DE102012209689A1 - Device for ventilating exhaust gas after treatment system of motor car, has valve provided in closed position during engine idle condition, and shifted between passage- and closed positions by hydraulic actuatable actuator - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems, mit dem ein gefrierfähiger Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eindosiert wird.The invention relates to a device for ventilating an exhaust gas aftertreatment system, with which a freezable operating / auxiliary substance, in particular a reducing agent, is metered into an exhaust gas tract of an internal combustion engine.
Die Erfindung betrifft auch ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem Fördermodul und einem Dosiermodul.The invention also relates to an exhaust aftertreatment system having a delivery module and a metering module.
Bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen ist aufgrund der Abgasgesetzgebung ein Anteil an Stickoxiden im Abgas erheblich zu reduzieren. Zur Reduzierung des Stickstoffanteils im Abgas wird derzeit z. B. das SCR-Verfahren (SCR = Selektive Katalytische Reduktion) eingesetzt, bei dem die Stickoxide unter Einsatz eines Reduktionsmittels zu Stickstoff und Wasser reduziert werden. Als Reduktionsmittel werden in vielen Fällen wässrige Systeme eingesetzt, wie z. B. eine Harnstoff-Wasser-Lösung, beispielsweise AdBlue. Das eingesetzte Reduktionsmittel, in der Regel in flüssiger Form, wird im Allgemeinen in einem Vorratstank bevorratet und über ein Fördermodul vom Tank zu einem Dosiermodul zum Einbringen des Reduktionsmittels in das Abgas gefördert.In motor vehicles with internal combustion engines, a proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas must be significantly reduced due to the exhaust gas legislation. To reduce the nitrogen content in the exhaust gas is currently z. B. the SCR method (SCR = Selective Catalytic Reduction) used in which the nitrogen oxides are reduced by using a reducing agent to nitrogen and water. As a reducing agent aqueous systems are used in many cases, such as. As a urea-water solution, such as AdBlue. The reducing agent used, generally in liquid form, is generally stored in a storage tank and conveyed via a delivery module from the tank to a dosing module for introducing the reducing agent into the exhaust gas.
Aus der
Es sind Systeme bekannt, bei welchen die Fördermodulpumpe das Dosierventil durch Erzeugen von Unterdruck entleert und belüftet.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems bereitgestellt, mit dem ein gefrierfähiger Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eindosiert wird, umfassend ein Ventil, welches sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer Durchlassstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff von einem Fördermodul zu einem Dosiermodul fließen kann und bei ausgestellter Verbrennungskraftmaschine in einer Schließstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff zwischen dem Fördermodul und dem Dosiermodul nicht fließen kann. Dabei ist vorgesehen, dass das Ventil mittels eines hydraulisch betätigbaren Aktuators schaltbar ist.According to the invention, a device for ventilating an exhaust aftertreatment system is provided, with which a freezable operating / auxiliary substance, in particular a reducing agent, is metered into an exhaust tract of an internal combustion engine, comprising a valve, which is located during operation of the internal combustion engine in an open position, in which the operating / Excipient can flow from a delivery module to a dosing and is in flared internal combustion engine in a closed position, in which the operating / auxiliary material between the delivery module and the dosing module can not flow. It is provided that the valve is switchable by means of a hydraulically actuated actuator.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem Fördermodul und einem Dosiermodul, welches eine derartige Vorrichtung zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems aufweist.The invention also provides an exhaust aftertreatment system comprising a delivery module and a metering module having such a device for ventilating the exhaust aftertreatment system.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass kein separater Rücklaufzweig vorgesehen ist, sondern ein Rücksaugen über dieselbe Leitung möglich ist, über welche der Betriebs-/Hilfsstoff gefördert wird. Besonders vorteilhaft daran ist, dass die Vorrichtung zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems in Bereichen einsetzbar ist, in welchen ein Bauraum nur begrenzt zur Verfügung steht. So werden keine weiteren, beispielsweise elektrischen Anschlüsse benötigt und die Vorrichtung kann sogar in unmittelbarer Nähe des Dosiermoduls platziert werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass eine komplette Belüftung des Systems inklusive dem Fördermodul nicht mehr notwendig ist, in Fällen, in denen das Fördermodul eisdruckfest ausgebildet ist.The device according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that no separate return branch is provided, but a suck back on the same line is possible over which the operating / auxiliary material is promoted. It is particularly advantageous because the device for ventilation of the exhaust aftertreatment system can be used in areas in which a space is limited available. Thus, no further, for example electrical connections are needed and the device can even be placed in the immediate vicinity of the dosing. Furthermore, it is advantageous that a complete ventilation of the system including the conveyor module is no longer necessary, in cases where the conveyor module is formed ice pressure resistant.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the dependent claims are advantageous Further developments and improvements of the device specified in the independent claim possible.
Beim Abstellen der Verbrennungskraftmaschine mittels des hydraulisch betätigbaren Aktuators wird das Ventil in die Schließstellung geschaltet. Hierdurch wird sehr effektiv eine Leckage des Fördermoduls gegenüber dem Dosierventil, bzw. Dosiermodul verhindert. Bei einer Leckage des Fördermoduls wird im Laufe der Zeit das Dosiermodul bzw. Dosierventil von dem Betriebs-/Hilfsstoff, beispielsweise von dem eine sehr hohe Kriechfähigkeit aufweisenden Reduktionsmittel AdBlue, benetzt, da das Dosiermodul bzw. Dosierventil meistens am tiefsten Punkt des Systems sitzt und sich so im System verbleibendes und/oder nach dem Abstellen eingebrachtes AdBlue am Dosiermodul bzw. Dosierventil ansammelt. Die Vorrichtung zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems stellt somit vorteilhaft ein Leckage-Sperrventil für sämtliche zusammenlaufende Leckage vor Eintreten in das Dosiermodul bereit. Die recht teure und komplexe Umsetzung eines Null-Leckage-Ventils im Fördermodul wird somit durch ein kostengünstiges Null-Leckage-Ventil vor dem Dosierventil umgesetzt. Nach Abstellen des Systems dichtet das Leckage-Sperrventil die Druckleitung idealisiert mit Null Leckage ab. When stopping the internal combustion engine by means of the hydraulically actuated actuator, the valve is switched to the closed position. As a result, leakage of the delivery module with respect to the metering valve or metering module is very effectively prevented. In the event of a leakage of the delivery module, the metering module or metering valve is wetted by the operating / auxiliary substance, for example by the reducing agent AdBlue, which has a very high creeping ability, since the metering module or metering valve usually sits at the lowest point of the system accumulates in the system remaining and / or introduced after stopping AdBlue on dosing or metering valve. The device for aeration of the exhaust aftertreatment system thus advantageously provides a leakage check valve for all leaking leakage before entering the dosing module. The rather expensive and complex implementation of a zero-leakage valve in the delivery module is thus implemented by a cost-effective zero-leakage valve in front of the metering valve. After shutting down the system, the leakage check valve ideally seals the pressure line with zero leakage.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist der hydraulisch betätigbare Aktuator des Ventils über eine mit Druck beaufschlagbare Steuerleitung an die Förderleitung angeschlossen. Dabei wird der Aktuator über eine Druckänderung in der Förderleitung hydraulisch betätigt, welche durch eine Druckänderung im Fördermodul bewirkt werden kann. Besonders vorteilhaft ist, dass keine elektrischen Zuleitungen und Massekabel verlegt und gesichert werden müssen, wie beispielsweise bei einem elektrisch gesteuerten Ventil der Fall wäre. Das Ventil ist über einen Druckaufbau oder Druckabbau, beispielsweise über einen Saugdruck in der Förderleitung betätigbar.According to an advantageous embodiment of the hydraulically actuated actuator of the valve is connected via a pressure-loadable control line to the delivery line. In this case, the actuator is actuated hydraulically via a pressure change in the delivery line, which can be effected by a pressure change in the delivery module. It is particularly advantageous that no electrical leads and ground cables must be laid and secured, as would be the case for example with an electrically controlled valve. The valve can be actuated via a pressure build-up or pressure reduction, for example via a suction pressure in the delivery line.
Besonders vorteilhaft ist, dass eine Schließzeit bzw. eine Schließverzögerung des Ventils einstellbar ist. Der hydraulisch betätigbare Aktuator weist hierzu ein Speichervolumen für den Betriebs-/Hilfsstoff auf, welches gemäß dem Anwendungsfall dimensioniert sein kann. It is particularly advantageous that a closing time or a closing delay of the valve is adjustable. For this purpose, the hydraulically actuable actuator has a storage volume for the operating / auxiliary substance, which can be dimensioned according to the application.
Bevorzugt ist dem hydraulisch betätigbaren Aktuator außerdem eine Drosselvorrichtung vorgeschaltet. Die Zeit, in der sich über die Drosselvorrichtung in der Steuerleitung der Druck im Speichervolumen, d.h. Druckvorratsspeicher des Aktuators aufbaut und/oder entspannt und so beispielsweise zum Schließen des Ventils führt, ist über den Drosselquerschnitt einstellbar. Es können sowohl manuell einstellbare Drosselvorrichtungen oder nachjustierbar oder nicht nachjustierbar fest eingestellte Drosselvorrichtungen vorgesehen sein. Somit ist auch über geeignete Dimensionierung der Drosselvorrichtung die Öffnungszeit oder Schließzeit bzw. Öffnungs- oder Schließverzögerung des Ventils einstellbar. Preferably, a throttle device is also connected upstream of the hydraulically actuable actuator. The time in which the pressure in the storage volume, i. Pressure accumulator of the actuator builds and / or relaxes and so leads, for example, to close the valve is adjustable over the throttle cross-section. It can be provided both manually adjustable throttle devices or readjustable or non-readjustable fixed throttle devices. Thus, the opening time or closing time or opening or closing delay of the valve is adjustable via suitable dimensioning of the throttle device.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein passiv schaltbares Ventil mit der Drosselvorrichtung parallel geschaltet. Hierdurch kann ein schnelles Öffnen oder ein schnelles Schließen des Ventils ermöglicht werden. Insbesondere ist auf diese Weise ein Abstellen des Fahrzeugs bei Null Leckage in sehr kurzer Zeit möglich.According to an advantageous embodiment, a passively switchable valve is connected in parallel with the throttle device. As a result, a quick opening or closing the valve can be made possible. In particular, it is possible in this way to park the vehicle at zero leakage in a very short time.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigenShow it
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Die Vorrichtung
Der hydraulisch betätigbare Aktuator
Der hydraulisch betätigbare Aktuator
In der Steuerleitung
In der Ausführungsform gemäß
Gemäß weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung kann der hydraulisch betätigbare Aktuator
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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