DE102011077956A1 - Device for injecting fluid into exhaust line of internal combustion engine, has two electrical measurement points that are provided on fluid line for measuring electrical conductivity of fluid in fluid line - Google Patents

Device for injecting fluid into exhaust line of internal combustion engine, has two electrical measurement points that are provided on fluid line for measuring electrical conductivity of fluid in fluid line Download PDF

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Abstract

The device has an injection module (2) for injecting a fluid from a fluid line (4) into an exhaust line (5). Two electrical measurement points are provided on the fluid line for measuring the electrical conductivity of the fluid in the fluid line. The electrical measuring point is designed as a screw, and is attached to wall (8) of the fluid conduit. An O-ring is arranged between the screw and the wall of the fluid line. An independent claim is included for method for injecting fluid into exhaust line of internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen eines Fluids insbesondere in einen Abgasstrangs eines Verbrennungsmotors, und insbesondere eine Vorrichtung, die in der Lage ist, die Qualität des einzuspritzenden Fluids zu überwachen.The invention relates to a device for injecting a fluid, in particular into an exhaust line of an internal combustion engine, and in particular to a device which is capable of monitoring the quality of the fluid to be injected.

Stand der Technik:State of the art:

Es ist bekannt, wässrige Harnstofflösung („AdBlue“®) in den Abgasstrang eines Dieselmotors einzuspritzen, um die in den Abgasen enthaltenen Stickoxide zu reduzieren.It is known to inject aqueous urea solution ("AdBlue" ® ) into the exhaust line of a diesel engine in order to reduce the nitrogen oxides contained in the exhaust gases.

Da eine Verunreinigung der Harnstofflösung, z.B. mit Dieselkraftstoff, der irrtümlicherweise in das Reservoir zur Speicherung der Harnstofflösung gefüllt worden ist, die Reduktionswirkung der Harnstofflösung negativ beeinträchtigt, ist es wünschenswert, die Qualität der einzuspritzenden Harnstofflösung zu überwachen. Es ist bekannt, zur Überwachung der Qualität von Harnstofflösungen verschiedene Sensoren, wie z.B. Ultraschallsensoren, Wärmeleitfähigkeitssensoren oder kapazitive Sensoren einzusetzen. Der Einsatz derartiger Sensoren verursacht zusätzliche Kosten für die Beschaffung und Montage der Sensoren.Since contamination of the urea solution, e.g. With diesel fuel mistakenly filled in the reservoir for storing the urea solution, which adversely affects the reducing effect of the urea solution, it is desirable to monitor the quality of the urea solution to be injected. It is known to monitor the quality of urea solutions by various sensors, e.g. Use ultrasonic sensors, thermal conductivity sensors or capacitive sensors. The use of such sensors causes additional costs for the procurement and installation of the sensors.

Offenbarung der Erfindung:Disclosure of the invention:

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur einfachen und kostengünstigen Überwachung in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors einzuspritzenden Fluids, insbesondere Harnstofflösung, bereitzustellen.An object of the invention is to provide a device and a method for simple and inexpensive monitoring in the exhaust line of an internal combustion engine to be injected fluid, in particular urea solution.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch den unabhängigen Patentanspruch 1 beschrieben. Der unabhängige Verfahrensanspruch 7 beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung der Qualität eines insbesondere in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors einzuspritzenden Fluids. Die abhängigen Patentansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert ist.A device according to the invention is described by the independent claim 1. The independent method claim 7 describes a method according to the invention for determining the quality of a fluid to be injected in particular into the exhaust gas line of an internal combustion engine. The dependent claims describe advantageous embodiments of the invention as defined in the independent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen eines Fluids in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors umfasst ein vorzugsweise unmittelbar an dem Abgasstrang angebrachtes Einspritzmodul, das ausgebildet ist, um das Fluid in den Abgasstrang einzuspritzen. A device according to the invention for injecting a fluid into the exhaust gas line of an internal combustion engine comprises an injection module, which is preferably mounted directly on the exhaust gas line and which is designed to inject the fluid into the exhaust gas line.

Das Einspritzmodul ist mit einer Fluidleitung verbunden, durch die dem Einspritzmodul im Betrieb das einzuspritzende Fluid zugeführt wird. In bzw. an der Fluidleitung sind wenigstens zwei elektrische Messpunkte angeordnet, die im Kontakt mit dem Fluid in der Fluidleitung stehen und es ermöglichen, die elektrische Leitfähigkeit des Fluids zwischen den beiden Messpunkten zu messen.The injection module is connected to a fluid line, through which the injection module is supplied with the fluid to be injected during operation. In or on the fluid line at least two electrical measuring points are arranged, which are in contact with the fluid in the fluid line and make it possible to measure the electrical conductivity of the fluid between the two measuring points.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung der Qualität des in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors einzuspritzenden Fluids umfasst, das Fluid aus einem Reservoir zu dem Abgasstrang zu fördern, die Leitfähigkeit des geförderten Fluids in der Verbindungsleitung zwischen dem Reservoir und dem Abgasstrang zu messen und aus der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit auf die Qualität des Fluids zu schließen.A method according to the invention for determining the quality of the fluid to be injected into the exhaust line of an internal combustion engine comprises conveying the fluid from a reservoir to the exhaust line, measuring the conductivity of the fluid delivered in the connection line between the reservoir and the exhaust line and from the measured electrical conductivity to close the quality of the fluid.

In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf einen zusätzlichen Sensor zur Bestimmung der Qualität des Fluids verzichtet werden. Die Kosten für die Bereitstellung und Montage eines derartigen Sensors können eingespart werden.In an apparatus according to the invention and in a method according to the invention, it is possible to dispense with an additional sensor for determining the quality of the fluid. The costs for the provision and installation of such a sensor can be saved.

In einer Ausführungsform sind die wenigstens zwei Messpunkte in Strömungsrichtung des Fluids in der Fluidleitung voneinander beabstandet. Durch in Strömungsrichtung des Fluids voneinander beabstandete Messpunkte kann ein großer Abstand zwischen den beiden Messpunkten realisiert werden. Da die Leitfähigkeit der Quotient aus dem Strom, der zwischen den Messpunkten durch das Fluid fliest, und dem Abstand der Messpunkte ist, wird die Genauigkeit der Messung durch Vergrößern des Abstandes zwischen den beiden Messpunkten erhöht.In one embodiment, the at least two measuring points are spaced apart in the direction of flow of the fluid in the fluid line. By measuring points spaced apart in the flow direction of the fluid, a large distance between the two measuring points can be realized. Since the conductivity is the quotient of the current flowing between the measuring points through the fluid and the distance of the measuring points, the accuracy of the measurement is increased by increasing the distance between the two measuring points.

In einer Ausführungsform sind die Messpunkte als Schrauben ausgebildet, die vorzugsweise von außen durch eine Wand, welche die Fluidleitung begrenzt, geschraubt sind. Durch derartige Schrauben, die durch eine Wand der Fluidleitung geschraubt werden, lassen sich die Messpunkte einfach und kostengünstig realisieren. Die Wand ist vorzugsweise aus einem Material, z.B. Kunststoff, gemacht, das es ermöglicht, die Schrauben durch die Wand zu schrauben und dabei durch die Schrauben selbst die Öffnungen in die Wand zu schneiden. Auf zusätzliches Werkzeug, um die Öffnungen in der Wand zu schaffen, kann so verzichtet werden. In one embodiment, the measuring points are designed as screws, which are preferably screwed from the outside through a wall which delimits the fluid line. By such screws, which are screwed through a wall of the fluid line, the measuring points can be realized easily and inexpensively. The wall is preferably made of a material, e.g. Made of plastic, which makes it possible to screw the screws through the wall and thereby cut through the screws themselves, the openings in the wall. On additional tool to create the openings in the wall, can be dispensed with.

In einer Ausführungsform sind in der Wand der Fluidleitung Aufnahmestellen ausgebildet, die zur Aufnahme der Messpunkte bzw. Schrauben ausgebildet sind. Durch derartige vorbereitete Aufnahmestellen wird das Anbringen der Messpunkte an der Fluidleitung vereinfacht. Auch ist durch an der Fluidleitung an vorgegebenen Positionen ausgebildete Aufnahmestellen der Abstand zwischen den Messpunkten festgelegt. Dies erhöht die Genauigkeit der Messung der Leitfähigkeit, da Messfehler, die sich aus einem veränderlichen Abstand der Messpunkte ergeben können, zuverlässig ausgeschlossen werden.In one embodiment, receiving sites are formed in the wall of the fluid line, which are designed to receive the measuring points or screws. Such prepared receiving points simplify the attachment of the measuring points to the fluid line. Also, the distance between the measuring points is determined by receiving points formed on the fluid line at predetermined positions. This increases the accuracy of the measurement of the conductivity, since measuring errors, which can result from a variable distance of the measuring points, are reliably excluded.

An den Aufnahmestellen kann die Wand eine reduzierte Dicke aufweisen, um das Durchdringen der Wand mit den Messpunkten bzw. Schrauben zu vereinfachen. At the receiving points, the wall may have a reduced thickness to facilitate penetration of the wall with the measuring points or screws.

In einer Ausführungsform ist zwischen de Messpunkt bzw. der Schraube und der Wand der Fluidleitung wenigstens ein O-Ring angeordnet. Mit Hilfe eines derartigen O-Ringes ist die Stelle, an der die Schraube die Wand der Fluidleitung durchdringt, fluiddicht abdichtbar, so dass ein unerwünschtes und unkontrolliertes Austreten von Fluid aus der Fluidleitung an den Messpunkten zuverlässig verhindert wird.In one embodiment, at least one O-ring is arranged between the measuring point or the screw and the wall of the fluid line. With the help of such an O-ring, the point at which the screw penetrates the wall of the fluid line, fluid-tight sealable, so that an undesirable and uncontrolled leakage of fluid from the fluid line at the measuring points is reliably prevented.

In einer Ausführungsform sind die Messpunkte mit jeweils wenigstens einer Leiterbahn eines elektrischen Leiterträgers bzw. einer elektrischen Leiterplatte verbunden. Eine elektrische Leiterplatte ermöglicht eine einfache, zuverlässige und kostengünstige elektrische Kontaktierung der Messpunkte, um die Messpunkte mit einer Auswerteinrichtung zu Verbinden.In one embodiment, the measuring points are each connected to at least one conductor track of an electrical conductor carrier or an electrical circuit board. An electrical circuit board allows a simple, reliable and cost-effective electrical contacting of the measuring points in order to connect the measuring points with an evaluation device.

Das erfindungsgemäße Verfahren schließt vorzugsweise ein, eine Beimischung von Kraftstoff in dem einzuspritzenden Fluid anhand einer veränderten Leitfähigkeit des Fluids zu erkennen. Durch eine Fehlbetankung des Reservoirs für das einzuspritzende Fluid kann dieses leicht mit Kraftstoff verunreinigt werden. Dem Fluid beigemischter Kraftstoff beeinträchtigt die reduzierende Wirkung des Fluids. Da Kraftstoff eine deutlich geringere Leitfähigkeit als wässrige Harnstofflösung aufweist, kann eine Beimischung von Kraftstoff zur Harnstofflösung durch die Messung der Leitfähigkeit des Fluids einfach und zuverlässig erkannt werden.The method according to the invention preferably includes detecting an admixture of fuel in the fluid to be injected on the basis of an altered conductivity of the fluid. By misfuelling the reservoir for the fluid to be injected this can be easily contaminated with fuel. The fuel mixed with the fluid impairs the reducing effect of the fluid. Since fuel has a significantly lower conductivity than aqueous urea solution, an admixture of fuel to the urea solution can be easily and reliably detected by measuring the conductivity of the fluid.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren schließt auch ein, die elektrische Leitfähigkeit des Fluids in der Zuleitung zu messen, bevor das Fluid das Einspritzmodul erreicht. So kann das Einspritzmodul deaktiviert werden, bevor qualitativ minderwertiges Fluid das Einspritzmodul erreicht und eine Einspritzung qualitativ minderwertigen Fluids in den Abgasstrang kann vermieden werden. Eine Fehlfunktion des Abgasreduktionssystems und/oder eine Beschädigung eines im Abgasstrang angeordneten Katalysators durch qualitativ minderwertiges Fluid oder Kraftstoff, der sich im Abgasstrang oder Katalysator entzündet, kann zuverlässig verhindert werden.A method according to the invention also includes measuring the electrical conductivity of the fluid in the supply line before the fluid reaches the injection module. Thus, the injection module can be deactivated before qualitatively inferior fluid reaches the injection module and injection of low-quality fluid into the exhaust gas system can be avoided. A malfunction of the exhaust gas reduction system and / or damage to a catalyst disposed in the exhaust gas line by low-quality fluid or fuel ignited in the exhaust line or catalyst can be reliably prevented.

Das Verfahren schließt ein, eine elektrische Spannung an wenigstens zwei voneinander beabstandete elektrische Messpunkte, die in Kontakt mit dem einzuspritzenden Fluid stehen, anzulegen, und die Stärke des elektronischen Stromes, der zwischen den beiden Messpunkten durch das Fluid fließt, zu messen. Auf diese Weise kann die elektrische Leitfähigkeit und damit der Kraftstoffanteil im Fluid auf einfache Weise bestimmt werden. Die Spannung wird dabei vorzugsweise nicht dauerhaft sondern periodisch und jeweils nur kurzzeitig angelegt. Durch kurzzeitiges Anlegen der Spannung wird eine unerwünschte elektrolytische Reaktion bzw. Zersetzung des Fluids vermieden.The method includes applying an electrical voltage to at least two spaced electrical measurement points in contact with the fluid to be injected and measuring the magnitude of the electronic current flowing through the fluid between the two measurement points. In this way, the electrical conductivity and thus the proportion of fuel in the fluid can be determined in a simple manner. The voltage is preferably not applied permanently but periodically and in each case only for a short time. By briefly applying the voltage, an undesirable electrolytic reaction or decomposition of the fluid is avoided.

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 erfindungsgemäßen Einspritzsystems; 1 a schematic representation of an injection system according to the invention;

2 einen vergrößerten schematischen Schnitt durch einen Bereich der Fluidleitung; 2 an enlarged schematic section through a portion of the fluid line;

3 den in der 2 gezeigten Bereich der Fluidleitung mit einer in die Aufnahme eingeschraubten Schraube; 3 in the 2 shown portion of the fluid line with a screw screwed into the receptacle screw;

4 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 4 a schematic plan view of an embodiment of a device according to the invention; and

5 die Abhängigkeit der Leitfähigkeit einer Mischung aus wässriger Harnstofflösung und Dieselkraftstoff als Funktion des Anteils der wässrigen Harnstofflösung in der Mischung. 5 the dependence of the conductivity of a mixture of aqueous urea solution and diesel fuel as a function of the proportion of the aqueous urea solution in the mixture.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems. 1 shows a schematic representation of an injection system according to the invention.

Das einzuspritzende Fluid wird einem Reservoir (Fluidtank) 1 entnommen und von einer Dosiereinheit 6 mit einem definierten Druck und in einer dosierten Menge durch die Fluidleitung 4 der Einspritzeinheit 2 zugeführt. Die Einspritzeinheit 2 ist an einem Abgasstrang 5 montiert und spritzt im Betrieb das über die Fluidleitung 4 zugeführte Fluid in den Abgasstrang 5 ein.The fluid to be injected is a reservoir (fluid tank) 1 taken from a dosing unit 6 with a defined pressure and in a metered amount through the fluid line 4 the injection unit 2 fed. The injection unit 2 is on an exhaust line 5 mounted and injected during operation via the fluid line 4 supplied fluid into the exhaust system 5 one.

2 zeigt einen vergrößerten schematischen Schnitt durch einen Bereich der Fluidleitung 4 zwischen der Dosiereinheit 4 und der Einspritzeinheit 2. 2 shows an enlarged schematic section through a portion of the fluid line 4 between the dosing unit 4 and the injection unit 2 ,

Die Fluidleitung weist einen zentralen, Fluid führenden Kanal 10 auf, der von wenigstens einer Begrenzung (Wand) 6, 8 begrenzt wird. Die Fluidleitung 4 kann beispielsweise als Rohr mit einem zentralen, Fluid führenden Kanal 10 und einer umlaufenden, den Fluid führenden Kanal 10 begrenzenden Wand 6, 8 ausgebildet sein.The fluid line has a central, fluid-carrying channel 10 on that of at least one boundary (wall) 6 . 8th is limited. The fluid line 4 For example, as a pipe with a central, fluid-carrying channel 10 and a circumferential, the fluid-carrying channel 10 bounding wall 6 . 8th be educated.

In einem in der 2 oben dargestellten Bereich 8 der Wand 6, 8 ist ein Aufnahmebereich 12 zur Aufnahme eines in der 2 nicht gezeigten Messpunktes ausgebildet. Der Aufnahmebereich 12 umfasst eine Bohrung 12a, die im oberen Bereich 8 der Wand 6, 8 ausgebildet ist, ohne diese vollständig bis zum Fluid führenden Kanal 10 zu durchdringen. In one in the 2 area shown above 8th the Wall 6 . 8th is a reception area 12 for inclusion in the 2 formed measuring point not shown. The recording area 12 includes a hole 12a in the upper area 8th of the wall 6 . 8th is formed without this completely leading to the fluid channel 10 to penetrate.

Oberhalb der Bohrung 12a ist ein die Bohrung 12a umgebender abgesenkter Bereich 12b ausgebildet, der seinerseits von einer Erhebung 14 umgeben ist. Die Aufnahme 12 und die sie umgebende Erhebung 14 sind in dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch um eine Achse A ausgebildet, die in einem rechten Winkel zur Erstreckung des Fluid führenden Kanals 10 ausgerichtet ist. Eine derartige rechtwinklige Ausrichtung ist jedoch nur beispielhaft, es ist auch möglich, die Aufnahme 12 in einem anderen (spitzen oder stumpfen) Winkel in Bezug auf die Erstreckung des Fluid führenden Kanals 10 auszurichten.Above the hole 12a is a hole 12a surrounding lowered area 12b trained, in turn, from a survey 14 is surrounded. The recording 12 and the surrounding survey 14 are in the in the 2 embodiment shown rotationally symmetrical about an axis A formed at a right angle to the extension of the fluid-conducting channel 10 is aligned. However, such a rectangular orientation is only an example, it is also possible, the recording 12 at another (acute or obtuse) angle with respect to the extent of the fluid-conducting channel 10 align.

3 zeigt den in der 2 gezeigten Bereich der Fluidleitung 4 mit der Aufnahme 12, wobei eine Schraube 16 in die Aufnahme 12 eingeschraubt ist. 3 shows the in the 2 shown area of the fluid line 4 with the recording 12 where a screw 16 in the recording 12 is screwed.

Die Schraube 16 besteht aus einem elektrisch leitfähigen, nicht korrodierenden Material, wie z.B. Edelstahl, und weist einen Schaft 16b auf, der entlang der Achse A der Aufnahme 12 verläuft und in seinem unteren Bereich eine Spitze 16a hat, die beim Einschrauben der Schraube 16 in die Aufnahme 12 den zwischen der Bohrung 12a und dem Fluid führenden Kanal 10 verbliebenen Bereich der Wand 8 durchstößt, die den Fluid führenden Kanal 10 begrenzt, und in den Fluid führenden Kanal 10 eindringt. Die Spitze 16a steht somit im Betrieb, wenn der Fluid führende Kanal 10 mit Fluid gefüllt ist, in direktem Kontakt mit dem Fluid, das durch den Fluid führenden Kanal 10 strömt.The screw 16 It consists of an electrically conductive, non-corrosive material, such as stainless steel, and has a shaft 16b up, along the axis A of the recording 12 runs and in its lower part a tip 16a did that when screwing in the screw 16 in the recording 12 between the hole 12a and the fluid conducting channel 10 remaining area of the wall 8th pierces the fluid leading channel 10 limited, and in the fluid-carrying channel 10 penetrates. The summit 16a is thus in operation when the fluid-carrying channel 10 filled with fluid, in direct contact with the fluid passing through the fluid channel 10 flows.

Die Wand 6, 8 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass keine freien, in den Fluid führenden Kanal 10 eintretenden Splitter oder Krümel entstehen, wenn die Spitze 16a der Schraube 16 beim Einschrauben in die Aufnahme 2 die Wand 6, 8 durchstößt. Dazu ist die Wand 6, 8 z.B. aus einem mehr oder weniger elastischen Kunststoff geformt. The wall 6 . 8th is preferably designed such that no free, leading into the fluid channel 10 entering splinters or crumbs arise when the top 16a the screw 16 when screwing into the receptacle 2 the wall 6 . 8th pierces. This is the wall 6 . 8th For example, molded from a more or less elastic plastic.

Um einen oberen Bereich des Schafts 16b der Schraube 16 ist im abgesenkten Bereich 12b der Aufnahme 12 ein O-Ring 20 angeordnet, der durch am oberen Ende des Schaftes 16b angeordneten Schraubenkopf 16c beim Einschrauben der Schraube 16 in die Aufnahme 12 gegen den abgesenkten Bereich 12b gepresst wird und die Aufnahme 12 fluiddicht abdichtet, um zu verhindern, dass Fluid durch die Aufnahme 12 aus dem Fluid führenden Kanal 10 austritt. Around an upper area of the shaft 16b the screw 16 is in the lowered area 12b the recording 12 an O-ring 20 arranged by the upper end of the shaft 16b arranged screw head 16c when screwing in the screw 16 in the recording 12 against the lowered area 12b is pressed and the recording 12 fluid-tight, to prevent fluid from being absorbed 12 out of the fluid channel 10 exit.

In einem in radialer Richtung äußeren Bereich der Schraube 16, d.h. in einem größeren Abstand von der Achse A als der O-Ring 20, ist eine metallische Öse 18 angeordnet, die nach dem Einschrauben der Schraube 16 in die Aufnahme 12 in elektrischem Kontakt mit dem Schraubenkopf 16c steht. Die Öse 18 ist Teil einer beispielsweise auf einer Leiterplatte („Leadframe“) ausgebildeten elektrischen Leiterbahn 24 oder steht in elektrischem Kontakt mit einer derartigen elektrischen Leiterbahn 24. Somit wird durch die Schraube 16, die als Messpunkt dient, und die Öse 18 eine durchgehende elektrische Verbindung zwischen dem Fluid im Fluid führenden Kanal 10 und der Leiterbahn 24 geschaffen.In a radially outer area of the screw 16 that is, at a greater distance from the axis A than the O-ring 20 , is a metallic eyelet 18 arranged after screwing in the screw 16 in the recording 12 in electrical contact with the screw head 16c stands. The eyelet 18 is part of an example on a circuit board ("leadframe") formed electrical trace 24 or is in electrical contact with such an electrical trace 24 , Thus, by the screw 16 , which serves as a measuring point, and the eyelet 18 a continuous electrical connection between the fluid in the fluid channel 10 and the track 24 created.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Fluids im Fluid führenden Kanal 10 weist wenigstens zwei derartige Messpunkte 16 auf, die voneinander beabstandet sind. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Messpunkte 16 und Messen des elektrischen Stromes, der zwischen den beiden Messpunkten 16 fließt, kann bei bekanntem Abstand zwischen den beiden Messpunkten 16 die Leitfähigkeit des Fluids im Fluid führenden Kanal 10 bestimmt werden.An inventive device for measuring the electrical conductivity of the fluid in the fluid-conducting channel 10 has at least two such measuring points 16 on, which are spaced apart. By applying an electrical voltage to the two measuring points 16 and measuring the electric current flowing between the two measuring points 16 flows, at a known distance between the two measuring points 16 the conductivity of the fluid in the fluid-carrying channel 10 be determined.

4 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung. Die Fluidleitung 4 verläuft in dieser Darstellung von links nach rechts. An der Fluidleitung 4 sind zwei Messpunkte 16 angeordnet. Die Messpunkte 16 sind beispielsweise wie in den 2 und 3 gezeigt ausgebildet. Zwischen den beiden Messpunkten 16 ist oberhalb der Fluidleitung 4 eine elektrische Leiterplatte („Leadframe“) 22 mit einer Anzahl elektrischer Leiter 24, 26 angeordnet. Die äußeren elektrischen Leiter 24, die auf der elektrischen Leiterplatte 22 ausgebildet sind, stehen im elektrischen Kontakt mit jeweils einem der Messpunkte 16. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die äußeren elektrischen Leiter 24 und Messen des elektrischen Stromes, der zwischen den beiden Messpunkten 16 durch das Fluid fließt, kann die Leitfähigkeit des Fluids, das durch den Fluid führenden Kanal 10 in der Fluidleitung 4 strömt, einfach und mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. 4 shows a schematic plan view of an embodiment of such a device. The fluid line 4 runs in this illustration from left to right. At the fluid line 4 are two measuring points 16 arranged. The measuring points 16 are for example like in the 2 and 3 shown formed. Between the two measuring points 16 is above the fluid line 4 an electrical circuit board ("leadframe") 22 with a number of electrical conductors 24 . 26 arranged. The outer electrical conductors 24 on the electrical circuit board 22 are formed, are in electrical contact with one of the measuring points 16 , By applying an electrical voltage to the outer electrical conductors 24 and measuring the electric current flowing between the two measuring points 16 flowing through the fluid, the conductivity of the fluid passing through the fluid channel 10 in the fluid line 4 flows, can be determined easily and with high accuracy.

Da die Leitfähigkeit der Quotient aus dem gemessenen Strom und dem Abstand zwischen den Messpunkten 16 ist, kann die Leitfähigkeit umso genauer bestimmt, werden, je größer der Abstand zwischen den Messpunkten 16 ist.As the conductivity of the quotient of the measured current and the distance between the measuring points 16 is, the greater the distance between the measuring points, the more accurately the conductivity can be determined 16 is.

Im Bereich zwischen den beiden äußeren Leitern 24 weist die Leiterplatte 22 weitere (innere) Leiterbahnen 26 auf, die für weitere Steuer- und Messfunktionen der Einspritzvorrichtung genutzt werden können.In the area between the two outer conductors 24 indicates the circuit board 22 further (inner) conductor tracks 26 which can be used for further control and measuring functions of the injector.

Die in der 4 gezeigte Anordnung, bei der die Messpunkte 16 mit den äußeren Leiterbahnen 24 einer Leiterplatte 22 verbunden sind, ist nur beispielhaft. Selbstverständlich können die Messpunkte 16 auch mit einer der inneren Leiterbahnen 26 elektrisch verbunden sein.The in the 4 shown arrangement in which the measuring points 16 with the outer tracks 24 a circuit board 22 are only exemplary. Of course, the measuring points 16 also with one of the inner tracks 26 be electrically connected.

5 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der Leitfähigkeit einer Mischung aus wässriger Harnstofflösung und Dieselkraftstoff als Funktion des Anteils der wässrigen Harnstofflösung in der Mischung. 5 shows in a diagram the dependence of the conductivity of a mixture of aqueous urea solution and diesel fuel as a function of the proportion of the aqueous urea solution in the mixture.

Dabei ist auf der vertikalen Achse die Leitfähigkeit der Mischung in mS/cm und auf der horizontalen Achse die Alkalität der Mischung in Gew% NH3 aufgetragen.In this case, the conductivity of the mixture in mS / cm is plotted on the vertical axis and the alkalinity of the mixture in wt% NH3 on the horizontal axis.

Da die Leitfähigkeit von reinem (Diesel-)Kraftstoff mit 2·10–12 mS/cm deutlich geringer als die Leitfähigkeit wässriger Harnstofflösung ist, nimmt die Leitfähigkeit mit zunehmendem Harnstoffanteil (nach rechts) zu und mit zunehmendem Kraftstoffanteil und abnehmendem Harnstoffanteil (nach links) ab, wie es in der 5 deutlich erkennbar ist.Since the conductivity of pure (diesel) fuel at 2 · 10 -12 mS / cm is significantly lower than the conductivity of aqueous urea solution, the conductivity increases with increasing urea content (to the right) and with increasing fuel content and decreasing urea content (to the left) off, as it is in the 5 is clearly visible.

Eine unerwünschte Beimischung von Kraftstoff zu einer wässrigen Harnstofflösung kann somit durch Messen der Leitfähigkeit der Mischung zuverlässig erkannt werden.An undesirable admixture of fuel to an aqueous urea solution can thus be reliably detected by measuring the conductivity of the mixture.

Um die Gefahr einer Fehlbetankung frühzeitig zu erkennen, kann eine derartige Messung der Leitfähigkeit insbesondere nach jedem Auffüllen des Reservoirs 1 für die Harnstofflösung durchgeführt werden. Ein solches Auffüllen kann z.B. durch einen Füllstandssensor, der im bzw. am Reservoir 1 für die Harnstofflösung angeordnet ist, erkannt werden.In order to detect the risk of misfuelling at an early stage, such a measurement of the conductivity, in particular after each filling of the reservoir 1 be carried out for the urea solution. Such filling can eg by a level sensor, in or on the reservoir 1 is arranged for the urea solution can be detected.

Die Erfindung ermöglicht es, eine Fehlbetankung des Reservoirs 1 für die Harnstofflösung einfach und kostengünstig aber dennoch zuverlässig zu erkennen und aus einer Fehlbetankung resultierende Folgeschäden des Abgasreduktionssystems zu verhindern.The invention makes it possible to misfuell the reservoir 1 for the urea solution simple and inexpensive but still reliable to detect and prevent from misfuel resulting damage to the exhaust gas reduction system.

Claims (10)

Vorrichtung zum Einspritzen eines Fluids in einen Abgasstrang (5) eines Verbrennungsmotors mit einem vorzugsweise an dem Abgasstrang (5) angebrachten Einspritzmodul (2), das ausgebildet ist, um Fluid in den Abgasstrang (5) einzuspritzen; einer Fluidleitung (4), die mit dem Einspritzmodul (2) verbunden ist, um dem Einspritzmodul (2) das einzuspritzende Fluid zuzuführen; dadurch gekennzeichnet, dass in bzw. an der Fluidleitung (4) wenigstens zwei elektrische Messpunkte (16) vorgesehen sind, die es ermöglichen, die elektrische Leitfähigkeit des Fluids in der Fluidleitung (4) zu messen.Device for injecting a fluid into an exhaust line ( 5 ) of an internal combustion engine with a preferably at the exhaust line ( 5 ) injection module ( 2 ), which is adapted to fluid in the exhaust line ( 5 ) to inject; a fluid line ( 4 ) with the injection module ( 2 ) is connected to the injection module ( 2 ) to supply the fluid to be injected; characterized in that in or on the fluid line ( 4 ) at least two electrical measuring points ( 16 ) are provided, which make it possible, the electrical conductivity of the fluid in the fluid line ( 4 ) to eat. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messpunkte (16) als Schrauben (16) ausgebildet sind, die durch eine Wand (8) der Fluidleitung (4) geschraubt sind.Apparatus according to claim 1, wherein the measuring points ( 16 ) as screws ( 16 ) formed by a wall ( 8th ) of the fluid line ( 4 ) are screwed. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei zwischen den Schrauben (16) und der Wand (8) der Fluidleitung (4) jeweils ein O-Ring (20) angeordnet ist.Device according to claim 2, wherein between the screws ( 16 ) and the wall ( 8th ) of the fluid line ( 4 ) each an O-ring ( 20 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Wand (8) der Fluidleitung (4) Aufnahmestellen (12) zur Aufnahme der Messpunkte (16) ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, wherein in the wall ( 8th ) of the fluid line ( 4 ) Admissions ( 12 ) for recording the measuring points ( 16 ) are formed. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Messpunkte (16) in Strömungsrichtung des Fluids voneinander beabstandet sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the measuring points ( 16 ) are spaced apart in the flow direction of the fluid. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Messpunkte (16) mit je wenigstens einer Leiterbahn (24) eines elektrischen Leiterträges (22) verbunden sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the measuring points ( 16 ) each with at least one conductor track ( 24 ) of an electrical conductor carrier ( 22 ) are connected. Verfahren zur Bestimmung der Qualität eines in den Abgasstrang (5) eines Verbrennungsmotors einzuspritzenden Fluids, wobei das Verfahren einschließt, Fluid aus einem Reservoir (1) zu dem Abgasstrang (5) zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einschließt, zwischen dem Reservoir (1) und dem Abgasstrang (5) die elektrische Leitfähigkeit des geförderten Fluids zu messen, und aus der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit die Qualität des Fluids zu bestimmen.Method for determining the quality of an exhaust gas in the exhaust system ( 5 ) of an internal combustion engine to be injected, the method including, fluid from a reservoir ( 1 ) to the exhaust line ( 5 ), characterized in that the process includes, between the reservoir ( 1 ) and the exhaust line ( 5 ) to measure the electrical conductivity of the pumped fluid, and to determine the quality of the fluid from the measured electrical conductivity. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Fluid wässrige Harnstofflösung enthält und das Verfahren insbesondere einschließt, eine Beimischung von Kraftstoff in dem Fluid zu erkennen.The method of claim 7, wherein the fluid contains aqueous urea solution and, in particular, includes the method of detecting an admixture of fuel in the fluid. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei an dem Abgasstrang (5) ein Einspritzmodul (2) angebracht ist, welches ausgebildet ist, um das Fluid in den Abgasstrang (5) einzuspritzen, wobei das Verfahren einschließt, die elektrische Leitfähigkeit des Fluids zu messen, bevor es das Einspritzmodul (2) erreicht.Method according to claim 7 or 8, wherein at the exhaust gas line ( 5 ) an injection module ( 2 ) is arranged, which is adapted to the fluid in the exhaust line ( 5 ), wherein the method includes measuring the electrical conductivity of the fluid before injecting it ( 2 ) reached. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Verfahren einschließt, periodisch eine elektrische Spannung an wenigstens zwei voneinander beabstandete elektrische Messpunkte (16), die in Kontakt mit dem Fluid stehen, anzulegen und die Stärke elektrischen Stromes zu messen, der zwischen den Messpunkten (16) fließt.Method according to one of claims 7 to 9, wherein the method includes, periodically an electrical voltage to at least two spaced apart electrical measuring points ( 16 ), which are in contact with the fluid, and to measure the magnitude of the electric current which is present between the measuring points ( 16 ) flows.
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