WO2014020040A1 - Dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un système scr à commande de chauffe intégrée - Google Patents
Dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un système scr à commande de chauffe intégrée Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014020040A1 WO2014020040A1 PCT/EP2013/066034 EP2013066034W WO2014020040A1 WO 2014020040 A1 WO2014020040 A1 WO 2014020040A1 EP 2013066034 W EP2013066034 W EP 2013066034W WO 2014020040 A1 WO2014020040 A1 WO 2014020040A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heating
- heating device
- resistive
- level
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
- F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
- F01N2610/105—Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
- F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
- F01N2900/1814—Tank level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- the present invention relates to a device for heating an SCR system using heating resistive elements.
- the legislation on emissions from vehicles and heavy vehicles includes a reduction of NO x nitrogen oxides in the atmosphere.
- SCR process Selective Catalytic Reduction
- ammonia can come from the decomposition by thermolysis of a solution of an ammonia precursor whose concentration can be that of the eutectic.
- an ammonia precursor is generally a urea solution.
- a known type of heating device relies on the use of heating resistive elements.
- resistive heating elements are disposed inside the tank containing the urea solution, and optionally, on the lines (supply and return, if applicable) urea, on the pump, the filter ... and other active elements of the SCR system.
- FIG. 1 schematically illustrates an example of a known heating device using heating resistive elements.
- the heating resistive elements can be activated independently.
- Such a heating device is described in the patent document FR2921104, in the name of the applicant.
- the resistive heating elements R1, R2 and R3 are connected in parallel on the same voltage source Vbat.
- the resistive heating elements are connected to the voltage Vbat (via a connection point PI) and to the ground of the system SCR (via a connection point not shown).
- the heating device 1 comprises a discrete multilevel gauge 11 in charge of providing information relating to the level of urea in the tank 3.
- the gauge 11 comprises switches with flexible blade (ILS or "reed” bulb) SI, S2 and S3 and a Fl float comprising a permanent magnet.
- the switches S1, S2 and S3 are connected to the voltage Vbat (via a connection point P2) and to the ground of the system SCR (via a connection point not shown).
- the heater 1 cooperates with an external electronic control unit 2 (ECU or Electronic Control Unit).
- the ECU acts on relays Cl, C2 and C3 (or switches) to enable / disable (that is to say supply voltage or not) specifically each of the resistors R1, R2 and R3 according to the information of level provided by the gauge 11.
- the ECU receives the signals from the switches S1, S2 and S3 via connection points P3, P4 and P5.
- the ECU controls relays C1, C2 and C3 via connection points P6, P7 and P8.
- the gauge 11 and the resistive heating elements R1, R2 and R3 are decoupled, that is to say that they are not electrically connected to each other.
- the switches S1, S2 and S3 do not directly control the activation / deactivation of the resistive heating elements R1, R2 and R3.
- the switches S1, S2 and S3 only indicate to the ECU which (s) among the resistive heating elements R1, R2 and R3 must be activated.
- Each of the switches S1, S2 and S3 corresponds to a level L1, L2 and L3 of urea in the tank.
- the switch S1 when the level of urea in the tank 3 is at the level L1, the switch S1 is closed (the switches S2 and S3 are open) and the ECU activates the relay C1, so that the resistive heating element R1 is powered by the voltage Vbat.
- the resistive heating element RI then heats the portion of the tank corresponding to the level Ll.
- the switch S3 is closed (the switches S1 and S2 are open) and the ECU activates the relays C1, C2 and C3, so that the resistive heating elements R1, R2 and R3 are powered by the voltage Vbat.
- the heating resistive elements R1, R2 and R3 then heat the parts of the tank corresponding to the levels L1, L2 and L3.
- the known heating device illustrated in FIG. 1, thus makes it possible, at the start of the SCR system under gel conditions, to determine and heat the part or parts of the tank that actually contains urea solution. This has the advantage on the one hand to avoid unnecessary power consumption and on the other hand to avoid premature degradation of the resistive heating elements.
- each of the ILS switches and each of the resistive heating elements must have an electrical connection (or connection point) to the control microprocessor.
- these electrical connections are grouped in the same connector.
- the greater the number of electrical connections is important and the congestion of the connector is important.
- the present invention aims to solve these problems.
- the present invention is based on the idea of replacing the external software control circuit (i.e. the ECU) with a hardware control circuit integrated in the heater.
- the present invention relates to an integrated control heater.
- integrated control heating device is meant a heating device comprising switches and resistive elements mounted or manufactured on the same support.
- the medium may be a printed circuit board (PCB).
- PCB printed circuit board
- This support, with the switches and the resistive elements, is intended to extend inside the tank.
- the resistive elements and the switches extend inside the tank.
- the support is overmoulded with a thermoplastic material (or a resin) so as to protect the resistive elements and the switches against urea.
- the switches and the resistive elements are electrically connected to each other by simple electric wires or tracks (for example, etched on the PCB).
- the switches of the present invention are not controlled (i.e. activated / deactivated) by an ECU, nor by any other control electronics.
- the integrated control heating device of the invention is therefore simple and inexpensive
- the invention renders the heating device autonomous (integrated activation control) compact and economical by replacing the external software control circuit of the state of the art by a hardware control circuit integrated in the heating device.
- a device for heating at least one component of an SCR system comprising a first point of connection to a first supply voltage and a second point of contact. connection to the ground of the SCR system.
- the heating device is such that it comprises an assembly of at least one control switch connected to one of the first and second connection points and an assembly of at least one heating resistive element connected to the other of the first and second connection points.
- each control switch is electrically connected to at least one heating resistive element of said heating resistive element assembly so that, when the control switch is closed, said at least one heating resistive element to which the control switch is connected is powered by the first voltage.
- the number of resistive heating elements and control switches only affects the number of zones to be heated in the tank. In others In other words, the greater the number of heating resistive elements and the control switches integrated in a heating device, the higher the accuracy of temperature control of the liquid contained in the tank. Nevertheless, a heating device comprising a single resistive heating element and a single control switch achieves the objective described above to make the heater autonomous (integrated activation control), compact and economical.
- the present invention proposes a heating device equipped with an internal heating activation control circuit.
- the internal control circuit according to the invention relies on the use of purely hardware components, that is to say components devoid of any software intelligence. More specifically, the control circuit according to the invention is based on the use of one or more switches (called control switches).
- the control circuit according to the invention does not use any external control microprocessor, let alone relays. The fact of no longer using an external control microprocessor makes it possible to eliminate the electrical connections (starting from the heating device) to such a microprocessor.
- the heating device of the invention is therefore autonomous (integrated activation control), compact and economical.
- control logic of the heating is a function of the electrical wiring between the control switches and the resistive elements heated, and not a computer program code (for example intended to be executed by the ECU).
- the heating device comprises a single point of connection to the first voltage and a single point of connection to the ground of the SCR system.
- the set of control switches and the set of resistive heating elements are arranged between the first voltage and the ground.
- the set of control switches may be connected to ground and the set of resistive heating elements may be connected to the first voltage, and vice versa.
- a control switch can activate the first voltage supply of a single resistive heating element or a group of heating resistive elements.
- control switch assembly comprises at least one magnetic switch.
- the control circuit according to the invention can therefore be formed by an array of magnetic switches.
- Each magnetic switch is adapted to directly control the first voltage supply of a heating resistive element or a group of heating resistive elements.
- the magnetic switch is a flexible blade switch (ILS or "reed” bulb).
- control switch assembly may include magnetic switches, thermal switches, sensitive switches, pressure switches, or a combination of these switches.
- each heating resistive element is arranged with respect to the component so that it is able to heat at least a predetermined part of the component.
- the heating resistive elements can be distributed at different heights of the tank, so as to define several levels (or zones) of heating .
- the heating resistive elements can be distributed at different lengths of the line, so as to define several heating sections.
- the heating resistive elements may be heating metal filaments, flexible heaters (i.e. heaters comprising one or more resistive track (s) affixed to a film or arranged between two films (i.e., two substantially flat supports whose material and thickness are such that they are flexible)) or any other type of resistive elements having a shape, size and flexibility suitable for insertion into and or wound on the components of the SCR system.
- flexible heaters i.e. heaters comprising one or more resistive track (s) affixed to a film or arranged between two films (i.e., two substantially flat supports whose material and thickness are such that they are flexible)
- any other type of resistive elements having a shape, size and flexibility suitable for insertion into and or wound on the components of the SCR system.
- the tank and its base ie a plate incorporating at least one and preferably all active components of the system ie pump, filter, gauge ...), if necessary, flexible heaters are well suited .
- the heating device of the invention is such that it comprises a current sensor able to measure the current consumed by the heating device, when at least one heating resistive element is powered.
- the current sensor is adapted to transmit the measurement of the current consumed by the heating device to an electronic control unit capable of estimating a liquid level in the component, by using the measurement of the transmitted current.
- a level gauge based on a current measurement.
- the value of the current consumed by the heating device that is to say the value of the current flowing in the resistive element (s) heating (s) powered (s) voltage (s) is used cleverly for determine, for example, the level of additive in an additive tank.
- the current sensor is included in the electronic control unit (ECU). In another embodiment, the current sensor and the electronic control unit are separate elements.
- the ECU comprises or cooperates with a memory in which is stored, for example, a table comprising a plurality of pairs of information each associating a current value and information relating to a level of additive in the additive tank.
- the ECU receives a measured current value from the current sensor. Then, the ECU determines from among the plurality of information couples the one comprising the measured current value, and reads the associated level information. Finally, the ECU can, for example, restore this level information on the screen of the vehicle dashboard.
- the heating device of the invention is such that it comprises safety means adapted to cut off the first voltage supply of at least one heating resistive element, in case of overheating of the heating device.
- these internal security means are configured to simultaneously cut off the first voltage supply of all the devices. heating resistive elements in case of overheating detection. If the security means detect a heating temperature above a predetermined threshold value, then they cut off the first voltage supply of the resistive heating elements.
- the security means comprise an assembly of at least one thermal switch.
- a thermal switch is placed between the set of heating resistive elements and the connection point to which it is connected.
- the set of heating resistive elements is connected to the connection point receiving the first voltage.
- one or more thermal switches are placed between the control switch assembly and the resistive heating element assembly.
- the heating device of the invention is such that it comprises a third point of connection to a second supply voltage able to supply the set of control switches when the first voltage supply is cut off.
- the second voltage is lower than the first voltage.
- the safety means cut off the first voltage supply of the resistive heating elements. As a result, there is no current flowing through the heater and level measurement can no longer be ensured.
- a second voltage to supply the resistive heating elements. This second voltage is activated periodically when the security means are activated. Preferably, the second voltage is lower than the first voltage. This has the advantage of dissipating less power in the resistive heating elements during level measurement.
- the invention relates to an SCR system comprising at least one heating device as described above.
- FIG. 2 illustrates a heating device according to a first particular embodiment of the invention
- FIG. 3 illustrates a heating device according to a second particular embodiment of the invention
- FIG. 4 illustrates a heating device according to a third particular embodiment of the invention.
- FIG. 5 illustrates a heating device according to a fourth particular embodiment of the invention.
- the component to be heated is a urea tank of an SCR system.
- the heater 200 includes a set 210 of control switches and a set 220 of resistive heating elements.
- the set 210 of control switches is connected to the ground (GND) of the SCR system via a connection point P21.
- the set 220 of resistive heating elements is connected to a supply voltage Vbat (also called first voltage) via a connection point P22.
- Vbat also called first voltage
- the assembly 220 comprises three heating resistive elements R21, R22 and R23.
- the assembly 210 comprises three control switches S21, S22 and S23.
- the heating device according to the invention may comprise a greater or smaller number of control switches and heating resistive elements.
- control switches S21, S22 and S23 are "reed” bulbs. These “reed” bulbs are activated, one by one, by a magnet encapsulated in a float F2.
- the float is mounted inside the tank so that its position varies depending on the level of liquid or ice in the tank.
- the control switches S21, S22 and S23 are distributed at different heights of the tank. Each of the switches S21, S22 and S23 corresponds to a level L10, L20 and L30 of urea in the tank.
- the set 210 of control switches is directly connected to the set 220 of heating resistive elements, via a set of son or electrical tracks 230. It should be noted that the heating device 200 according to the invention is a hardware block.
- the set 210 of control switches, the set 220 of resistive heating elements and the set of son or electrical tracks 230 form a single material block, in the sense that they are integrated on a same medium (for example, a printed circuit board).
- This material block is intended to extend inside the tank.
- the electrical wiring between the set 210 of control switches and the set 220 of resistive heating elements is such that:
- the switch S21 when the level of liquid or ice in the tank is at the level L10, the switch S21 is activated (that is to say closed) and a current flows through the heating resistive element R21.
- the heating resistive element R21 is in charge of heating the tank part located below the level L10;
- the switch S22 when the liquid or ice level in the reservoir is at the L20 level, the switch S22 is activated (i.e. closed) and a current flows through the resistive heating elements R21 and R22.
- the heating resistive element R22 is in charge of heating the tank portion located between the levels L10 and L20;
- the switch S23 is activated (that is to say closed) and a current flows through the resistive heating elements R21, R22 and R23.
- the heating resistive element R23 is in charge of heating the tank portion located between the levels L20 and L30.
- this current "I” is measured by means of a current sensor (not shown).
- the current sensor then transmits the measured current value to an electronic control unit (ECU) (not shown).
- ECU electronice control unit
- the ECU manages a table comprising a plurality of information pairs each associating a current value and a level-related information in the reservoir.
- the heater 300 includes the same elements as the heater 200 of Figure 2 (described above). For the sake of clarity of description, these common elements are not described again below.
- the heater 300 includes a thermal switch Rt mounted between the connection point P22 (i.e. Vbat entry point) and the heating resistive element R21.
- the thermal switch is configured to detect an overheating of the heater 300. In other words, the thermal switch is configured to detect that the heating temperature is above a predetermined threshold temperature. In case of positive detection of overheating, the thermal switch Rt opens and the voltage Vbat is no longer distributed to the set 220 of resistive heating elements. The resistive heating elements R21, R22 and R23 are therefore no longer supplied with the voltage Vbat. In other words, the heater is stopped.
- the heater 400 comprises the same elements as the heaters 200 and 300 of Figures 2 and 3 (described above). For the sake of clarity of description, these common elements are not described again below.
- the heater 400 includes a connection point P23 at a Vlevel voltage (also called a second supply voltage).
- Vlevel voltage also called a second supply voltage
- the Vlevel voltage is lower than the voltage Vbat and is regulated.
- regulated is meant that the Vlevel voltage is activated periodically when the thermal switch Rt is open, that is to say when the voltage Vbat no longer supplies the resistive heating elements.
- the Vlevel voltage is injected between the thermal switch Rt and the resistive heating element R21.
- the set 220 of heating resistive elements can be powered with the voltage Vlevel.
- the ECU when an overheating has been detected and the voltage supply Vbat is cut off (ie the thermal switch Rt interrupts the voltage supply Vbat of the resistive heating elements), the ECU can periodically activate the Vlevel voltage to power the heater 400.
- the values of the resistances and the Vlevel voltage are chosen so that the current values are different for each of the possible heating combinations.
- the heater 500 comprises the same elements as the heater 400 of Figure 4 (described above). For the sake of clarity of description, these common elements are not described again below.
- the Vlevel voltage is injected via a resistor R24, without passing through the set 220 of heating resistive elements.
- the thermal switch Rt when the thermal switch Rt is open, the set 210 of control switches can be powered with the voltage Vlevel.
- the ECU when an overheating has been detected and the voltage supply Vbat is cut off (ie the thermal switch Rt interrupts the voltage supply Vbat of the resistive heating elements), the ECU can periodically activate the Vlevel voltage to power heater 500.
- the value of the resistance R24 is greater than that of the resistors R21, R22 and R23
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Il est proposé un dispositif de chauffage (200, 300, 400, 500) d'au moins un composant d'un système SCR comprenant un premier point de connexion (P22) à une première tension d'alimentation (Vbat) et un deuxième point de connexion (P21) à la masse du système SCR. Le dispositif de chauffage est tel qu'il comprend un ensemble (210) d'au moins un interrupteur de commande connecté à l'un des premier et deuxième points de connexion et un ensemble d'au moins un élément (220) résistif chauffant connecté à l'autre des premier et deuxième points de connexion, chaque interrupteur de commande étant connecté électriquement à au moins un élément résistif chauffant de l'ensemble d'élément résistif chauffant de telle sorte que, lorsque l'interrupteur de commande est fermé, le ou les élément(s) résistif(s) chauffant(s) au(x)quel(s) l'interrupteur de commande est connecté est alimenté par la première tension.
Description
Dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un système SCR à commande de chauffe intégrée
La présente invention concerne un dispositif pour le chauffage d'un système SCR à l'aide d'éléments résistifs chauffants.
Les législations sur les émissions des véhicules et poids lourds prévoient entre autres une diminution des rejets d'oxydes d'azote NOx dans l'atmosphère. Pour atteindre cet objectif on connaît le procédé SCR (Sélective Catalytic Réduction) qui permet la réduction des oxydes d'azote par injection d'un agent réducteur, généralement d'ammoniac, dans la ligne d'échappement. Cet ammoniac peut provenir de la décomposition par thermolyse d'une solution d'un précurseur d'ammoniac dont la concentration peut être celle de l'eutectique. Un tel précurseur d'ammoniac est généralement une solution d'urée.
Avec le procédé SCR, les dégagements élevés de NOx produits dans le moteur lors d'une combustion à rendement optimisé sont traités en sortie de moteur dans un catalyseur. Ce traitement requiert l'utilisation de l'agent de réduction à un niveau de concentration précis et dans une qualité extrême. La solution est ainsi précisément dosée et injectée dans le flux de gaz d'échappement où elle est hydrolysée avant de convertir l'oxyde d'azote (NOx) en azote (N2) et en eau (H20).
Pour ce faire, il est nécessaire d'équiper les véhicules d'un réservoir contenant une solution d'additif (urée généralement), ainsi que d'un dispositif pour doser et injecter la quantité d'additif désirée dans la ligne d'échappement.
Etant donné que la solution aqueuse d'urée généralement utilisée à cette fin
(eutectique à 32.5 % en poids d'urée) gèle à -11°C, il est nécessaire de prévoir un dispositif de chauffage pour liquéfier la solution afin de pouvoir l'injecter dans la ligne d'échappement en cas de démarrage dans des conditions de gel.
On connaît plusieurs types de dispositif de chauffage. Un type connu de dispositif de chauffage repose sur l'utilisation d'éléments résistifs chauffants.
Généralement, de tels éléments résistifs chauffants sont disposés à l'intérieur du réservoir contenant la solution d'urée, et éventuellement, sur les lignes (d'alimentation et de retour, le cas échéant) d'urée, sur la pompe, le filtre... et d'autres éléments actifs du système SCR.
La figure 1 illustre schématiquement un exemple d'un dispositif de chauffage connu utilisant des éléments résistifs chauffants.
Dans le dispositif de chauffage de la figure 1, les éléments résistifs chauffants peuvent être activés indépendamment. Un tel dispositif de chauffage est décrit dans le document de brevet FR2921104, au nom de la demanderesse.
Comme illustré sur la figure 1, les éléments résistifs chauffants RI, R2 et R3 sont branchés en parallèle sur une même source de tension Vbat. Les éléments résistifs chauffants sont connectés à la tension Vbat (via un point de connexion PI) et à la masse du système SCR (via un point de connexion non illustré).
Le dispositif de chauffage 1 comprend une jauge 11 discrète à plusieurs niveaux en charge de fournir une information relative au niveau d'urée dans le réservoir 3. La jauge 11 comprend des interrupteurs à lame souple (ILS ou ampoule « reed ») SI, S2 et S3 et un flotteur Fl comprenant un aimant permanent. Les interrupteurs SI, S2 et S3 sont connectés à la tension Vbat (via un point de connexion P2) et à la masse du système SCR (via un point de connexion non illustré).
Le dispositif de chauffage 1 coopère avec une unité de contrôle électronique 2 (ECU ou Electronic Control Unit) extérieure. L'ECU agit sur des relais Cl, C2 et C3 (ou commutateurs) pour activer/désactiver (c'est-à-dire alimenter en tension ou non) spécifiquement chacune des résistances RI, R2 et R3 en fonction de l'information de niveau fournie par la jauge 11. L'ECU reçoit les signaux en provenance des interrupteurs S I, S2 et S3, via des points de connexion P3, P4 et P5. L'ECU commande les relais Cl, C2 et C3, via des points de connexion P6, P7 et P8.
La jauge 11 et les éléments résistifs chauffants RI, R2 et R3 sont découplés, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas connectés électriquement entre eux. Ainsi, les interrupteurs SI, S2 et S3 ne commandent pas directement l'activation/désactivation des éléments résistifs chauffants RI, R2 et R3. Les interrupteurs SI, S2 et S3 indiquent uniquement à l'ECU le(s)quel(s) parmi les éléments résistifs chauffants RI, R2 et R3 il faut activer.
Chacun des interrupteurs SI, S2 et S3 correspond à un niveau Ll, L2 et L3 d'urée dans le réservoir.
Ainsi, lorsque le niveau d'urée dans le réservoir 3 est au niveau Ll, l'interrupteur SI est fermé (les interrupteurs S2 et S3 sont ouverts) et l'ECU active le relais Cl, de sorte que l'élément résistif chauffant RI est alimenté par la tension Vbat. L'élément résistif chauffant RI chauffe alors la partie du réservoir correspondant au niveau Ll.
Lorsque le niveau d'urée dans le réservoir 3 est au niveau L3, l'interrupteur S3 est fermé (les interrupteurs SI et S2 sont ouverts) et l'ECU active les relais Cl, C2 et C3, de sorte que les éléments résistifs chauffants RI, R2 et R3 sont alimentés par la tension Vbat. Les éléments résistifs chauffants RI, R2 et R3 chauffent alors les parties du réservoir correspondant aux niveaux Ll, L2 et L3.
Le dispositif de chauffage connu, illustré sur la figure 1 permet donc, au démarrage du système SCR dans des conditions de gel, de déterminer et de chauffer la ou les parties du réservoir contenant effectivement de la solution d'urée. Ceci a pour avantage d'une part d'éviter une consommation inutile de puissance et d'autre part d'éviter une dégradation prématurée des éléments résistifs chauffants.
Toutefois, ce type connu de dispositif de chauffage présente plusieurs inconvénients.
L'inconvénient majeur de ce dispositif de chauffage connu réside dans le fait que la commande d'activation de la chauffe (c'est-à-dire des éléments résistifs chauffants) est basée sur l'utilisation d'un microprocesseur de commande extérieur (i.e. ECU) et de relais (ou commutateurs). Une telle commande est donc coûteuse.
Par ailleurs, il convient de noter que chacun des interrupteurs ILS et chacun des éléments résistifs chauffants doit avoir une connexion électrique (ou point de connexion) vers le microprocesseur de commande. Ainsi, plus le nombre d'interrupteurs et d'éléments résistifs chauffants est important et plus le nombre de connexions électriques est important. Généralement, ces connexions électriques sont regroupées dans un même connecteur. Ainsi, plus le nombre de connexions électriques est important et plus l'encombrement du connecteur est important. Or, on cherche généralement à avoir des éléments compacts et faciles à intégrer.
Enfin, il convient de noter que, avec ce type connu de dispositif de chauffage et pour lever le risque de surchauffe, on utilise généralement un capteur de température spécifique, ce qui est coûteux. Si le capteur de température détecte une température supérieure à une valeur seuil, alors le microprocesseur de commande extérieur (i.e. ECU) désactive tous les relais, de manière à couper l'alimentation en tension des éléments résistifs chauffants.
La présente invention vise à résoudre ces problèmes.
La présente invention est basée sur l'idée de remplacer le circuit de commande logiciel externe (c'est-à-dire l'ECU) par un circuit de commande matériel intégré dans le dispositif de chauffage. En d'autres termes, la présente invention porte sur un dispositif de chauffage à commande intégrée.
Par "dispositif de chauffage à commande intégrée", on entend un dispositif de chauffage comprenant des interrupteurs et des éléments résistifs montés ou fabriqués sur un même support. Par exemple, le support peut être un circuit imprimé (PCB). Ce support, avec les interrupteurs et les éléments résistifs, est destiné à s'étendre à l'intérieur du réservoir. Ainsi, les éléments résistifs et les interrupteurs s'étendent à l'intérieur du réservoir. Avantageusement, le support est surmoulé avec un matériau thermoplastique (ou une résine) de façon à protéger les éléments résistifs et les interrupteurs contre l'urée. Les interrupteurs et les éléments résistifs sont connectés électriquement entre eux par de simples fils ou pistes électriques (par exemple, gravés sur le PCB). Les interrupteurs de la présente invention ne sont pas commandés (i.e. activés/désactivés) par un ECU, ni par aucune autre électronique de commande. Le dispositif de chauffage à commande intégrée de l'invention est donc simple et peu coûteux
L'invention rend le dispositif de chauffage autonome (commande d' activation intégrée), compact et économique, grâce au remplacement du circuit de commande logiciel externe de l'état de la technique par un circuit de commande matériel intégré dans le dispositif de chauffage.
Dès lors, dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un système SCR comprenant un premier point de connexion à une première tension d'alimentation et un deuxième point de connexion à la masse du système SCR. Le dispositif de chauffage est tel qu'il comprend un ensemble d'au moins un interrupteur de commande connecté à l'un des premier et deuxième points de connexion et un ensemble d'au moins un élément résistif chauffant connecté à l'autre des premier et deuxième points de connexion.
Avantageusement, chaque interrupteur de commande est connecté électriquement à au moins un élément résistif chauffant dudit ensemble d'élément résistif chauffant de telle sorte que, lorsque l'interrupteur de commande est fermé, ledit au moins un élément résistif chauffant auquel l'interrupteur de commande est connecté est alimenté par la première tension.
Le nombre d'éléments résistifs chauffants et d'interrupteurs de commande ne joue que sur le nombre des zones à chauffer dans le réservoir. En d'autres
termes, plus les éléments résistifs chauffants et les interrupteurs de commande intégrés dans un dispositif de chauffage sont nombreux, plus la précision de contrôle de température du liquide contenu dans le réservoir est élevée. Néanmoins, un dispositif de chauffage comportant un seul élément résistif chauffant et un seul interrupteur de commande atteint l'objectif décrit ci-dessus de rendre le dispositif de chauffage autonome (commande d'activation intégrée), compact et économique.
Ainsi, la présente invention propose un dispositif de chauffage équipé d'un circuit interne de commande d'activation de la chauffe. Le circuit interne de commande selon l'invention repose sur l'utilisation de composants purement matériel, c'est-à-dire des composants dépourvus de toute intelligence logicielle. Plus précisément, le circuit de commande selon l'invention repose sur l'utilisation d'un ou plusieurs interrupteurs (appelés interrupteurs de commande). Le circuit de commande selon l'invention n'utilise aucun microprocesseur de commande extérieur, et encore moins de relais. Le fait de ne plus utiliser de microprocesseur de commande extérieur permet de supprimer les connexions électriques (partant du dispositif de chauffage) vers un tel microprocesseur. Le dispositif de chauffage de l'invention est donc autonome (commande d'activation intégrée), compact et économique.
Il est proposé de connecter directement l'ensemble d'interrupteurs de commande aux éléments résistifs chauffants. Ainsi, les interrupteurs de commande sont aptes à commander directement l'activation/désactivation des éléments résistifs chauffants. Il convient de noter que, dans le dispositif de chauffage de l'invention, la logique de commande de la chauffe (c'est-à-dire la stratégie de chauffe) est fonction du câblage électrique entre les interrupteurs de commande et les éléments résistifs chauffants, et non d'un code de programme d'ordinateur (par exemple destiné à être exécuté par l'ECU).
Le dispositif de chauffage selon l'invention comprend un seul point de connexion à la première tension et un seul point de connexion à la masse du système SCR. L'ensemble d'interrupteurs de commande et l'ensemble d'éléments résistifs chauffants sont disposés entre la première tension et la masse. L'ensemble d'interrupteurs de commande peut être connecté à la masse et l'ensemble d'éléments résistifs chauffants peut être connecté à la première tension, et inversement.
Comme on le verra dans la suite de la description, un interrupteur de commande peut activer l'alimentation en première tension d'un seul élément résistif chauffant ou d'un groupe d'éléments résistifs chauffants.
Avantageusement, l'ensemble d'interrupteur de commande comprend au moins un interrupteur magnétique.
Le circuit de commande selon l'invention peut donc être formé par un réseau d'interrupteurs magnétiques. Chaque interrupteur magnétique est apte à commander directement l'alimentation en première tension d'un élément résistif chauffant ou d'un groupe d'éléments résistifs chauffants.
Dans un mode de réalisation préférentiel, l'interrupteur magnétique est un interrupteur à lame souple (ILS ou ampoule « reed »).
Dans un autre mode de réalisation, l'ensemble d'interrupteurs de commande peut comprendre des interrupteurs magnétiques, des interrupteurs thermiques, des interrupteurs sensitifs, des interrupteurs de pression, ou une combinaison de ces interrupteurs.
De façon avantageuse, chaque élément résistif chauffant est agencé par rapport au composant de telle sorte qu'il est apte à chauffer au moins une partie prédéterminée du composant.
Ainsi, il est proposé d'optimiser la chauffe du composant en répartissant sur le composant ou au voisinage du composant les éléments résistifs chauffants, selon un maillage de chauffe prédéterminé.
Par exemple, dans le cas où le composant à chauffer est un réservoir à additif (par exemple, l'urée), les éléments résistifs chauffants peuvent être répartis à différentes hauteurs du réservoir, de sorte à définir plusieurs niveaux (ou zones) de chauffe.
Par exemple, dans le cas où le composant à chauffer est une ligne d'alimentation d'additif, les éléments résistifs chauffants peuvent être répartis à différentes longueurs de la ligne, de sorte à définir plusieurs tronçons de chauffe.
Bien entendu, d'autres maillages de chauffe peuvent être mis en œuvre, en fonction de la nature et de la forme du ou des composant(s) à chauffer.
Les éléments résistifs chauffants peuvent être des filaments métalliques chauffants, des réchauffeurs flexibles (c'est-à-dire des réchauffeurs comprenant une ou plusieurs piste(s) résistive(s) apposée(s) sur un film ou disposée(s) entre deux films (c'est-à-dire deux supports substantiellement plats et dont le matériau et l'épaisseur sont telles qu'ils sont flexibles)) ou tout autre type d'éléments résistifs ayant une forme, taille et flexibilité adaptées pour être inséré dans et/ou
enroulé sur les composants du système SCR. Pour le réservoir et son embase (c.à.d. une platine intégrant au moins un et de préférence, tous les composants actifs du système à savoir pompe, filtre, jauge...), le cas échéant, des réchauffeurs flexibles conviennent bien.
Avantageusement, le dispositif de chauffage de l'invention est tel qu'il comprend un capteur de courant apte à mesurer le courant consommé par le dispositif de chauffage, lorsqu'au moins un élément résistif chauffant est alimenté. Préférentiellement, le capteur de courant est adapté pour transmettre la mesure du courant consommé par le dispositif de chauffage vers une unité de contrôle électronique apte à estimer un niveau de liquide dans le composant, en utilisant la mesure du courant transmise.
Ainsi, il est proposé une jauge de niveau basée sur une mesure de courant. On utilise astucieusement la valeur du courant consommé par le dispositif de chauffage (c'est-à-dire la valeur du courant circulant dans le ou les élément(s) résistif(s) chauffant(s) alimenté(s) en tension) pour déterminer, par exemple, le niveau d'additif dans un réservoir à additif.
Dans un mode de réalisation particulier, le capteur de courant est compris dans l'unité de contrôle électronique (ECU). Dans un autre mode de réalisation, le capteur de courant et l'unité de contrôle électronique sont des éléments distincts.
L'ECU comprend ou coopère avec une mémoire dans laquelle est stockée, par exemple, une table comprenant une pluralité de couples d'informations associant chacun une valeur de courant et une information relative à un niveau d'additif dans le réservoir à additif. L'ECU reçoit une valeur de courant mesuré en provenance du capteur de courant. Ensuite, l'ECU détermine parmi la pluralité de couples d'informations celui comprenant la valeur de courant mesuré, et lit l'information de niveau associée. Enfin, l'ECU peut, par exemple, restituer cette information de niveau sur l'écran du tableau de bord du véhicule.
Avantageusement, le dispositif de chauffage de l'invention est tel qu'il comprend des moyens de sécurité apte à couper l'alimentation en première tension d'au moins un élément résistif chauffant, en cas de surchauffe du dispositif de chauffage.
Il est proposé d'équiper le dispositif de chauffage avec des moyens de sécurité interne (i.e. compris dans le dispositif de chauffage lui-même). Dans un mode de réalisation particulier, ces moyens de sécurité interne sont configurés pour couper simultanément l'alimentation en première tension de tous les
éléments résistifs chauffants en cas de détection de surchauffe. Si les moyens de sécurité détectent une température de chauffe supérieure à une valeur seuil prédéterminée, alors ils coupent l'alimentation en première tension des éléments résistifs chauffants.
De façon avantageuse, les moyens de sécurité comprennent un ensemble d'au moins un interrupteur thermique.
Dans un mode de réalisation particulier, on place un interrupteur thermique entre l'ensemble d'éléments résistifs chauffants et le point de connexion auquel il est connecté. Préférentiellement, l'ensemble d'éléments résistifs chauffants est connecté au point de connexion recevant la première tension. Ainsi, avec une telle architecture, on coupe simultanément l'alimentation en première tension de tous les éléments résistifs chauffants en cas de détection de surchauffe.
Le fait d'utiliser un interrupteur thermique a pour avantage de garder une architecture matérielle simple et économique.
Dans un autre mode de réalisation, on place un ou plusieurs interrupteur(s) thermique(s) entre l'ensemble d'interrupteur de commande et l'ensemble d'élément résistif chauffant.
Avantageusement, le dispositif de chauffage de l'invention est tel qu'il comprend un troisième point de connexion à une deuxième tension d'alimentation apte à alimenter l'ensemble d'interrupteurs de commande lorsque l'alimentation en première tension est coupée.
Dans un mode de réalisation particulier, la deuxième tension est inférieure à la première tension.
Lorsqu'une surchauffe est détectée, les moyens de sécurité coupent l'alimentation en première tension des éléments résistifs chauffants. Il n'y a donc plus de courant qui circule dans le dispositif de chauffage et la mesure de niveau ne peut plus être assurée. Pou résoudre ce problème, et ainsi obtenir une information de niveau dans une telle situation de surchauffe, il est proposé d'utiliser une deuxième tension pour alimenter les éléments résistifs chauffants. Cette deuxième tension est activée périodiquement lorsque les moyens de sécurité sont activés. Préférentiellement, la deuxième tension est inférieure à la première tension. Ceci a pour avantage de dissiper moins de puissance dans les éléments résistifs chauffants lors de la mesure de niveau.
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un système SCR comprenant au moins un dispositif de chauffage tel que décrit ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1, commentée précédemment, illustre un dispositif de chauffage connu de l'état de la technique ;
- la figure 2 illustre un dispositif de chauffage selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention ;
la figure 3 illustre un dispositif de chauffage selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention ;
la figure 4 illustre un dispositif de chauffage selon un troisième mode de réalisation particulier de l'invention ; et
la figure 5 illustre un dispositif de chauffage selon un quatrième mode de réalisation particulier de l'invention.
On décrit maintenant en relation avec la figure 2 un exemple d'un dispositif de chauffage selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention. A titre d'exemple, dans la suite de la description, on considère que le composant à chauffer est un réservoir d'urée d'un système SCR.
Le dispositif de chauffage 200 comprend un ensemble 210 d'interrupteurs de commande et un ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants. L'ensemble 210 d'interrupteurs de commande est connecté à la masse (GND) du système SCR, via un point de connexion P21. L'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants est connecté à une tension d'alimentation Vbat (aussi appelé première tension), via un point de connexion P22. L'ensemble 220 comprend trois éléments résistifs chauffants R21, R22 et R23. L'ensemble 210 comprend trois interrupteurs de commande S21, S22 et S23. Bien entendu, dans un autre mode de réalisation, le dispositif de chauffage selon l'invention peut comprendre un nombre supérieur ou inférieur d'interrupteurs de commande et d'éléments résistifs chauffants.
Par exemple, les interrupteurs de commande S21, S22 et S23 sont des ampoules « reed ». Ces ampoules « reed » sont activées, une par une, par un aimant encapsulé dans un flotteur F2. Le flotteur est monté à l'intérieur du réservoir de telle sorte que sa position varie en fonction du niveau de liquide ou de glace dans le réservoir. Les interrupteurs de commande S21, S22 et S23 sont répartis à différentes hauteurs du réservoir. Chacun des interrupteurs S21, S22 et S23 correspond à un niveau L10, L20 et L30 d'urée dans le réservoir.
Selon la présente invention, l'ensemble 210 d'interrupteurs de commande est directement connecté à l'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants, via un ensemble de fils ou pistes électriques 230. Il convient de noter que le dispositif de chauffage 200 selon l'invention est un bloc matériel. En d'autres termes, l'ensemble 210 d'interrupteurs de commande, l'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants et l'ensemble de fils ou pistes électriques 230 forment un seul bloc matériel, dans le sens où ils sont intégrés sur un même support (par exemple, un circuit imprimé). Ce bloc matériel est destiné à s'étendre à l'intérieur du réservoir. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le câblage électrique entre l'ensemble 210 d'interrupteurs de commande et l'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants est tel que :
lorsque le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10, l'interrupteur S21 est activé (c'est-à-dire fermé) et un courant circule à travers l'élément résistif chauffant R21. Par exemple, l'élément résistif chauffant R21 est en charge de chauffer la partie de réservoir située en dessous du niveau L10 ;
lorsque le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20, l'interrupteur S22 est activé (c'est-à-dire fermé) et un courant circule à travers les éléments résistifs chauffants R21 et R22. Par exemple, l'élément résistif chauffant R22 est en charge de chauffer la partie de réservoir située entre les niveaux L10 et L20 ; et
lorsque le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30, l'interrupteur S23 est activé (c'est-à-dire fermé) et un courant circule à travers les éléments résistifs chauffants R21, R22 et R23. Par exemple, l'élément résistif chauffant R23 est en charge de chauffer la partie de réservoir située entre les niveaux L20 et L30.
De manière avantageuse, il est proposé d'utiliser le courant « I » circulant dans le ou les éléments résistifs chauffants pour déterminer le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir.
Préférentiellement, ce courant « I » est mesuré au moyen d'un capteur de courant (non représenté). Le capteur de courant transmet ensuite la valeur du courant mesuré vers une unité de contrôle électronique (ECU) (non représenté). Par exemple, l'ECU gère une table comprenant une pluralité de couples d'informations associant chacun une valeur de courant et une information relative à un niveau dans le réservoir. Dans l'exemple de la figure 2, si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/R21, alors l'ECU détecte que le niveau de
liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10 ; si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20 ; et si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22+R23), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30.
On décrit maintenant en relation avec la figure 3 un exemple d'un dispositif de chauffage selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention.
Le dispositif de chauffage 300 comprend les mêmes éléments que le dispositif de chauffage 200 de la figure 2 (décrite ci-dessus). Par souci de clarté de la description, ces éléments communs ne sont pas décrits à nouveau ci-après.
Le dispositif de chauffage 300 comprend un interrupteur thermique Rt monté entre le point de connexion P22 (i.e. point d'entrée de Vbat) et l'élément résistif chauffant R21. L'interrupteur thermique est configuré pour détecter une surchauffe du dispositif de chauffage 300. En d'autres termes, l'interrupteur thermique est configuré pour détecter que la température de chauffe est supérieure à une température seuil prédéterminée. En cas de détection positive de surchauffe, l'interrupteur thermique Rt s'ouvre et la tension Vbat n'est plus distribuée vers l'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants. Les éléments résistifs chauffants R21, R22 et R23 ne sont donc plus alimentés avec la tension Vbat. En d'autres termes, la chauffe est arrêtée.
Dans l'exemple de la figure 3, lorsqu'il n'y a pas de surchauffe, l'ECU détermine le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir de la manière suivante : si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10 ; si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20 ; et si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22+R23+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30. En revanche, lorsqu'une surchauffe a été détectée et que l'interrupteur thermique Rt coupe l'alimentation en tension Vbat des éléments résistifs chauffants, 1= 0.
On décrit maintenant en relation avec la figure 4 un exemple d'un dispositif de chauffage selon un troisième mode de réalisation particulier de l'invention.
Le dispositif de chauffage 400 comprend les mêmes éléments que les dispositifs de chauffage 200 et 300 des figures 2 et 3 (décrites ci-dessus). Par souci de clarté de la description, ces éléments communs ne sont pas décrits à nouveau ci-après.
Le dispositif de chauffage 400 comprend un point de connexion P23 à une tension Vlevel (aussi appelé deuxième tension d'alimentation). Préférentiellement, la tension Vlevel est inférieure à la tension Vbat et est régulée. Par « régulée » on entend que la tension Vlevel est activée périodiquement lorsque l'interrupteur thermique Rt est ouvert, c'est-à-dire lorsque la tension Vbat n'alimente plus les éléments résistifs chauffants.
La tension Vlevel est injectée entre l'interrupteur thermique Rt et l'élément résistif chauffant R21. Ainsi, lorsque l'interrupteur thermique Rt est ouvert, l'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants peut être alimenté avec la tension Vlevel.
Dans l'exemple de la figure 4, lorsqu'il n'y a pas de surchauffe, l'ECU détermine le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir de la manière suivante : si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10 ; si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20 ; et si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22+R23+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30.
Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 4, lorsqu'une surchauffe a été détectée et que l'alimentation en tension Vbat est coupée (i.e. l'interrupteur thermique Rt coupe l'alimentation en tension Vbat des éléments résistifs chauffants), l'ECU peut activer périodiquement la tension Vlevel pour qu'elle alimente le dispositif de chauffage 400. Ainsi, l'ECU peut déterminer le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir de la manière suivante : si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vlevel/R21, alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10 ; si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vlevel/(R1+R2), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20 ; et si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vlevel/(R1+R2+R3), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30.
Préférentiellement, les valeurs des résistances et de la tension Vlevel sont choisies de telle sorte que les valeurs de courant sont différentes pour chacune des combinaisons de chauffe possible.
On décrit maintenant en relation avec la figure 5 un exemple d'un dispositif de chauffage selon un quatrième mode de réalisation particulier de l'invention.
Le dispositif de chauffage 500 comprend les mêmes éléments que le dispositif de chauffage 400 de la figure 4 (décrite ci-dessus). Par souci de clarté de la description, ces éléments communs ne sont pas décrits à nouveau ci-après.
Dans l'exemple de la figure 5, la tension Vlevel est injectée via une résistance R24, sans passer par l'ensemble 220 d'éléments résistifs chauffants. Ainsi, lorsque l'interrupteur thermique Rt est ouvert, l'ensemble 210 d'interrupteurs de commande peut être alimenté avec la tension Vlevel.
Dans l'exemple de la figure 5, lorsqu'il n'y a pas de surchauffe, l'ECU détermine le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir de la manière suivante : si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10 ; si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vbat/(R21+R22+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20 ; et si la valeur du courant mesuré est égale à I=Vbat/(R21+R22+R23+Rt), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30.
Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 5, lorsqu'une surchauffe a été détectée et que l'alimentation en tension Vbat est coupée (i.e. l'interrupteur thermique Rt coupe l'alimentation en tension Vbat des éléments résistifs chauffants), l'ECU peut activer périodiquement la tension Vlevel pour qu'elle alimente le dispositif de chauffage 500. Ainsi, l'ECU peut déterminer le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir de la manière suivante : si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vlevel/(R22+R23+R24), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L10 ; si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vlevel/(R23+R24), alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L20 ; et si la valeur du courant mesuré est égale à 1= Vlevel/R24, alors l'ECU détecte que le niveau de liquide ou de glace dans le réservoir est au niveau L30. Préférentiellement, la valeur de la résistance R24 est supérieure à celle des résistances R21, R22 et R23
Claims
1. Dispositif de chauffage (200, 300, 400, 500) d'au moins un composant d'un système SCR comprenant un premier point de connexion (P22) à une première tension d'alimentation (Vbat) et un deuxième point de connexion (P21) à la masse du système SCR, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage comprend un ensemble (210) d'au moins un interrupteur de commande connecté à l'un des premier et deuxième points de connexion et un ensemble d'au moins un élément (220) résistif chauffant connecté à l'autre des premier et deuxième points de connexion, chaque interrupteur de commande étant connecté électriquement à au moins un élément résistif chauffant dudit ensemble d'élément résistif chauffant de telle sorte que, lorsque l'interrupteur de commande est fermé, ledit au moins un élément résistif chauffant auquel l'interrupteur de commande est connecté est alimenté par la première tension.
2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'interrupteur de commande comprend au moins un interrupteur magnétique (S21, S22, S23).
3. Dispositif de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément résistif chauffant est agencé par rapport au composant de telle sorte qu'il est apte à chauffer au moins une partie prédéterminée du composant.
4. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de courant apte à mesurer le courant consommé par le dispositif de chauffage, lorsqu'au moins un élément résistif chauffant est alimenté.
5. Dispositif de chauffage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de courant est adapté pour transmettre la mesure du courant consommé par le dispositif de chauffage vers une unité de contrôle électronique apte à estimer un niveau de liquide dans le composant, en utilisant la mesure du courant transmise.
6. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de sécurité apte à couper l'alimentation en première tension d'au moins un élément résistif chauffant, en cas de surchauffe du dispositif de chauffage
7. Dispositif de chauffage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de sécurité comprennent un ensemble d'au moins un interrupteur thermique (Rt).
8. Dispositif de chauffage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième point de connexion à une deuxième tension d'alimentation (Vlevel) apte à alimenter l'ensemble d'interrupteurs de commande lorsque l'alimentation en première tension est coupée.
9. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le composant est un réservoir à additif.
10. Système SCR comprenant au moins un dispositif de chauffage selon au moins une des revendications 1 à 9.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1257432A FR2994212B1 (fr) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un systeme scr a commande de chauffe integree. |
| FR1257432 | 2012-07-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014020040A1 true WO2014020040A1 (fr) | 2014-02-06 |
Family
ID=46852296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2013/066034 Ceased WO2014020040A1 (fr) | 2012-07-31 | 2013-07-30 | Dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un système scr à commande de chauffe intégrée |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2994212B1 (fr) |
| WO (1) | WO2014020040A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105298603A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-03 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种scr后处理加热系统及其控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007047862A1 (de) * | 2007-04-19 | 2008-10-23 | Denso Corp., Kariya-shi | Fluiderwärmungsvorrichtung und Abgasreinigungsgerät |
| WO2009013329A1 (fr) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Procédé pour chauffer au moins un composant d'un système scr en utilisant des éléments chauffants résistants |
| FR2921104A1 (fr) | 2007-09-14 | 2009-03-20 | Inergy Automotive Systems Res | Methode pour le chauffage d'un systeme scr a l'aide d'elements chauffants resistifs |
| WO2012012519A2 (fr) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Watlow Electric Manufacturing Company | Système de détection de fluide combiné |
-
2012
- 2012-07-31 FR FR1257432A patent/FR2994212B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-07-30 WO PCT/EP2013/066034 patent/WO2014020040A1/fr not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007047862A1 (de) * | 2007-04-19 | 2008-10-23 | Denso Corp., Kariya-shi | Fluiderwärmungsvorrichtung und Abgasreinigungsgerät |
| WO2009013329A1 (fr) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Procédé pour chauffer au moins un composant d'un système scr en utilisant des éléments chauffants résistants |
| FR2921104A1 (fr) | 2007-09-14 | 2009-03-20 | Inergy Automotive Systems Res | Methode pour le chauffage d'un systeme scr a l'aide d'elements chauffants resistifs |
| WO2012012519A2 (fr) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Watlow Electric Manufacturing Company | Système de détection de fluide combiné |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105298603A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-03 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种scr后处理加热系统及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2994212B1 (fr) | 2014-08-01 |
| FR2994212A1 (fr) | 2014-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2921104A1 (fr) | Methode pour le chauffage d'un systeme scr a l'aide d'elements chauffants resistifs | |
| CN101755481B (zh) | 使用电阻性加热元件加热scr系统中至少一个部件的方法 | |
| JP5087188B2 (ja) | 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法 | |
| EP2262986B1 (fr) | Procédé pour chauffer un système de réduction catalytique sélective | |
| US9032712B2 (en) | Method for heating a delivery system and motor vehicle having a delivery system | |
| FR2951777B1 (fr) | Procede de surveillance du systeme de chauffage d'un reservoir d'agent reducteur et d'une installation de dosage d'un systeme de catalyseur scr | |
| FR2921911A1 (fr) | Systeme de stockage et d'injection d'une solution d'additif dans des gaz d'echappement d'un moteur. | |
| US20100319651A1 (en) | Temperature sensor plausibility diagnosis unit and plausibility diagnosis method and internal combustion engine exhaust purification apparatus | |
| JP4978635B2 (ja) | 排気浄化システムの制御装置 | |
| FR2879239A1 (fr) | Systeme de stockage et d'injection d'un additif dans des gaz d'echappement d'un moteur | |
| JPWO2009008408A1 (ja) | 液体凝固点識別装置、およびそれを用いた液体貯留タンクの凝固防止装置、ならびに自動車の排気ガスの低減装置 | |
| FR3071013B1 (fr) | Procede de prevention d'un risque de gel dans un dispositif d'alimentation en agent reducteur d'un systeme de reduction catalytique selective | |
| FR2965855A1 (fr) | Procede et dispositif de gestion de la temperature d'une installation de nettoyage de gaz d'echappement | |
| WO2014001733A1 (fr) | Procédé de diagnostic d'un système de stockage d'un gaz stocké par sorption sur un composé | |
| WO2014020040A1 (fr) | Dispositif de chauffage d'au moins un composant d'un système scr à commande de chauffe intégrée | |
| FR2926542A1 (fr) | Procede pour le transfert d'un liquide au moyen d'une pompe | |
| EP2140116B1 (fr) | Procede et systeme de diagnostic sur la composition d'un reservoir, pour controler une injection sur catalyseur de reduction des oxydes d'azotes | |
| FR2765270A1 (fr) | Procedes de surveillance de l'apport pose d'agent reducteur pour un catalyseur de reduction catalytique selective | |
| WO2015075368A1 (fr) | Procédé et système d'alimentation en gazole d'un véhicule automobile | |
| FR3071544A1 (fr) | Procede de commande de la temperature d'un catalyseur scr | |
| FR2970505A1 (fr) | Un procede de controle d'une ligne d'echappement et vehicule adapte pour la mise en œuvre de ce procede | |
| FR3081506A1 (fr) | Procede et dispositif de gestion de chauffe dans un systeme scr chauffe electriquement | |
| FR2929644A1 (fr) | Procede de controle de la consommation d'agent reducteur dans un systeme scr | |
| WO2017077212A1 (fr) | Procede d'estimation d'un volume d'agent reducteur liquide present dans un reservoir | |
| WO2019215398A1 (fr) | Surveillance dynamique du débit d'additif liquide injecté dans un système de traitement des gaz d'échappement d'un véhicule automobile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13742459 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13742459 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |