(57)【要約】  本発明は、液体を搬送する装置（１）を動作させる方法に関し、前記装置は搬送管路（２）を有し、前記搬送管路（２）は、少なくとも１つのタンク（６）から少なくとも１つのポンプ（３）までの吸入管路部分（４）と、当該ポンプ（３）から少なくとも１つのインジェクタ（７）までの圧送管路部分（５）とに分けることができ、前記装置（１）はさらに、前記圧送管路部分（５）に設けられた少なくとも１つの圧力センサ（８）を有する。当該方法のステップＡ）において、装置の作動を判定する。ステップＢ）において、前記少なくとも１つのポンプ（３）を前記少なくとも１つのタンク（６）から前記少なくとも１つのインジェクタ（７）に向かう搬送方向（９）に動作させることにより前記搬送管路（２）に液体を充填し、前記少なくとも１つの圧力センサ（８）における少なくとも１つの急峻な圧力上昇（１０）に基づき、前記搬送管路（２）の完全な充填を判定する。ステップＣ）においてポンプ（３）を動作させて、インジェクタ（７）へ液体を供給する。ステップＤ）において、装置（１）の作動停止を判定する。ステップＥ）において、前記少なくとも１つのポンプ（３）を前記搬送方向（９）とは逆方向に動作させて前記液体を吸入し戻して、前記搬送管路（２）の部分的な排出を行い、前記少なくとも１つの圧力センサ（８）において測定された圧力が周囲圧（１２）と一致する場合、当該排出を停止する。
2016526128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を搬送する装置（１）を動作させる方法であって、
前記装置は搬送管路（２）を有し、
前記搬送管路（２）は、少なくとも１つのタンク（６）から少なくとも１つのポンプ（３）までの吸入管路部分（４）と、当該ポンプ（３）から少なくとも１つのインジェクタ（７）までの圧送管路部分（５）とに分けることができ、
前記装置（１）はさらに、前記圧送管路部分（５）に設けられた少なくとも１つの圧力センサ（８）を有し、
前記方法は少なくとも、
Ａ）前記装置の作動を判定するステップと、
Ｂ）前記少なくとも１つのポンプ（３）を前記少なくとも１つのタンク（６）から前記少なくとも１つのインジェクタ（７）に向かう搬送方向（９）に動作させることにより前記搬送管路（２）に液体を充填し、前記少なくとも１つの圧力センサ（８）における少なくとも１つの急峻な圧力上昇（１０）に基づき、前記搬送管路（２）の完全な充填を判定するステップと、
Ｃ）前記ポンプ（３）を動作させて、前記インジェクタ（７）に液体を供給するステップと、
Ｄ）前記装置（１）の作動停止を判定するステップと、
Ｅ）前記少なくとも１つのポンプ（３）を前記搬送方向（９）とは逆方向に動作させて前記液体を吸入し戻して、前記搬送管路（２）の部分的な排出を行い、前記少なくとも１つの圧力センサ（８）において測定された圧力が周囲圧（１２）と一致する場合、当該排出を停止するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップＣ）の実施中に前記少なくとも１つのポンプ（３）を使用して前記搬送管路（２）の前記圧送管路部分（５）内の圧力を一定に維持し、
前記少なくとも１つのインジェクタ（７）の開弁時間を適応調整することにより、液体を調量して供給する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップＢ）は少なくとも、
Ｂ．１）少なくとも１つのインジェクタ（７）を開弁する部分ステップと、
Ｂ．２）前記少なくとも１つのポンプ（３）によって液体を搬送する部分ステップと、
Ｂ．３）前記少なくとも１つの圧力センサ（８）を用いて前記搬送管路（２）内の圧力を監視する部分ステップと、
Ｂ．４）前記少なくとも１つの圧力センサ（８）における急峻な圧力上昇を検出する部分ステップと、
Ｂ．５）前記少なくとも１つのインジェクタ（７）を閉弁し、前記少なくとも１つのポンプ（３）を用いた液体の搬送を停止する部分ステップと
を有する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ステップＢ）は少なくとも、
Ｂ．ｉ）少なくとも１つのインジェクタ（７）を閉弁する部分ステップと、
Ｂ．ii）前記少なくとも１つのポンプ（３）によって液体を搬送する部分ステップと、
Ｂ．iii）前記少なくとも１つの圧力センサ（８）を用いて前記搬送管路（２）内の圧力を監視する部分ステップと、
Ｂ．iv）前記少なくとも１つの圧力センサ（８）における急峻な圧力上昇（１０）を検出する部分ステップと
を有する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
部分ステップＢ．３）またはＢ．iii）の実施中に、前記搬送管路（２）の充填によって生じる持続的な圧力上昇（１１）を監視する、
請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
部分ステップＢ．２）またはＢ．ii）の実施中、前記少なくとも１つのポンプ（３）を５秒乃至２０秒の時間にわたって動作させる、
請求項３から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
部分ステップＢ．３）またはＢ．iii）の実施中に前記圧力センサ（８）において圧力の変化が開始する開始時点（２３）を特定し、
部分ステップＢ．４）の実施中に急峻な圧力上昇が生じる終了時点（２４）を特定し、
前記開始時点（２３）と前記終了時点（２４）との間において前記ポンプ（３）によって搬送された液体量と、前記圧送管路部分（５）の充填された容積（２５）とを比較することにより、前記ポンプ（３）の較正を行う、
請求項３から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
ステップＥ）は少なくとも、
Ｅ．１）少なくとも１つのインジェクタ（７）を開弁する部分ステップと、
Ｅ．２）前記少なくとも１つのポンプ（３）を前記搬送方向（９）とは逆方向に動作させることにより液体を吸入し戻す部分ステップと、
Ｅ．３）前記少なくとも１つの圧力センサ（８）を用いて前記搬送管路（２）内の圧力を監視する部分ステップと、
Ｅ．４）前記少なくとも１つの圧力センサ（８）において圧力が周囲圧（１２）に一致することを判定する部分ステップと、
Ｅ．５）前記少なくとも１つのインジェクタ（７）を閉弁し、前記少なくとも１つのポンプ（３）を用いた液体の吸入し戻しを停止する部分ステップと
を有する、
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
部分ステップＥ．３）の実施中に急峻な圧力降下（１３）が生じ、その後に持続的な圧力上昇（１１）を監視する、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
部分ステップＥ．２）およびＥ．３）の実施中、前記少なくとも１つのポンプ（３）を５秒乃至２０秒にわたって動作させる、
請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも内燃機関（１５）と、当該内燃機関（１５）の排ガスを浄化するための排ガス処理装置（１６）と、当該排ガス処理装置（１６）へ液体を搬送する装置（１）とを備えた自動車（１４）であって、
前記装置（１）は、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法に従って動作するように構成されている
ことを特徴とする自動車（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を搬送するための装置の動作方法に関する。当該装置は、たとえば自動車において、自動車の内燃機関の排ガスを浄化するための排ガス処理装置へ液状添加剤を搬送し、調量して当該排ガス処理装置へ供給するために用いることができるものである。
【０００２】
液状添加剤を排ガス浄化に供給する排ガス処理装置では、たとえば、選択還元触媒反応法（ＳＣＲ法；ＳＣＲ＝selective catalytic reduction）を実施することができる。かかる手法では、還元剤を用いて内燃機関の排ガス中の窒素酸化化合物を還元させる。この還元剤としては、通常はアンモニアが用いられる。アンモニアは、自動車では通常はそのまま直接貯蔵されることがなく、還元剤前駆体溶剤の形態で貯蔵される。使用頻度が高い還元剤前駆体溶剤は、尿素水溶液である。３２．５％尿素水溶液が、商品名アドブルー（AdBlue、登録商標）で市販されている。この還元剤前駆体溶剤は、以下記載する方法によって動作することができる装置を用いて排ガス処理装置へ供給することができる。
【０００３】
排ガス浄化の液状添加剤の供給装置の開発、製造および動作に際しては、通常、（水の）液体は低温になると凍結することを考慮しなければならない。３２．５％尿素水溶液は、たとえば−１１℃で凍結してしまう。このように低い温度は、自動車分野では特に、冬期の長時間の静止時間中に生じ得る。液体が凍結すると、典型的には体積膨張が生じ、この体積膨張は、搬送装置を損傷させる原因となり得る。
【０００４】
それゆえ、動作停止時に液体搬送装置を空にすることが公知となっている。空にする際には、当該装置から液体を除去して、周辺の空気に入れ替える。典型的には、排ガス路に設けられたインジェクタを介して空気を装置内に吸入しながら、同時に、液体をタンク内へ搬送し戻す。このようにして、自動車の静止期間中には、装置内に存在する液体が無くなる。よって、装置内において液体の体積膨張が生じることも無くなる。しかし、ここで問題なのは、この空になった状態の装置を再稼働させる前に、最初に当該装置に充填しなければならないことである。装置に再充填する際には特に、漏れが生じるおそれがある。当該装置が排ガス処理装置に接続されている場合に再充填を行うと、たとえば、液体がこの排ガス処理装置内に溢れてしまうことがある。その上、装置を空にする際にも、また装置に充填する際にも、装置のポンプを不必要に長い時間にわたって動作するのを回避しなければならない。ポンプの動作時間が短くなると、充填時ないしは空にする際のエネルギー消費量が削減され、かつ、ポンプの損傷、および／または、搬送抵抗の上昇に抗するための空気の不所望の搬送ならびに／もしくはポンプの動作によるポンプの損耗の増大が生じることも回避することができる。
【０００５】
上記のことを背景として、本発明の課題は、上述の技術的問題を解消するか、または少なくとも軽減することである。とりわけ、始動時には液体搬送装置に充填して作動停止時には当該液体搬送装置を空にする、液体搬送装置の特に好適な作動方法を実現する必要がある。
【０００６】
前記課題は、請求項１に記載の特徴を備えた方法によって解決される。本方法の他の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。請求項に記載された各特徴は、技術的に有利な任意の組み合わせとすることが可能であり、また、明細書の具体的な事項と、特に図面についての具体的な記載事項とによって更に補足することも可能である。
【０００７】
本発明は、搬送管路を備えた液体搬送装置の動作方法に関し、当該搬送管路は、少なくとも１つのタンクから少なくとも１つのポンプまでの吸入管路部分と、当該ポンプから少なくとも１つのインジェクタまでの圧送管路部分とに分けることができ、前記液体搬送装置はさらに、前記圧送管路部分に設けられた少なくとも１つの圧力センサを有し、
前記方法は少なくとも、
Ａ）前記液体搬送装置の作動を判定するステップと、
Ｂ）前記少なくとも１つのポンプを前記少なくとも１つのタンクから前記少なくとも１つのインジェクタに向かう搬送方向に動作させることにより、前記搬送管路に液体を充填し、前記少なくとも１つの圧力センサにおける少なくとも１つの急峻な圧力上昇に基づき、前記搬送管路の完全な充填を判定するステップと、
Ｃ）前記ポンプを動作させて、前記インジェクタに液体を供給するステップと、
Ｄ）前記液体搬送装置の作動停止を判定するステップと、
Ｅ）前記少なくとも１つのポンプを前記搬送方向とは逆方向に動作させて前記液体を吸入し戻して、前記搬送管路の部分的な排出を行い、前記少なくとも１つの圧力センサにおいて測定された圧力が周囲圧と一致する場合、当該排出を停止するステップと
を有する。
【０００８】
前記装置の搬送管路は、有利には分岐していない。具体的には特に、前記装置は、搬送管路の圧送管路部分から分岐してタンクに戻って連通している還流路を有さない。しかし、前記搬送管路が、（１つ／複数のインジェクタへ向かう）複数の並行する経路を有することも可能である。たとえば、液体を前記搬送管路に沿った搬送方向に搬送するため、当該搬送管路に２つの並列接続されたポンプを設け、当該２つのポンプが互いに同時並列で搬送することができるようにした構成も可能である。さらに、複数のインジェクタを設け、当該複数のインジェクタを介して液体を排ガス処理装置へ同時並列供給できるように構成することも可能である。しかし好適なのは、ポンプを用いて、タンクから当該少なくとも１つのポンプを介して再び当該タンクへ戻る循環搬送を行えないようにすることである。前記搬送管路からの排出を行うために、前記搬送方向とは逆方向に搬送することを要するようにすると好適である。
【０００９】
前記少なくとも１つのポンプは、搬送方向が反転可能であるポンプである。搬送方向が反転可能なポンプはたとえば、オービットポンプまたはホースポンプ等とすることができる。かかるポンプは回転駆動装置を有し、この回転駆動装置は、前記搬送管路の少なくとも１つの密閉部を当該搬送管路に沿って移動させることにより、搬送経路上にて搬送容積を移動させるものである。このことはホースポンプの場合には、たとえば、偏心器がホースの押し潰される部分を搬送方向に移動させ、上述の少なくとも１つの密閉部がホースの当該押し潰される部分によって形成されることによって実現される。オービットポンプの場合には搬送容積の移動は、搬送管路の変形可能な膜により形成される少なくとも１つの密閉部を搬送方向に移動させることによって実現される。かかるポンプの場合、搬送方向の反転は駆動方向の反転により行うことができる。その際には、上述の少なくとも１つの密閉部が移動する方向は逆方向になる。
【００１０】
しかし、前記ポンプは、バルブシステムを用いて搬送方向を反転することができるポンプとすることも可能である。ポンプにおいて搬送方向を反転させるためにバルブシステムが設けられている場合には、当該ポンプは、吐出のために規則的に増減するポンプ室容積を有する往復ピストンポンプまたはダイアフラムポンプとすることも可能である。ポンプは、複数のポンプ室ユニットから成るシステムとして構成することも可能である。その際には、少なくとも１つのポンプは搬送方向での搬送用であり、少なくとも１つの別のポンプは、当該搬送方向とは逆方向の搬送用とする。
【００１１】
前記圧力センサは有利には、圧送管路部分内の液体の圧力を測定できるように構成されている。圧力センサの１つの実施態様では、液体の圧力が圧力センサの測定セルに伝わるように、当該測定セルが搬送管路に（直接的／間接的に）接続されている。
【００１２】
上述の液体搬送装置は特に、内燃機関の排ガス処理装置内へ排ガス浄化用の液状添加剤（尿素水溶液等）を搬送するのに適している。
【００１３】
上記装置を用いた液体の調量は好適には、少なくとも１つのインジェクタを用いて行われる。このインジェクタは圧送管路部分に接続されている。圧送管路部分は好適には蓄圧器に接続されており、および／または、圧送管路部分自体が蓄圧器を成す。ポンプは液体を圧送管路部分内へ搬送する。圧送管路部分内の圧力は、上述の圧力センサを用いて監視される。圧力センサによって出力された、圧送管路部分内の圧力に関する情報を用いて、当該圧送管路部分内の圧力が一定となるようにポンプを動作させる。その際には、インジェクタから吐出される液体量は、当該インジェクタの開弁時間に比例する。よって、インジェクタの開弁時間を適応調整することにより、調量を行うことができる。
【００１４】
本方法では、ステップＡ）において最初に、装置の作動を判定する。この判定はたとえば、当該装置を備えた自動車の始動、または、自動車の内燃機関の始動を検出することによって行うことができる。ステップＡ）において装置の作動が検出された場合、装置の搬送管路の内容物は典型的には排出されている。というのも、装置の最後の動作停止時ないしは最後の作動停止時に搬送管路の排出が行われたからである。よって、ステップＡ）の後にステップＢ）において、搬送管路に液体を充填する。このことはとりわけ、前記少なくとも１つのポンプがタンク内から液体を搬送し、それにより、液体が搬送管路内に、特に搬送管路の吸入管路部分内に吸入ないしは圧送されることにより行われる。それと同時に、搬送管路内の空気が搬送管路外へ押し出される。この空気は、有利には前記インジェクタを介して搬送管路から排出される。搬送管路の圧送管路部分が完全に充填されて液体が前記少なくとも１つのインジェクタに達すると、圧送管路部分内において急峻な圧力上昇が生じる。「急峻な圧力上昇」とは、ここでは特に、圧力が急激に上昇すること、ないしは、圧力勾配が非常に大きくなることを指す。かかる急峻な圧力上昇は、前記少なくとも１つの圧力センサを用いて検出することができる。急峻な圧力上昇が生じるのは、液体がインジェクタに達したときに流れ抵抗が格段に増大するからである。このことはたとえば、インジェクタの、液体が自由に通流できる断面積が、搬送管路の自由に通流可能な断面積より格段に小さいことに拠るものである。空気の場合、インジェクタの通流抵抗は液体の場合よりも格段に小さくなる。
【００１５】
ステップＣ）において、液体を搬送、調量および／または（圧送管路部分に）供給するためにポンプを動作させる、装置の通常動作を行う。
【００１６】
ステップＤ）において、装置の作動停止を判定する。たとえば、当該装置を備えた自動車または内燃機関の作動停止が検出された場合、装置の作動停止が検出されたとすることができる。
【００１７】
その後、液体を戻り吸入することにより搬送管路の部分的な排出を行うステップＥ）を開始する。この戻り吸入は、前記少なくとも１つの圧力センサにおいて、周囲圧と一致する圧力が測定されるまで行われる。この周囲圧はとりわけ、当該装置の周囲の空気の大気圧である。かかる圧力は通常、自動車が非作動状態にあるときの排ガス処理装置内にも存在する。前記装置のインジェクタが排ガス処理装置に接続されている場合、周囲圧はこのインジェクタを通じて、当該装置の搬送管路内にも伝わる。インジェクタにおいて測定された圧力が周囲圧と一致する場合、周囲と圧力センサとの間の接続区間には空気が充填されている、ということになる。このようにして、搬送管路の部分的な排出が（圧力センサまで）完了したか否かを判別することができる。
【００１８】
本方法はさらに、ステップＣ）の実施中に前記少なくとも１つのポンプを使用して搬送管路の圧送管路部分内の圧力を一定に維持すると有利であり、前記少なくとも１つのインジェクタの開弁時間を適応調整することにより、液体の供給量の調量を実現することができる。
【００１９】
好適には、外部の調量要求を当該装置へ送ることにより、液体の吐出の調量を実現することができる。たとえば、排ガス処理装置が排ガス浄化用液を必要とする場合、外部の調量要求が当該装置に対してなされる。外部調量要求は、制御ユニットによって生成することができる。ステップＣ）の実施中、圧送管路部分内の液体は動作圧を下回る。この動作圧は好適には、５バールから１０バールまでの間である。上述の方法は、本発明にて開示した方法のために本発明の装置を用いて液体を正確に調量することができる特に有利な方法である。
【００２０】
本発明にて開示した方法は、排出プロセスおよび充填プロセスを実施するための追加的な構成部品を要することなく、作動時に液体搬送装置に充填し、かつ作動停止時に当該液体搬送装置から（部分的に）排出できるように、当該液体搬送装置を動作させることができる、特に簡単かつ効率的な手段を提供するものである。
【００２１】
本発明はさらに、ステップＢ）が少なくとも以下の部分ステップを有すると有利である：
Ｂ．１）少なくとも１つのインジェクタを開弁する部分ステップ
Ｂ．２）前記少なくとも１つのポンプによって液体を搬送する部分ステップ
Ｂ．３）前記少なくとも１つの圧力センサを用いて前記搬送管路内の圧力を監視する部分ステップ
Ｂ．４）前記少なくとも１つの圧力センサにおける急激な圧力上昇を検出する部分ステップ
Ｂ．５）前記少なくとも１つのインジェクタを閉弁し、前記少なくとも１つのポンプを用いた液体の搬送を停止する部分ステップ。
【００２２】
部分ステップＢ．１）からＢ．５）は、ステップＢ）にて行われる具体的な有利な手法についての限定である。以下、当該手法を、ステップＢ）の第１の実施態様と称する。ステップＢ．１）において、前記少なくとも１つのインジェクタを開弁する。この開弁は、搬送管路内から流出する空気に対する流れ抵抗を可能な限り小さくするために行われるものである。インジェクタの開弁は、インジェクタがステップＢ．１）前に閉弁している場合にのみ行われる。インジェクタが（当該装置の作動時に）既に開弁した状態となっている場合、インジェクタをこの開弁状態に留めることができる。１つの有利な実施態様では、ステップＢ．１）において最初に、インジェクタが開弁しているか否かを検査する。インジェクタが開弁している場合には、この開弁した状態に留まる。インジェクタが閉弁している場合には、これを（能動的に）開弁させる。次に、ステップＢ．２）において液体の搬送を行う。その際には、前記少なくとも１つの圧力センサを用いて搬送管路内の圧力を監視する（ステップＢ．３を参照のこと）。液体がインジェクタに達すると直ちに、急激な圧力上昇が生じる。というのも、ポンプは更に搬送し続け、インジェクタにおける液状添加剤の流れ抵抗が著しく上昇したからである。かかる圧力上昇は、圧力センサにおいて検出することができる。このことはステップＢ．４）において行われる。インジェクタから更に液状添加剤が流出することがないように、当該インジェクタを閉弁し、前記少なくとも１つのポンプによる液体の搬送を停止する（ステップＢ．５））。
【００２３】
本発明の方法の他の１つの実施態様では、ステップＢ）は以下の部分ステップを有する：
Ｂ．ｉ）少なくとも１つのインジェクタを閉弁する部分ステップ
Ｂ．ii）前記少なくとも１つのポンプによって液体を搬送する部分ステップ
Ｂ．iii）前記少なくとも１つの圧力センサを用いて前記搬送管路内の圧力を監視する部分ステップ
Ｂ．iv）前記少なくとも１つの圧力センサにおける急峻な圧力上昇を検出する部分ステップ。
【００２４】
以下、ステップＢ．ｉ）からＢ．iv）までにより具体化されるステップＢ）の当該実施態様を、ステップＢ）の第２の実施態様と称する。よって、ステップＢ）については２つの異なる実施態様を提案することとなる。ここで、両実施態様のステップＢ．２）からＢ．４）とステップＢ．ii）からＢ．iv）とは、互いに一致する。両実施態様の相違点は、ステップＢ．１）ないしはＢ．ｉ）である。
【００２５】
ステップＢ．ii）において、前記少なくとも１つのインジェクタを閉弁する。これを実施するのは、搬送管路内から流出する空気に対する流れ抵抗が、予め定められた範囲内になるようにするためである。インジェクタの閉弁は、ステップＢ．ｉ）の前にインジェクタが開弁されている場合にのみ行い、インジェクタが（当該装置の作動時に）既に閉弁した状態となっている場合、インジェクタをこの閉弁状態に留めることができる。１つの有利な実施態様では、ステップＢ．ｉ）において最初に、インジェクタが閉弁しているか否かを検査する。インジェクタが閉弁している場合には、この閉弁した状態に留まる。インジェクタが開弁している場合には、これを（能動的に）閉弁させる。
【００２６】
ステップＢ）の第２の実施態様については、閉弁状態では搬送対象の液体を通過させずに空気を通過させるインジェクタを使用するのが有利である。かかるインジェクタは、開弁状態では液体および空気の双方を通過させるものである。しかし閉弁状態では、空気に対する当該インジェクタの通流抵抗も、上昇した（規定の）通流抵抗となるので、液体を搬送管路内に搬送して空気が当該搬送管路内からインジェクタを通って押し出されると、圧送管路部分内において（僅かな）圧力上昇が生じる。閉弁状態では上述のインジェクタは、空気は通過できるが液体は（たとえば毛細管力に起因して）通過できない、一続きの流路を有する。
【００２７】
上述の方法は、部分ステップＢ．３）またはＢ．iii）中に、搬送管路への充填により生じる（予め定められた期間にわたって漸増していく）持続的な圧力上昇を監視すると、特に有利である。部分ステップＢ．３）またはＢ．iii）中に上述のように持続的に圧力が上昇する原因は、搬送管路内を流れるときの液体の摩擦が常に、当該搬送管路内の充填量に比例することにある。空気が管路内を移動するときの抵抗は非常に小さいのに対し、搬送管路内にて流動する液体には、より大きな流れ抵抗が加わる。よってステップＢ．３）の実施中に、搬送管路内に更に充填が継続して行われる間、圧力は上昇していく。特に有利なのは、ステップＢ．３）の間、この圧力上昇を監視することである。というのもこれに基づいて、搬送管路がどの程度既に充填されたかを判定できるからである。このことにより、本方法の特に正確な制御が実現される。特に、液体が実際にインジェクタにおいて流入する前に既に、ポンプの動作を縮小することもできる。このことにより、ステップＢ．５）においてインジェクタを閉弁する前にステップＢ．４）においてインジェクタ内から流出する液体量を、非常に少量に抑えることができる。
【００２８】
本方法はさらに、部分ステップＢ．２）およびＢ．３）の実施中に前記少なくとも１つのポンプを５秒乃至２０秒の時間にわたって動作させると有利である。ポンプの所要吐出量を上昇させることなく典型的な長さ（たとえば２ｍ（メータ）から５ｍまでの間）の搬送管路に完全に充填するためには、かかるオーダの期間で十分であることが判明している。
【００２９】
本方法はさらに、部分ステップＢ．３）またはＢ．iii）の実施中に圧力センサにおいて圧力の変化が開始する開始時点を特定し、かつ、部分ステップＢ．４）またはＢ．iv）中に急峻な圧力上昇が生じる終了時点を特定し、当該開始時点と終了時点との間においてポンプによって搬送された液体量と、圧送管路部分の充填された容積とを比較することにより、ポンプの較正を行うと、特に有利となる。
【００３０】
既に上記にて説明したように、部分ステップＢ．３）ないしはＢ．iii）の各部分ステップにおいて、持続的な圧力上昇が生じ、これを監視するのが有利である。しかし、この持続的な圧力上昇は、液体が圧力センサに達したときに初めて開始するのが有利である。搬送管路の、圧力センサとタンクとの間にある部分が充填されると、更に圧力上昇が生じることはなくなる。よって、液体が圧力センサに達する時点を、圧力上昇の開始時点と同一視することができる。この開始時点はたとえば、圧力センサにおいて測定された圧力が（初めて）閾値を超えることを以て判別することができる。また、圧力センサにおいて、閾値を超える圧力勾配が生じることをもって、開始時点が検出されたとすることも可能である。終了時点は、部分ステップＢ．４）ないしはＢ．iv）に基づいて簡単に判別することができる。ポンプの動作パラメータに基づき、開始時点と終了時点との間の時間内にポンプが搬送した液体量を計算することができる。上述の動作パラメータはたとえば、ポンプの駆動速度（特に回転数またはポンプ駆動周波数）を、および／または、ポンプの駆動速度に関連する搬送容積（特にポンプの押しのけ容積）を含むことができる。この（算出された）液体量は、圧送管路部分の充填された容積と比較される。この充填容積は、圧力センサとインジェクタとの間における（圧送管路部分内の）搬送管路の容積である。
【００３１】
この充填容積と算出された液体量との偏差から、算出された液体量の誤差を検出することができる。その後に、適切に選択された補償係数を用いて制御ユニットにおいてこの誤差を補正することにより、ポンプを較正することができる。特に有利なのは、液体添加剤の損失が生じることなく、装置の始動時にこの較正を行えることである。上述の較正は、ステップＢ）の第１の実施態様および／または第２の実施態様において適用することができる。
【００３２】
ステップＢ）の上述の２つの実施態様（部分ステップＢ．１）乃至Ｂ．５）を有する第１の実施態様、および、部分ステップＢ．i）乃至Ｂ．iv）を有する第２の実施態様）はそれぞれ、ステップＡ），Ｃ），Ｄ）およびＥ）に依存せずに適用することができるものであり、また、当該２つの各実施態様は、ステップＡ），Ｃ），Ｄ）およびＥ）の発明特定事項を具備しなくても権利を請求し得る場合がある。
【００３３】
本発明はさらに、ステップＥ）が少なくとも以下の部分ステップを有すると有利である：
Ｅ．１）少なくとも１つのインジェクタを開弁する部分ステップ
Ｅ．２）前記少なくとも１つのポンプを搬送方向とは逆方向に動作させることにより液体を吸入し戻す部分ステップ
Ｅ．３）前記少なくとも１つの圧力センサを用いて前記搬送管路内の圧力を監視する部分ステップ
Ｅ．４）前記少なくとも１つの圧力センサにおいて圧力が周囲圧に一致することを判定する部分ステップ
Ｅ．５）前記少なくとも１つのインジェクタを閉弁し、前記少なくとも１つのポンプを用いた液体の吸入し戻しを停止する部分ステップ。
【００３４】
上述のステップＥ．１乃至Ｅ．５）は、ステップＥ）において搬送管路の部分的（のみの）排出を行うために実施できる特に好適な手法である。ステップＥ．１）では、インジェクタが空気を搬送管路内に吸入して流体と入れ替えることができるようにするため、当該インジェクタを開弁する。ステップＥ．２）において液体の戻り吸入を行い、それと同時に、インジェクタを介して空気を搬送管路内に吸入する。ステップＥ．３）において戻り吸入を行っている間、前記少なくとも１つの圧力センサによって搬送管路内の圧力を監視する。ステップＥ．４）において、圧力センサにおいて周囲圧と一致する圧力が生じた時期を判断する。その場合には、インジェクタから圧力センサまでの接続区間には空気が充填されており、この接続区間を介して、周囲（ないしは、インジェクタが接続された排ガス処理装置）から周囲圧が圧力センサまで伝わる。このようにして、圧力センサにおいて周囲圧が測定される。
【００３５】
周囲圧はたとえば、本発明にて開示した方法を実施するための規定されたパラメータとして、制御ユニット内に記憶することができる。周囲圧は典型的には１バールであり、大気圧に相当する。周囲圧を特に正確に検出し、ステップＥ）ないしはステップＥ．４）を特に正確に実施できるようにするためには、周囲圧を能動的に監視することも可能である。このようにして、周囲圧の変動も共に考慮することができるので、ステップＥ）ないしはステップＥ．４）において周囲圧との一致を特に正確に判定することができる。
【００３６】
ステップＥ．５）においてインジェクタを閉弁し、前記少なくとも１つのポンプによる液体の戻り吸入を終了する。インジェクタを閉弁するのは、当該インジェクタの周囲から空気が更に搬送管路内に流入しないようにするためである。
【００３７】
部分ステップＥ．３）の実施中に急峻な圧力降下が生じ、その後に持続的な圧力上昇を監視すると、本発明は更に有利である。
【００３８】
「急峻な圧力降下」とは、圧力が非常に短時間の間に急激に大きく下降することを指す。急峻な圧力降下が生じている間、圧力の勾配は非常に大きな負の勾配となる。かかる圧力降下は典型的には、装置の通常の動作圧から大気圧を下回る圧力まで圧力が変化することを特徴とする。
【００３９】
上述の圧力降下が生じるのは、搬送管路の圧送管路部分内にて生じた圧力が、ポンプによってはこれ以上維持されず、逆に、ポンプは搬送管路の圧送管路部分内から液体を搬送するからである。典型的には上述の圧力は、大気圧を下回る負圧まで下降する。圧力降下が終了すると、その後に再び、（予め定められた期間にわたって漸増していく）持続的な圧力上昇が生じ、これにより、圧力センサにおいて測定される圧力は周囲圧に緩慢に近づいていき、最終的に周囲圧が圧力センサに加わるまで近づいていく。
【００４０】
部分ステップＥ．２）およびＥ．３）の実施中に前記少なくとも１つのポンプを５秒乃至２０秒の時間にわたって動作させると、本方法は特に有利である。ポンプの所要吐出量を上昇させることなく典型的な長さ（たとえば２ｍ（メータ）から５ｍまでの間）の搬送管路の部分的な排出を行うためには、かかるオーダの期間で十分であることが判明している。
【００４１】
部分ステップＥ．１）乃至Ｅ．５）を有するステップＥ）の上述の実施態様は、ステップＡ），Ｂ），Ｃ）およびＤ）に依存せずに適用することも可能であり、また、ステップＡ），Ｂ），Ｃ）およびＤ）の発明特定事項を具備しなくても権利請求し得る場合がある。
【００４２】
上述の方法により、特に、上述の装置の排出を部分的にのみ行うことも、基本的には可能となる。このことにより、装置の寿命の間に搬送される液体総容積を削減することができ、これにより、装置の寿命を部分的に格段に短縮することが可能である。
【００４３】
本願ではさらに自動車も開示しており、当該自動車は少なくとも、内燃機関と、当該内燃機関の排ガスを浄化するための排ガス処理装置と、当該排ガス処理装置へ液体を搬送するための装置とを備えており、当該装置は、上述の方法によって動作するように構成されている。当該装置は、上記にて方法について説明したあらゆる装置構成を具備することができる。排ガス処理装置へ搬送される液体は、好適には、排ガス処理装置においてＳＣＲ法を実施するための液状添加剤である。これは特に、尿素水溶液である。ＳＣＲ法を実施するために、排ガス処理装置にＳＣＲ触媒が設けられており、このＳＣＲ触媒において、上述の液状添加剤を用いて内燃機関の排ガス中の窒素酸化化合物を還元することができる。
【００４４】
以下、本発明とその技術的環境について、図面を参照して詳細に説明する。各図は単に概略的な実施例を示しているに過ぎず、特に、各図中の寸法の比率は単に概略的に示したに過ぎないことに留意すべきである。各図に個別に記載された構成は、技術的に意義のある態様であれば如何なる態様でも、明細書および特許請求の範囲に記載の他の構成要件と組み合わせて、本発明の他の実施例とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明にて開示した方法により動作する装置を備えた自動車を示す図である。
【図２】前記装置から排出したときに当該装置に生じる圧力曲線を示す図である。
【図３】前記装置に充填したときに当該装置に生じる圧力曲線を示す図である。
【００４６】
図１に、内燃機関１５と、当該内燃機関１５の排ガスを浄化するためのＳＣＲ触媒１７を有する排ガス処理装置１６とを備えた自動車１４を示す。排ガス処理装置１６には、本発明にて開示した装置１を用いて、排ガス浄化用液を供給することができる。装置１はタンク６からインジェクタ７へ向かって液体を搬送する。タンク６からインジェクタ７まで搬送管路２が延在しており、この搬送管路２は、タンク６からポンプ３までの吸入管路部分４と、ポンプ３からインジェクタ７までの圧送管路部分５とに分かれる。ポンプ３は液体をタンク６から搬送方向９にインジェクタ７へ搬送する。圧送管路部分５に、搬送管路２の当該圧送管路部分５における圧力を監視するための圧力センサ８が配置されている。図１ではさらに、圧力センサ８とインジェクタ７との間における搬送管路２の容積２５も示されており、この容積２５は、ポンプ３の較正に用いることができる。
【００４７】
自動車１４は制御ユニット２２を有し、この制御ユニット２２は少なくとも、インジェクタ７と、圧力センサ８と、ポンプ３とに接続されている。本発明にて開示した方法は、この制御ユニット２２内にルーティンとして記憶されており、当該制御ユニット２２が各構成要素（特にインジェクタ７およびポンプ３）を適宜制御することにより、当該方法を実施することができる。
【００４８】
図２および３はそれぞれ、圧力曲線２０とポンプ駆動曲線２１とを時間軸１９上にて示す図である。圧力はそれぞれ、縦軸の圧力軸１８上に示されている。ポンプ駆動曲線２１は、それぞれ各図の背景にて非常に概略的に破線で示されている。図２には、装置から排出したときに圧力センサにて測定される圧力曲線を示す。排出のためのポンプ駆動を開始すると（図２中のポンプ駆動曲線２１の上昇側を参照のこと）直ちに、圧力センサにおける圧力が急峻な圧力降下を伴って降下していき、周囲圧１２を下回る圧力になる。その次に持続的な圧力上昇１１が生じ、これは、圧力が再び周囲圧１２に達するまで上昇する。その後、ポンプの駆動が停止する（図２中のポンプ駆動曲線２１の下降側を参照されたい）。
【００４９】
図３は、図１の装置の充填プロセス中（本発明にて開示した方法のステップＢ）に現れる圧力曲線２０である。図３にて背景に破線で示されているものも、ポンプ駆動曲線２１である。最初に、ポンプ駆動を開始する（図３中のポンプ駆動曲線２１の上昇側を参照されたい）。この時点から、搬送管路内にて持続的な圧力上昇が生じる。液体がインジェクタに達すると、急峻な圧力上昇１０が生じる。その後、ポンプ駆動が停止する（図３中のポンプ駆動曲線２１の下降側を参照されたい）。図３では、液体が圧力センサに達したことにより持続的な圧力上昇１１が開始する開始時点２３も示されている。また、充填が完了して急峻な圧力上昇１０が生じる終了時点２４も示されている。
【符号の説明】
【００５０】
１    液体搬送装置
２    搬送管路
３    ポンプ
４    吸入管路部分
５    圧送管路部分
６    タンク
７    インジェクタ
８    圧力センサ
９    搬送方向
１０  急峻な圧力上昇
１１  持続的な圧力上昇
１２  周囲圧
１３  急峻な圧力降下
１４  自動車
１５  内燃機関
１６  排ガス処理装置
１７  ＳＣＲ触媒
１８  圧力軸
１９  時間軸
２０  圧力曲線
２１  ポンプ駆動曲線
２２  制御ユニット
２３  開始時点
２４  終了時点
２５  容積
【図１】
2016526128.tif 000003
【図２】
2016526128.tif 000004
【図３】
2016526128.tif 000005
【国際調査報告】
2016526128.tif 000006
2016526128.tif 000007
2016526128.tif 000008
2016526128.tif 000009