特表 2016-507685 液体添加剤の供給装置の作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2016-507685(P2016-507685A)

(43)【公表日】2016年3月10日

(54)【発明の名称】液体添加剤の供給装置の作動方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20160212BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20160212BHJP

   B60K 13/06 20060101ALN20160212BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/08 BZAB

   B01D53/94 222

   B60K13/06 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-545718(P2015-545718)

(86)(22)【出願日】2013年11月8日

(85)【翻訳文提出日】2015年8月4日

(86)【国際出願番号】EP2013073450

(87)【国際公開番号】WO2014086553

(87)【国際公開日】20140612

(31)【優先権主張番号】102012111919.8

(32)【優先日】2012年12月7日

(33)【優先権主張国】DE

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】508097870

【氏名又は名称】コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100102185

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 繁範

(74)【代理人】

【識別番号】100129399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺田 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】ブリュック ロルフ

(72)【発明者】

【氏名】ホジソン ヤン

【テーマコード（参考）】

3D038

3G091

4D048

【Ｆターム（参考）】

3D038BA09

3D038BB01

3D038BC15

3D038BC22

3G091AA02

3G091AA18

3G091AB05

3G091AB15

3G091BA07

3G091BA14

3G091CA05

3G091CA17

4D048AA06

4D048AB02

4D048AC03

4D048CC61

4D048DA20

(57)【要約】

本発明は、供給路（２）を含む液体添加剤（２６）を供給する装置（１）の作動のための方法に関し、供給路（２）に沿って液体添加剤（２６）が供給され、供給路（２）は、少なくとも１つの第１部分（３）を有し、第１部分（３）は、装置（１）の加熱器（２３）から液体添加剤（２６）用のタンク（１９）の中への熱伝導部（２５）を形成し、供給路（２）は、さらに少なくとも１つの第２部分（２７）を有し、第２部分（２７）には、凍結の影響を受けやすいコンポーネント（２８）が配置される。方法では、まず液体添加剤（２６）が装置（１）の供給路（２）に沿って供給される。続いて液体添加剤（２６）の供給が止められる。それから供給路（２）を部分的に空にし、供給路（２）の少なくとも１つの第１部分（３）に液体添加剤（２６）が残る一方で、少なくとも１つの第２部分（２７）は空である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給路（２）を含む液体添加剤（２６）を供給する装置（１）の作動のための方法であって、供給路（２）に沿って液体添加剤（２６）が供給され、供給路（２）は、少なくとも１つの第１部分（３）を有し、第１部分（３）は、装置（１）の加熱器（２３）から液体添加剤（２６）用のタンク（１９）の中への熱伝導部（２５）を形成し、供給路（２）は、さらに少なくとも１つの第２部分（２７）を有し、第２部分（２７）には、凍結の影響を受けやすいコンポーネント（２８）が配置され、方法は、少なくとも以下のステップ：
ａ）装置（１）の供給路（２）に沿って液体添加剤（２６）を供給するステップ、
ｂ）液体添加剤（２６）の供給を止めるステップ、
ｃ）供給路（２）を部分的に空にするステップであって、供給路（２）の少なくとも１つの第１部分（３）に液体添加剤（２６）が残る一方で、少なくとも１つの第２部分（２７）が空になる、ステップ、
を含む、方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法であって、ステップａ）における供給路（２）に沿った液体添加剤（２６）の供給が、供給方向（５）で行われ、ステップｃ）における空にすることが、少なくとも主に供給方向（５）に反して行われる、方法。

【請求項3】

請求項２に記載の方法であって、ステップｃ）によって供給路を空にするために、液体添加剤（２６）の供給のためのポンプ（６）の送出方向が逆になる、方法。

【請求項4】

請求項１〜３の１つに記載の方法であって、第１部分（３）は、加熱器（２３）の回りに包囲領域（２４）を形成する、方法。

【請求項5】

請求項１〜４の１つに記載の方法であって、第１部分（３）に液体添加剤（２６）の濾過のためのフィルター（４）が配置される、方法。

【請求項6】

請求項１〜５の１つに記載の方法であって、ステップｃ）で供給路（２）を部分的に空にするために、所定の時間間隔でポンプ（６）が作動し、時間間隔は、少なくとも１つの第１部分（３）に液体添加剤が残るように選ばれる、方法。

【請求項7】

請求項１〜６の１つに記載の方法であって、ステップｃ）で供給路を部分的に空にすることが、少なくとも１つのセンサー素子（７）でモニターされ、センサー素子（７）は、供給路（２）のポイント（８）に配置され、ポイント（８）に液体添加剤があるかどうかを識別するように設定され、さらに、空にすることは、ポイント（８）に液体添加剤がもはやなくなるとすぐに停止される、方法。

【請求項8】

請求項７に記載の方法であって、センサー素子（７）は、圧力センサー（９）であり、圧力センサー（９）によって測定された圧力は、供給路（２）の充填の程度に応じて変わる、方法。

【請求項9】

請求項１〜８の１つに記載の方法であって、ステップｃ）で供給路（２）を部分的に空にするためにポンプ（６）が用いられ、作動パラメーターは、液体添加剤での供給路（２）の充填の程度に応じて変わり、空にするためのポンプ（６）の作動は、作動パラメーターの所定値に達したときに、止められる、方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法であって、ポンプ（６）は、空にする間に少なくとも１つの予め定められた時点で診断モードにされ、供給路（２）の充填の程度に依存する作動パラメーターは、診断モードの間に決定される、方法。

【請求項11】

請求項１〜１０の１つに記載の方法であって、ステップｃ）で供給路（２）を部分的に空にするために、供給路（２）がまず完全に空にされて、続いて、少なくとも１つの第１部分（３）に液体添加剤があるように、供給路（２）が部分的に再び液体添加剤で満たされる、方法。

【請求項12】

請求項１〜１１の１つに記載の方法であって、供給路（２）が少なくとも１つのサイフォン（２９）を有し、少なくとも１つの第１部分（３）がサイフォン（２９）に形成される、方法。

【請求項13】

供給路（２）を含む液体添加剤（２６）を供給する装置（１）であって、供給路（２）に沿って液体添加剤（２６）が供給され、供給路（２）は、少なくとも１つの第１部分（３）を有し、第１部分（３）は、装置（１）の加熱器（２３）から液体添加剤（２６）用のタンク（１９）の中への熱伝導部（２５）を形成し、供給路（２）は、さらに少なくとも１つの第２部分（２７）を有し、第２部分（２７）には、凍結の影響を受けやすいコンポーネント（２８）が配置され、装置は、請求項１〜１２の１つに記載の方法を行うように構成される、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体添加剤を供給する装置の作動方法に関する。液体添加剤を供給する装置は、例えば自動車の場合、例えば燃料および／または尿素水溶液のような液体添加剤を排ガス処理装置に供給するために、使用される。

【背景技術】

【0002】

液体添加剤が供給される排ガス処理装置は、特にディーゼル機関を搭載した自動車の場合に使用される。ディーゼル機関の場合、排ガスの浄化のために、典型的に排ガス処理装置または排ガス処理方法が使用され、排ガス処理装置または排ガス処理方法では、排ガス中の窒素酸化化合物が、液体添加剤を用いることによって還元される。そのような排ガス処理方法は、例えば選択触媒還元（ＳＣＲ）の方法である。この方法のために、還元剤または還元剤前駆体が、液体添加剤として利用される。液体添加剤として特に頻繁に使用されるのは、尿素水溶液であり、例えば選択触媒還元の方法のための尿素水溶液は、３２．５％の尿素含有量で、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の商品名で入手できる。

【0003】

液体添加剤を供給する装置の構造設計では、液体（水が主成分）の添加剤が低い温度で凍結し得ることは、重要な要素である。記載されている尿素水溶液ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）は、例えば−１１℃で凍結する。そのような低い温度は、自動車において、特に長い静止期間の間に現れることがある。液体添加剤の凍結により、液体添加剤の体積増加が生じる。この体積増加は、システムにおける著しい圧力増加を引き起こすことがあり、それ故、装置のコンポーネントが損傷または破壊さえされる危険がある。

【0004】

液体添加剤の凍結の際の体積膨張の問題性を回避するために、内燃機関の作動停止の後に装置を空にすることが、知られている。空にすると、装置に液体添加剤がなく、凍結した液体添加剤による損傷は起こり得ない。しかしながら、これは、新たな正確な配量が行われ得る前に、システムが、まず再び完全に「充填」される必要があるということに、結果としてなる。

【0005】

凍結した液体添加剤が装置にあるときに、液体添加剤を供給する装置を再び迅速に作動可能状態にするために、そのような装置は、少なくとも１つの加熱器を通常有する。しかしながら、熱分布が問題となることがあり、熱分布は、加熱器の作動の際に、液体添加剤を供給する装置の内部で生じる。加熱器の熱は、凍結した液体添加剤の効果的な融解を可能にするために、狙いを定めた方法で凍結した液体添加剤に届くべきである。同時に、局所的な望ましくない高い温度を回避するべきである。これらは、液体添加剤の化学的変換を引き起こすことがあり、装置のコンポーネントは、高すぎる温度によって損傷することさえあるからである。それ故、加熱器によって発生する熱が良好に分配されることが、重要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

これに基づいて、本発明の課題は、従来技術と関連して記載された技術的問題を、解決または少なくとも軽減することである。特に、液体添加剤の供給装置の作動のための特に有利な方法が記述されるようにしている。この場合、特に、凍結損傷からの技術的に簡単な保護と、自動車の排ガスシステムへの、尿素水溶液のような添加剤の供給のためのシステムの迅速な提供力と、が焦点になっている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

これらの課題は、請求項１の特徴による方法によって解決される。本方法のさらに有利な実施形態は、従属形式請求項に示される。請求項に個々に挙げられた特徴は、任意の技術的に有意な方法で、互いに組み合わせ可能であり、本発明のさらなる実施形態の変形が示される、明細書の説明事項によって補足されることもある。

【0008】

本発明は、液体添加剤を供給する装置の作動のための方法に関し、装置は供給路を含み、供給路に沿って液体添加剤が供給され、供給路は、少なくとも１つの第１部分を有し、第１部分は、装置の加熱器から液体添加剤用のタンクの中への熱伝導部を形成し、供給路は、さらに少なくとも１つの第２部分を有し、第２部分には、凍結の影響を受けやすいコンポーネントが配置され、方法は、少なくとも以下のステップを備える：ａ）装置の供給路に沿って液体添加剤を供給するステップ、ｂ）液体添加剤の供給を止めるステップ、ｃ）供給路を部分的に空にするステップであって、供給路の少なくとも１つの第１部分に液体添加剤が留まる、ステップ。

【0009】

液体添加剤は、望ましくは、尿素水溶液である。供給路は、特に、タンク内の吸い込み箇所から、排ガス処理装置の液体添加剤用の添加箇所に延びる、流路を意味している。供給路は、少なくとも主にラインおよび／または管によって形成され、それを通って液体添加剤が供給される。

【0010】

タンクには、液体添加剤が貯蔵される。タンク内に貯蔵された液体添加剤が、できる限り完全にタンクから取り出され得るように、吸い込み箇所は、望ましくは、タンク底の近くに形成される。排ガス処理装置の添加箇所は、望ましくは、少なくとも１つのインジェクターおよび／またはノズルおよび／または（受動）バルブを有する。ノズルで、排ガス処理装置の液体添加剤が、望ましくは、（場合によっては圧縮空気により）細かい霧状で供給され得る。インジェクターにより、液体添加剤の配量が可能になる。配量は、例えば、インジェクターの開口時間を定めることで、狙いを定めた方法で行われる。

【0011】

供給路にまたは供給路の中に、望ましくは、供給手段が配置され、供給手段を用いて、液体添加剤の供給が行われる。供給手段は、望ましくは、少なくとも１つのポンプである。供給手段として、例えば、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ、または容積型ポンプが、使用され得る。供給手段は、液体添加剤を、吸い込み箇所から供給路に沿って相応しい供給方向で添加箇所に供給するように、調整される。

【0012】

第１部分および第２部分は、液体添加剤の供給方向に、タンクから添加箇所までの供給路に（場合によっては直接）続けて配置される、供給路の領域である。供給路は、複数の第１部分および／または複数の第２部分を有し得る。吸い込み箇所のすぐ後ろに、望ましくは、少なくとも１つの第１部分が配置される。供給方向にそれに（場合によっては直接）続いて、望ましくは、少なくとも１つの第２部分がある。

【0013】

装置は、ハウジングを有する構造ユニットを含んでよく、構造ユニットは、液体添加剤用のタンクに嵌め込まれることができ、構造ユニットの中に、液体添加剤の供給および／または配量に必要な全てのコンポーネントが配置される。装置のハウジングは、望ましくは、タンクの壁の部分を形成する。ハウジングは、望ましくは、タンクの底の開口に嵌め込まれ、従ってタンクの底の開口を閉じる。タンクから液体添加剤を取り出すための吸い込み箇所は、望ましくは、ハウジングに形成される。吸い込み箇所は、従ってタンク底の近くにある。ハウジングには、望ましくは、すでに言及した加熱器も配置される。この加熱器は、電気加熱器、または熱媒体の供給のためのラインループであってよく、熱媒体は、ラインループを通過する際に熱を放出する。熱媒体は、例えば、内燃機関の（すでに熱くなった）冷却水であってよい。

【0014】

第１部分の熱伝導部は、タンク内の液体添加剤が加熱されるように、それを通じて熱が加熱器からタンクに伝導するように作られた、領域を意味する。熱伝導部は、従って、加熱器からタンクの内部空間への供給路の構造上の領域である。熱伝導部が存在するために、個別のまたは追加の熱伝導手段が存在している必要はなく、個別のまたは追加の熱伝導手段は、所望の熱流の方向に位置を調整されるものである。熱伝導部の特徴を実現するために、供給路は、熱伝導部の領域で、また所望の熱流と同じ方向に延びなくてもよい。望ましくは、例えば、熱伝導部の領域で、供給路が、典型的に熱伝導部の方向に対して垂直に延びる、または加熱されるべきタンクのセクターに少なくとも部分的に平行に延びる。熱伝導部は、望ましくは、また装置のハウジングを通って、または少なくとも部分的にそれに平行に、延びる。望ましくは、熱伝導部の領域で、供給路が、大きな（二次元の）広がりを有し、供給路に平行な表面を形成する。

【0015】

第２部分の凍結の影響を受けやすいコンポーネントは、特に、ポンプ、センサーおよび／またはバルブのような、例えば、電子および／または可動部品である。凍結の影響を受けやすいコンポーネントは、‐近隣にある‐液体添加剤の凍結の際の体積膨張によって損傷され得るという特徴を有する。

【0016】

ステップａ）における供給路に沿った液体添加剤の供給は、液体添加剤を供給する装置の通常の作動に対応する。ステップａ）で、液体添加剤は、例えば、排ガス処理装置に供給される。ステップａ）の間、記載されている装置が設置された自動車は、普通は通常の作動をする。これは、自動車の内燃機関が動き、排ガス処理装置で内燃機関の排ガスが浄化されることを、意味する。この目的のために、需要に即して、および装置を使用して、添加剤が排ガスに加えられる。

【0017】

ステップｂ）における供給の停止は、普通は供給の作動停止を伴う。そのような作動停止は、特に、自動車の作動停止と同時またはほぼ同時に行われ、その際、自動車の内燃機関および排ガス処理装置も、オフにされるまたは停止される。それに続いて、自動車の静止段階が現れる。

【0018】

ステップｃ）で、供給路は部分的に（だけ）空にされ、少なくとも１つの第２部分が空にされ、少なくとも１つの第１部分に液体添加剤が残っている。言い換えれば、完全に空にされるのではなく、狙いを定めて全ての第２部分の液体添加剤が取り除かれる、ということである。

【0019】

記載されている方法は、液体添加剤を供給する装置を空にすることが、加熱器によって装置に生じる熱の分布に、好ましくなく作用し得るという認識に基づく。これは、液体添加剤の熱伝導度が、供給路の空になった部分に普通は存在する空気または気体よりも、本質的に高いということが原因である。それ故、供給路の空になった部分は、加熱器の熱の分布を妨げる絶縁体のように作用することがある。これは、特に、供給路が、一定の部分に（例えば蛇行加熱ループの配列のような）大きな平面的な領域を有する場合、事実である。供給路は、そのような平面的な部分を、特に吸い込み箇所の領域に有することがある。これらの平面的な領域は、さらに、加熱器から液体添加剤用のタンクに延びる熱伝導部を形成する。（部分的に）空にした後に、そのような平面的な領域に液体添加剤がまだ残っている場合、加熱器によって生じた熱の特に効果的な分布または伝達が、可能になる。同時に、けれども圧力の影響を受けやすいコンポーネントが保護され得る。添加剤が、それらの（直接の）近辺から取り除かれたからである。

【0020】

ステップａ）における供給路に沿った液体添加剤の供給が、供給方向で行われ、ステップｃ）における空にすることが、少なくとも主に供給方向に反して行われる場合、本方法は特に有利である。

【0021】

これに関して、望ましくは、ステップｃ）によって供給路を空にするために、液体添加剤の供給のためのポンプの送出方向が逆になる。

【0022】

送出方向に反して空にすることを行うために、送出方向にも逆の方向にも供給できる、供給手段（特にポンプ）が設けられる。液体添加剤は、それから典型的にタンクの吸い込み箇所を通ってタンクの中に戻される。向かい側で、つまり添加箇所で、それから気体または空気が吸い込まれる。ここから、供給路は、液体添加剤の埋め合わせをする空気または気体で、その後満たされる。ポンプの反転により、従って、添加剤が、送出方向に反して向けられるリターン送出方向で、ポンプで送られる。リターン送出される液体添加剤の各部分が、専ら吸い込み箇所の方へ送出されることが可能である。ただし、供給路で、例えば少なくとも１つの（分岐する）貯蔵ボリュームが設けられることも、想定でき、貯蔵ボリュームには、リターン送出される液体添加剤の（少ない）部分が、ステップｃ）の間流れ込む。最後に挙げた場合に、リターン送出される液体添加剤の「主な部分」が、送出方向に反して供給路から取り出されることが、それでもなお当てはまるべきである。

【0023】

ポンプの送出方向のこの種の反転は、装置で反転可能な送出方向を実現するために、技術的に特に簡単な変形である。反転可能な送出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、供給路の部分は、液体添加剤を送出方向に動かすために、蠕動運動の方法で変形する。そのようなポンプは、望ましくは、回転駆動部を有し、回転駆動部は、ポンプ素子を通じて蠕動運動を引き起こす。動くポンプ素子は、例えば偏心器であってよい。そのようなポンプは、望ましくは、駆動部の駆動方向の反転により、送出方向の反転が可能であるように、作られる。

【0024】

さらなる設計変形では、液体添加剤を供給する装置が、２つの（場合によっては異なる）供給手段を有することも可能であり、第１の供給手段は、通常の作動（ステップａ））中に液体添加剤を供給するように設定され、さらなる供給手段は、供給路を送出方向に反して空にするように設定される。２つの供給手段は、供給路に沿って一列にまたは互いに平行に供給路の平行な領域に配置され得る。

【0025】

次の本方法のさらなる設計変形は、液体添加剤の供給装置がリターンラインを有することも可能であり、リターンラインは、供給路から分岐し、タンクの中に戻る。供給路を空にすることは、リターンラインを通じてでもよい。

【0026】

第１部分が、加熱器の回りに包囲領域を形成する場合、本方法はさらに有利である。

【0027】

包囲領域は、望ましくは、（少なくとも部分的に）装置のハウジングの被覆および／またはカバーを形成する。包囲領域または第１部分は、望ましくは、装置のハウジングの回りに形成される、中空円筒のように形作られた領域である。そのような領域は、例えば、ハウジングと覆いとの間に配置されてよく、覆いは、タンクの内部空間に対してハウジングを覆う。包囲領域の下側で、環状の接続間隙は、タンクの方への吸い込み箇所になっている。そのような包囲領域は、有利に、タンク内の添加剤‐スタートボリュームを形成または画定し、添加剤‐スタートボリュームでは、装置の作動開始のすぐ後に、始動していくのに十分な液体添加剤の量がすでに融解している。そのような包囲領域の領域で、加熱器は、液体添加剤を特に効果的に加熱し得る。これは、包囲領域が液体添加剤を含まない場合、可能ではないだろう。それ故、特に、装置のそのような形態の場合、記載されている方法は有利である。

【0028】

第１部分に液体添加剤の濾過のためのフィルターが配置される場合、本方法はさらに有利である。フィルターは、特に望ましくは、第１部分が包囲領域である場合、第１部分に配置される。そのような包囲領域は、液体添加剤の浄化のためのフィルター用の十分な空間を提供する。液体添加剤の浄化用のフィルターは、液体添加剤の汚染が供給路に入り込み、装置のコンポーネントを汚し得るのを回避するために、意味がある。

【0029】

ステップｃ）で供給路を部分的に空にするために、所定の時間間隔でポンプが作動する場合、本方法は望ましく、時間間隔は、少なくとも１つの第１部分に液体添加剤が残るように選ばれる。

【0030】

供給路を空にすることは、装置の構造に依存するが決定しやすい期間を、必要とする。この期間は、特に、供給路の長さと、供給路内の液体添加剤の（逆の）供給速度と、に依存している。供給路を完全に空にするために必要な期間よりも短い時間間隔で、供給路を空にするためにポンプを作動させることにより、供給路に部分的に液体添加剤が残ることが、保証され得る。（単一のポンプを用いて）供給路を空にするための方法の場合、液体添加剤は、空にされる際に、時間間隔の後、第１部分に液体添加剤がまだある一方、第２部分がすでに完全に空にされているように、まず第２部分から取り除かれることが、保証されるべきである。それ故、少なくとも１つの第１部分が、吸い込み箇所から添加箇所への供給方向で、少なくとも１つの第２部分の上流に位置していれば、その場合は、本方法の設計変形は特に有利である。

【0031】

ステップｃ）で供給路を部分的に空にすることが、少なくとも１つのセンサー素子でモニターされる場合、本方法はさらに有利であり、センサー素子は、供給路のポイントに配置され、ポイントに液体添加剤があるかどうかを識別するように設定され、さらに、空にすることは、ポイントに液体添加剤がもはやなくなるとすぐに停止される。

【0032】

センサー素子は、例えば、２つの電気ピンで構成されてよく、液体添加剤がピンに接している間は、２つの電気ピンの間に電気伝導性接続がある。液体添加剤がもはやピンに接していない場合、電気接続は切断され、ポイントに液体添加剤がもはやないことが識別される。液体添加剤があるかないかを識別するためのそのようなセンサー素子は、特に、空にする際の液体添加剤についての供給速度に関する不確かさのために、純粋な時間制御が、ステップｃ）のモニターに十分でなければ、その場合は特に有利である。センサー素子が、別のモニター機能を同じく行うために原則的に設けられ得るとしても、上に述べた目的のためだけに設けられる（技術的に簡単に構成された）別のセンサー素子が、代替的に用いられてもよい。

【0033】

センサー素子が圧力センサーであり、圧力センサーによって測定した圧力が、供給路の充填の程度に応じて変わる場合も、有利である。

【0034】

この変形の場合、少なくとも１つの第１部分にまだ液体添加剤がある場合に少なくとも１つの第２部分が空にされるとすぐ、空にすることを止めるために、圧力を通じてどの程度供給路がステップｃ）中にすでに空になったかを識別することも、可能である。

【0035】

圧力センサーの圧力と、供給路の充填の程度と、の間の依存関係は、例えば、供給路内の液体添加剤の静水圧によって存在し得る。従って、静水圧は、供給路内に液体添加剤が多く存在するに従って、大きくなる。圧力センサーは、液体添加剤を供給する間（ステップａ））の装置の通常の作動をモニターおよび／または制御するために、液体添加剤を供給する装置に通常は設けられる。どの程度供給路が空になったかをモニターするために、この圧力センサーがステップｃ）で追加的に使用される場合、特に有利である。その場合は、ステップｃ）のモニターに追加のコンポーネントは必要ない。

【0036】

ステップｃ）で供給路を部分的に空にするためにポンプが用いられる場合、本方法はさらに有利であり、ポンプの作動パラメーターは、液体添加剤での供給路の充填の程度に応じて変わり、空にするためのポンプの作動は、作動パラメーターの所定値に達したときに、止められる。

【0037】

そのような作動パラメーターは、例えば、適用される使用電流に対するポンプの応答であってよい。例えば、動くポンプ素子は、供給路内の液体添加剤の量がより少ない場合、適用される使用電流に対してより早く反応する。ポンプによって動く液体添加剤の量が、この場合すでに減少しているので、そうなり得る。ポンプの作動パラメーターに基づく供給路の充填の程度のモニターにより、ステップｃ）での空にすることをモニターするための追加のコンポーネントを、なくすことができる。

【0038】

ポンプが、空にする間に少なくとも１つの予め定められた時点で診断モードにされる場合、本方法は有利であり、供給路の充填の程度に依存するポンプの作動パラメーターは、診断モードの間に決定される。

【0039】

診断モードは、供給路の充填の程度をモニターするために単に起動されるにすぎない、装置の特別な作動モードを意味する。診断モードは、例えば、特別なポンプパルスを備えてよく、特別なポンプパルスは、ポンプの所定のまたは定義された診断駆動電流で生じる。従って、作動パラメーターのより良い比較可能性が保証されることができ、供給路の充填の程度の決定が特に正確になっている。

【0040】

圧力センサーで測定され、ポンプがポンプパルスを及ぼす場合に起こる、圧力および／または圧力変化に基づいて、供給路の充填の程度が決定されることも可能である。このポンプパルスは、（空にする際のポンプの通常の作動中のような）通常のパルスおよび／または（充填の程度をモニターするための特別な診断モードに対応する）特別なポンプパルスであってよい。

【0041】

ステップｃ）で供給路を部分的に空にするために、供給路がまず完全に空にされて、続いて、少なくとも１つの第１部分に液体添加剤があるように、供給路が部分的に再び液体添加剤で満たされる場合、本方法はさらに有利である。

【0042】

この作動の仕方の場合、望ましくは、供給路が部分的にだけ空にされたかそうでないかが、最初にモニターされない。供給路が完全に空にされることが、従って常に保証される。これは、例えば、あらゆる場合に供給路を完全に空にすることを保証するために、十分に長い時間間隔で、供給路を空にするためのポンプが作動することによって、起こる。続いて（つまり特にすぐ続いておよび／または「作動停止」の終了なしに）、供給路が、部分的に（だけ）再び充填される。この場合、供給路は、再び完全に充填されない。そのような部分的に充填することは、空にすることをモニターするのにも適した、上に詳しく記載された方法の全てを用いて、モニターされ得る。

【0043】

まず完全に空にして、それから部分的にだけ再び充填する、この種の二段階の方法を行うことは、有利であり得る。空にされる際に供給路から取り除かれる量は、再び充填される際に供給路の中へ供給される量よりも、典型的に多いからである。それ故、第１部分に液体添加剤が残っている一方で、第２部分が完全に空にされるように、再び充填するのを正確に行うことが、著しく簡単である。

【0044】

記載されている方法のさらなる実施形態によると、望ましくは、ステップｃ）で供給路を完全に空にした後に部分的に充填することは、リターンラインを通じて行われる。このように方法を行うことにより、供給路の第１部分が液体添加剤で再び充填されることも、可能になり、第１部分は、空のままであるべきの第２部分の流れ方向下流に位置する。供給路がステップｃ）でまず完全に空にされる場合、供給路は、続いて、交互におよび狙いを定めた方法で、添加箇所を通じて気体または空気で、リターンラインを通じて液体添加剤で、充填され得る。この交互に充填することは、ステップｃ）の後、第１部分には、リターンラインを通じて供給路に入った液体添加剤がある一方で、第２部分には、添加箇所を通じて供給路に入った気体または空気があるように、行われる。記載されている狙いを定めた供給路の充填の間に、供給ポンプは、その送出方向を反転してもよい。従って、液体添加剤の意図した量が、リターンラインと添加箇所の間の供給路の部分に、供給されることもできる。

【0045】

その他に、供給路が少なくとも１つのサイフォンを有し、少なくとも１つの第１部分がサイフォンに形成される場合、本方法は有利である。

【0046】

この種のサイフォンは、特に、供給路のＵ形の設計によって特徴付けられる。これは、供給路の下部の領域を作り出し、供給路の下部の領域は、供給路の２つの高くなった領域にそれぞれ隣り合う。高くなった領域は、下部の領域よりも、それらの測地位置に関して高く配置される。そのようなサイフォンでは、供給路が部分的に空になった場合、重力の結果として、液体添加剤の残余の量が、典型的に集まる。望ましくは、第１部分が、そのようなサイフォンに配置される。サイフォンを構造設計に含めることにより、外的影響がある場合でも、供給路にある液体添加剤の量が第１部分に残ることが、保証され得る。そのような外的影響は、例えば、装置が、部分的に空にされた状態で、動かされる、傾けられるおよび／または位置を変えられる、また振動が装置に作用する場合、であり得る。

【0047】

サイフォンは、それ故、自動車の長い静止期間の間も、空にされた第２部分と充填された第１部分を含む望ましい形で、供給路を部分的に空にすることを維持する、特に信頼できる可能性である。少なくとも１つのサイフォンを供給路に組み込むことは、充填された第１部分および空にされた第２部分での供給路内の液体添加剤の分布を生じさせるための、記載されている措置の全てと、明確に組み合わされてよい。前記の維持のために記載されているサイフォンだけが設けられ、ステップｃ）で分布を生じさせるための意図的な（追加のまたはアクティブな）方法ステップが実行されないことも、可能である。

【0048】

本発明は、特に、供給路を含む液体添加剤を供給する装置で用いられ、供給路には、液体添加剤が供給され、供給路は、少なくとも１つの第１部分を有し、第１部分は、装置の加熱器から液体添加剤用のタンクの中への熱伝導部を形成し、供給路は、さらに少なくとも１つの第２部分を有し、第２部分には、凍結の影響を受けやすいコンポーネントが配置され、装置は、本発明による方法の少なくとも１つのここに記載されている変形を実行するように設定される。

【0049】

それに加えて、内燃機関と、内燃機関の排ガスの浄化用の排ガス処理装置と、を有する自動車を、示すことを意図している。排ガス処理装置には、望ましくは、ＳＣＲ触媒コンバーターが設けられ、ＳＣＲ触媒コンバーターを用いて、排ガスの浄化のために選択触媒還元の方法を実行可能である。ＳＣＲ法の実行のための液体添加剤が、排ガス処理装置に添加箇所を通じて供給可能である。従って、記載されている装置の添加箇所のインジェクターは、タンクから液体添加剤を供給される。記載されている方法の実行のために、制御機器が使用されてよく、制御機器には、方法の実行に必要な方法ステップまたは方法手順が格納される。制御機器は、例えば、自動車のエンジン制御の構成部品であってよい。

【0050】

本発明および技術周辺は、以下で図に基づいてより詳細に説明される。図は特に望ましい模範的な実施形態を示すが、本発明はそれらに限定されない。特に、図および特に示された大きさの割合は図式的にすぎないことが、指摘される。

【図面の簡単な説明】

【0051】

【図1】説明されている方法のための装置の第１設計変形を示す。

【図2】図１の装置の断面図を示す。

【図3】説明されている方法のための装置の第２設計変形を示す。

【図4】説明されている方法のための装置の第３設計変形を示す。

【図5】説明されている方法のフロー図を示す。

【図6】説明されている方法を実行するための装置のさらなる設計変形を示す。

【図7】説明されている方法のための装置を有する自動車を示す。

【発明を実施するための形態】

【0052】

図１、３および４では、装置１がそれぞれ示され、装置１を用いて液体添加剤２６（ここでは特に尿素水溶液）をタンク１９から取り出すことができる。装置１はハウジング２１を有し、ハウジング２１は、タンク１９の底３２の開口に嵌め込まれる。ハウジング２１には、望ましくは、吸い込み箇所２０が配置され、吸い込み箇所２０を通って液体添加剤２６がタンク１９から供給路２に入ることができる。

【0053】

供給路２は、吸い込み箇所２０から供給方向５に排ガス処理装置１１の方へ延びる。排ガス処理装置１１には、添加箇所１０が設けられ、添加箇所１０を通って液体添加剤２６が排ガス処理装置１１に供給されることができる。

【0054】

供給路２は、部分的に供給管１５によって形成され、供給管１５は、（初めにまたは部分的に）ハウジング２１を通って延びる。供給路２は、また供給ライン１４によって形成され、供給ライン１４は、装置のハウジング２１から添加箇所１０の方へ延びる。供給ライン１４は、ハウジング２１のまたは供給管１５の接続部１６に接続可能である。

【0055】

供給方向５に沿って、液体添加剤２６の供給に役立つ様々なコンポーネントが供給路２にある。これらのコンポーネントは、例えば、液体添加剤の供給を行うポンプ６、ならびにセンサー素子７および／または圧力センサー９である。

【0056】

ハウジング２１には、加熱器２３も設けられ、加熱器２３を用いて、液体添加剤２６が温められ得る、または凍結した添加剤が加熱または融解され得る。加熱器２３からタンク１９の内部空間に、（認識し得る、物理的な）熱伝導部２５が延びる。供給路２は、第１部分３でこの熱伝導部２５の構成要素である。記載されている方法を用いて装置の作動の際に第１部分３に液体添加剤２６が留まることによって、加熱器２３からタンク１９の方へ高い熱伝導率があることが保証され得る。

【0057】

供給路２は、少なくとも１つの第２部分２７をさらに有し、第２部分２７には、少なくとも１つの凍結の影響を受けやすいコンポーネント２８がある。凍結の影響を受けやすいコンポーネント２８は、例えば、液体添加剤の供給のためのポンプ６、または添加箇所１０に配置されるインジェクターである。センサー素子７を用いて、供給路２の特定のポイント８に液体添加剤２６がまだあるかないかモニターできる。こうして、センサー素子７により、記載されている方法中に供給路２の充填の程度を効果的にモニターすることが、可能になる。

【0058】

供給路の第１部分３は、望ましくは、装置１のハウジング２１を取り囲む包囲領域２４である。これは、特に図２に見ることができ、図２は、図１に表される装置１を通る水平断面図を示す。見ることができるのは、ハウジング２１と、ハウジング２１を取り囲む覆い３０と、包囲領域２４と、であり、包囲領域２４は、ハウジング２１と覆い３０の間に配置され、供給路の第１部分を形成する。図１に見ることができる吸い込み箇所２０は、包囲領域２４の下部に周囲の隙間を形成する。包囲領域２４または第１部分３は、熱伝導部２５を加熱器２３からタンクの内部空間へと形成する。

【0059】

図３は、装着１のさらなる設計変形を示す。ここでは、第１部分３は、サイフォン２９として作られる。この設計変形によって、液体添加剤２６が第１部分３に留まることが、技術的に特に簡単に保証され得る。

【0060】

図４は、図１による装置１の変化を示す。ここでは、包囲領域２４に追加的にフィルター４が配置され、フィルター４を用いて液体添加剤を濾過できる。

【0061】

図５は、方法ステップａ）、ｂ）、およびｃ）を含む、記載されている方法のフロー図を示す。供給路を部分的に空にすることに関する方法ステップｃ）に、凍結段階２２が続き、凍結段階２２は、装置がステップｂ）における作動停止の後で低い温度にさらされた場合に、始まる。ここで、ステップａ）、ｂ）、およびｃ）が時間的に順に実行されることが分かる。

【0062】

図６は、記載されている方法を実行するための装置１のさらなる設計変形をさらに示す。この装置１も供給路２を有し、供給路２は、タンク１９の吸い込み箇所２０から供給方向５に排ガス処理装置１１の添加箇所１０の方へ延びる。供給路２からリターンライン３１が分岐し、リターンライン３１は、同じくタンク１９に接続される。この装置１の供給路２がステップｃ）でまず完全に空にされる場合、供給路２は、ステップｃ）で続いて交互に、リターンライン３１を通じて液体添加剤で、添加箇所１０を通じて気体または空気で、再び満たされ得る。こうして、第１部分３に液体添加剤がある一方で、第２部分２７には液体添加剤がないことが、狙いを定めた方法で達成され得る。

【0063】

図７は、自動車１２を示し、自動車１２は、（ディーゼル機関などの）内燃機関１３と、内燃機関１３の排ガスの浄化用の排ガス処理装置１１と、を備える。排ガス処理装置１１には、選択触媒還元の方法を実行するためのＳＣＲ触媒コンバーター１８が、配置される。この方法のために、液体添加剤が、装置１を用いて添加箇所１０でタンク１９から、排ガス処理装置１１に供給され得る。そのために、添加箇所１０は、供給ライン１４を通じてタンク１９に接続される。自動車１２は、制御機器１７を有してよく、制御機器１７は、自動車１２のエンジン制御の構成部品であってよく、装置１を用いて記載されている方法を実行する。

【符号の説明】

【0064】

１ 装置
２ 供給路
３ 部分
４ フィルター
５ 供給方向
６ ポンプ
７ センサー素子
８ ポイント
９ 圧力センサー
１０ 添加箇所
１１ 排ガス処理装置
１２ 自動車
１３ 内燃機関
１４ 供給ライン
１５ 供給管
１６ 接続部
１７ 制御機器
１８ ＳＣＲ触媒コンバーター
１９ タンク
２０ 吸い込み箇所
２１ ハウジング
２２ 凍結段階
２３ 加熱器
２４ 包囲領域
２５ 熱伝導部
２６ 液体添加剤
２７ 第２部分
２８ 凍結の影響を受けやすいコンポーネント
２９ サイフォン
３０ 覆い
３１ リターンライン
３２ 底

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】