SE1050024A1 - Anordning och förfarande för att värma en reduktant i ett SCR-system hos ett motorfordon - Google Patents

Abstract

24 SAM MAN DRAG Uppfinningen hänför sig till ett förfarande för att värma en reduktant i ettSCR-system, vilket system innefattar en behållare (205) för nämndareduktant och en doseringsenhet (250). Förfarandet inbegriper steget attextrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare(205) och värma sagda åtminstone en del medelst åtminstone ettvärmeelement (261; 262; 263; 264; 265) utanför nämnda behållare (205).Förfarandet inbegriper även steget att återföra den uppvärmda delen avnämnda reduktant till behållaren (205) innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten (250) påbörjas i SCR-systemet. Uppfinningen avser också en datorprogramprodukt innefattande programkod(P) för en dator (200; 210) för att implementera ett förfarande enligtuppfinningen. Uppfinningen avser också en anordning och ett motorfordon som är utrustat med anordningen. Figur 2 för publicering

Description

För att kunna använda ovan nämnda SCR-system vid låga temperaturer har systemet utrustats med värmeelement vid lämpliga komponenter hos SCR- systemet, såsom t.ex. vid eller i behållaren samt vid slangar, pumpenhet och doseringsenhet. Dessa värmeelement används idag till att säkerställa att eventuella ”proppar” av frusen reduktant kan tinas upp.

En nackdel med detta system är att reduktanten i behållaren tinas alltför långsamt vid en uppstart av fordonet vid låga temperaturer då reduktanten är helt eller delvis frusen. AdBlue har en fryspunkt som ligger vid -11 grader Celsius. I ett fall där AdBlue åtminstone delvis är frusen i SCR-systemet och systemet vid drift av fordonet startas upp för tidigt, riskeras att all tillgänglig AdBlue (i vätskeform) injiceras medelst doseringsenheten. I detta fall kan det riskeras att sugslangen i behållaren suger in luft istället för upptinad AdBlue, vilket inte är önskvärt av flera olika skäl.

I dokumentet WO 00/21881 beskrivs ett SCR-system för att reducera NOx- emissioner från en förbränningsmotor, vilket system använder urea i vätskeform. I det beskrivna SCR-systemet stängs ureadoseringen av när systemet, och därmed reaktanten, är fruset. Efter viss upptining av systemet initieras vid en och samma tidpunkt både pumpning av urea från en behållare till en doseringsenhet samt dosering av urea därvid. En nackdel med denna lösning är att den upptinade mängden urea i behållaren inte räcker till för kontinuerlig dosering, varvid behållaren töms på flytande urea, vilket därmed påverkar driften av systemet negativt.

I det beskrivna SCR-systemet används enbart ett värmeelement för behållaren med urea. En nackdel med detta är att en relativt lång tid för att tina upp frusen urea i behållaren är erforderlig.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt förfarande att värma en reduktant i ett SCR-system.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en ny och fördelaktig anordning och ett nytt och fördelaktigt datorprogram att värma en reduktant i ett SCR-system.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, en anordning och ett datorprogram för att åstadkomma en snabbare igångsättning av ett SCR-system hos ett motorfordon.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, en anordning och ett datorprogram för att åstadkomma en mer robust igångsättning av ett SCR-system hos ett motorfordon.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, en anordning och ett datorprogram för att förbättra prestanda hos ett motorfordon.

Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett SCR-system där dosering av en reduktant, t.ex. urea i form av AdBlue, kan påbörjas snabbare vid en situation där nämnda reduktant initialt, åtminstone delvis, är i fruset tillstånd.

Dessa syften uppnås med ett förfarande för värma en reduktant i ett SCR- system, vilket system innefattar en behållare för att hålla nämnda reduktant och en doseringsenhet enligt patentkrav 1.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett förfarande för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för att hålla nämnda reduktant och en doseringsenhet, där förfarandet inbegriper steget att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare och värma sagda åtminstone en del medelst åtminstone ett värmeelement utanför nämnda behållare. Förfarandet inbegriper även steget att återföra den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten påbörjas i SCR-systemet.

Förfarande kan vidare inbegripa steget att: - innan steget att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant, värma åtminstone en av komponenterna i gruppen bestående av behållaren, en första ledning, en andra ledning, en tredje ledning, ett pumporgan och nämnda doseringsenhet.

Förfarandet kan vidare inbegripa steget att: -fastställa huruvida ett första vätsketillstånd är uppfyllt, samt, - initiera nämnda steg att extrahera nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare och värma densamma om det första vätsketillståndet är uppfyllt.

Förfarandet kan vidare inbegripa steget att: - värma den extraherade delen av nämnda reduktant medelst ett flertal värmeelement utanför nämnda behållare.

Förfarandet kan vidare inbegripa steget att: - -fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd är uppfyllt, samt, - initiera dosering av reduktanten medelst doseringsenheten om det andra vätsketillståndet är uppfyllt.

En fördel upptiningsprocess av åtminstone delvis frusen med det innovativa förfarandet är att en snabbare reduktant förefintlig i behållaren åstadkommes på grund av att åtminstone ett för behållaren externt värmeelement används.

Genom att så tidigt som möjligt börja pumpa runt en tillräcklig mängd upptinad reduktant förefintlig i behållaren utan att dosera densamma till avgaser hos fordonet kan värmeeffekt hos andra delar av SCR-systemet än hos behållaren enbart användas för att tina upp reduktanten i behållaren.

Som en fördelaktig synergieffekt av att använda för behållaren externa värmeelement tillsammans med ett värmeelement hos behållaren åstadkommes en snabbare upptining av reduktanten i behållaren på basis av en ökad omrörning i behållaren. Detta åstadkommes på grund av ett flöde hos reduktanten under en fas när densamma cirkuleras inom SCR-systemet, och i synnerhet i behållaren, utan att doseras in i avgasströmmen.

Enligt ett utförande används ett flertal för behållaren externa värmeelement i upptiningsprocessen av reduktanten som finns i behållaren.

Eftersom en snabbare igångsättning av normal drift av SCR-systemet åstadkommes med det innovativa förfarandet kan en reducering av en total mängd oönskade emissioner realiseras.

Eftersom ett antal olika värmeelement är anordnade att värma upp reduktanten som förefinns i olika ledningar och komponenter hos SCR- systemet hos fordonet erhålles en effektiv lösning på problemet att snabbt initiera normal drift av SCR-systemet hos fordonet. Med denna distribuerade konfiguration möjliggörs att implementera ett värmeelement av reducerad storlek och/eller prestanda för att värma reduktanten i behållaren. Ett sådant värmeelement kan vara billigare än ett värmeelement med högre prestanda.

Om ett mindre värmeelement för att värma reduktanten i behållaren kan användas kan även behållaren i sig göras mindre eftersom värmeelementet enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls i behållaren. Alternativt kan en behållare med bibehållen storlek inhysa en större mängd reduktant om värmeelementet görs mindre. Därmed åstadkommes en kostnadseffektiv lösning på de ovan angivna problemen. En mer mångsidig lösning på de ovan angivna problemen åstadkommes därmed.

Förfarandet är lätt att implementera i existerande motorfordon. Mjukvara för att värma en reduktant i ett SCR-system enligt uppfinningen kan installeras i en styrenhet hos fordonet vid tillverkning av detsamma. En köpare av fordonet kan alternativt få möjlighet att välja förfarandets funktion som ett tillval. Alternativt kan mjukvara innefattande programkod för att utföra det innovativa förfarandet för att värma en reduktant i ett SCR-system installeras i en styrenhet hos fordonet vid uppgradering vid en servioestation. I detta fall kan mjukvaran laddas in i ett minne i styrenheten. Implementering av det innovativa förfarandet är alltså kostnadseffektiv, i synnerhet eftersom inga ytterligare sensorer, såsom t.ex. temperatursensorer, eller andra enheter, såsom t.ex. värmeelement för att värma reduktanten i eller utanför behållaren, behöver installeras i bränsletanken hos fordonet. Erforderlig hårdvara är idag redan förefintligt anordnad i fordonet. Uppfinningen tillhandahåller alltså en kostnadseffektiv lösning på de ovan angivna problemen.

Mjukvara som innefattar programkod för att värma en reduktant i ett SCR- system kan lätt uppdateras eller bytas ut. Vidare kan olika delar av mjukvaran som innefattar programkod för att värma en reduktant i ett SCR- system bytas ut oberoende av varandra. Denna modulära konfiguration är fördelaktig ur ett underhållsperspektiv.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en anordning enligt krav 6.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en anordning för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för nämnda reduktant och en doseringsenhet, innefattande: - organ för att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare samt organ för att värma nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant utanför nämnda behållare. Anordningen innefattar även organ för att återföra den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten påbörjas i SCR-systemet.

Anordningen kan vidare innefatta organ för att, innan nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant extraheras, värma åtminstone en av komponenterna i gruppen bestående av behållaren, en första ledning, en andra ledning, en tredje ledning, ett pumporgan och nämnda doseringsenhet.

Anordningen kan vidare innefatta organ för att fastställa huruvida ett första vätsketillstånd är uppfyllt, samt organ för att initiera extrahering av nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare och värmning av sagda åtminstone en del om det första vätsketillståndet är uppfyllt.

Nämnda åtminstone ett värmeelement kan vara ett flertal värmeelement som vart och ett är anordnat utanför nämnda behållare.

Anordningen kan vidare innefatta organ för att fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd är uppfyllt, samt organ för att initiera dosering av reduktanten medelst doseringsenheten om det andra vätsketillståndet är uppfyllt.

Reduktanten förefintlig i alla komponenter, såsom t.ex. den första, andra och tredje ledningen förutom behållaren, kan tinas upp relativt snabbt eftersom mängden reduktant är begränsad däri.

Ovanstående syften uppnås också med ett motorfordon som innefattar ovan nämnda anordning för att värma en reduktant i ett SCR-system.

Motorfordonet kan vara en lastbil, buss eller personbil.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en anordning för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för nämnda reduktant och en doseringsenhet hos en marin motor.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en anordning för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för nämnda reduktant och en doseringsenhet hos en industrimotor.

Det bör påpekas att det innovativa förfarandet för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för nämnda reduktant och en doseringsenhet hos ett motorfordon som beskrivs häri även kan användas för att på ett liknande sätt värma en reduktant i ett SCR-system hos andra system eller produkter, såsom t.ex. en marin motor eller industrimotor. lndustrimotorn kan användas för att driva en generator. Den marina motorn kan vara anordnad på en vattenfarkost, såsom t.ex. en vägfärja.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för att hålla nämnda reduktant och en doseringsenhet, där nämnda datorprogram innefattar programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att orsaka en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-5.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-5, när nämnda datorprogram körs på en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten.

Ytterligare syften, fördelar och nya särdrag hos den föreliggande uppfinningen kommer att framgå för fackmannen av följande detaljer, liksom via utövning av uppfinningen. Medan uppfinningen är beskriven nedan, bör det framgå att uppfinningen inte är begränsad till de specifika beskrivna detaljerna. Fackmän som har tillgång till lärorna häri kommer att känna igen och införlivanden inom andra ytterligare applikationer, modifieringar områden, vilka är inom omfånget för uppfinningen. ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV RITNINGARNA För en mer komplett förståelse av föreliggande uppfinning och ytterligare syften och fördelar därav, görs nu hänvisning till följande detaljerade beskrivning som ska läsas tillsammans med de åtföljande ritningarna där lika hänvisningsbeteckningar avser lika delar i de olika figurerna, och i vilka: Figur 1 schematiskt illustrerar ett fordon, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 2 schematiskt illustrerar ett delsystem till fordonet visat i Figur 1, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 3 schematiskt illustrerar ett delsystem till fordonet visat i Figur 1, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 4a schematiskt illustrerar ett flödesschema över ett förfarande, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 4b i ytterligare detalj schematiskt illustrerar ett flödesschema över ett förfarande, enligt en utföringsform av uppfinningen; och illustrerar en dator, Figur 5 schematiskt enligt en utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FIGURERNA Med hänvisning till Figur 1 visas en sidovy av ett fordon 100. Det exemplifierade fordonet 100 består av en dragbil 110 och en släpvagn 112.

Fordonet kan vara ett tungt fordon, såsom en lastbil eller en buss. Fordonet kan alternativt vara en personbil.

Häri hänför sig termen ”länk” till en kommunikationslänk som kan vara en fysisk ledning, såsom en opto-elektronisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, såsom en trådlös anslutning, till exempel en radio- eller mikrovågslän k.

Häri hänför sig termen ”ledning” till en passage för att hålla och transportera en fluid, såsom t.ex. en reduktant i vätskeform. Ledningen kan vara ett rör av godtycklig dimension. Ledningen kan bestå av ett godtyckligt, lämpligt material, såsom t.ex. plast, gummi eller metall.

Häri hänför sig termen ”reduktant” till ett medel som används för att reagera med vissa emissioner i ett SCR-system. Dessa emissioner kan t.ex. vara NOx-gas. Nämnda reduktant är enligt ett utförande s.k. AdBlue. Naturligtvis kan andra slag av reduktanter användas. Häri anges AdBlue som ett exempel på en reduktant men en fackman inser att det innovativa förfarandet och den innovativa anordningen kan realiseras för andra typer av reduktanter, med erforderliga anpassningar, såsom t.ex. anpassningar till adekvat fryspunkt för valda reduktanter, i styralgoritmer för att exekvera mjukvarukod i enlighet med det innovativa förfarandet.

Häri hänför sig termen ”värmeelement” till en anordning som är anordnat att värma upp en angränsande komponent, såsom t.ex. en ledning, pump eller doseringsventil som innehåller nämnda reduktant. De häri angivna värmeelementen är såldes anordnade att värma upp reduktanten vid olika positioner i fordonet 100. Ett värmeelement kan vara ett elektriskt värmeelement som strömsätts medelst t.ex. ett ellerflera batterier (ej visade).

Alternativt kan ett värmeelement vara ett kylmedelbaserat värmeelement som nyttjar kylarvätska från en motor hos fordonet till att värma upp en angränsande komponent, såsom t.ex. en ledning, pump eller doseringsventil som innehåller nämnda reduktant, varvid även reduktanten värms upp.

Med hänvisning till Figur 2 visas ett delsystem 299 hos fordonet 100.

Delsystemet 299 är anordnat i dragbilen 110. Delsystemet 299 kan utgöra en del av ett SCR-system. Delsystemet 299 består enligt detta exempel av en behållare 205 som är anordnad att hålla en reduktant. Behållaren 205 är 11 anordnad att innehålla en lämplig mängd reduktant och är vidare anordnad att kunna fyllas på vid behov.

En första ledning 271 är anordnad att leda reduktanten till en pump 230 från behållaren 205. En pump är 230 anordnad att pumpa upp reduktanten från behållaren 205 via den första ledningen 271 och via en andra ledning 272 tillföra nämnda reduktant till en doseringsventil 250. Pumpen 230 är anordnad att trycksätta reduktanten i den andra ledningen 272.

Doseringsventilen 250 är anordnad att tillföra nämnda reduktant till ett avgassystem hos fordonet 100. Närmare bestämt är doseringsventilen 250 anordnad att på ett styrt sätt tillföra en lämplig mängd reduktant till ett avgassystem hos fordonet 100. Enligt detta utförande är en SCR-katalysator (ej visad) anordnad nedströms ett läge där tillförsel av reduktanten åstadkommes. Den mängd reduktant som tillförs i avgassystemet är avsedd att användas på ett konventionellt sätt i SCR-katalysatorn för att reducera mängden oönskade emissioner på känt sätt.

En tredje ledning 273 är förefintligt anordnad mellan doseringsventilen 250 och behållaren 205. Den tredje ledningen 273 är anordnad att leda tillbaka en viss mängd av reduktanten som matats till doseringsventilen 250 till behållaren 205. Med denna konfiguration åstadkommes fördelaktigt kylning av doseringsventilen 250.

En första kylarvätskeledning 281 är anordnad att hålla och transportera kylvätska för en motor hos fordonet 100. Den första kylvätskeledningen 281 är delvis anordnad i behållaren 205 för att värma upp reduktanten befintlig däri. Den första kylvätskeledningen 281 är enligt detta exempel anordnad att leda kylarvätska som värmts upp av fordonets motor i ett slutet kretslopp genom behållaren 205, via pumpen 230 och en andra kylarvätskeledning 282 tillbaka till motorn hos fordonet 100. Enligt ett utförande är den första kylarvätskeledningen 281 konfigurerad med en väsentligen U-formad del 12 som förefinns i behållaren 205, såsom schematiskt framgår i Figur 2. Med denna konfiguration åstadkommes en förbättrad uppvärmning av reduktanten i behållaren 205.

Enligt ett alternativ är ett elektriskt värmeelement anordnat vid eller i behållaren 205 för att värma reduktanten förefintlig däri. Enligt en utföringsform är ett godtyckligt lämpligt värmeelement anordnat för att värma reduktanten förefintlig i behållaren 205.

Ett första värmeelement 261 är anordnat vid den andra ledningen 272 för att vid behov värma upp reduktanten förefintlig däri. Ett andra värmeelement 262 är anordnat vid doseringsventilen 250 för att vid behov värma upp både 250 och tredje värmeelement 263 är anordnat vid den tredje ledningen 273 för att vid behov doseringsventilen reduktanten förefintlig däri. Ett värma upp reduktanten förefintlig däri.

Det bör påpekas att det enligt uppfinningen är möjligt att placera ett värmeelement på ett godtyckligt lämpligt ställe i delsystemet 299. Olika konfigurationer är möjliga att realisera, varav en alternativ konfiguration beskrivs i ytterligare detalj med hänvisning till Figur 3 nedan.

En första styrenhet 200 är anordnad för kommunikation med en temperatursensor 220 via en länk 293. Temperatursensorn 220 är anordnad att detektera en rådande temperatur hos reduktanten där sensorn är monterad. Enligt detta utförande är temperatursensorn 220 anordnad vid en botten av den väsentligen U-formiga konfigurationen av den första kylarvätskeledningen 281. Temperatursensorn 220 är anordnad att fortlöpande sända signaler till den första styrenheten 200 innefattande information om en rådande temperatur hos reduktanten. 13 Den första styrenheten 200 är anordnad för kommunikation med pumpen 230 via en länk 292. Den första styrenheten 200 är anordnad att styra drift av pumpen 230 för att t.ex. reglera flöden av reduktanten inom delsystemet 299.

Den första styrenheten 200 är anordnad för kommunikation med doseringsventilen 250 via en länk 291. Den första styrenheten 200 är anordnad att styra drift av doseringsventilen 250 för att t.ex. reglera tillförsel av reduktanten till avgassystemet hos fordonet 100.

Den första styrenheten 200 är enligt ett utförande anordnad att på basis av de mottagna signalerna innefattande en rådande temperatur hos reduktanten 220 styra 230 och doseringsventilen 250 i enlighet med det innovativa förfarandet. vid området för temperatursensorn pumpen En andra styrenhet 210 är anordnad för kommunikation med den första styrenheten 200 via en länk 290. Den andra styrenheten 210 kan vara löstagbart ansluten till den första styrenheten 200. Den andra styrenheten 210 kan vara en till fordonet 100 extern styrenhet. Den andra styrenheten 210 kan vara anordnad att utföra de innovativa förfarandestegen enligt uppfinningen. Den andra styrenheten 210 kan användas för att ladda över mjukvara till den första styrenheten 200, i synnerhet mjukvara för att utföra det innovativa förfarandet. Den andra styrenheten 210 kan alternativt vara anordnad för kommunikation med den första styrenheten 200 via ett internt nätverk i fordonet. Den andra styrenheten 210 kan vara anordnad att utföra väsentligen likadana funktioner som den första styrenheten 200, såsom t.ex. att på basis av de mottagna signalerna innefattande temperatur hos en delmängd av reduktanten i behållaren 205.

Enligt utföringsformen som schematiskt illustreras med hänvisning till Figur 2 är den första styrenheten 200 anordnad att styra pumpen 230 på ett sådant sätt att, där det är tillämpligt, åtminstone en del av nämnda reduktant extraheras från behållaren 205 för att möjliggöra värmning av densamma 14 medelst åtminstone värmeelement 261, 262 och 263 utanför behållaren 205.

Den första styrenheten 200 är vidare anordnad att styra pumpen 230 på ett sådant sätt att den uppvärmda delen av nämnda reduktant återföres till behållaren 205 innan dosering av densamma medelst doseringsenheten 250 påbörjas i SCR-systemet.

I Figur 3 illustreras schematiskt en alternativ konfiguration av delsystemet 299 som beskrivs med hänvisning till Figur 2. I Figur 3 utelämnas en del av de komponenter som beskrivs med hänvisning till Figur 2. Dessa utelämnade komponenter samt ytterligare komponenter kan således komplettera den schematiska konfiguration som illustreras i Figur 3.

En principiell skillnad i denna alternativa konfiguration av delsystemet 299 är att det tredje röret 273 härvid är anordnat mellan pumpen 230 och behållaren 205 istället för att vara anordnat mellan doseringsventilen 250 och behållaren 205.

Enligt denna alternativa konfiguration av delsystemet 299 är det tredje värmeelementet 263 anordnat vid den andra ledningen 272. Vidare är ett fjärde värmeelement 264 anordnat vid den första ledningen 271. Dessutom är ett femte värmeelement 265 anordnat vid pumpen 230.

Enligt denna utföringsform är pumpen 230 enligt ett första exempel anordnad att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från behållaren 205 och 264 och värmeelementet 265 utanför nämnda behållare 205 innan den återförs till värma densamma medelst åtminstone värmeelementet behållaren 205 innan dosering av densamma medelst doseringsenheten 250 påbörjas i SCR-systemet.

Enligt denna utföringsform är pumpen 230 enligt ett andra exempel anordnad att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från behållaren 205 och värma densamma medelst åtminstone värmeelementet 264 och värmeelementet 265 utanför nämnda behållare 205. Vidare är pumpen 230 enligt det doseringsventilen 250 i den andra ledningen 272 för att möjliggöra värmning andra exemplet anordnad att mata reduktanten mot av reduktanten medelst det tredje värmeelementet 263 och därefter återföra reduktanten till behållaren 205 utan dosering av densamma medelst doseringsenheten 250 i SCR-systemet.

Det bör påpekas att en godtycklig kombinering av komponenterna beskrivna med hänvisning till Figur 2 och Figur 3 kan realiseras. T.ex. skulle det andra värmeelementet 262 kunna vara anordnat vid doseringsventilen i Figur 3.

Figur 4a illustrerar schematiskt ett flödesschema över ett förfarande för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för nämnda reduktant och en doseringsenhet, enligt en utföringsform av uppfinningen. Förfarandet innefattar ett första förfarandesteg s401. Steget s401 inbegriper steget att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare och värma sagda åtminstone en del medelst åtminstone ett värmeelement utanför nämnda behållare. Steget s401 inbegriper även steget att återföra den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten påbörjas i SCR-systemet. Efter steget s401 avslutas förfarandet.

Figur 4b illustrerar schematiskt ett flödesschema över ett förfarande för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare för att hålla nämnda reduktant och en doseringsenhet, enligt en utföringsform av uppfinningen.

Förfarandet innefattar ett första förfarandesteg s410. Förfarandesteget s410 inbegriper steget att, där det är tillämpligt, påbörja uppvärmning av SCR- systemet, innefattande behållaren 205, den första ledningen 271, den andra ledningen 272, den tredje ledningen 273, pumpen 230 och doseringsenheten 16 250. Detta utförs t.ex. då det fastställts att reduktanten i åtminstone behållaren 205 åtminstone delvis är frusen och därmed inte är i en fullständigt flytande fas. Efter förfarandesteget s410 utförs ett efterföljande förfarandesteg s420.

Förfarandesteget s420 inbegriper steget att fastställa ett västketillstånd hos reduktanten förefintlig i behållaren 205. Detta kan utföras på olika sätt. Ett sätt är att detektera en temperatur hos reduktanten i behållaren 205 medelst temperatursensorn 220 och på basis därav uppskatta hur stor volym av reduktanten som är i en flytande fas. Enligt ett annat exempel detekteras temperaturen hos reduktanten i behållaren 205 medelst temperatursensorn 220 och på basis därav beräknas hur stor volym av reduktanten som är i en flytande fas medelst en fysikalisk modell som är inlagrad i den första styrenheten 200. Efter förfarandesteget s420 utförs ett efterföljande förfarandesteg s430.

Förfarandesteget S430 inbegriper steget att fastställa huruvida ett första vätsketillstånd råder i behållaren 205. Detta kan inbegripa steget att fastställa om en volym av flytande reduktant i behållaren 205 överstiger ett första tröskelvärde. Om en fastställd förefintlig volym av flytande reduktant i behållaren 205 överstiger ett första tröskelvärde fastställs det att det första vätsketillståndet är uppfyllt. Tröskelvärdet är ett lämpligt godtyckligt tröskelvärde som indikerar en volym av upptinad reduktant som är erforderlig för att kunna transporteras inom SCR-systemet utan att den första ledningen 271 suger torrt i behållaren. Om det första vätsketillståndet är uppfyllt utförs ett efterföljande förfarandesteg s440. Om det första vätsketillståndet inte är uppfyllt utförs förfarandesteget s420 igen. Det bör påpekas att värmning av SCR-systemet såsom beskrivs med hänvisning till förfarandesteget s410 pågår under hela förfarandet, eller tills det att det fastställs att all reduktant har uppnått en önskad temperatur. 17 Förfarandesteget s440 inbegriper steget att driva pumpen 230. Genom att driva pumpen 230 kan åtminstone en del av den upptinade reduktanten extraheras från nämnda behållare 205 och värmas medelst åtminstone ett värmeelement utanför nämnda behållare. Genom att driva pumpen 230 återförs även den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren 205 innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten påbörjas i SCR-systemet. förfarandesteg s445.

Efter förfarandesteget s440 utförs ett efterföljande Förfarandesteget s445 inbegriper steget att fastställa ett västketillstånd hos reduktanten förefintlig i behållaren 205. Detta kan utföras på olika sätt. Ett sätt är att detektera en temperatur hos reduktanten i behållaren 205 medelst temperatursensorn 220 och på basis därav uppskatta hur stor volym av reduktanten som är i en flytande fas. Enligt ett annat exempel detekteras temperaturen hos reduktanten i behållaren 205 medelst temperatursensorn 220 och på basis därav beräknas hur stor volym av reduktanten som är i en flytande fas medelst en fysikalisk modell som är inlagrad i den första styrenheten 200. Efter förfarandesteget s445 utförs ett efterföljande förfarandesteg s450.

Förfarandesteget s450 inbegriper steget att fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd råder i behållaren 205. Detta kan inbegripa steget att fastställa om en volym av flytande reduktant i behållaren 205 överstiger ett andra tröskelvärde. Om en fastställd förefintlig volym av flytande reduktant i behållaren 205 överstiger ett andra tröskelvärde fastställs det att det andra vätsketillståndet är uppfyllt. Det andra tröskelvärdet är ett lämpligt godtyckligt tröskelvärde som indikerar en volym av upptinad reduktant som är erforderlig för att kunna påbörja dosering av reduktanten inom SCR-systemet på ett säkert sätt. Om det andra vätsketillståndet är uppfyllt utförs ett efterföljande förfarandesteg s460. Om det andra vätsketillståndet inte är uppfyllt utförs förfarandesteget s445 igen. Det bör påpekas att värmning av SCR-systemet såsom beskrivs med hänvisning till förfarandesteget s410 pågår under hela 18 förfarandet, eller tills det att det fastställs att all reduktant har uppnått en önskad temperatur.

Förfarandesteget s460 inbegriper steget att driva doseringsventilen enligt drivrutiner inlagrade i den första styrenheten 200. Efter förfarandesteget s460 avslutas förfarandet.

Med hänvisning till Figur 5, visas ett diagram av ett utförande av en anordning 500. Styrenheterna 200 och 210 som beskrivs med hänvisning till Figur 2 kan i ett utförande innefatta anordningen 500. Anordningen 500 innefattar ett icke-flyktigt minne 520, en databehandlingsenhet 510 och ett läs/skriv-minne 550. Det icke-flyktiga minnet 520 har en första minnesdel 530 vari ett datorprogram, så som ett operativsystem, är lagrat för att styra funktionen hos anordningen 200. Vidare innefattar anordningen 500 en buss- controller, en seriell kommunikationsport, I/O-organ, en A/D-omvandlare, en tids- och datum inmatnings- och överföringsenhet, en händelseräknare och en avbrytningscontroller (ej visade). Det icke-flyktiga minnet 520 har också en andra minnesdel 540.

Det tillhandahålles ett datorprogram P som innefattar rutiner för att värma en reduktant i ett SCR-system enligt det innovativa förfarandet. Programmet P innefattar rutiner för att fastställa huruvida ett första vätsketillstånd är uppfyllt, samt att initiera drift av pumpen 230 för att åstadkomma extrahering av åtminstone en del av reduktanten från behållare 205 och värma densamma om det första vätsketillståndet är uppfyllt. Programmet P innefattar även rutiner för att återföra den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren 205 innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten 250 påbörjas i SCR-systemet. Programmet P innefattar rutiner för fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd är uppfyllt, samt att initiera dosering av reduktanten medelst doseringsenheten 250 om det andra vätsketillståndet är uppfyllt, i enlighet med det innovativa förfarandet. 19 Programmet P kan vara lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne 560 och/eller i ett läs/skrivminne 550.

När det är beskrivet att databehandlingsenheten 510 utför en viss funktion ska det förstås att databehandlingsenheten 510 utför en viss del av programmet vilket är lagrat i minnet 560, eller en viss del av programmet som är lagrat i Iäs/skrivminnet 550.

Databehandlingsanordningen 510 kan kommunicera med en dataport 599 via en databuss 515. Det icke-flyktiga minnet 520 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 510 via en databuss 512. Det separata minnet 560 är avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 510 via en databuss 511. databehandlingsenheten 510 via en databuss 514. Till dataporten 599 kan t.ex. länkarna 290, 291, 292 och 293 anslutas (se Figur 2).

Läs/skrivminnet 550 är anordnat att kommunicera med När data mottages på dataporten 599 lagras det temporärt i den andra minnesdelen 540. När mottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 510 iordningställd att utföra exekvering av kod på ett vis som beskrivits ovan. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 599 information om en rådande temperatur hos en del av reduktanten i behållaren 205. De mottagna signalerna på dataporten 599 kan användas av anordningen 500 för att fastställa ett vätsketillstånd hos behållaren 205. Anordningen 500 är anordnad att fastställa huruvida ett första vätsketillstånd råder i behållaren 205 på basis av det fastställda vätsketillståndet. Anordningen 500 är anordnad att fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd råder i behållaren 205 på basis av det fastställda vätsketillståndet. Anordningen 500 är enligt ett exempel anordnad att fastställa det första och andra vätsketillståndet medelst en inlagrad fysikalisk modell.

Delar av metoderna beskrivna häri kan utföras av anordningen 500 med hjälp av databehandlingsenheten 510 som kör programmet lagrat i minnet 560 eller Iäs/skrivminnet 550. När anordningen 500 kör programmet, exekveras häri beskrivna förfaranden.

Den föregående beskrivningen av de föredragna utföringsformerna av föreliggande uppfinning har tillhandahållits i syftet att illustrera och beskriva uppfinningen. Det är inte avsett att vara uttömmande eller begränsa uppfinningen till de beskrivna varianterna. Uppenbarligen kommer många modifieringar och variationer att framgå för fackmannen. Utföringsformerna valdes och beskrevs för att bäst förklara principerna av uppfinningen och dess praktiska tillämpningar, och därmed möjliggöra för fackmän att förstå uppfinningen för olika utföringsformer och med de olika modifieringarna som är lämpliga för det avsedda bruket.

Claims (14)

10 15 20 25 30 21 PATENTKRAV

1. Förfarande för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare (205) för nämnda reduktant och en doseringsenhet (250), inbegripande steget att: - extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare (205) och värma sagda åtminstone en del medelst åtminstone ett värmeelement (261; 262; 263; 264; 265) utanför nämnda behållare (205); varvid förfarandet kännetecknas av steget att: - återföra den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren (205) innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten (250) påbörjas i SCR-systemet.

2. Förfarande enligt krav 1, vidare inbegripande steget att: - innan steget att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant, värma åtminstone en av komponenterna i gruppen bestående av behållaren (205), en första ledning (271), en andra ledning (272), en tredje ledning (273), ett pumporgan (230) och nämnda doseringsenhet (250).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, vidare inbegripande steget att: -fastställa huruvida ett första vätsketillstånd är uppfyllt, samt, - initiera nämnda steg att extrahera nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare (205) och värma densamma om det första vätsketillståndet är uppfyllt.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare inbegripande steget att: - värma den extraherade delen av nämnda reduktant medelst ett flertal värmeelement (261; 262; 263; 264; 265) anordnade utanför nämnda behållare (205). 10 15 20 25 30 22

5. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare inbegripande steget att: -fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd är uppfyllt, samt, - initiera dosering av reduktanten medelst doseringsenheten (250) om det andra vätsketillståndet är uppfyllt.

6. Anordning för att värma en reduktant i ett SCR-system, vilket system innefattar en behållare (205) för nämnda reduktant och en doseringsenhet (250), innefattande: - organ (271; 230) för att extrahera åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare (205); och - organ (261; 262; 263; 264; 265) för att värma nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant utanför nämnda behållare (205); kännetecknad av - organ (273; 230) för att återföra den uppvärmda delen av nämnda reduktant till behållaren (205) innan dosering av sagda uppvärmda del medelst doseringsenheten (250) påbörjas i SCR-systemet.

7. Anordning enligt krav 6, vidare innefattande: - organ (261; 262; 263; 264; 265) för att, innan nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant extraheras, värma åtminstone en av komponenterna i gruppen bestående av behållaren (205) , en första ledning (271), en andra ledning (272), en tredje ledning (273), ett pumporgan (230) och nämnda doseringsenhet (250).

8. Anordning enligt krav 6 eller 7, vidare innefattande: - organ (200; 210; 500) för att fastställa huruvida ett första vätsketillstånd är uppfyllt, samt, - organ (200; 210; 500) för att initiera extrahering av nämnda åtminstone en del av nämnda reduktant från nämnda behållare (205) och värmning av sagda åtminstone en del om det första vätsketillståndet är uppfyllt. 10 15 20 25 23

9. Anordning enligt något av krav 6-8, varvid nämnda åtminstone ett värmeelement är ett flertal värmeelement (261; 262; 263; 264; 265) som vart och ett är anordnat utanför nämnda behållare (205).

10. Anordning enligt något av krav 6-9, vidare innefattande: - organ (200; 210; 500) för att fastställa huruvida ett andra vätsketillstånd är uppfyllt, samt, - organ (200; 210; 500) för att initiera dosering av reduktanten medelst doseringsenheten (250) om det andra vätsketillståndet är uppfyllt.

11. Motorfordon (100; 110) innefattande en anordning enligt något av kraven 6-10.

12. Motorfordon (100; 110) enligt krav 19, varvid motorfordonet är något av en lastbil, buss eller personbil.

13. Datorprogram (P) för att värma en reduktant i ett SCR-system, där nämnda datorprogram (P) innefattar programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att orsaka en elektronisk styrenhet (200; 500) eller en annan dator (210; 500) ansluten till den elektroniska styrenheten (200; 500) att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-5.

14. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-5, när nämnda datorprogram körs på en elektronisk styrenhet (200; 500) eller en annan dator (210; 500) ansluten till den elektroniska styrenheten (200; 500).