JP2014513234A - Ｓｃｒシステム内で投与される還元剤の体積を決定するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、還元剤を収容するための容器（２０５）と、投与ユニット（２５０）とを備える排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関する方法に関する。本方法は、−前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するステップ（Ｓ４１０）と、
−前記残留体積に対する第１の値（Ｖ１−ＶＮ）を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップ（Ｓ４２０）と、−検出された還元剤投与体積（Ｖｄｅｔｅｃｔ）を決定するために、前記残留体積に対する第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップ（Ｓ４３０）とを含む。本発明は、さらに、本発明による方法を実施するための、コンピュータ（２００、２１０）のためのプログラムコード（Ｐ）を含むコンピュータプログラム製品にも関する。本発明は、さらに、ＳＣＲシステム、およびＳＣＲシステムを備える自動車両（１００、１１０）にも関する。

Description

本発明は、還元剤を収容するための容器および投与ユニットを備える、排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関係する方法に関する。本発明は、さらに、本発明による方法を実施するためのコンピュータ用プログラムコードを含むコンピュータプログラム製品に関する。本発明は、さらに、排ガス浄化のためのＳＣＲシステム、およびＳＣＲシステムを装備する自動車両に関する。

車両は今日、例えば、ＳＣＲ（選択還元触媒：ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システム内の還元剤として、例えば尿素を使用し、このＳＣＲシステムはＳＣＲ触媒を含み、ＳＣＲ触媒において還元剤とＮＯｘガスが反応し、窒素ガスと水に変換することができる。様々な種類の還元剤が、ＳＣＲシステム内で使用可能である。アドブルー（ＡｄＢｌｕｅ）は、一般に使用される還元剤の例である。

ある型のＳＣＲシステムは、還元剤を収容する容器を備える。ＳＣＲシステムは、ポンプをさらに備え、ポンプは吸込ホースを介して容器から前記還元剤を吸い込み、加圧ホースを介して車両の排気システム、例えば、排気システムの排気パイプに隣接して位置する投与ユニットに、その還元剤を供給するように配置されている。投与ユニットは、車両の制御ユニット内に記憶されている動作ルーチンによって、必要な量の還元剤をＳＣＲ触媒の上流にある排気パイプ内に噴射するように配置されている。投与量が少ない場合、または投与量がまったくない場合、圧力を調整することをさらに容易にするために、システムは戻りホースをさらに備え、この戻りホースはシステムの圧力側から容器内に戻る。

ＮＯｘに関するさらにより厳密な排気要求を満たすことに対処するために、車両製造者が新しい車両に、例えば上記の種類のようなＳＣＲシステムを装備することが増々一般的になりつつある。車両のＳＣＲシステムが、正確な量の還元剤を投与しているかどうかを診断することができることもまた望ましい。容認されない排ガス排出の原因になる、低い還元剤の消費量を診断する１つの方法は、容器内に担持される還元剤体積の減少を計算された投与還元剤体積と比較することである。しかし、このことが現在適用される方法は、多くの様々な点で不都合である。

ある型のＳＣＲシステムは、フロート式センサを備え、還元剤容器内に垂直に配置されているレベルセンサを使用する。このフロート式センサは、離散的信号を伝送するように適合され、すなわち、示されたレベルだけが、いわゆるスイッチが位置するある所定のレベルである。還元剤のレベルが、スイッチが位置するレベルを通過する場合、スイッチは前記離散的信号を伝送するように適合されている。容器内の還元剤の実際のレベルが２つのスイッチの間にある場合、示されたレベルは、それぞれのスイッチに対するレベルよりも低いことが多いであろう。特にいわゆる消費量試験が、計算された還元剤投与量が容器内の検出された還元剤体積の減少に相当するかどうかを決定することを必要とする場合、このことにより、ＳＣＲシステムを診断する際に問題が発生する。レベルセンサは離散的体積表示を確立するに過ぎないので、容器内で検出された体積の減少に関して、今日の消費量試験にはあまりに多くの誤差が内在する。

したがって、排ガス浄化のためにＳＣＲシステムを備える自動車両に関係して、例えば法的要求など、増加する厳密な要求を特に考慮して、ＳＣＲシステムの消費量試験を実行するために今日の方法を改善する必要がある。

米国特許第２００５２５１３１８号明細書、および米国特許第２０１００８６４４６号明細書は、消費された尿素溶液の液体レベルおよび量を測定することによって、ＳＣＲシステム内の尿素溶剤供給を投与するための方法について言及している。

本発明の一目的は、ＳＣＲシステムの性能を改良するための新規で有利な方法を提案することである。

本発明の別の目的は、ＳＣＲシステムの性能を改良するための新規で有利な装置、および新規で有利なコンピュータプログラムを提案することである。

本発明の一目的は、ＳＣＲシステム内の消費量試験のための新規で有利な方法を提案することである。

本発明の別の目的は、ＳＣＲシステム内の消費量試験のための新規で有利なコンピュータプログラムを提案することである。

本発明のさらなる目的は、ＳＣＲシステム内の消費量試験で向上した精度を達成するための方法、ＳＣＲシステムおよびコンピュータプログラムを提案することである。

本発明のさらなる目的は、ＳＣＲシステム内の消費量試験のための代替方法、代替ＳＣＲシステムおよび代替コンピュータプログラムを提案することである。

これらの目的は、請求項１による方法を用いて達成される。

本発明の態様は、還元剤を収容するための容器と、投与ユニットとを備える排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関して提案される方法であって、
−前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するステップと、
−前記残留体積に対する第１の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップと、
−検出された還元剤投与体積を決定するために、前記残留体積に対する第２の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップとを含む方法である。

本発明の一態様によれば、特に第１のスイッチを還元剤レベルが通過する場合、すなわち、設定がより低い離散的値になる場合、実際に現在の還元剤の残留体積について情報が保存され、かつ投与ユニットによって投与される、このレベルに相当する計算された還元剤体積について情報が保存される。本発明によれば、特に第２のスイッチを還元剤レベルが通過する場合、すなわち、設定がより低い離散的値になる場合、情報は、実際に現在の還元剤の残留体積について保存され、かつ情報は、投与ユニットによって投与される、このレベルに相当する計算された還元剤体積について保存される。このことによって、本発明により、同期された消費量試験を達成することが可能になる。前記第１の値および前記第２の値を還元剤の残留体積に対して検出されたそれぞれの最新の表示に設定することによって、前記消費量試験のより優れた精度を達成することが可能になる。

一例によれば、例えば、還元剤容器内に位置するフロート式センサなどの測定装置のすべてのスイッチの位置は、ＳＣＲシステムを制御するために設けられている電子制御ユニット内に保存されている。各位置は、既知の還元剤残留体積を表す。ＳＣＲシステムに関する消費量試験で、次の還元剤残留体積を使用するのではなく、現行の実施通りに、本発明は、前記第１の値および前記第２の値を還元剤の残留体積に対して検出されたそれぞれの最新の表示に設定する。ＳＣＲシステムのためのより正確な消費量試験が、任意の２つの適切なスイッチ（容器内の所定の還元剤残留体積に相当する）による検出、および投与ユニットによって投与される計算された還元剤体積に基づいて達成され得る。このことは、投与ユニットによって投与される計算された還元剤体積を検出された還元剤投与体積と比較することによって行うことができる。それにより、容器内の還元剤のレベルがその離散的体積表示より下がり、それぞれの次の離散的体積表示に設定されたよりも以前に、検出された体積がフロート式センサによって表示されるので、特に確立された２つの最新のそれぞれの離散的体積表示間のレベルの相違に基づいて、検出された体積を確立することができる。

本発明は、測定の誤差の可能性、およびＳＣＲシステム内の還元剤の消費が低すぎることを示す誤った警告の危険性を低減する好影響を達成する。本発明はまた、有利なことに、長い丘を走行中の車両によって生じる可能性がある、容器内で検出される還元剤レベルの一時的な変化を処理するためのより大きな潜在能力を提供する。

さらに有利なことに、車両の運転者に、ＳＣＲシステム内で実際に消費される還元剤体積に関して、より良いフィードバックを提供することができる。

前記離散的体積表示は、特に容器構成に応じてあらかじめ定めることができる。それぞれのスイッチが離散的体積表示に関連する場合、容器構成を考慮することによって、非常に多くの容器構成、したがって本発明の応用に適合可能である、特に柔軟な解決策をもたらす。したがって、本発明は、例えば、独特の容器構成を有する様々な車両製造者など、様々な利害関係人にとって魅力的な解決策である。

方法は、前記第１の値を還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するステップをさらに含むことができる。方法は、還元剤レベルが特定の期間、特定の値によって所定のスイッチに対するレベルよりも低い場合、還元剤の残留体積に対する所定の離散的表示に前記第１の値を設定するステップを含むことができる。

方法は、前記第２の値を還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するステップをさらに含むことができる。方法は、還元剤レベルが特定の期間、特定の値によって、所定のスイッチに対するレベルよりも低い場合、還元剤の残留体積に対する所定の離散的表示に前記第２の値を設定するステップを含むことができる。

方法は、前記第１の値および前記第２の値を還元剤の残留体積に対する、所定の数の中間の離散的表示を用いて設定するステップをさらに含むことができる。その結果は、本発明による多用途の方法である。

前記第１の値および前記第２の値が、所定の量の差に相当するように設定されることができる。

方法は、前記第１の値および前記第２の値を設定するために、それぞれの時間によって規定される時間枠内で、前記投与ユニットによって投与される還元剤体積を計算するステップをさらに含むことができる。したがって、基準値はローバストな方法で達成され、ＳＣＲシステムに対する消費量試験に従って使用することができる。

方法は、前記検出された還元剤投与体積と前記計算された還元剤投与体積とを消費量試験で比較するステップをさらに含むことができる。その結果は、ＳＣＲシステムに対する消費量試験を実施する簡単で、信頼性のある方法である。

前記還元剤は、尿素、例えば、ＡｄＢｌｕｅを含む流体溶液であってよい。本発明による応用のために適切である可能性がある、多くの様々な適切な還元剤が存在する。

方法は、既存の自動車両の中で実施するのが簡単である。還元剤を収容するための容器と、本発明による投与ユニットとを備える、排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関するソフトウェアは、車両の製造中に車両の制御ユニット内にインストールすることが可能である。したがって、車両の購入者は、その方法の機能をオプションとして選択することができる。別法として、排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに革新的な方法を適用するためのプログラムコードを含むソフトウェアは、サービスステーションでグレードアップする機会に車両の制御ユニット内にインストールすることができる。その場合、ソフトウェアは、制御ユニットのメモリ内にロードすることができる。したがって、特に追加の構成要素またはサブシステムを車両内に設置する必要がないので、革新的な方法を実施することは費用効果が高い。関連するハードウェアは現在のところ、すでに車両内に設けられている。したがって、本発明は、前述の問題に対する費用効果の高い解決策を提示する。

還元剤を収容するための容器と、投与ユニットとを備える、排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関するプログラムコードを含むソフトウェアは、アップデートまたは交換が容易である。さらに、革新的な方法のためのプログラムコードを含むソフトウェアの様々な部分は、互いに独立して交換可能である。このモジュール構成は、整備管理の点から好都合である。

本発明の一態様は、還元剤を収容するための容器と、投与ユニットとを備える排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関し、このＳＣＲシステムは、
−前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するための手段と、
−前記残留体積に対する第１の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するための手段と、
−検出された還元剤投与体積（Ｖｄｅｔｅｃｔ）を決定するために、前記残留量に対する第２の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するための手段とを含む。

ＳＣＲシステムは、
−前記第１の値を還元剤の残留量に対する任意の適切な離散的表示に設定するための手段をさらに含むことができる。

ＳＣＲシステムは、
−前記第２の値を還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するための手段をさらに含むことができる。

ＳＣＲシステムは、
−前記第１の値および前記第２の値を還元剤の残留体積に対する、所定の数の中間の離散的表示を用いて設定するための手段をさらに含むことができる。

前記第１の値および前記第２の値が、所定の体積の差に相当するように設定可能である。

ＳＣＲシステムは、
−前記第１の値および前記第２の値を設定するためのそれぞれの時間によって規定される時間枠内で、前記投与ユニットによって投与される還元剤体積を計算するための手段をさらに含むことができる。

ＳＣＲシステムは、
−前記検出された還元剤投与体積と前記計算された還元剤投与体積とを消費量試験で比較するための手段をさらに含むことができる。

前述の目的は、ＳＣＲシステムを備える自動車両によっても達成される。車両は、トラック、バスまたは乗用車のいずれであってよい。

本発明の一態様は、例えば船舶など、本明細書の記載によるＳＣＲシステムを備える任意のプラットフォームに関する。船舶は、モーターボート、蒸気船、フェリー、または大型船など、任意の種類であってよい。

本発明の一態様は、還元剤を収容するための容器と、投与ユニットとを備える排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関する提案されたコンピュータプログラムであり、このプログラムは、電子制御ユニットまたは電子制御ユニットに接続されている別のコンピュータに、請求項１〜７のいずれか一項に記載のステップを実施させるための、コンピュータ可読媒体に記憶されているプログラムコードを含む。

本発明の一態様は、前記コンピュータプログラムが、電子制御ユニット、またはこの電子制御ユニットに接続されている別のコンピュータで実行される場合、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法ステップを実施するための、コンピュータ可読媒体に記憶されているプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品である。

本発明の別の目的、利点および新規な特徴は、以下の説明から、またさらに、本発明を実施することによって、当業者に明らかになるであろう。本発明を以下に説明するが、本発明は説明される特定の詳細に限定されるのではないことに留意されたい。本明細書の教示を入手する当業者は、他の分野への追加の応用、修正および組み込みを認識することになり、それも本発明の範囲内である、

本発明、ならびにその目的、および利点をさらにより十分に理解するために、以下に提示する詳細な説明が、添付の図面と併せて読まれるべきであり、図面の中では、同じ参照符号は、様々な図の中で同様の物品を示す。

本発明の一実施形態による車両の概略図である。 本発明の一実施形態による、図１に図示する車両のためのサブシステムの概略図である。 本発明の一実施形態による容器用測定装置の概略図である。 本発明の実施形態による方法の概略的流れ図である。 本発明の一実施形態による方法のさらに詳細な概略的流れ図である。 本発明の一実施形態によるコンピュータの概略図である。

図１は、車両１００の側面図を示す。例示的な車両１００は、トラクタユニット１１０およびセミトレーラ１１２を備える。車両は、重量車両、例えばトラック、またはバスであってよい。あるいは、車両は乗用車であってよい。

本発明は、任意のＳＣＲシステムの応用に適しており、したがって、自動車両のＳＣＲシステムに限定するわけではないことに留意されたい。本発明の一態様による革新的な方法および革新的な装置は、例えば船舶など、自動車両以外の、ＳＣＲシステムを備える他のプラットフォームに非常に適している。船舶は、例えばモーターボート、蒸気船、フェリー、または大型船など、任意の種類であってよい。

本発明の一態様による革新的な方法および革新的な装置は、例えば、産業用エンジン、および／またはエンジン動力の産業用ロボットを備えるシステムにもまた非常に適している。

本発明の一態様による革新的な方法および革新的な装置は、例えば、ディーゼル発電機を備える発電所などの様々な種類の発電所にもまた非常に適している。

本発明の一態様による革新的な方法および革新的な装置は、例えば、機関車または何らかの他のプラットフォーム上のエンジンおよびＳＣＲシステムを備える任意のエンジンシステムにもまた非常に適している。

本発明の一態様による革新的な方法および革新的な装置は、ＮＯｘ発生器およびＳＣＲシステムを備える任意のシステムにもまた非常に適している。

本明細書で「リンク（ｌｉｎｋ）」という用語は、通信リンクを指し、通信リンクは、光電子通信ラインのような物理的接続、あるいは、例えば無線回線またはマイクロ波回線など、ワイヤレス接続のような非物理的接続であることができる。

本明細書で「ライン（ｌｉｎｅ）」という用語は、例えば液体の還元剤などの流体を収容し、運搬するための通路を指す。ラインは、例えば、プラスチック、ゴム、または金属などの任意の適切な材料でできた、任意の所望のサイズのパイプであってよい。

本明細書で「還元剤（ｒｅｄｕｃｔａｎｔ）」または「還元剤（ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ）」という用語は、ＳＣＲシステム内の特定の排出物と反応するために使用される試剤を指す。これらの排出物は、例えば、ＮＯｘガスである場合がある。「還元剤（ｒｅｄｕｃｔａｎｔ）」または「還元剤（ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ）」という用語は、本明細書で同義的に使用される。あるバージョンによれば、前記還元剤は、いわゆるＡｄＢｌｕｅである。もちろん他の種類の還元剤を使用することができる。本明細書で、ＡｄＢｌｕｅは還元剤の例として引用されるが、しかし、例えば、革新的な方法によるソフトウェアコードを実行するための制御アルゴリズムにおいて、還元剤体積と対応する還元剤量との間の関係など、必要な適合が行われるならば、革新的な方法および革新的な装置が他の種類の還元剤を用いて実現可能であることを当業者なら理解するであろう。

還元剤の「体積（ｖｏｌｕｍｅ）」および「量（ａｍｏｕｎｔ）」という用語は、還元剤の量が、特定の還元剤に対する体積および濃度の積であるということに基づいて、本明細書で同義的に使用される。容器内のある体積の還元剤は、容器の構成自体が既知である場合、還元剤容器内のあるレベル、またはレベルの差異に関連することができるということもまた、考えられる。

図２は、車両１００のサブシステム２９９を図示する。サブシステム２９９は、トラクタユニット１１０内に位置する。サブシステム２９９は、ＳＣＲシステムの部分であることができる。この例では、サブシステム２９９は、還元剤を収容するように配置されている容器２０５を備える。容器２０５は、適切な量の還元剤を含有し、さらに必要に応じて補給可能であるように適合されている。容器は、例えば、７５リットルまたは５０リットルの還元剤を収容することができる。

第１のライン２７１は、容器２０５からポンプ２３０に還元剤を導くように適合されている。ポンプ２３０は、任意の適切なポンプであってよい。ポンプ２３０は、少なくとも１つのフィルタを備えるダイヤフラムポンプであってよい。ポンプ２３０は、電気モータによって駆動されるように適合されている。ポンプ２３０は、第１のライン２７１を介して容器２０５から還元剤を吸い出し、第２のライン２７２を介して投与ユニット２５０に還元剤を供給するように適合されている。投与ユニット２５０は、排気システムに加えられる還元剤流を制御することができる、電気的に制御される投与バルブを備える。ポンプ２３０は、第２のライン２７２内の還元剤を加圧するように適合されている。投与ユニット２５０にスロットルユニットが設けられ、このスロットルユニットに対して、サブシステム２９９内で還元剤の前記圧力が増大される。

投与ユニット２５０は、前記還元剤を車両１００の排気システム（図示せず）に供給するように適合されている。より具体的には、投与ユニット２５０は、適切な量の還元剤を制御しながら、車両１００の排気システムに供給するように適合されている。このバージョンでは、ＳＣＲ触媒（図示せず）は、還元剤の供給がもたらされる排気システム内の場所の下流に位置している。排気システムに供給される還元剤の量は、容認できない排気の量を既知の方法で低減するために、ＳＣＲ触媒内で従来の方法で使用されるように意図されている。

投与ユニット２５０は、例えば、車両１００の内燃機関エンジン（図示せず）からＳＣＲ触媒に、排気ガスを導くように設けられている排気パイプに隣接して位置する。

第３のライン２７３が、投与ユニット２５０と容器２０５との間に走る。冷却の目的で、第３のライン２７３は、投与バルブ２５０に供給されるある量の還元剤を容器２０５に戻るように導くように適合されている。

第１の制御ユニット２００は、リンク２９３を介して、測定装置２２０と通信するように配置されている。測定装置２２０は、容器２０５内の現在の還元剤体積を検出するように適合されている。測定装置２２０は、離散的体積表示の形態で容器２０５内の現在の還元剤体積を検出するように適合されている。このバージョンでは、測定装置２２０は、１つまたは複数の垂直に配置された細長い要素の形態を取ることができるフロート式センサとして構成されている。測定装置２２０は、容器２０５内の還元剤残留体積を連続的に検出し、これについての情報を含む信号を第１の制御ユニット２００に連続的に送信するように適合されている。測定装置２２０は、図３ａを参照して以下にさらに詳細に説明される。

第１の制御ユニット２００は、リンク２９２を介して、ポンプ２３０と通信するように配置されている。第１の制御ユニット２００は、例えば、サブシステム２９９内部の還元剤流を調節するために、ポンプ２３０の作動を制御するように適合されている。

第１の制御ユニット２００は、リンク２９１を介して、投与ユニット２５０と通信するように配置されている。第１の制御ユニット２００は、例えば、車両１００の排気システムに還元剤を供給することを調節するために、投与ユニット２５０の作動を制御するように適合されている。第１の制御ユニット２００は、投与ユニット２５０の作動を制御するように適合されている。

第１の制御ユニット２００は、あるバージョンによって、離散的体積表示の形態で還元剤残留体積を連続的に決定するように適合されている。このことは、測定装置２２０から受信される信号に基づいて行われる。第１の制御ユニット２００は、投与ユニット２５０によって投与される還元剤体積を連続的に計算するように適合されている。このことは、投与ユニットの開始時間が流量を決定することを目指して設定されるように、投与ユニットの供給圧力が設定されるような態様で、既存の投与構成によって行うことができる。第１の制御ユニット２００は、投与される累積還元剤体積を連続的に決定するように適合されている。これらの計算された値を連続的に保存することによって、好適には、消費量試験のためのそれぞれの開始点および終了点によって規定される任意の２つの適切な時間の間に、投与ユニット２５０によって投与される計算された還元剤量を確立することが可能になる。本発明の一態様によれば、第１の時間（開始点）および第２の時間（終了点）は、容器２０５内の還元剤残留体積に対するそれぞれの第１の値および第２の値を設定することによって規定される時間に相当する。

第２の制御ユニット２１０は、リンク２９０を介して、第１の制御ユニット２００と通信するように配置されている。第２の制御ユニット２１０は、第１の制御ユニット２００に着脱可能に接続され得る。第２の制御ユニット２１０は、車両１００の外部の制御ユニットであってよい。第２の制御ユニット２１０は、本発明による革新的な方法ステップを実行するように適合され得る。第２の制御ユニット２１０は、ソフトウェア、具体的には、革新的な方法を適用するためのソフトウェアを第１の制御ユニット２００にクロスロードするために使用することができる。別法として、第２の制御ユニット２１０は、車両内の内部ネットワークを介して、第１の制御ユニット２００と通信するために構成され得る。第２の制御ユニット２１０は、例えば、離散的体積表示の形態で還元剤残留体積を連続的に決定し、既存の投与構成によって投与される還元剤体積を連続的に決定するなど、第１の制御ユニット２００の機能と概ね同様の機能を実行するように適合され得る。第２の制御ユニット２１０は、例えば、前記第１の値および前記第２の値を設定するためにそれぞれの時間によって規定される時間枠内で、投与ユニットを介して投与される還元剤量を計算するステップ、または検出された還元剤投与体積と計算された還元剤投与体積を消費量試験で比較するステップなど、第１の制御ユニット２００の機能に概ね類似する機能を実施するように適合され得る。革新的な方法は、第１の制御ユニット２００または第２の制御ユニット２１０のいずれかによって、あるいは第１の制御ユニット２００と第２の制御ユニット２１０との両方によって適用することができることに留意されたい。

図３は、本発明の一実施形態による、還元剤容器２０５に関する測定装置の概略図である。

測定装置２２０は、この例では、複数のスイッチ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃおよび２２０ｄをロッドに沿った所定の位置に有するロッド２２１を備える。測定装置２２０は、容器２０５内に垂直に配置することができる。測定装置２２０は、このように配置される任意の適切な数のスイッチを有することができる。測定装置２２０は、適切なハードウェアを備え、従来技術である。フロート２２２は、ロッド２２１に沿って摺動するように配置されている。フロート２２２は、適切な材料でできており、容器２０５内の還元剤の表面を浮遊する。スイッチ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃおよび２２０ｄは、フロート２２２の存在を検出するように適合されている。フロートが所与のスイッチにある場合、測定装置２２０は、どのスイッチがフロートの存在を検出している情報を含む信号を生成する。この情報は、所定のレベルに相当し、したがって、容器２０５内に残っている還元剤の所定の体積（ｖｏｌｕｍｅ）（または量（ａｍｏｕｎｔ））に相当する。検出された還元剤残留体積は、離散的体積表示であり、この情報はリンク２９３を介して第１の制御ユニット２００に信号で送信される。

図３は、還元剤の表面２２５にあるフロート２２２を示す。この例では、第１の制御ユニット２００は、スイッチ２２０ｃに関連する離散的体積表示に相当する体積によって現在の還元剤体積を規定するということを確立した。さらに還元剤が消費されることによって、そのレベルがスイッチ２２０ｃのレベルに低下するという結果になり、それによって、還元剤の実際のレベルは、検出される還元剤のレベルに一致することになろう。

本発明によれば、第１の制御ユニット２００は、消費量試験のための開始点として機能するスイッチに対する離散的体積表示に関連する第１の値を設定する。このことは、測定装置２２０が、次の（より低い）離散的体積表示に検出された離散的体積表示を設定するために、表面２２５が所定のスイッチよりも非常に十分低い時点で行われる。しかし、本発明によれば、特に通過したスイッチに相当する離散的体積表示は、消費量試験のための基礎の部分として機能するように保存される。このことによって、より高く、より適切な離散的体積表示が、消費量試験のための開始点として使用されることが可能になり、したがって、より良い精度が達成され得る。一例によれば、革新的な方法の開始は、有利な現在の状態が存在することを条件とすることができ、その状態は、例えば、車両が平坦な走行面上で所定の一定速度で走行しているとき、または停止しているときなど、容器内の還元剤の飛散が最小である状態の可能性がある。

本発明によれば、第１の制御ユニット２００は、消費量試験のための開始点として機能する、スイッチに対する離散的体積表示に関連する第２の値を設定する。このことは、測定装置２２０が、次の（より低い）離散的量表示に検出された離散的量表示を設定するために、表面２２５が所定のスイッチよりも非常に十分低い時点で行われる。しかし、本発明によれば、特に通過したスイッチに相当する離散的体積表示は、消費量試験のための基礎の部分として機能するように保存される。このことによって、より高く、より適切な離散的体積表示が、消費量試験のための開始点として使用されることが可能になり、したがって、より良い精度が達成され得る。

一例によれば、革新的な方法に対する前記第１の値および前記第２の値を設定するステップは、有利な現在の状態が存在することを条件とすることができ、その状態は、例えば、車両が、平坦な走行面上で所定の一定速度で走行しているとき、または停止しているとき、容器内の還元剤の飛散が最小である状態の可能性がある。

図３に示すように、ロッド２２１上の各スイッチは所定の還元剤残留体積に相当する。これらの体積は、所定のＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等と呼ぶことができる。ロッド２２１上に配置されるＮ個のスイッチが存在する場合、離散的体積表示に相当するＮが革新的な方法によって使用され、Ｎは正の整数である。

差異Ｖｄｅｔｅｃｔは、２つの異なる時間での還元剤残留体積を示す第１の値および第２の値に相当する任意の２つの体積表示の間の差異であり、例えば、ＶｄｅｔｅｃｔはＶ１−Ｖ２、Ｖ１−Ｖ４、Ｖ２−Ｖ３またはＶ３−Ｖ４によって規定され得るあることにも留意されたい。

第１の制御ユニット２００は、投与ユニット２５０を介して投与される還元剤体積を計算するように適合されており、Ｖｄｅｔｅｃｔは本発明の一態様によって、消費量試験内で比較の基礎として機能する。

図４ａは、本発明の一実施形態による、還元剤を収容するための容器と、投与ユニットとを備える、排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関する方法の概略的流れ図である。方法は、
−前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するステップと、
−前記残留体積に対する第１の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップと、
−検出された還元剤投与体積を決定するために、前記残留体積に対する第２の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップと
を含む第１のステップｓ４０１を含む。方法は、ステップｓ４０１の後に終了する。

図４ｂは、本発明の一実施形態による、還元剤体積を収容するための容器と、投与ユニットとを備える、排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関する方法の概略的流れ図である。

方法は、前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するステップを含む第１のステップｓ４１０を含む。このことは、前述のように測定装置２２０によって行われることができる。ステップｓ４１０の後にステップｓ４２０が続く。

方法ステップｓ４２０は、前記残留体積に対する第１の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップを含む。このことは、第１の制御ユニット２００によって行われることができ、その後にステップｓ４３０が続く。

方法ステップｓ４３０は、検出された還元剤投与体積を決定するために、前記残留体積に対する第２の値を還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップを含む。このことは、第１の制御ユニット２００によって行われることができる。ステップｓ４３０の後にステップｓ４４０が続く。

方法ステップｓ４４０は、前記第１の値および前記第２の値を設定するために、それぞれの時間によって規定される時間枠内で、前記投与ユニットによって投与される還元剤体積を計算するステップと、前記検出された還元剤投与体積と前記計算された還元剤投与体積とを消費量試験で比較するステップとを含む。このことは、第１の制御ユニット２００によって行われることができる。方法は、ステップｓ４４０の後に終了する。

図５は、装置５００のあるバージョンの図である。図２に関連して記載した制御ユニット２００および制御ユニット２１０は、あるバージョンでは装置５００を備えることができる。装置５００は、不揮発性メモリ５２０、データ処理装置５１０および読出し／書込み用メモリ５５０を備える。不揮発性メモリ５２０は、コンピュータプログラム、例えばオペレーティングシステムが装置５００の機能を制御するために記憶されている第１の記憶素子５３０を備える。装置５００は、バスコントローラ、シリアル通信ポート、Ｉ／Ｏ手段、Ａ／Ｄ変換器、時間および日付入力および転送ユニット、イベントカウンタ、ならびに割込みコントローラ（図示せず）をさらに備える。不揮発性メモリ５２０は、第２の記憶素子５４０もまた備える。

提案されているコンピュータプログラムＰは、前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するためのルーチンを含む。コンピュータプログラムＰは、前記残留体積に対する第１の値を設定し、検出された還元剤投与体積を決定するために、前記残留体積に対する第２の値を設定するためのルーチンを含む。コンピュータプログラムＰは、革新的な方法によって、前記第１の値および前記第２の値を還元剤の残留体積に対して検出されたそれぞれの最新の表示に設定するためのルーチンを含む。プログラムＰは、メモリ５６０、および／または読出し／書込み用メモリ５５０内に、実施可能な形態で、または圧縮された形態で記憶され得る。

データ処理装置５１０が特定の機能を実行すると記載されている場合、データ処理装置５１０が、メモリ５６０内に記憶されているプログラムのある特定の部分、または読出し／書込み用メモリ５５０内記憶されているプログラムのある特定の部分を実行するということを意味する。

データ処理装置５１０は、データバス５１５を介してデータポート５９９と通信することができる。不揮発性メモリ５２０は、データバス５１２を介してデータ処理装置５１０と通信するように意図されている。別のメモリ５６０は、データバス５１１を介してデータ処理装置５１０と通信するように意図されている。読出し／書込み用メモリ５５０は、データバス５１４を介してデータ処理装置５１０と通信するように適合されている。データポート５９９は、例えば、それに接続されているリンク２９０、２９１、２９２および２９３（図２参照）を有することができる。

データがデータポート５９９に受信されるとき、これらのデータは第２の記憶素子５４０内に一時的に記憶される。受信された入力データが一時的に記憶された場合、データ処理装置５１０は、前述のように、コードエグゼキューションを実施する用意ができている。あるバージョンによれば、データポート５９９に受信された信号は、容器２０５内の還元剤の検出された体積（離散的体積表示）についての情報を含む。データポート５９９に受信された信号は、装置５００によって使用されて、本発明の一態様によって、検出された還元剤投与体積を計算された、投与ユニット２５０によって投与された還元剤体積と消費量試験で比較することができる。

装置５００は、前記第１の値および前記第２の値を設定するためのそれぞれの時間によって規定される時間枠内で、前記投与ユニットによって投与される還元剤体積を計算するように適合されている。

本明細書に記載する方法の部分は、メモリ５６０または読出し／書込み用メモリ５５０内に記憶されているプログラムを実行するデータ処理装置５１０を用いて、装置５００によって実施されることが可能である。装置５００がプログラムを実行する場合、本明細書に記載する方法が実施される。

本発明の好ましい実施形態の前述の説明は、例示および説明を目的として提供されている。その説明は、本発明を網羅することも、または説明される諸変形形態に本発明を限定することも意図していない。多くの修正形態および変形形態が、当業者に明らかになるであろう。諸実施形態は、本発明の原理およびその実用的な応用形態を最もわかりやすく説明し、したがって、当業者が、様々な実施形態について、かつ意図した用途にふさわしい様々な修正を加えて、本発明を理解できるようにするために選択され、説明された。

Claims (19)

1. 還元剤を収容するための容器（２０５）と、投与ユニット（２５０）とを備える排ガス浄化のためのＳＣＲシステムに関する方法であって、
   前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するステップ（Ｓ４１０）を含む方法において、
   前記残留体積に対する第１の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップ（Ｓ４２０）と、
   検出された還元剤投与体積（Ｖｄｅｔｅｃｔ）を決定するために、前記残留体積に対する第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するステップ（Ｓ４３０）と
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）および前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対する、所定の数の中間の離散的表示を用いて設定するステップをさらに含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）および前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）が、所定の体積の差異に相当するように設定される、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）および前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を設定するために、それぞれの時間によって規定される時間枠内で、前記投与ユニット（２５０）によって投与される還元剤体積を計算するステップをさらに含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記検出された還元剤投与体積（Ｖｄｅｔｅｃｔ）と前記計算された還元剤投与体積（Ｖｃａｌｃｕｌａｔｅｄ）とを消費量試験で比較するステップ（Ｓ４５０）をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 還元剤を収容するための容器（２０５）と、投与ユニット（２５０）とを備える排ガス浄化のためのＳＣＲシステムであって、
   前記容器内の還元剤の残留体積に対する離散的表示を連続的に検出するための手段（２２０）を備えるＳＣＲシステムにおいて、
   前記残留体積に対する第１の値を前記還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するための手段（２００、２１０、５００、５１０）と、
   検出された還元剤投与体積（Ｖｄｅｔｅｃｔ）を決定するために、前記残留体積に対する第２の値を前記還元剤の残留体積に対して最新の検出された表示に設定するための手段（２００、２１０、５００、５１０）と
   を含むことを特徴とするＳＣＲシステム。
9. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するための手段（２００、２１０、５００、５１０）をさらに含む、請求項８に記載のＳＣＲシステム。
10. 前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対する任意の適切な離散的表示に設定するための手段（２００、２１０、５００、５１０）をさらに含む、請求項８または９に記載のＳＣＲシステム。
11. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）および前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を前記還元剤の残留体積に対する、所定の数の中間の離散的表示を用いて設定するための手段（２００、２１０、５００、５１０）をさらに含む、請求項８ないし１０のいずれか一項に記載のＳＣＲシステム。
12. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）および前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）が、所定の体積の差異（Ｖｄｅｔｅｃｔ）に相当するように設定される、請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記第１の値（Ｖ１−ＶＮ）および前記第２の値（Ｖ１−ＶＮ）を設定するためのそれぞれの時間によって規定される時間枠内で、前記投与ユニット（２５０）によって投与される還元剤体積を計算するための手段（２００、２１０、５００、５１０）をさらに含む、請求項８ないし１２のいずれか一項に記載のＳＣＲシステム。
14. 前記検出された還元剤投与体積（Ｖｄｅｔｅｃｔ）と前記計算された還元剤投与体積（Ｖｃａｌｃｕｌａｔｅｄ）とを消費量試験で比較する（Ｓ４５０）ための手段（２００、２１０、５００、５１０）をさらに含む、請求項１３に記載のＳＣＲシステム。
15. 前記還元剤が、尿素を含む流体溶液である、請求項８ないし１４のいずれか一項に記載のＳＣＲシステム。
16. 請求項８ないし１５のいずれか一項に記載のＳＣＲシステムを備える自動車両（１００、１１０）。
17. 前記車両が、トラック、バスまたは乗用車の中のいずれかである、請求項１６に記載の自動車両（１００、１１０）。
18. 電子制御ユニット（２００、５００）、または前記電子制御ユニット（２００、５００）に接続されている別のコンピュータ（２１０、５００）に、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のステップを実行させるためのプログラムコードを含むコンピュータプログラム（Ｐ）。
19. 前記コンピュータプログラムが、電子制御ユニット（２００、５００）、または前記電子制御ユニット（２００、５００）に接続されている別のコンピュータ（２１０、５００）で実行される場合、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法ステップを実行するための、コンピュータ可読媒体に記憶されているプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品。

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