(57)【要約】  本発明は、液体の形態の還元剤をフィード装置（２３０）に供給し、このフィード装置を介して還元剤を容器（２０５）から少なくとも１つの消費箇所（２５０）に供給する選択触媒還元システムに関係する方法であって、フィード装置（２３０）が提供するフィード圧力（Ｐ）を連続的に検出するステップを含む方法に関する。この方法は、フィード装置（２３０）における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的で、フィード圧力（Ｐ）の変化（Ρ’）に基づいてフィード装置（２３０）の動作を制御するステップも含む。本発明は、本発明による方法を実施するためのコンピュータ（２００；２１０）のためのプログラムコード（Ｐ）を含むコンピュータプログラム製品にも関する。本発明は、選択触媒還元システム、および選択触媒還元システムを装備する自動車にも関する。
2013529751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の形態の還元剤をフィード装置（２３０）に供給し、前記フィード装置（２３０）を介して還元剤を容器（２０５）から少なくとも１つの消費箇所（２５０）に供給する選択触媒還元システムに関係する方法であって、
−  前記フィード装置（２３０）が提供するフィード圧力（Ｐ）を連続的に検出するステップ（ｓ３４０）
を含み、
−  前記フィード装置（２３０）における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的で、前記フィード圧力（Ｐ）の変化（Ｐ’）に基づいて前記フィード装置（２３０）の動作を制御するステップ（ｓ３６０）
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記フィード圧力（Ｐ）の変化（Ｐ’）との相関関係において、前記フィード装置（２３０）の動作を変更するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィード装置（２３０）の動作の制御を、前記フィード装置のポンプ速度（ＰＶ）により行う、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィード装置（２３０）の動作の制御を、前記フィード装置が提供する前記フィード圧力の所定のレベル（Ｐｓｈｏｕｌｄ）に対して行う、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィード装置（２３０）の動作の制御が、前記検出されたフィード圧力（Ｐ）の時間微分（Ｐ’）に基づいている、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
−  前記フィード装置（２３０）の上流で供給される空気の存在を決定するステップ（ｓ３３０）と、
−  そのような存在が見出されるとき、前記フィード圧力（Ｐ）の変化（Ｐ’）に基づいて前記フィード装置（２３０）の動作を制御するステップ（ｓ３６０）と
をさらに含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
−  前記フィード装置に動力を供給する動力源に検出された運転出力に基づいて、および／または前記フィード装置の逸脱動作が行われる所定の時間に基づいて前記存在を決定するステップ（ｓ３３０）
をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記フィード装置が隔膜ポンプである、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの消費箇所（２５０）が投入ユニット（２５０）である、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
液体の形態の還元剤がフィード装置（２３０）に供給され、前記フィード装置（２３０）自体が容器（２０５）から少なくとも１つの消費箇所（２５０）に還元剤を供給する選択触媒還元システムであって、
−  前記フィード装置（２３０）によって提供されるフィード圧力（Ｐ）を連続的に検出する手段（２２０）
を備えており、
−  前記フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的で、前記フィード圧力（Ｐ）の変化（Ｐ’）に基づいて前記フィード装置（２３０）の動作を制御する手段（２００；２１０；５００）
を特徴とする選択触媒還元システム。
【請求項１１】
前記フィード圧力（Ｐ）の変化（Ｐ’）との相関関係において、前記フィード装置（２３０）の動作を変更する手段（２００；２１０；５００）をさらに備えている、請求項１０に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１２】
前記フィード装置（２３０）の動作の制御が、前記フィード装置（２３０）のポンプ速度（ＰＶ）を用いて行われる、請求項１０または１１に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１３】
前記フィード装置の動作の制御が、前記フィード装置が提供する前記フィード圧力の所定のレベル（Ｐｓｈｏｕｌｄ）に対して行われる、請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１４】
前記フィード装置（２３０）の動作の制御が、前記検出されたフィード圧力（Ｐ）の時間微分（Ｐ’）に基づいて行われる、請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１５】
−  前記フィード装置（２３０）の上流に供給される空気の存在を決定する手段（２００；２１０；５００）と、
−  そのような存在が見出されるとき、前記フィード圧力（Ｐ）の変化（Ｐ）に基づいて前記フィード装置（２３０）の動作を制御する手段（２００；２１０；５００）と
をさらに備えている、請求項１０ないし１４のいずれか一項に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１６】
−  前記フィード装置に動力を供給する動力源に検出された運転出力に基づいて、および／または前記フィード装置の逸脱動作が行われる所定の時間に基づいて前記存在を決定する手段（２００；２１０；５００）
をさらに備えている、請求項１５に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１７】
前記フィード装置（２３０）が隔膜ポンプ（２３０）である、請求項１０ないし１６のいずれか一項に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの消費箇所（２５０）が投入ユニット（２５０）である、請求項１０ないし１７のいずれか一項に記載の選択触媒還元システム。
【請求項１９】
請求項１０ないし１８のいずれか一項に記載の選択触媒還元システムを備える自動車（１００；１１０）。
【請求項２０】
トラック、バスまたは乗用車のいずれかである、請求項１９に記載の自動車（１００；１１０）。
【請求項２１】
液体の形態の還元剤がフィード装置（２３０）に供給され、前記フィード装置（２３０）を介して還元剤が容器（２０５）から少なくとも１つの消費箇所（２５０）に供給される選択触媒還元システムに関係するコンピュータプログラム（Ｐ）であって、電子制御ユニット（２００；５００）または前記電子制御ユニット（２００；５００）に接続された別のコンピュータ（２１０；５００）に、請求項１ないし９のいずれか一項に記載のステップを実行させるプログラムコードを含むコンピュータプログラム（Ｐ）。
【請求項２２】
前記コンピュータプログラムが、電子制御ユニット（２００；５００）または前記電子制御ユニット（２００；５００）に接続された別のコンピュータ（２１０；５００）上で実行されるとき、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法ステップを実行するコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択触媒還元システムに関係する方法に関する。本発明は、本発明による方法を実施するためのコンピュータのためのプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品にも関する。本発明は、選択触媒還元システム、および選択触媒還元システムを装備する自動車にも関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、車両は、例えば尿素を、選択触媒還元触媒を含む選択触媒還元（ＳＣＲ）システムの還元体として使用し、前記還元体およびＮＯｘガスが反応し、窒素ガスおよび水に変化させられ得る。様々なタイプの還元体が、選択触媒還元システムに使用され得る。ＡｄＢｌｕｅは、よく使用される還元体の一例である。
【０００３】
選択触媒還元システムの一種は、還元体を収容する容器を含む。選択触媒還元システムは、吸込みホースを介して容器から前記還元体を汲み出し、車両の排気系に隣接して位置する、例えば、排気系の排気管に隣接して位置する投入ユニットに圧力ホースを介して還元体を供給するポンプも有する。投入ユニットは、車両の制御ユニットに記憶された動作ルーチンに従って、選択触媒還元触媒の上流で必要な量の還元体を排気管に噴射する。少量の投入があるときまたは投入が全くないときの圧力を調節するのをより容易にさせるために、システムは、システムの圧力側から容器へ延びて戻る戻りホースも備える。この構成により、冷却中、容器からポンプおよび投入ユニットを介して流れ、容器に戻る還元体によって投入ユニットを冷却することが可能になる。したがって、投入ユニットは、能動的冷却を備える。投入ユニットから容器への戻り流は、ほぼ一定であることができ、現在、適切な弁またはそのようなユニットによって制御または調節されていない。
【０００４】
特定の条件で、空気は、ポンプの上流で選択触媒還元システムに入ることができる。これは、例えば、初期の備え付けの後、選択触媒還元システムの起動中に生じることがあり、この場合、吸込みホースの中に空気がある。
【０００５】
選択触媒還元システムが容器内の利用可能な還元体の全てを使い切ったとき、空気が吸込みホースに入ることがあり、この場合、容器には還元体が入っておらず、ポンプは空で運転し、空気が吸込みホースを介してポンプに引き込まれる。
【０００６】
別の例では、選択触媒還元システム中の容器に残された限られた量の還元体がある状況において空気が吸込みホースに入る場合があり、前記選択触媒還元システムは、スプラッシュが容器内で生じるように動き、この場合、空気が吸込みホースを介してポンプに引き込まれる場合がある。
【０００７】
さらなる例では、吸込みホースがポンプに不適切に備え付けられる場合があり、それによって空気漏れがポンプの上流側で生じる。ここで再び、空気が、吸込みホースを介して、または吸込みホースとポンプの間の不良もしくは損傷した封止で、ポンプに引き込まれる場合がある。
【０００８】
一例では、吸込みホース自体が擦り切れているか、または欠陥を有し、空気がホースを介してポンプに引き込まれうる。
【０００９】
ポンプの入口側でポンプに入る任意の空気は、選択触媒還元システム中の還元体流に悪影響を及ぼし、それによって投入ユニットの冷却力を減少させ、投入ユニットの温度に敏感な構成部品の過熱の潜在的な危険となる。
【００１０】
選択触媒還元システムの放出は、投入ユニットへの還元体の供給が制限されるという点においてポンプにおける空気の存在によって悪影響を受け得る。
【００１１】
選択触媒還元システム中のポンプにおける空気の存在が、投入ユニットの作動圧力に悪影響を及ぼす。ポンプ中に空気があるときに、選択触媒還元システムの通常の作動圧力を高めるにも、現在、かなり長い時間がかかる。
【００１２】
ＤＥ１０２００８０３０７５６Ａ１は、選択触媒還元システム中の還元剤を投入ユニットに供給し、還元剤を還元剤タンクに戻すための弁および戻りラインを介して還元剤によってポンプと投入ユニットの間のラインから気泡等を除くポンプの下流の空気を検出することに言及する。
【００１３】
したがって、上記の欠点を低減させるまたはなくすために、現在の選択触媒還元システムを改善する必要がある。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、選択触媒還元システムの性能を改善する新規かつ有利な方法を提案することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、選択触媒還元システムの性能を改善するために、新規かつ有利な選択触媒還元システム、および新規かつ有利なコンピュータプログラムを提案することである。
【００１６】
本発明の目的は、選択触媒還元システム中に空気があるときに前記選択触媒還元システム中の望ましくない放出の量を低減する新規かつ有利な方法を提案することである。
【００１７】
本発明のさらなる目的は、選択触媒還元システムに関係する代替の方法、および選択触媒還元システムに関係する代替のコンピュータプログラム、および代替の選択触媒還元システムを提案することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、フィード装置内に空気があるときに、従来技術によるものよりも素早く、還元剤の作動圧力を高めることができる選択触媒還元システムに関係する方法を提案することである。
【００１９】
これらの目的は、請求項１に記載の、液体の形態の還元剤がフィード装置に供給され、このフィード装置を介して還元剤が容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される選択触媒還元システムに関係する方法を用いて実現される。
【００２０】
本発明の一態様は、還元剤をフィード装置に供給し、このフィード装置を介して還元剤を容器から少なくとも１つの消費箇所に供給する選択触媒還元システムに関係する方法であって、フィード装置によって提供されるフィード圧力を連続的に検出するステップと、フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的で、前記フィード圧力の変化に基づいてフィード装置の動作を制御するステップとを含む方法を提案する。これにより、フィード装置の上流で供給される空気が存在するときに、従来技術によるものよりも素早く、還元剤の作動圧力を高めることを可能にさせる。
【００２１】
この方法は、前記フィード圧力の変化との相関関係において、フィード装置の動作を変更するステップをさらに含んでもよい。これにより、フィード装置の上流で供給される空気が存在するときに、従来技術によるものよりも素早く、還元剤の作動圧力を高めることを可能にさせる。様々な理由で空気がフィード装置の上流で供給されるためにフィード圧力が降下する場合、そうなると、ポンプの速度が、下げられてもよい。様々な理由で空気がフィード装置の上流で供給されたために、フィード圧力が一時的に減少した後に増加する場合、そうなると、ポンプの速度が増加されてもよい。本発明によれば、これにより、前記フィード圧力の変化に応じて相関性があるやり方でフィード装置の動作を変えることを可能にさせる。
【００２２】
前記フィード装置の動作の制御は、フィード装置のポンプ速度によるものであってもよい。この結果、本発明の一態様によるフィード装置を制御する効果的なやり方となる。ポンプ速度は、ポンプ流量またはポンプ周波数とも呼ばれ得る。
【００２３】
前記フィード装置の動作の制御は、フィード装置が提供するフィード圧力の所定のレベルに関連してもよい。この所定のレベルは、選択触媒還元システムが動作する所定の作動圧力を示す。フィード装置が提供する作動圧力の所定のレベルは、任意の所望の適切なレベルであり得る。この結果、種々の種類の選択触媒還元システムに適合することが容易な柔軟な解決策となる。この結果、上記の問題に対する万能な解決策となる。
【００２４】
前記フィード装置の動作の制御は、前記検出されたフィード圧力の時間微分に基づいてもよい。フィード圧力の時間微分を連続的に考慮に入れ、この考慮に基づいてフィード装置の動作を制御することにより本発明による方法が効果的なものになる。フィード圧力の時間微分が、適切な計算手段によって素早く、容易に決定できるので、この解決策はさほど多くの計算能力を伴わない。この結果、フィード装置における空気の存在によって引き起こされるフィード圧力の突然の変化に応じて、フィード装置の制御を素早く適合させることができる方法となる。
【００２５】
この方法は、
−  フィード装置の上流で供給される空気の存在を決定するステップと、
−  そのような存在が見出されるときには、前記フィード圧力の変化に基づいて、フィード装置の動作を制御するステップと
をさらに含んでもよい。
【００２６】
したがって、フィード装置に供給される空気の存在中で選択触媒還元システムの起動時間を最適化することは、還元剤を選択触媒還元システムに供給するために選択触媒還元システムが使用される特定の応用においてＮＯｘ放出が削減できることを意味する。起動時間は、フィード装置において空気が見つけられたときから液体供給システムが所望の作動圧力に到達するときまでの時間を意味する。本発明の一態様によれば、起動時間は、有利に例えば３分より短いものであり得る。
【００２７】
この方法は、
−  前記フィード装置に動力を供給する動力源に検出された運転出力に基づいて、および／またはフィード装置の逸脱動作が行われる所定の時間に基づいて前記存在を決定するステップをさらに含んでもよい。
【００２８】
フィード装置における空気の存在によって特徴付けられるフィード装置の挙動を検出することにより、本発明によって、フィード装置が、それによって選択触媒還元システムの起動時間を改善または最適化するように制御されることを可能にする。
【００２９】
フィード装置は隔膜ポンプであってもよい。フィード装置は、任意の適したポンプ、例えば、歯車ポンプであってもよい。
【００３０】
前記少なくとも１つの消費箇所は、投入ユニットであってもよい。
【００３１】
空気または気泡が選択触媒還元システムに及ぼす影響を最小にするために、この革新的な方法は、特にフィード装置のフィード圧力の時間微分を考慮に入れつつ、フィード装置の運転出力を優勢な状況に連続的に適合させるように適用されてもよい。革新的な方法の好ましい効果は、フィード装置における空気が存在するときにフィード装置のより良い平均効率を実現できることである。
【００３２】
この方法は、既存の自動車において実施が容易である。本発明により、還元剤がフィード装置に供給され、還元剤がフィード装置を介して容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される、選択触媒還元システムに関係するソフトウェアが、車両の製造中に車両の制御ユニットにインストールされてもよい。したがって、車両の購入者は、オプションとしてこの方法の機能を選択する可能性を有し得る。代替として、還元剤がフィード装置に供給され、還元剤がフィード装置を介して容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される、選択触媒還元システムに関係する革新的な方法を適用するためのプログラムコードを含むソフトウェアは、ガソリンスタンドでアップグレードするときに車両の制御ユニットにインストールされてもよく、この場合にはソフトウェアは、制御ユニット内のメモリにロードされ得る。したがって、この革新的な方法の実施は、特に、必要なセンサまたは構成部品が車両内にさらに装着されることがないので、費用効率が良い。現在、関連したハードウェアは、すでに車両内に設けられている。したがって、本発明は、上述の課題に対して費用効率が良い解決策を表す。
【００３３】
液体の形態の還元剤をフィード装置に供給し、このフィード装置を介して還元剤を容器から少なくとも１つの消費箇所に供給する選択触媒還元システムに関係するプログラムコードを含むソフトウェアは、アップデートまたは交換するのが容易である。また、液体の形態の還元剤をフィード装置に供給し、このフィード装置を介して還元剤を容器から少なくとも１つの消費箇所に供給する選択触媒還元システムに関係するプログラムコードを含むソフトウェアの種々の一部は、互いに独立して交換することができる。このモジュール構成は、メンテナンスの観点から有利である。
【００３４】
本発明の一態様は、液体の形態の還元剤がフィード装置に供給され、このフィード装置自体が、容器から少なくとも１つの消費箇所に還元剤を供給する選択触媒還元システムであって、
−  フィード装置によって提供されるフィード圧力を連続的に検出する手段と、
−  フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的で、前記フィード圧力の変化に基づいてフィード装置の動作を制御する手段と
を備える選択触媒還元システムを提案する。
【００３５】
選択触媒還元システムは、前記フィード圧力の変化との相関関係において、フィード装置の動作を変更する手段をさらに含んでもよい。
【００３６】
選択触媒還元システムでは、前記フィード装置の動作の制御は、フィード装置のポンプ速度によるものであってもよい。
【００３７】
選択触媒還元システムでは、前記フィード装置の動作の制御は、フィード装置が提供するフィード圧力の所定のレベルに関連したものであってもよい。
【００３８】
選択触媒還元システムでは、前記フィード装置の動作の制御が、前記検出されたフィード圧力の時間微分に基づいていてもよい。
【００３９】
選択触媒還元システムは、
−  フィード装置の上流に供給される空気の存在を決定する手段と、
−  そのような存在が見出されるときには、前記フィード圧力の変化に基づいて、フィード装置の動作を制御する手段と
をさらに含んでもよい。
【００４０】
選択触媒還元システムは、
−  前記前記フィード装置に動力を供給する動力源に検出された運転出力に基づいて、および／またはフィード装置の逸脱動作が行われる所定の時間に基づいて前記存在を決定する手段
をさらに含んでもよい。
【００４１】
フィード装置は、隔膜ポンプであってもよい。少なくとも１つの消費箇所は、投入ユニットであってもよい。
【００４２】
上記の目的は、選択触媒還元システムを備える自動車でも実現される。車両は、トラック、バスまたは乗用車であってもよい。
【００４３】
本発明の一態様は、液体の形態の還元剤がフィード装置に供給され、このフィード装置を介して還元剤が容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される選択触媒還元システムに関係するコンピュータプログラムであって、電子制御ユニットまたは電子制御ユニットに接続された別のコンピュータに、請求項１ないし９のいずれかに記載のステップを実行させるコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードを含むコンピュータプログラムを提案する。
【００４４】
本発明の一態様は、液体の形態の還元剤がフィード装置に供給され、このフィード装置を介して還元剤が容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される選択触媒還元システムに関係するコンピュータプログラムであって、電子制御ユニットまたは電子制御ユニットに接続された別のコンピュータに、請求項１ないし９のいずれかに記載のステップを実行させるプログラムコードを含むコンピュータプログラムを提案する。
【００４５】
本発明の一態様は、前記プログラムが、電子制御ユニットまたはこの電子制御ユニットに接続された別のコンピュータ上で実行されるとき、請求項１ないし９のいずれかに記載の方法のステップを実行するコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品を提案する。
【００４６】
本発明のさらなる目的、利点および新規な特徴は、当業者には、以下の詳細からおよび本発明を実践することによっても明らかになろう。本発明を以下に述べるが、本発明は、記載した特定の詳細に限定されないことを留意されたい。本明細書中の教示を利用できる専門家は、さらなる応用例、修正例、および他の分野内での組み込みを認識されるであろうし、これらは本発明の範囲に含まれる。
【００４７】
本発明、さらなる目的、および本発明の利点をより十分に理解するために、以下に説明される詳細な説明は、添付図面と共に読まれるべきであり、様々な図面において、同じ参照符号は、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態による車両の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、図１に示した車両のためのサブシステムの概略図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態による方法の概略流れ図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態による方法のより詳細な概略流れ図である。
【図４】ａは、時間の関数としてのフィード圧力の概略図であり、ｂは、時間の関数としてのポンプ速度の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態によるコンピュータの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１は、車両１００の側面図を示す。例示の車両１００は、トレーラ１１２を備えたトラクタユニット１１０を備える。車両は、大型車両、例えばトラックまたはバスであってもよい。代替として、車両は、乗用車であってもよい。
【００５０】
本発明は、任意の選択触媒還元システムに適用可能であり、したがって自動車の選択触媒還元システムに限定されないことを留意されたい。本発明の一態様による革新的な方法および革新的な選択触媒還元システムは、自動車ではない選択触媒還元システムを有する他のプラットフォーム、例えば船舶によく適している。船舶は、任意の種類の、例えばモータボート、汽船、フェリーまたは艦船であってもよい。
【００５１】
本発明の一態様による革新的な方法および革新的な選択触媒還元システムは、例えば、工業用エンジンおよび／またはエンジンで動く工業用ロボットを含むシステムにもよく適している。
【００５２】
本発明の一態様による革新的な方法および革新的な選択触媒還元システムは、様々な種類の発電所、例えば、ディーゼル発電機を備える電力発電プラントにもよく適している。
【００５３】
この革新的な方法および革新的な選択触媒還元システムは、例えば機関車または他の何らかのプラットフォーム上にエンジンおよび選択触媒還元システムを備える任意のエンジンシステムによく適している。
【００５４】
この革新的な方法および革新的な選択触媒還元システムは、ＮＯｘ発生器および選択触媒還元システムを備える任意のシステムによく適している。
【００５５】
フィード装置は、任意のフィード装置であってよく、本明細書に記載されるような隔膜ポンプである必要はない。
【００５６】
用語「リンク」は、本明細書では、オプトエレクトロニクス通信回線などの物理的接続、または、例えば、無線リンクもしくはマイクロ波リンクなどのワイヤレス接続などの非物理接続であり得る通信リンクを指す。
【００５７】
用語「ライン」は、本明細書では、例えば、液体の形態の還元剤などの流体を収容および搬送するための通路を指す。ラインは、任意の適したサイズのパイプであってもよい。ラインは、任意の適した材料、例えば、プラスチック、ゴムまたは金属で作製することができる。
【００５８】
用語「還元体」または「還元剤」は、本明細書では、選択触媒還元システムにおけるある種の放出を伴った反応のために使用される作用物質を指す。これらの放出は、例えば、ＮＯｘガスであり得る。用語「還元体」および「還元剤」は、本明細書では、同義語として使用される。一バージョンによるこの還元体は、いわゆるＡｄＢｌｕｅである。もちろん、他の種類の還元体が、使用されてもよい。本明細書では、ＡｄＢｌｕｅは、還元体の一例として挙げられるが、専門家は、この革新的な方法および革新的な装置は、必要な改造、例えば、革新的な方法に従ってソフトウェアコードを実行する制御アルゴリズムにおいて、選ばれた還元体の十分な凝固点に対する改造を受けた他のタイプの還元体について実現可能であることが理解されよう。
【００５９】
図２は、車両１００のサブシステム２９９を示す。サブシステム２９９は、トラクタユニット１１０内に位置する。サブシステム２９９は、選択触媒還元システムの一部であり得る。この例では、サブシステム２９９は、還元体を収容するように構成された容器２０５を含む。容器２０５は、適切な量の還元体を含み、必要に応じて補充可能である。容器は、例えば、７０または５０リットルの還元体を収納することができる。
【００６０】
第１のライン２７１は、容器２０５からポンプ２３０へ還元体を導く。ポンプ２３０は、任意の適したポンプであってもよい。ポンプ２３０は、少なくとも１つのフィルタを備える隔膜ポンプであってもよい。ポンプ２３０は、電気モータによって駆動される（図示せず）。ポンプ２３０は、容器２０５から第１のライン２７１を介して還元体を汲み出し、第２のライン２７２を介して投入ユニット２５０に還元体を供給する。投入ユニット２５０は、電気的に制御される投入弁を備え、この投入弁によって排気系に加えられる還元体の流れを制御することができる。ポンプ２３０は、第２のライン２７２中の還元体を加圧する。投入ユニット２５０は、スロットルユニットを備え、スロットユニットに対する還元体の前記圧力が、サブシステム２９９内で高められる。本明細書では、この圧力は、選択触媒還元システムの作動圧力と呼ばれる。
【００６１】
投入ユニット２５０は、前記還元体を車両１００の排気系（図示せず）に供給する。より具体的には、投入ユニット２５０は、制御されたやり形で適切な量の還元体を車両１００の排気系に供給する。このバージョンによれば、選択触媒還元触媒（図示せず）が、還元体の供給が行われる排気系中の位置の下流に位置する。排気系において供給される還元体の量は、知られたやり方で望ましくない放出の量を低減するための選択触媒還元触媒に従来のやり方で使用される。
【００６２】
投入ユニット２５０は、車両１００の燃焼機関（図示せず）から選択触媒還元触媒へ排ガスを導くように設けられている例えば排気管に隣接して位置する。投入ユニット２５０は、車両１００の排気系と熱的に接触している。このことは、したがって、例えば、排気管、消音器および選択触媒還元触媒に蓄積された熱エネルギーを投入ユニットに導くことができることを意味する。
【００６３】
投入ユニット２５０は、制御ユニット２００との通信を取扱う電子制御カードを備える。投入ユニット２５０は、プラスチックおよび／またはゴムの構成要素も含み、プラスチックおよび／またはゴムの構成要素は、高過ぎる温度によって溶融し得るまたはそれ以外の悪影響を受け得る。
【００６４】
投入ユニット２５０は、特定の値、例えば摂氏１２０度を上回る温度に敏感である。例えば、車両１００の排気管、消音器、および選択触媒還元触媒は、この温度値を超えるので、投入ユニットが、冷却が行われない場合、車両の動作中または動作後に過熱し得るという危険がある。
【００６５】
第３のライン２７３は、投入ユニット２５０と容器２０５の間に延びている。第３のライン２７３は、投入弁２５０に供給される特定の量の還元体を容器２０５に戻す。この構成は、投入ユニット２５０の有利な冷却を実現する。したがって、投入ユニット２５０は、ポンプ２３０から容器２０５へ投入ユニット２５０を通じて還元体がポンプされるときに還元体の流れによって冷却される。
【００６６】
第１のラジエータ液体ライン２８１は、車両１００のエンジンのための冷却剤を収容および搬送する。第１のラジエータ液体ライン２８１は、還元体が冷たい場合に容器２０５に存在する還元体を温めるために、容器２０５内に一部位置する。この例では、第１のラジエータ液体ライン２８１は、車両のエンジンによって温められたラジエータ液体を、容器２０５を通じてポンプ２３０を介して閉回路内で導き、第２のラジエータ液体ライン２８２は、車両１００のエンジンへ戻る。一バージョンによれば、図２に概略的に示されるように、第１のラジエータ液体ライン２８１は、容器２０５内に位置するほぼＵ形部分で構成される。この構成は、還元体が、温度があまりに低く過ぎて望ましいやり方で機能しないときに、容器２０５内の還元体の温めの改善を実現する。第１のラジエータ液体ライン２８１は、任意の適した構成であってもよいことを留意されたい。還元体が、所定の値を超える温度にある場合、ラジエータ液体による還元体の温めは、自動的に動作が停止される。
【００６７】
第１の制御ユニット２００は、リンク２９３を介して圧力センサ２２０と通信するように構成される。圧力センサ２２０は、センサが備え付けられたところで優勢な還元体の圧力を検出する。このバージョンによれば、ポンプ２３０の下流で還元体の作動圧力を測定するために、圧力センサ２２０が、第２のライン２７２に隣接して位置する。圧力センサ２２０は、優勢な還元体の圧力についての情報を含む信号を第１の制御ユニット２００へ連続的に送信する。
【００６８】
第１の制御ユニット２００は、リンク２９２を介してポンプ２３０と通信するように構成される。第１の制御ユニット２００は、例えば、サブシステム２９９内の還元体流を調節するために、ポンプ２３０の動作を制御する。第１の制御ユニット２００は、ポンプ２３０の運転出力に関連した電気モータを調節することによってポンプ２３０の運転出力を制御する。第１の制御ユニット２００は、ポンプ２３０の速度を制御する。特に、第１の制御ユニット２００は、ポンプのフィード圧力の変化／時間微分に基づいてポンプ２３０の速度を制御する。このことは、本発明により、空気がポンプ２３０の上流で選択触媒還元システムに供給される状況において有利である。
【００６９】
第１の制御ユニット２００は、ポンプの電気モータの優勢な運転出力を決定し、この運転出力は、ポンプ２３０における空気の存在に応じて変えることができる。空気が第１のライン２７１に入る場合、ポンプへの供給流が、この空気に基づいて変えられる。第１の制御ユニット２００は、ポンプ２３０における空気の存在によるものである挙動を検出可能にするために、ポンプ２３０を監視する。類似するやり方で、第１の制御ユニット２００は、フィード装置における空気の存在による挙動を検出できるようにするために、ポンプ２３０の下流の還元体のフィード圧力を監視する。
【００７０】
第１の制御ユニット２００は、リンク２９１を介して投入ユニット２５０と通信するように構成される。第１の制御ユニット２００は、例えば、車両１００の排気系への還元体供給を調節するために、投入ユニット２５０の動作を制御する。第１の制御ユニット２００は、例えば、容器２０５への還元体戻り供給量を調節するために、投入ユニット２５０の動作を制御する。
【００７１】
一バージョンによれば、第１の制御ユニット２００は、革新的な方法の一態様によりポンプ２３０を制御するための基礎として圧力センサ２２０の領域における優勢な還元体の圧力を含む受信した信号を用いる。特に、一バージョンによれば、第１の制御ユニット２００は、圧力センサ２２０の領域における還元体の優勢な圧力を含む受信した信号に基づいて還元体の優勢な圧力の時間微分を連続的に計算し、前記時間微分に基づいてポンプ２３０の速度を制御する。
【００７２】
一バージョンによれば、第１の制御ユニット２００は、革新的な方法の一態様により、対応する時間微分を連続的または断続的に決定する基礎としてポンプ２３０の優勢な実際の運転出力についての情報を含むポンプ２３０から受信した信号を使用し、前記ポンプ２３０を制御する。特に、一バージョンによれば、第１の制御ユニット２００は、革新的な方法の一態様によるポンプ２３０の入口にまたはポンプ２３０内に空気があることが見出されるとき、後者の動作を制御するための基礎として、ポンプ２３０の優勢な実際の運転出力を含む受信した信号を使用する。
【００７３】
第２の制御ユニット２１０は、リンク２９０を介して第１の制御ユニット２００と通信するように構成される。第２の制御ユニット２１０は、第１の制御ユニット２００に取り外し可能に接続することができる。第２の制御ユニット２１０は、車両１００の外部の制御ユニットであってもよい。第２の制御ユニット２１０は、本発明による革新的な方法のステップを実行することができる。第２の制御ユニット２１０は、第１の制御ユニット２００にソフトウェア、特に革新的な方法を適用するためのソフトウェアをクロスロードするために使用することができる。代替として、第２の制御ユニット２１０は、車両内の内部ネットワークを介して第１の制御ユニット２００と通信するように構成されてもよい。第２の制御ユニット２１０は、例えば、還元体の優勢な圧力の対応する時間微分を決定するための基礎として圧力センサ２２０の領域における還元体の優勢な圧力を含む受信した信号を使用し、前記時間微分に基づいてポンプ２３０の動作を制御する第１の制御ユニット２００の機能とほぼ同様の機能を実行してもよい。革新的な方法は、第１の制御ユニット２００または第２の制御ユニット２１０によって、あるいは第１の制御ユニット２００と第２の制御ユニット２１０の両方によって適用することができる。
【００７４】
図３ａは、本発明の一実施形態による、還元剤がフィード装置に供給され、還元剤がフィード装置を介して容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される、選択触媒還元システムに関係する方法の概略流れ図である。この方法は、第１のステップｓ３０１を含む。方法のステップｓ３０１は、フィード装置によって提供されるフィード圧力を連続的に検出するステップ、および前記フィード圧力の変化に基づいてフィード装置の動作を制御するステップを含み、フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的を有する。この方法は、ステップｓ３０１の後に終了する。
【００７５】
図３ｂは、本発明の一実施形態による、液体の形態の還元剤がフィード装置に供給され、このフィード装置を介して還元剤が容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される選択触媒還元システムに関係する方法の概略流れ図である。
【００７６】
この方法は、第１のステップ３１０を含む。方法のステップｓ３１０は、ポンプ２３０の動作を開始するステップを含む。ステップｓ３１０があり、続いてステップｓ３２０がある。
【００７７】
方法のステップｓ３２０は、少なくとも１つの動作パラメータについてのいくつかの値を決定するステップを含む。例えば、この動作パラメータは、ポンプ２３０の下流での選択触媒還元システムの還元体の優勢なフィード圧力Ｐであり得る。別の動作パラメータは、ポンプ２３０の実際に優勢な運転出力であり得る。ステップｓ３２０があり、続いてステップｓ３３０がある。
【００７８】
方法のステップｓ３３０は、第１の状態が実現されているか判断するための基礎として、少なくとも１つのパラメータについての値を使用するステップを含む。第１の状態は、ポンプ２３０における空気の存在によって特徴付けられる状態であり得る。第１の状態は、ポンプ２３０に供給される空気の存在を含む状態であり得る。一例によれば、選択触媒還元システムの還元体の優勢なフィード圧力が、優勢なレベルから降下し始める場合に、第１の状態が実現されることを判断することができる。別の例によれば、ポンプ２３０の実際に優勢な運転出力が、通常の動作中のポンプ２３０の運転出力を表す値から所定の値を下回る値へ変えられる場合に、第１の状態が実現されることを判断することができる。第１の状態が実現される場合、続くステップｓ３４０が実行される。
【００７９】
代替として、第１の状態は、フィード圧力が降下していることを示すフィード圧力の一次時間微分の符号の変化を見出すことができるか判定され得る。一例によれば、第１の状態は、フィード圧力が増加してもなく減少してもないことを示すフィード圧力の二次の時間微分がゼロ（０）に等しいか判定され得る。一例によれば、第１の状態は、前もって増加しているフィード圧力が降下し始めていることを示す二次の時間微分の正から負への符号の変化を見出すことができるか判定され得る。
【００８０】
第１の状態が実現されない場合、ステップｓ３１０が再び実行される。
【００８１】
一バージョンによれば方法のステップｓ３１０〜ｓ３３０は任意であり、このことは、例えば、革新的な方法が、以下に述べるステップｓ３４０で始まり得ることを意味する。
【００８２】
方法のステップｓ３４０は、ポンプ２３０の下流での還元剤のフィード圧力Ｐについての値を決定するステップを含む。このステップは、圧力センサ２２０によって行われる。圧力センサ２２０は、ポンプ２３０の下流での還元剤の優勢なフィード圧力Ｐについての情報を含む信号を第１の制御ユニット２００に送信する。ステップｓ３４０があり、続いてステップｓ３５０がある。
【００８３】
方法のステップｓ３５０は、ステップｓ３４０で決定されるフィード圧力Ｐの一次時間微分Ｐ’についての値を決定するステップを含む。一次時間微分Ｐ’の決定は、第１の制御ユニット２００によるものであり得る。ステップｓ３５０があり、続いてステップｓ３６０がある。
【００８４】
方法のステップｓ３６０は、前記フィード圧力Ｐの変化に基づいてフィード装置の動作を制御するステップを含み、ポンプ２３０における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的を有する。これは、ポンプ２３０の速度が、本発明の一態様による、フィード圧力Ｐの前記一次時間微分Ｐ’の値に基づいて適合されることを伴う。ステップｓ３６０があり、続いてステップｓ３７０がある。
【００８５】
方法のステップｓ３７０は、この方法が終了すべきかどうかを決定するステップを含む。この方法が終了すべきであることが見出される場合、この方法は終了する。この方法が終了すべきでないと見出される場合、ステップｓ３４０が、再び実行され、選択触媒還元システムのポンプ２３０の下流での還元剤のフィード圧力Ｐの変化に基づいてポンプ２３０の速度を連続的に制御することを可能にする。
【００８６】
本発明によれば、説明した適応する方法は、特にポンプ２３０に空気があるときに上記のようにフィード圧力の変化に基づいてポンプ２３０の速度を制御することによって、選択触媒還元システムの望ましい作動圧力を比較的素早く回復することを可能にする。
【００８７】
図４ａは、時間Ｔの関数としてのポンプ２３０の下流での還元剤のフィード圧力Ｐの概略図である。選択触媒還元システムは、所定のフィード圧力Ｐｓｈｏｕｌｄ（選択触媒還元システムの所望の作動圧力）で動作させられる。ポンプ２３０が運転を開始するとき、望ましくない空気がポンプ２３０に入る時間Ｔ１まで、ポンプ２３０の下流のフィード圧力は増加する。そうなると、圧力は、ポンプがもう一度フィード圧力を高め始めることができる第２の時間Ｔ２まで降下する。第３の時間Ｔ３では、空気が、ポンプ２３０に再び入り、するとフィード圧力が、ポンプが所望の作動圧力Ｐｓｈｏｕｌｄまでフィード圧力を再び高め始めることができる第４の時間Ｔ４まで降下する。
【００８８】
図４ｂは、時間Ｔの関数としてのポンプ２３０の速度ＰＶの概略図である。第１の制御ユニット２００は、連続的に検出されたフィード圧力Ｐの値の一次時間微分Ｐ’を連続的に決定することを留意されたい。第１の制御ユニット２００は、連続的に検出されたフィード圧力Ｐの値の二次の時間微分Ｐ”も決定する。時間Ｔ１では、空気がポンプ２３０に入ったことを見出すことができる。これが起こり得る様々なやり方がある。一例によれば、フィード圧力が降下していることを示す一次時間微分の符号の変化が、見出されてもよい。例によれば、二次の時間微分が、フィード圧力が増加してもなく減少してもないことを示すゼロ（０）に等しいことが見出されてもよい。一例によれば、前もって増加しているフィード圧力が降下し始めていることを示す二次の時間微分の正から負への符号の変化が、見出され得る。
【００８９】
フィード圧力Ｐの大きさに基づいて、第１の制御ユニット２００はポンプ２３０の一次時間微分の速度ＰＶを制御することができる。好ましい例によれば、第１の制御ユニット２００は、相関性があるやり方でフィード圧力Ｐの一次時間微分Ｐ’の大きさに基づいてポンプ２３０の速度ＰＶを制御することができ、このことは、フィード圧力Ｐが、特定の割合で降下する場合、ポンプ速度が、それに応じて下げられ得ることを意味する。同様に、第１の制御ユニット２００は、フィード圧力が増加しているときに相関性があるやり方でフィード圧力Ｐの一次時間微分Ｐ’の大きさに基づいてポンプ２３０の速度ＰＶを制御することができ、このことは、フィード圧力Ｐが特定の割合で増加する場合、ポンプ速度がそれに応じて増加させられ得ることを意味する。
【００９０】
図は、望ましい作動圧力Ｐｓｈｏｕｌｄに到達するまで、ポンプ速度ＰＶが、フィード圧力Ｐの変化に基づいて制御されることを示す。
【００９１】
図は時間Ｔ１までポンプ速度ＰＶが降下することを示す。図は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２の間でポンプ速度ＰＶを比較的低いものとして示す。図は、ポンプ速度ＰＶは、フィード圧力Ｐが増加し始める時間Ｔ２の後、第３の時間Ｔ３で比較的低いレベルに続いて降下する前に増加すること示す。図は、第３の時間Ｔ３と第４の時間Ｔ４の間でポンプ速度ＰＶを比較的低いものとして示す。図は、フィード圧力Ｐが増加し始める時間Ｔ４の後、フィード圧力Ｐが安定化するときに任意の適したレベルに続いて再び減少する前に、ポンプ速度ＰＶが増加することを示す。
【００９２】
一例によれば、ポンプ速度ＰＶの曲線は、フィード圧力Ｐの一次時間微分Ｐ’の曲線の形状に比較的よく従う。このことは、本発明の主原理が、フィード圧力Ｐがより速く上昇するほど、ポンプ速度ＰＶがより高くなることを意味する。同様に、ポンプ速度ＰＶは、いかに素早くフィード圧力が降下するかに基づいて減少する。フィード圧力Ｐが降下しているとき、ポンプ速度ＰＶは比較的低い。
【００９３】
ポンプ速度は、フィード圧力Ｐの一次微分に基づいて任意の適したやり方で制御することができる。この結果は、本発明の一態様によれば、選択触媒還元システムのフィード圧力をポンプ２３０に空気があるときに望ましいレベルまで高めることを効果的なやり方で可能にするために、ポンプの速度の適応制御となる。
【００９４】
好ましい効果は、革新的な方法により、フィード圧力の２つのピークの間のある期間、例えば、Ｔ１〜Ｔ３の期間が短縮されることである。この結果、ポンプ２３０に空気があるときに、従来技術によるものよりも素早く、望ましい作動圧力Ｐｓｈｏｕｌｄを高めることができる。
【００９５】
図５は、装置５００の一バージョンの図である。図２を参照して説明した制御ユニット２００および２１０が、一バージョンにおいて、装置５００を備えてもよい。装置５００は、不揮発性メモリ５２０、データ処理ユニット５１０、および読出し／書込み用メモリ５５０を備える。不揮発性メモリ５２０は、装置２００および／または装置２１０の機能を制御するためにコンピュータプログラム、例えばオペレーティングシステムが記憶されている第１の記憶素子５３０を有する。装置５００は、バスコントローラ、シリアル通信ポート、入出力手段、Ａ／Ｄ変換器、日時の入力および伝達ユニット、イベントカウンタ、ならびに割り込みコントローラ（図示せず）をさらに備える。不揮発性メモリ５２０は、第２の記憶素子５４０も有する。
【００９６】
提案したコンピュータプログラムＰは、還元剤がフィード装置に供給され、還元剤がフィード装置を介して選択触媒還元システムの容器から少なくとも１つの消費箇所に供給される場合、選択触媒還元システム中のポンプ２３０の下流で連続的に検出した還元剤のフィード圧力の変化に基づいてポンプの動作を連続的に制御するためのルーチンを含み、フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的を有する。
【００９７】
プログラムＰは、選択触媒還元システムにおけるポンプ２３０の下流で連続的に検出した還元剤のフィード圧力の時間微分についての値に基づいてポンプの速度を連続的に制御するためのルーチンを含み、フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的を有する。
【００９８】
プログラムＰは、革新的な方法による、前記フィード圧力の変化との相関関係において、フィード装置の動作を変えるルーチンを含む。
【００９９】
プログラムＰは、例えば、フィード装置が提供するフィード圧力の所定のレベルに関連して、優勢なポンプ速度に影響を及ぼすことによって前記フィード装置の動作を制御するためのルーチンを含む。
【０１００】
プログラムＰは、フィード装置の上流で供給される空気の存在を決定し、そのような存在が見出されるとき、選択触媒還元システムのポンプ２３０の下流で連続的に検出された還元剤のフィード圧力の変化に基づいて、フィード装置の動作を制御するルーチンを含む。
【０１０１】
プログラムＰは、メモリ５６０および／または読出し／書込み用メモリ５５０内に実行可能な形態または圧縮した形態で蓄積されてもよい。
【０１０２】
データ処理ユニット５１０が、特定の機能を実行するものとして説明される場合、このことは、データ処理ユニット５１０が、メモリ５６０に蓄積されたプログラムの特定の部分、または読出し／書込み用メモリ５５０に蓄積されたプログラムの特定の部分に影響を与えることを意味する。
【０１０３】
データ処理装置５１０は、データバス５１５を介してデータポート５９９と通信することができる。不揮発性メモリ５２０は、データバス５１２を介してデータ処理ユニット５１０と通信する。別個のメモリ５６０は、データバス５１１を介してデータ処理ユニット５１０と通信する。読出し／書込み用メモリ５５０は、データバス５１４を介してデータ処理ユニット５１０と通信する。データポート５９９は、例えば、データポート５９９に接続されるリンク２９０、２９２および２９３を有してもよい（図２参照）。
【０１０４】
データが、データポート５９９で受信されるとき、データは、第２の記憶素子５４０に一時的に記憶される。入力データが一時的に記憶されたとき、データ処理ユニット５１０は、上記のようにコード実行に影響を与えるように用意される。一バージョンによれば、データポート５９９上の受信した信号は、ポンプ２３０の実際に優勢な運転出力についての情報を含む。一バージョンによれば、データポート５９９上の受信した信号は、還元体のフィード圧力についての情報を含む。このフィード圧力は、ポンプ２３０の下流で優勢なフィード圧力である。データポート５９９上の受信した信号は、ポンプ２３０に供給される空気の存在を判定し、そのような存在が見出されるときには、前記フィード圧力の変化に基づいてフィード装置の動作を制御するために、装置５００によって使用されてもよく、フィード装置における望ましくない給気の衝撃を低減させる目的を有する。
【０１０５】
本明細書に記載の方法の一部は、メモリ５６０または読出し／書込み用メモリ５５０に蓄積されたプログラムを実行するデータ処理ユニット５１０により、装置５００の影響を受け得る。装置５００が、プログラムを実行するときに、本明細書に記載の方法が実行される。
【０１０６】
本発明の好ましい実施形態の前述の説明は、例示および説明を目的としている。前述の説明は、網羅的であることを意図しておらず、または本発明を、記載した変形例に限定することを意図していない。多くの修正例および変形例が、当業者には明らかであろうことは明白である。これらの実施形態は、本発明の原理および本発明の実際的な応用を最も良く説明するために選ばれ、説明されてきたものであり、したがって専門家が様々な実施形態についておよび使用目的に適している様々な修正例と共に本発明を理解することを可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2013529751.tif 000009
2013529751.tif 000010
2013529751.tif 000011
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