JP2013516568A - 還元剤の送給装置の作動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、還元剤を還元剤タンク（２）から自動車両（５）の内燃機関（４）の排ガス処理装置（３）内に搬送するための搬送装置（１）の作動方法に関する。内燃機関（４）の作動中に、搬送装置（１）の通気プロセス（２２）が少なくとも間欠的に起こる。本発明による方法では、通気プロセス（２２）の登録は、最初に発生する。あらかじめ設定された時間間隔（１６）を有する時間コントロール（６）および／またはあらかじめ設定された全流量（２６）を有する流量加算器（２５）は、それから起動する。現在の時間間隔（１６）および／またはあらかじめ設定された全流量（２６）が達せられたとき、通気プロセス（２２）はそれから実行される。特に圧力センサによって搬送装置をモニタすることは、したがって、省略されることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、還元剤の送給装置の作動方法に関する。特に、本発明は、低い周囲温度で凍結可能な液体還元剤の送給装置の作動方法に関する。

内燃機関の排ガスは、環境への放出が望ましくない物質を一般に含む。例えば、多くの国において、内燃機関の排ガスは、特定の限界値までのみ窒素酸化物（ＮＯｘ）を含むことができる。内燃機関の適切な作動ポイントの選択を通じて窒素酸化物の放出を減らすエンジン内部の対策は別として、窒素酸化物の放出をさらに減らすことが可能な排ガス後処理方法は、確立されている。

窒素酸化物の放出をさらに減らすための１つのオプションは、いわゆる選択接触還元（ＳＣＲ）である。ここでは、窒素分子（Ｎ_２）を形成するための窒素酸化物の選択的な還元が、還元剤を用いて起こる。１つの可能な還元剤は、アンモニア（ＮＨ_３）である。ここで、アンモニアは、アンモニアの形でしばしば格納されない、しかし、むしろ、必要に応じてアンモニアに転換されるアンモニア前駆体が格納される。これは還元剤前駆体と呼ばれる。自動車両において用いられる１つの適切な還元剤前駆体は、尿素（（ＮＨ_２）_２ＣＯ）である。尿素は、尿素−水溶液の形で好ましくは格納される。尿素および、特に尿素−水溶液は、健康に有害でなく、分配、格納および１回分供給（ｄｏｓｅ）が容易である。３２．５％の尿素量を有する前記タイプの尿素−水溶液は、商品名ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）で市場に出される。

尿素−水溶液にとって、自動車両のタンクシステム内に車中保有されて、ポンプおよびインジェクタを含むインジェクションシステムによって排気システム内へと分けられるようにして１回分供給されることは、一般的である。

還元剤を排気システム内へと正確に分けられた１回分供給をするために、純粋な還元剤がインジェクタに存在することは、通常、必要である。作動状況の変化のせいで、還元剤のための送給装置内に気泡（ａｉｒ ｂｕｂｂｌｅ）が形成されることは、可能である。前記気泡がインジェクタに移る場合、それらは１回分の還元剤の供給量を不正確にする。

これを出発点として、本発明の目的は、従来技術と関連して強調される技術的課題を少なくとも軽減することである。送給装置内に気泡が存在しないかまたは減少した量の気泡だけが存在するようにして送給装置が作動することのできる方法を開示することが、特に求められる。さらに、方法が大量の技術的対策の経費なしで単純に実行されることは、可能でなければならない。さらに、特に有利な送給装置を提案することが求められる。

前記目的は、請求項１による方法および請求項１０による送給装置によって達成される。方法のさらに有利な改良は、従属クレームにおいて特定される。特定されている本発明のさらなる設計態様については、請求項において個々に特定される特徴は、任意の所望の技術的に意味がある方法で互いに組み合わされてよく、そして、記載からの説明的な事実によって補充されてよい。

本発明による方法は、還元剤を還元剤タンクから自動車両の内燃機関の排ガス処理装置内に送給するための送給装置の作動方法であって、内燃機関の作動中に、送給装置の通気プロセス（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）が少なくとも間欠的に起こり、この方法において、少なくとも以下のステップが実行される：
ａ）通気プロセスを登録するステップ；
ｂ）あらかじめ設定された時間間隔でタイミングユニットを起動させておよび／またはあらかじめ設定された全流量で流量（ｍａｓｓ ｆｌｏｗ）加算ユニットを起動させるステップ；
ｃ）現在の前記時間間隔が経過するのを待っておよび／または前記あらかじめ設定された全流量まで達するのを待つステップ；および、
ｄ）通気プロセスを実行するステップ。

本発明による方法の好適な実施形態において、本発明によるａ）〜ｄ）のステップは、ループの形で定期的に反復されるようにして実行される。ここで、ステップｄ）により実行される通気プロセスは新規なステップａ）において登録され、したがって、本発明による方法のステップａ）〜ｄ）は再び始まる。

この記載中でしばしば使用する表現「還元剤」は、還元剤と、さらには還元剤溶液、還元剤前駆体（特に尿素）または還元剤前駆体溶液（特にＡｄＢｌｕｅ（登録商標））との双方を含む。

本発明による方法は、気泡が送給装置内に存在するかどうかの明確な決定が行われないという概念に基づく。比較的大量の気泡が送給装置内に集まるのを防止するために、通気手順は、送給装置において測定されるパラメータとは独立して、そして、送給装置において実施される圧力測定とは特に独立して、繰り返し実行される。送給装置内における気泡を決定するためのさまざまな方法は、高レベルのセンサ経費および技術的経費を含むにもかかわらず、しばしばエラーの傾向があることが分かっている。そうすると、送給装置内の気泡を確実に回避するために、この種のデータとは独立して送給装置の通気プロセスを開始することはより効果的である。

本発明による方法については、気泡だけでなく他のタイプのガス泡も送給装置から運び出されることは、可能である。特に、ガス状態に移行した還元剤の泡は、本発明による方法によって、有効に送給装置から運び出される。還元剤のガス泡は、例えば、高温のせいで、または特に送給装置内の低圧のせいで、起こってよい。特に低圧は、例えば、送給装置内のポンプの吸入動作のせいで起こってよい。

本発明による方法は、通気プロセス（ステップｄ）のための瞬間を特定する２つの方法を記載する。１つの態様では、ステップｂ）において、あらかじめ設定された時間間隔を有するタイマは起動される。そして、ステップｃ）では、あらかじめ設定された時間間隔が経過するまで待機中にある。本発明による方法の前記態様の実現において、ステップａ）において登録される通気プロセスと、ステップｄ）において実行される新規な通気プロセスとの間に、あらかじめ設定された時間間隔を上回る時間間隔は、あることができない。あらかじめ設定された時間間隔は、前記時間間隔中に、有意の量の気泡が送給装置内へ移行しておよび／または送給装置内で形成されるのを確実に防止するように選択される。時間間隔の範囲内で送給装置内に気泡が形成されない確率が９０％、特に９５％、そして特に好ましくは９８％であるように、または、送給装置内の気泡の総容積が、還元剤で通常満たされることができる送給装置の総容積の１０％未満、特に５％未満、そして特に好ましくは２％未満を占めるように、時間間隔は好ましくは選択される。９５％のまたは９８％でさえの確率に到達するために、タイマまたは流量加算ユニットに基づく本発明による方法は、例えば特定のイベントの発生に際しての通気プロセスの活性化のようなさらなる対策と組み合わされることが好ましい。

自動車両および／または内燃機関のタイプに応じて、前記確率を維持するために必要なあらかじめ設定された時間間隔は、異なってあらかじめ定義されてよい。例えば、指定された確率に到達するために、大部分の時間を舗装道路で費やす自動車両に比べて、非常に活発な動きをしばしば受ける自動車両（例えばオフロード状況において使用する建設車両）のために著しくより短い時間間隔を選択することは必要である。

還元剤のための送給装置の十分な通気に到達するための他の概念として、本明細書で述べられる本発明は、タイマの代わりに（またはそれに加えて）、あらかじめ設定された全流量を有する流量加算ユニットの活性化を提案する。ステップｄ）は、それから、あらかじめ設定された全流量に達するまで待機中にある。ここで、この概念は、送給装置による特定の流量の送給の後、送給装置内での気泡形成の高い確率があるという事実に基づく。送給装置によって送給される流量は、例えば、ステップａ）での充填レベル（液面）とステップｃ）での現在の充填レベル（液面）との違いの測定によって、および／または排ガス処理装置に供給される還元剤の量の合計によって決定される。還元剤流量のこの種の監視は、還元剤タンクの充填レベルを決定するために、および／または排気システムに供給される還元剤の量をモニタするために、すでにしばしば行われている。送給装置の通気のための適切な瞬間を決定するための流量に関する前記情報の平行した利用は、装置および／または調節に関して大きい追加の経費を含まない。流量加算ユニットは、送給装置によって送給される全流量を合計することができる。その後通気プロセスを実行するために、あらかじめ設定された全流量に達するときをモニタすることは、したがって可能である。記載されたタイマの場合のように、流量に基づく制御によってもまた、送給装置内で起こっていない気泡の特定の量の定義済みの確率があるように、全流量は決定されることができる。全流量は、したがってまた、自動車両、内燃機関および／または自動車両の使用分野の関数として、選択されなければならない。

記載されたタイミング、さらには流量加算ユニットによる記載された監視の双方が平行して起こることは、特に有利である。このようにして、送給装置内の気泡は、特に確実に回避されることができる。全流量かまたはあらかじめ設定された時間間隔が最初に達するかどうかに依存して、通気プロセスの開始は、その後ステップｄ）において起こる。

本発明は、以下のイベントのうちの少なくとも１つが起こる場合、少なくとも１つの付加的な通気プロセスが実行される方法にも関する：
自動車両のあらかじめ決められた走行状態の発生；
還元剤タンクにおけるあらかじめ決められた充填レベルおよび／またはあらかじめ決められた充填レベルの変化の発生；
送給装置の最初の始動；
内燃機関の作動の開始；
フィルタの、または送給装置の他のコンポーネントの交換；および、
還元剤タンク内のおよび／または送給装置内の凍結還元剤の融解。

自動車両の作動中に起こってよいこれらの特別なイベントの全ては、共通して、それらが送給装置内の気泡またはガス泡の発生の増加した危険率と関係しているという事実がある。

送給装置内の気泡の発生の増加した危険率と関係しているあらかじめ決められた走行状態は、例えば、自動車両が傾斜して進行している定義済みの状況である。還元剤は、抽出パイプによって還元剤タンクから通常引き抜かれる。自動車両が傾斜して進行するときに、還元剤タンク内の還元剤の充填レベルは斜めになり、したがって抽出パイプの吸込み側は還元剤から外に現れて、そして送給装置は空気を吸い込むという場合であってよい。

通気プロセスが開始されることができるあらかじめ決められた充填レベルの例は、特に、タンク内の定義済みの低い充填レベルである。特にそれから、抽出パイプがその後還元剤からおそらく外に現れるので、空気の吸入は特に容易に発生してよい。あらかじめ決められた充填レベルおよび特定のあらかじめ決められた走行状態の組み合わせもまた、通気プロセスのための起動イベントとして好都合である。例えば、特に充填レベルが低いときに、車両が傾斜して（おそらく減少した傾斜角をともなって）移動している状況は。問題である。なぜなら、抽出パイプが還元剤から現れる特に高い確率がここにあるからである。

還元剤タンク内の充填レベルの変化がタンク充填プロセスを示す場合、あらかじめ決められた充填レベルの変化を通気プロセスの開始の考慮に入れることは、例えば好都合でもよい。完全に通気された（ｖｅｎｔｉｌａｔｅｄ）送給装置で作動を確実に開始するために、タンク充填プロセスの後、通気プロセスを基本的に開始することは、さらに有利である。充填レベルの変化はまた、還元剤タンク内のサージング運動を示してもよい。そうすると、これらは通気プロセスの開始を正当化する特定の走行状態の間接的な徴候として評価されることができる。

送給装置の最初の運転開始にあたり、還元剤の信頼性が高い供給を直接的に確実にするために通気がまずに実施されることは、有利である。同様に、内燃機関の作動のあらゆる開始にあたり通気プロセスを実行することは、送給装置が還元剤を提供する信頼性を増加させる。通気プロセスはまた、内燃機関のあらかじめ決められた運転開始にあたってのみ実行されてもよい。例えば、最大で毎５番目の、好ましくは最大で毎５０番目の、特に好ましくは最大で毎１００番目の運転開始にあたってのみ、通気プロセスは実行されることができる。通気プロセスが内燃機関の運転開始にあたって実行されなければならないかどうかの決定もまた、可能である。その決定において、内燃機関が最後に作動された時からどれほど長く（どんな期間）経過したかが評価される。例えば、適切な場合、それから通気プロセスを実行するために、内燃機関が最後に作動されたのは１時間以上、１日以上、または１０日以上も前であるかどうかは、調べられてよい。

送給装置のフィルタのおよび／または若干の他のコンポーネントの交換の後、通気プロセスを実行することは、同様に好都合でもよい。送給装置のフィルタのおよび／または若干の他のコンポーネントの交換の間、送給装置は、通常、開放されなければならない。気泡が送給装置内に移ることは、したがって特に容易である。

さらにまた、還元剤タンク内のおよび／または送給装置内の凍結還元剤が融解するときに、気泡またはガス泡が形をなすことができることが分かっている。この種のイベントの発生の後、送給装置の通気が実行されることは、したがって有利である。

「あらかじめ決められた」イベントが通常、制御装置において限界値、許容範囲等として、ファイルされて（例えば保存されて）、現在のパラメータにしたがって算出されて、および／またはオペレータ（例えばドライバ）の行為により決定されることは、ここで加えて指摘される。

さらにまた、送給装置が送給ライン（還元剤タンクから排ガス処理装置まで延びる）を有し、そして、送給ラインから分岐して還元剤タンク内に開口する戻りラインを有する場合、（そこにおいて、送給装置の通気プロセスの間、還元剤は送給ラインおよび戻りラインを通って循環される、）本発明による方法は有利である。

この種の循環によって、送給装置内の気泡は、戻りラインを通って還元剤タンクの中へと戻り運搬されることができる。この種の循環の場合、回路において実際に運搬される還元剤の量がどれくらい多いかは重要でない。なぜなら循環中に、還元剤は、還元剤タンクの中へと戻り、したがって減らないからである。通気プロセスの間、循環中に回路において運搬される還元剤の量が、送給装置内の気泡が還元剤タンクの中へと確実に戻り運搬されることができるように設定されて、そして同時に回路において運搬される量が少ないと、しかしながら有利である。したがって、第１に、通気プロセスの期間が短く保たれること、そして第２に、循環のために必要なエネルギー量が低く保たれることが可能である。例えば、回路において運搬される量は、還元剤で通常満たされる送給装置の全容積の２倍、好ましくは１．５倍、そして特に好ましくは１．１倍に達してよい。

例えば最初の充填および／またはフィルタの交換の後に実行される第１の通気プロセスと、さらに定義済みの状況において実行される第２の通気プロセスとの間に区別がなされることは、特に好ましい。第１の通気プロセスの間、回路において運搬される量は、全体でラインのおよび／または送給装置のフィルタのボリュームの少なくとも２倍に達しなければならない。第２の通気プロセスの間、回路において運搬される量は、より少なくてよい。例えば、回路において運搬される量は、この場合、全体でラインのボリュームの２倍未満および／または送給装置のフィルタのボリュームの１倍に達してよい。第２の通気ボリュームの場合、運搬される量がラインのボリューム２倍でかつフィルタのボリュームの半分に対応する場合、それは好ましい。第１の通気プロセスと第２の通気プロセスとの間の区別にとっての背景は、第１の通気プロセスの実行中に、送給装置は比較的広範囲に空気でまず満たされる一方で、第２の通気プロセスは、送給装置内の還元剤の相当な残量が原因で進行できるということである。

回路において運搬される前記量にとって、それが気泡で構成されるかまたは還元剤で構成されるかどうかは、重要でない。重要であることは、むしろ、回路において運搬される量である。

時間間隔および／または全流量が以下のパラメータのうちの少なくとも１つの関数として変化することも提案される：
還元剤タンクの充填レベル；
還元剤の温度；
排ガス処理装置に供給される還元剤の流量；
自動車両の速度；
自動車両の内燃機関の回転速度；および、
外気温度。

時間間隔および／または全流量が還元剤タンク内の充填レベルの関数として定義されることは、特に有利である。高い充填レベルの場合、送給装置内へと移る気泡の確率は低い。そうすると、長い時間間隔および／または高い全流量が使用されることができる。低い充填レベルの場合、送給装置内へと移る気泡の確率は増加する。そうすると、より短い時間間隔および／またはより低い全流量が好都合である。

還元剤が高い温度であるときに、送給装置内の気泡の発生の確率が特に高いことが分かっている。このために、時間間隔および／または全流量が還元剤の温度とは反対に設定されることは、好都合でもよい。特に高温で、特に短い時間間隔および／または特に低い全流量は、その後設定される。還元剤の低温で、長い時間間隔および／または高い全流量は、設定される。還元剤の温度と、あらかじめ設定された時間間隔またはあらかじめ設定された全流量との、より複雑な関係も考えられる。

あらかじめ設定された時間間隔および／またはあらかじめ設定された全流量は、排ガス処理装置に供給される還元剤の単位時間当たりの流量、自動車両の速度および／または内燃機関の回転速度の関数として、設定されてもよい。前記の影響力のある変数には、共通して、例えば、還元剤の単位時間当たりの高い流量、自動車両の高速度および内燃機関の高回転速度によって、一般に、自動車両が大きくまたは集中的な動きを実行していると結論づけるという事実がある。このために、時間間隔および／または全流量が前記パラメータに逆比例してほぼ同様に決定されることは、有利でもよい。

別のアプローチは、外気温度がパラメータである場合に、とられなければならない。低い外気温度で特に、還元剤タンク内のおよび／または送給装置内の還元剤の凍結の確率は、かなり増加する。すでに述べられるように、気泡またはガス泡が凍結還元剤の融解の場合に特に送給装置において形をなすことは、非常に容易に可能である。したがって、あらかじめ設定された時間間隔および／またはあらかじめ設定された全流量は、低い外気温度の領域において特に、外気温度と同じ感覚において調整（比例して）されなければならない。そうすると、特に低い外気温度で、特に短い時間間隔または特に低い流量もまたある一方で、高い外気温度で、より長い時間間隔および／またはより高い全流量はある。特に著しく高い外気温度では、今度は還元剤の蒸発および／または気化の危険がある。より短い時間間隔またはより低い全流量を提供することは、したがって、好都合でもよい。

内燃機関の作動のフェーズ（ｐｈａｓｅ）のみが時間間隔に向けてカウントされる場合、本発明による方法は、さらに有利である。これは、ステップｂ）において起動するタイミングユニットが、自動車両が停止しているいかなる期間も無視することを意味する。本発明による方法が流量加算ユニットおよび全流量によって実施される場合、この種の制御は必要でない。なぜなら、自動車両が停止しているときに、還元剤が送給装置によって送給されないことは、通常であるからであり、したがって、内燃機関が停止している間隔は、いずれにせよここでカウントされない。

時間間隔が少なくとも５分および多くても５時間、好ましくは少なくとも１０分および多くても２時間、そして特に好ましくは少なくとも１０分および多くても１時間持続する場合、本発明による方法は、さらに有利である。

全流量が少なくとも１００ｍｌ［ミリリットル］および多くても５ｌ［リットル］、好ましくは少なくとも２００ｍｌ［ミリリットル］および多くても２ｌ［リットル］、そして特に好ましくは少なくとも２００ｍｌ［ミリリットル］および多くても１１［リットル］に達する場合、本発明による方法はまた、さらに有利である。

あらかじめ設定された時間間隔の、およびあらかじめ設定された全流量のこの種の選択については、第１に、通気プロセスの頻度がなお正当化できること、そしてさらに、それは気泡が送給装置内に存在しない充分な確率によって確保できることが分かった。

排ガス処理装置が還元剤のための貯蔵容積を有し、そして、通気プロセスの前に、貯蔵容積を還元剤で充たすために還元剤の増加した量が送給される場合、本発明による方法は、さらに有利である。選択的な触媒反応のために設計される排ガス処理システムにおいて、いわゆるアンモニア貯蔵触媒コンバータは、通常設けられる。アンモニアは、前記アンモニア貯蔵触媒コンバータ内に蓄積されることができる。前記アンモニアは、ＳＣＲ触媒コンバータにおける選択接触還元に利用できる。アンモニア貯蔵触媒コンバータおよびＳＣＲ触媒コンバータは、１つの支持構造物上の共通のコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）の形であってもよい。供給された還元剤または供給された還元剤前駆体溶液は、適切な場合、最初に、貯蔵のためのアンモニアに変換されなければならない。加水分解触媒コンバータは、この目的のために設けられてよい。いずれにせよ、還元剤前駆体溶液の加水分解および／またはサーモ溶解変換（ｔｈｅｒｍｏｌｙｔｉｃ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）のために、十分な温度が必要とされる。貯蔵触媒コンバータ内に貯蔵されるアンモニアの量は、排ガス処理装置内の十分に高い温度での還元剤の目標とされる供給を通して、通気プロセスの前に増加することができる。そうすると、ＳＣＲ触媒コンバータの規則的な作動は、送給装置の通気の間でさえ可能である。

排ガス処理装置内の温度が貯蔵触媒コンバータ内のアンモニアの貯蔵のためにモニタされることは、特に好ましい。そして、貯蔵は、温度が１５０℃〜６５０℃にあるときに起こることが好ましい。排ガス処理装置内の還元剤残基の堆積物、そしてまた排ガス処理装置から環境へのアンモニアのすべり（ｓｌｉｐｐａｇｅ）の双方が有効な方法で防止されることは、したがって可能である。

送給装置の通気プロセスが起こる一方で還元剤の送給が中断される場合、本発明による方法は、さらに有利である。通気プロセスの間、還元剤がおそらく排気システム内への供給のための送給装置のインジェクタに提供される状況は、必ずしも確実に制御されることができない。送給装置の送給作動が通気プロセスの間に中断されることは、したがって有利である。送給装置が接続される排ガス処理装置が還元剤のための貯蔵容積を有する場合、これは特に都合よく可能である。そうすると、送給装置が還元剤を送給していない場合であっても、ＳＣＲ触媒コンバータの通常作動は確保できる。

還元剤を還元剤タンクから排ガス処理装置内へ送給するための送給装置であって、還元剤タンクから排ガス処理装置まで延びる送給ラインを有し、および、還元剤を送給するためのポンプを有し、送給装置の範囲内に圧力センサが設けられない送給装置も、本発明により提案される。

本発明による送給装置は、本発明による方法を実施するために適切でおよび／または特に産出される。本発明による方法のために強調される利点および特別な方法の機能は、本発明による送給装置に適用されることができ、移転されることができる。同じことは、本発明による送給装置に関して強調される装置の機能にあてはまる。そしてそれは、本発明による方法に適用されることができ、移転されることができる。

前記タイプの送給装置は、排ガス処理装置に還元剤を分けられるようにして１回分供給するために時間制御のおよび／または量制御の方法で開放されるインジェクタを備える。

前記タイプの送給装置は、それが自動開放（のみ）のインジェクタを有しない場合、特に有利である。特に、自動開放インジェクタは、前記インジェクタが排ガス処理コンポーネントに対するおよび／または混合チャンバに対する接続を開けることができる場合には、設けられるべきでない。混合チャンバは、還元剤と他の物質（例えば空気）とを混ぜ合わせるための例えば空間（ミキサー取付部品を有する適切な場合）でよい。自動開放インジェクタで、またはポンプから自動開放インジェクタまでの送給ラインにおいて特定の圧力が優勢であるときに、自動開放インジェクタは自動的に開く。自動開放インジェクタは、特定の圧力より上で開いて、自動開放インジェクタを開放させて、そうすると還元剤が現れる、バルブを例えば有してよい。自動開放インジェクタが設けられる場合、実際的には開放圧までの圧力のみが設定可能であり、そしてさらに、還元剤の状態を通じて制御を事実上働かせることができないので、特に本発明による方法と関連して、他のタイプのインジェクタがここでは好ましい。

したがって、制御可能なインジェクタが設けられる場合、送給装置は特に好ましい。制御可能なインジェクタは、それが作動手段を有するという点で、自動開放インジェクタと異なる。作動手段は、外部信号線が接続可能なおよび／または外部信号がインジェクタへと移行可能な信号入力によって、例えば特徴づけられてよい。前記タイプの外部（電気）信号は、作動可能なインジェクタを開放および／または閉鎖させる。前記タイプの制御可能なインジェクタは、優勢な圧力の作用の下で開放および／または閉鎖しないことが好ましい。制御可能なインジェクタが信号に基づいて、または外部信号線によって作動することができるだけでなく、むしろ送給ラインにおいて優勢な圧力の作用の下でも開いて、そして自動開放インジェクタの方法で機能することは、しかしながら除外されない。例えば、インジェクタがさらなる圧力上昇によって破壊されるのを防止（適切な場合、通常の１回分供給プロセス中は利用されない単に過負荷保護設備）するために、インジェクタの通常の作動圧よりもかなり高い圧力限界値（それは、調節手段によって可変に調節可能でもよい）を超えるときに、制御可能なインジェクタは開いてよい。この種の作動可能なインジェクタは、磁気バルブを例えば有してよい。

本発明による方法のせいで、送給装置の範囲内の圧力センサは、もはや必要でない。還元剤のための周知の送給装置において、圧力センサは、実際の現状をモニタするために必要とされた。本発明による方法は、圧力センサによる還元剤の状態の監視がもはや必要でなく、正確に定義済みの状況を有するインジェクタで還元剤が設けられることを可能にする。圧力センサを有する分配は、送給装置にとって相当なコスト的利点を生む。圧力センサはさらに、一般に、圧力を決定するための感度が高い可動部品を含む。そしてその可動部品は、相当な経費によって、凍結に耐えることができるように設計されなければならない。

ＳＣＲの１回分供給システムの圧力に関する情報が必要とされる場合、ＳＣＲの１回分供給システムが圧力センサを有しない場合であっても、圧力情報は、ＳＣＲの１回分供給ポンプによって得られることができる。ＳＣＲの１回分供給システムの圧力は、ポンプの電流特性曲線に基づいて、ほぼ決定されることができる。送給のために、供給電圧は、ＳＣＲの１回分供給ポンプに供給される。ＳＣＲの１回分供給システムの圧力の関数として、定義済み供給電圧のための、結果として生じる電流の流れ特性がある。ＳＣＲの１回分供給システムの圧力は、前記電流の流れから決定されることができるかまたは算出されることができる。特性曲線は、したがって、電流の流れと圧力との関係を表すことができる。ＳＣＲの１回分供給ポンプが異なる供給電圧によって作動する場合、異なる供給電圧のための電流の流れと圧力との関係を表す流れ特性マップが設けられることが必要でもよい。

本発明および技術分野は、図を参照して以下にさらに詳細に説明される。図は特に好適な例示的実施形態を示す。本発明はしかしながらそれに制限されない。さらに、図および特に示されるプロポーションは単に概略的である点に注意されたい。
図１は、本発明による送給装置を有する自動車両を示す。 図２は、タイミングユニットを有する本発明による方法の作動線図を示す。 図３は、本発明による方法の工程線図を示す。 図４は、流量加算ユニットを有する本発明による方法の作動線図を示す。

図１は、還元剤がインジェクタ２８および送給装置１によって分けられるようにして１回分を供給することができる排ガス処理装置３を備える内燃機関４を有する自動車両５を示す。インジェクタ２８は、概して、インジェクタ２８が開閉されることができるバルブ、およびノズルを有する。用語「ノズル」は、ここでは、インジェクタ２８から排ガス処理装置３への還元剤の出口としての領域の形態を特に意味する。ノズルは、排ガス処理装置３へとインジェクタ２８を出た後に、還元剤が定義済み方法で（例えば、定義済みスプレーパターンを用いて）分配されることを確実にすることを可能にする。排ガス処理装置３は、アンモニアのための貯蔵容積１１を有し、ＳＣＲ触媒コンバータ３０を有する。送給装置１は、還元剤タンク２から送給ライン９を通ってインジェクタ２８へ還元剤を送給する。送給ライン９に沿って、フィルタ８、ポンプ１３、戻りライン１０への分岐２９、および温度センサ１２が設けられる。戻りライン１０は、戻りバルブ１５によって開閉されることができる。インジェクタ２８、ポンプ１３および戻りバルブ１５は、制御装置１４によって制御される。インジェクタ２８は、したがって、制御または作動されることができて、自己開放されるだけではない。制御装置１４において、タイミングユニット６および流量（ｍａｓｓ−ｆｌｏｗ）加算ユニット２５は実装される。データとして、制御装置１４は、温度センサ１２からの適切なプロセスデータ、および還元剤タンク２内の還元剤の充填レベル７に関するデータを用いることができる。ポンプ１３からの、戻りバルブ１５からのおよび／またはインジェクタ２８からのデータは、提供されてもよい。排ガス処理装置３への還元剤の１回分供給のための適切な１回分供給戦略は、前記データから算出されることができる。さらに、通気（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）のための本発明による方法は、前記データに基づいて実行されることができる。

図２は、タイミングユニットを有する本発明による方法の作動線図を示す。線図は、時間軸１８を示す。時間軸１８に沿って、異なる瞬間（ｉｎｓｔａｎｔ）１７で、いずれの場合も１つの通気プロセス２２は、起こる。個々の通気プロセス２２間の時間のギャップは、時間間隔（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）１６によってあらかじめ定義される。時間間隔１６は、第１の期間（ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）１９において、第２の期間２０とは異なってセットされる。いずれの場合も、自動車両のまたは内燃機関の作動２３のフェーズ（ｐｈａｓｅ）だけは、時間間隔１６に向けてカウントされる。図２は、例えば、時間間隔１６に向けてカウントされない第３の期間２１を示す。これは、例えば自動車両の停止フェーズでもよい。加えて、図２には、時間間隔１６が経過したか否かに関係なく通気プロセス２２が開始される特別なイベント２４を示す。

図３は、本発明による方法の工程線図を示す。ここでは、本発明による方法のステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）を示す。前記ステップは、内燃機関の作動中に（反復）ループの形で定期的に繰り返されるようにして実行される。ステップｂ）、ｃ）が各々２つの異なる実施形態を含むことも分かる。上の実施形態では、タイミングユニット６が用いられる。一方、下の実施形態では、流量加算ユニット２５が用いられる。

図４は、本発明による方法のさらなる作動線図を示す。そこにおいて、流量加算ユニットが用いられる。前記線図でもまた、通気プロセス２２の開始は、時間軸１８に沿って異なる瞬間１７で起こることが分かる。ここで、流量（ｍａｓｓ ｆｌｏｗ）２７が全流量（ｔｏｔａｌ ｍａｓｓ ｆｌｏｗ）２６に達するときはいつでも、瞬間１７は起こる。全流量２６は、異なって定められてよい。図４は、例えば、第１の期間１９および第２の期間２０を示す。そこにおいて、全流量２６はいずれの場合も異なって定められる。自動車両のまたは内燃機関の不作動２３が起こる第３の期間２１も示す。前記期間では、したがって、流量２７の上昇もない。そうすると、流量加算ユニットを使用するときに、前記タイプの第３の期間２１はいかなる特別の考慮も与えられる必要がない。図４にはまた、全流量２６までまだ達していないのに通気プロセス２２が誘発されるイベント２４も示す。

本発明による方法は、還元剤のための送給装置の特に信頼性の高い作動ができるようにする。そこにおいて、還元剤は、特に信頼性の高い方法で排ガス処理装置に必要量にて供給される。本発明による方法によって、還元剤のための送給装置内の圧力センサで分配することさえ可能である。これは、還元剤のための特に安価でかつ同様に独創的な送給装置を提供することを可能にする。

１…送給装置
２…還元剤タンク
３…排ガス処理装置
４…内燃機関
５…自動車両
６…タイミングユニット
７…充填レベル
８…フィルタ
９…送給ライン
１０…戻りライン
１１…貯蔵容積
１２…温度センサ
１３…ポンプ
１４…制御装置
１５…戻りバルブ
１６…時間間隔
１７…瞬間
１８…時間軸
１９…第１の期間
２０…第２の期間
２１…第３の期間
２２…通気プロセス
２３…作動のフェーズ
２４…イベント
２５…流量加算ユニット
２６…全流量
２７…流量
２８…インジェクタ
２９…分岐
３０…ＳＣＲ触媒コンバータ

Claims (10)

1. 還元剤を還元剤タンク（２）から自動車両（５）の内燃機関（４）の排ガス処理装置（３）内に送給するための送給装置（１）の作動方法であって、前記内燃機関（４）の作動中に、前記送給装置（１）の通気プロセス（２２）が少なくとも間欠的に起こり、以下のステップ：
   ａ）通気プロセス（２２）を登録するステップ；
   ｂ）あらかじめ設定された時間間隔（１６）でタイミングユニット（６）を起動させておよび／またはあらかじめ設定された全流量（２６）で流量加算ユニット（２５）を起動させるステップ；
   ｃ）現在の前記時間間隔（１６）が経過するのを待っておよび／または前記あらかじめ設定された全流量（２６）まで達するのを待つステップ；および、
   ｄ）通気プロセス（２２）を実行するステップ；
   が少なくとも実行される、方法。
2. 以下のイベント（２４）：
   前記自動車両（５）のあらかじめ決められた走行状態の発生；
   前記還元剤タンク（２）におけるあらかじめ決められた充填レベル（７）および／またはあらかじめ決められた充填レベルの変化の発生；
   前記送給装置（１）の最初の始動；
   前記内燃機関（４）の作動の開始；
   フィルタ（８）の、または前記送給装置（１）の他のコンポーネントの交換；および、
   前記還元剤タンク（２）内のおよび／または前記送給装置（１）内の凍結還元剤の融解；
   のうちの少なくとも１つが起こる場合、少なくとも１つの付加的な通気プロセス（２２）が実行される、請求項１に記載の方法。
3. 前記送給装置（１）は、前記還元剤タンク（２）から前記排ガス処理装置（３）まで延びる送給ライン（９）を有し、および、前記送給ライン（９）から分岐して前記還元剤タンク（２）内に開口する戻りライン（１０）を有し、前記送給装置（１）の前記通気プロセス（２２）中に、還元剤は前記送給ライン（９）および前記戻りライン（１０）を通って循環される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記時間間隔（１６）および／または前記全流量（２６）は、以下のパラメータ：
   前記還元剤タンク（２）の充填レベル（７）；
   前記還元剤の温度；
   前記排ガス処理装置（３）に供給される還元剤の単位時間当たりの流量；
   前記自動車両（５）の速度；
   前記自動車両（５）の前記内燃機関（４）の回転速度；および、
   外気温度；
   のうちの少なくとも１つの関数として変化する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記内燃機関（４）の作動中のフェーズのみが時間間隔（１６）に向けてカウントされる、請求項３または４に記載の方法。
6. 時間間隔（１６）は、少なくとも５分そして多くても２時間持続する、請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 全流量（２６）は、少なくとも１００ミリリットルそして多くても２リットルに達する、請求項３〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記排ガス処理装置（３）は、還元剤のための貯蔵容積（１１）を有し、そして、前記通気プロセス（２２）の前に、還元剤の増加した量は前記貯蔵容積（１１）を還元剤で満たすために送給される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記送給装置（１）の通気プロセス（２２）が起こると共に、還元剤の前記送給は中断される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 還元剤を還元剤タンク（２）から排ガス処理装置（３）内へ送給するための送給装置（１）であって、前記還元剤タンク（２）から前記排ガス処理装置（３）まで延びる送給ライン（９）を有し、および、前記還元剤を送給するためのポンプ（１３）を有し、前記送給装置（１）の範囲内に圧力センサが設けられない、送給装置（１）。

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