckveränderungen im System und die sich dadurch ergebende geringere Abweichung zwischen Ist- und Soll-Druckwert auf vorteilhafte Weise starke Eingriffe in die Regelstrecke vermieden werden. Dieses Vorgehen ist dabei insbesondere praktikabel, da die beim Betrieb eines Förder-Dosiersystems vorrangig auftretenden Störungen (Dosierereignisse) in der Regel zeitlich begrenzt sind bzw. regelmäßig, d. h. vorbestimmbar, auftreten.The solution described here follows the approach of using a dynamic, i.e. H. to use a time-varying setpoint pressure value that is changed as a function of actuation of a metering device. In particular, a targeted adaptation of the setpoint pressure value to pressure changes in the system and the resulting smaller deviation between the actual and setpoint pressure value should advantageously avoid major interventions in the controlled system. This procedure is particularly practicable, since the disruptions (dosing events) that primarily occur during the operation of a conveying / dosing system are usually limited in time or regularly, ie. H. predeterminable occur.
Dementsprechend wird ein Verfahren zum Betrieb eines Förder-Dosiersystems für ein Fluid bereitgestellt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fluid um ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung, wie beispielsweise Ammoniak und/oder eine ammoniakabspaltende Substanz, z. B. wässrige Harnstofflösung. Prinzipiell eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren allerdings für jegliche Fluide, d. h. Gase, Flüssigkeiten, Gas-Flüssigkeits-Gemische und/oder Flüssigkeiten mit geringem Feststoffanteil. So kann das Verfahren z. B. auch im Zusammenhang mit dem Betrieb eines Förder-Dosiersystems für Öl-, Kraftstoff- oder Kühlwasser Anwendung finden.Accordingly, a method for operating a delivery / metering system for a fluid is provided. The fluid is preferably a reducing agent for exhaust gas aftertreatment, such as ammonia and / or an ammonia-releasing substance, e.g. B. aqueous urea solution. In principle, however, the method according to the invention is suitable for any fluids, i. H. Gases, liquids, gas-liquid mixtures and / or liquids with a low solid content. So the method can e.g. B. can also be used in connection with the operation of a feed-metering system for oil, fuel or cooling water.
Das Förder-Dosiersystem, welches auch als Förder- und Dosiersystem bezeichnet werden kann, umfasst dabei eine Pumpe (z. B. eine Impellerpumpe) zur Förderung des Fluids sowie eine Dosiereinrichtung (z. B. ein Dosierventil), die mit der Pumpe über eine Druckleitung fluidisch verbunden ist. Als „Druckleitung“ kann dabei eine Leitung, wie z. B. eine Rohr- und/oder Schlauchleitung, zum Transports des Fluids verstanden werden, welche für einen Überdruck im Inneren der Leitung gegenüber einem atmosphärischen Druck außerhalb der Leitung ausgelegt ist.The delivery / metering system, which can also be referred to as a delivery and metering system, comprises a pump (e.g. an impeller pump) for pumping the fluid and a metering device (e.g. a metering valve) that is connected to the pump via a Pressure line is fluidly connected. A line such as B. a pipe and / or hose line, to be understood for the transport of the fluid, which is designed for an overpressure inside the line compared to an atmospheric pressure outside the line.
Ferner soll bei dem vorgenannten Förder-Dosiersystem über die Pumpe, vorzugsweise über eine Drehzahlvariation der Pumpe, ein Fluiddruck
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung kann das Ändern dabei ein Absenken des Soll-Fluiddruckwerts
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Ändern auf Basis einer, vorzugsweise entnahmebedingten, Änderungsgeschwindigkeit des Fluiddrucks
Um dabei auf vorteilhafte Weise robuster gegenüber kurzzeitigen Schwankungen bzw. Rauschen des Fluiddrucks
Dabei kann das vorgenannte Adaptieren während einer, vorzugsweise vorbestimmten, Öffnungsdauer der Dosiereinrichtung auch mehrfach erfolgen. Mit anderen Worten soll der erste Fluiddruckgradientenschätzer G1 bei geöffneter Dosiereinrichtung zumindest zweimal an einen sich dadurch zeitlich verändernden Fluiddruck
Zudem oder alternativ kann das Adaptieren auch ein Normieren des entnahmebedingten Absinkens bezüglich einer, vorzugsweise vorbestimmten, Dosierperiode
Zudem oder alternativ kann auch ein Plausibilisieren des ersten Fluiddruckgradientenschätzers G1 erfolgen. Dabei kann überprüft werden, ob G1 einem vorbestimmten Plausibilitätskriterium, z. B. in Form eines vorgegebenen Schwellenwerts und/oder eines bestimmten Wertebereichs, genügt, um dadurch bevorzugt festzustellen zu können, ob ein sinnvoller bzw. geeigneter Schätzwert für den Fluiddruckgradienten vorliegt. Entsprechend kann das Plausibilisieren auch als ein Validieren und/oder ein Überprüfen bezeichnet werden. Zudem oder alternativ kann das Plausibilitätskriterium dabei auch eine Funktionsfähigkeit des Förder-Dosiersystems charakterisieren. Anders ausgedrückt kann somit ein Plausibilisieren des ersten Fluiddruckgradientenschätzers G1 zur Überprüfung einer Funktionsfähigkeit des Förder-Dosiersystems erfolgen. Beispielsweise kann auf Basis eines zu geringen Fluiddruckgradientenschätzers G1 auf das Vorliegen einer verstopften Dosiereinrichtung geschlossen werden. Durch das Nicht-Erfüllen vorbestimmter Plausibilitätskriteriums können auf vorteilhafte Weise Fehler im Förder-Dosiersystem und/oder eine prinzipielle Eignung von G1 zum Anpassen des Soll-Fluiddruckwerts
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Ändern des Soll-Fluiddruckwerts
Um dabei allerdings das Ändern bzw. Anpassen des Soll-Fluiddruckwerts
Unabhängig davon, ob ein Plausibilisieren des zweiten Fluiddruckgradientenschätzers G2 erfolgt oder nicht, kann somit ein Ändern des Soll-Fluiddruckwerts
Besonders vorteilhaft ist hierbei allerdings, falls sowohl G1 als auch G2 vorliegen, dass - nach einem weiteren Aspekt der Erfindung - das Ändern des Soll-Fluiddruckwerts
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Adaptieren bei geregeltem Fluiddruck
Zudem oder alternativ kann das Adaptieren ein erstes Adaptieren bei einem ersten Dosiervorgang der Dosiereinrichtung und zumindest ein zweites Adaptieren bei einem zweiten Dosiervorgang der Dosiereinrichtung umfassen. Mit anderen Worten kann das Verfahren ein Adaptieren bei verschiedenen Dosiervorgängen umfassen, wobei das Adaptieren bevorzugt bei jedem Dosiervorgang erfolgt. Hierbei soll sich das Adaptieren sowohl auf das Adaptieren von G1 und/oder G2 beziehen können. Neben dem vorstehend bereits beschriebenen mehrfachen Adaptieren während eines Dosiervorgangs, z. B. ein mehrfaches Adaptieren während der Öffnungsdauer eines (ersten) Dosiervorgangs, kann das Verfahren somit zudem oder alternativ auch ein mehrmaliges Adaptieren bei mehreren Dosiervorgängen, z. B. ein Adaptieren bei jeder Öffnungsdauer eines ersten, zweiten, dritten, etc. Dosiervorgangs, umfassen. Auf vorteilhafte Weise kann so über den gesamten Betrieb ein möglichst aktueller Fluiddruckgradientenschätzer bereitgestellt werden und damit auch auf sich verändernde Betriebsbedingungen reagiert werden.In addition or as an alternative, the adaptation can comprise a first adaptation in a first dosing process of the dosing device and at least a second adaptation in a second dosing process of the dosing device. In other words, the method can include an adaptation in different metering processes, the adaptation preferably taking place in each metering process. Here, the adaptation should be able to refer to the adaptation of G 1 and / or G 2 . In addition to the multiple adaptations already described above during a dosing process, e.g. B. a multiple adaptation during the opening period of a (first) dosing process, the method can thus also or alternatively also a multiple adaptation with several dosing processes, z. B. an adaptation for each opening duration of a first, second, third, etc. dosing process include. In an advantageous manner, a fluid pressure gradient estimator that is as current as possible can be provided over the entire operation, and thus a reaction can also be made to changing operating conditions.
Zudem oder alternativ kann das Adaptieren, d. h. das Adaptieren von G1 und/oder G2, über einen veränderbaren Lernfaktor η beeinflussbar sein. Mittels diesem, vorzugsweise einheitenlosen, Parameter kann auf vorteilhafte Weise die Stärke der Adaption bzw. der Grad der Anpassung variiert werden. Lediglich beispielhaft kann der Lernfaktor η hierbei über den Zusammenhang G1/2,neu = G1/2,alt + η·(G1/2,alt-Gtat) bei der Adaption miteinfließen, wobei G1/2,neu den neu adaptierten Wert des bisherigen Werts (G1/2,alt) von G1/2 darstellt, der unter Berücksichtigung der Abweichung zwischen G1/2,alt und einem tatsächlichen Fluiddruckgradienten (Gtat) des Fluiddrucks
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Soll-Fluiddruckwert
Um auf vorteilhafte Weise eine effiziente und schnelle Berechnung des Soll-Fluiddruckwert
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Fluiddruck
Weiterhin wird ein Förder-Dosiersystem für ein Fluid bereitgestellt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fluid um ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung, wie beispielsweise Ammoniak und/oder eine ammoniakabspaltende Substanz, z. B. wässrige Harnstofflösung. Grundsätzlich eignet sich das entsprechende Förder-Dosiersystem jedoch für jegliche Fluide, d. h. Gase, Flüssigkeiten, Gas-Flüssigkeits-Gemische und/oder Flüssigkeiten mit geringem Feststoffanteil. Das Förder-Dosiersystem umfasst dabei eine Pumpe (z. B. eine Impellerpumpe) zur Förderung des Fluids, eine Dosiereinrichtung, die mit der Pumpe über eine Druckleitung fluidisch verbunden ist, sowie eine Regeleinrichtung, die ausgebildet ist, über eine Steuerung der Pumpe, vorzugsweise über eine Steuerung einer Drehzahl der Pumpe, einen Fluiddruck
Ferner wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das ein Förder-Dosiersystem wie in diesem Dokument beschrieben aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug dabei um ein Nutzfahrzeug. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Fahrzeug handeln, das durch seine Bauart und Einrichtung zur Beförderung von Personen, zum Transport von Gütern oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeugen ausgelegt sein kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Lastkraftwagen, einen Omnibus und/oder einen Sattelzug handeln.Furthermore, a motor vehicle is provided which has a delivery / metering system as described in this document. The motor vehicle is preferably a utility vehicle. In other words, the motor vehicle can be a vehicle which, due to its design and device, can be designed to transport people, transport goods or pull trailers. For example, the motor vehicle can be a truck, an omnibus and / or an articulated truck.
Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 : Eine schematische Darstellung eines Förder-Dosiersystems für ein Fluid gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 : Eine exemplarische Messung des Verlaufs des Fluiddruckspfluid in einem Förder-Dosiersystem als Funktion der Zeit bei verschiedenen Regelungen; und -
3 : Eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Förder-Dosiersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
-
1 : A schematic representation of a delivery / metering system for a fluid according to an embodiment of the invention; -
2 : An exemplary measurement of the course of the fluid pressurep fluid in a conveyor-metering system as a function of time with various controls; and -
3 : A schematic representation of a motor vehicle with a conveyor / metering system according to an embodiment of the invention.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind dabei in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.Identical or functionally equivalent elements are denoted by the same reference symbols in all figures and in some cases are not described separately.
Für diese Regelung von
Im Zusammenhang mit der Regelung des Fluiddrucks
Betrachtet man den Verlauf des Fluiddrucks
Im Falle der im rechten Bildbereich von
Wie dazu dem Bereich zwischen 0 und 16 Sekunden zu entnehmen ist, nimmt hier der Soll-Fluiddruckwert
Dabei kann das vorstehend beschriebene fortwährende Berechnen bzw. Anpassen von
Grundsätzlich können dabei pstart und G1 fest vorgegeben sein, insbesondere falls das Systemverhalten bekannt bzw. die zu erwartenden Schwankungen vorhersehbar sind, bevorzugt soll allerdings ein, vorzugsweise ständiges, Anpassen dieser Parameter an die aktuellen Gegebenheiten beim Betrieb des Förder-Dosiersystems
Im Gegensatz zu einem reinen Bestimmen des Fluiddruckgradientenschätzers G1 fließt hier somit auch dessen bisheriger bzw. vorheriger Wert in dessen Anpassen mit ein, wobei zu Beginn des Adaptionsvorgangs ein Grundschätzer für G1 vorgegeben sein kann. Um auf vorteilhafte Weise eine möglichst gute Anpassung an sich verändernde Druckverhältnisse während der Öffnungsdauer
Nachdem über den oben genannten Zusammenhang die zeitliche Veränderung von
Mit anderen Worten kann der zuvor auf Basis eines Absinkens des Fluiddrucks
Insgesamt kann so auf vorteilhafte Weise die Regelabweichung zwischen
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.Although the invention has been described with reference to particular exemplary embodiments, it will be apparent to a person skilled in the art that various changes can be made and equivalents used as replacements without departing from the scope of the invention. Accordingly, it is intended that the invention not be limited to the disclosed embodiments, but that it encompass all embodiments that fall within the scope of the appended claims. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- FluidFluid
- 22
- Pumpepump
- 33
- DosiereinrichtungDosing device
- 44th
- DruckleitungPressure line
- 55
- RegeleinrichtungControl device
- 66th
- SensoreinrichtungSensor device
- 77th
- FluidbehälterFluid container
- 88th
- Drosselthrottle
- 99
- AbgastraktExhaust tract
- 1010
- Förder-Dosiersystem für ein FluidConveyor-dosing system for a fluid
- 2020th
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- DD.
- DosiervorgangDosing process
- NpNp
- PumpendrehzahlPump speed
- p0p0
- Basis-Soll-FluiddruckwertBase target fluid pressure value
- pfluidplowed
- FluiddruckFluid pressure
- psollpsoll
- Soll-FluiddruckwertTarget fluid pressure value
- TT
- DosierperiodeDosing period
- t1t1
- Erster ZeitraumFirst period
- t2t2
- Zweiter ZeitraumSecond period
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004018221A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-11-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for introducing a reagent into an exhaust duct of an internal combustion engine and device for carrying out the method |
DE112012003259T5 (en) * | 2011-08-05 | 2014-06-05 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Reductant injection control system |
DE102014220150A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Method for pressure control of an SCR denoxing system of a motor vehicle |
DE112017002054T5 (en) * | 2016-07-29 | 2018-12-27 | Robert Bosch Gmbh | SYSTEM AND METHOD FOR FORWARD COUPLING CONTROL OF DIESEL GAS FLUID FEEDING SYSTEMS |
DE112018001905T5 (en) * | 2017-04-06 | 2019-12-12 | Cummins Emission Solutions Inc. | Pressure and flow control for constant pumps in a reducing agent dosing system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010030853A1 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling operations of liquid medium feed pump of urea metering device to control operations of combustion engine of motor car, involves determining characteristics of feed pump using control device |
US10156173B1 (en) * | 2018-05-25 | 2018-12-18 | Cummins Emission Solutions Inc. | Systems and methods for compensating a reductant delivery system in an aftertreatment system of an internal combustion engine |
-
2019
- 2019-10-12 DE DE102019007085.2A patent/DE102019007085B4/en active Active
-
2020
- 2020-10-05 WO PCT/EP2020/077845 patent/WO2021069373A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004018221A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-11-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for introducing a reagent into an exhaust duct of an internal combustion engine and device for carrying out the method |
DE112012003259T5 (en) * | 2011-08-05 | 2014-06-05 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Reductant injection control system |
DE102014220150A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Method for pressure control of an SCR denoxing system of a motor vehicle |
DE112017002054T5 (en) * | 2016-07-29 | 2018-12-27 | Robert Bosch Gmbh | SYSTEM AND METHOD FOR FORWARD COUPLING CONTROL OF DIESEL GAS FLUID FEEDING SYSTEMS |
DE112018001905T5 (en) * | 2017-04-06 | 2019-12-12 | Cummins Emission Solutions Inc. | Pressure and flow control for constant pumps in a reducing agent dosing system |
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