DE102008000594A1 - Device for emptying reducing agent unit of internal combustion engine, particularly exhaust system, has mechanical suction or pressure unit, whose suction or pressure mechanism is impinged by mechanical energy storage - Google Patents

Device for emptying reducing agent unit of internal combustion engine, particularly exhaust system, has mechanical suction or pressure unit, whose suction or pressure mechanism is impinged by mechanical energy storage Download PDF

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Abstract

The device has a mechanical suction or pressure unit (37), whose suction or pressure mechanism (38) is impinged by a mechanical energy storage, particularly spring (31) for a suction or pressure operation carrying a reducing agent in a reducing agent tank (2) or in an area insensitive against refreezing. The suction or pressure mechanism is a piston-cylinder unit (17). An independent claim is included for a method for emptying a reducing agent unit of an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entleeren einer Reduktionsmittelvorrichtung einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung bei einer Abschaltung der Reduktionsmittelvorrichtung Reduktionsmittel in einen Reduktionsmitteltank zurückführt.The The invention relates to a device for emptying a reducing agent device an internal combustion engine, wherein the device at a shutdown the reducing agent device reducing agent in a reducing agent tank returns.

Stand der TechnikState of the art

Abgasreinigungssysteme moderner Fahrzeuge weisen beispielsweise Stickstoffoxyd-Reduktionssysteme (DeNOx-Systeme) auf. Im Stand der Technik ist es hierbei geläufig, solchen DeNOx-Systemen ein Reduktionsmittel zuzuführen, beispielsweise eine Harnstoffwasserlösung für AdBlue-Anwendungen. Solche Dosiersysteme werden nach dem Abstellen des Motors weitgehend leer gesaugt, um ein eventuelles Einfrieren zu verhindern, da das Reduktionsmittel einen relativ hoch liegenden Gefrierpunkt hat. Um Schäden beispielsweise am Dosierventil durch eventuell auftretenden Eisdruck zu vermeiden, erfolgt demzufolge eine Entleerung des Systems. Im Stand der Technik geschieht dies durch Umschalten der Förderrichtung der Förderpumpe beziehungsweise Dosierpumpe oder durch Ventile an der Förderpumpe, die entsprechend elektrisch betätigt werden. Die im Stand der Technik bekannten Anwendungen zum Entleeren der Reduktionsmittelvorrichtung setzen voraus, dass die Bordspannung auch nach Abschalten des Fahrzeugs (also in einem Zustand, in dem das Entleeren der Reduktionsmittelvorrichtung erfolgen soll) die Bordspannung anliegt. Moderne Fahrzeuge weisen aber zunehmend eine Not-Aus-Schaltung auf, die beispielsweise bei Unfällen die Bordspannung von elektrischen und elektronischen Einrichtungen des Fahrzeugs trennt, um unerwünschte Kurzschlüsse oder nachteilige elektrische Erscheinungen zu verhindern; zunehmend gibt es Fahrzeuge mit von einem Bediener zu betätigenden Not-Aus-Schaltern, wie beispielsweise Gefahrguttransporter. In diesen Fällen wird das gesamte Bordnetz spannungsfrei geschaltet, sodass ein Entleeren der Reduktionsmittelvorrichtung durch Umkehren der Förderrichtung der Förderpumpe nicht möglich ist, da die zu deren Betrieb erforderliche Bordspannung nicht mehr anliegt. In solchen Fällen kann im Stand der Technik eine nachteilige Auswirkung auf die Reduktionsmittelvorrichtung durch fehlendes Entleeren derselben nicht ausgeschlossen werden.emission control systems Modern vehicles have, for example, nitrogen oxide reduction systems (DeNOx systems). In the prior art, it is common to such DeNOx systems to supply a reducing agent, such as a urea water solution for AdBlue applications. Such Dosing systems are largely empty after stopping the engine sucked to prevent a possible freezing, as the reducing agent has a relatively high freezing point. To damage, for example to avoid any possible ice pressure on the dosing valve Consequently, an emptying of the system. In the prior art This happens by switching the conveying direction of the feed pump or dosing pump or valves on the feed pump, the corresponding electrically operated become. The known in the art applications for emptying the reducing agent device assume that the on-board voltage also after switching off the vehicle (ie in a state in which the emptying of the reducing agent device should take place) On-board voltage is applied. But modern vehicles increasingly have an emergency stop circuit, for example, in accidents the on-board voltage of electrical and electronic equipment the vehicle separates to unwanted shorts or to prevent adverse electrical phenomena; increasingly there are vehicles with operator-actuated emergency stop switches, such as dangerous goods transporters. In these cases will the entire on-board network is de-energized, so that emptying the Reducing agent device by reversing the conveying direction of the feed pump not possible is because the on-board voltage required for their operation is no longer is applied. In such cases In the prior art, this can adversely affect the reductant device can not be excluded by not emptying them.

Ziel der Erfindung ist es, auch bei Fahrzeugen mit Not-Aus-Schaltungen oder -schaltern eine zuverlässige Entleerung der Reduktionsmittelvorrichtung bewirken zu können, um nachteilige Auswirkungen von Reduktionsmittel nach Abstellen des Fahrzeugs auf das feinmechanisch konstruierte, empfindliche Dosierventil zu vermeiden.aim The invention is also in vehicles with emergency stop circuits or switch a reliable one To cause emptying of the reducing agent device in order to Adverse effects of reducing agent after stopping Vehicle on the fine mechanical constructed, sensitive metering valve to avoid.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hierzu wird eine Vorrichtung zum Entleeren einer Reduktionsmittelvorrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere von deren Abgasanlage, vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung bei einer Abschaltung der Reduktionsmittelvorrichtung Reduktionsmittel in einen Reduktionsmitteltank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich der Vorrichtung oder der Reduktionsmittelvorrichtung zurückführt. Hierbei ist vorgesehen, dass eine mechanische Saug- und/oder Druckvorrichtung, deren Saug- und/oder Druckorgan mittels mindestens eines mechanischen Energiespeichers, insbesondere Feder, für einen das Reduktionsmittel in den Reduktionstank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich fördernden Saug- und/oder Druckvorgang beaufschlagbar ist. Anders als im Stand der Technik wird also keine elektrische Energie aufgewendet, wie sie beim Umschalten der Förderrichtung und beim entsprechenden Betrieb der Förderpumpe des Reduktionsmittels benötigt wird, sondern die mechanische Energie, wie sie in dem mechanischen Energiespeicher, beispielsweise einer Feder, gespeichert ist. Der mechanische Energiespeicher beaufschlagt hierbei eine mechanische Saug- und/oder Druckvorrichtung, die das Saug- und/oder Druckorgan aufweist und das Reduktionsmittel in den Reduktionsmitteltank befördert. Mit Reduktionsmitteltank ist hierbei nicht notwendig der zur Bevorratung des Reduktionsmittels dienende Reduktionsmitteltank gemeint, es kommt auch eine Zwischenspeichereinrichtung in Betracht oder ein gegen Einfrieren unempfindlicher Bereich der Reduktionsmittelvorrichtung oder der Vorrichtung. Beim Betrieb der Reduktionsmittelvorrichtung wird demzufolge mechanische Energie im mechanischen Energiespeicher vorgehalten, die dann die mechanische Saug- und/oder Druckvorrichtung beaufschlagt, wenn beispielsweise nach Abschalten der Brennkraftmaschine, oder bei einem Not-Aus derselben, das Reduktionsmittel in den Reduktionsmitteltank zurückbefördert werden soll.For this is a device for emptying a reducing agent device an internal combustion engine, in particular its exhaust system, proposed, wherein the device at a shutdown of the reducing agent device Reducing agent in a reducing agent tank and / or in a against freezing insensitive area of the device or the Reducing agent device leads back. in this connection it is provided that a mechanical suction and / or pressure device, their suction and / or pressure member by means of at least one mechanical Energy storage, in particular spring, for a reducing agent in the reduction tank and / or in an anti-freezing area promoting Suction and / or printing acted upon is. Unlike in the prior art so no electrical Energy spent, as when switching the conveying direction and in the corresponding operation of the delivery pump of the reducing agent needed but the mechanical energy, as in the mechanical Energy storage, such as a spring is stored. Of the mechanical energy storage acts on a mechanical Suction and / or pressure device, which has the suction and / or pressure element and the reducing agent transported into the reducing agent tank. With reducing agent tank is not necessary for stocking By the reducing agent tank serving as the reducing agent, it means also a temporary storage device or against Freezing insensitive area of the reducing agent device or the device. During operation of the reducing agent device is therefore mechanical energy in the mechanical energy storage held, then the mechanical suction and / or pressure device acted upon, for example, after switching off the internal combustion engine, or at an emergency stop the same, the reducing agent are returned to the reducing agent tank should.

In einer Ausbildung der Erfindung ist das Saug- und/oder Druckorgan eine Kolben-Zylinder-Einheit. Kolben-Zylinder-Einheiten sind als Saug- und/oder Druckorgane bekannt. Je nach Anbindung wird das zu befördernde Medium entweder abgesaugt oder gedrückt. In einer bevorzugten Ausbildung des Saug- und/oder Druckorgans ist die Kolben-Zylinder-Einheit derart ausgeführt, dass sie mit einer einzigen Kolbenhubbewegung das gesamte leer zu fördernde Volumen der Reduktionsmittelvorrichtung leeren kann. Das Volumen im entsprechenden Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit ist demzufolge so groß wie oder größer als das leer zu saugende Volumen der Reduktionsmittelvorrichtung.In An embodiment of the invention is the suction and / or pressure member a piston-cylinder unit. Piston-cylinder units are as Suction and / or pressure organs known. Depending on the connection that becomes transported Medium either aspirated or pressed. In a preferred embodiment of the suction and / or Pressure element, the piston-cylinder unit is designed such that They with a single Kolbenhubbewegung the entire empty to be promoted Volume of the reducing agent device can empty. The volume in the corresponding cylinder of the piston-cylinder unit is therefore as big as or greater than the empty volume of the reducing agent device to be sucked.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit von dem mechanischen Energiespeicher beaufschlagt ist. In dieser Ausführungsform wird demzufolge der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit durch Energiefreisetzung aus dem mechanischen Energiespeicher betätigt. Die Beaufschlagung kann direkt oder indirekt erfolgen, also durch direktes Angreifen des mechanischen Energiespeichers am Kolben oder über ein Betätigungsmittel.In a further embodiment it is provided that the piston of the piston-cylinder unit is acted upon by the mechanical energy storage. In this embodiment, therefore, the piston of the piston-cylinder unit is actuated by energy release from the mechanical energy storage. The application can be direct or indirect, ie by directly attacking the mechanical energy storage on the piston or via an actuating means.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Feder (als mechanischer Energiespeicher) eine Druckfeder, insbesondere eine Schraubendruckfeder. Eine solche Schraubendruckfeder lässt sich in der Kolben-Zylinder-Einheit sehr vorteilhaft anordnen, beispielsweise dergestalt, dass der Kolben als Stufenkolben ausgebildet ist und sich die Schraubendruckfeder an einer Kolbenstufe des Stufenkolbens einerseits und an einem Boden, insbesondere Stufenboden, des Zylinders andererseits abstützt. Auf diese Weise lässt sich eine sehr einfache und kostengünstige, dabei sehr betriebssichere Bauform erreichen.In a preferred embodiment is the spring (as a mechanical energy storage) a compression spring, in particular a helical compression spring. Such a helical compression spring let yourself arrange very advantageous in the piston-cylinder unit, for example such that the piston is designed as a stepped piston and the helical compression spring on a piston stage of the stepped piston on the one hand and on a floor, in particular stepped floor, of the cylinder on the other supported. That way a very simple and inexpensive, while very reliable Achieve design.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Reduktionsmittelvorrichtung eine elektrische Reduktionsmittel-Förderpumpe auf. Die elektrische Reduktionsmittel-Förderpumpe dient im Betrieb der Reduktionsmittelvorrichtung der Zuführung von Reduktionsmittel. Diese wird der einfachen Ansteuerbarkeit und Regelbarkeit innerhalb der Brennkraftmaschine zugeordeter Regelsysteme halber elektrisch betrieben.In a further embodiment the reducing agent device has an electrical reducing agent feed pump on. The electric reducing agent feed pump is used in the operation of the reducing agent device of the supply of Reducing agent. This is the easy controllability and controllability within the internal combustion engine associated control systems half Electrically operated.

Weiter ist vorgesehen, dass die Reduktionsmittel-Förderpumpe mit dem Kolben zum Spannen der Feder über eine Reduktionsmittelleitung wirkverbunden ist. Im Betrieb der Reduktionsmittel-Förderpumpe wird durch einseitige Beaufschlagung des im Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit geführten Kolbens mit dem Pumpendruck ein Spannen der Feder als dem mechanischen Energiespeicher bewirkt. Der Kolben wird demzufolge entgegen der Wirkungsrichtung der Feder gedrückt, solange die Reduktionsmittel-Förderpumpe im Betrieb ist. Hierdurch findet eine Energiezufuhr zum mechanischen Energiespeicher statt. Wird die Reduktionsmittel-Förderpumpe abgeschaltet, entfällt diese Druckbeaufschlagung des Kolbens, so dass dieser unter Abgabe dieser Energie entsprechend der Druckwirkung der Feder in die entgegengesetzte Bewegung bewegt wird und das Saug- und/oder Druckorgan, das hierbei ausgebildet ist, das Reduktionsmittel aus der Reduktionsmittelvorrichtung in die Vorrichtung saugt und über eine zwischen dieser und dem Reduktionsmitteltank befindliche Rückführleitung in den Reduktionsmitteltank befördert.Further is provided that the reducing agent feed pump with the piston for Tensioning the spring over a reducing agent line is operatively connected. During operation of the reducing agent delivery pump is by unilateral loading of the cylinder in the piston-cylinder unit out Piston with the pump pressure a tensioning of the spring as the mechanical Energy storage causes. The piston is therefore contrary to the Direction of action of the spring pressed, as long as the reducing agent feed pump in operation. As a result, finds an energy supply to the mechanical Energy storage instead. Will the reducing agent feed pump switched off, not applicable this pressurization of the piston, so that this under delivery this energy according to the pressure effect of the spring in the opposite Movement is moved and the suction and / or pressure element, this case is formed, the reducing agent from the reducing agent device into the device sucks and over a return line located between the latter and the reducing agent tank transported into the reducing agent tank.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der einen Seite des Kolbens eine Saug- oder eine Druckkammer für das Entfernen von Reduktionsmittel ausgebildet, während auf der anderen Seite des Kolbens eine Druckkammer für von der Reduktionsmittel-Förderpumpe gefördertes Reduktionsmittel ausgebildet ist. Der Kolben ist demzufolge beidseitig wirksam, nämlich einerseits über die Druckkammer für von der Reduktionsmittel-Förderpumpe gefördertes Reduktionsmittel zum Spannen der Feder, also zur Energiezufuhr zum mechanischen Energiespeicher, und auf der anderen Seite als Saug- oder Druckkammer, bevorzugt als Saugkammer, für das Entfernen von Reduktionsmittel aus der Reduktionsmittelvorrichtung. Hierdurch lässt sich eine besonders einfache und wirksame Ausführung erreichen.In a preferred embodiment is a suction or a pressure chamber on one side of the piston for the Removal of reducing agent is formed while on the other side of the piston a pressure chamber for from the reducing agent feed pump funded Reducing agent is formed. The piston is therefore effective on both sides, namely on the one hand over the pressure chamber for from the reducing agent feed pump funded Reducing agent for tensioning the spring, so the energy supply to mechanical energy storage, and on the other hand as suction or pressure chamber, preferably as a suction chamber, for the removal of reducing agent from the reducing agent device. This allows a particularly simple and effective execution to reach.

Weiter wird ein Verfahren zum Entleeren einer Reduktionsmittelvorrichtung einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung bei einer Abschaltung der Reduktionsmittelvorrichtung Reduktionsmittel in einen Reduktionsmitteltank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich der Vorrichtung oder der Reduktionsmittelvorrichtung zurückführt. Dabei ist vorgesehen, dass das Reduktionsmittel mittels eines von einem mechanischen Energiespeicher betätigten oder ausgeführten Saug- oder Druckvorgangs in den Reduktionsmitteltank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich rückgeführt wird.Further discloses a method for draining a reductant device proposed an internal combustion engine, wherein the device at a shutdown of the reducing agent device reducing agent into a reducing agent tank and / or against freezing insensitive area of the device or the reducing agent device returns. there it is provided that the reducing agent by means of one of a operated mechanical energy storage or executed Suction or printing process in the reducing agent tank and / or in a region insensitive to freezing is returned.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und Kombinationen derselben.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and combinations thereof.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment without but limited to this to be.

Es zeigtIt shows

die Figur eine Vorrichtung zum Entleeren einer Reduktionsmittelvorrichtung einer Brennkraftmaschine.the FIG. 1 shows a device for emptying a reducing agent device. FIG an internal combustion engine.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

Die Figur zeigt eine Reduktionsmittelvorrichtung 1 für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine, insbesondere für deren Abgasanlage, eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, mit einem Reduktionsmitteltank 2, einer diesem angeschlossenen Saugleitung 3, einer in der Saugleitung 3 stromabwärts des Reduktionsmitteltanks 2 angeordneten Förderpumpe 4 mit einem elektrischen Pumpenmotor 5 und einem der Förderpumpe 4 stromabwärts nachgeschalteten, über einen Fernschalter 6 betätigbaren Absperrventil 7, und einem dem Absperrventil 7 stromabwärts nachgeschalteten Dosiermodul 8, das ein Dosierventil 9 zur Reduktionsmitteleinspritzung in einen nicht dargestellten Reduktionskatalysator aufweist. Die elektrischen Komponenten der Reduktionsmittelvorrichtung 1, nämlich der Pumpenmotor 5 für die Förderpumpe 4 und der Fernschalter 6, liegen in einem elektrischen Kreislauf 10, der mittels eines Steuergerätes 11 gesteuert und/oder geschaltet wird. In dieser Ausführung entspricht die Reduktionsmittelvorrichtung 1, wie sie mit einer gepunkteten Linie als Baugruppe zusammengefasst ist, im Wesentlichen dem Stand der Technik. Der Reduktionsmittelvorrichtung 1 ist erfindungsgemäß eine Entleervorrichtung 12 zugeordnet, also eine Vorrichtung zum Entleeren der Reduktionsmittelvorrichtung 1. Diese weist einen als Stufenzylinder 13 ausgebildeten Zylinder 14 auf, in dem ein als Stufenkolben 15 ausgebildeter Kolben 16 axial verschieblich gelagert ist. Zylinder 14 und Kolben 16 bilden zusammen eine Kolben-Zylinder-Einheit 17, die mittels dreier Leitungen 18 an die Reduktionsmittelvorrichtung 1 angeschlossen ist, als Saug- und/oder Druckorgan 38. Der Zylinder 14 ist als Stufenzylinder 13 in seinem vorderen, durchmesserkleineren Bereich 19 als Saugkammer 20 und in seinem durchmessergrößeren Bereich 21 als Druckkammer 22 ausgebildet. Die Druckkammer 22 ist über eine der Leitungen 18, nämlich eine Reduktionsmittelleitung 23, mit einem Leitungsabschnitt 24 verbunden, der zwischen der Förderpumpe 4 und dem Absperrventil 7, also stromabwärts der Förderpumpe 4, angeordnet ist. Stromabwärts des Absperrventils 7 ist in der Leitung 18 ein T-Stück 25 angeordnet, von dem aus eine Verbindung zur Saugkammer 20 der Kolben-Zylinder-Einheit 17 hergestellt wird. Über eine weitere Leitung 18 wird eine Verbindung zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit 17 und dem Reduktionsmitteltank 2 hergestellt, wobei diese Leitung 18 als Entleerungsleitung 26 ausgebildet ist. Der Stufenkolben 15 bildet mit seinem durchmessergrößeren Kolbenabschnitt 27, der mit einer umlaufenden Dichtung 28, beispielsweise einem O-Ring 29, versehen ist, eine Druckabdichtung zwischen Saugkammer 20 und Druckkammer 22 aus. Hierdurch wird eine mechanische Saug- und/oder Druckvorrichtung 37 ausgebildet. Wird über die Reduktionsmittelleitung 23, die eine Druckleitung 30 ist, die Druckkammer 22 im Betrieb der Förderpumpe 4 mit Reduktionsmittel beziehungsweise mit Druck beaufschlagt, bewegt sich der durchmessergrößere Kolbenabschnitt 27 in Richtung auf den durchmesserkleineren Bereich 19 des Stufenzylinders 13 zu und spannt eine dazwischen angeordnete Feder 31, nämlich eine Schraubendruckfeder 32, die sich an einer Kolbenstufe 33 des Stufenkolbens 15, also dem Bereich, in dem der Stufenkolben 13 als durchmessergrößerer Kolbenbereich 27 ausgebildet ist, einerseits und an einer Zylinderstufe 34 andererseits abstützt, wobei die Zylinderstufe 34 ein solcher Bereich ist, der im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht zu einer Zylinderlängsachse 35 verläuft, an dem der Stufenzylinder 13 vom durchmesserkleineren Bereich 19 in den durchmessergrößeren Bereich 21 übergeht. Bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer 22 wird demzufolge durch Axialbewegung des Stufenkolbens 15 die Schraubendruckfeder 32 als mechanischer Energiespeicher 36 gespannt, dem mechanischen Energiespeicher 36 folglich Energie zugeführt. Bei Abschalten der Förderpumpe 4 und/oder Schließen des Absperrventils 7 über den Fernschalter 6, gesteuert vom Steuergerät 11 oder beispielsweise durch einen Ausfall des elektrischen Kreislaufs 10 bewirkt, hört die Druckbeaufschlagung der Druckkammer 22 auf, wobei darin befindliches, zuvor hinein gefördertes Reduktionsmittel über die Druckleitung 30 zurück in den Leitungsabschnitt 24 zwischen Absperrventil 7 und Förderpumpe 4 gefördert und, bei entsprechender konstruktiver Ausgestaltung der Förderpumpe 4, durch diese mechanisch rückwärts (also ohne Pumpenbetätigung) in den Reduktionsmitteltank 2 zurückströmen kann. Bei Wegfall der Druckbeaufschlagung des durchmessergrößeren Kolbenabschnitts 27 wird durch die im mechanischen Energiespeicher 36 gespeicherte mechanische Energie, nämlich ein Entspannen der Schraubendruckfeder 32, der Stufenkolben 15 axial zurück in den Bereich der Druckkammer 22 hinein bewegt, wodurch sich das Volumen der Saugkammer 20 vergrößert. Da die Saugkammer 20 über das T-Stück 25 mit den Leitungen 18, insbesondere mit dem Dosiermodul 8 und dem empfindlichen Dosierventil 9 verbunden ist, wird in dem Dosiermodul 8 und im Dosierventil 9 befindliches Reduktionsmittel in die Saugkammer 20 eingesaugt, jedenfalls aber der Bereich des Dosiermoduls 8 und des Dosierventils 9 stark evakuiert, so dass ein eventuelles Gefrieren und die damit einhergehende Volumenvergrößerung von Reduktionsmittel nicht mehr zu einer Beschädigung der mechanisch empfindlichen Bauteile im Dosiermodul 8, insbesondere des Dosierventils 9, führen kann. In die Saugkammer 20 eingesaugtes Reduktionsmittel wird über die Entleerungsleitung 26 in den Reduktionsmitteltank 2 zurückgeführt; insbesondere dann, wenn sich aus der Saugkammer 20 Reduktionsmittel in den durchmessergrößeren Bereich 21 des Stufenzylinders 13 verschleicht. Das Reduktionsmittel kann in der Saugkammer 20 verbleiben, wenn dieses hinreichend unempfindlich gegen Einfrieren ist. In der Saugkammer 20 befindliches Reduktionsmittel wird bei erneutem Einschalten der Förderpumpe 4 und damit Druckbeaufschlagung der Druckkammer 22 mit entsprechender Vorwärtsbewegung des Stufenkolbens 15 auch in den Bereich der Saugkammer hinein aus dieser herausgedrückt und über das T-Stück 25 wieder dem Dosiermodul 8 zugeführt. Auf diese Weise wird eine zuverlässige, rein mechanisch wirkende Entleerung des Reduktionsmittelvorrichtung 1 in den empfindlichen Bereichen, insbesondere Dosiermodul 8 und Dosierventil 9, bewirkt, wobei durch die rein mechanische Wirkungsweise die Entleervorrichtung 12 auch bei einem beabsichtigten oder unbeabsichtigten Ausfall des elektrischen Kreislaufs 10 sicher wirksam ist.The figure shows a reducing agent device 1 for an internal combustion engine, not shown, in particular for the exhaust system, a motor vehicle, not shown, with a reducing agent tank 2 , a suction line connected to this 3 , one in the suction line 3 downstream of the reducing agent tank 2 arranged feed pump 4 with an electric pump motor 5 and one of the feed pump 4 downstream downstream, via a remote switch 6 actuatable shut-off valve 7 , and one the shut-off valve 7 downstream downstream dosing module 8th that is a metering valve 9 for reducing agent injection into a reduction catalyst, not shown. The electrical components of the reducing agent direction 1 namely, the pump motor 5 for the feed pump 4 and the remote switch 6 , are in an electrical circuit 10 , by means of a control unit 11 controlled and / or switched. In this embodiment, the reducing agent device corresponds 1 , as summarized with a dotted line as an assembly, essentially the prior art. The reducing agent device 1 is an emptying device according to the invention 12 assigned, ie a device for emptying the reducing agent device 1 , This has one as a step cylinder 13 trained cylinder 14 in which one as a stepped piston 15 trained piston 16 is mounted axially displaceable. cylinder 14 and pistons 16 together form a piston-cylinder unit 17 by means of three wires 18 to the reducing agent device 1 is connected, as a suction and / or pressure member 38 , The cylinder 14 is as a step cylinder 13 in its front, smaller diameter area 19 as a suction chamber 20 and in its larger diameter area 21 as a pressure chamber 22 educated. The pressure chamber 22 is over one of the lines 18 namely, a reductant line 23 , with a line section 24 connected between the feed pump 4 and the shut-off valve 7 , ie downstream of the feed pump 4 , is arranged. Downstream of the shut-off valve 7 is in the lead 18 a tee 25 arranged, from which a connection to the suction chamber 20 the piston-cylinder unit 17 will be produced. About another line 18 will connect the piston-cylinder unit 17 and the reducing agent tank 2 made, this line 18 as a discharge line 26 is trained. The stepped piston 15 forms with its larger diameter piston section 27 that with a circumferential seal 28 For example, an O-ring 29 , provided a pressure seal between suction chamber 20 and pressure chamber 22 out. As a result, a mechanical suction and / or pressure device 37 educated. Is about the reducing agent line 23 that a pressure line 30 is the pressure chamber 22 during operation of the feed pump 4 pressurized with reducing agent or with pressure, moves the larger diameter piston portion 27 towards the smaller diameter area 19 of the stage cylinder 13 and clamps a spring arranged therebetween 31 namely, a helical compression spring 32 that are attached to a piston stage 33 of the stepped piston 15 , ie the area in which the stepped piston 13 as a larger diameter piston area 27 is formed, on the one hand and at a cylinder stage 34 supported on the other hand, wherein the cylinder stage 34 such a region is substantially transversely, in particular perpendicular to a cylinder longitudinal axis 35 runs, where the step cylinder 13 from the smaller diameter area 19 in the larger diameter range 21 passes. When pressure is applied to the pressure chamber 22 is therefore due to axial movement of the stepped piston 15 the helical compression spring 32 as a mechanical energy storage 36 excited, the mechanical energy storage 36 consequently energy is supplied. When switching off the feed pump 4 and / or closing the shut-off valve 7 via the remote switch 6 , controlled by the control unit 11 or for example by a failure of the electrical circuit 10 causes hears the pressurization of the pressure chamber 22 on, which therein located, previously conveyed in reducing agent via the pressure line 30 back to the line section 24 between shut-off valve 7 and delivery pump 4 promoted and, with appropriate structural design of the feed pump 4 , through this mechanically backward (ie without pump operation) in the reducing agent tank 2 can flow back. In case of elimination of the pressurization of the larger diameter piston section 27 is due to the mechanical energy storage 36 stored mechanical energy, namely a relaxation of the helical compression spring 32 , the step piston 15 axially back into the area of the pressure chamber 22 moved into it, causing the volume of the suction chamber 20 increased. Because the suction chamber 20 over the tee 25 with the wires 18 , in particular with the metering module 8th and the sensitive dosing valve 9 is connected in the dosing module 8th and in the dosing valve 9 located reducing agent in the suction chamber 20 sucked in, but at least the area of the metering module 8th and the metering valve 9 strongly evacuated, so that any freezing and the concomitant increase in volume of reducing agent no longer damage the mechanically sensitive components in the dosing 8th , in particular of the metering valve 9 , can lead. In the suction chamber 20 sucked reducing agent is via the drain line 26 into the reducing agent tank 2 recycled; especially when leaving the suction chamber 20 Reducing agent in the larger diameter range 21 of the stage cylinder 13 verschleicht. The reducing agent may be in the suction chamber 20 remain, if this is sufficiently insensitive to freezing. In the suction chamber 20 Reductant present is when the pump is switched on again 4 and thus pressurization of the pressure chamber 22 with corresponding forward movement of the stepped piston 15 also in the area of the suction chamber pushed out of this and the T-piece 25 again the dosing module 8th fed. In this way, a reliable, purely mechanically acting emptying of the reducing agent device 1 in the sensitive areas, in particular dosing module 8th and metering valve 9 , causes, by the purely mechanical mode of action, the emptying device 12 even with an intentional or unintentional failure of the electrical circuit 10 sure is effective.

Claims (8)

Vorrichtung zum Entleeren einer Reduktionsmittelvorrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere von deren Abgasanlage, wobei die Vorrichtung bei einer Abschaltung der Reduktionsmittelvorrichtung Reduktionsmittel in einen Reduktionsmitteltank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich der Vorrichtung oder der Reduktionsmittelvorrichtung zurückführt, gekennzeichnet durch eine mechanische Saug- und/oder Druckvorrichtung (37), deren Saug- und/oder Druckorgan (38) mittels mindestens eines mechanischen Energiespeichers, insbesondere Feder (31), für einen das Reduktionsmittel in den Reduktionsmitteltank (2) und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich befördernden Saug- und/oder Druckvorgang beaufschlagbar ist.Device for emptying a reducing agent device of an internal combustion engine, in particular its exhaust system, the device in a shutdown of the reducing agent device reducing agent in a reducing agent tank and / or in a non-freezing region of the device or the reducing agent device leads, characterized by a mechanical suction and / or Printing device ( 37 ), whose suction and / or pressure member ( 38 ) by means of at least one mechanical energy store, in particular spring ( 31 ), for one the reducing agent in the reducing agent tank ( 2 ) and / or in a non-freezing-insensitive area promoting suction and / or printing operation can be acted upon. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Saug- und/oder Druckorgan (38) eine Kolben-Zylinder-Einheit (17) ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the suction and / or pressure member ( 38 ) a piston-cylinder unit ( 17 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (16) der Kolben-Zylinder-Einheit (17) von dem mechanischen Energiespeicher (36) beaufschlagt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 16 ) of the piston-cylinder unit ( 17 ) of the mechanical energy store ( 36 ) is acted upon. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (31) eine Druckfeder, insbesondere eine Schraubendruckfeder (32) ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring ( 31 ) a compression spring, in particular a helical compression spring ( 32 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmittelvorrichtung (1) eine elektrische Reduktionsmittel-Förderpumpe (4) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent device ( 1 ) an electrical reducing agent delivery pump ( 4 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmittel-Förderpumpe (4) mit dem Kolben (16) zum Spannen der Feder (31) über eine Reduktionsmittel-Leitung (23) wirkverbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent feed pump ( 4 ) with the piston ( 16 ) for tensioning the spring ( 31 ) via a reducing agent line ( 23 ) is operatively connected. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen Seite des Kolbens (16) eine Saug- oder eine Druckkammer (22) für das Entfernen von Reduktionsmittel ausgebildet ist und dass auf der anderen Seite des Kolbens (16) eine Druckkammer (22) für von der Reduktionsmittel-Förderpumpe (4) gefördertes Reduktionsmittel ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on one side of the piston ( 16 ) a suction or a pressure chamber ( 22 ) is designed for the removal of reducing agent and that on the other side of the piston ( 16 ) a pressure chamber ( 22 ) for the reducing agent feed pump ( 4 ) is formed promoted reducing agent. Verfahren zum Entleeren einer Reduktionsmittelvorrichtung einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung bei einer Abschaltung der Reduktionsmittelvorrichtung Reduktionsmittel in einen Reduktionsmitteltank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich der Vorrichtung oder der Reduktionsmittelvorrichtung zurückführt, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel mittels eines von einem mechanischen Energiespeicher betätigten oder ausgeführten Saug- oder Druckvorgangs in den Reduktionsmitteltank und/oder in einen gegen Einfrieren unempfindlichen Bereich rückgeführt wird.Method for emptying a reducing agent device an internal combustion engine, wherein the device at a shutdown the reducing agent device reducing agent in a reducing agent tank and / or in an anti-freezing area of the device or the reducing agent device, characterized that the reducing agent by means of one of a mechanical energy storage actuated or executed Suction or printing process in the reducing agent tank and / or in a region insensitive to freezing is returned.
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