JP2016500412A - 液体添加物を提供するための装置を空にする方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、液体添加物を提供するための装置（１）を作動する方法であって、液体添加物が沿って供給される供給路（２）を備え、供給路（２）は、少なくとも１つの第１の部分（３）を有し、第１の部分には、特に可逆的な供給方向（５）を有する蠕動ポンプ（２４）が配置され、蠕動ポンプは、液体添加物から沈殿する沈着物（４）によって損傷を受ける可能性があり、供給路（２）はまた、少なくとも１つの第２の部分（２６）を有し、第２の部分（２６）には、凍結に影響されやすいコンポーネント（２５）が配置される、方法に関する。方法において、液体添加物は、装置（１）の供給路（２）に沿って最初に供給される。その後、液体添加物の供給は、停止される。それから、少なくとも１つの第２の部分（２６）が排液される一方で、供給路（２）の少なくとも１つの第１の部分（３）に液体添加物が残っているままで、供給路（２）の部分的な排液は起こる。【選択図】図１

Description

本発明は、液体添加物を提供するための装置を作動するための方法に関する。例えば燃料および／または尿素−水溶液のような液体添加物を排気後処理装置に供給するために、液体添加物を提供するための装置は、例えば、自動車両の場合に用いられる。

液体添加物が供給される排気処理装置は、ディーゼルエンジンを有する自動車両の場合に特に用いられる。ディーゼルエンジンの場合、排ガス中の酸化窒素化合物が液体添加物を用いて減少される排気処理装置または排気処理プロセスは、排ガスをクリーニングするために概して用いられる。この種の排気処理プロセスは、例えば、選択接触還元（ＳＣＲ）のプロセスである。このプロセスにとって、還元剤または還元剤前駆体は、液体添加物として用いられる。液体添加物として特にしばしば用いられるのは、尿素−水溶液であり、そして、選択接触還元プロセスの目的のためのそれは、例えば、商品名ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の下で３２．５％の尿素量を有して入手できる。

液体（水性の）添加物が低温で凍結しうることは、液体添加物を提供するための装置の構造計画の決定的な因子である。記載された尿素−水溶液ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）は、例えば−１１℃で凍結する。この種の低温は、自動車両において、特にそれらが長期間休止しているときに、起こる場合がある。液体添加物の凍結は、液体添加物のボリュームの増加を引き起こす。ボリュームのこの増加は、システム内の圧力のかなりの増加につながる場合がある。したがって、装置の特定のコンポーネントが損傷を受けるかまたは破壊さえされる危険がある。

液体添加物が凍結するときに、ボリュームの増加と関連した課題を回避するために、内燃機関の作動停止後に装置内を排液させることは公知である。一旦排液が起こると、装置内に液体添加物はなく、凍結した液体添加物に起因した損傷は発生しえない。しかしながら、これは、新たな正確な調量が実行されうる前に、システムが再び完全に「満たされ」なければならないという結果を有する。

これらの添加物がしばしば結晶性沈殿を形成する傾向があることも、液体添加物を提供するための装置の場合に問題である。これらの沈殿物は、特定の温度でおよび／または長い休止期間の後に発生する場合がある。例えば、さらに上で記載された尿素−水溶液は、硬い粒子の形で尿素の結晶性沈殿を形成する。これらの粒子は、装置の可動部品に損傷を与える場合がある。それというのも、それらは研磨効果をそこで及ぼすからである。

このことから、先行技術に関連して記載された技術的課題を解決するか、または少なくとも緩和することは、本発明の目的である。特に、液体添加物を提供するための装置を作動するための特に有利な方法を提示することを意図する。特に、損傷からの技術的に単純な保護、装置の高耐用性および／または自動車両の排気システムに対する添加物（例えば尿素−水溶液）の正確な調量は、ここでの主要な関心である。

これらの目的は、請求項１の特徴にしたがう方法によって達成される。方法のさらに有利な改良は、従属請求項において特定される。請求項において個々に示される特徴は、いかなる技術的に可能なやり方でも組み合わされることができて、記載からの説明的な材料によって補充されることができる。これにより、本発明のさらなる変形実施形態に至る。

本発明は、液体添加物を提供するための装置を作動する方法であって、液体添加物がそれに沿って供給される供給路を備え、供給路は、少なくとも１つの第１の部分を有し、第１の部分には、蠕動ポンプ（ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ ｐｕｍｐ）が配置され、蠕動ポンプは、液体添加物から沈殿する沈着物によって損傷を受ける可能性があり、供給路はまた、少なくとも１つの第２の部分を有し、第２の部分には、凍結に影響されやすいコンポーネントが配置される、方法に関する。方法は、少なくとも次のステップを含む。
ａ）装置の供給路に沿って液体添加物を供給するステップ、
ｂ）液体添加物の供給を停止するステップ、
ｃ）少なくとも１つの第２の部分が排液される一方で、供給路の少なくとも１つの第１の部分に液体添加物が残っているままで、供給路を部分的に排液するステップ。

液体添加物は、好ましくは尿素−水溶液である。供給路は、タンクの取り入れ口から排気処理装置の液体添加物のための分配口まで延びる流れパスを意味することを、特に意図する。供給路は、液体添加物が供給される管路および／またはチャネルによって、少なくとも主として形成される。

液体添加物は、タンクに保存される。タンクに保存される液体添加物ができるだけ完全にタンクから取り出されることができるために、取り入れ口は、タンクの底部の近くに好ましくは形成される。排気処理装置の分配口は、好ましくは、少なくとも１つのインジェクタおよび／またはノズルおよび／または（受動的な）バルブを有する。ノズルを用いて、液体添加物は、好ましくは微細に噴霧される仕方（おそらく圧縮空気によって）において排気処理装置に供給されることができる。インジェクタは、液体添加物の調量を可能にする。例えば、インジェクタの開始時間を決定することによって、調量は、目標を指向する仕方で実行される。

供給路上または内には、それによって液体添加物の供給が起こる供給手段が好ましくは配置される。供給手段は、好ましくは少なくとも１つのポンプである。例えば、ピストンポンプ、ダイアフラムポンプまたは容積型ポンプは、供給手段として使用されてもよい。対応する供給方向につれて供給路に沿って取り入れ口から分配口まで液体添加物を供給するために、供給手段は、組み立てられる。

第１の部分および第２の部分は、タンクから分配口まで供給路を通る液体添加物の供給方向において（おそらく直接）前後に配置された供給路の領域である。供給路は、多くの第１の部分および／または多くの第２の部分を有してもよい。少なくとも１つの第１の部分は、好ましくは、取り入れ口の直接下流に配置される。供給方向において（おそらく直接）その後に続いて、好ましくは少なくとも１つの第２の部分がある。

凍結に影響されやすいコンポーネントは、液体添加物（近くに位置する）が凍結するときに、ボリュームの増加によって損傷を受ける可能性がある特徴を特に有する（特に電子的なおよび／または可動的な）コンポーネントである。この種のコンポーネントは、例えば、影響されやすいセンサエレメント（例えば圧力センサ）である。圧力センサは、可動圧力ピックアップ要素の変形を経由して圧力の変化を概して測定する。したがって、凍結が起こるときのボリュームの強い増加は、この種の圧力センサに非常に容易に損傷を受けさせる場合がある。それというのも、最大許容展開が越えられるからである。凍結に影響されやすいコンポーネントは、凍結が起こるときに発生する負荷のために設計されないバルブでもよい。

蠕動ポンプは、以下、作動コンポーネントとも称される。蠕動ポンプまたは作動コンポーネントは、液体添加物と接触しているかまたは添加物によって流通される装置のコンポーネントである。蠕動ポンプは、装置における添加物の供給および／または添加物の動きの能動的補償を能動的に実現する。蠕動ポンプまたは作動コンポーネントは、添加物のための管路の内部またはそのそばに沿ってそれ自身動くコンポーネントを特に含む。これらのコンポーネントは、例えば、液体添加物によって作用されるシール面を有してもよい。沈殿する沈着物からの差し迫った破損は、例えば、シール面の研削作業、接近配置の妨害物、沈着物のかたまり、などに起因して、ここで起こる場合がある。蠕動ポンプは、可逆的な供給方向を実現することができる、すなわち、定められた仕方において２つの逆の方向に添加物を供給することができる、というような仕方で、特に設計される。

蠕動ポンプは、供給される添加物が例えば外部の機械的変形によって撓み管路（例えばチューブ）に強制的に通過させられる容積式ポンプである。

ステップａ）の供給路に沿って液体添加物を供給することは、液体添加物を提供するための装置の正常作動に対応する。ステップａ）において、液体添加物は、例えば、排気処理装置に供給される。ステップａ）の間、記載された装置が搭載される自動車両は、定常な仕方で作動される。これは、自動車両の内燃機関が作動していて、内燃機関の排ガスが排気処理装置においてクリーニングされることを意味する。

ステップｂ）の供給の停止は、供給の通常作動の停止に対応する。この種の通常作動の停止は、自動車両の作動停止と並行して概して起こる。そこにおいて、自動車両の内燃機関および排気処理装置はまた、非アクティブ化されるかまたは停止される。

ステップｃ）において、供給路は、部分的に排液され、第２の部分は排液され、そして、液体添加物は第１の部分に残っている。供給路に沿って凍結に影響されやすいコンポーネント上に存在する液体添加物を回避することが、このようにしてできる。凍結に影響されやすい装置のコンポーネントは、好ましくは第２の部分に配置されるだけである。そしてそれは、ステップｃ）において排液される。蠕動ポンプから離れて、液体添加物から沈殿する沈着物によって損傷を受ける可能性がある他の作動コンポーネントは、存在してもよい。そしてそれは、第１の部分に配置される、そしてそれは、ステップｃ）において排液されない。特に、さらなるポンプおよび／または多くの蠕動ポンプは、装置の供給路の第１の部分に配置されてもよい。

記載された方法は、特に、作動停止の間、排液される装置の場合に、損傷が、特に液体添加物からの沈殿物の研磨作用に起因してしばしば発生するという認識に基づく。液体添加物を提供するための装置が排液されて、液体添加物の残りの液滴が次いで蒸発するときに、この種の沈着物が特に形成されることが分かっている。液体添加物が尿素−水溶液であり、そしてそれが蒸発する場合、結晶性尿素粒子（例えばビウレット）は、取り残されて、記載された沈殿物または沈着物を形成する。液体添加物で完全に満たされる供給路の領域では、沈着物の形成の危険度は、非常により低い。１つの理由は、より少ない蒸発がこの種の領域にあるということである。他の理由は、存在する水の量がより多いため、この種の領域では、実際のところ形成される沈殿物なしで、蒸発が溶液中の尿素量の濃度の増加を引き起こすだけであるという可能性もあるということである。特に沈着物に影響されるコンポーネントを有する供給路の第１の部分の結晶性沈殿の形成の危険度は、排液されないこれらの第１の部分によって事実上回避されることができるかまたは減少されることができる。これらの第１の部分では、液体添加物は、ステップｃ）の後でさえ残る。排液は、第１の部分に液体添加物が残っている一方で、第２の部分は排液されるというような特に誘導された仕方で、好ましくは、ステップｃ）において部分的に起こるだけである。

液体添加物が第１の部分に分配されて、かつ、液体添加物が第２の部分から除去されるステップｃ）において生じる効果が装置の長い休止位相の間、要望通り維持されるために、少なくとも１つの第１の部分に位置する液体添加物が位置ずれすることができない以下の効果（毛管力、添加物の表面張力効果および静浮力）のうちの少なくとも１つを確実にするというような仕方で、装置は、好ましくは設計される。ポンプおよび／または管路の系統の置換を操作せずに、第２の部分だけが添加物で満たされて、かつ、第１の部分だけがガス／空気で満たされるままであるというような仕方で、効果の少なくとも１つが系統に作用することを、これは、特に意味する。

ステップａ）の供給路に沿った液体添加物の供給が供給方向につれて起こり、ステップｃ）の排液が供給方向に対して少なくとも主として逆に起こるときに、方法は特に有利である。

液体添加物を供給するためのポンプ（特に蠕動ポンプ）の供給方向がステップｃ）による供給路の排液用の逆であることは、ここで特に好ましい。

排液を供給方向に対して逆に運び出すために、供給方向においておよび逆方向において両方とも供給することができる供給手段（特に、以下では共に「ポンプ」と称される、ポンプまたは蠕動ポンプ）が設けられる。液体添加物は、次いで、タンクで取り入れ口を通ってタンク内に概して戻り圧入される。反対側で、すなわち分配口で、ガスまたは空気は、次いで、取り入れられる。ここから、供給路は、次いで、空気またはガスで満たされる。そしてそれは、液体添加物を置き換える。ポンプの反転によって、添加物は、したがって、戻り供給方向につれてポンプ輸送される。そしてそれは、供給方向とは逆方向である。戻り供給された添加物の各少量は、取り入れ口だけに供給されるかもしれない。しかし、例えば、戻り供給された添加物の（小さい）少量がステップｃ）の間そこに流れる少なくとも１つの（分岐する）貯留容積部分が供給路上に設けられることが、提供されてもよい。最後に言及された場合のために、戻り供給された添加物の「優勢な少量」が供給方向に対して逆に供給路から取り除かれることは、にもかかわらず適用しなければならない。

ポンプの供給方向のこの種の反転は、装置の可逆的な供給方向を実現するための技術的に特に単純な異型である。可逆的な供給方向を有するポンプは、例えば、蠕動ポンプである。蠕動ポンプの場合、供給路の一部は、液体添加物を供給方向に動かすために、蠕動運動（ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）の仕方において変形する。この種のポンプは、回転駆動装置を好ましくは有する。そしてそれは、可動ポンプ要素を経由して蠕動運動を駆動する。可動ポンプ要素は、例えば、偏心器でもよい。この種のポンプは、供給方向の反転が駆動装置の駆動方向の反転によって可能であるように、好ましくは設計される。

さらに配置的な異型によれば、液体添加物を提供するための装置は、２つの（おそらく異なる）供給手段を有することも可能である。第１の供給手段は、定常作動の間（ステップａ）、液体添加物を供給するために準備されていて、さらなる供給手段は、供給方向とは逆に供給路を排液するために準備されている。２つの供給手段は、供給路の平行した領域において供給路に沿って互いに直列に配置されてもよいかまたは並列に配置されてもよい。

方法のさらなる実施の異型に続いて、液体添加物を提供するための装置は、戻り管路を有することも可能である。そしてそれは、供給路から分岐して、タンクへと戻り至る。供給路の排液は、戻り管路を通して起こってもよい。

液体添加物を供給するためのポンプが液体添加物から沈殿する沈着物によって特に容易に損傷を受ける可能性があることが分かっている。その理由は、ポンプが可動部品を有するということである。そして、研磨作用粒子としての沈殿物は、したがって、ポンプ上に摩滅を生じさせることができ、それはポンプに損傷を与えることができる。沈殿する沈着物の効果は、蠕動ポンプの場合に特に大きい。蠕動ポンプの場合、供給路の表層は、互いに概して押圧されるかまたは互いにこすりつけられる。したがって、蠕動ポンプの場合、沈着物は、ポンプの可動部品との特に集中的な研磨接触にある。

一方で、蠕動ポンプは、ポンプの駆動方向を逆転させることによって、供給路が特に容易に排液されることを可能にする。したがって、記載された方法が蠕動ポンプを有する装置の場合に用いられる場合、特に有利な相乗効果は、達成されることができる。それというのも、一方で、供給路の排液は、特に容易に達成されることができて、他方で、供給路が記載された方法にしたがって部分的に排液されるだけであるときに、沈着物からの蠕動ポンプの特に良好な保護が可能になるからである。ポンプがステップｃ）の供給路の部分的な排液のための予め定められた時間間隔について作動され、時間間隔は、液体添加物が少なくとも１つの第１の部分において残るように選択されるときに、方法はまた有利である。

供給路の排液は、装置の構造に依存するがしかし決定するのが容易である時間を必要とする。この時間は、供給路の長さおよび供給路における液体添加物の（過去の）供給率に特に依存している。供給路を完全に排液させるのに必要な時間間隔よりも短い時間間隔の間、供給路を排液させるためのポンプを作動することによって、供給路に液体添加物が部分的に残ることは、確実にされることができる。供給路（単一ポンプを有する）を排液させる方法の場合、時間間隔経過後に排液が停止されるときに、第１の部分にはまだ液体添加物があるために、その一方で、第２の部分はすでに完全に排液されているために、排液の間、液体添加物が第２の部分から最初に除去されることは、確実にされなければならない。したがって、取り入れ口から分配口までの供給方向において、少なくとも１つの第１の部分が少なくとも１つの第２の部分の上流にあるときはいつでも、方法の実施の異型は、特に有利である。

ステップｃ）の供給路の部分的な排液が少なくとも１つのセンサエレメントによってモニタされ、センサエレメントは、供給路の位置に配置されて、位置に液体添加物があるかどうか検出するために準備され、そして、もはやいかなる液体添加物も位置にないとすぐに排液が停止されるときに、本発明はまた有利である。

センサエレメントは、例えば、液体添加物がピンと接触している限り、導電性接続がある２つの電気的ピンから成ってもよい。液体添加物がピンともはや接触しないときに、電気的接続は壊れる。そして、もはや液体添加物が位置にないことは、検出されることができる。排液の間、液体添加物のための供給率に関する不確定度のせいで時間コントロールだけでは監視ステップｃ）のために充分でないときはいつでも、液体添加物が存在するか否か検出するためのこの種のセンサエレメントは、特に有利である。センサエレメントが他の監視機能を同様に引き受けるために原則として提供されることができる場合であっても、上述した目的のために提供されるだけである（技術的に単純な構造の）別々のセンサエレメントは、代わりに使用されてもよい。

センサエレメントが圧力センサであり、圧力センサによって測定される圧力が供給路を満たす程度に依存して変化するときに、それも有利である。

この異型の場合、少なくとも１つの第２の部分が排液され終わるとすぐに、そして少なくとも１つの第１の部分にまだ液体添加物があるときに排液を停止するために、ステップｃ）の間、圧力を経由して、どんな範囲の供給路がすでに排液したかを検出することができる。

例えば、供給路における液体添加物の静水圧の理由で、圧力センサの圧力と供給路を満たす程度との間の依存性は、存在してもよい。このように、静水圧は、供給路に存在する液体添加物よりも全てより大きい。液体添加物の供給の間（ステップａ）、装置の定常作動をモニタしておよび／またはコントロールするために、液体添加物を提供するための装置において、圧力センサは、通常設けられる。供給路がすでに排液された範囲をモニタするためにステップｃ）においてこの圧力センサが追加して使われるときに、それは特に有利である。次いで、ステップｃ）のモニタリングのための追加のコンポーネントは、必要ない。

ステップｃ）の供給路の部分的な排液のためにポンプが使用され、供給路を液体添加物で満たす程度に依存して変化するポンプの作動パラメータおよびポンプ（６）の排液作動が作動パラメータの予め定められた値に達するときに停止されるときに、方法はまた有利である。

この種の作動パラメータは、例えば、適用される動作電流に対するポンプの応答でもよい。例えば、可動ポンプ要素は、供給路の液体添加物の量がより少ないときに、適用される動作電流に応答してより急速に動きで反応する。ポンプによって動かされる液体添加物の量がこの場合すでに減少していたので、これは事実でもよい。ポンプの作動パラメータに基づく供給路を満たす程度のモニタリングは、ステップｃ）の排液をモニタするための追加のコンポーネントを省くことを可能にする。

排液の間、少なくとも１つの予め定められた時点でポンプが診断モードを課せられ、供給路を満たす程度に依存するポンプの作動パラメータが診断モードの間に決定されるときに、方法はまた有利である。

診断モードは、供給路を満たす程度をモニタするために起動されるだけである装置の特別動作モードを意味することを意図する。診断モードは、例えば、特殊なポンプパルスを含んでもよい。そしてそれは、ポンプの予め定められたまたは定義済みの診断駆動電流によって発生する。このように、供給路を満たす程度の測定が特に正確であるために、作動パラメータのより良い比較は、確実にされることができる。

供給路を満たす程度が圧力および／または圧力の変化に基づいて決定されることも可能である。そしてそれは、圧力センサによって測定されて、ポンプがポンプパルスを働かせるときに発生する。このポンプパルスは、通常のパルス（例えば、排液のときのポンプの正常作動の間）でもよくおよび／または特殊なポンプパルス（満たす程度をモニタするための特別な診断モードに対応する）でもよい。

ステップｃ）の供給路の部分的な排液のために、供給路は、最初に完全に排液され、そして供給路は、その後再び液体添加物で部分的に満たされ、その結果、少なくとも１つの第１の部分（３）には液体添加物があるときに、方法はまた有利である。

この作動モードの場合、供給路が部分的に排液されるだけか否かは、好ましくは最初にモニタされない。したがって、供給路の完全な排液が起こったことは、常に確実にされる。例えば、あらゆる場合に供給路の完全な排液を確実にするために、十分に長い時間間隔について作動される供給路を排液させるためのポンプによって、これは発生してもよい。その後（すなわち、その後直ちにおよび／または「作動停止」を終えずに）、供給路の部分的な補給（だけ）が実行される。この場合、供給路は、再び完全に満たされない。この種の部分的補給は、排液をモニタすることに適してもいるさらなる上で記載されたすべての方法によってモニタされてもよい。

完全な排液が最初に起こり、次いで部分的な再補給がなされるこの種の２ステージの方法の実行は、排液の間、供給路から取り除かれる量が、補給の間、供給路に再供給される量よりも概して非常に大きいので、有利でもよい。第１の部分において液体添加物が残り、その一方で第２の部分は完全に排液されたというような仕方で、正確に補給を実施することは、したがって、かなりより容易である。

記載された方法のさらなる実施形態によれば、ステップｃ）の供給路の完全な排液の後の部分的な補給は、戻り管路を経由して起こることが好ましい。このようにして方法を実行することによって、排液されるままである第２の部分の供給方向において下流にある供給路の第１の部分が液体添加物で再び満たされることも、可能になる。供給路がステップｃ）において最初に完全に排液されるときに、それは、その後、分配口を通ってガスまたは空気で満たされてよく、戻り管路は、交互のおよび特に誘導された仕方において液体添加物で満たされる。ステップｃ）の後、第１の部分において（戻り管路を通って供給路に入った）液体添加物があり、その一方で第２の部分において（分配口を通って供給路に入った）ガスまたは空気があるように、この交互の充填は、起こってもよい。供給チャネルの記載された特に誘導された充填の間、供給ポンプは、その供給方向を逆転させてもよい。このように、液体添加物の意図された量は、戻り管路と分配口との間の供給路の部分に、特に誘導された仕方で供給されることもできる。

供給路が少なくとも１つのサイフォンを有し、前記くとも１つの第１の部分がサイフォンにおいて配置されるときに、方法はまたも有利である。

この種のサイフォンは、供給路のＵ字形の設計によって、特に特徴づけられる。これは、供給路の下部領域を生じる。そしてそれは、供給路の２つの高くした領域のそれぞれそばにある。高くした領域は、下部領域よりもそれらの測地位置に関してより高く配置される。この種のサイフォンにおいて、供給路が部分的に排液されたときに、重力の結果として、液体添加物の残留量は、概して集まる。第１の部分は、この種のサイフォンにおいて好ましくは配置される。サイフォンを構造計画に含むことによって、外部の影響があるときでも、供給路に存在する液体添加物の量が第１の部分において残ることは、確実にされることができる。部分的に排液される充填状態において装置が動いて、傾けられておよび／または位置がずれる場合に、そして振動が装置に作用する場合に、この種の外部の影響は、例である。

したがって、サイフォンは、自動車両の長い休止期間の間さえ、排液された第２の部分および満たされた第１の部分を有する所望の形における供給路の部分的な排液を維持するための特に信頼性が高い可能性である。供給路における少なくとも１つのサイフォンの統合は、満たされた第１の部分および排液された第２の部分を有する供給路における液体添加物の分布を生じるための記載された手段の全てとはっきりと結合されてよい。記載されたサイフォンだけが前記分布を維持するために提供されることも、そして、分布を生じるための慎重な（追加のまたは能動的）方法ステップがステップｃ）において実行されないことも、可能である。

本発明は、液体添加物を提供するための装置であって、液体添加物がそれに沿って供給される供給路を備え、供給路は、少なくとも１つの第１の部分を有し、第１の部分には、蠕動ポンプが配置され、蠕動ポンプは、液体添加物から沈殿する沈着物によって損傷を受ける可能性があり、供給路はまた、第２の部分を有し、第２の部分には、少なくとも１つの凍結に影響されやすいコンポーネントが配置され、装置が上記の方法のここで記載された少なくとも１つの異型を実行ために準備される、装置の場合に特に用いられる。この装置は、記載された方法に関連してさらに上で記載された装置機能の全てを有してもよい。

それは、内燃機関および、内燃機関の排ガスをクリーニングするための排気処理装置を有する自動車両を提供することも意図する。好ましくは、排気処理装置には分配口が配置される。分配口を経由して、液体添加物は、記載された装置によって排気処理装置に供給されることができる。分配口は、さらに上で記載された特色を有してよい。好ましくは、排気処理装置には、選択接触還元のためのプロセスが排ガスのクリーニングを実行することができるＳＣＲ触媒コンバータが設けられる。ＳＣＲプロセスを実行するための液体添加物は、分配口を経由して排気処理装置に供給されることができる。したがって、例えば、記載された装置の分配口のインジェクタは、タンクから液体添加物を供給される。記載された装置は、記載された方法によって好ましくは作動されてよい。そして、装置を用いる方法の実施は、方法を実施するために必要な方法ステップまたは方法シーケンスが格納される制御装置を用いて起こる。制御装置は、例えば、自動車両のエンジンコントロールのコンポーネントでもよい。

本発明および技術的な環境は、図に基づいて下で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。しかしながら、本発明はこれに制限されない。特に、図および特に表される相対寸法は、模式的なだけであると指摘されなければならない。

図１は、記載された方法を実施するための装置を示す。 図２は、記載された方法を実施するための装置のさらなる異型を示す。 図３は、記載された方法の系統図を示す。 図４は、記載された方法を実施するための装置のよりさらなる異型を示す。 図５は、記載された方法を実施するための装置を有する自動車両を示す。

図１および図２において、液体添加物（ここでは特に尿素−水溶液）を提供するための装置１は、それぞれ示される。この装置１は、いずれの場合も、液体添加物が格納されることができるタンク１９を有する。タンク１９には、いずれの場合も、ハウジング２１が取り付けられる。ハウジングの内部には、液体添加物の供給がそれとともに起こり、そして、液体添加物から沈殿する沈着物によって損傷を受ける可能性がある蠕動ポンプ２４および装置１のおそらくさらなる作動コンポーネントが配置される。液体添加物の供給は、タンク１９から分配口２３まで供給路２に沿って供給方向５につれて取り入れ口２０で起こる。分配口２３で、液体添加物は、排気処理装置１１に供給されることができる。例として示される、そして、ここでは液体添加物からの結晶性沈殿である沈着物４は、供給路２において生じてもよい。

供給路２は、部分的に供給チャネル１５によって、そして、部分的に供給管路１４によって、概して形成される。ここで、ハウジング２１の中の供給路２の領域は、供給チャネル１５と呼ばれる。供給チャネル１５において供給路２上には、液体添加物から沈殿する沈着物によって損傷を受ける可能性がある蠕動ポンプ２４および装置１のおそらくさらなる作動コンポーネントが配置される。ここで、概して撓み管路によって形成されるハウジング２１の外側の供給路２の領域は、供給管路１４と呼ばれる。供給管路１４は、概して供給チャネル１５に隣接して、そして、装置１の分配口２３とハウジング２１との間の接続管路を表す。排気処理装置１１は、タンク１９またはハウジング２１から概して少し離れている。そして、この距離は、供給管路１４によって繋がれることができる。供給管路１４は、接続部１６で供給チャネル１５に接続されてよい。

供給路２は、第１の部分３を有する。そこには、液体添加物から沈殿する沈着物４によって損傷を受ける可能性がある蠕動ポンプ２４およびおそらくさらなる作動コンポーネントが配置される。供給路２は、加えて第２の部分２６を有する。そこには、凍結に影響されやすいコンポーネント２５が配置される。そしてそれは、凍結した液体添加物および凍結する液体添加物のボリュームの増加によって損傷を受ける可能性がある。凍結に影響されやすいこの種のコンポーネント２５は、例えば、センサおよび／または、分配口２３に配置されるインジェクタもである。

供給路２を満たす程度をモニタするために、供給路２の位置８には、図１に例としてセンサエレメント７が配置される。そしてそれは、２つの導電性ピンを有する。それによって、供給路２における液体添加物の導電率をモニタすることができる。液体添加物が位置８にある場合、センサ７のピン間の電気接続は閉じる。一方、液体添加物が位置８にない場合、電気接続は壊れる。図１にはまた、圧力センサ９が示される。それによって、供給路２を満たす程度をモニタすることができる。

図２は、例としてサイフォン１０を有する装置１の改良を示す。供給路２が部分的に排液されたときに、液体添加物は集まる。装置のこの配置的な異型によれば、少なくとも１つの第１の部分３は、サイフォン１０の領域に好ましくは配置される。少なくとも１つの第２の部分２６は、サイフォンの外側にまたはそれより上に好ましくは配置される。

図３は、液体添加物を提供する装置を作動するための記載された方法の系統図を示す。方法ステップａ）、ｂ）、ｃ）を見ることができる。ａ）は、装置の通常作動に関する。ステップｂ）において、装置は停止され、そして、ステップｃ）において、装置の供給路の部分的な排液が起こる。ステップｃ）の供給路の部分的な排液から続く蒸発位相２２も見ることができる。蒸発位相３２の間、供給路の排液領域における液体添加物の液滴は、蒸発する。その結果、沈殿物および、したがって沈着物は、供給路において生じることができる。

図４は、記載された方法を実施するための装置１のよりさらに配置的な異型を示す。この装置１も、供給路２を有する。そしてそれは、タンク１９での取り入れ口２０から排気処理装置１１での分配口２３に向けて供給方向５につれて延びる。供給路２から、戻り管路２７が分岐する。そしてそれは、タンク１９に同様に接続している。この装置１の供給路２がステップｃ）で最初に完全に排液されるときに、供給路２は、ステップｃ）でその後、戻り管路２７を通って液体添加物を、そして分配口２３を通ってガスまたは空気を、交互に再び満たされることができる。第１の部分３には液体添加物があり、一方、第２の部分２６には液体添加物がないことは、このように、特に誘導された仕方において達成されることができる。

図５は、内燃機関１３および、内燃機関１３の排ガスをクリーニングするための排気処理装置１１を含む自動車両１２を示す。排気処理装置１１は、好ましくは、排ガスのクリーニングのために選択触媒還元プロセスが実行されうるＳＣＲ触媒コンバータ１８を有する。液体添加物は、タンク１９から分配口２３での排気処理装置１１まで装置１によって供給されることができる。分配口２３には、好ましくは、インジェクタおよび／またはノズルが配置される。タンク１９および分配口２３は、液体添加物用の供給路２を部分的に形成する供給管路１４に接続している。装置１は、運転制御装置１７に接続している。そしてそれは、記載された方法を実施することを調整する。運転制御装置１７は、自動車両１２のエンジンコントロールの構成要素でもよい。

１…装置
２…供給路
３…第１の部分
４…沈着物
５…供給方向
６…ポンプ
７…センサエレメント
８…位置
９…圧力センサ
１０…サイフォン
１１…排気処理装置
１２…自動車両
１３…内燃機関
１４…供給管路
１５…供給チャネル
１６…接続部
１７…運転制御装置
１８…ＳＣＲ触媒コンバータ
１９…タンク
２０…取り入れ口
２１…ハウジング
２２…蒸発位相
２３…分配口
２４…蠕動ポンプ
２５…凍結に影響されやすいコンポーネント
２６…第２の部分
２７…戻り管路

Claims (12)

1. 液体添加物を提供するための装置（１）を作動する方法であって、前記液体添加物がそれに沿って供給される供給路（２）を備え、前記供給路（２）は、少なくとも１つの第１の部分（３）を有し、前記第１の部分には、蠕動ポンプ（２４）が配置され、前記蠕動ポンプは、前記液体添加物から沈殿する沈着物（４）によって損傷を受ける可能性があり、前記供給路（２）はまた、少なくとも１つの第２の部分（２６）を有し、前記第２の部分には、凍結に影響されやすいコンポーネント（２５）が配置され、
   ａ）前記装置（１）の前記供給路（２）に沿って液体添加物を供給するステップ、
   ｂ）液体添加物の前記供給を停止するステップ、
   ｃ）前記少なくとも１つの第２の部分（２６）が排液される一方で、前記供給路（２）の前記少なくとも１つの第１の部分（３）に液体添加物が残っているままで、前記供給路（２）を部分的に排液するステップ、
   を少なくとも含む、方法。
2. ステップａ）の前記供給路（２）に沿った前記液体添加物の前記供給は、供給方向（５）につれて起こり、ステップｃ）の前記排液は、前記供給方向（５）に対して少なくとも主として逆に起こる、請求項１に記載の方法。
3. 前記液体添加物の前記供給のためのポンプ（６）の供給方向は、ステップｃ）の前記供給路の前記排液にとって逆である、請求項２に記載の方法。
4. 前記液体添加物から沈殿する沈着物（４）によって損傷を受ける可能性がある前記蠕動ポンプ（２４）は、前記液体添加物を供給するためのポンプ（６）である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. ポンプ（６）は、ステップｃ）の前記供給路（２）の前記部分的な排液のための予め定められた時間間隔について作動され、前記時間間隔は、液体添加物が前記少なくとも１つの第１の部分（３）において残るように選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. ステップｃ）の前記供給路の前記部分的な排液は、少なくとも１つのセンサエレメント（７）によってモニタされ、前記センサエレメント（７）は、前記供給路（２）の位置（８）に配置されて、前記位置（８）に液体添加物があるかどうか検出するために準備され、そして、もはやいかなる液体添加物も前記位置（８）にないとすぐに前記排液は停止される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記センサエレメント（７）は、圧力センサ（９）であり、前記圧力センサ（９）によって測定される圧力は、前記供給路（２）を満たす程度に依存して変化する、請求項６に記載の方法。
8. ステップｃ）の前記供給路（２）の前記部分的な排液のためにポンプ（６）が使用され、前記供給路（２）を液体添加物で満たす程度に依存して変化する前記ポンプ（６）の作動パラメータおよび前記ポンプ（６）の排液作動は、前記作動パラメータの予め定められた値に達するときに停止される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記排液の間、少なくとも１つの予め定められた時点で前記ポンプ（６）は診断モードに課せられ、前記供給路（２）を満たす程度に依存する前記ポンプの作動パラメータは、前記診断モードの間に決定される、請求項８に記載の方法。
10. ステップｃ）の前記供給路（２）の前記部分的な排液のために、前記供給路（２）は、最初に完全に排液され、そして前記供給路（２）は、その後再び液体添加物で部分的に満たされ、その結果、前記少なくとも１つの第１の部分（３）には液体添加物がある、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記供給路（２）は、少なくとも１つのサイフォン（１０）を有し、前記少なくとも１つの第１の部分（３）は、前記サイフォン（１０）において配置される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 液体添加物を提供するための装置（１）であって、前記液体添加物がそれに沿って供給される供給路（２）を備え、前記供給路（２）は、少なくとも１つの第１の部分（３）を有し、前記第１の部分には、蠕動ポンプ（２４）が配置され、前記蠕動ポンプは、前記液体添加物から沈殿する沈着物によって損傷を受ける可能性があり、前記供給路はまた、第２の部分（２６）を有し、前記第２の部分には、少なくとも１つの凍結に影響されやすいコンポーネント（２５）が配置され、前記装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法を実行するために準備される、装置。

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