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DE102017200555A1 - Method for preventing crystallization of a reagent in a metering valve, device for carrying out the method, computer program and computer program product - Google Patents

Method for preventing crystallization of a reagent in a metering valve, device for carrying out the method, computer program and computer program product Download PDF

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DE102017200555A1
DE102017200555A1 DE102017200555.6A DE102017200555A DE102017200555A1 DE 102017200555 A1 DE102017200555 A1 DE 102017200555A1 DE 102017200555 A DE102017200555 A DE 102017200555A DE 102017200555 A1 DE102017200555 A1 DE 102017200555A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reagent
valve
metering
metering valve
dosing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017200555.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Marc Neufeld
Martin Oberst
Andreas Mendyk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102017200555.6A priority Critical patent/DE102017200555A1/en
Publication of DE102017200555A1 publication Critical patent/DE102017200555A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern einer Kristallisation eines Reagenzmittels (14) in einem Dosierventil (24), welches in einem Reagenzmittel-Dosiersystem (10) enthalten ist, welches das Reagenzmittel (14) in einen Abgaskanal (16) einer Brennkraftmaschine (18) dosiert, bei welchem nach dem Abschalten des Dosierbetriebs des Reagenzmittel-Dosiersystems (10) ein Zurücksaugen des Reagenzmittels (14) zumindest aus dem Dosierventil (24) vorgesehen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Dosierventil (24) mit einem Ansteuersignal (30) zum Bewegen einer Ventilnadel (46) des Dosierventils (24) während des Zurücksaugens beaufschlagt wird.The invention relates to a method for preventing a crystallization of a reagent (14) in a metering valve (24), which is contained in a reagent dosing system (10), which the reagent (14) in an exhaust passage (16) of an internal combustion engine (18). metered, in which after switching off the metering operation of the reagent metering system (10), a sucking back of the reagent (14) is provided at least from the metering valve (24). The inventive method is characterized in that the metering valve (24) with a drive signal (30) for moving a valve needle (46) of the metering valve (24) is acted upon during the re-suction.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verhindern einer Kristallisation eines Reagenzmittels in einem Dosierventil, welches in einem Reagenzmittel-Dosiersystem enthalten ist, welches das Reagenzmittel in einen Abgaskanal einer Brennkraftmaschine dosiert, nach der Gattung des unabhängigen Verfahrensanspruchs.The invention is based on a method for preventing crystallization of a reagent in a metering valve, which is contained in a reagent dosing system, which doses the reagent into an exhaust passage of an internal combustion engine, according to the preamble of the independent method claim.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention further relates to a device for carrying out the method.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind darüber hinaus ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt.The subject of the present application is moreover a computer program and a computer program product.

Zur Abgasnachbehandlung kann eine selektive katalytische Reduktion (Selective Catalyst Reduction SCR) eingesetzt werden. Hierbei wird dem Abgas eine definierte Menge eines selektiv wirkenden Reagenzmittels zugegeben. Das Reagenzmittel kann beispielsweise Ammoniak sein, welches beispielsweise aus einer Vorstufe in Form einer Harnstoff-Wasser-Lösung im Abgaskanal durch Hydrolyse gewonnen wird.For exhaust aftertreatment, a selective catalytic reduction (SCR) can be used. In this case, a defined amount of a selectively acting reagent is added to the exhaust gas. The reagent may be, for example, ammonia, which is obtained, for example, from a precursor in the form of a urea-water solution in the exhaust gas channel by hydrolysis.

Eine entsprechende Dosiervorrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 07 073 A1 bekannt. Die Harnstoff-Wasser-Lösung wird dabei durch eine Leitung von einem Tank zu einem Dosierventil gefördert und in einen Abgaskanal einer Brennkraftmaschine stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator eindosiert, um die Stickoxidkonzentration zu verringern.A corresponding metering device is for example from the DE 196 07 073 A1 known. The urea-water solution is thereby conveyed through a line from a tank to a metering valve and metered into an exhaust passage of an internal combustion engine upstream of an SCR catalyst in order to reduce the nitrogen oxide concentration.

In aktuellen Dosiersystemen, wie diese unter der Bezeichnung DENOXTRONIC bekannt sind, saugt in einem Fördermodul eine Pumpe die Harnstoff-Wasser-Lösung aus einem Reagenzmitteltank und verdichtet diese auf den für eine Zerstäubung vorgesehenen Systemdruck von beispielsweise 3 bis 9 bar. Unter Berücksichtigung von beispielsweise aktueller Brennkraftmaschinendaten und Sensordaten wird die Dosierrate auf möglichst maximale Stickoxidreduzierung abgestimmt.In current metering systems, such as these are known under the name DENOXTRONIC sucks in a delivery module, a pump, the urea-water solution from a reagent tank and compacts them to the provided for atomization system pressure, for example, 3 to 9 bar. Taking into account, for example, current engine data and sensor data, the metering rate is adjusted to the maximum possible nitrogen oxide reduction.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2012 200 917 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen einer Verstopfung durch Kristallisation einer als Vorstufe eines Reagenzmittels verwendeten Harnstoff-Wasser-Lösung einer oder mehrerer Spritzöffnungen eines Dosierventils eines Reagenzmittel-Dosiersystems beschrieben, welches das Schließen des Dosierventils, das Ermitteln eines ersten Druckverlaufs im Reagenzmittel-Dosiersystem und anschließend zunächst das Ermitteln der Steifigkeit des hydraulischen Systems aus dem ersten Druckverlauf umfasst. Danach wird das Dosierventil geöffnet, ein zweiter Druckverlauf im hydraulischen System ermittelt, und eine Verstopfung einer oder mehrerer Spritzöffnungen des Dosierventils aus der Steifigkeit und dem zweiten Druckverlauf bestimmt.In the published patent application DE 10 2012 200 917 A1 a method for detecting a blockage by crystallization of a urea-water solution used as a precursor of a reagent orifices of a metering valve of a reagent metering system is described which closing the metering valve, determining a first pressure curve in the reagent metering system and then first determining the stiffness of the hydraulic system from the first pressure curve comprises. Thereafter, the metering valve is opened, a second pressure curve in the hydraulic system is determined, and a blockage of one or more spray openings of the metering valve from the stiffness and the second pressure curve is determined.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2011 004 150 A1 ist eine Vorgehensweise beschrieben, mit welcher eine in einem elektromagnetisch betätigten Dosierventil, welches eine Harnstoff-Wasser-Lösung in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine dosiert, bereits aufgetretene Kristallisation beseitigt werden kann. Falls in einem Steuergerät-Nachlauf bei abgeschalteter Brennkraftmaschine durch eine Test-Bestromung des Dosierventils ein Klemmen festgestellt wird, erfolgt eine Bestromung der Magnetspule des Dosierventils mit dem Ziel, das Dosierventil zu erwärmen und somit die Kristalle wieder zu verflüssigen.In the published patent application DE 10 2011 004 150 A1 describes a procedure with which an already actuated in an electromagnetically actuated metering valve, which doses a urea-water solution in the exhaust passage of an internal combustion engine, already occurred crystallization can be eliminated. If a terminal is detected in a control unit overrun when the internal combustion engine is switched off by a test energization of the metering valve, the solenoid of the metering valve is energized with the aim of heating the metering valve and thus liquefying the crystals again.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens jeweils anzugeben, welche eine Kristallisation eines Reagenzmittels in einem Dosierventil weitgehend verhindert.The invention has for its object to provide a method and an apparatus for performing the method respectively, which largely prevents crystallization of a reagent in a metering valve.

Die Aufgabe wird durch die in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.The object is achieved by the features specified in the independent claims respectively.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorgehensweise zum Verhindern einer Kristallisation eines Reagenzmittels in einem Dosierventil, welches in einem Reagenzmittel-Dosiersystem enthalten ist, welches das Reagenzmittel in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine dosiert, wobei nach dem Abschalten des Dosierbetriebs des Reagenzmittel-Dosiersystems ein Zurücksaugen des Reagenzmittels zumindest aus dem Dosierventil vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, dass das Dosierventil mit einem Ansteuersignal zum Bewegen einer Ventilnadel des Dosierventils während des Zurücksaugens beaufschlagt wird.The invention relates to a procedure for preventing crystallization of a reagent in a metering valve, which is contained in a reagent dosing system, which doses the reagent in the exhaust passage of an internal combustion engine, wherein after switching off the metering operation of the reagent metering system, a back suction of the reagent at least is provided the metering valve. The procedure according to the invention is characterized in that the metering valve is acted on by a drive signal for moving a valve needle of the metering valve during the re-suction.

Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass das Reagenzmittel, beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung, ein Reagenzmittel oder eine Vorstufe eines Reagenzmittels ist, welches in einem im Abgaskanal angeordneten SCR-Katalysators zum Konvertieren von im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Stickoxiden benötigt wird. In diesem Fall ist das Reagenzmittel Ammoniak. Anstelle einer Harnstoff-Wasser-Lösung kann auch ein anderes Reagenzmittel bzw. eine Vorstufe des Reagenzmittels vorgesehen sein, die unter bestimmten Betriebsbedingungen auskristallisiert.In the following it is assumed that the reagent, for example a urea-water solution, is a reagent or a precursor of a reagent which is required in an exhaust gas channel arranged SCR catalyst for converting nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the internal combustion engine. In this case, the reagent is ammonia. Instead of a urea-water solution, another reagent or a precursor of the reagent may be provided, which crystallizes under certain operating conditions.

Das vom Dosierventil dosierte Reagenzmittel kann unter bestimmten Betriebsbedingungen kristallisieren, die insbesondere im Bereich der Ventilnadel des Dosierventils vorherrschen können. Bei einer Harnstoff-Wasser-Lösung können Harnstoffkristalle auftreten. Die Kristallisation wird insbesondere dadurch begünstigt, dass beim Zurücksaugen des Reagenzmittels nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine während eines Steuergerät-Nachlaufs noch vorhandene heiße Abgase eingesaugt werden können, die das Reagenzmittel schnell austrocknen. Die Kristallisation kann die Nadelbewegung behindern oder ganz blockieren und somit das Sprühverhalten des Dosierventils beeinträchtigen. The metered from the metering reagent can crystallize under certain operating conditions, which may prevail in particular in the valve needle of the metering valve. In a urea-water solution, urea crystals can occur. The crystallization is favored in particular by the fact that, when the reagent is sucked back after switching off the internal combustion engine during a control unit overrun, existing hot exhaust gases can still be sucked in, which dehydrate the reagent rapidly. The crystallization can hinder or block the needle movement and thus affect the spraying behavior of the metering valve.

Das Zurücksaugen des Reagenzmittels findet insbesondere statt, wenn mit einem Einfrieren des Reagenzmittels im Reagenzmittel-Dosiersystem, insbesondere im Dosierventil gerechnet werden muss, um Schäden an den Komponenten des Reagenzmittel-Dosiersystems durch den mit dem Einfrieren verbundenen Dichtesprung zu verhindern. Eine Harnstoff-Wasser-Lösung friert bei einer Temperatur von ungefähr -11 Grad Celsius ein.The sucking back of the reagent takes place, in particular, when a freezing of the reagent in the reagent dosing system, in particular in the dosing valve must be expected in order to prevent damage to the components of the reagent dosing by the density jump associated with the freezing. A urea-water solution freezes at a temperature of about -11 degrees Celsius.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise verhindert aufgrund der Bewegung der Ventilnadel mechanisch die Bildung von Kristallen, insbesondere von blockierenden Kristallen.The procedure according to the invention mechanically prevents the formation of crystals, in particular of blocking crystals, due to the movement of the valve needle.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sind jeweils Gegenstände von abhängigen Verfahrensansprüchen.Embodiments and developments of the procedure according to the invention are each objects of dependent method claims.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Ansteuersignal derart festgelegt wird, dass die Ventilnadel das Dosierventil vollständig schließt beziehungsweise vollständig öffnet. Dieses Ansteuersignal entspricht dem Ansteuersignal während des Dosierbetriebs, bei welchem das Dosierventil im Rahmen eines getakteten Betriebs mit Impulses angesteuert wird, welche zu einem vollständigen Öffnen und Schließen des Dosierventils führen, bei welchem die Ventilnadel jeweils die beiden mechanischen Endanschläge erreicht.An embodiment provides that the drive signal is set in such a way that the valve needle completely closes or completely opens the metering valve. This control signal corresponds to the control signal during the metering operation, in which the metering valve is controlled in the context of a pulsed operation with pulse, which lead to a complete opening and closing of the metering valve, wherein the valve needle reaches the two mechanical end stops.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Ansteuersignal derart festgelegt wird, dass die Ventilnadel in Bewegung gehalten wird ohne dass die Ventilnadel zumindest einen Endanschlag erreicht. Bei diesem ballistischen Betrieb bzw. teilweise ballistischen Betrieb werden die Impulse des Ansteuersignals vor Erreichen des Endanschlags gegen die Federspannung einer im Dosierventil enthaltenen Feder abgeschaltet oder zumindest soweit verkürzt, dass die Energie nicht ausreicht, den einen Endanschlag zu erreichen. Entsprechend erfolgt ein Wiedereinschalten eines Impulses rechtzeitig vor Erreichen des anderen Endanschlags, an welchen die Feder die Ventilnadel drückt, sodass die Bewegung der Ventilnadel vor Erreichen des Endanschlags umgekehrt wird.Another embodiment provides that the drive signal is set in such a way that the valve needle is kept in motion without the valve needle reaching at least one end stop. In this ballistic operation or partial ballistic operation, the pulses of the drive signal are switched off before reaching the end stop against the spring tension of a spring contained in the metering valve or at least so far shortened that the energy is insufficient to reach the one end stop. Accordingly, a restart of a pulse occurs in good time before reaching the other end stop, at which the spring presses the valve needle, so that the movement of the valve needle is reversed before reaching the end stop.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft ein Steuergerät, das speziell hergerichtet ist, damit es die Verfahrensschritte durchführen kann.The device according to the invention relates to a control unit which is specially prepared so that it can carry out the method steps.

Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.The control unit preferably contains at least one electrical memory in which the method steps are stored as a control unit program.

Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.The control unit program according to the invention provides that all steps of the method according to the invention are carried out when it runs in a control unit.

Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät abläuft.The control unit program product according to the invention with a program code stored on a machine-readable carrier carries out the method according to the invention when the program runs in a control unit.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in FIGS.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft, und die 2a und 2b zeigen Signalverläufe. 1 shows a technical environment in which a method according to the invention runs, and the 2a and 2 B show signal curves.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

1 zeigt eine Reagenzmittel-Dosiervorrichtung 10, welche ein in einem Tank 12 gelagertes Reagenzmittel 14 bzw. eine Vorstufe eines Reagenzmittels in einen Abgaskanal 16 einer Brennkraftmaschine 18 stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator 20 dosiert. Das Reagenzmittel 14 wird von einer Pumpe 22 auf einen vorgegebenen Betriebsdruck, beispielsweise 9 bar gebracht. Die Dosierrate wird von einem elektrisch angesteuerten Dosierventil 24 festgelegt. 1 shows a reagent dosing device 10 containing a reagent stored in a tank 12 14 or a precursor of a reagent in an exhaust passage 16 an internal combustion engine 18 upstream of an SCR catalyst 20 dosed. The reagent 14 is from a pump 22 brought to a predetermined operating pressure, for example 9 bar. The dosing rate is controlled by an electrically controlled dosing valve 24 established.

Bei dem Reagenzmittel handelt es sich um ein flüssiges Reagenzmittel, bei welchem eine Kristallisation im Dosierventil 24 bei bestimmten Betriebsbedingungen auftreten kann. Bei einer Harnstoff-Wasser-Lösung als Vorstufe eines Reagenzmittels kann der Harnstoff Hamstoffkristalle bilden.The reagent is a liquid reagent in which crystallization in the metering valve 24 may occur under certain operating conditions. In a urea-water solution as a precursor of a reagent, the urea may form urea crystals.

Die Harnstoff-Wasser-Lösung weist einen Gefrierpunkt von -11 Grad Celsius auf. Zum Verhindern eines Einfrierens des Reagenzmittels 14 ist deshalb nach Abschalten des normalen Dosierbetriebs des Reagenzmittel-Dosiersystems 10 im Rahmen eines Steuergeräte-Nachlaufs ein Zurücksaugen des Reagenzmittels 14 aus dem Reagenzmittel-Dosiersystem 10, insbesondere aus dem Dosierventil 24 in den Tank 12 vorgesehen. Das Zurücksaugen kann auch unabhängig von der Umgebungstemperatur erfolgen. Das Zurücksaugen übernimmt beispielsweise eine Rücksaugpumpe 26. Alternativ ist es möglich, die Pumpe 22 als Druckpumpe und als Saugpumpe auszugestalten. Weiterhin ist es alternativ möglich, mittels Umschaltventilen die Reagenzmittelpfade umzuschalten, sodass die Pumpe 22 nur als Druckpumpe ausgestaltet sein braucht. Daneben ist es möglich, das Zurücksaugen mittels anderer Techniken wie zum Beispiel ein kurzzeitig provoziertes Sieden des Reagenzmittels 14 im Bereich des Dosierventils 24 zu bewerkstelligen.The urea-water solution has a freezing point of -11 degrees Celsius. To prevent freezing of the reagent 14 is therefore after switching off the normal metering operation of the reagent metering system 10 As part of a control unit overrun, the reagent is sucked back 14 from the reagent dosing 10 , in particular from the metering valve 24 in the tank 12 intended. The sucking back can also take place independently of the ambient temperature. The sucking back, for example, takes over a Rücksaugpumpe 26 , Alternatively it is possible to use the pump 22 as a pressure pump and as a suction pump to design. Furthermore, it is alternatively possible to switch by means of switching valves, the Reagenzmittelpfade, so that the pump 22 only needs to be configured as a pressure pump. In addition, it is possible to suck back using other techniques, such as a short-term provoked boiling of the reagent 14 in the area of the metering valve 24 to accomplish.

Zum Steuern des Reagenzmittel-Dosiersystems 10 ist ein Steuergerät 28 vorgesehen, welches dem Dosierventil 24 ein Ansteuersignal 30, der Pumpe 22 ein Pumpensignal 32 und der Rücksaugpumpe 26 ein Rücksaugsignal 34 zur Verfügung stellt.To control the reagent dosing system 10 is a control unit 28 provided, which the metering valve 24 a drive signal 30 , the pump 22 a pump signal 32 and the suction pump 26 a Rücksaugsignal 34 provides.

Das Ansteuersignal 30 legt während des Dosierbetriebs die Dosierrate fest. Das Pumpensignal 32 steuert die Pumpe 22 derart an, dass während des Dosierbetriebs der Betriebsdruck von einigen bar, beispielsweise 9 bar bereitgestellt wird. Während des Zurücksaugens des Reagenzmittels 14 nach dem Abschalten des Reagenzmittel-Dosiersystems 10 während eines Nachlaufs des Steuergeräts 28, während welchem das Steuergerät 28 noch nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine 18 mit Energie versorgt wird, stellt das Steuergerät 28 das Zurücksaugsignal 34 bereit.The drive signal 30 defines the dosing rate during dosing operation. The pump signal 32 controls the pump 22 such that during the metering operation, the operating pressure of a few bar, for example 9 bar is provided. During the reabsorption of the reagent 14 after switching off the reagent dosing system 10 during a wake of the controller 28 during which the control unit 28 is still powered after switching off the engine 18 with energy, provides the controller 28 the return signal 34 ready.

Das Steuergerät 28 enthält eine Dosiersignal-Festlegung 40, welche das Ansteuersignal 30 während des Dosierbetriebs vorzugsweise in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 18 und/oder vom Zustand des im Abgaskanal 16 strömenden Abgases und/oder von Betriebsbedingungen des SCR-Katalysators 20 bereitstellt.The control unit 28 contains a dosing signal specification 40 which the drive signal 30 during the metering operation, preferably as a function of operating conditions of the internal combustion engine 18 and / or the condition of the exhaust duct 16 flowing exhaust gas and / or operating conditions of the SCR catalyst 20 provides.

Das Steuergerät 28 enthält weiterhin eine Ablaufsteuerung 42, welche der Dosiersignal-Festlegung 40 ein Freigabesignal 44 zur Verfügung stellt, und welche das Pumpensignal 32 sowie das Rücksaugsignal 34 ausgibt. Das Rücksaugsignal 34 wird zusätzlich der Dosiersignal-Festlegung 40 zur Verfügung gestellt.The control unit 28 also contains a flow control 42 which the dosing signal determination 40 a release signal 44 provides, and which the pump signal 32 as well as the Rücksaugsignal 34 outputs. The Rücksaugsignal 34 In addition, the dosing signal determination is made 40 made available.

Das Dosierventil 24 soll als ein elektromagnetisch betätigtes Dosierventil 24 realisiert sein. Ein derartiges Dosierventil 24 enthält eine nicht näher gezeigte Magnetspule, die bei einem Bestromen einen federverspannten Anker, der mit einer Ventilnadel 46 verbunden ist, aus einer Ruhelage in einen Öffnungszustand bewegt. Nach Wegfall der Bestromung zieht die Feder die Ventilnadel 46 wieder in die Ruhelage, in welcher die Ventilnadel 46 gegen einen Ventilsitz 48 drückt, sodass das Dosierventil 24 geschlossen ist.The metering valve 24 intended as an electromagnetically actuated metering valve 24 be realized. Such a metering valve 24 contains a magnetic coil, not shown in detail, which in a Bestromen a spring-loaded armature, with a valve needle 46 is connected, moved from a rest position to an open state. After elimination of the current supply, the spring pulls the valve needle 46 back to the rest position, in which the valve needle 46 against a valve seat 48 presses so that the metering valve 24 closed is.

Vorzugsweise ist ein getakteter Betrieb vorgesehen, bei welchem das Ansteuersignal 30 aus Impulsen besteht, deren Dauer kürzer als die Flugzeit der Ventilnadel 46 ist. Durch diese Maßnahme wird ein gezieltes Steuern der Bewegung der Ventilnadel 46 möglich. In 1 ist ein durch die Magnetspule des Dosierventils 24 fließende Strom I eingetragen, der von einer nicht näher gezeigten Energiequelle bereitgestellt wird.Preferably, a clocked operation is provided, wherein the drive signal 30 consists of pulses whose duration is shorter than the time of flight of the valve needle 46 is. By this measure, a targeted control of the movement of the valve needle 46 possible. In 1 is a through the solenoid of the metering valve 24 flowing current I registered, which is provided by a power source not shown in detail.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird anhand der in den 2a und 2b gezeigten Signalverläufe beschrieben.The procedure of the invention is based on the in the 2a and 2 B described waveforms described.

Die in den 2a und 2b gezeigten Signalverläufe treten während des Zurücksaugens des Reagenzmittels 14 in den Reagenzmittelstank 12 auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Ventilnadel 46 während des Zurücksaugen zumindest zeitweise, vorzugsweise ständig in Bewegung zu halten. Demzufolge zeigen die in den 2a und 2b gezeigten Signalverläufe nur einen kleinen Zeitausschnitt der gesamten Zeitdauer des Zurücksaugens. Dadurch, dass die Ventilnadel 46 während des Zurücksaugens zumindest zeitweise in Bewegung ist, wird mechanisch die Bildung von möglicherweise blockierenden Kristallen innerhalb des Dosierventils 24 im Bereich der Ventilnadel 46 verhindert.The in the 2a and 2 B Signal curves shown during the re-suction of the reagent 14 into the reagent tank 12 on. According to the invention, the valve needle is provided 46 during the sucking back at least temporarily, preferably constantly keep moving. Accordingly, the show in the 2a and 2 B shown waveforms only a small time excerpt of the entire duration of the sucking back. By doing that, the valve needle 46 during the re-suction is at least temporarily in motion, mechanically the formation of possibly blocking crystals within the metering valve 24 in the area of the valve needle 46 prevented.

Im oberen Teilbild von 2a ist das Ansteuersignal 30 gezeigt, das während des Zurücksaugens dazu dienen, die Ventilnadel 46 in Bewegung zu halten. Das Ansteuersignal 30 kann in dem bereits erwähnten getakteten Betrieb vorliegen, bei welchem anstelle eines vollständigen dauernden Einschaltens bzw. Abschaltens des Ansteuersignals 30 zumindest bis jeweils die Endanschläge der Ventilnadel 46 erreicht sind, Schaltimpulse vorgegeben werden.In the upper part of 2a is the drive signal 30 shown during the re-sucking serve the valve needle 46 to keep moving. The drive signal 30 may be present in the already mentioned clocked operation, in which instead of a complete continuous switching on or switching off the drive signal 30 at least until each of the end stops of the valve needle 46 are reached, switching pulses are specified.

Während des Zurücksaugens liegt anstelle des Freigabesignals 44 das Rücksaugsignal 34 vor, welches die Dosiersignal-Festlegung 40 zum Bereitstellen der in den 2a und 2b gezeigten Impulsen veranlasst. Das Ansteuersignal 30 legt während des Zurücksaugens demnach nicht mehr die Dosierrate fest, sondern bestimmt die Bewegung der Ventilnadel 46 des Dosierventils 24 während des Zurücksaugens.During the re-sucking is in place of the enable signal 44 the Rücksaugsignal 34 before which the dosing signal determination 40 to provide in the 2a and 2 B caused impulses. The drive signal 30 Therefore, during the re-suction no longer determines the metering rate, but determines the movement of the valve needle 46 of the metering valve 24 while sucking back.

Bei dem in 2a gezeigten Zeitverlauf wird davon ausgegangen, dass während der Ansteuerung des Dosierventils 24 beim Zurücksaugen während einer ersten Zeitdauer 50 die Ventilnadel 46 vollständig geöffnet wird, während bei der anschließenden Impulspause während einer zweiten Zeitdauer 52 die Ventilnadel 46 vollständig geschlossen wird. Die Ventilnadel 46 erreicht somit jeweils die Endanschläge.At the in 2a shown time course is assumed that during the activation of the metering valve 24 when sucking back during a first period of time 50 the valve needle 46 fully open during the subsequent pulse break for a second period of time 52 the valve needle 46 is completely closed. The valve needle 46 thus reaches the end stops.

In 2a ist eine Ausgestaltung des Ansteuersignals 30 gezeigt, bei welcher die Impulsdauern des Ansteuersignals 30 unterschiedlich lang vorgegeben werden. Damit kann ein Einfluss auf die Bewegung der Ventilnadel 46 genommen werden. In 2a is an embodiment of the drive signal 30 shown, in which the pulse widths of the drive signal 30 be predetermined differently. This can influence the movement of the valve needle 46 be taken.

Durch eine Verkürzung der Ansteuerimpulse gegen Ende der Bewegung der Ventilnadel 46 vor dem Erreichen des Anschlags, bei welchem die Ventilnadel das Dosierventil 24 öffnet, wird eine Geräuschreduzierung erreicht. Der im unteren Teilbild von 2a gezeigte Verlauf des Stroms I erreicht demnach jeweils seine möglichen Extremwerte. Die Extremwerte entsprechen zum einen dem Strom null und zum anderen einem Maximalwert 54.By a shortening of the drive pulses towards the end of the movement of the valve needle 46 before reaching the stop, in which the valve needle the metering valve 24 opens, a noise reduction is achieved. The in the lower part of 2a Accordingly, the course of current I shown in each case reaches its possible extreme values. The extreme values correspond on the one hand to the current zero and on the other hand to a maximum value 54 ,

Bei der in 2b gezeigten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ventilnadel 46 während der Bewegung während des Zurücksaugens entweder keinen oder nur einen der Endanschläge erreicht, sodass der Strom I weder auf null absinkt noch seinen Maximalwert 54 oder nur einen Extremwert null oder den Maximalwert 54 erreicht. Gegenüber den Zeitdauern 50, 52 sind daher die in 2b gezeigten entsprechenden erste und zweite Zeitdauer 56, 58 kürzer.At the in 2 B As shown, it is provided that the valve needle 46 either reaches no or only one of the end stops during the movement during the re-suction, so that the current I neither drops to zero nor its maximum value 54 or only an extreme value zero or the maximum value 54 reached. Compared to the time periods 50 . 52 are therefore the in 2 B shown corresponding first and second time periods 56 . 58 shorter.

Die Vorteile gemäß der Ausgestaltung, bei welcher während des Zurücksaugens die Ventilnadel 46 keinen oder nur einen der Endanschläge erreicht, liegen darin, dass die Geräuschentwicklung verringert und die Lebensdauer des Dosierventils 24 erhöht werden kann.The advantages according to the embodiment, wherein during the re-suction, the valve needle 46 achieve no or only one of the end stops are that the noise can be reduced and the life of the metering valve 24 can be increased.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19607073 A1 [0005]DE 19607073 A1 [0005]
  • DE 102012200917 A1 [0007]DE 102012200917 A1 [0007]
  • DE 102011004150 A1 [0008]DE 102011004150 A1 [0008]

Claims (6)

Verfahren zum Verhindern einer Kristallisation eines Reagenzmittels (14) in einem Dosierventil (24), welches in einem Reagenzmittel-Dosiersystem (10) enthalten ist, welches das Reagenzmittel (14) in einen Abgaskanal (16) einer Brennkraftmaschine (18) dosiert, bei welchem nach dem Abschalten des Dosierbetriebs des Reagenzmittel-Dosiersystems (10) ein Zurücksaugen des Reagenzmittels (14) zumindest aus dem Dosierventil (24) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierventil (24) mit einem Ansteuersignal (30) zum Bewegen einer Ventilnadel (46) des Dosierventils (24) während des Zurücksaugens beaufschlagt wird.A method of preventing crystallization of a reagent (14) in a metering valve (24) contained in a reagent metering system (10) which meters the reagent (14) into an exhaust passage (16) of an internal combustion engine (18) after the dosing operation of the reagent dosing system (10) has been switched off, the reagent (14) is at least withdrawn from the dosing valve (24), characterized in that the dosing valve (24) is provided with a control signal (30) for moving a valve needle (46 ) of the metering valve (24) is acted upon during the re-suction. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuersignal (30) derart festgelegt wird, dass die Ventilnadel (46) das Dosierventil (24) während des Zurücksaugens zyklisch vollständig schließt beziehungsweise vollständig öffnet.Method according to Claim 1 , characterized in that the drive signal (30) is set such that the valve needle (46) closes the metering valve (24) cyclically completely during the re-suction or completely opens. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuersignal (30) derart festgelegt wird, dass die Ventilnadel (46) während der Bewegung während des Zurücksaugens keinen oder nur einen Endanschlag erreicht.Method according to Claim 1 , characterized in that the drive signal (30) is set such that the valve needle (46) during movement during the re-suction reaches no or only one end stop. Vorrichtung zum Betreiben einer Reagenzmittel-Dosiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 speziell hergerichtetes Steuergerät (28) vorgesehen ist.Device for operating a reagent dosing device, characterized in that at least one for carrying out the method according to one of Claims 1 - 3 specially prepared control unit (28) is provided. Computer-Programm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 ausführt, wenn es auf einem Computer abläuft.Computer program that takes all steps of a procedure according to one of the Claims 1 - 3 when it runs on a computer. Computer-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.Computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier for performing the method according to one of Claims 1 - 3 if the program is running on a computer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018218959A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Robert Bosch Gmbh Method for preventing an electromagnetically operated metering valve from becoming stuck

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19607073A1 (en) 1996-02-24 1997-08-28 Bosch Gmbh Robert Method for controlling the movement of an armature of an electromagnetic switching element
DE102011004150A1 (en) 2011-02-15 2012-08-16 Robert Bosch Gmbh Method for releasing clamping of metering valve of aqueous urea solution metering system for selective catalytic reduction converter of internal combustion engine, involves entering temperature using holding current control of valve
DE102012200917A1 (en) 2012-01-23 2013-07-25 Robert Bosch Gmbh A method of detecting a blockage of a metering valve of an SCR catalyst system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19607073A1 (en) 1996-02-24 1997-08-28 Bosch Gmbh Robert Method for controlling the movement of an armature of an electromagnetic switching element
DE102011004150A1 (en) 2011-02-15 2012-08-16 Robert Bosch Gmbh Method for releasing clamping of metering valve of aqueous urea solution metering system for selective catalytic reduction converter of internal combustion engine, involves entering temperature using holding current control of valve
DE102012200917A1 (en) 2012-01-23 2013-07-25 Robert Bosch Gmbh A method of detecting a blockage of a metering valve of an SCR catalyst system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018218959A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Robert Bosch Gmbh Method for preventing an electromagnetically operated metering valve from becoming stuck

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