本發(fā)明涉及用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車(chē)中用于scr催化器的還原劑溶液的供送和配量系統(tǒng)的方法以及計(jì)算機(jī)程序、能夠機(jī)讀的存儲(chǔ)介質(zhì)和電子的控制器，它們被設(shè)置用于執(zhí)行該方法。

背景技術(shù)：

已知若干用于運(yùn)行特別是機(jī)動(dòng)車(chē)中內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置，在內(nèi)燃機(jī)的廢氣區(qū)域中設(shè)有scr催化器（選擇性催化還原），它將包含在內(nèi)燃機(jī)的廢氣中的氮氧化物（nox）在還原劑面前還原成氮?dú)?。由此可以使廢氣中氮氧化物的份額被大幅減小。需要氨（nh3）用于反應(yīng)的運(yùn)行。通常使用含水的尿素溶液來(lái)提供氨，尿素溶液在scr催化器的上游被噴入排氣系。

為了供送和配量還原劑溶液，亦即含水的尿素溶液（例如adblue?），通常設(shè)液壓的供送和配量系統(tǒng)，該供送和配量系統(tǒng)包括用于還原劑溶液的儲(chǔ)箱、供送泵（供送模塊）、線路，另外包括液壓的供應(yīng)線路和一個(gè)或多個(gè)配量閥（配量模塊）。

還原劑溶液在低溫下凍結(jié)。溶液adblue?的冰點(diǎn)例如在約-11℃。因此通常設(shè)一個(gè)或多個(gè)用于供送和配量系統(tǒng)的加熱部，以便在低的外部溫度下能夠解凍溶液且使該系統(tǒng)進(jìn)入配量就緒。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明優(yōu)勢(shì)

按本發(fā)明的方法以一種用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車(chē)中用于scr催化器的還原劑溶液的供送和配量系統(tǒng)的方法為出發(fā)點(diǎn)，其中，所述供送和配量系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于還原劑溶液的儲(chǔ)箱、至少一個(gè)供送模塊、若干條線路和至少一個(gè)配量模塊。此外，設(shè)一個(gè)或多個(gè)用于加熱供送和配量系統(tǒng)的裝置，例如用于儲(chǔ)箱的加熱裝置、一個(gè)或多個(gè)用于供送模塊的加熱裝置、用于配量模塊的加熱裝置和一個(gè)或多個(gè)用于系統(tǒng)中不同的線路的加熱裝置。按照本發(fā)明，在關(guān)于所計(jì)劃的機(jī)動(dòng)車(chē)路線的基于路段的信息的基礎(chǔ)上控制供送和配量系統(tǒng)的加熱。在按本發(fā)明的方法的一種特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，由于考慮到了基于路段的信息，避免了對(duì)供送和配量系統(tǒng)的多余的加熱以及因此避免了多余的能耗。概括而言，按照本發(fā)明，使用基于路段的信息，以用于在依賴(lài)于路段的和由此符合需求的方式中優(yōu)化和最大化所述供送和配量系統(tǒng)的加熱，其中，在此優(yōu)選不會(huì)導(dǎo)致不必要的能耗。

措辭“機(jī)動(dòng)車(chē)路線”指的是在啟動(dòng)和目標(biāo)之間的行駛循環(huán)，其中，為此需要在車(chē)輛例如開(kāi)始運(yùn)動(dòng)之前或開(kāi)始行駛時(shí)，亦即例如在啟動(dòng)后不久，由車(chē)輛駕駛員通過(guò)合適的接口輸入所計(jì)劃的目標(biāo)。

按本發(fā)明的方法尤其在低外部溫度中顯現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。低溫，尤其是在分別所使用的還原劑溶液的冰點(diǎn)之下的溫度，例如-11℃或更低的溫度，可能導(dǎo)致還原劑溶液凍住，特別是當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)缯苟纪Ｖ惯\(yùn)行時(shí)。還原劑溶液在此可能首先在供應(yīng)線路中，但也可以在儲(chǔ)箱本身中凍住。為了確保最佳的廢氣后處理，還原劑必須被解凍，因而它能以液態(tài)形式提供使用且可以按需噴入排氣系。

為了加熱供送和配量系統(tǒng)以提供液態(tài)的還原劑，通常通過(guò)車(chē)載電池組和/或通過(guò)馬達(dá)冷卻劑的熱能來(lái)運(yùn)行相應(yīng)的加熱裝置。但車(chē)載電池組的充電狀態(tài)尤其可能是臨界的，因而車(chē)載電池組的過(guò)度的荷載會(huì)導(dǎo)致若干問(wèn)題。首先在低外部溫度下需要足夠的電池組功率來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)。按本發(fā)明的方法在這個(gè)背景下極為有利，因?yàn)楸苊饬颂貏e是車(chē)載電池組為了供送和配量系統(tǒng)的必要的加熱而過(guò)載。然而還是通過(guò)考慮到了基于路段的信息為控制供送和配量系統(tǒng)的加熱確保能盡可能快地提供足夠量的液態(tài)的還原劑溶液，因而在機(jī)動(dòng)車(chē)啟動(dòng)之后可以通過(guò)scr系統(tǒng)盡可能快地進(jìn)行最佳的廢氣后處理。

執(zhí)行按本發(fā)明的方法的前提在于，機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員在行駛循環(huán)開(kāi)始時(shí)以恰當(dāng)?shù)姆绞綄⑿旭傃h(huán)的所計(jì)劃的目標(biāo)輸入到機(jī)動(dòng)車(chē)的相應(yīng)的系統(tǒng)中，因此可以求出且按本發(fā)明考慮到基于路段的信息。機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員例如可以為此將計(jì)劃的行駛目標(biāo)輸入到設(shè)置在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)的常用的導(dǎo)航儀中。借助這種目標(biāo)輸入以及能由此推導(dǎo)出的機(jī)動(dòng)車(chē)路線按本發(fā)明求出不同的信息，在這些信息的基礎(chǔ)上可以得出關(guān)于推測(cè)的還原劑消耗的結(jié)論。在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，由基于路段的信息推導(dǎo)出，scr催化器或scr催化系統(tǒng)在計(jì)劃的路段上是否根本是活躍的。例如在極短的行駛路段下可以預(yù)報(bào)：scr催化器沒(méi)有達(dá)到所需的運(yùn)行溫度，因而在這種情況下也不需要液態(tài)的還原劑溶液。在這種情況下，加熱供送和配量系統(tǒng)就沒(méi)有用，因而在這種情況下按照本發(fā)明不激活加熱裝置，由此可以節(jié)省能量，特別是電池組能量。

此外可以以?xún)?yōu)選的方式在考慮到基于路段的信息時(shí)求出，倘若scr催化器推測(cè)要變得活躍，推測(cè)可能需要多少液態(tài)的還原劑。供送和配量系統(tǒng)的加熱然后僅在這樣的程度中執(zhí)行：正如對(duì)于提供推測(cè)所需要的液態(tài)還原劑量所必需的程度那樣。在此優(yōu)選也考慮到，用于還原劑的供送和配量系統(tǒng)的電加熱通常僅在行駛循環(huán)的起始階段是必需的，因?yàn)樵谝欢ǖ男旭倳r(shí)間之后，機(jī)動(dòng)車(chē)的一般溫度足以解凍還原劑溶液或?qū)⑦€原劑溶液保持在液態(tài)。在這個(gè)階段中，通過(guò)馬達(dá)冷卻劑的熱能進(jìn)行的加熱例如也可以是有利的。

在執(zhí)行按本發(fā)明的方法時(shí)，在通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員輸入目標(biāo)之后，借助基于路段的信息首先求出還原劑溶液的大概需要的量。緊接著相應(yīng)地控制供送和配量系統(tǒng)的加熱，其中，當(dāng)還原劑的大概需要的量以液態(tài)形式存在時(shí)，尤其可以結(jié)束供送和配量系統(tǒng)的加熱。

因此用按本發(fā)明的方法防止了車(chē)載電池組由于多余地電加熱用于還原劑溶液的供送和配量系統(tǒng)而快速排空。此外通過(guò)與需求相匹配地加熱供送和配量系統(tǒng)考慮到：馬達(dá)冷卻劑的熱能的量在行駛運(yùn)行期間尤其在很低的外部溫度下可能不夠，因而可以至少輔助性地要求電加熱?？傮w上可以通過(guò)考慮到基于路段的信息（這些信息優(yōu)選也包括外部溫度或所計(jì)劃的路線的溫度分布特征）以根據(jù)路段以及因此根據(jù)需求的方式實(shí)行對(duì)供送和配量系統(tǒng)的加熱，因而在低外部溫度下可以極為快速地提供足夠量的液態(tài)的還原劑溶液。此外，當(dāng)例如在極短的行駛路段時(shí)或在城市行駛中，在推進(jìn)運(yùn)行時(shí)，在很低的馬達(dá)負(fù)荷下或很低的行駛速度下，scr系統(tǒng)無(wú)法被激活以及因此供送和配量系統(tǒng)的加熱是多余的時(shí)，可以避免多余的熱能的消耗。

在按本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，通過(guò)外部的基礎(chǔ)設(shè)施，特別是通過(guò)因特網(wǎng)服務(wù)，例如通過(guò)云，提供基于路段的信息?；诼范蔚男畔⒖梢詡溥x或附加地借助導(dǎo)航裝置提供，導(dǎo)航裝置具有相應(yīng)的數(shù)字信息，例如數(shù)字地圖。在此，使用因特網(wǎng)服務(wù)特別有利，因?yàn)橛纱丝梢砸詫?shí)時(shí)的方式考慮到關(guān)于所計(jì)劃的車(chē)輛路線的重要的和關(guān)鍵的信息，例如關(guān)于當(dāng)前的限速、路段中斷、故障或類(lèi)似的信息。

首先考慮計(jì)劃的路線的距離、計(jì)劃的路線的持續(xù)時(shí)間以及必要時(shí)該路線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為基于路段的信息。由此可以推導(dǎo)出其它基于路段的信息，特別是大概的平均機(jī)動(dòng)車(chē)速度、大概的平均馬達(dá)速度、大概的馬達(dá)負(fù)荷、大概的廢氣質(zhì)量流量以及大概的廢氣溫度分布特征。為了求出這些信息，可以以本身公知的方式在考慮到機(jī)動(dòng)車(chē)專(zhuān)有的特征的情況下使用不同的計(jì)算模型。在這些信息的基礎(chǔ)上可以按照本發(fā)明計(jì)算出大概的還原劑消耗以及相應(yīng)地控制對(duì)供送和配量系統(tǒng)的加熱。此外，通過(guò)例如考慮到計(jì)劃的路線的大概的環(huán)境溫度分布特征，可以將溫度數(shù)據(jù)和/或天氣數(shù)據(jù)也包含在這種計(jì)算中。

此外可以考慮到，是否涉及城市行車(chē)、越野行車(chē)或高速公路行車(chē)，因?yàn)檫@些信息也影響了還原劑的預(yù)期的消耗。此外可以包括加速點(diǎn)和減速點(diǎn)，因?yàn)樗羞@些點(diǎn)都影響速度、馬達(dá)負(fù)荷和與此相關(guān)的大概的還原劑的量。此外在此優(yōu)選也考慮到了，機(jī)動(dòng)車(chē)的溫度分布特征在行駛期間大概如何發(fā)展，因?yàn)檫@也對(duì)供送和配量系統(tǒng)的所需的加熱有影響。在較長(zhǎng)的行駛時(shí)間下可以例如越來(lái)越多地通過(guò)來(lái)自馬達(dá)的冷卻劑泵的經(jīng)加熱的冷卻劑進(jìn)行加熱。此外可以包括外部溫度，因?yàn)檠赜?jì)劃的路線的外部溫度的發(fā)展也影響所需的加熱，同樣的還有沿計(jì)劃的路線的天氣分布特征。

在求出基于路段的信息時(shí)，可以例如包含數(shù)字地圖、視野監(jiān)視、衛(wèi)星圖、飛機(jī)的航攝圖或類(lèi)似的路段信息。此外也可以包含其它的信息，它們例如由公眾（團(tuán)體）輸入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，例如關(guān)于路段中斷、限速或類(lèi)似的信息。原則上通?？梢园泻线m的信息，這些信息通過(guò)不同來(lái)源的基于因特網(wǎng)的服務(wù)商提供。

當(dāng)基于路段的信息通過(guò)外部的基礎(chǔ)設(shè)施，例如因特網(wǎng)服務(wù)商提供和/或處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)相宜地存在機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)相應(yīng)的接口進(jìn)行的相應(yīng)的連通性。就此而論，可以例如考慮所謂的iot服務(wù)商（internetofthings，物聯(lián)網(wǎng)）。為此可以在相應(yīng)的注冊(cè)之后在合適的服務(wù)商那里進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在考慮到計(jì)劃的機(jī)動(dòng)車(chē)路線以及必要時(shí)考慮到其它基于路段的信息時(shí)（這些信息在計(jì)劃的機(jī)動(dòng)車(chē)路線的基礎(chǔ)上通過(guò)外部的基礎(chǔ)設(shè)施或通過(guò)在導(dǎo)航裝置中的數(shù)字信息提供），可以例如在馬達(dá)控制器內(nèi)計(jì)算大概需要的還原劑量。馬達(dá)控制器然后可以根據(jù)需求來(lái)計(jì)劃和觸發(fā)供送和配量系統(tǒng)的加熱以及因此還原劑溶液的解凍，因而避免了對(duì)還原劑溶液的不必要的加熱和不必要的解凍。以這種方式避免了必要時(shí)臨界的電池組能量的過(guò)度的載荷和/或馬達(dá)冷卻劑的熱能的多余的消耗。在此，通過(guò)借助避免多余的加熱來(lái)節(jié)省能量，也可以將加熱集中在臨界的狀況（在臨界的狀況下迫切需要加熱），因而必要時(shí)在需要快速解凍還原劑溶液時(shí)足夠提供了能量。

本發(fā)明還包括計(jì)算機(jī)程序，其被設(shè)置用于執(zhí)行按本發(fā)明的方法的步驟。此外，本發(fā)明還包括能機(jī)讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，在該存儲(chǔ)介質(zhì)上儲(chǔ)存著這種計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明還包括電子的控制器，電子的控制器被設(shè)置用于執(zhí)行按本發(fā)明的方法的步驟。按本發(fā)明的方法的作為計(jì)算機(jī)程序或作為能機(jī)讀的存儲(chǔ)介質(zhì)或作為電子的控制器的設(shè)計(jì)方案具有特殊的優(yōu)勢(shì)，即，以這種方式可以毫無(wú)困難地也在現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車(chē)中使用按本發(fā)明的方法，以便因此通過(guò)考慮到關(guān)于所計(jì)劃的機(jī)動(dòng)車(chē)路線的基于路段的信息，避免對(duì)用于scr系統(tǒng)的還原劑溶液的供送和配量系統(tǒng)的多余的加熱。

本發(fā)明的其它的特征和優(yōu)勢(shì)由接下來(lái)結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明得出。在此，單個(gè)的特征分別可以單獨(dú)地或相互組合地被實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖中示意性示出了用于scr催化器的還原劑溶液的供送和配量系統(tǒng)，按本發(fā)明來(lái)控制該還原劑溶液的加熱。

具體實(shí)施方式

圖中示出了用于機(jī)動(dòng)車(chē)中scr催化器的還原劑溶液的供送和配量系統(tǒng)，其中，供送和配量系統(tǒng)包括用于還原劑溶液的儲(chǔ)箱10、供送模塊20和配量模塊（配量閥）30。吸取線路11從儲(chǔ)箱10經(jīng)由閥24通往供送模塊20的泵21。液態(tài)的還原劑溶液經(jīng)由過(guò)濾器25（該過(guò)濾器配設(shè)有壓力傳感器22）通過(guò)出口26到達(dá)通往配量閥30的壓力線路（供應(yīng)線路）31中，且在此處未示出的scr催化器的上游被按需噴入內(nèi)燃機(jī)40的此處未示出的排氣系。此外，有節(jié)流器23的回行線路12從供送模塊20返回儲(chǔ)箱10。所述供送和配量系統(tǒng)的不同的組件能夠被加熱。為此設(shè)若干不同的加熱裝置。具體而言，可以為吸取線路11、回行線路12、泵21、接在泵21前的閥24、過(guò)濾器25和出口26以及壓力線路31和必要時(shí)儲(chǔ)箱10配設(shè)電加熱裝置50。這些加熱裝置50通過(guò)車(chē)載電池組被供以電能。此外，規(guī)定通過(guò)內(nèi)燃機(jī)40的冷卻劑的熱能進(jìn)行的加熱，其中，被加熱的冷卻劑借助冷卻劑泵60經(jīng)由線路61被導(dǎo)向配量模塊30。此外設(shè)另一條用于被加熱的冷卻劑的線路62，該線路可控地通過(guò)儲(chǔ)箱加熱閥63尤其在吸取線路11的區(qū)域中加熱儲(chǔ)箱10。供送和配量系統(tǒng)的加熱通過(guò)控制器70被控制，其中，在此尤其操控所述儲(chǔ)箱加熱閥63以及不同的加熱裝置50（在圖中通過(guò)多個(gè)箭頭示出）。按照本發(fā)明，在關(guān)于所計(jì)劃的機(jī)動(dòng)車(chē)路線的基于路段的信息80的基礎(chǔ)上執(zhí)行對(duì)不同的加熱裝置50以及儲(chǔ)箱加熱閥63的控制。為此，機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員首先將計(jì)劃的行駛目標(biāo)例如輸入機(jī)動(dòng)車(chē)的常用的導(dǎo)航儀中。在這個(gè)信息的基礎(chǔ)上可以尤其求出有待走過(guò)的距離和機(jī)動(dòng)車(chē)路線的大概的持續(xù)時(shí)間。為此可以使用儲(chǔ)存在導(dǎo)航儀中的數(shù)字信息以及此外使用能夠通過(guò)因特網(wǎng)服務(wù)商、優(yōu)選通過(guò)云提供的信息。在這些不同的信息連同車(chē)輛特有的特征的基礎(chǔ)上，可以求出平均的車(chē)輛速度、平均的馬達(dá)速度、預(yù)期的馬達(dá)負(fù)荷、預(yù)期的廢氣質(zhì)量流量以及預(yù)期的廢氣溫度分布特征，其中，也可以考慮到路線的環(huán)境溫度分布特征。在一些或所有這些信息的基礎(chǔ)上可以求出針對(duì)計(jì)劃的機(jī)動(dòng)車(chē)路線的大概所需的液態(tài)的還原劑的量。按照本發(fā)明，以此為出發(fā)點(diǎn)來(lái)控制供送和配量系統(tǒng)的加熱，因而避免了可能多余的加熱以及因此避免了尤其會(huì)造成車(chē)載電池組負(fù)擔(dān)的不必要的能耗。

這種方法首先在低外部溫度下起作用，尤其在低于還原劑溶液的冰點(diǎn)的溫度下，例如低于-11℃的溫度下。加熱裝置50和63的控制在此通過(guò)控制器70進(jìn)行，其中，在控制器70中處理不同的基于路段的信息以及例如針對(duì)車(chē)輛停留區(qū)域的天氣數(shù)據(jù)和/或溫度數(shù)據(jù)且將這些信息以及天氣數(shù)據(jù)和/或溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的控制信號(hào)。一旦已經(jīng)為當(dāng)前的路線提供了足夠量的液態(tài)的還原劑溶液，那么控制器尤其可以以恰當(dāng)?shù)姆绞郊せ詈屯Ｖ辜訜帷?/p>

由此確保scr催化器可以最佳地運(yùn)行。否則的話(huà)，在低外部溫度下缺乏液態(tài)的還原劑會(huì)導(dǎo)致氮氧化物的不足的轉(zhuǎn)化以及導(dǎo)致nox排放提高。