DE10110806A1 - Dosiersystem für Kraftstoff-Additive - Google Patents

Abstract

Das Dosiersystem (10) dient der mengengenauen Zugabe eines Additivs zu einem Kraftstoff. Schwierigkeiten bestehen darin, ein exaktes Mischungsverhältnis unter allen Alltagsbedingungen ohne überhöhten Aufwand sicherzustellen. Hierzu wird vorgeschlagen, zwischen einem Kraftstofftank (24) und einem Kraftstoffverbraucher (30) einen Gemischtank (20) anzuordnen und einen Additivtank (14) und eine Dosiereinrichtung (18) vorzusehen, die entsprechend der dem Gemischtank (20) zugeführten Kraftstoffmenge Additiv beigibt. Das Differenzvolumen zwischen zwei Füllständen (34, 36) kann als Maß für die beizugebende Additivmenge dienen.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Dosiersystem für die men­ gengenaue Zugabe eines Kraftstoff-Additivs zu einem Kraft­ stoff.

Derartige Dosiersysteme werden beispielsweise dazu benötigt, dem Kraftstoff vor dem Einspritzen in die Brennräume ein Ad­ ditiv beizumischen. Ein übliches Mengenverhältnis von Additiv zu Kraftstoff liegt bei 1 : 1000. Besondere Bedeutung haben Additive in diesem Zusammenhang bei Dieselmotoren, denen ein Dieselpartikelfilter nachgeschaltet ist. Dieser muß von Zeit zu Zeit durch Verbrennung sich festsetzender Rußpartikel re­ generiert werden, wobei ein Problem darin besteht, daß moder­ ne Motoren für die Entzündung der Rußpartikel keine ausrei­ chende Abgastemperatur besitzen. Durch Zugabe eines Additives ist es möglich, die Zündtemperatur des Rußes unter die Abgas­ temperatur zu senken, wobei allerdings das Mischverhältnis exakt eingehalten werden muß. Während eine zu geringe Beigabe von Additiv zu einer verschlechterten Wirkung führt, möchte man andererseits einen Kostennachteil durch überhöhte Zugabe von Additiv vermeiden, wobei auch die übermäßige Bildung von Asche in diesem Fall zu erwähnen ist, die auf Dauer den Die­ selpartikelfilter zusetzen kann.

Der Rückgriff auf eventuell in einem Kraftstofftank vorhande­ ne Tankgeber mit elektronischer Kennlinie für das Dosiersys­ tem ist nicht empfehlenswert, da diese Systeme sehr großen Streuungen unterliegen können und bei einer Betankung bei­ spielsweise auf einer Baustelle bei unter Umständen geneigt abgestelltem Fahrzeug Ungenauigkeiten die Dosiergenauigkeit weiter verschlechtern können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Dosiersystem zu schaffen, das mit einfachem Aufwand die genaue Beimengung von Additiv zu einem Kraftstoff ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Dosiersystem ge­ löst, bei welchem zwischen einem Kraftstofftank und einem Kraftstoffverbraucher ein Gemischtank angeordnet ist und das über einen Additivtank und eine Dosiereinrichtung verfügt, die entsprechend der aus dem Kraftstofftank in den Gemisch­ tank eingeleiteten Menge an Kraftstoff eine bestimmte Menge an Additiv in dem Gemischtank zugibt.

Durch die Zwischenschaltung des Gemischtanks zwischen Kraft­ stofftank und -verbraucher erhält man ein Referenzvolumen, das unabhängig von eventuell im Kraftstofftank vorgesehenen Gebern für die beizugebende Menge an Additiv entsprechend dem eingeleiteten Kraftstoff herangezogen werden kann.

Daneben bietet der separate Gemischtank die Möglichkeit, ein derartiges Dosiersystem einfach auch nachträglich in vorhan­ dene Kraftstoffanlagen zu integrieren, um beispielsweise Die­ selmotoren nachträglich mit einem das Emissionsverhalten ver­ bessernden Dieselpartikelfilter ausrüsten zu können.

Vorzugsweise besitzt das Dosiersystem eine eigene Förderpum­ pe, die Kraftstoff vom Kraftstofftank in den Gemischtank för­ dert, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Förderpumpe beim Erreichen eines Mindestni­ veaus in dem Gemischtank eine bestimmte Menge an Kraftstoff fördert und die Dosiereinrichtung eine entsprechende Menge Additiv zugibt. Bei Einsatz einer Förderpumpe, die eine hin­ reichend präzise Fördermenge pro Zeiteinheit besitzt, kann sich die Menge an zugeführtem Kraftstoff alleine durch die Einschaltdauer der Förderpumpe bestimmen, einfacher und kos­ tengünstiger ist jedoch eine Lösung, bei welcher ein erster Füllstandsensor beim Erreichen des Mindestniveaus die Förder­ pumpe auslöst und ein zweiter Füllstandsensor nach Erreichen eines maximalen Füllniveaus den Fördervorgang beendet oder ein Durchflußsensor die Fördermenge der Förderpumpe erfaßt und nach Erreichen eines bestimmten Wertes der Fördermenge den Fördervorgang beendet. Bei einer solchen Lösung kann jeg­ liche Art von Förderpumpe Verwendung finden, ohne daß eine besonders präzise Förderung von Nöten wäre.

Bei dieser Lösung bestimmt sich die Menge an zuzuführendem Additiv alleine aus dem Differenzvolumen zwischen dem Füllni­ veau und dem Mindestniveau, das konstruktiv vorgegeben ist, so daß für jeden Füllvorgang eine sich wiederholende, vorbe­ stimmte Menge an Additiv zugeführt werden kann. Bei einem ausreichenden Differenzvolumen, das bei praxisgerechten Lö­ sungen im Bereich von 5 l liegt, ist auch keine besondere Ge­ nauigkeit für die Füllstandssensoren notwendig, die beispiels­ weise als Schwimmerschalter ausgebildet sein können, da deren Schaltabweichungen klein im Verhältnis zum Differenzvolumen sind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Gemischtank, der Additivtank und die Dosiereinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das über wenigstens eine Zuleitung zum Anschluß an den Kraftstofftank und eine Ausgangsleitung zum Anschluß an einen Verbraucher verfügt. Ein derartiges Dosiersystem stellt eine einbaufertige Lösung dar, die sich sowohl in bereits beste­ hende Konstruktionen einfügen läßt als auch für die einfache Nachrüstung bereits laufender Fahrzeuge eignet.

Besonders zweckmäßig ist es, die Dosiereinrichtung zwischen dem oben angeordneten Additivtank und dem unten liegenden Ge­ mischtank vorzusehen, da bei dieser Anordnung keine besondere Fördereinrichtung für das Additiv vorgesehen werden muß und der Zufluß von Additiv in den Gemischtank auf sehr einfache Weise über eine vom Additivtank in den Gemischtank führende Zufuhrleitung erfolgen kann, deren Durchflußmenge z. B. mit Hilfe eines Magnetventils steuerbar ist. Die Durchflußmenge bestimmt sich dabei durch die Öffnungszeit des Magnetventils, die entsprechend dem Differenzvolumen eingestellt wird, so daß bei jedem Fördervorgang zum Befüllen des Gemischtanks auf Füllniveau das Magnetventil für eine bestimmte Zeitdauer öff­ net, um die korrespondierende Menge an Additiv zuzuleiten.

Alternativ kann anstelle des Magnetventils eine Dosierpumpe mit einer bestimmten Fördermenge vorgesehen sein, die nach dem Aktivieren die bestimmte Additivmenge in den Gemischtank fördert. Die Dosierpumpe ermöglicht auch eine Anordnung des Additivtankes unabhängig von dem Gemischtank. Ein Drucksensor in der Förderleitung zwischen der Dosierpumpe und dem Ge­ mischtank kann zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der Do­ sierpumpe vorgesehen sein.

Alternativ kann die Dosierung des Additivs dadurch erfolgen, daß die bestimmte Additivmenge über ein zwischengeschaltetes Befüllen eines in einem bestimmten Verhältnis zum Volumen des beim Befüllen eingeleiteten Volumens an Kraftstoff stehenden Referenzvolumens dem Gemischtank beigebbar ist. Eine derarti­ ge Lösung kann mit sehr einfachen Magnetventilen arbeiten und gewährt über das definierte Referenzvolumen dennoch eine gute Präzision zum Erreichen des gewünschten Mischungsverhältnis­ ses.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher das Referenzvolumen von einem Schlauchstück mit bestimmter Länge und bestimmtem Innendurchmesser zwischen zwei Magnetventilen gebildet ist. Das Referenzvolumen wird in diesem Fall durch Öffnen des dem Additivtank zugewandten Magnetventils bei­ spielsweise beim Erreichen des oberen Füllniveaus des Ge­ mischtanks veranlaßt. Das austrittsseitig angeordnete Magnet­ ventil bleibt zunächst geschlossen. Um das Referenzvolumen an Additiv dem Gemischtank zuzuleiten, werden die Magnetventile nunmehr in ihrer jeweils andere Stellung geschaltet, d. h. das eintrittsseitig angeordnete Magnetventil schließt und das austrittsseitig angeordnete Magnetventil öffnet, so daß das definierte Additivvolumen in den Gemischtank fließen kann. Besonders bevorzugt ist es dabei, daß sich bei gefülltem Ge­ mischtank die bestimmte Menge an Additiv in dem Schlauch be­ findet und der erste Füllstandssensor beim Erreichen des Min­ destniveaus die Entleerung des Referenzvolumens an Additiv in den Gemischtank veranlaßt. Das Einströmen des Additivs er­ folgt dabei während der Befüllung des Gemischtanks durch die Förderpumpe, wodurch eine gute Durchmischung erreicht wird.

Ausführungsformen, bei denen auch die Beigabemenge an Additiv durch ein Referenzvolumen bestimmt wird, haben den Vorteil, daß sich für die Mischung von Additiv zu Kraftstoff ein rein volumetrisch Verhältnis unabhängig von der Förderrate der Kraftstoffpumpe und der Öffnungszeit der Magnetventile er­ gibt. Neben der sehr einfachen Ansteuerung kommt das Dosier- System dabei auch mit einer einfachen Förderpumpe und, wie bereits erwähnt, mit einfachen Magnetventilen aus.

Bei dem erfindungsgemäßen Dosiersystem kann eine eventuell vorhandene Rücklaufleitung vom Kraftstoffverbraucher unver­ brauchtes Kraftstoff-Additiv-Gemisch in den Gemischtank lei­ ten. Auf diese Weise läßt sich leicht die Anreicherung mit Additiv vermeiden, die bei einer Rückleitung in den Kraft­ stofftank, wie z. B. bei kontinuierlich arbeitenden Dosiersys­ temen zwischen Kraftstofftank und -verbraucher unumgänglich ist, mit der Zeit zu einer erheblichen Additivanreicherung führen würde, die sich aufgrund der schwankenden Rücklaufmen­ gen auch nur sehr schwer erfassen und korrigieren lassen.

Um eine theoretisch denkbare, geringfügige Anreicherung von Additiv dann zu vermeiden, wenn während eines Fördervorgangs gleichzeitig auch eine bestimmte Menge an Kraftstoff-Additiv- Gemisch in den Gemischtank zurückgeführt wird, ist es empfeh­ lenswert, die Fördermenge der Förderpumpe wesentlich größer als die maximale Rückführmenge an unverbrauchtem Gemisch zu wählen. Hierdurch ist sichergestellt, daß nur eine sehr ge­ ringe Menge des Differenzvolumens zwischen den Füllstandssen­ soren durch rückgeführtes Gemisch aufgefüllt wird, so daß die dem Differenzvolumen angepaßte Zugabe von Additiv nicht zu einer wesentlichen Anreicherung in dem Gemischtank führen kann.

Selbstverständlich ist eine Überwachung der Füllstandshöhe für den Additivtank zweckmäßig, um einen Betrieb des Kraft­ stoffverbrauchers ohne Additivzufuhr zu verhindern, bei­ spielsweise durch Vorsehen einer Warneinrichtung, die bei Ausfall der Dosiereinrichtung ein Warnsignal abgibt. Bei­ spielsweise kann die Warneinrichtung mit dem Drucksensor zur Erfassung der Funktion der Dosierpumpe, der Füllstandsüberwa­ chung des Additivtanks und/oder dem ersten Füllstandssensor gekoppelt sein. Die Überwachung weiterer systemrelevanter Komponenten ist ebenfalls denkbar, wobei die Information des Nutzers beispielsweise mit Hilfe einer Warnleuchte erfolgen kann, die bei Erreichen des Minimums im Additivtank blinkt und bei einem Ausfall der Dosierpumpe, dauerhaftem Unter­ schreiten des Minimums im Gemischtank oder beim Ausfall einer sonstigen funktionswesentlichen Komponente durch Dauerleuch­ ten den Ausfall des Systems anzeigt.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Dosiersystems;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des Dosiersystems nach Fig. 1 und sei­ ner Anordnung in einer Kraftstoffanla­ ge;

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Dosiersystems beim Erreichen des Maxi­ malniveaus;

Fig. 4 das Dosiersystem nach Fig. 3 beim Er­ reichen des Mindestniveaus im Gemisch­ tank.

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Dosiersystems ähnlich Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Dosiersystem 10 zur mengengenauen Beimi­ schung eines Additivs zu einem Dieselkraftstoff dargestellt. Das Dosiersystem 10 ist in ein Gehäuse 12 integriert, das sich in einen Tank 14 für das Additiv mit einem Einfüllstut­ zen 16 an der Oberseite, einen mittleren Bereich 18, in wel­ chem die eigentliche Dosiereinrichtung angeordnet ist, und einen unten angeordneten Gemischtank 20 gliedert. Der Addi­ tivtank faßt ca. 3 l und der Mischtank ungefähr 5 l, wobei diese Abmessungen je nach Anwendungsfall variieren können.

In Fig. 2 ist eine geschnittene schematische Darstellung des Gehäuses 12 und die Einbindung des Dosiersystems 10 in eine Kraftstoffanlage 22 eine Fahrzeuges gezeigt. Im oberen Be­ reich des Gehäuses 12 ist der das Additiv enthaltende Tank 14, im mittleren Bereich die Dosiereinrichtung 18 und im un­ teren Bereich der das Gemisch aus Additiv und Kraftstoff auf­ nehmende Tank 20 zu erkennen.

Ein Kraftstofftank 24 ist über eine Kraftstoffleitung 26 mit dem Dosiersystem 10 verbunden. Die bei einer Kraftstoffanlage 22 ohne Dosiersystem vorhandene Kraftstoffleitung 28, welche den Kraftstofftank 24 unmittelbar mit einer Einspritzpumpe 30 verbindet, entfällt. Eine Kraftstoffpumpe 32 fördert bei Be­ darf Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 24 in den Gemischtank 20. Zur Steuerung des Füllvorgangs ist ein oberer Schwimmer­ schalter 34 und ein unterer Schwimmerschalter 36 vorgesehen, die ein maximales Füllniveau bzw. ein Mindestfüllniveau in dem Gemischtank 20 erfassen. Ist das Niveau auf den Mindest­ stand abgesunken, löst der untere Schwimmerschalter 36 die Förderpumpe 32 aus, die daraufhin Kraftstoff fördert, bis das Niveau wiederum die maximale Füllhöhe erreicht, woraufhin der obere Schwimmerschalter 34 das Abschalten der Förderpumpe 32 veranlaßt. Der Füllvorgang wird von einer Steuerelektronik 38 überwacht, die mit den Schwimmerschaltern und der Förderpumpe 32 verbunden ist.

Am Boden des Gemischtanks 20 ist eine Kraftstoffleitung 40 vorgesehen, die das Kraftstoffgemisch zu der Einspritzpumpe 30 weiterleitet. Eine Tankentlüftung 42 sorgt für einen Druckausgleich beim Befüllen oder Entleeren des Gemischtanks 20, so daß sich kein Über- oder Unterdruck aufbauen kann.

Die Beimischung des Additivs aus dem Additivtank 14 erfolgt über eine Zuführleitung 44, die am tiefsten Punkt des geneigt ausgebildeten Boden. 46 des Additivtanks 14 vorgesehen ist und in den Gemischtank 20 mündet. Im mittleren Bereich verfügt die Zuführleitung 44 über ein Magnetventil 48, das ebenfalls mit der Steuerelektronik 38 gekoppelt ist und das eine be­ stimmte Durchflußmenge an Additiv pro Zeiteinheit im geöffne­ ten Zustand in den Gemischtank 20 strömen läßt.

Das exakte Mischungsverhältnis wird dadurch erreicht, daß zum einen das Differenzvolumen des Gemischtanks 20 zwischen sei­ nem Mindestfüllniveau und seinem maximalen Füllniveau und an­ dererseits die Durchflußmenge pro Zeiteinheit des Magnetven­ tils 48 bekannt sind. Wird folglich nach dem Auslösen des un­ teren Schwimmerschalters 36 ein Füllvorgang ausgelöst, öffnet die Steuerelektronik 38 für eine bestimmte Zeitdauer das Mag­ netventil 48, so daß eine dem Mischungsverhältnis von bei­ spielsweise einer Volumeneinheit Additiv zu tausend Volumen­ einheiten Kraftstoff entsprechende Menge an Additiv in den Gemischtank 20 geleitet werden kann. Der Additivtank 14 ver­ fügt ebenfalls über ein Entlüftungsventil 50, so daß sich in dem Additivtank 14 kein den Dosiervorgang behindernder Unter­ druck aufbauen kann. Eine Füllstandsanzeige 52 in dem Addi­ tivtank 14 dient zur Füllstandsüberwachung, um ein zu niedri­ ges Füllstandsniveau rechtzeitig anzuzeigen und einen Betrieb der Anlage oder des Fahrzeuges ohne Additiv zu vermeiden.

Da beispielsweise Dieseleinspritzpumpen 30 grundsätzlich mehr Kraftstoff fördern, als zum Betrieb des Dieselmotors notwen­ dig ist, ist eine Rücklaufleitung 54 vorgesehen, die nicht - wie bei herkömmlichen Lösungen - in den Kraftstofftank 24 sondern in den Gemischtank 20 führt. Dadurch wird vermieden, daß bereits mit Additiv versetzter Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank 24 gelangen kann, da dies mit der Zeit zu ei­ ner Anreicherung von Additiv über das gewünschte Maß hinaus­ führen würde. Die Förderleistung der Förderpumpe 32 ist dabei auch so gewählt, daß der Fördergang sehr schnell durchgeführt werden kann, so daß nur ein vergleichsweise geringer Anteil rückgeführten Gemisches während des Füllvorgangs in den Ge­ mischtank 20 gelangen kann.

Das vorzugsweise zylindrische Gehäuse 12 läßt sich an einer beliebigen Stelle zwischen dem Kraftstofftank 24 und der Ein­ spritzpumpe 30 anordnen, so daß in der Regel auch im Falle einer Nachrüstung ein geeigneter Platz für das Dosiersystem 10 vorhanden ist. Ergänzend ist lediglich der Anschluß an ei­ ne Stromversorgung, beispielsweise das Bordnetz eines Kraft­ fahrzeuges notwendig, um die Förderpumpe 32 und die Steuer­ elektronik 38 mit Strom zu versorgen. Im übrigen arbeitet das Dosiersystem 10 unabhängig von den übrigen Fahrzeugkomponen­ ten, so daß auch in dieser Hinsicht keine Adaptionsschwierig­ keiten bestehen.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Dosiersys­ tems 58 dargestellt, dessen Dosiereinrichtung abweichend von der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform arbeitet. Hier­ bei ist eine am tiefsten Punkt des geneigt ausgebildeten Bo­ dens 46 des Additivtanks vorgesehene Zuführleitung in einen ersten Abschnitt 62, einen zweiten Abschnitt 63 mit einem de­ finierten Volumen und einen dritten Abschnitt 64 unterglie­ dert, wobei letzterer in den Gemischtank mündet. Die drei Ab­ schnitte sind durch ein erstes und ein zweites Magnetventil 60, 61 voneinander absperrbar, die über die Steuerelektronik 38 ansteuerbar sind. Im Bereich des zweiten Magnetventils 61 ist eine über dem Füllniveau in den Additivtank mündende Ent­ lüftungsleitung 65 vorgesehen, während an der Zweigstelle des ebenfalls als Drei-/Zwei-Wege-Magnetventil ausgebildeten ers­ ten Magnetventils 60 ferner ein Entlüftungsstutzen 66 vorge­ sehen ist, der bei verschlossenem ersten Abschnitt 62 ein Ab­ fließen des in dem zweiten Abschnitt 63 befindlichen Additiv­ volumens ermöglicht.

Erreicht das Füllniveau des Gemischtanks 20 den oberen Schwimmerschalter 34, veranlaßt dieser bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 3 und 4 nicht nur ein Abschalten der Förder­ pumpe 32, sondern auch ein Umschalten der Magnetventile 60, 61 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung, in welcher ein Durch­ gang von dem ersten Abschnitt 62 in den zweiten Abschnitt 63 möglich ist. Dabei füllt sich das definierte Volumen des zweiten Abschnitts 63 zwischen den beiden Magnetventilen 60, 61. In den Leitungen vorhandene Luft kann über die Entlüf­ tungsleitung 65 verdrängt werden. Der dritte Abschnitt 64 ist in diesem Zustand völlig entleert.

Wenn sich das Gemischniveau in dem Gemischtank 20 dem unteren Schwimmerschalter 36 nähert und dieser ausgelöst wird (siehe Fig. 4), wird bei dieser Ausführungsform einerseits die För­ derpumpe 32 aktiviert und andererseits werden die beiden Drei-/Zwei-Wege-Ventile in ihre jeweils andere Stellung ge­ schaltet, so daß das Magnetventil 60 Durchgang von dem Ent­ lüftungsstutzen 66 nach dem zweiten Abschnitt 63 und das zweite Magnetventil 61 Durchgang von dem zweiten Abschnitt 63 nach dem dritten Abschnitt 64 hat. Damit kann das definierte Volumen des zweiten Abschnitts 63 vollständig in den Gemisch­ tank entleert werden, wobei die Leitung 66 für Belüftung und damit für ein vollständiges Abfließen des Additivs sorgt. Durch das Einströmen des Additivs bereits zu Beginn des För­ dervorgangs wird eine insgesamt sehr gute Durchmischung er­ reicht. Sobald die Förderpumpe 32 den Gemischtank 20 auf sein oberes Niveau befüllt hat, stellt sich wieder der in Fig. 3 gezeigte Schaltzustand der Magnetventile 60, 61 ein, und das Dosiersystem 58 ist bereit für einen weiteren Füllvorgang.

Mit der in Fig. 3 und 4 gezeigten Lösung ergibt sich für die Mischung von Additiv zu Kraftstoff ein rein volumetrisches Verhältnis unabhängig von der Förderrate der Kraftstoffpumpe und der Öffnungszeit des Magnetventils, die bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform entscheidend für die Förder­ menge an Additiv ist. Das definierte Volumen, bestimmbar durch den Durchmesser und die Länge des als Verbindungs­ schlauch ausgebildeten zweiten Abschnitts 63 zwischen den beiden Magnetventilen 60, 61, steht in fester Relation, bei­ spielsweise 1 : 1000, zu dem Mischtankvolumen. Da die Öff­ nungszeiten der Magnetventile 60, 61 lang sind im Vergleich zu der Durchflußzeit der benötigten Additivmenge, ist eine immer konstante Additivmenge gewährleistet. Gleiches gilt für die Kraftstoffmenge, die allein durch die Lage der beiden Schwimmerschalter 34, 36 bestimmt wird.

In Fig. 5 ist eine weitere Lösung eines Dosiersystems darge­ stellt, dessen Grundaufbau dem in Fig. 2 gezeigten Dosiersys­ tem ähnelt, wobei entsprechend vergleichbare Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen worden sind.

Das Magnetventil der Ausführung nach Fig. 2 ist bei dem in Fig. 5 dargestellten Dosiersystem durch eine Dosierpumpe 148 ersetzt, die nach dem Auslösen des unteren Schwimmerschalters 36 beim Erreichen eines Mindestfüllniveaus eine bestimmte Menge an Additiv in den Gemischtank 20 fördert. Ein Druck­ schalter 149 zwischen der Dosierpumpe 148 und dem Gemischtank 20 überwacht die Dosierung, wobei im Falle eines ausbleiben­ den Drucks am Schalter 149 der Ausfall des Systems angezeigt wird. Die Anordnung des Additivtanks 14 mit dem geneigten Bo­ den 46 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, kann jedoch aufgrund der Förderleistung der Dosierpumpe 148 auch in anderer Weise ausgebildet sein, beispielsweise völlig un­ abhängig von dem Gemischtank 20.

Unabhängig von der Anordnung einer Dosierpumpe zeigt das Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 5 auch eine weitere Lösung für die Förderung einer bestimmten Kraftstoffmenge in den Ge­ mischtank 20. Während die Förderpumpe 32 wiederum nach Errei­ chen des minimalen Füllstandes in dem Gemischtank 20 durch ein Signal des unteren Schwimmerschalters 36, vorzugsweise nach Beendigung des Dosiervorgangs der Dosierpumpe 148 akti­ viert wird, ist anstelle des oberen Schwimmerschalters 34 aus Fig. 2 ein Durchflußsensor 134 in der Zuleitung vom Kraft­ stofftank 24 zu der Förderpumpe 32 vorgesehen, der die geför­ derte Kraftstoffmenge überwacht und bei Erreichen der Soll­ menge die Förderpumpe 32 mit Hilfe der Schaltelektronik 38 abschaltet.

Sobald wiederum der minimale Füllstand in den Gemischtank 20 erreicht ist, löst der untere Schwimmerschalter 36 erneut aus und ein neuer Füllzyklus beginnt, d. h. zunächst fördert die Dosierpumpe 148 die bestimmte Additivmenge und anschließend die Förderpumpe 32 die bestimmte Kraftstoffmenge in den Ge­ mischtank 20.

Am Beispiel der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird auch eine mögliche Warneinrichtung zur Überwachung der Funktions­ weise des Dosiersystems beschrieben. So kann sowohl der unte­ re Schwimmerschalter 36 oder ein sonstiger Sensor zur Erfas­ sung des Minimumstandes im Gemischtank 20, der Sensor 52 zur Erfassung des Füllstandsminimums im Additivtank 14 und/oder der Druckschalter 149 mit der Warneinrichtung gekoppelt sein. Eine Warnleuchte kann beispielsweise durch Blinken bei Unter­ schreiten des Füllstandsminimums im Additivtank 14 den Benut­ zer zum Nachfüllen von Additiv auffordern, während ein Dauer­ leuchten der Warnleuchte beispielsweise bei fehlendem Druck­ aufbau durch die Dosierpumpe 148 oder dauerhaftem Unter­ schreiten des Füllstandsminimums im Gemischtank 20 trotz Ak­ tivieren eines Füllzyklus durch die Steuerelektronik 38 den Ausfall des Systems anzeigen. Sofern durch eine mangelhafte Additivzugabe Folgeschäden zu befürchten sein könnten, bei­ spielsweise die Beschädigung eines Rußfilters, kann die vor­ zugsweise in die Steuerelektronik 38 integrierte Warneinrich­ tung auch ein Stillsetzen des Motors veranlassen.

Das Dosiersystem bietet auf einfache und kostengünstige Weise die Möglichkeit einer exakten Beimischung von Additiv zu bei­ spielsweise Dieselkraftstoff, um auf diese Weise beispiels­ weise das Emissionsverhalten eines Dieselmotors mit nachge­ schaltetem Dieselpartikelfilter zu optimieren und die Regene­ rierung des Dieselpartikelfilters zu ermöglichen.

Claims (18)

1. Dosiersystem für die mengengenaue Zugabe eines Kraft­ stoff-Additivs zu einem Kraftstoff, gekennzeichnet durch einen zwischen einem Kraftstofftank (24) und einem Kraft­ stoffverbraucher (30) angeordneten Gemischtank (20), ei­ nen Additivtank (14) und eine Dosiereinrichtung (18), die entsprechend der aus dem Kraftstofftank (24) in den Ge­ mischtank (20) eingeleiteten Menge an Kraftstoff eine be­ stimmte Menge an Additiv in den Gemischtank (20) zugibt.

2. Dosiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Förderpumpe (32) besitzt, die Kraftstoff vom Kraftstofftank in den Gemischtank fördert.

3. Dosiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe bei Erreichen eines Mindestniveaus in dem Gemischtank (20) eine bestimmte Menge an Kraftstoff för­ dert und die Dosiereinrichtung (18) eine entsprechende Menge Additiv zugibt.

4. Dosiersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Füllstandssensor (36) beim Erreichen des Min­ destniveaus die Förderpumpe (32) auslöst und ein zweiter Füllstandssensor (34) nach Erreichen eines maximalen Füllniveaus den Fördervorgang beendet oder ein Durchfluß­ sensor (134) die Fördermenge der Förderpumpe (32) erfaßt und nach Erreichen eines bestimmten Wertes der Fördermen­ ge den Fördervorgang beendet.

5. Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß, der Gemischtank (20), der Addi­ tivtank (14) und die Dosiereinrichtung (18) in einem ge­ meinsamen Gehäuse (12) angeordnet sind, das über wenigs­ tens eine Zuleitung (26) zum Anschluß an den Kraftstoff­ tank (24) und eine Ausgangsleitung (40) zum Anschluß an den Verbraucher (30) verfügt.

6. Dosiersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (18) zwischen dem oben angeordneten Additivtank (14) und dem unten liegenden Gemischtank (20) vorgesehen ist.

7. Dosiersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrleitung (44) vom Additivtank (14) in den Ge­ mischtank (20) führt, deren Durchflußmenge mit Hilfe ei­ nes Magnetventils (48) steuerbar ist.

8. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (18) eine Do­ sierpumpe (148) aufweist, die nach dem Aktivieren die be­ stimmte Additivmenge in den Gemischtank (20) fördert.

9. Dosiersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dosierpumpe (148) und dem Gemischtank (20) ein Druckschalter (149) vorgesehen ist, der die Funktion der Dosierpumpe (148) überwacht.

10. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Additivmenge über ein zwischengeschaltetes Befüllen eines in einem bestimmten Verhältnis zum Volumen des beim Befüllen eingeleiteten Volumens an Kraftstoff stehenden Referenzvolumens (63) dem Gemischtank (20) beigebbar ist.

11. Dosiersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzvolumen von einem Schlauchstück (63) mit bestimmter Länge und bestimmtem Innendurchmesser zwischen zwei Magnetventilen (60, 61) gebildet ist.

12. Dosiersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei gefülltem Gemischtank (20) die bestimmte Menge an Additiv in dem Schlauch (63) befindet und der untere Füllstandssensor (36) beim Erreichen des Mindest­ niveaus die Entleerung des Referenzvolumens an Additiv in den Gemischtank (20) veranlaßt.

13. Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Rücklaufleitung (54) vom Kraftstoffverbraucher (30) unverbrauchtes Kraftstoff- Additiv-Gemisch in den Gemischtank (20) leitet.

14. Dosiersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß pro Zeiteinheit die Fördermenge der Förderpumpe (32) wesentlich größer als die maximale Rücklaufmenge an un­ verbrauchtem Gemisch ist.

15. Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Füllstandsüberwachung (52) für den Additivtank vorgesehen ist.

16. Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Warneinrichtung vorgesehen ist, die bei Ausfall der Dosiereinrichtung ein Warnsignal abgibt.

17. Dosiersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung mit dem Drucksensor (149) zur Er­ fassung der Funktion der Dosierpumpe (148), der Füll­ standsüberwachung (52) des Additivtanks und/oder dem er­ sten Füllstandssensor (36) gekoppelt ist.

18. Dosiersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung eine Warnleuchte aufweist, die bei Erreichen des Minimums im Additivtank (14) blinkt und bei einem Ausfall der Dosierpumpe (148), dauerhaftem Un­ terschreiten des Minimums im Gemischtank (20) oder beim Ausfall einer sonstigen funktionswesentlichen Komponente durch Dauerleuchten den Ausfall des Systems anzeigt.