启动scr系统的方法
【专利说明】启动SCR系统的方法
[0001] 本申请设及一种启动SCR系统的方法，该SCR系统旨在在冻结的状态下工作。它 特别设及对旨在用于水性尿素溶液的累进行预热。
[0002] 除其他事项外，关于车辆W及重型货车的排放物的法规还规定减少释放到大气中 的氮氧化物N化。实现运个目的的一种已知的方式是使用SCR(选择性催化还原）方法，该 方法通过将一种还原剂（一般是氨）喷射到排气管线中而能够减少氮氧化物。运种氨可W 从一种氨的前体溶液的高溫分解中得到，该前体溶液的浓度可W是共溶浓度。运样一种氨 的前体一般是一种尿素溶液。
[0003] 通过运种SCR过程，发动机在W最佳效率燃烧的过程中所产生的高水平的NO丑 离开发动机时由一种催化剂得到处理。运种处理要求使用的还原剂具有一个精确的浓度和 极高的品质。因此，对运种溶液精确地进行计量并且将其喷入排气气流中，在那里该溶液被 水解然后将氮氧化物（NOy)转化为氮气（成）W及水化2〇)。
[0004] 为了做到运一点，必需给车辆装备含有一种添加剂溶液（一般是一种水性尿素溶 液）的一个储箱并且还有一个装置，该装置用于对所希望的添加剂的量进行输送和计量 并且将其喷入排气管线中。鉴于为了达到运个目的而一般使用的水性尿素溶液（共溶的 32. 5wt%的尿素溶液）在-irC冻结，必需提供一个使运种溶液液化的加热装置，W便在冻 结状态下启动时能够将溶液喷入排气管线中。运个装置理想地应该覆盖储箱的至少一部分 并且还覆盖从运个储箱到喷射器的管线，并且优选地还覆盖在运条管线中遇到的附件（过 滤器、累、等等）。 阳0化]在一个优选的变体、在本申请人名下的申请FR0755118的主题中，运些附件被整 合在一炔基板上，该基板被浸没在储箱中并且该基板是使用一个柔性加热器来加热的，也 就是说将一个或多个电阻式轨道插入在两片柔性薄膜之间或者将其粘贴到一片柔性薄膜 上。虽然运种类型的装置非常有效并且能够将基板的所有形状与附件的所有形状进行匹 配，但该装置具有额外的成本并且此外它不会使之有可能容易地加热大部件（例如像累） 的内部。
[0006] 然而，尤其对于尿素系统而言，一种类型非常有效的累包括由一台无刷直流 度LDC)电动机驱动的旋转式累。在运样一台电动机中，是由放置在定子中的电磁线圈的顺 序切换（根据一种限定的时序）来使转子转动的。虽然处于运些线圈（绕组）基底部的导 线一般具有一个相对较小的电阻（W防止焦耳效应引起的损失W及电动机过热），然而它 们发出了一个并非不可观的热量，该热量当然仅是一旦在累被启动时才可供使用的。
[0007]本发明是基于利用通过焦耳效应的运种热量的释放但不引起累旋转的想法，W便 在例如冻结的情况下（累启动之前）使累预热。
[0008] 为此目的，本申请设及一种启动SCR系统的方法，该SCR系统旨在使用一个进料管 线将尿素从一个储箱运输到一台发动机的排气中，运个系统包括一个旋转式累，该旋转式 累由一个控制器控制并且由一个无刷直流度LDC)电动机驱动，该电动机包括装备有至少 一个永磁体的一个转子并且具有包括至少=个电磁线圈的一个定子，在运些电磁线圈中直 流电流按照一个给定的顺序流动W使转子旋转，按照此方法，在启动该累之前，使用一个传 感器来测量溫度并且如果运个溫度是低于一个设定点溫度，则在使该转子旋转之前，使该 电流通过运些线圈中的至少一个，其方式为使得该电流预热该累而不使转子旋转。
[0009] 应用于本发明的累是一种旋转式累，该累由一台BLDC电动机驱动并且该累的运 行是由一个控制器来控制的。运台电动机可W是一台内置或者外置转子的电动机。优选地， 它是一台内置转子的电动机。
[0010] 运种电动机的定子包括至少=个线圈，W便具有至少=个相，运些相可W被组装 成星形或者=角形构形。因此运个定子总的来说包括=个线圈的倍数，一般是3、6或9。通 过一台电动机已经获得良好的结果，该电动机具有一个内置转子W及一个定子，该定子包 括9个线圈，运些线圈围绕该转子被均匀地定位并且被连接W便形成3个相（即每相（A、B 或C)包括3个线圈，并且所述线圈是围绕转子按照A、B、C、A、B、C、A、B、C的次序均匀定位 的）。
[0011] 根据本发明的方法所应用的累被优选地设计W便能够在两个相反的旋转方向上 运行，一个方向总体上对应于将液体供给一个进料管线并且另一个方向总体上对应于清空 该进料管线及清空在其中发现的运些附件）。实际上，运可W通过将运些线圈（相）的 激励顺序逆转而容易地实现。
[0012] 优选地，运种旋转式累是属于齿轮累的类型。运些累实际上具有的优势是在旋转 的两个方向上都能提供相同的累效率。
[0013] 同样优选地是，累的转子是一个内置转子，该转子配备有至少一个凹陷，通过该凹 陷迫使液体被吸入。运个变体是本申请人名下的申请FR06/05082的主题，该申请的内容 通过引用结合在本申请之中。在运个变体中，对于在清空后累内可能含有的液体残留物W 优化方式进行加热。
[0014] 累的控制器是一个控制模块（一般包括一个PID(比例积分微分）调节器和一个 电动机旋转速度控制器）W及一个电力供应单元，该电力供应单元优选地给电动机供应使 其W所希望的速度进行旋转所要求的动力、并且在必要时能够使其旋转方向逆转。
[0015] 最特别优选的是，一个ECM(电子控制模块）给运个累控制器发送一个CAN(控制 器区域网络）信息或者一个PWM(脉冲宽度调制）控制信号，该控制信号具有一个占空比， 该占空比随着对于累所希望的运行状态而变化并且然后该控制器作用在电动机上W便将 所述运些运行状态应用到累上。运样一个系统是本申请人名下的申请FR0700358的主题， 其主题通过引用结合在本申请之中。
[0016] 在本发明的运个变体的背景下，"运行状态"的表述应理解为是指与累的运行压力 (无论在或不在预热模式中，当运个累处于休止时运个压力为零）相关的信息并且还指至 少一条另外的信息，如其停止/阻止信息、它的旋转方向W及它必需在预热模式下运行的 事实。它们优选是累所有的运些运行状态，即：停止、向前驱动、反向驱动、运行压力（在累 的出口处）、预热、等等，运样使得累的运行完全被一个单一信号管制。换言之：控制器接收 多个编码指令CAN信息的形式或一个可变占空比的PWM信号的形式），运些指令告诉它 是否必须使累停止或使累向前旋转、反向旋转W及处于什么压力、或者它是否必须预热累 (运是通过作用于电动机来实现的，即进而总体上发送给它一个电压信号，运个电压信号可 W是PWM类型的）。<。1
[0017] 累的控制器解读运条CAN信息或PWM型信号并且（取决于该CAN信息或该占空 比）停止该累或切换运些相（运些线圈）w便调节所要求的压力或者w便清空该系统或者W便将累加热。
[0018] 在一个优选实施方案中，在此提供了一种安全措施W便防止累过度加热。它是基 于W下事实，即电流随溫度而减小（运是因为电源（电压）保持常数时，运些线圈的电阻增 加）。在运个实施方案中，控制器监测运个电流并且当所述电流达到一个给定的最小值时， 将电源关闭。在实际中，对于上述9个线圈的电动机W及对于0. 5V的电源来说，当电流（最 初等于7A)达到6A时，运种情况可W发生。
[0019] 根据本发明的方法所应用的累是旨在于冻结状态下用于累送（输送）一种液体， 运就是说当溫度达到一个低溫阀值时并且当液体能够冻结或能够固化时。运些液体例如可 W是水性溶液。特别好地应用了本发明的一种液体是尿素。
[0020] 术语"尿素"应理解为是指任何（一般是水性的）包含尿素的溶液。本发明对于 共溶的水/尿素溶液给出了良好的结果，对于运些溶液存在一个质量标准：例如，根据标准 DIN70070,在AdBlue"'溶液（商业尿素溶液）的情况下，尿素含量在31. 8%与33. 2% (按 重量计）（即32.5+/-0.7wt% )之间，因此，可获得的氨的量值在18.0%与18.8%之间。 本发