JP2013516952A - Scrシステムのポンプを制御するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
u=2Ri+2(L−M)di/dt+2e' (1)
e'=λω (2)
Cm=2λi (3)
Jdω/dt=Cm−Cr (4)
ここで、
Rはコイルの抵抗であり、
Lはコイルの自己インダクタンスであり、
Mは、あるコイルの別なものとの相互インダクタンスであり、
iはコイル内の一定転流電流であり、
e'は逆起電力であり、
ωは回転速度であり、
Cmはモータートルクであり、
Crは抵抗トルクであり、
λは単相に関して規定されたトルク定数である。
u=2Ri+2e'⇒i=(u−2e')/2R (5)
e'=λω (6)
Cm=2λi (7)
Cm=Cr (8)
コンピューターは圧力設定値に基づいて電流設定値を計算し、
電流レギュレータは、ループ内で、電流センサーによって測定された電流の実際値を、その設定値と比較し、かつ、この比較の結果に依存して、モーター回転速度コントローラのための誤差信号を発生し、これによってこのコントローラは、誤差を最小限にするために、モーターの回転速度を変更する。
・コンピューターが、圧力設定値に基づいて、電流設定値を計算するステップと、
・電流レギュレータが、ループ内で、電流センサーによって測定された電流の実際値を、その設定値と比較し、かつ、BLDCモーターのコイルに加えられる電圧に関するコマンド信号を発生し、これによって、このコントローラは、電流設定値と電流測定値との間の誤差を最小限にするために、モーターのコイル内の電圧を変更するステップとを備える。
添加剤をタンクから排出ガス内に供給することを可能とするポンプと、
このポンプを駆動することを可能とするブラシ付きDCモーターあるいはBLDCモーターと、
モーターのコイル中の全供給電流を測定するための手段と、
この電流のレギュレータと、
モーター回転速度コントローラと、
圧力設定値に基づいて電流設定値を計算するためのコンピューターとを備える。
1.タンク内で保持される液体の温度(T1)が判定され、そして設定値温度(T0)と比較され、
2.温度(T1)が設定値温度(T0)よりも高い場合、ポンプが作動させられ、
3.温度(T1)が設定値温度(T0)以下である場合、時間t1にわたって、タンクおよびポンプが加熱され、続いて、
4.時間t2にわたってポンプが作動させられ、その間、ポンプ出口圧力が電流の測定によって評価され(この段階は、システムのパージの間に捕らえられた空気の排出によって、そしてラインの充填によって先行させられてもよい)、
5.この評価された圧力が安定しており、かつ、許容可能なマージン内にある場合、ポンプは動作状態が維持され、
6.この圧力が安定しておらず、かつ/または、設定値圧力の許容可能なマージン内にない場合、ポンプは停止させられ、かつ、タンクは時間t3にわたって加熱され、その終了時にステップ4ないし6が繰り返される。
Claims (14)
- SCRシステムのモーター駆動ポンプを制御するための方法であって、前記ポンプは、圧力を供給し、この圧力に関連する流体力学的トルクに、そしてさらに抵抗トルクにさらされ、かつ、電流が供給されるコイルを備えかつこの電流に関連したトルクを発生させる電気モーターによって駆動され、ポンプを制御するために、前記モーターの前記コイル中の電流を測定するための手段と、前記モーターによって消費される全電流のレギュレータと、異なる速度での無負荷条件の下で前記ポンプを回転させることによってかつ関連する電流を測定することによって得られた前記抵抗トルクの一部の推定を用いる前記電流と前記圧力との間の関係のモデルと、を利用することを特徴とする方法。
- 前記抵抗トルクの一部の推定は、前記ポンプの流れを逆転させることによって実現されるSCRシステムのパージの間あるいは直後に、あるいは前記システムの始動時に実施されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記パージは、前記ポンプの回転の方向を逆転させることによって実施されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記モーターはDCモーターであり、かつ、前記ポンプ圧力を制御するために、前記モーターの前記コイル中を流れる電流のセンサーおよび全体電流レギュレータが使用されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- さらにコンピューターおよびモーター回転速度コントローラを使用し、かつ、
前記コンピューターが圧力設定値に基づいて電流設定値を計算するステップと、
前記電流レギュレータが、ループ内で、前記電流センサーによって測定された電流の実際値を、その設定値と比較し、かつ、この比較の結果に依存して、前記モーター回転速度コントローラのための誤差信号を発生し、これによって、このコントローラは、前記電流設定値と前記電流測定値との間の誤差を最小限にするために、前記モーターの回転速度を変更するステップと、を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記誤差信号は、前記モーターの前記回転速度の新しい設定値からなり、かつ、前記速度コントローラは、この設定値を、速度センサーによって読み取られるか、あるいは前記モーターの逆起電力から計算された速度の実際値と比較する速度レギュレータを備えることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電流レギュレータおよび前記速度レギュレータはPIDタイプのものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の方法。
- コンピューターと、前記コイル内を流れる電流のレギュレータと、を使用し、
前記コンピューターが圧力設定値に基づいて電流設定値を計算するステップと、
前記電流レギュレータが、ループ内で、前記電流センサーによって測定された電流の実際値を、その設定値と比較し、かつ、BLDCモーターのコイルに加えられる電圧に関するコマンド信号を発生し、これによって、このコントローラは、前記電流設定値と前記電流測定値との間の誤差を最小限にするために、前記モーターの前記コイル内の電圧を変更するステップと、を備えることを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記ポンプはギアポンプであることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記設定値圧力は、前記ポンプ動作条件に関する情報を含むPWM制御信号をそれに送信するECMによって、前記コンピューターへと伝達されることを特徴とする請求項3ないし請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電流レギュレータは、前記速度コントローラへと(一般にCANを介して)送信されることになる前記速度設定値を直接計算することを特徴とする請求項3ないし請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電流レギュレータは、前記速度の変更(誤差信号)を計算し、続いて、それを記憶された前の速度値に加え、前記速度コントローラへと結果を送信することを特徴とする請求項3ないし請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 内燃エンジンの排出ガス用の液状添加剤を供給するためのシステムであって、
タンクから前記排出ガスへと前記添加剤を供給することを可能としかつ請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の方法によって制御可能であるポンプと、
前記ポンプを駆動することを可能とすると共にコイルを含む、ブラシ付きDCモーターあるいはBLDCモーターと、
前記モーターの前記コイル内を流れる全電流を測定するためのセンサーと、
この電流のレギュレータと、
モーター回転速度コントローラと、
圧力設定値に基づいて、電流設定値を計算するためのコンピューターと、
を具備することを特徴とするシステム。 - 請求項13に記載のシステムを制御するための方法であって、
請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の制御方法を使用し、かつ、以下のステップ、すなわち、
1.前記タンク内で保持された前記液体の温度(T1)が測定され、かつ、設定値温度(T0)と比較されるステップと、
2.前記温度(T1)が前記設定値温度(T0)よりも高い場合、前記ポンプが作動させられるステップと、
3.前記温度(T1)が前記設定値温度(T0)以下である場合、前記タンクおよび前記ポンプは時間t1の間、加熱されるステップと、続いて、
4.前記ポンプが時間t2の間、作動させられ、その間、前記ポンプ出口圧力が前記電流の測定値によって推定されるステップと、
5.この推定圧力が定常的でかつ許容可能なマージン内にある場合、前記ポンプは動作状態が維持されるステップと、
6.この推定圧力が定常的でなく、かつ/または設定値圧力の前記許容可能なマージン内にない場合、前記ポンプは停止させられ、かつ、前記タンクは時間t3の間、加熱され、その終了時に、ステップ4ないし6を繰り返すステップと、
に基づく前記ポンプの始動の制御を含むことを特徴とする方法。
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