DE102009046802A1 - Device for injecting fluid into e.g. dosing device, has pressure sensor arranged at pressure line such that sensor is arranged in direct hydraulic connection with dosing module and measures pressure of fluid in module during operation - Google Patents

Device for injecting fluid into e.g. dosing device, has pressure sensor arranged at pressure line such that sensor is arranged in direct hydraulic connection with dosing module and measures pressure of fluid in module during operation Download PDF

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Jochen Braun
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Abstract

The device has with a dosing module (2) arranged at an exhaust section. A pump (4) i.e. lifting magnet pump, is provided for extracting fluid from a fluid reservoir during operation and providing fluid to the module via a pressure line (10). A pressure sensor (12) is arranged at the pressure line such that the sensor is arranged in a direct hydraulic connection with the module and measures pressure of the fluid in the module during the operation. A fine filter (14) is arranged in the pressure line, where the sensor is arranged on a side of the fine filter turned toward the module.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen von Fluid in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors.The invention relates to a device for injecting fluid into the exhaust gas line of an internal combustion engine.

Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen Stickoxide, die in den Abgasen eines Verbrennungsmotors enthalten sind, unter Zuhilfenahme eines wässrigen Reduktionsmittels, wie z. B. einer Harnstofflösung, zu Stickstoff und Wasser reduziert werden. Dazu wird das flüssige Reduktionsmittel aus einem Reservoir entnommen und mit Hilfe einer Pumpe und einer Dosiereinheit, die beispielsweise als ein an einem Abgasstrang des Verbrennungsmotors angeordnetes Einspritzventil ausgebildet ist, unter erhöhtem Druck in den Abgasstrang eingespritzt, wo es, ggf. unter Einwirkung eines Katalysators, mit den in den Abgasen enthaltenen Stickoxiden reagiert.In the prior art, methods are known in which nitrogen oxides contained in the exhaust gases of an internal combustion engine, with the aid of an aqueous reducing agent, such as. As a urea solution, reduced to nitrogen and water. For this purpose, the liquid reducing agent is removed from a reservoir and injected by means of a pump and a metering unit, which is designed for example as an arranged at an exhaust line of the internal combustion engine injection valve, under increased pressure in the exhaust line, where it, possibly under the action of a catalyst, reacts with the nitrogen oxides contained in the exhaust gases.

Um Ausfälle bzw. Funktionseinschränkungen, wie z. B. Verschleiß oder Verstopfen der Pumpe durch in dem Fluid vorhandene Schmutzpartikel zu vermeiden, ist zwischen dem Fluidreservoir und der Pumpe ein Filter angeordnet. Zusätzlich ist ein Feinfilter zwischen der Pumpe und dem Dosierelement vorgesehen, um das Eindringen feiner Partikel, die den Filter und die Pumpe passiert haben, in die Dosiereinheit zu verhindern.To failures or functional restrictions, such. B. To avoid wear or clogging of the pump by existing in the fluid dirt particles, a filter is disposed between the fluid reservoir and the pump. In addition, a fine filter is provided between the pump and the metering element to prevent the penetration of fine particles that have passed the filter and the pump into the metering unit.

Der von der Pumpe erzeugte Druck wird durch einen Drucksensor, der zwischen der Pumpe und dem Feinfilter in der Fluidleitung angeordnet ist, gemessen. Aus dem Druck, der von dem am Ausgang der Pumpe angeordneten Drucksensor gemessen wird, kann nicht zuverlässig auf den Fluiddruck im Dosierelement geschlossen werden.The pressure generated by the pump is measured by a pressure sensor located between the pump and the fine filter in the fluid line. From the pressure, which is measured by the arranged at the output of the pump pressure sensor can not be reliably closed to the fluid pressure in the metering.

Es besteht der Bedarf nach einer optimierten Vorrichtung zum Einspeisen eines Fluids in einen Abgasstrang, welche eine zuverlässige und genaue Bestimmung des Drucks und/oder der Menge des in den Abgasstrang eingespeisten Fluids ermöglicht.There is a need for an optimized apparatus for feeding a fluid into an exhaust line, which allows a reliable and accurate determination of the pressure and / or the amount of the injected into the exhaust line fluid.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung nach dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen einer Dosiervorrichtung nach dem unabhängigen Patentanspruch 1.This object is achieved by a device according to independent claim 1. The dependent claims describe advantageous embodiments of a metering device according to independent claim 1.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen eines Fluids in einen Abgasstrang (Dosiervorrichtung) hat ein an dem Abgasstrang angeordnetes Dosiermodul, das beispielsweise als Einspritzorgan bzw. Einspritzdüse ausgebildet ist, und eine Pumpe, die ausgebildet ist, im Betrieb Fluid aus einem Fluidreservoir zu entnehmen und durch eine Druckleitung unter erhöhtem Druck an das Dosiermodul zu liefern. Ein Drucksensor ist so ausgebildet und an der Druckleitung angeordnet, dass er in unmittelbarer hydraulischer Verbindung mit dem Dosiermodul steht und so im Betrieb unmittelbar den Druck des Fluids im Dosiermodul misst.An inventive device for injecting a fluid into an exhaust line (metering device) has a arranged on the exhaust line metering module, which is designed for example as an injection member or injector, and a pump which is adapted to remove fluid from a fluid reservoir during operation and by a Supply pressure line under increased pressure to the dosing module. A pressure sensor is designed and arranged on the pressure line, that it is in direct hydraulic communication with the metering module and thus directly measures the pressure of the fluid in the metering module during operation.

Dadurch, dass der Drucksensor in unmittelbarer hydraulischer Verbindung mit dem Dosiermodul steht, ist die Druck des Fluids in allen Betriebszuständen exakt messbar. Eine Änderung des am Feinfilter auftretenden Druckverlustes, der insbesondere vom Alterungszustand des Feinfilters, der im Laufe des Betriebs mit Partikeln zugesetzt wird, abhängig ist, führt nicht zu einer unbekannten Differenz zwischen dem vom dem Drucksensor gemessenen Druck und dem wahren Druck des Fluids im Dosiermodul. Eine solche unbekannten Differenz würde es unmöglichen machen, den Fluiddruck im Dosiermodul genau zu bestimmen.Because the pressure sensor is in direct hydraulic communication with the dosing module, the pressure of the fluid can be exactly measured in all operating states. A change in the pressure loss occurring at the fine filter, which depends in particular on the aging state of the fine filter which is added during operation with particles, does not lead to an unknown difference between the pressure measured by the pressure sensor and the true pressure of the fluid in the dosing module. Such an unknown difference would make it impossible to accurately determine the fluid pressure in the dosing module.

Die Funktion der Dosier- und Einspritzvorrichtung kann daher zuverlässig überwacht werden. Bei bekanntem Druck des Fluids in dem Dosierelement ist die Menge des in den Abgasstrang eingespritzen Fluids aus der Öffnungs- bzw. Einspritzzeit des Dosierelements exakt bestimmbar.The function of the dosing and injection device can therefore be reliably monitored. With known pressure of the fluid in the metering element, the amount of fluid injected into the exhaust line from the opening or injection time of the metering element is exactly determined.

In einer Ausführungsform ist ein Feinfilter in der Druckleitung angeordnet und der Drucksensor ist auf der von dem Dosiermodul zugewandten Seite, d. h. stromaufwärts des Feinfilters, angeordnet. Durch einen in der Druckleitung angeordneten Feinfilter wird verhindert, dass Partikel in das Dosiermodul gelangen und dieses in seiner Funktion beeinträchtigen und/oder beschädigen. Dadurch, dass der Drucksensor auf der dem Dosiermodul zugewandten Seite des Feinfilters angeordnet ist, misst der Drucksensor unabhängig vom Zustand des Feinfilters stets korrekt den Fluiddruck im Dosiermodul.In one embodiment, a fine filter is disposed in the pressure line and the pressure sensor is on the side facing the dosing module, i. H. upstream of the fine filter. A fine filter arranged in the pressure line prevents particles from entering the dosing module and impairing and / or damaging its function. Because the pressure sensor is arranged on the side of the fine filter facing the dosing module, the pressure sensor always correctly measures the fluid pressure in the dosing module, regardless of the state of the fine filter.

Während des Betriebs wird der Feinfilter mit Partikeln beladen, wodurch der Druckverlust am Feinfilter mit zunehmender Betriebsdauer ansteigt und der Fluiddruck in der Druckleitung auf der der Pumpe zugewandten Seite des Feinfilters immer stärker vom Fluiddruck im Dosiermodul abweicht. Durch einen in Strömungsrichtung hinter dem Feinfilter angeordneten Drucksensor ist der Fluiddruck im Dosiermodul auch bei einem stark mit Partikeln beladenen Feinfilter, der einen starken Druckverlust bewirkt, exakt bestimmbar.During operation, the fine filter is loaded with particles, whereby the pressure loss at the fine filter increases with increasing operating time and the fluid pressure in the pressure line on the pump side facing the fine filter deviates more and more from the fluid pressure in the dosing. By a pressure sensor arranged in the flow direction behind the fine filter, the fluid pressure in the dosing module can also be precisely determined even in the case of a fine particle-laden fine filter which causes a strong pressure loss.

Bei einem stark mit Partikeln beladenen Feinfilter ist eine höhere Leistung der Pumpe erforderlich, um den gewünschten Fluiddruck im Dosiermodul zu erzeugen, da ein erhöhter Strömungswiderstand des Feinfilters überwunden werden muss. Aus der zum Erreichen des gewünschten Fluiddrucks im Dosiermodul erforderlichen Leistung der Pumpe kann daher auf den Zustand des Feinfilters geschlossen werden. Insbesondere kann ein erster Leistungsgrenzwert vorgegeben werden, bei dessen Überschreiten ein Signal abgegeben wird, welches darauf hinweist, dass der Feinfilter regeneriert oder ausgetauscht werden muss. Alternativ oder zusätzliche kann die Pumpe abgeschaltet werden, wenn ein vorgegebener zweiter Leistungsgrenzwert, der gleich oder größer als der erste Leistungsgrenzwert ist, erreicht wird, um eine Beschädigung der Pumpe und/oder der Druckleitung zu vermeiden.In a heavily loaded with particulate fine filter, a higher power of the pump is required to produce the desired fluid pressure in the dosing, since an increased flow resistance of the fine filter must be overcome. From the to Achieving the desired fluid pressure in the dosing module required power of the pump can therefore be closed to the state of the fine filter. In particular, a first power limit value can be specified, above which a signal is emitted which indicates that the fine filter must be regenerated or replaced. Alternatively or additionally, the pump may be shut down when a predetermined second power limit equal to or greater than the first power limit is reached to avoid damaging the pump and / or the pressure line.

In einer Ausführungsform ist in der Druckleitung zwischen dem Feinfilter und dem Drucksensor eine Drossel bzw. Blende angeordnet. Durch eine solche Drossel oder Blende werden Druckschwankungen, die beim Betrieb der Pumpe auftreten können, gedämpft. Die Verringerung von Druckschwankungen verbessert die Erfassung des Fluiddrucks durch den Drucksensor, vermeidet den Eintrag von störenden Druckwellen in die Druckleitung und vermindert die Druckbelastung des Drucksensors und des Dosiermoduls, da Druckspitzen mit hohem Druck vermieden werden.In one embodiment, a throttle or diaphragm is arranged in the pressure line between the fine filter and the pressure sensor. By such a throttle or aperture pressure fluctuations, which may occur during operation of the pump, damped. The reduction of pressure fluctuations improves the detection of the fluid pressure by the pressure sensor, avoids the entry of disturbing pressure waves in the pressure line and reduces the pressure load of the pressure sensor and the dosing, as pressure peaks are avoided with high pressure.

In einer Ausführungsform saugt die Pumpe das Fluid durch eine Saugleitung aus dem Fluidreservoir und ein Vorfilter ist in oder an der Saugleitung angeordnet. Solch ein Vorfilter verhindert, dass Schmutzpartikel aus dem Fluidreservoir in die Pumpe gelangen und diese verstopfen oder beschädigen. Darüber hinaus wird ein schnelles Zusetzen oder Verstopfen des Feinfilters verhindert, da grobe Schmutzpartikel bereits im Vorfilter abgefangen werden, bevor sie zu dem Feinfilter gelangen.In one embodiment, the pump sucks the fluid through a suction line from the fluid reservoir and a pre-filter is disposed in or on the suction line. Such a pre-filter prevents dirt particles from the fluid reservoir from entering the pump and clogging or damaging it. In addition, a rapid clogging or clogging of the fine filter is prevented because coarse dirt particles are already caught in the pre-filter before they reach the fine filter.

In einer Ausführungsform ist der Vorfilter an dem von der Pumpe abgewandten Ende der Saugleitung in dem Fluidreservoir angeordnet. In dem Fluidreservoir besteht ausreichend Platz für einen Vorfilter, und durch einen in dem Fluidreservoir angeordneten Vorfilter wird erreicht, dass Schmutzpartikel vom Eintreten in die Saugleitung abgehalten werden und diese nicht verstopfen oder zusetzen.In one embodiment, the pre-filter is arranged in the fluid reservoir at the end of the suction line facing away from the pump. There is sufficient space in the fluid reservoir for a pre-filter, and it is achieved by means of a pre-filter arranged in the fluid reservoir that dirt particles are prevented from entering the suction line and do not clog or clog them.

In einer Ausführungsform ist der Feinfilter in den Vorfilter integriert. Insbesondere sind der Vorfilter und der Feinfilter in einem Bauteil (Kombinationsfilter) zusammengefasst, welches in oder an der Saugleitung angeordnet ist. Dadurch wird die Anzahl der Filter in der Dosiervorrichtung reduziert und die Pumpe ist besser vor Schmutzpartikeln geschützt, da auch kleinere Schmutzpartikel, die den Vorfilter passieren, durch den Feinfilter vom Eindringen in die Pumpe abgehalten werden. Da nur ein Filterelement vorhanden ist, welches sowohl die Funktion des Vorfilters als auch die Funktion des Feinfilters übernimmt, und nur ein einziger Filter überwacht und ggf. ausgetauscht werden muss, wird die Wartung vereinfacht. Auch wird das Auftreten eines Druckverlustes zwischen der Pumpe und dem Dosiermodul verhindert, da in der Druckleitung kein Filter angeordnet ist.In one embodiment, the fine filter is integrated into the pre-filter. In particular, the pre-filter and the fine filter are combined in one component (combination filter), which is arranged in or on the suction line. As a result, the number of filters in the metering device is reduced and the pump is better protected against dirt particles, since even smaller dirt particles that pass through the pre-filter, are prevented by the fine filter from entering the pump. Since only one filter element is present, which takes over both the function of the prefilter and the function of the fine filter, and only a single filter must be monitored and possibly replaced, maintenance is simplified. Also, the occurrence of a pressure loss between the pump and the metering module is prevented because no filter is arranged in the pressure line.

Der Kombinationsfilter kann an dem von der Pumpe abgewandten Ende der Saugleitung innerhalb des Fluidreservoirs, in einem mittleren Bereich der Saugleitung oder am Übergang von der Saugleitung in die Pumpe angeordnet sein. Insbesondere kann der Kombinationsfilter in den Zulauf der Pumpe integriert sein. Ist kein Filter am von der Pumpe abgewandten Ende der Saugleitung innerhalb des Fluidreservoirs vorgesehen, so kann an diesem Ende der Saugleitung ein Gitter ausgebildet sein, welches das Eindringen grober Fremdkörper in die Saugleitung verhindert.The combination filter may be arranged at the end of the suction line facing away from the pump within the fluid reservoir, in a central region of the suction line or at the transition from the suction line into the pump. In particular, the combination filter can be integrated into the inlet of the pump. If no filter is provided on the end of the suction line facing away from the pump inside the fluid reservoir, a grid can be formed at this end of the suction line, which prevents the penetration of coarse foreign bodies into the suction line.

Der Kombinationsfilter ist hinsichtlich des Abscheidegrades und der Filterfläche ausreichend auszulegen. Insbesondere ist der Kombinationsfilter so auszulegen, dass der Abscheidegrad besser als der eines Vorfilters ist, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Auch sollte die Filterfläche größer sein als die eines bisher bekannten Vorfilters.The combination filter must be designed sufficiently with regard to the degree of separation and the filter surface. In particular, the combination filter is to be designed so that the degree of separation is better than that of a prefilter, as is known from the prior art. Also, the filter area should be greater than that of a previously known prefilter.

Es kann vorteilhaft sein, die Leistung der Pumpe gegenüber den bisher verwendeten Pumpen zu erhöhen, um den Druckverlust, der durch den feineren Filter in der Saugleitung verursacht wird, auszugleichen.It may be advantageous to increase the power of the pump over the previously used pumps to balance the pressure loss caused by the finer filter in the suction line.

In einer Ausführungsform ist die Pumpe eine Hubmagnetpumpe. Hubmagnetpumpen haben sich als Dosier- und Förderpumpen bewährt und ermöglichen eine genaue Dosierung der Einspritzmenge, da sie mit kurzen Schaltzeiten bedarfsgemäß ein- und ausgeschaltet werden können.In one embodiment, the pump is a solenoid. Linear solenoid pumps have proved their worth as metering and delivery pumps and allow precise metering of the injection quantity, since they can be switched on and off as required with short switching times.

In einer Ausführungsform weist die Pumpe einen Elektromotor auf. Pumpen mit Elektromotor haben sich als zuverlässige und kostengünstige Pumpen, die mit geringer Geräuschentwicklung betrieben werden können, bewährt.In one embodiment, the pump has an electric motor. Pumps with electric motors have proven to be reliable and cost effective pumps that can be operated with low noise.

In einer Ausführungsform, insbesondere in einer Ausführungsform, in der die Pumpe einen Elektromotor aufweist, ist zwischen der Druckleitung und dem Fluidreservoir eine Rücklaufleitung, in der eine Drossel ausgebildet ist, vorgesehen, so dass die Druckleitung über die Rücklaufleitung und die Drossel hydraulisch mit dem Fluidreservoir verbunden ist. Durch eine solche mit einer Drossel versehene Rücklaufleitung wird ein übermäßiges Ansteigen des Fluiddrucks in der Druckleitung auch dann verhindert, wenn die Pumpe betrieben wird, während das Dosiermodul über längere Zeit geschlossen ist. Eine Beschädigung der Pumpe, der Druckleitung und/oder des Dosiermoduls durch einen zu hohen Fluiddruck in der Druckleitung wird so zuverlässig verhindert.In one embodiment, in particular in an embodiment in which the pump has an electric motor, a return line, in which a throttle is formed, is provided between the pressure line and the fluid reservoir, so that the pressure line via the return line and the throttle hydraulically with the fluid reservoir connected is. By such a return line provided with a throttle, an excessive increase in the fluid pressure in the pressure line is prevented even when the pump is operated, while the dosing is closed for a long time. Damage to the pump, the pressure line and / or the dosing by a too high fluid pressure in the pressure line is reliably prevented.

In Ausführungsformen, in denen die Pumpe als Hubmagnetpumpe ausgebildet ist, ist eine Rücklaufleitung in der Regel nicht erforderlich, da die Hubmagnetpumpe abgeschaltet wird, wenn der gewünschte Druck aufgebaut und das Dosiermodul geschlossen ist, so dass ein Überdruck in der Druckleitung zuverlässig verhindert wird. In embodiments in which the pump is designed as a solenoid, a return line is usually not required because the solenoid is switched off when the desired pressure is built up and the dosing is closed, so that an overpressure in the pressure line is reliably prevented.

In einer Ausführungsform ist die Pumpe innerhalb oder direkt unterhalb des Fluidreservoirs angeordnet; in diesen Fällen ist keine Saugleitung erforderlich und der Kombinationsfilter ist in oder an der Ansaugöffnung der Pumpe angeordnet.In one embodiment, the pump is located within or directly below the fluid reservoir; In these cases, no suction line is required and the combination filter is arranged in or on the suction port of the pump.

In einer Ausführungsform sind die Pumpe und der Drucksensor in einem Fördermodul integriert. Ein solches Fördermodul ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau einer erfindungsgemäßen Einspritz- und Dosiervorrichtung. Auch kann ein solches Fördermodul besonders einfach und kostengünstig montiert und/oder ausgetauscht werden.In one embodiment, the pump and the pressure sensor are integrated in a delivery module. Such a delivery module allows a particularly compact construction of an injection and metering device according to the invention. Also, such a delivery module can be mounted and / or replaced in a particularly simple and cost-effective manner.

In weiteren Ausführungsformen sind zusätzlich auch der Feinfilter und/oder die Rücklaufdrossel in das Fördermodul integriert. Dadurch ist eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung besonders einfach und kompakt herstellbar und kann schnell und einfach austauschbar in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden.In further embodiments, the fine filter and / or the return throttle are additionally integrated into the delivery module. As a result, a metering device according to the invention is particularly simple and compact to produce and can be installed quickly and easily replaceable in a motor vehicle.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung und 1 a schematic representation of a first embodiment of a metering device according to the invention and

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung. 2 a schematic representation of a second embodiment of a metering device according to the invention.

Eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie es in der 1 gezeigt ist, weist ein Dosiermodul 2 auf, dass so an einem in der 1 nicht gezeigten Abgasstrang angebracht ist, dass ein über eine Druckleitung 10 zugeführtes Fluid durch das Dosiermodul 2 in den Abgasstrang einspritzbar ist. Das Dosiermodul 2 kann insbesondere als Einspritzorgan bzw. Einspritzdüse ausgebildet sein. Die Druckleitung 10 verbindet das Einspritzmodul 2 hydraulisch mit einem Ausgang einer Pumpe 4. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 4 durch einen Elektromotor angetrieben. Alternativ kann die Pumpe 4 bspw. als Hubmagnetpumpe ausgebildet sein.A metering device according to the invention according to the first embodiment, as shown in the 1 is shown has a dosing module 2 that on one in the 1 Not shown exhaust line is attached that a via a pressure line 10 supplied fluid through the metering module 2 can be injected into the exhaust system. The dosing module 2 can be designed in particular as an injection member or injection nozzle. The pressure line 10 connects the injection module 2 hydraulically with an outlet of a pump 4 , In this embodiment, the pump 4 driven by an electric motor. Alternatively, the pump 4 For example, be designed as a solenoid drive.

Ein Eingang der Pumpe 4 ist über eine Saugleitung 6 mit einem Fluidreservoir 8, das bspw. als Fluidtank ausgebildet ist, derart verbunden, dass beim Betrieb der Pumpe 4 Fluid durch die Saugleitung 6 aus dem Fluidreservoir 8 entnommen und der Pumpe 4 zugeführt wird.An input of the pump 4 is via a suction line 6 with a fluid reservoir 8th , which is formed, for example, as a fluid tank, connected such that during operation of the pump 4 Fluid through the suction line 6 from the fluid reservoir 8th removed and the pump 4 is supplied.

Die Pumpe 4 gibt im Betrieb das Fluid unter erhöhtem Druck in die Druckleitung 10 aus, durch die es zum Dosiermodul 2 gelangt und in den nicht gezeigten Abgasstrang eingespritzt wird.The pump 4 In operation, the fluid is added under elevated pressure in the pressure line 10 out, through which it to the dosing module 2 passes and is injected into the exhaust line, not shown.

An dem von der Pumpe 4 abgewandten Ende der Saugleitung 6 ist innerhalb des Fluidreservoirs 8 ein Vorfilter 16 angeordnet. Der Vorfilter 16 ist so ausgebildet, dass Schmutzpartikel, wie z. B. Schwebstoffe, die sich in dem Fluid in dem Fluidreservoir 8 befinden, nicht in die Saugleitung 6 und von dort in die Pumpe 4 gelangen, wo sie die Saugleitung 6 und/oder die Pumpe 4 verstopfen oder beschädigen könnten.At the of the pump 4 opposite end of the suction line 6 is inside the fluid reservoir 8th a pre-filter 16 arranged. The pre-filter 16 is designed so that dirt particles such. As suspended matter, which is in the fluid in the fluid reservoir 8th not in the suction line 6 and from there into the pump 4 where they get the suction line 6 and / or the pump 4 could clog or damage.

In der Druckleitung 10 ist ein Feinfilter 14 angeordnet, der verhindert, dass feine Schmutzpartikel, die durch den Vorfilter 16 gelangt sind, in das Dosiermodul 2 gelangen und dieses verstopfen oder beschädigen.In the pressure line 10 is a fine filter fourteen arranged, which prevents fine dirt particles passing through the pre-filter 16 have arrived, in the dosing 2 get into it and clog or damage it.

Stromabwärts des Feinfilters 14, d. h. auf der dem Dosiermodul 2 zugewandten Seite des Feinfilters 14, ist ein Drucksensor 12 vorgesehen, der den Druck des Fluids in der Druckleitung 10 misst.Downstream of the fine filter fourteen ie on the dosing module 2 facing side of the fine filter fourteen , is a pressure sensor 12 provided that the pressure of the fluid in the pressure line 10 measures.

Dadurch, dass der Drucksensor 12 auf der dem Dosiermodul 2 zugewandten Seite des Feinfilters 14 angeordnet ist, ist der von dem Drucksensor 12 gemessene Fluiddruck unabhängig vom Zustand des Feinfilters 14 gleich dem Druck des Fluids im Dosiermodul 2. Insbesondere führt ein erhöhter Druckverlust am Feinfilter 14, der durch eine zunehmende Beladung bzw. Verstopfung des Feinfilters 14 durch Schmutzpartikel verursacht wird, nicht dazu, dass der Drucksensor 12 einen anderen Fluiddruck misst, als er am Dosiermodul 2 herrscht.Because of the pressure sensor 12 on the dosing module 2 facing side of the fine filter fourteen is arranged, that of the pressure sensor 12 measured fluid pressure regardless of the state of the fine filter fourteen equal to the pressure of the fluid in the metering module 2 , In particular, an increased pressure loss leads to the fine filter fourteen caused by increasing loading or clogging of the fine filter fourteen caused by dirt particles, not to the pressure sensor 12 measures a different fluid pressure than it does on the dosing module 2 prevails.

Die Pumpe 4 wird basierend auf dem von dem Drucksensor 12 gemessenen Druck so angesteuert, dass der Druck im Dosiermodul 2 gleich einem vorgegebenen Solldruck ist. Daher weicht der Fluiddruck im Dosiermodul 2 auch bei einem zunehmend zugesetzten Feinfilter 14 nicht vom Solldruck ab und eine Verschlechterung des Spraybildes des eingespritzten Fluids sowie der eingespritzten Dosiermenge werden zuverlässig verhindert.The pump 4 is based on that of the pressure sensor 12 measured pressure so controlled that the pressure in the dosing 2 is equal to a predetermined target pressure. Therefore, the fluid pressure in the metering module deviates 2 even with an increasingly added fine filter fourteen not from the target pressure and a deterioration of the spray pattern of the injected fluid and the injected metered amount are reliably prevented.

Zwischen dem Ausgang des Feinfilters 14 und dem Drucksensor 12 ist in der Druckleitung 10 eine Drossel bzw. Blende 26 vorgesehen, welche Druckschwankungen, die beim Betrieb der Pumpe 4 auftreten können, dämpft. Dies verbessert die Genauigkeit der Messung des Drucks in der Druckleitung 10 durch den Drucksensor 12 und verhindert eine übermäßige Belastung des Drucksensors 12 und des Dosiermoduls 2 durch Druckspitzen mit sehr hohem Druck. Die Lebensdauer des Drucksensors 12 und des Dosiermoduls 2 wird dadurch erhöht.Between the output of the fine filter fourteen and the pressure sensor 12 is in the pressure line 10 a throttle or aperture 26 provided, which pressure fluctuations during operation of the pump 4 can occur, dampens. This improves the accuracy of the measurement of the pressure in the pressure line 10 through the pressure sensor 12 and prevents excessive stress on the pressure sensor 12 and the dosing module 2 by pressure peaks with very high pressure. The life of the pressure sensor 12 and the dosing module 2 is increased by this.

Die Druckleitung 10 ist zwischen dem Ausgang der Pumpe 4 und dem Eingang des Feinfilters 14 über eine Rücklaufleitung 22, in der eine Rücklaufdrossel 20 ausgebildet ist, mit dem Fluidreservoir 8 verbunden. Fluid aus der Druckleitung 10 kann durch die Rücklaufleitung 22 und die Rücklaufdrossel 20 zurück in das Fluidreservoir 8 fließen. Insbesondere wird so ein übermäßiger Anstieg des Fluiddrucks in der Druckleitung 10 auch dann verhindert, wenn die Pumpe 4 bei geschlossenem Dosiermodul 2 weiter betrieben wird. Es wird verhindert, dass das Dosiermodul 2, die Druckleitung 10, der Drucksensor 12, die Drossel 26 und/oder der Feinfilter 14 durch einen übermäßigen Fluiddruck in der Druckleitung 10 beschädigt werden und die Betriebssicherheit der Dosiervorrichtung wird erhöht.The pressure line 10 is between the output of the pump 4 and the input of the fine filter fourteen via a return line 22 in which a return throttle 20 is formed with the fluid reservoir 8th connected. Fluid from the pressure line 10 can through the return line 22 and the return throttle 20 back into the fluid reservoir 8th flow. In particular, such an excessive increase of the fluid pressure in the pressure line 10 even then prevented when the pump 4 with closed dosing module 2 continues to operate. It prevents the dosing module 2 , the pressure line 10 , the pressure sensor 12 , the throttle 26 and / or the fine filter fourteen by an excessive fluid pressure in the pressure line 10 be damaged and the reliability of the metering device is increased.

In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Drucksensor 12, die Drossel 26, der Feinfilter 14, die Pumpe 4 und die Rücklaufdrossel 20 in einem Fördermodul 24 integriert. Ein solches Fördermodul 24 lässt sich gut außerhalb eines Fahrzeugs herstellen und einfach und kostengünstig in ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor einbauen. Insbesondere kann ein solches Fördermodul 24 einfach und schnell zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken ausgetauscht werden.In the in the 1 embodiment shown are the pressure sensor 12 , the throttle 26 , the fine filter fourteen , the pump 4 and the return throttle 20 in a conveyor module 24 integrated. Such a delivery module 24 It can be easily produced outside a vehicle and installed easily and inexpensively in a vehicle with an internal combustion engine. In particular, such a delivery module 24 be easily and quickly replaced for maintenance and / or repair purposes.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung. Der Aufbau der Dosiervorrichtung entspricht im Wesentlichen dem in der 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel und die gleichen Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden im Folgenden nicht erneut beschrieben. Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann in der Druckleitung 10 eine in der 2 nicht gezeigte Drossel bzw. Blende 26 vorgesehen sein. 2 shows a second embodiment of a metering device according to the invention. The structure of the metering device substantially corresponds to that in the 1 shown first embodiment and the same components are provided with the same reference numerals and will not be described again below. Also in this second embodiment can in the pressure line 10 one in the 2 not shown throttle or aperture 26 be provided.

Anders als im ersten Ausführungsbeispiel ist in dem in der 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel kein Feinfilter 14 in der Druckleitung 10 vorgesehen. Vielmehr sind der Feinfilter 14 und der Vorfilter 16 zu einem Kombinationsfilter 18 zusammengefasst, der ebenso wie der Vorfilter 16 des ersten Ausführungsbeispiels an dem von der Pumpe 4 abgewandten Ende der Saugleitung 6 im Fluidreservoir 8 angeordnet ist und der sowohl die Funktion des Vorfilters 16 als auch die Funktion des Feinfilters 14 aus dem ersten Ausführungsbeispiel wahrnimmt.Unlike in the first embodiment is in the in the 2 shown second embodiment, no fine filter fourteen in the pressure line 10 intended. Rather, the fine filter fourteen and the pre-filter 16 to a combination filter 18 summarized, as well as the pre-filter 16 of the first embodiment to that of the pump 4 opposite end of the suction line 6 in the fluid reservoir 8th is arranged and the both the function of the pre-filter 16 as well as the function of the fine filter fourteen perceives from the first embodiment.

Der Kombinationsfilter 18 ist hinsichtlich des Abscheidegrades und der Filterfläche ausreichend ausgelegt, d. h., der Abscheidegrad ist besser als der des Vorfilters 16 des ersten Ausführungsbeispiels, und auch die Filterfläche ist größer.The combination filter 18 is sufficiently designed with regard to the degree of separation and the filter surface, ie, the degree of separation is better than that of the prefilter 16 of the first embodiment, and also the filter area is larger.

Durch einen solchen Kombinationsfilter 18, der die Funktion des Feinfilters 14 und des Vorfilters 16 in einem einzigen Filterelement zusammenfasst, kann die Anzahl der Filter in der Dosiervorrichtung von zwei auf eins reduziert werden und die Herstellungs- und Montagekosten können gesenkt werden. Zusätzlich sind die Saugleitung 6 und die Pumpe 4 besser vor kleinen Schmutzpartikeln, die einen herkömmlichen Vorfilter 16 passieren würden, geschützt.By such a combination filter 18 that the function of the fine filter fourteen and the prefilter 16 in a single filter element, the number of filters in the metering device can be reduced from two to one and the manufacturing and assembly costs can be reduced. In addition, the suction line 6 and the pump 4 better off small dirt particles that use a conventional pre-filter 16 would happen, protected.

Da die Integration des Feinfilters 14 in den Kombinationsfilter 18 den Ansaugwiderstand erhöht, ist die Pumpe 4 ggf. entsprechend stärker zu dimensionieren, um das gewünschte Ansaugvolumen zur Verfügung zu stellen.Because the integration of the fine filter fourteen in the combination filter 18 increases the suction resistance, is the pump 4 if necessary, make it correspondingly thicker in order to provide the desired intake volume.

Claims (10)

Vorrichtung zum Einspritzen von Fluid in einen Abgasstrang mit einem an dem Abgasstrang angeordneten Dosiermodul (2); einer Pumpe (4), die ausgebildet ist, im Betrieb Fluid aus einem Fluidreservoir (8) zu entnehmen und durch eine Druckleitung (10) an das Dosiermodul (2) zu liefern; und einem Drucksensor (12), der so ausgebildet und an der Druckleitung (10) angeordnet ist, dass er in unmittelbarer hydraulischer Verbindung mit dem Dosiermodul (2) steht und im Betrieb den Druck des Fluids in dem Dosiermodul (2) misst.Device for injecting fluid into an exhaust line with a metering module arranged on the exhaust line ( 2 ); a pump ( 4 ), which is designed, during operation fluid from a fluid reservoir ( 8th ) and by a pressure line ( 10 ) to the dosing module ( 2 ) to deliver; and a pressure sensor ( 12 ), which is formed and at the pressure line ( 10 ) is arranged to be in direct hydraulic communication with the metering module ( 2 ) and in operation the pressure of the fluid in the dosing module ( 2 ) measures. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Feinfilter (14) in der Druckleitung (10) angeordnet ist und der Drucksensor (12) auf der dem Dosiermodul (2) zugewandten Seite des Feinfilters (14) angeordnet ist.Apparatus according to claim 1, wherein a fine filter ( fourteen ) in the pressure line ( 10 ) and the pressure sensor ( 12 ) on the dosing module ( 2 ) facing side of the fine filter ( fourteen ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei zwischen dem Feinfilter (14) und dem Drucksensor (12) eine Drossel oder Blende (26) in der Druckleitung (10) angeordnet ist.Apparatus according to claim 2, wherein between the fine filter ( fourteen ) and the pressure sensor ( 12 ) a throttle or aperture ( 26 ) in the pressure line ( 10 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pumpe (4) das Fluid im Betrieb durch eine Saugleitung (6) aus dem Fluidreservoir (8) entnimmt und wobei in oder an der Saugleitung (6) ein Vorfilter (16) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 3, wherein the pump ( 4 ) the fluid in operation through a suction line ( 6 ) from the fluid reservoir ( 8th ) and wherein in or on the suction line ( 6 ) a prefilter ( 16 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Vorfilter (16) am Ende der Saugleitung (6) innerhalb des Fluidreservoirs (8) angeordnet ist.Apparatus according to claim 4, wherein the prefilter ( 16 ) at the end of the suction line ( 6 ) within the fluid reservoir ( 8th ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Vorfilter (16) und der Feinfilter (14) zu einem Kombinationsfilter (18) zusammengefasst sind.Apparatus according to claim 4 or 5, wherein the prefilter ( 16 ) and the fine filter ( fourteen ) to a combination filter ( 18 ) are summarized. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Pumpe (4) eine Hubmagnetpumpe ist. Device according to one of the preceding claims, wherein the pump ( 4 ) is a solenoid drive. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Pumpe (4) einen Elektromotor hat.Device according to one of claims 1 to 6, wherein the pump ( 4 ) has an electric motor. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei zwischen der Druckleitung (10) und dem Fluidreservoir (8) ein Rücklaufleitung (22) mit einer Drossel (20) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 8, wherein between the pressure line ( 10 ) and the fluid reservoir ( 8th ) a return line ( 22 ) with a throttle ( 20 ) is trained. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Pumpe (4) innerhalb oder direkt unterhalb des Fluidreservoirs (8) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the pump ( 4 ) within or directly below the fluid reservoir ( 8th ) is arranged.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013135401A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 Robert Bosch Gmbh Fluid delivery system and method for delivering a fluid

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