JP6400578B2 - 気体状アンモニアを貯蔵し供給するシステムの自律性の計測 - Google Patents

Description

本願は、全般に、選択触媒還元（SCR）により、窒素酸化物NO_xを還元する用途におけるアンモニアの貯蔵に関し、特に、ディーゼルエンジンによる汚染物質の排出の抑制に関する。

輸送に関連する汚染物質の排出は、約30年にわたり、産業発展の牽引エンジンになっている。4つの規制汚染物質（CO、HC、NO_x、パーティキュレート）の排出限界の厳しい継続的な高まりにより、特に大型建物密集地域において、空気品質の大きな改善が可能となっている。

継続的に高まる一途の自動車の使用のため、これらの汚染物質の排出を継続的にさらに抑制するための努力が要求されている。欧州排出閾値に関する許容値の低下は、2014年には、ユーロ6標準スタンダードの効力発効用のステップの骨格として期待されている。そのような対策は、局地的な汚染を抑制するためのものである。循環の全ての条件において利用可能な高効率汚染除去技術は、輸送産業において大きな利益となる。この意味で、リーンバーンとして、すなわち過剰量の酸素を含む混合物としての窒素酸化物（NO_x）の還元は、複雑な問題に関連する大きな利益を表す。

また、CO₂排出に直接関連する燃料消費は、僅か数年で自動車の大きな関心レベルに達している。従って、2012年に始まった欧州レベルにおいて、自家用車両のCO₂排出に関する規制が実施されている。この限界が、次の10年において、基本規制に低下されることは既に把握されている。従って、新たなエンジンに対してCO₂排出の抑制が、それ自身、輸送産業全体の成長のために課されている。

局地的な汚染（NO_x）と、燃料消費抑制（CO₂）のこの二重の問題は、リーンバーンとしての燃焼が処理の難しいNO_x排出を伴うディーゼルエンジンでは、特に難しい。

この点、SCR（「選択触媒還元」）ポスト処理技術は、自家用車両ならびに製品輸送用の車両に使用されている。次に、エンジンをその高効率用の最適動作に配置することが可能である。次に、NO_xの高排出は、SCRシステムにより、排気中で処理され、高効率NO_x還元が可能になる。

そのようなSCR技術を構成するため、窒素酸化物を抑制するために必要な還元剤を車両に搭載する必要がある。現在の重量物運搬車に保持されるシステムは、還元剤として、水溶液中の尿素を使用する。尿素は、排気ガスに注入すると、排気ガスの温度の効果により分解し、アンモニア（NH₃）に変化し、特定の触媒コンバータにおいて、NO_xの還元が可能になる。現在の一連のSCRのシステムの作動のために保持され、標準化されている尿素の水溶液として、AUS32（欧州での市販名はAdblue（登録商標））が参照される。

しかしながら、この高効率な方法は、いくつかの問題を有する。それは、特に市街地のバスのようないくつかのケースに限られてはいるが、コールド特性を示すことである。尿素リザーバは、相当の質量および体積を有し、通常、自家用車両の場合、体積は15から30Lであり、重量物運搬車の場合、40から80Lである。そのような障害の結果、車両への統合に複雑性が生じ、これは、車両が小さくなると、相当の問題となる。この結果、汚染除去のコストが上昇し、過剰な質量増による車両の燃料消費の損失、さらにはCO₂排出につながる。

貯蔵のための各種代替方法が検討されている。加圧下で気体状アンモニアを貯蔵するという選択肢には、小型化および安全作動性の点で、多くの問題がある。

ある優れた方法は、貯蔵チャンバに配置された材料、例えば塩の内部でガスを吸収させることを含む。次に、アンモニアの貯蔵は、アンモニアケート（ammoniacate）タイプの化学錯体の形成により、塩内で行われる。この貯蔵タイプには、水溶液に尿素を貯蔵するタイプに対して、多くの利点がある。塩内での貯蔵は、貯蔵リザーバの質量および体積の大きな低減を可能にする。また、これは、所与のアンモニアの自律性のために設置される還元剤の質量の減少によるCO₂追跡の点で、有意である。実際、従来のSCR構成において、尿素の希釈のため提供される水、液体と称される、の追加量が抑制される。また、このタイプの貯蔵では、高効率でのNO_xのコールド吸収が可能となる。また、このタイプの貯蔵では、製造コストが抑制され、アンモニアを供給し注入するシステムが単純化される。

実際には、アンモニアは、NOx還元反応の化学量論的な割合で、排気に連続的に注入される。従って、十分な量のアンモニアを搭載貯蔵できることは、適切である。貯蔵チャンバの障害を抑制するため、自動車製造者は、例えば、貯蔵チャンバが空の時間でのエンジンメンテナンスの間、または燃料タンクが充填されている間の、貯蔵チャンバの充填または交換を好む。考慮された車両（自家用車両、重量物運搬車両等）では、車両のサービス寿命の間、10から100の間の充填または交換動作が必要となる。

車両の全寿命間でのNO_xの効率的な汚染除去の提供のために必要な、この周期的なメンテナンス動作は、SCR技術が使用されている各国において特定の規制を受ける。これらの全ての規制の共通点は、貯蔵チャンバに残る還元剤の量を定めることが可能であることであり、これは、充填が実施される必要がある際に、ドライバに警告できる点で必要である。例えば、自家用車両に関する欧州法では、2つの2400kmおよび800kmの各々で、残留自律性の閾値を測定できることが必要であり、これらは、それぞれ、約3個のフルタンク分、および1個のフルタンク分の燃料に対応する。

従って、気体状アンモニアを貯蔵し供給するシステムの場合、計測が必要となる。いくつかの貯蔵チャンバが車両に統合されている場合、規制要求に加えて、システムの管理のため、貯蔵されたアンモニアの計測が必要となる。実際、車両への統合を単純化するため、または貯蔵システムの動作（コールドスタートユニットの導入）を改善するため、ほとんどの場合、貯蔵は、いくつかの貯蔵チャンバに分配される。これらの各種貯蔵チャンバ間の管理には、気体状アンモニアの残留量を把握することが要求される。

可能な対策は、貯蔵および供給用のシステムに適用されるアンモニアの制御、またはシステムから排出される気体状アンモニアの流れ測定により、計測を実施することである。

しかしながら、これらの測定は、正確性に劣る。特に、このタイプの測定器では、制御または測定と実際の注入量の間における各精度の不正確性が相互に追加される。

また、これらの測定の相関性には、例えば、チャンバが再度充填されたと見なすような、システムを誤認する可能性が含まれる。

本発明の目的は、これらの問題が生じない計測を提供することである。

このため、気体状アンモニアを貯蔵し、消費ユニットに供給するシステムの自律性を計測する方法が提供され、ここで、前記システムは、
専用加熱手段を有する、気体状アンモニアの貯蔵セルと、
前記システムの少なくとも一つのパラメータ用の少なくとも一つのセンサと、
を有し、
当該方法は、
前記消費ユニットからのアンモニア要求の独立の侵入（intrusive）参照データに基づいて、前記システムを制御するステップと、
前記制御するステップの間、前記センサにより、前記システムの少なくとも一つのパラメータの侵入測定を実施するステップと、
前記侵入測定を、制御条件下で、少なくとも一つのパラメータの閾値と比較し、前記パラメータの閾値に対応する、前記セルの充填閾値に対して、前記システムの自律性を推定するステップと、
を有する。

本発明は、以下の特徴により、個々に、またはこれらの技術的に許容される組み合わせにより、有意に補完される：
−システムは、気体状アンモニアの消費ユニットへの流れを調整する手段を有し、前記設定値は、流れおよび加熱の設定値を含み、
−前記侵入制御のステップは、第1のサブステップを有し、該第1のサブステップは、前記セルのゼロ流速および一定圧力の設定値に従って、前記システムを制御するステップを有し、
−前記侵入制御のステップは、第2のサブステップを有し、該第2のサブステップは、最大流速設定値を介して、前記システムを制御するステップを有し、
−前記侵入測定により測定される少なくとも一つのパラメータは、前記セルの圧力または温度を有し、
−前記侵入測定により測定される少なくとも一つのパラメータは、前記セルの加熱パワーを含み、
−当該方法は、さらに、
−少なくとも一つの特性値を評価するステップ、および
−前記少なくとも一つの評価された特性値に従って、
前記侵入制御および侵入測定のステップを開始する頻度を定めるステップ、または
侵入制御および侵入測定を開始するステップ、
を有し、
−当該方法は、さらに、
前記セルに供給される気体状アンモニアの量を評価するステップと、
供給される気体状アンモニア量の評価の積分により、前記セルのアンモニアによる負荷率を計算するステップであって、前記負荷率は特性値であるステップと、
を有し、
−当該方法は、さらに、
貯蔵セルを、気体状アンモニアで飽和した貯蔵セルと置換した後に、前記アンモニアを有するセルの前記負荷率値を再初期化するステップを有し、
−前記システムは、フローセンサを有し、前記供給される気体状アンモニアの量を評価するステップは、前記フローセンサによる気体状アンモニアの流速の測定により実施され、
−前記供給される気体状アンモニアの量を評価するステップは、前記システムの気体状アンモニアを供給するコマンドの集積により実施され、
−前記特性値は、少なくとも、
所与の期間にわたる前記システムの気体状アンモニアの平均圧力、
所与の期間にわたって前記少なくとも一つのセルに供給される平均化熱パワー、
前記消費ユニットの開始からの時間、
所与の期間にわたる前記消費ユニットの動作の特性長さ、
を含み、
−当該方法は、前記比較するステップの前に、前記侵入測定をフィルタ化しおよび／または平均化するステップを有し、
−当該方法は、前記貯蔵セルの前記特性に従って、前記侵入測定の前記閾値を較正するステップを有し、
−当該方法は、前記アンモニア要求の低下のため、前記充填閾値の交差の前記評価の後、貯蔵のため、前記消費ユニットおよび／または前記システムの作動モードを低下させるステップを有する。

また、本発明は、気体状アンモニアを貯蔵し、消費ユニットに供給するシステムであって、
専用加熱手段を有する気体状アンモニアの貯蔵セルと、
前記気体状アンモニアの前記消費ユニットへの流速を調整する手段と、
制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記専用加熱手段と、前記気体状アンモニアの流速を調整する手段とを制御する手段、および
当該システムの少なくとも一つのパラメータ用の少なくとも一つのセンサ
を有し、
当該システムは、そのような方法を実施するように適合される、システムに関する。

本発明の他の特徴、目的、および利点は、以降の実施例の記載から明らかである。

SCRポスト処理システムが提供されたヒートエンジンを概略的に示した図である。 本発明の実施例によるアンモニア貯蔵および供給用のシステムを概略的に示した図である。 本発明の一実施例による貯蔵システムの自律性を計測する方法を、概略的に示した図である。 本発明の実施例による一計測方法の侵入ステップの間、測定された物理変数の挙動を示した図である。 本発明の実施例による計測方法の閾値に対して、侵入測定を比較するステップを示した図である。 本発明の実施例による計測方法のステップの開始のための好ましい条件を検出する機能を示した図である。 一定の加熱パワーの印加による脱着中のアンモニアの圧力および流量変化を示した図である。

（１）システムの実施例を示した例
a． SCRポスト処理システムの実施例を示した例
図1には、アンモニアの注入を介するSCRポスト処理システムを備えるヒートエンジンを概略的に示す。

エンジン1は、電子コンピュータ11で制御される。エンジンの出力では、排気ガス12が汚染制御システム2に誘導される。汚染制御システム2は、酸化触媒コンバータまたは3方向触媒コンバータを有する。汚染除去システムは、さらに、粒子フィルタを有しても良い。

エンジンの排気回路100には、アンモニア16が注入され、これは、例えば、汚染除去素子2の下流に配置された注入モジュール3の手段により排気ガスと混合され、アンモニア／排気ガス混合物13が形成される。注入モジュール3は、消費ユニットを構成する。アンモニア／排気ガス混合物13は、その後、SCR触媒コンバータ4を通り、これにより、アンモニアを介したNO_xの還元が可能になる。SCR触媒コンバータの後には、追加のポスト処理素子5が配置される。追加の素子5は、粒子フィルタまたは酸化触媒コンバータを有しても良い。次に、排気ガスは、追加素子5の出口において、清浄化排気ガス14の形態となる。その後、清浄化排気ガスは、排気出口17に誘導される。排気100は、上流のエンジン1側から、下流の出力側17に配置された、汚染除去素子2、注入モジュール3、SCR触媒コンバータ4、および追加素子5を有する。

注入モジュール3の入口において、アンモニア16の供給および貯蔵を行うため、システムは、アンモニア8を貯蔵し供給するチャンバまたはセルを有し、これは、貯蔵構造7を含むアンモニアの貯蔵チャンバを有し、これは、加熱装置9または再加熱装置により温度制御される。加熱装置9は、例えば、エンジンクーラントのような加熱移動流体が供給される熱変換器、または電気抵抗を有する。

貯蔵構造7は、粉末状の塩を有する。塩内のアンモニア貯蔵の原理、特に、可逆的化学吸着タイプによるアルカリ土類金属塩化物の塩は、当業者には良く知られており、ここではこれ以上説明しない。

加熱装置9は、いくつかの加熱モジュールを有する（図示されていない）。

貯蔵セル8は、装置6に接続され、チャンバの圧力、および注入モジュール3へのアンモニアの投入量が制御される。この圧力制御装置6は、エンジンの電子コンピュータ11に接続された専用電子制御器または制御装置10により制御される。

そのようなシステムは、アンモニア200を貯蔵し供給するシステムを含み、排気100において、アンモニアの循環の方向において、上流から下流に向かって、貯蔵セル8、圧力制御装置6、および注入モジュール3を有する。

図示しない代替構成では、圧力制御装置6は、エンジンコンピュータ11により直接制御される。

b． 貯蔵供給用のシステムの実施を示す例
図2を参照すると、アンモニアを貯蔵し供給するシステムが示されており、圧力制御装置6により、チャンバの圧力およびアンモニア流の排気への投与量の制御が可能となる。

貯蔵セル8は、例えば鋼合金のような金属で構成され、または例えば複合プラスチックのようなプラスチックで構成される。貯蔵セル8は、当業者に公知の各種形態をとっても良い。貯蔵チャンバ8は、例えば、回転対称であっても良い。

加熱素子9、または再加熱装置は、例えば、電気抵抗タイプであっても良い。あるいは、加熱装置9は、例えば、水もしくはエンジンクーラントを使用する、固体／液体タイプの熱交換器を有し、または例えば排気ガスを用いた固体／ガスの熱交換器であっても良い。加熱装置9は、貯蔵チャンバ8の周囲、または、貯蔵構造7の貯蔵材料の内部において、貯蔵セル8の中心に配置される。

システムは、該システムの少なくとも一つのパラメータの少なくとも一つのセンサを有する。センサは、チャンバの圧力、および加圧アンモニアの投与量を制御する、圧力制御装置6に収容される。例えば、圧力制御装置6は、ガスセンサ、または圧力センサ64を有する。圧力センサ64は、例えば、アンモニアガスの圧力を、計算を介して行うことが可能な圧力センサまたは温度センサである。

圧力制御装置6は、投与ガスのモジュール63のような、流れを調整する手段を有する。投与ガスのモジュール63は、例えば、ソレノイド弁タイプである。

圧力制御装置6は、さらに、フローセンサまたはガスフローメータ61を有し、アンモニア流の測定が可能となる。フローメータ61は、例えば、ガスの消費ユニット3への流れ方向において、ガス投与用のモジュール63の下流に配置される。

また、圧力制御装置6は、モジュール62を有し、これにより、投与用の装置の出力での圧力振動を抑制することが可能となる。振動抑制用のモジュール62は、例えば、音響ネックタイプである。

加熱素子9により、貯蔵構造7の貯蔵材料の温度上昇により、貯蔵セル8内に貯蔵されたアンモニアを放出することが可能となる。アンモニアの開放により、貯蔵セル8内での圧力が上昇する。

制御装置10は、貯蔵構造7の加熱装置9の適当な制御を介して、圧力センサ64により測定された圧力を調整する手段を有する。十分に高く十分に安定な圧力17が生じた場合、制御装置により、可能な場合、フローセンサ61のループにより、必要な流れに従って、排気へのアンモニアの注入を制御することができる。

アンモニアの流れおよび圧力は、システムの2つの重要な特性事項である。貯蔵構造7の材料のアンモニアの負荷率に関わらず、通常の動作では、システムは、車両の広い作動範囲にわたる効率的なNO_x汚染除去のため、例えば約50から200mg／sのような十分に高いアンモニアの最大流速を提供する必要がある。貯蔵用のシステムは、消費ユニット3でのアンモニアの注入、およびアンモニアと排気ガスの効率的な混合ができるよう、十分に高い圧力、例えば約2から5バールの圧力を提供できる必要がある。

貯蔵構造7の貯蔵材料は、良好な熱伝導性を有し、提供されるエネルギーを抑制する必要がある。アンモニア材料の負荷率にかかわらず、材料の全ての温度および圧力を高めるためである。また、次に、材料の負荷率にかかわらず、アンモニアの十分な流速を提供するため、材料は、ガスに対して十分に高い透過性を有する必要がある。材料の優先実施では、金属塩化物塩に、膨脹天然グラファイトタイプのバインダが添加される。

しかしながら、実施の品質にかかわらず、貯蔵構造7の貯蔵材料のアンモニアが枯渇している場合、貯蔵アンモニアが欠乏するまで、最大流速および圧力に大きな減少が生じる。図7には、一定の加熱パワーの印加による脱着の間の、アンモニアの圧力曲線602を介した圧力変化、および流速曲線604による流速の変化を示す。

反応の進行率が100％に近づくと、すなわちセルのアンモニアが空になると、システムが提供する最大流速に下降が観測される。通常、この下降は、80％から90%の進行率で始まる。

（２）方法の実施を示した例
a．侵入制御および侵入測定
図3には、気体状アンモニアを貯蔵し、消費ユニット3に供給するシステムの自律性を計測する方法を示す。

この方法は、第1のステップ102を有し、このステップは、消費ユニット3からのアンモニア要求の独立の侵入構成により、貯蔵用システムを制御するステップを有する。制御は、例えば、制御装置10で実施される。

システムは、気体状アンモニアの消費ユニット3への流れを調整する手段63を有し、その後、流速および加熱設定を含む設定が行われる。

侵入制御102のステップは、第1のサブステップ1021を有し、これは、セル8のゼロ流速および一定圧力設定により、システムを制御するステップを有する。圧力設定は、例えば、システム設定に近く、例えば約2から5バールである。

制御ステップは、第2のサブステップ1022を有し、これは、最大流速設定を介して、システムを制御するステップを有する。この第2のサブステップ1022は、第1のサブステップ1021の設定により定められたシステム条件が安定な場合に実施される。流速設定値は、設計上の最大流速に対応し、例えば約50から200mg／sである。残留自律性が高い場合、すなわち、反応の進行が80%未満の場合、圧力はその圧力設定値に維持され、最大流速に対応する流速が依然として提供される。残留自律性がゼロに近づいた場合、加熱パワーを高めても、圧力は、最大流速に対応する投与のための装置の状態を維持できなくなる。自律性がゼロに近づくと、圧力はいっそう低下する。

さらに、この方法は、第2のステップ104を有し、これは、制御のステップの間、少なくとも一つのセンサ、例えばフローメータ61または圧力センサ64により、所与の期間、
システムの少なくとも一つのパラメータの侵入測定を実施するステップを有する。侵入測定により測定される少なくとも一つのパラメータには、セル8の圧力または温度が含まれる。従って、セルが提供するアンモニアの圧力および／または最大流速を評価することが可能である。侵入測定により測定される少なくとも一つのパラメータには、セルの加熱パワーが含まれる。

侵入測定104のステップは、例えば、較正が行われる期間の後に遮断される。いくつかの値、例えば2つの値を、メモリに保持し、制御装置10の決定モジュールに伝送しても良い。これは、例えば、侵入測定104の終わりでの圧力および加熱パワーの測定であっても良い。

図4には、計測方法の作動原理の一例を示す。曲線701は、システムの流速設定値の変化を示す。曲線702、703、704は、それぞれ、充填速度が5％、10％、および20％超の場合のセルの内部圧力を示す。

侵入制御102および侵入測定104は、貯蔵アンモニアの量の評価が可能となるような条件において、システムを制御するステップを有する。従って、侵入測定は、システムの通常の動作を妨害し、1回の基本的なNO_x汚染除去の効率に影響を及ぼす。

この方法は、第3のステップ106を有し、これは、制御条件下で、侵入測定を、少なくとも一つのパラメータの閾値と比較するステップを有する。実際、侵入測定ステップ104の完了後に、測定値が伝送される。

次に、比較が行われ、第4のステップ108が実施される。このステップは、パラメータの閾値に対応する貯蔵セル8の充填閾値に関し、貯蔵システムの自律性を正確に推定するステップを有する。

従って、いかなる時間でも、システム内のアンモニアの利用性を評価することができ、例えば自律性がある臨界閾値に達した際に、制御装置10に警告することが可能となる。

また、この方法は、比較ステップ106の前に、侵入測定を平均化し、および／またはフィルタ化するステップ110を含む。この場合、測定の不整合な値または外れ値を取り除くことができ、例えば侵入測定104の間の、エンジン停止中に得られた値を除去することができる。

この情報は、ドライバーへの警告に利用することができる。また、この方法は、ステップ114を有し、このステップは、アンモニア要求の低下のため、充填閾値の交差の推定108に続き、消費ユニットおよび／または貯蔵システムの作動モードを下げ、および／または別の貯蔵セルに切り換えるステップを有する。

さらに、この方法は、貯蔵セル8の評価された特性により、侵入測定の閾値を較正するステップ112を有する。

図5を参照すると、侵入測定104の間に測定された圧力および加熱パワー値は、圧力801および加熱パワー802の2つの傾斜平均を定めるための使用の前に、フィルタ化される。

貯蔵セル8を考慮した場合、圧力およびパワーステージは、臨界閾値に対応した較正により定められ、この閾値のため、特定の動作のトリガーが必要となる。これは、例えば、2400kmおよび800kmの自律性での、ドライバーへの警報である。

この場合、単一の「侵入圧力測定」または「侵入パワー測定」パラメータ、または両方を用いて、臨界閾値の交差が定められる。両パラメータが使用される場合、ANDまたはORゲートを含むロジック判定が行われても良い。

b．負荷率の計算
この方法は、セル8により供給される気体状アンモニアの量を推定するステップ302を有する。

システム8は、フローセンサを有し、フローセンサ61により、気体状アンモニアの消費ユニット3への流れの測定により、供給された気体状アンモニアの量を推定するステップ302が実施される。ステップ304の間、流速測定値が積分され、結果が初期の自律性から差し引かれる。

あるいは、供給される気体状アンモニアの量を推定するステップ302は、制御装置10からの、システムの気体状アンモニアを供給するコマンドの統合により行われても良い。

このステップ後にはステップ304が続き、このステップ304は、供給される気体状アンモニア量の推定値を積分することにより、アンモニアによるセル8の負荷率を計算するステップを有する。この場合、2つの同時かつ補完的な方策により、アンモニアの残留自律性を評価することが可能となる：ステップ302、304による負荷率の計算、および周期的な、自律性の臨界閾値の交差の有無を定めるための、侵入測定104の後の比較するステップ106である。

従って、新たなセルの設定値または充填に関する信頼性のある情報の保管により、いかなる時間においても、アンモニアの残留自律性の推定が可能となる。この方法は、貯蔵セルの気体状アンモニアで飽和された貯蔵セルへの置換ステップの後、アンモニアを有するセル8の負荷率の値を再初期化するステップ306を有する。

c．侵入制御および測定のステップの開始
この方法は、少なくとも一つの特性値を評価する第1の予備ステップ202を有する。

これは、第2の予備ステップ204を有し、この予備ステップは、評価された特性値に従って、侵入制御および侵入測定の開始ステップの頻度を定めるステップを有する。従って、貯蔵セル8が空になると、侵入測定104の要求頻度は増加する。

これとは別に、またはこれの補完として、この方法は、第3の予備ステップ206を有し、この予備ステップは、評価された特性値に従って、侵入制御102のステップおよび侵入測定104のステップを開始するステップを有する。

特性値は、ステップ302および304で計算されたセル8の負荷率501であっても良い。

また、特性値は、異常な低動作圧力が測定された際に、侵入測定の開始ステップを進めるため、所与の期間にわたるシステムの気体状アンモニアの平均圧力502を有しても良い。特性値は、残留自律性がゼロに近づいた際に、侵入測定の開始を進めるため、所与の期間にわたって、少なくとも一つのセル8に供給される平均加熱パワー503を含む。特性値は、システムが安定した作動条件にあることが補償されるように、システムの開始後のある時間で、侵入測定の開始を進めるため、消費ユニット3の開始ステップ504後の時間を含む。さらに、エネルギーコストおよび侵入測定のアンモニアのコストの抑制のため、最大値に近い圧力条件および流れに対応する持続速度での使用中に、侵入測定の開始を促すため、特性値は、所与の距離にわたる車両の平均速度のような、所与の時間にわたる消費ユニット3の作動の特徴長さ505を有する。

図6には、ステップ204、206の実施に適した条件を検出する機能の動作定義が示されている。特性値は、前述のような特性値の積を有しても良い。この積は、侵入制御および侵入測定の期間204を定めるステップ、または開始するステップ206を実施する必要があるかどうかを定めるため、閾値506と比較される。

消費ユニット3が車両の場合、より多くのエンジン情報（エンジン速度、トルク、速度）に基づいて、循環条件のより複雑な解析が実施され、例えば、過去および現在の循環尺度定めることが可能となり、車両の始動後および平均速度の時間情報の代用が可能となる。

特性値により、侵入測定が即座に必要かどうか、またはしばしば、実施することが必要かどうかを推定することが可能となる。特性値は、セル内の残留アンモニア量の、例えば相対的な、直接または間接推定値で構成される。その後、侵入測定により、閾値に関して、残留量を正確に定めることが可能となる。

特性値または計算値により、侵入制御102および侵入測定104のステップの開始に好ましい条件の検出が可能となる。

Claims (16)

1. 気体状アンモニアを貯蔵し、消費ユニットに供給するためのシステムの気体状アンモニアの残留量を計測する方法であって、ここで、通常の動作において、前記システムは、前記消費ユニットのアンモニア要求に基づいて前記気体状アンモニアを供給し、
   前記システムは、
   専用加熱手段を有する、気体状アンモニアの貯蔵セルと、
   前記システムの少なくとも一つのパラメータ用の少なくとも一つのセンサと、
   を有し、
   当該方法は、
   設定値に従って、前記システムを制御するステップであって、前記設定値は、前記消費ユニットからのアンモニア要求とは独立するものであり、これにより、前記システムの通常の動作を中断するステップと、
   前記制御するステップの間、前記センサにより、前記システムの少なくとも一つのパラメータの測定を実施するステップと、
   前記測定値を、制御条件下で、少なくとも一つのパラメータの閾値と比較し、前記パラメータの閾値に対応する、前記セルの充填閾値に対して、前記セル内の前記気体状アンモニアの残留量を推定するステップと、
   を有し、
   前記セルの充填閾値は、前記気体状アンモニアの残留量の推定値に相当し、
   前記方法は、比較のステップの前に測定値をフィルタ化することを有するステップを含み、これにより、測定の間の、エンジン停止中に得られた値を除去する、
   方法。
2. 前記システムは、気体状アンモニアの前記消費ユニットへの流れを調整する手段を有し、
   前記設定値は、流れおよび加熱の設定値を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
3. 前記制御のステップは、第1のサブステップを有し、該第1のサブステップは、前記セルのゼロ流速および一定圧力の設定値に従って、前記システムを制御するステップを有することを特徴とする請求項2に記載の方法。
4. 前記制御のステップは、第2のサブステップを有し、該第2のサブステップは、最大流速設定値を介して、前記システムを制御するステップを有することを特徴とする請求項2または3に記載の方法。
5. 前記測定により測定される少なくとも一つのパラメータは、前記セルの圧力または温度を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記測定により測定される少なくとも一つのパラメータは、前記セルの加熱パワーを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の方法。
7. さらに、
   −少なくとも一つの特性値を推定するステップ、および
   −前記少なくとも一つの推定された特性値に従って、
   制御および測定のステップを開始する頻度を定めるステップ、または
   制御および測定を開始するステップ、
   を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の方法。
8. さらに、
   前記セルに供給される気体状アンモニアの量を推定するステップと、
   供給される気体状アンモニア量の推定値の積分により、前記セルのアンモニアによる負荷率を計算するステップであって、前記負荷率は特性値であるステップと、
   を有することを特徴とする請求項7に記載の方法。
9. さらに、
   貯蔵セルを、気体状アンモニアで飽和した別の貯蔵セルと置換した後に、前記アンモニアを有するセルの前記負荷率値を再初期化するステップ
   を有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
10. 前記システムは、フローセンサを有し、
    前記供給される気体状アンモニアの量を推定するステップは、前記フローセンサによる気体状アンモニアの流速の測定により実施されることを特徴とする請求項8または9に記載の方法。
11. 前記供給される気体状アンモニアの量を推定するステップは、前記システムの気体状アンモニアを供給するコマンドの集積により実施されることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一つに記載の方法。
12. 前記特性値は、少なくとも、
    所与の期間にわたる前記システムの気体状アンモニアの平均圧力、
    所与の期間にわたって前記少なくとも一つのセルに供給される平均加熱パワー、
    前記消費ユニットの開始からの時間、
    所与の期間にわたる前記消費ユニットの動作の特性長さ、
    を含むことを特徴とする請求項7乃至11のいずれか一つに記載の方法。
13. 前記比較するステップの前に、前記測定を平均化するステップを有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一つに記載の方法。
14. 前記貯蔵セルの特性に従って、前記測定値の前記閾値を較正するステップを有することを特徴とする請求項6乃至13のいずれか一つに記載の方法。
15. 前記アンモニア要求の低下のため、前記充填閾値の交差の前記推定の後、貯蔵のため、前記消費ユニットおよび／または前記システムの作動モードを低下させるステップを有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一つに記載の方法。
16. 気体状アンモニアを貯蔵し、消費ユニットに供給するためのシステムであって、ここで、通常の動作において、前記システムは、前記消費ユニットのアンモニア要求に基づいて前記気体状アンモニアを供給し、
    前記システムは、
    専用加熱手段を有する、気体状アンモニアの貯蔵セルであって、前記貯蔵セルは、貯蔵構造を含むアンモニアの貯蔵チャンバを含む、貯蔵セルと、
    気体状アンモニアの前記消費ユニットへの流速を調整する手段と、
    制御装置と、
    を有し、
    前記制御装置は、
    前記専用加熱手段を制御する手段と、前記気体状アンモニアの流速を調整する手段とを制御する手段、および
    前記システムの少なくとも一つのパラメータ用の少なくとも一つのセンサ
    を有し、
    当該システムは、請求項1乃至15のいずれか一つに記載の方法を実施するように適合されている、
    システム。

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