BR112013026172A2

BR112013026172A2 - método e dispositivo para determinação de volume remanescente de agente redutor em um recipiente pertencente a um sistema scr

Info

Publication number: BR112013026172A2
Application number: BR112013026172-2A
Authority: BR
Inventors: Erik Gustafsson
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2020-10-27
Also published as: KR20140006068A; BR112013026172B8; WO2012144949A1; SE1150343A1; SE535932C2; BR112013026172B1; EP2699775A1; KR101533415B1; JP2014512478A; EP2699775A4; EP2699775B1

Abstract

  MÉTODO E DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE VOLUME REMANESCENTE DE AGENTE REDUTOR EM UM RECIPIENTE PERTENCENTE A UM SISTEMA SCR A invenção refere-se a um método para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga. O método compreende as etapas de continuamente determinar volumes remanescentes do agente redutor na forma de indicações de volume discretas, e continuamente determinar volumes de agente redutor dosados por configurações de dosagem existentes. O método compreende também as etapas de determinar um período de tempo com base em ditos volumes dosados, continuamente decidir se uma indicação de volume discreta assim determinada está dentro de uma parte específica de dito período e, se tal for o caso, estabelecer volumes remanescentes em uma indicação de volume discreta inferior. A invenção se refere a um produto de programa de computador contendo código de programa (P) para um computador (200; 210), para implementar um método de acordo com a invenção. A invenção refere-se também a um dispositivo e um veículo motorizado equipado com o dispositivo.

Description

“MÉTODO E DISPOSITVO PARA DETERMINAÇÃO DE VOLUME

REMANESCENTE DE AGENTE REDUTOR EM UM RECIPIENTE PERTENCENTE A UM SISTEMA SCR" A presente invenção refere-se a um método para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga. A invenção refere-se também a um produto de programa de computador compreendendo código de programa para um computador implementar um método de acordo com a invenção. A invenção também se refere a um dispositivo . compreendendo um sistema SCR para limpeza de descarga e a um veículo motor que é — equipado com o dispositivo. * FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Veículos atualmente usam, por exemplo, ureia como redutor em sistemas SCR (redução catalítica seletiva), que compreendem um catalisador SCR em que dito redutor e gás NOx podem reagir e ser convertidos em gás nitrogênio e água. Vários tipos de redutores podem ser usados em sistemas SCR. AdBlue é um exemplo de um redutor utilizado. Um tipo de sistema SCR compreende um recipiente que contém um redutor. O Ji sistema SCR tem também uma bomba disposta para retirar dito redutor do recipiente, via uma mangueira de sucção, e supri-lo, via uma mangueira pressurizada, a uma unidade " dosadora situada adjacente a um sistema de exaustão do veículo, por exemplo, adjacente a um tubo de descarga do sistema de exaustão. A unidade dosadora é disposta para injetar uma quantidade necessária de redutor dentro do tubo de descarga a montante do catalisador SCR, de acordo com as rotinas operacionais que são armazenadas em uma unidade de controle do veículo. Para tornar mais fácil regular a pressão, quando há somente pequena ou nenhuma quantidade de dosagem, o sistema também compreende uma —mangueirade retorno, que corre de volta para o recipiente a partir de um lado de pressão do sistema. Poder satisfazer as sempre rigorosas necessidades de emissão com referência a NOx está se tornando aumentadamente comum para fabricantes de veículos equiparem seus novos veículos com sistemas SCR, por exemplo, do tipo descrito acima. Também é — desejável ser capaz de diagnosticar se um sistema SCR do veículo dosa quantidades corretas de agente redutor. Um modo de diagnosticar tal baixo consumo de agente redutor, que causaria descargas de emissão inaceitáveis, é comparar diminuições de um volume de agente redutor contido no recipiente com volumes calculados de agente redutor dosado. Um tipo de sistema SCR usa um sensor de nível provido com um sensor flutuante e disposto verticalmente no recipiente de agente redutor. Este sensor flutuante é adaptado para suprir sinais distintos, isto é, os níveis lidos são somente certos níveis predeterminados em que chamados comutadores estão situados. Os comutadores são adaptados para suprir ditos sinais distintos quando um nível do agente redutor cai abaixo do nível em que o comutador está situado. Quando o nível real do agente redutor dentro do recipiente está entre dois comutadores, o nível lido com frequência será o mais baixo dos níveis dos respectivos comutadores.

Um modo de chegar a um diagnóstico de consumo é salvar valores calculados de quantidades dosadas de agente redutor e correspondentes níveis de agente redutor prevalecente detectados dentro do recipiente em uma memória de uma unidade de controle, quando um nível de um certo comutador é passado, e, em seguida, comparar vários tais níveis salvos a fim de decidir se quantidades dosadas de agente redutor calculadas correspondem a diminuições de volumes do agente redutor no recipiente. Para eliminar " erros de medição e reduzir o risco de detecções incorretas, é importante ser capaz de detectar muito exatamente quando um nível do agente redutor passa em um comutador, uma vez que este pode prover um valor preciso para o volume do agente redutor remanescente no recipiente no momento. Entretanto, isto é difícil de obter-se, entre outras coisas, em razão das medições de nível serem afetadas por salpicos no recipiente.

Há assim uma necessidade para melhorar atualmente o modo de determinar ' volumes remanescentes de agente redutor em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga de veículo motorizado. ' As US2005251318 e US2010086446 referem-se a métodos para diagnosticar o suprimento de solução de ureia em sistemas SCR, por medição do nível de líquido e quantidades de solução de ureia consumida.

A US2009182516 refere-se a um método que usa um computador com filtros associados para aumentar a precisão das medições quando o conteúdo de um tanque de ureia salpica.

RESUMO DA INVENÇÃO Um objetivo da presente invenção é propor um novo e vantajoso método para melhorar o desempenho de um sistema SCR.

Outro objetivo da invenção é propor um novo e vantajoso dispositivo e um novo e vantajoso programa de computador para melhorar o desempenho de um sistema SCR.

Um objetivo da presente invenção é propor um novo e vantajoso método para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga.

Outro objetivo da invenção é propor um novo e vantajoso dispositivo e um novo e vantajoso programa de computador para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga.

Um outro objetivo da invenção é propor um método, um dispositivo, e um programa de computador para obtenção de aumentada precisão na determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR de limpeza de descarga.

Um outro objetivo da invenção é propor um método alternativo, um dispositivo alternativo, e um programa de computador alternativo para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR de limpeza de descarga.

s Estes objetivos são alcançados com um método de acordo com a reivindicação 1. De acordo com um aspecto da invenção, um método proposto para determinação de ' volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga compreende as etapas de: -continuamente determinar volumes remanescentes de agente redutor na forma de indicações de volume discretas, -continuamente determinar volumes de agente redutor dosados por existentes configurações de dosagem, ' -estabelecer um período de tempo com base em ditos volumes dosados, -continuamente decidir se uma tal indicação de volume discreta determinada está ' dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, determinar volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior.

De acordo com um aspecto da invenção, os locais de todos os comutadores de um dispositivo de medição, p.ex., um sensor flutuante, situados no recipiente de agente redutor são salvos em uma unidade de controle eletrônico que é provida para controlar o sistema SCR. Cada local representa um volume de agente redutor remanescente conhecido. Dito período de tempo pode ser determinado com base nestas respectivas posições de comutador (correspondentes a volumes de agente redutor remanescente) e no volume calculado de agente redutor dosado. Isto pode ser feito tomando-se o volume calculado de agente redutor dosado e comparando-o com as indicações de volume discretas que o sensor flutuante detecta continuamente. Um período de tempo pode ser determinado para cada comutador, e estes períodos podem ser referidos como tempos de validação. Ditos períodos podem ser determinados com base em uma respectiva função de probabilidade que pode, por si mesma, ser estabelecida com base nos volumes dosados de agente redutor cumulativo calculados. Ditas funções de probabilidade são descritas em mais detalhes abaixo.

A invenção alcança o efeito positivo de reduzir a probabilidade da detecção errônea por um comutador, portanto, reduzir também erros de medição e o risco de falsos alarmes sugerindo muito baixo consumo do agente redutor no sistema SCR. A invenção também proporciona maior vantagem potencial para manipular mudanças temporárias nos níveis de agente redutor detectados no recipiente, que podem ser devidas ao veículo percorrer em um grande aclive.

Uma outra vantagem é que um acionador do veículo pode ser provido com melhor alimentaçãoem relação aos níveis prevalecentes do agente redutor no recipiente.

Ditas discretas indicações de volume podem ser predeterminadas dependendo, entre outras coisas, da configuração do recipiente. Considerando-se a configuração do recipiente, quando o respectivo comutador é associado com uma indicação de volume discreta, resulta . em uma solução particularmente flexível, que pode ser adaptada a um grande número de configurações de recipiente e, portanto, aplicações da presente invenção. A invenção é, ' assim, uma solução atrativa para várias partes interessadas, p.ex., diferentes fabricantes de veículo com configurações de recipiente únicas.

O método pode ainda compreender as etapas de selecionar dito período de tempo com base em um volume de agente redutor dosado, desde a ocasião da última indicação de volume discreta determinada. Dito volume de agente redutor dosado pode ser um volume de agente redutor cumulativo dosado calculado por uma unidade de controle. Dito volume de : agente redutor dosado pode ser um volume de agente redutor dosado calculado por uma unidade de controle de um comutador particular ou começo de avaliação. O resultado é um ' método que pode, de um modo versátil, selecionar um período de tempo adequado com base nos volumes de agente redutor calculados dosados. Com vantagem, qualquer função de probabilidade adequada pode ser associada com um predeterminado volume para um comutador particular, tornando possível estabelecer uma determinação mais precisa de volumes prevalecentes dentro do recipiente. Se puder ser determinado com relativamente alta probabilidade que um volume real de agente redutor no tanque é suposto ser substancialmente igual a um volume esperado e/ou detectado de agente redutor no recipiente, um relativamente curto período de tempo para validação de dito nível detectado pode ser selecionado. Se, inversamente, puder ser determinado com relativamente alta probabilidade que um volume real de agente redutor no recipiente não é suposto ser substancialmente igual a um volume esperado e/ou detectado de agente redutor no recipiente, um relativamente longo período de tempo para validação de dito nível detectado pode ser selecionado. Isto proporciona a vantagem de obter-se uma solução dinâmica e adaptativa aos problemas mencionados acima.

Dito período de tempo pode diminuir quando ditos volumes dosados aumentam. Isto significa, com vantagem, que um intervalo de tempo mais curto, para validação de um nível de agente redutor detectado no recipiente, pode ser obtido. O resultado é um método mais eficaz para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga. Um número menor de cálculos automatizados é assim requerido para continuamente decidir se uma indicação de volume discreta específica está dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, estabelecer volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior.

O método pode ainda compreender a etapa de alterar dito período de tempo um certo predeterminado número de vezes durante o tempo de validade de uma particular indicação de volume discreta. O resultado é uma solução adaptativa aos problemas mencionados acima. Tornar possível alterar dito período de tempo, no caso de qualquer . tempo de validade adequado para uma particular indicação de volume discreta, obtém uma flexibiidade que pode significar encurtar dito período de tempo com as vantagens ' mencionadas acima.

O método pode ainda compreender a etapa de somente determinar um novo período de tempo quando uma indicação de volume discreta é estabelecida. Isto torna possível inicialmente selecionar predeterminados períodos, a fim de, desse modo, definir um período — adequado para a configuração de recipiente particular. Se uma diferença de volume entre dois comutadores for relativamente grande, um período maior pode inicialmente ser : selecionado. Se, entretanto, uma diferença de volume entre dois comutadores for relativamente pequena, um período mais curto pode inicialmente ser escolhido. Este período ] pode, subsequentemente, ser alterado com base nas quantidades de agente redutor calculadas dosadas.

Dito agente redutor pode ser uma solução fluida que contém ureia, p.ex., AdBlue. Há um número de diferentes agentes redutores adequados que pode ser apropriado para aplicações de acordo com a invenção.

O método é fácil de implementar nos veículos motorizados existentes. Software para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, de acordo com a invenção, pode ser instalado em uma unidade de controle de veículo durante a manufatura do veículo. Um comprador do veículo pode, assim, ter a possibilidade de selecionar a função do método como uma opção. Alternativamente, o software que compreende o código de programa para aplicar o método inovativo a um sistema SCR para limpeza de descarga pode ser instalado em uma unidade de controle do veículo na ocasião de melhoria de qualidade em uma estação de serviço, em cujo caso o software pode ser carregado em uma memória da unidade de controle. Implementar o método inovativo é, portanto, de custo-eficaz, particularmente depois de nenhum outro componente ou subsistemas precisarem ser instalados no veículo. Hardware relevante é atualmente já provido no veículo. A invenção, portanto, representa uma solução de custo-eficaz aos problemas indicados acima.

O software, que compreende código de programa para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, é fácil de atualizar ou substituir. Além disso, várias partes do software, que compreendem código de programa do método inovativo, podem ser substituídas independentemente entre si. Esta configuração modular é vantajosa a partir de uma perspectiva de manutenção. Um aspecto da invenção é um dispositivo proposto para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR ' para limpeza de descarga. O dispositivo compreende meios para continuamente determinar volumes remanescentes de agente redutor na forma de indicações de volume discretas, e J meios para continuamente determinar volumes de agente redutor dosados por existentes configurações de dosagem. O dispositivo pode ainda compreender meios para determinar um período de tempo com base em ditos volumes dosados, meios para continuamente decidir se uma tal indicação de volume discreta determinada está dentro de uma parte específica de dito período de tempo, e meios para determinar volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta, se dita indicação de volume discreta assim determinada : estiver dentro de uma parte específica de dito período de tempo. Ditas indicações de volume discretas podem ser predeterminadas dependendo, entre ' outras coisas, da configuração do recipiente.

O dispositivo pode ainda compreender meios para selecionar dito período de tempo com base em um volume de agente redutor dosado, desde a ocasião da última indicação de volume discreta determinada.

Dito período de tempo pode diminuir quando ditos volumes dosados aumentam. O dispositivo pode ainda compreender meios para alterar dito período de tempo um predeterminado certo número de vezes durante o tempo de validade de uma indicação de volume discreta particular.

O dispositivo pode ainda compreender meios para determinar um novo período de tempo quando uma indicação de volume discreta é estabelecida. Dito agente redutor pode ser uma solução fluida que contenha ureia.

Os objetivos acima são também obtidos com um veículo motor que compreende os aspectos do dispositivo compreendendo um sistema SCR. O veículo pode ser um caminhão, ônibus ou carro.

Um aspecto da invenção pertence a qualquer plataforma que compreenda um dispositivo com um sistema SCR, p.ex, uma embarcação. A embarcação pode ser de —qualquertipo,p.ex., uma lancha, um navio a vapor, balsa, ou um barco.

Um aspecto da invenção é um programa de computador proposto para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, cujo programa compreende código de programa armazenado em um meio legível por computador para fazer com que uma unidade de controle eletrônica ou outro computador conectado à unidade de controle eletrônica realize etapas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6. Um aspecto da invenção é um produto de programa de computador proposto compreendendo um código de programa armazenado em um meio legível por computador para realizar etapas do método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, quando dito programa de computador é rodado em uma unidade de controle eletrônica ou - outro computador conectado à unidade de controle eletrônica. Outros objetivos, vantagens e novos aspectos da presente invenção tornar-se-ão “ evidentes para uma pessoa hábil na arte pelos seguintes detalhes e também colocando-se a invenção em prática. Enquanto a invenção é descrita abaixo, deve ser observado que ela não é confinada aos detalhes específicos descritos. Uma pessoa hábil na arte, tendo acesso aos ensinamentos aqui, reconhecerá outras aplicações, modificações, e incorporações em — outroscampos que se situam dentro do escopo da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS " Para entendimento mais completo da presente invenção e seus outros objetivos e vantagens, a descrição detalhada exposta abaixo deve ser lida junto com os desenhos ' acompanhantes, em que as mesmas anotações de referência indicam itens similares nos —váriosdiagramas e em que: A Figura 1 ilustra esquematicamente um veículo, de acordo com uma forma de realização da invenção; A Figura 2 ilustra um subsistema para o veículo representado na Figura 1, de acordo com uma forma de realização da invenção; 265 A Figura 3a ilustra esquematicamente um dispositivo de medição para um recipiente, de acordo com uma forma de realização da invenção; A Figura 3b ilusta esquematicamente funções de probabilidade para correspondentes comutadores, de acordo com um aspecto da invenção; A Figura 4a é um fluxograma esquemático de um método, de acordo com uma forma derealizaçãoda invenção; A Figura 4b é um fluxograma esquemático mais detalhado de um método, de acordo com uma forma de realização da invenção; e A Figura 5 ilustra esquematicamente um computador, de acordo com uma forma de realização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS A Figura 1 representa uma vista lateral de um veículo 100. O veículo exemplificado 100 compreende uma unidade de trator 110 e um semitrailer 112. O veículo pode ser um veículo pesado, p.ex., um caminhão ou um ônibus. O veículo pode, alternativamente, ser um carro.

Deve ser observado que a invenção é adequada para aplicação em qualquer sistema SCR e é, portanto, não confinada aos sistemas SCR de veículos motorizados. O método inovativo e o dispositivo inovativo, de acordo com um aspecto da invenção, são bem adequados a outras plataformas que compreendem um sistema SCR que não os veículos motorizados, p.ex., embarcações. A embarcação pode ser de qualquer tipo, p.ex., barcos motorizados, navios a vapor, balsas ou navios.

. O método inovativo e o dispositivo inovativo, de acordo com um aspecto da invenção, são também bem adequados a, por exemplo, sistemas que compreendem ' motores industriais e/ou robôs industriais energizados por motor.

O método inovativo e o dispositivo inovativo, de acordo com um aspecto da invenção, são também bem adequados a vários tipos de plantas de força, p.ex., uma planta de energia elétrica que compreende um gerador diesel.

O método inovativo e o dispositivo inovativo são também bem adequados para qualquer sistema motor que compreenda um motor e um sistema SCR, p.ex, em uma locomotiva ou alguma outra plataforma.

O método inovativo e o dispositivo inovativo são também bem adequados a qualquer ' sistema que compreenda um gerador NOx e um sistema SCR.

O termo “ligação” refere-se aqui a uma ligação de comunicação que pode ser uma conexão física, tal como uma linha de comunicação opto-eletrônica, ou uma conexão não- física, tal como uma conexão sem fio, por exemplo, um link de rádio ou link de microondas.

O termo “linha” refere-se aqui a uma passagem para conter e transportar um fluido, —porexemplo, um redutor em forma líquida. A linha pode ser um tubo de qualquer tamanho desejado e ser feita de qualquer material adequado, por exemplo, plástico, borracha ou metal.

O termo “redutor” ou “agente redutor” refere-se aqui a um agente usado para reagir com certas emissões em um sistema SCR. Estas emissões podem, p.ex., ser gás NOx. Os termos “redutor” e “agente redutor” são aqui usados sinonimamente. De acordo com uma versão, dito redutor é chamado AdBlue. Outros tipos de redutores podem, naturalmente, ser utilizados. AdBlue é aqui citado como um exemplo de um redutor, porém, uma pessoa hábil na arte observará que o método inovativo e o dispositivo inovativo são praticáveis com outros tipos de redutores, sujeitos a adaptações necessárias, p.ex, uma relação entre — volumes de redutor e correspondentes quantidades de redutor, em algoritmos de controle para execução de código de software de acordo com o método inovativo.

Os termos “volume” e quantidade” de agente redutor são aqui usados como sinônimos, com base no fato de que uma quantidade de agente redutor é o produto do volume e da concentração para um agente redutor específico. Também diz respeito ao fato que um certo volume de agente redutor dentro de um recipiente pode estar associado com um certo níveli ou uma diferença de nível, de um recipiente de agente redutor, se a configuração do recipiente for por si conhecida.

A Figura 2 representa um subsistema 299 do veículo 100. O subsistema 299 é situado na unidade de trator 110. O subsistema 299 pode ser parte de um sistema SCR. O - subsistema 299 compreende neste exemplo um recipiente 205 disposto para conter um redutor. O recipiente 205 é adaptado para conter uma quantidade adequada de redutor e ' também para ser renovável quando necessário. O recipiente poderia, por exemplo, acomodar 75 ou 50 litros de redutor.

Uma primeira linha 271 é adaptada para conduzir o redutor para uma bomba 230 do recipiente 205. A bomba 230 pode ser qualquer bomba adequada. A bomba 230 pode ser uma bomba de diafragma compreendendo pelo menos um filtro. A bomba 230 é adaptada para ser acionada por um motor elétrico. A bomba 230 é adaptada para extrair o redutor do , recipiente 205, via a primeira linha 271, e supri-lo, via uma segunda linha 272, a uma unidade de dosagem 250. A unidade de dosagem 250 compreende uma válvula de dosagem eletricamente controlada, por meio da qual um fluxo de redutor adicionado ao sistema de exaustão pode ser controlado. A bomba 230 é adaptada para pressurizar o redutor na segunda linha 272. A unidade de dosagem 250 é provida com uma unidade de estrangulamento, contra a qual dita pressão do redutor acumula-se no subsistema 299.

A unidade de dosagem 250 é adaptada para suprir dito redutor para um sistema de exaustão (não representado) do veículo 100. Mais especificamente, a unidade de dosagem 250 é adaptada para suprir uma quantidade adequada de redutor em um modo controlado para um sistema de exaustão do veículo 100. Nesta versão, um catalisador SCR (não representado) é situado a jusante de um local do sistema de exaustão onde o suprimento de redutor é efetuado. A quantidade de redutor suprido no sistema de exaustão destina-se a ser usada em um modo convencional no catalisador SCR para reduzir a quantidade de emissões inaceitáveis de um modo conhecido.

A unidade de dosagem 250 situa-se adjacente a, por exemplo, um tubo de descarga que é provido para conduzir gases de exaustão de um motor de combustão (não representado) do veículo 100 para o catalisador SCR.

Uma terceira linha 273 corre entre a unidade de dosagem 250 e o recipiente 205.

—Parafinsde esfriamento, a terceira linha 273 é adaptada para conduzir de volta para o recipiente 205 uma certa quantidade do redutor que é alimentado para a válvula de dosagem 250.

Uma primeira unidade de controle 200 é disposta para comunicação com um dispositivo de medição 220, via uma ligação 293. O dispositivo de medição 220 é adaptado para detectar um volume de redutor prevalecente no recipiente 205. O dispositivo de medição 220 é adaptado para detectar um volume de redutor prevalecente no recipiente 205 naforma de indicações de volume discretas. Nesta versão, o dispositivo de medição 220 é configurado com um sensor flutuante, que pode tomar a forma de um ou mais elementos alongados verticalmente dispostos. O dispositivo de medição 220 é adaptado para continuamente detectar um volume de agente redutor remanescente no recipiente 205, e + para continuamente enviar sinais que contenham informações sobre este para a primeira unidade de controle 200. O dispositivo de medição 220 é descrito em mais detalhes abaixo com referência à Figura 3a.

A primeira unidade de controle 200 é disposta para comunicação com a bomba 230, via uma ligação 292. A primeira unidade de controle 200 é adaptada para controlar a operação da bomba 230 a fim de, por exemplo, regular os fluxos redutores dentro do subsistema 299.

A primeira unidade de controle 200 é disposta para comunicação com a unidade de dosagem 250, via uma ligação 291. A primeira unidade de controle 200 é adaptada para controlar a operação da unidade de dosagem 250 a fim de, por exemplo, regular o ' suprimento de redutor para o sistema de exaustão do veículo 100. A primeira unidade de —controle200 é adaptada para controlar a operação da unidade de dosagem 250.

A primeira unidade de controle 200 é adaptada, de acordo com uma versão, para continuamente determinar volumes remanescentes de agente redutor na forma de discretas indicações de volume. Isto é feito com base nos sinais recebidos pelo dispositivo de medição 220. A primeira unidade de controle 200 é adaptada para continuamente calcular um volume de agente redutor dosado. Isto pode ser feito por existentes configurações de dosagem, de tal modo que uma pressão de alimentação da unidade de dosagem 250 seja alcançada, sobre a qual um tempo de abertura da unidade de dosagem 250 é alcançado a fim de, desse modo, determinar-se um fluxo de massa. A primeira unidade de controle 200 é adaptada para continuamente determinar volumes de agente redutor cumulativo dosados. A primeira unidade de controle 200 é adaptada para determinar um período de tempo com base em ditos volumes dosados. Um período de tempo pode ser estabelecido por qualquer um ou mais comutadores do dispositivo de medição 220. A primeira unidade de controle 200 é adaptada para continuamente decidir se uma indicação de volume discreta, assim determinada, está dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, determinar volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior.

Uma segunda unidade de controle 210 é disposta para comunicação com a primeira unidade de controle 200, via a ligação 290. A segunda unidade de controle 210 pode ser separavelmente conectada à primeira unidade de controle 200. A segunda unidade de controle 210 pode ser uma unidade de controle externa ao veículo 100. A segunda unidade de controle 210 pode ser adaptada para realizar as etapas do método inovativo de acordo com a invenção. A segunda unidade de controle 210 pode ser usada para software de carga cruzada para a primeira unidade de controle 200, particularmente, software para aplicar o método inovativo. A segunda unidade de controle 210 pode, alternativamente, ser disposta para comunicação com a primeira unidade de controle 200, via uma rede interna do veículo. A segunda unidade de controle 210 pode ser adaptada para realizar funções *- substancialmente similares àquelas da primeira unidade de controle 200, p.ex, continuamente determinar volumes de agente redutor remanescentes na forma de ' indicações de volume discretas e continuamente determinar volumes de agente redutor dosados por existentes configurações de dosagem. A segunda unidade de controle 210 pode ser adaptada para realizar funções substancialmente similares àquelas da primeira unidade de controle 200, p.ex., determinar um período de tempo com base em ditos volumes dosados, ou continuamente decidir se uma tal indicação de volume discreta assim determinada está dentro de uma parte específica de dito período e, se tal for o caso, , determinar ditos volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior. Deve-se observar que o método inovativo pode ser aplicado pela primeira unidade de ' controle 200 ou pela segunda unidade de controle 210, ou tanto pela primeira unidade de — controle 200 como pela segunda unidade de controle 210. A Figura 3a ilustra esquematicamente um dispositivo de medição pertencente ao recipiente do agente redutor 205, de acordo com uma forma de realização da invenção. O dispositivo de medição 220 compreende, neste exemplo, uma haste 221 que tem, em predeterminadas posições ao longo dela, um número de comutadores 220a, 220b, 220c e220d.O dispositivo de medição 220 pode ser verticalmente disposto no recipiente 205. O dispositivo de medição 220 pode ter qualquer número adequado de comutadores dispostos deste modo. O dispositivo de medição 220 compreende hardware adequado e é da arte anterior. Um flutuador 222 é disposto para deslizar ao longo da haste 221. O flutuador 222 é feito de material adequado e flutua na superfície do redutor do recipiente 205. Os —comutadores 220a, 220b, 220c e 220d são adaptados para detectar a presença do flutuador

222. Quando o flutuador está em um dado comutador, o dispositivo de medição 220 gera um sinal que contém informação sobre a qual o comutador está detectando a presença do flutuador. Esta informação corresponde a um nível predeterminado e, portanto, a um volume predeterminado (ou quantidade) de agente redutor remanescente no recipiente 205. O —volumeremanescente de agente redutor detectado é uma indicação de volume discreta que, de acordo com a invenção, é enviada como um sinal para a primeira unidade de controle, via a ligação 293.

A Figura 3a mostra o flutuador 222 em uma superfície do redutor.

Neste exemplo, a primeira unidade de controle 200 estabeleceu que um volume prevalecente de agente redutor é definido por um volume correspondente a uma indicação de volume discreta associada com o comutador 220c.

Outro consumo de agente redutor resultará em sua queda de nível daquela do comutador 220c, sobre a qual o nível real de agente redutor coincidirá com o nível de agente redutor detectado.

A Figura 3b é um diagrama esquemático de várias funções de probabilidade das respectivas indicações de volume discretas de agente redutor no recipiente, de acordo com . uma forma de realização da invenção.

De acordo com a invenção, uma função de probabilidade pode ser acoplada aos 7 volumes de agente redutor calculados dosados.

A primeira unidade de controle 200 é adaptada para calcular uma probabilidade de que o nível de agente redutor real pode corresponder ao nível de agente redutor detectado no recipiente, com base nos volumes de agente redutor dosados (pela unidade de dosagem 250). Os exemplos de funções de probabilidade são representados na Figura 3b.

Eles podem ser predeterminados ou gerados de acordo com quaisquer critérios adequados.

Í Uma primeira função de probabilidade P1-2 é associada com um volume parcial de agente redutor, que representa a diferença entre comutadores 220a e 220b.

Uma segunda ' função de probabilidade P2-3 é associada com um volume de agente redutor parcial, que representa a diferença entre comutados 220b e 220c.

Uma terceira função de probabilidade P3-4 é associada com um volume de agente redutor parcial, que representa a diferença entre os comutadores 220c e 220d.

De acordo com um exemplo, uma certa função de probabilidade pode ser associada com dois comutadores consecutivos.

De acordo com outro exemplo, uma certa função de probabilidade pode ser associada com qualquer número desejado de comutadores do dispositivo de medição 220. De acordo com um exemplo, uma certa faixa para o valor de uma função de probabilidade pode corresponder a um período particular de tempo que, de acordo com a invenção, é usado como um tempo de validação.

De acordo com um aspecto da invenção, a primeira unidade de controle pode continuamente decidir se uma indicação de volume discreta específica está dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, pode estabelecer volumes remanescentes no recipiente para uma indicação de volume discreta inferior.

De acordo com um aspecto da invenção, a primeira unidade de controle pode continuamente decidir se uma indicação de volume discreta específica está —dentrode uma parte específica de dito período de tempo (tempo de validação) e, se tal for o caso, pode estabelecer volumes remanescentes no recipiente para a indicação de volume discreta inferior mais próxima/consecutiva/seguinte/adjacente.

Se, por exemplo, a probabilidade da segunda função de probabilidade P2-3 estiver dentro da faixa 0,8-0,9, esta pode corresponder a um período de tempo (tempo de validação) de, por exemplo, 10 segundos.

Se o comutador 220c detectar indicações de volume discretas dentro de pelo menos uma predeterminada parte de dito período de tempo, a primeira unidade de controle pode constatar que um volume remanescente prevalecente de agente redutor está no nível (correspondente a um predeterminado volume) do comutador 220c.

De acordo com uma forma de realização da invenção, um período de tempo (tempo - de validação) pode ser acoplado diretamente a volumes de agente redutor calculados —dosados.

Neste caso, a primeira unidade de controle 200 é adaptada para usar volumes de - agente redutor dosados (pela unidade de dosagem 250) como base para determinação de um período de tempo (tempo de validação). Dito período pode diminuir, isto é, ser determinado em um valor decrescente, quando ditos volumes dosados aumentam.

Dito período pode ser determinado como uma função de ditos volumes de agente redutor —dosados, em cujo caso dito período será uma função decrescente.

Dito período pode ser determinado como inversamente proporcional a ditos volumes de agente redutor dosados. - Dito período pode ser determinado como inversamente proporcional, com uma certa compensação, a ditos volumes de agente redutor dosados.

Dito período de tempo pode ser determinado como uma função exponencialmente decrescente de ditos volumes de agente redutor dosados.

Dito período de tempo pode ser determinado como uma função não- linearmente decrescente de ditos volumes de agente redutor dosados.

Dito período de tempo pode ser determinado como qualquer função decrescente adequada de ditos volumes de agente redutor dosados.

O precedente significa, com vantagem, que pode ser obtido um intervalo de tempo mais curto para validação de um nível de agente redutor detectado no recipiente.

De acordo com um aspecto da invenção, a primeira unidade de controle pode continuamente decidir se uma indicação de volume discreta específica está dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, pode determinar volumes remanescentes no recipiente em uma indicação de volume discreta inferior.

De acordo com um aspecto da invenção, a primeira unidade de controle pode continuamente decidir se uma indicação de volume discreta específica está dentro de uma parte específica de dito período de tempo (tempo de validação) e, se tal for o caso, pode estabelecer volumes remanescentes no recipiente para a indicação de volume discreta inferior mais próxima/consecutiva/seguinte/adjacente.

A invenção, por conseguinte, resulta em um modo robusto de estabelecer um volume remanescente real de agente redutor no recipiente 205. O método, de acordo com a invenção, provê um modo preciso de estabelecer um volume remanescente real de agente redutor no recipiente 205, que é vantajoso em possibilitar que a primeira unidade de controle 200 decida se há um emparelhamento entre os volumes de agente redutor calculados dosados e os volumes reais de agente redutor remanescentes no recipiente 205. A Figura 4a é um fluxograma esquemático de um método para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, de acordo com uma forma de realização da invenção. O método compreende uma primeira etapa s401, compreendendo as etapas de contínuas determinações de volumes remanescentes do agente redutor na forma de - indicações de volume discretas, e continuamente determinando volumes de agente redutor —dosados por existentes configurações de dosagem. A etapa s401 também compreende as ' etapas de estabelecer um período de tempo, com base em ditos volumes dosados, continuamente decidir se uma indicação de volume discreta assim determinada está dentro de uma parte específica de dito período e, se tal for o caso, determinar volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior. O método termina após a etapas4o01.

A Figura 4b é um fluxograma esquemático de um método para determinação de 7 volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, de acordo com uma forma de realização da ' invenção.

O método compreende uma primeira etapa s410, compreendendo a etapa de continuamente determinar volumes remanescentes de agente redutor na forma de indicações de volume discretas do recipiente 205. Isto é feito por meio do dispositivo de medição 220, como indicado acima. A etapa s410 é seguida pela etapa s420.

A etapa s420 do método compreende a etapa de continuamente determinar volumes de agente redutor dosados por existentes configurações de dosagem. Isto é feito por cálculos realizados pela primeira unidade de controle 200 e é seguido pela etapa s430.

A etapa s430 do método compreende a etapa de determinar um período de tempo com base em ditos volumes dosados. Este período é um tempo de validação durante o qual um nível detectado é continuamente estabelecido. A etapa s430 é seguida pela etapa s440.

A etapa s440 do método compreende a etapa de continuamente decidir se uma indicação de volume discreta assim determinada está dentro de uma parte específica de período de tempo e, se tal for o caso, realizar a etapa s450.

A etapa s450 do método compreende a etapa de determinar volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior. O nível considerado como prevalecente é, assim, não alterado até as indicações de volume discretas detectadas terem definitivamente sido detectadas por pelo menos parte do período de tempo estabelecido. Uma função de probabilidade como acima, pode, de acordo com um aspecto da invenção, ser usada para estabelecer um respectivo período de tempo, que pode ser considerado como tempo de validação, para o respectivo comutador. Dito período estabelecido pode ser atualizado durante operação do sistema SCR, com base nos volumes de agente redutor dosados calculados e/ou volumes remanescentes de agente redutor detectados no recipiente 205. O método termina após a etapa s450.

A Figura 5 é um diagrama de uma versão de um dispositivo 500. As unidades de controle 200 e 210, descritas com referência à Figura 2, podem, em uma versão, compreender o dispositivo 500. O dispositivo 500 compreende uma memória não-volátil 520, - uma unidade de processamento de dados 510 e uma memória lida/gravada 550. A memória —não-volátil 520 tem um primeiro elemento de memória 530, no qual um programa de - computador, p.ex, um sistema operacional, é armazenado para controlar a função do dispositivo 500. O dispositivo 500 ainda compreende um controlador de barramento, uma porta de comunicação serial, meios I/O, um conversor A/D, uma entrada de tempo e data e unidade de transferência, um contador de evento e um controlador de interrupção (não representado). A memória não-volátil 520 também tem um segundo elemento de memória

540.

7 Um programa de computador proposto P compreende rotinas para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um ' sistema SCR para limpeza de descarga, de acordo com o método inovativo. O programa P pode ser armazenado em uma forma executável ou em forma comprimida em uma memória 560 e/ou em uma memória de leitura/gravação 550.

Onde a unidade de processamento de dados 510 é descrita como realizando uma certa função, significa que a unidade de processamento de dados 510 efetua uma certa parte do programa armazenado na memória 560, ou uma certa parte do programa armazenado na memória de leitura/gravação 550.

O dispositivo de processamento de dados 510 pode comunicar-se com uma porta de dados 599 via um barramento de dados 515. A memória não-volátil 520 é destinada para comunicação com a unidade de processamento de dados 510 via um barramento de dados

512. A memória separada 560 é destinada a comunicar-se com a unidade de processamento de dados 510 via um barramento de dados 511. A memória de leitura/gravação 550 é adaptada para comunicação com a unidade de processamento de dados 510 via um barramento de dados 514. A porta de dados 599 pode, por exemplo, ter os links 290, 291, 291 e 293 conectados nela (vide Figura 2).

Quando os dados são recebidos na porta de dados 599, eles são armazenados temporariamente no segundo elemento de memória 540. Quando dados de entrada recebidos foram temporariamente armazenados, a unidade de processamento de dados 510 é preparada para efetuar execução de código como descrito acima. De acordo com uma versão, sinais recebidos na porta de dados 599 contêm informações sobre um volume de agente redutor (indicação de volume discreta) detectado no recipiente 205. Os sinais recebidos na porta de dados 599 podem ser usados pelo dispositivo 500 para comparar um volume dosado via a unidade de dosagem 250 em um teste de consumo, de acordo com um aspectodainvenção.

O dispositivo 500 é adaptado para continuamente determinar volumes de agente redutor dosados. Ele é adaptado para continuamente avaliar se um volume prevalecente de agente redutor detectado no recipiente 205 é para ser alterado para algum outro volume . prevalecente detectado mais apropriado. Isto pode ser feito determinando-se continuamente seos volumes remancescentes do agente redutor correspondem a alguma outra indicação ” de volume distinto que não aquela prevalecendo na ocasião.

Partes dos métodos aqui descritos podem ser realizadas pelo dispositivo 500 por meio da unidade de processamento de dados 510, que roda o programa armazenado na memória 560 ou na memória de leitura/gravação 550. Quando o dispositivo 500 roda o programa, os métodos aqui descritos são executados. A descrição precedente das formas de realização preferidas da presente invenção é 7 provida para fins ilustrativos e descritivos. Não se pretende que seja exaustiva da ou que | restrinja a invenção às variantes descritas. Muitas modificações e variações obviamente ' serão sugeridas para uma pessoa hábil na arte. As formas de realização foram escolhidas e descritas afim de melhor explicar os princípios da invenção e suas aplicações práticas e, assim, tornar possível para uma pessoa hábil na arte entender a invenção para várias formas de realização e com as várias modificações apropriadas para o uso pretendido.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente (205) pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, compreendendo as etapas de: determinar continuamente (s410) volumes remanescentes de agente redutor na forma de indicações de volume discretas, determinar continuamente (s420) volumes de agente redutor dosados por configurações de dosagem existentes, - caracterizado pelas etapas de: estabelecer (s430) um período de tempo com base em ditos volumes dosados, - decidir continuamente (s440) se uma indicação de volume discreta assim determinada está dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, estabelecer (s450) volumes remanescentes para uma indicação de volume discreta inferior.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditas . indicações de volume discretas são predeterminadas dependendo, entre outras coisas, da | configuração do recipiente. 7

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado adicionalmente pelo fatodeque compreende a etapa de: escolher dito período de tempo com base em um volume de agente redutor dosado, desde o momento da última indicação de volume discreta determinada.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que dito período de tempo diminui quando ditos volumes dosados aumentam.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de: alterar dito período de tempo um certo número predeterminado de vezes durante um tempo de validade de uma indicação de volume discreta particular.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado — adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de: determinar um novo período de tempo quando uma indicação de volume discreta é estabelecida.

7. Dispositivo para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente (205) pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, compreendendo: meios (220) para continuamente determinar volumes remanescentes de agente redutor na forma de indicações de volume discretas,

meios (200; 210; 500) para continuamente determinar volumes de agente redutor dosados por existentes configurações de dosagem, caracterizado por: meios (200; 210; 500) para estabelecer um período de tempo com base em ditos volumes dosados, meios (200; 210; 500) para continuamente decidir se uma indicação de volume discreta assim determinada está dentro de uma parte específica de dito período de tempo e, se tal for o caso, - meios (200; 210; 500) para determinar volumes remanescentes para uma indicação " 10 de volume discreta inferior, se dita indicação de volume discreta assim determinada estiver -. dentro de uma parte específica de dito período de tempo.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ditas indicações de volume discretas são predeterminadas dependendo, entre outras coisas, da configuração do recipiente.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: ? meios (200; 210; 500) para escolher dito período de tempo com base em um volume , de agente redutor dosado, desde o momento da última indicação de volume discreta " determinada.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que dito período de tempo diminui quando ditos volumes dosados aumentam.

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: meios (200; 210; 500) para alterar dito período de tempo um certo número predeterminado de vezes durante um período de validade de uma indicação de volume discreta particular.

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: meios (200; 210; 500) para determinar um novo período de tempo quando uma indicação de volume discreta é estabelecida.

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que dito agente redutor é uma solução fluida que contém ureia.

14. Veículo motorizado (100; 110), caracterizado pelo fato de ser provido com um dispositivo do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13.

15. Veículo motorizado (100; 110) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o veículo é qualquer um dentre caminhão, ônibus ou carro.

16. Programa de computador (P) para determinação de volumes remanescentes de agente redutor líquido em um recipiente pertencente a um sistema SCR para limpeza de descarga, dito programa (P) caracterizado pelo fato de que contém código de programa para fazer com que uma unidade de controle eletrônica (200; 500), ou outro computador (210; 500) conectado à unidade de controle eletrônica (200; 500), execute as etapas do método do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

17. Produto de programa de computador, caracterizado pelo fato de que compreende um código de programa armazenado em um meio legível por computador, para realizar as - etapas do método do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, quando dito : 10 programa de computador é executado em uma unidade de controle eletrônica (200; 500) ou - outro computador (210; 500) conectado à unidade de controle eletrônica (200; 500).