(57)【要約】  本発明は、供給システム（１）を加熱する方法に関し、供給システム（１）は内燃機関（３）の排ガス処理装置（２）に、還元剤を提供し、複数の電動コンポーネント（６，７，８，９，１０，１１）を有する。この方法は、少なくとも以下のステップを備えている：ａ）供給システム（１）の少なくとも１つの温度を決定し、ｂ）時間インターバル（４）において供給システム（１）のエラーフリー動作に必要とされる熱エネルギーを決定し、ｃ）時間インターバル内で電動コンポーネント（６，７，８，９，１０，１１）を作動させることにより、必要な熱エネルギーを供給システム（１）に導入する。電動コンポーネント（６，７，８，９，１０，１１）は、それぞれ少なくとも３０秒の時間オフセットで駆動される。必要なエネルギーは、１時間当たりに供給される還元剤の量の少なくとも４倍が、液体の形態で時間インターバル（４）の後に供給されるように、決定される。本発明による方法により、供給システム（１）を加熱するときに、自動車（１９）の車両電気システムの過負荷が効果的に防がれる。さらに、タンク（１６）内の還元剤における氷の穴の形成が防がれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給システム（１）を加熱する方法であって、前記供給システム（１）は、内燃機関（３）の排気ガス処理装置（２）に還元剤を提供し、多数の電動コンポーネント（６、７、８、９、１０、１１）を有し、前記方法は、少なくとも以下のステップ：
ａ）供給システム（１）の少なくとも１つの温度を決定するステップ、
ｂ）時間インターバル（４）で供給システム（１）の動作に必要な熱エネルギーを決定するステップ、および
ｃ）時間インターバル内で前記電動コンポーネント（６、７、８、９、１０、１１）を作動することにより、必要な熱エネルギーを供給システム（１）に与えるステップ、
を有し、
前記電動コンポーネント（６、７、８、９、１０、１１）は、それぞれ時間オフセットを有して駆動される、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記電動コンポーネント（６、７、８、９、１０、１１）の駆動の時間オフセット（５）は、それぞれ少なくとも３０秒である、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、必要なエネルギーは、１時間あたりに供給される還元剤の量の少なくとも３倍が、液体の形態で時間インターバル（４）の後に供給されるように、決定される、方法。
【請求項４】
請求項１〜３の１項に記載の方法であって、少なくともステップａ）またはステップｂ）で、周囲温度が、確認されて考慮される、方法。
【請求項５】
請求項１〜４の１項に記載の方法であって、前記供給システム（１）は、以下の電動コンポーネント（６、７、８、９、１０、１１）の少なくとも２つを有し、ステップｃ）で、以下の順：電熱器（６）、ポンプ（７）、フィルタヒータ（８）、ソレノイドバルブ（９）、センサ（１０）
にオンに切り替えられる、方法。
【請求項６】
請求項１〜５の１項に記載の方法であって、前記供給システム（１）は、複数のＰＴＣ加熱要素（１１）を有し、前記ＰＴＣ加熱要素（１１）は、必要な熱エネルギーを与えるために、時間オフセットを有して駆動される、方法。
【請求項７】
請求項１〜６の１項に記載の方法であって、時間インターバルは、１０分〜２０分の値を有する、方法。
【請求項８】
請求項１〜７の１項に記載の方法であって、前記供給システム（１）の少なくとも１つの温度は、ステップａ）で、少なくとも１つの温度センサ（１２）により確認され、
前記センサは、以下の位置：
前記供給システム（１）の熱伝導性キャリアプレート（１３）の開口、
前記供給システムのハウジング（１５）内に配置された、制御電子装置用の基板（１４）、
前記供給システム（１）のポンプ（７）、
前記供給システム（１）の分配ブロック（１７）、
の少なくとも１つに配置される、方法。
【請求項９】
請求項１〜８の１項に記載の方法であって、前記供給システム（１）のポンプ（７）は、ステップｃ）で初めに低減した駆動力で作動され、前記供給システム（１）のライン（１８）にまだ凍った還元剤があるかどうかを確認するようになっている、方法。
【請求項１０】
自動車（１９）であって、内燃機関（３）と、排気ガス処理装置（２）と、供給システム（１）と、制御ユニット（２０）と、を有し、
前記排気ガス処理装置（２）は、前記内燃機関（３）の排気ガスを浄化し、
前記供給システム（１）は、前記排気ガス処理装置（２）に還元剤を供給し、
前記制御ユニット（２０）は、前記供給システム（１）に接続され、請求項１〜９の１つの方法で前記供給システム（１）を作動するように構成された、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給システムを加熱する方法に関し、供給システムは、内燃機関の排気ガス処理装置に還元剤を提供し、様々な電動コンポーネントを有する。加えられた還元剤により、選択触媒還元（ＳＣＲ）が実施可能となる。
【背景技術】
【０００２】
選択触媒還元では、排気ガス中の窒素化合物は、還元剤により、二酸化炭素、水、窒素等の無害物質に変換する。アンモニアは還元剤としてよく用いられている。一般に、アンモニアは、自動車内等に貯蔵されず、還元剤前駆体（ａ  ｒｅｄｕｃｉｎｇ  ａｇｅｎｔ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）の形で貯蔵され、還元剤前駆体は、その後実際の還元剤に、排出システムで、および／または介在するエバポレータユニットおよび／または加水分解ユニットで、変換される。特によく用いられる還元剤前駆体は、尿素水溶液である。この目的のための３２．５％尿素水溶液は、例えば、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）という商品名で入手できる。以下の文章では、「還元剤」と「還元剤前駆体」という用語は、同義語として用いられる。特に、還元剤前駆体は、還元剤として言及される。
【０００３】
一般に、供給システムは、還元剤を供給するよう自動車に設けられる。このような供給システムは、還元剤を貯蔵するタンクと、タンクを排気ガス処理装置に流体的に接続するラインと、還元剤を供給するポンプと、還元剤を浄化するフィルタと、供給システムの作動および／または還元剤の特性をモニターするセンサと、を備えている。−１１℃以下の温度で、還元剤は凝固し、従って供給することは不可能である。このような低い温度においても、供給システムが問題なく作動するようにするため、そして特に、自動車が長期間静止していた後に、還元剤を溶かすようにするため、凝固した還元剤を溶解または加熱する加熱要素を設けるという公知の方法がある。この目的のためのある公知の方法は、特に、加熱要素を採用し、供給システムの電動コンポーネントの熱を用いて還元剤を解かすというものである。ＰＴＣ加熱要素（ＰＴＣ：正温度係数）は、特に、加熱要素として確立されてきている。これらの加熱要素において、電気抵抗は、加熱要素の温度に比例する。一般に、抵抗の温度依存性は、非線形であるので、このような加熱要素は、所定の温度範囲に自動調節されることが可能になっている。
【０００４】
還元剤が溶けた場合に、溶けた還元剤がすぐに取り除かれると、還元剤に氷の穴ができ、それにより、ヒーターから凍結した還元剤への効果的な熱伝導が妨げられる。
【０００５】
これに関連して、還元剤用の供給システムは、−２０℃を超える外部温度で始動した後２０分で作動可能であるべきである。さらに低い温度では、その後に供給システムが作動可能となる時間は、長くなる。従って、例えば−２０℃から−３０℃の間の外部温度では、供給システムは、３０分後に作動可能であるべきである。従って、還元剤の融解を可能な限り急速に実現するため、供給システムの全ての加熱部品をオンに切り替えるという公知の方法がある。しかしながら、自動車が始動したときに、他の電気負荷もまたオンに切り替えられ、従って搭載電気ネットワークは、容易に負荷過剰となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の基礎となる目的は、先行技術を参照して記載された技術的問題を少なくとも部分的に解決する、供給システムを加熱する方法を示すことである。特に、搭載電気ネットワークの過負荷を防止しながら、意図した通りに供給システムが作動することを可能にする、方法を示すことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの目的は、請求項１の特徴に基づいた方法により達成される。本発明のさらなる実施形態は、従属クレームに示される。従属クレームに個々に示された特徴は、任意に、技術的に有意義に、相互に組み合わせられることができ、本発明のさらなる実施形態が示されることに留意されるべきである。明細書は、特に図面と関連して、本発明をさらに説明し、追加の実施形態を示す。
【０００８】
目的は、内燃機関の排気ガス処理装置に還元剤を提供し多数の電動コンポーネントを有する供給システムを、加熱または融解する方法によって達成され、少なくとも以下のステップが含まれている。ａ）供給システムの少なくとも１つの温度を決定する、ｂ）時間インターバルで供給システムの（トラブルフリーの）動作に必要な熱エネルギーを決定する、およびｃ）時間インターバル内で電動コンポーネントを作動させることにより、必要な熱エネルギーを供給システムに提供する、電動コンポーネントは、それぞれ時間オフセットを有して駆動される。
【０００９】
一般に、供給システムは、還元剤を貯蔵するためのタンクと、還元剤をインジェクタに供給するための計量モジュールと、を備え、インジェクタにより、還元剤が排気ガス処理装置に導入される。計量モジュールは、望ましくは、タンクのベースまたはサンプ領域に配置され、ハウジングを備え、ハウジング内には分配ブロックが配置されている。分配ブロックは、特に計量モジュールのその他のコンポーネントに関係づけられ、分配ブロックは好ましくは、全ての他のコンポーネントおよび／またはハウジングの基礎または支えを形成している。特に、ラインと、ラインに配置されたフィルタヒータを有するフィルタ要素と、タンクへの還元剤を選択的に帰流させる、ソレノイドバルブを有するポンプおよび戻りラインとが、分配ブロックに、統合され、および／または関係づけられている。さらに、計量モジュールは、少なくとも１つのセンサを有し、少なくとも１つのセンサは、供給システムの、および／または還元剤の、少なくとも状態変数を検出する。従って、例えば、計量モジュールの温度を検出する温度センサ、および／またはラインの圧力を検出する、少なくとも１つの圧力センサが、設けられることができる。タンクの充填レベルを決定するための超音波センサも、計測モジュールに設けられることができる。供給システムは、さらに望ましくは少なくとも１つの電熱器を備え、電熱器は、場合によっては、熱伝導要素により、供給システムの他の部品に、熱伝導的に接続される。
【００１０】
方法ステップａ）では、供給システムの部品の、および／または還元剤の、温度は、供給システムの少なくとも１つの箇所において決定される。望ましくは、還元剤の温度と、供給システムの大量のコンポーネントの温度との両方が、決められる。自動車における他の箇所からの温度情報が、本発明による方法によってさらに用いられることができ、例えば、バスシステム（ＣＡＮ）を介して自動車のリモート温度センサにアクセスしたり、その測定結果を処理したりする。供給システムが長期間アイドルだった後、還元剤と供給システムの全ての箇所の温度は、ほぼ等しくあるべきである。決定された温度から、および／または確認された温度の平均値から、還元剤の凝集状態が決定される。さらに、確認された温度は、供給システムに貯蔵された熱エネルギーの特性である。
【００１１】
（現在）供給システムに貯蔵された熱エネルギーは、供給システムの公知の熱容量と供給システムの（現在の）温度との組み合わせからと、最新の既知の還元剤の量とその比熱容量とから、導かれる（つまり、例えば、推定される、および／または計算される）。さらに、先行する作動サイクルにおいて導入された熱エネルギーを考慮に入れることができる。この場合、ラインに保持された還元剤の量と、タンクにある還元剤の量との両方が、考慮に入れられると望ましい。熱容量は、（還元剤なしで）供給システムに温度差を生じさせるのに必要な（放出される、または吸収される）エネルギーの尺度である。供給システム自体の熱容量は、温度に依存し、実験的におよび／またはシミュレーションにより確認可能である。方法ステップａ）における供給システムに貯蔵された絶対熱エネルギーの決定は、特に方法ステップｂ）で決定される熱エネルギーのための参照として用いられ、完全に正確である必要はない。
【００１２】
方法ステップｂ）では、特に以下のシステムパラメータの少なくとも１つが考慮され、必要な熱エネルギー（および／または場合によって、熱の取り入れの位置）が確認される：（現在の）周囲温度、還元剤の比熱容量、還元剤の融解熱、供給システムの熱容量、供給システムの、および還元剤の熱伝導率、ライン中の、およびタンクの中の還元剤の量。その際、必要とされる熱エネルギーは、時間インターバルの後、供給ラインおよびタンクに液体状態の予め定められた量の還元剤があるように、選ばれる。
【００１３】
還元剤の比熱容量に関し、還元剤の熱容量は、液体と凝固した状態とでは異なるということが特に考慮される。液体のＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の比熱容量は、−１１℃〜６０℃の関連する温度範囲で、３．４Ｊ／ｇＫ［ジュール毎グラムケルビン］〜３．６Ｊ／ｇＫであり、凝固したＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の比熱容量は、−５０℃〜−１１℃の温度範囲で、１．４Ｊ／ｇＫ〜１．７Ｊ／ｇＫである。液体のＡｄＢｌｕｅ（登録商標）１００ｇの温度を５℃増加させるためには、例えば、１．７５ｋＪ［キロジュール］が必要となる。温度上昇することなくＡｄＢｌｕｅ（登録商標）を−１１℃で溶かすのに必要な、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の融解熱は、２７０Ｊ／ｇ［ジュール／グラム］である。凝固したＡｄＢｌｕｅ（登録商標）１００ｇを溶かし、同時にその温度を−１２℃〜−１０℃に上昇させるために、約２７．５ｋＪが必要となる。液体のＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の２５℃での熱伝導率は、０．５Ｗ／ｍＫ［ワット毎メートル毎ケルビン］である。熱容量と熱伝導率とは、様々な供給システムの間で大きく異なる。しかしながら、特定の供給システムの熱容量および熱伝導率は、−５０℃〜６０℃の関連する温度範囲で、実験的に、および／またはコンピュータシミュレーションにより、決定可能であり、同様に推定されて知られる。
【００１４】
ステップｂ）のシステムパラメータとして、タンク内の還元剤の全熱容量、および／またはタンク内の還元剤に貯蔵された（または現在存在する）全熱量が、考慮されることができる。タンク内の還元剤の全熱容量は、特に、還元剤の比熱容量と、キログラムでのタンク内の還元剤の量との積である。還元剤の量は、充填レベルセンサにより決定することができる。特にタンクに凍結した還元剤がある場合、充填レベルセンサはタンクの充填レベルを、正確に測定できないか、正確に測定するには不十分である。従って、供給システムが作動段階にある間、充填レベルを決定することが可能であり、タンク内の還元剤は完全に液体であり、この測定値が制御ユニットの記憶装置に保存される。この充填レベルは、方法ステップｂ）の全熱容量の決定または計算に用いられる。還元剤に貯蔵された熱の総量は、還元剤の全熱容量、およびタンク内の還元剤の少なくとも１つの温度に基づいて、決定可能である。還元剤のただ１つの温度が測定され、前記温度をタンク内の還元剤の平均温度に対応させることが可能である。さらに、還元剤の複数の温度が、タンク内および／またはラインシステム内の様々な位置で決定されることも可能である。これは、タンク内の複数の温度センサにより行われることができる。別の異なる方法では、還元剤タンク内の温度分布が決定可能である。
【００１５】
簡単な計算方法によると、貯蔵された熱量は、還元剤の平均温度と全熱容量との積から、確認または計算されることが可能である。この簡単な計算法は、しかしながら、特に、液体から固体、または固体から液体、の還元剤の相転移のため、不正確であり得る。相転移には、比較的大きな熱エネルギー量が必要とされ、温度上昇は生じない。さらに、上記で既に説明したように、還元剤の比熱容量は、全ての温度で一定ではない。従って、保存された熱量のより正確な計算方法では、タンク内の還元剤が定められた温度に到達するのに必要な熱エネルギー量が、定められた参照温度から始め、共に加算／積分されて得ることができる。もし、タンク内の複数の温度、またはそのうえタンク内の温度分布が分かっていれば、局所的融解を有する、タンクに貯蔵された熱エネルギー量も、正確に決定することができ、全体のタンクの体積にわたって加算／積分することができる。従って、タンク内の還元剤に貯蔵された熱エネルギー量を、さらに正確に決定することが可能である。
【００１６】
システムパラメータ、および確認された温度が、方法ステップｂ）で特に供給システムのエネルギーモデルに与えられ、一方では、電動コンポーネントにより導入可能となった、他方では、周囲から流入した、または周囲に流出した、熱エネルギーが、エネルギーモデルにより考慮される。望ましくは、エネルギーモデルは、供給システムの３次元モデルであり、局所的融解を有するシステムパラメータが考慮され、局所的融解を有する、流入および流出した、熱エネルギーが考慮されることができ、熱伝導により生じる供給システムの温度分布の予測および／または決定が可能となっている。エネルギーモデルは、従って、個々の電動コンポーネントにより必要とされる熱エネルギーを決定することができる。
【００１７】
様々な電動コンポーネントによって利用可能な熱エネルギーが考慮され、ステップｃ）で電動コンポーネントは時間インターバル内にオンに切り替えられる。電動コンポーネントは同時にオンに切り替えられず、互いに時間オフセットを有してオンに切り替えられる。しかしながら、時間オフセットを有してオンに切り替えられた後に、様々なコンポーネントが同時に作動されることは十分可能である。時間オフセットを有して電動コンポーネントを作動させることにより、搭載ネットワークの過負荷が、特に長期の停止の後に自動車を始動させたときに、効果的に防がれる。
【００１８】
もしステップｃ）における熱エネルギーの供給が中断されると、方法ステップｂ）での再スタートのときに、先行する作動で供給システムに導入された（または排出された）熱エネルギーが考慮され、特に、静止している間の熱エネルギー平衡への周囲温度の影響が考慮される。この場合、特に、供給システムの１つの箇所で測定された温度は、必ずしも全体の供給システムの特徴ではないことが考慮される。この点について、特に、供給システムで測定された温度と、エネルギーモデル（局所的溶解、または局地的決定）により予測された温度との比較をすることができる。従って、先行する作動時に確認された熱エネルギーの供給が中断されたときに、元のまま引き続き熱エネルギーを供給するか、または方法ステップｂ）での決定の後に必要な熱エネルギーを改めて合わせることが、可能である。
【００１９】
この点、特に一種の予備テストも可能であり、ステップａ）の開始前または開始時に応じて、現在測定された温度が供給システムの特性でもあるかが、テストされる。（時間オフセットまたは空間オフセットを有する）補正温度測定が、供給システムは、「平衡」でなく、局地的にホットスポットが（例えば、先行する、場合によっては中断された、加熱状況に基づいて）形成されていることを示している場合、エネルギーモデルが考慮されることができる。同様に、追加的にまたは代替的に、最新の加熱状況の重要なパラメータが保存されることもでき、残りの熱エネルギーが計算され、続いて考慮されるようになっている。これにより、誤りのある温度測定結果も、チェックおよび修正される。
【００２０】
時間オフセットを有して電動コンポーネントをオンに切り替えることにより、好ましくは第一に、測量モジュールのラインに保たれた還元剤と、タンクの測量モジュールに隣接する還元剤とが、溶ける。電動コンポーネントは、特に第一に、熱が、ラインに沿って、この内表面を通じて、還元剤に導入されるようにオンに切り替えられる。導入される熱エネルギーの量、および／または熱の取り入れの位置は、通常用いられる還元剤の量に関し、比較的大きい還元剤の量が取り除かれても、還元剤に氷の穴が形成されないように選ばれる。
【００２１】
望ましくは電動コンポーネントの作動のための時間オフセットは、それぞれ少なくとも３０秒であり、特に望ましくは少なくとも６０秒であり、とりわけ望ましくは少なくとも１２０秒である。「時間オフセット」という用語は、特に、第１の電動コンポーネントの作動と、第２の電動コンポーネントの作動との間の、時間の間隔を意味している。非常に特に望ましいオプションとして、供給システムの、多数または全てのエネルギーを消費するコンポーネントが、このような時間オフセットを有して、オンに切り替えられるか、または作動される。時間オフセットは、特に、用いられるＰＴＣ加熱要素の電力消費特性に合わせられる。
【００２２】
有利には、（方法ステップｂ）において）必要なエネルギーは、１時間当たりに供給される還元剤の量の、少なくとも３倍、望ましくは６倍が、液体の形態で時間インターバルの後に供給されるように、決定される。前に定められた観察時間インターバルにおける平均として定められた供給率、または還元剤の最大供給率が、必要なエネルギーを決定するための基礎として用いられることができる。１５０ｍｌ／ｈ［ミリリットル毎時］の自動車の供給システムの平均供給率では、２０分後に還元剤の少なくとも４００ｍｌが溶けているべきである。このように、還元剤タンクに氷の穴が形成されるのを防ぐことができ、それにより、熱伝導率の低下、および還元剤のさらなる溶解を防ぐことができる。
【００２３】
特に有利には、少なくともステップａ）またはステップｂ）において、周囲の温度が確認されて考慮される。特にステップｂ）で、周囲に流出した、または周囲から流入した、熱エネルギーが考慮されることが可能であり、ステップｃ）で電動コンポーネントにより供給される熱エネルギーが適合されるようになっている。
【００２４】
本発明の発展によると、供給システムは、少なくとも以下の電動コンポーネントの２つを有し、ステップｃ）で、以下の順にオンに切り替えられる：電熱器、ポンプ、フィルタヒータ、ソレノイドバルブ、センサ。電熱器を初めに作動させることにより第一に、測量モジュールにある還元剤、および測量モジュールに隣接するタンク内の還元剤、の少なくとも一部が少なくとも部分的に溶ける。望ましくは、少なくとも還元剤の一部が時間インターバルの後に供給可能な状態にあり、時間オフセットを有して、ポンプ、フィルタヒータ、ソレノイドバルブ、および／またはセンサがオンに切り替えられ、測量モジュールの還元剤がさらに加熱されるようになっている。従って、例えば、提示された目的のため、供給システムが利用できるように、適切なポンプは３０Ｗ［ワット］〜５０Ｗの熱出力であり、ソレノイドバルブは５Ｗ〜２０Ｗの熱出力である。氷の穴が形成されず、搭載ネットワークに過負荷が生じない、効果的な加熱がこれで提供される。
【００２５】
さらに有利な本発明の発展では、供給システムは複数のＰＴＣ加熱要素を有し、ＰＴＣ加熱要素は、必要な熱エネルギーを供給するために、時間オフセットを有して駆動される。ＰＴＣ加熱要素は、オンに切り替えられた後、最初の１分間以内に、最大の電力を必要とし、後で最大値の７０％以下の値になる。必要な電力は、特にＰＴＣ加熱要素では、時間的に一定でなく、加熱に必要なコンポーネントの全てが同時にオンに切り替えられると、高い要求が自動車の搭載ネットワークになされる。ＰＴＣ加熱要素は、電力消費が、駆動の後に上昇を示し、一定時間の後、低下した、比較的一定の値に小さくなっていくので、ＰＴＣ加熱要素を用いて時間オフセットを有して駆動するときに、搭載ネットワークの過負荷が防がれる。
【００２６】
時間インターバルは、望ましくは１０分から２０分の値を有し、１５分から２０分が望ましい。
【００２７】
別の適切な実施形態によると、方法ステップａ）で、少なくとも１つの温度センサにより、供給システムの少なくとも１つの温度が確認され、前記センサは、以下の位置：
‐供給システムの熱伝導性キャリアプレートの開口、
‐供給システムのハウジング内に配置された、制御電子装置用の基板、
‐供給システムのポンプ、
‐供給システムの分配ブロック
の少なくとも１つに配置されている。
【００２８】
これらの全ての位置において、供給システムの温度特性があり、ステップａ）で、供給システムに貯蔵された熱エネルギーを正確に決定することができる。特に望ましいオプションとして、２つの位置で測定された温度の平均値が、供給システムに貯蔵された熱エネルギーの決定の基礎となっている。さらに、特性温度の決定の際に、周囲の温度が考慮されると望ましい。
【００２９】
ポンプの信頼性のある作動を可能にし、起こり得る供給システムのポンプの誤作動を防ぐため、ポンプがステップｃ）で第一に低減した駆動力で作動され、供給システムのラインにまだ凍った還元剤があるかどうかを確認する。供給システムのラインにまだ凍った還元剤があることが確認されると、導入される熱エネルギーを増加することができ、還元剤が溶けるようになっている。
【００３０】
本発明の別の側面によると、自動車が提案され、自動車は、内燃機関と、内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス処理装置と、還元剤を排気ガス処理装置に供給する供給システムと、制御ユニットと、を有し、制御ユニットは、供給システムに接続され、本発明による方法に従って供給システムを作動するように構成されている。このため、例えば、制御ソフトウェアを設置可能であり、制御ソフトウェアは、適宜設置された信号線を介し、コンポーネントの作動または駆動を、制御し命令する。
【００３１】
本発明および技術的コンテクストは、以下の模範的な図面に基づいて説明される。図面は特に好ましい構造の変形を示すが、本発明はそれに限定されるものではないことに留意されるべきである。図面では、概略的に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】還元剤用の供給システムを有する自動車を示す。
【図２】還元剤用の供給システムを示す。
【図３】本発明による方法を説明するための図表を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、概略的に、自動車１９を示し、自動車１９は、内燃機関３と排気ガス処理装置２とを有し、排気ガス処理装置２は、内燃機関３からの排気ガスを浄化するための触媒２２を備える。自動車１９は、さらに、インジェクタ２１により還元剤を排気ガス処理装置２に供給する、供給システム１を備えている。供給システム１は、還元剤を貯蔵するためのタンク１６と、ライン１８を介し還元剤を取り除くためのポンプ７と、を有している。還元剤を浄化するためのフィルタ２３が、ライン１８にさらに配置される。センサ１０が、ライン１８のポンプ７の下流に配置され、前記センサは、ライン１８の還元剤の作動パラメータを検出するように構成される。例えば、還元剤の温度や圧力が、モニター可能である。ライン１８の換気用にソレノイドバルブ９が設けられ、ソレノイドバルブ９は、還元剤が戻りライン２７を介しタンク１６に戻れるようにしている。供給システム１をモニターし制御するため、自動車１９は制御ユニット２０を備え、制御ユニット２０は、ポンプ７、センサ１０、およびソレノイドバルブ９に接続される。これらのコンポーネントが、タンク１６の中／上のモジュールとして配置されることも原則的に可能である。
【００３４】
供給システム１の別の実施形態は、概略的に図２に説明されている。供給システム１はタンク１６を備え、タンク１６のベース２８には、供給システム１のその他の部品を有するハウジング１５が入れられている。ハウジング１５は、これによりタンク１６内の還元剤と直接に接している。ハウジング１５内には分配ブロック１７があり、分配ブロック１７には、ライン１８、フィルタヒータ８を有するフィルタ２３、ポンプ７、センサ１０、いくつかのＰＴＣ加熱要素１１、ソレノイドバルブ９が、集成されている。ハウジング１５には、電熱器６と、温度センサ１２を有する基板１４とが、配置されている。基板１４上には、制御電子装置または制御ユニットが集成され、信号線により（図示せず）電動コンポーネント６、７、８、９、１０、１１に接続されている。ハンジング１５と分配ブロック１７とが、熱伝導性のキャリアプレート１３上に配置されている。
【００３５】
ライン１８を通り左側でポンプ７によって、還元剤が、タンク１６から取り除かれ、まず第一にフィルタ２３で浄化される。センサ１０は、ライン１８中に存在する還元剤のパラメータをモニターし、場合によっては、ソレノイドバルブ９を切り替えることにより、還元剤が導かれてタンク１６に戻るようにすることができる。通常の作動の間は、還元剤は、インジェクタ２１に導かれる。
【００３６】
−１１℃以下の温度で、還元剤は凝固する。本発明は、従って、特に自動車１９の長期の停止の後で、供給システム１を加熱する方法を提案する。それ故、供給システム１に貯蔵された熱エネルギーは、続きのトラブルフリーの作動に必要な熱エネルギーとなるように、決定するべきである。このように決定された熱エネルギーは、電動コンポーネント６〜１１の廃熱により供給システム１に導入されるべきであり、電動コンポーネント６〜１１は、それぞれ時間オフセット５を有して作動される。
【００３７】
本発明による方法を説明するため、図３は、供給システム１の時間‐電流プロファイル２６を示す図表を概略的に表し、時間２４は横座標に表示され、電流２５は縦座標に表示される。電動コンポーネント６〜１１の作動時間は、黒いブロックで概略的に示される。時間２４に対する電流２５として表される電流プロファイル２６は、点線により示される。時間インターバル４内で、全ての電動コンポーネント６〜１１は、作動されるべきである。電動コンポーネント、電熱器６、ポンプ７、フィルタヒータ８、ソレノイドバルブ９、センサ１０、およびＰＴＣ加熱要素１１は、それぞれ互いに時間オフセット５を有して作動される。結果として必要となる供給システム１の電流は、模範的に電流プロファイル２６の点線により示される。時間オフセットは、少なくとも３０秒である。電動コンポーネント６〜１１の作動の時間オフセット５により、時間インターバル４における必要な電流は、予め定められる大きさに限定される。搭載電気ネットワークの過負荷は、このように避けられる。
【００３８】
本発明による方法により、供給システム１の加熱中、自動車１９の搭載電気ネットワークの過負荷が効果的に防がれる。さらに、タンク１６内の還元剤における氷の穴の形成が回避される。
【符号の説明】
【００３９】
１  供給システム
２  排気ガス処理装置
３  内燃機関
４  時間インターバル
５  時間オフセット
６  電熱器
７  ポンプ
８  フィルタヒータ
９  ソレノイドバルブ
１０  センサ
１１  ＰＴＣ加熱要素
１２  温度センサ
１３  キャリアプレート
１４  基板
１５  ハウジング
１６  タンク
１７  分配ブロック
１８  ライン
１９  自動車
２０  制御ユニット
２１  インジェクタ
２２  触媒
２３  フィルタ
２４  時間
２５  電流
２６  電流プロファイル
２７  戻りライン
２８  ベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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