DE102014207754A1 - Sensor arrangement for measuring pressure in a freeze-prone medium, medium-conducting device with a sensor arrangement, system for metering a reducing agent into an exhaust gas stream of an internal combustion engine and internal combustion engine - Google Patents

Sensor arrangement for measuring pressure in a freeze-prone medium, medium-conducting device with a sensor arrangement, system for metering a reducing agent into an exhaust gas stream of an internal combustion engine and internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Es wird eine Sensoranordnung (7) zur Druckmessung in einem einfriergefährdeten Medium vorgeschlagen, mit einer mediumleitenden Einrichtung (5), die eine zumindest bereichsweise flexible Wandung (11) aufweist, wobei ein Drucksensor (9) durch einen flexiblen Wandungsbereich (15) von einem die mediumleitende Einrichtung (5) durchströmenden Medium getrennt angeordnet und eingerichtet ist, um einen Druck in dem Medium anhand eines Zustands des flexiblen Wandungsbereichs (15) zu messen.The invention relates to a sensor arrangement (7) for pressure measurement in a medium susceptible to freezing, comprising a medium-conducting device (5) which has an at least partially flexible wall (11), wherein a pressure sensor (9) extends through a flexible wall region (15) of one medium-conducting device (5) is arranged separately and arranged to measure a pressure in the medium based on a state of the flexible wall region (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäß Anspruch 1, eine mediumleitende Einrichtung gemäß Anspruch 6, ein System zur Eindosierung eines Reduktionsmittels gemäß Anspruch 8 und eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 11. The invention relates to a sensor arrangement according to claim 1, a medium-conducting device according to claim 6, a system for metering in a reducing agent according to claim 8 and an internal combustion engine according to claim 11.

Bei mediumleitenden Einrichtungen, welche einfriergefährdete Medien führen, besteht stets die Gefahr einer Beschädigung von Komponenten durch einfrierendes Medium. Dies gilt ganz besonders für Drucksensoren, die zur Druckerfassung in einer mediumleitenden Einrichtung der hier angesprochenen Art vorgesehen sind. Gefriert das Medium, wirken erheblich höhere Kräfte auf einen Drucksensor, als dies im normalen Betrieb der mediumleitenden Einrichtung der Fall ist. Hierdurch kann der Drucksensor Schaden nehmen oder sogar zerstört werden. In besonderer Weise ist dies der Fall bei mediumleitenden Einrichtungen, die in Systemen zur Eindosierung eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine vorgesehen sind. Ein gängiges Reduktionsmittel ist beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung, die abhängig von der verwendeten Harnstoffkonzentration bereits im Bereich des Gefrierpunkts oder bei geringen Minustemperaturen, beispielsweise im Bereich von –10 °C, einfriert. Drucksensoren sind in solchen Systemen typischerweise vorgesehen, um zu überprüfen, ob eine Vorpumpe bestimmungsgemäß arbeitet, und/oder um einen Hochdruck stromabwärts einer Hochdruckpumpe des Systems zu regeln. Mithilfe von wenigstens zwei Drucksensoren ist es auch möglich, Differenzdruckmessungen zur Systemdiagnose vorzunehmen, beispielsweise um den Verschmutzungsgrad eines Filters für das Reduktionsmittel zu überwachen. Diese Drucksensoren sind in besonderer Weise von Frostschäden bedroht, wobei insbesondere eine mechanische Zerstörung der Drucksensoren möglich ist. In the case of medium-conducting devices which carry freeze-risk media, there is always the risk of damage to components by freezing medium. This is especially true for pressure sensors, which are provided for pressure detection in a medium-conducting device of the type mentioned here. If the medium freezes, considerably higher forces act on a pressure sensor than is the case during normal operation of the medium-conducting device. This can damage or even destroy the pressure sensor. This is particularly the case with medium-conducting devices which are provided in systems for metering a reducing agent into an exhaust gas stream of an internal combustion engine. A common reducing agent is, for example, a urea-water solution, which freezes depending on the urea concentration already in the freezing point or at low minus temperatures, for example in the range of -10 ° C. Pressure sensors are typically provided in such systems to check if a fore pump is operating properly and / or to control high pressure downstream of a high pressure pump of the system. With the aid of at least two pressure sensors it is also possible to perform differential pressure measurements for system diagnostics, for example to monitor the degree of soiling of a filter for the reducing agent. These pressure sensors are threatened in a special way by frost damage, in particular, a mechanical destruction of the pressure sensors is possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine mediumleitende Einrichtung, ein System zur Eindosierung eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, und eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welchen die genannten Nachteile nicht auftreten. The invention is therefore based on the object to provide a sensor arrangement which avoids the disadvantages mentioned. The invention is also based on the object, a medium-conducting device, a system for metering a reducing agent in an exhaust stream of an internal combustion engine, and to provide an internal combustion engine in which the disadvantages mentioned do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, in dem eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Die Sensoranordnung ist eingerichtet zur Messung eines in einem einfriergefährdeten Medium herrschenden Drucks. Dabei weist eine mediumleitende Einrichtung eine zumindest bereichsweise flexible Wandung auf. Ein Drucksensor ist durch einen flexiblen Wandungsbereich der Wandung von einem Medium getrennt, welches die mediumleitende Einrichtung durchströmt, und der Drucksensor ist eingerichtet, um einen Druck in dem Medium anhand eines Zustands des flexiblen Wandbereichs zu messen. Dadurch, dass der Drucksensor durch den flexiblen Wandungsbereich von dem einfriergefährdeten Medium getrennt ist, ist er vor einer beschädigenden oder zerstörenden Einwirkung des Mediums geschützt, wenn dieses einfriert. Zugleich ist der Druck in dem Medium anhand des Zustands des flexiblen Wandbereichs in zugleich einfacher und präziser Weise messbar. Der Sensor ist also zum einen geschützt, zum anderen ergibt sich keinerlei Nachteil in Bezug auf die Druckmessung in dem Medium. Die bereichsweise flexible Wandung ist einseitig – im Bereich einer Innenseite – in Kontakt mit dem einfriergefährdeten Medium, wobei der Drucksensor außerhalb des flexiblen Wandbereichs, also im Bereich einer Außenseite angeordnet und somit nicht in Kontakt mit dem einfriergefährdeten Medium ist. The object is achieved in which a sensor arrangement with the features of claim 1 is provided. The sensor arrangement is set up for measuring a pressure prevailing in a medium which is at risk of freezing. In this case, a medium-conducting device has an at least partially flexible wall. A pressure sensor is separated by a flexible wall portion of the wall from a medium which flows through the medium-conducting device, and the pressure sensor is arranged to measure a pressure in the medium based on a state of the flexible wall portion. Because the pressure sensor is separated from the freeze-prone medium by the flexible wall area, it is protected from damaging or destructive action of the medium when it freezes. At the same time, the pressure in the medium can be measured in a simple and precise manner on the basis of the state of the flexible wall area. The sensor is therefore protected on the one hand, on the other hand, there is no disadvantage with respect to the pressure measurement in the medium. The region-wise flexible wall is on one side - in the region of an inner side - in contact with the freeze-prone medium, wherein the pressure sensor outside the flexible wall region, that is arranged in the region of an outer side and thus is not in contact with the freeze-prone medium.

Dadurch dass der Wandbereich flexibel ausgebildet ist, wird er abhängig von dem Druck in dem einfriergefährdeten Medium aus einer drucklosen, entspannten oder vorgespannten Funktionsstellung ausgelenkt, wobei diese Auslenkung als Zustand des flexiblen Wandbereichs angesehen werden kann, der durch den Drucksensor mittelbar oder unmittelbar erfasst wird. Because the wall area is designed to be flexible, it is deflected depending on the pressure in the freeze-prone medium from a non-pressurized, relaxed or preloaded functional position, this deflection can be regarded as a state of the flexible wall area, which is detected directly or indirectly by the pressure sensor.

Es wird ein Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Drucksensor in der Wandung der mediumleitenden Einrichtung angeordnet ist, wobei er von dem flexiblen Wandbereich durch ein Schutzvolumen beabstandet ist. In diesem Fall ist der Drucksensor in der Wandung zurückgezogen angeordnet, wobei zwischen diesem und dem flexiblen Wandbereich das Schutzvolumen angeordnet ist. Der flexible Wandbereich wird durch das einfrierende Medium stärker ausgelenkt als bei normalem Betriebsdruck, wobei er insbesondere in das Schutzvolumen hinein ausgelenkt wird. Der Drucksensor wird durch seine zurückgezogene Anordnung durch das Schutzvolumen vor dem einfrierenden Medium, insbesondere vor den beim Einfrieren wirkenden Kräften geschützt. An embodiment of the sensor arrangement is preferred, which is characterized in that the pressure sensor is arranged in the wall of the medium-conducting device, wherein it is spaced from the flexible wall area by a protective volume. In this case, the pressure sensor is arranged retracted in the wall, wherein between this and the flexible wall portion, the protective volume is arranged. The flexible wall area is deflected by the freezing medium more than at normal operating pressure, in particular, it is deflected into the protective volume into it. The pressure sensor is protected by its retracted arrangement by the protective volume in front of the freezing medium, in particular against the forces acting on freezing.

Vorzugsweise weist die zumindest bereichsweise flexible Wandung eine Bohrung auf, besonders bevorzugt eine Durchgangsbohrung von einer Außenseite der Wandung in einen mediumführenden Innenbereich, wobei der Drucksensor in der Bohrung zurückgezogen angeordnet ist. Er ragt also nicht bis zu einer Innenfläche der Wandung in diese hinein, sondern lässt vielmehr einen Abstand beziehungsweise ein Schutzvolumen zwischen seiner Stirnseite und der Innenfläche frei. Die Bohrung ist im Bereich der Innenfläche mit dem flexiblen Wandbereich verschlossen, sodass das Schutzvolumen in der Bohrung zwischen dem flexiblen Wandbereich einerseits und der Stirnfläche des Drucksensors andererseits angeordnet ist. Der Drucksensor kann dabei in die Bohrung eingesetzt, eingepresst, eingeschraubt, eingeschweißt, eingelötet, eingeklebt oder in anderer geeigneter Weise befestigt sein. Die hier beschriebenen Ausgestaltungen stellen sehr einfache und kostengünstige Verwirklichungen der Sensoranordnung dar. Preferably, the at least partially flexible wall has a bore, particularly preferably a through hole from an outer side of the wall into a medium-carrying inner region, wherein the pressure sensor is arranged retracted in the bore. So he does not protrude into an inner surface of the wall into this, but rather leaves a distance or a protective volume between its front and the inner surface free. The hole is closed in the area of the inner surface with the flexible wall area, so that the protective volume in the bore between the flexible wall portion on the one hand and the end face of the pressure sensor is disposed on the other hand. The pressure sensor can be inserted into the bore, pressed, screwed, welded, soldered, glued or attached in any other suitable manner. The embodiments described here represent very simple and inexpensive realizations of the sensor arrangement.

Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass in dem Schutzvolumen ein kompressibles Druckleitmedium angeordnet ist. Wird der flexible Wandbereich aufgrund des in dem einfriergefährdeten Mediums herrschenden Drucks ausgelenkt, wirkt er auf das kompressible Druckleitmedium ein und komprimiert dieses. Hierdurch wird ein Druck in dem Druckleitmedium aufgebaut, welcher von dem Drucksensor erfassbar ist. Dabei ist es möglich, dass der Druck in dem Druckleitmedium von dem Druck in dem einfriergefährdeten Medium in bestimmter Weise abweicht. Der Drucksensor ist in diesem Fall bevorzugt entsprechend kalibriert oder mit einem entsprechend kalibrierten Steuergerät wirkverbunden, sodass eindeutig anhand des erfassten Drucks in dem kompressiblen Druckleitmedium der Druck in dem einfriergefährdeten Medium bestimmbar ist. Um eine möglichst reproduzierbare und genaue Druckmessung zu verwirklichen, ist das kompressible Druckleitmedium vorzugsweise vorgespannt, steht also selbst unter einem definierten Druck. Dabei ist dieser Vorspanndruck vorzugsweise kleiner als ein kleinster im Betrieb auftretender Druck in dem einfriergefährdeten Medium, jedoch vorzugsweise größer als ein normaler Umgebungsdruck. Hierdurch kann die Genauigkeit der Druckmessung erhöht werden. An exemplary embodiment of the sensor arrangement is also preferred, which is characterized in that a compressible pressure-conducting medium is arranged in the protective volume. If the flexible wall region is deflected due to the pressure prevailing in the freezing-endangered medium, it acts on the compressible pressure-conducting medium and compresses it. As a result, a pressure in the Druckleitmedium is constructed, which is detectable by the pressure sensor. It is possible that the pressure in the Druckleitmedium deviates from the pressure in the freeze-prone medium in a certain way. In this case, the pressure sensor is preferably appropriately calibrated or operatively connected to a correspondingly calibrated control unit, so that the pressure in the freeze-prone medium can be determined unambiguously on the basis of the detected pressure in the compressible pressure-control medium. In order to realize the most reproducible and accurate pressure measurement, the compressible Druckleitmedium is preferably biased, so even under a defined pressure. In this case, this biasing pressure is preferably smaller than a smallest occurring during operation pressure in the freeze-prone medium, but preferably greater than a normal ambient pressure. As a result, the accuracy of the pressure measurement can be increased.

Es zeigt sich jedenfalls, dass der Zustand des flexiblen Wandbereichs bevorzugt anhand des Drucks in dem kompressiblen Druckleitmedium bestimmt wird. Dabei hängt der Druck in dem kompressiblen Druckleitmedium insbesondere von der Auslenkung des flexiblen Wandbereichs ab. In any case, it can be seen that the state of the flexible wall region is preferably determined by the pressure in the compressible pressure-conducting medium. The pressure in the compressible Druckleitmedium depends in particular on the deflection of the flexible wall portion.

Alternativ ist es möglich, dass der Zustand des flexiblen Wandbereichs und insbesondere dessen Auslenkung auf andere Weise bestimmt werden, beispielsweise durch eine optische Messung, insbesondere eine Interferenzmessung, eine Ultraschallmessung, eine mechanische Messung, oder in anderer geeigneter Weise. Der Drucksensor ist dabei bevorzugt eingerichtet zur Durchführung von einer der genannten Messungen. Alternatively, it is possible for the state of the flexible wall region and in particular its deflection to be determined in another way, for example by an optical measurement, in particular an interference measurement, an ultrasound measurement, a mechanical measurement, or in another suitable manner. The pressure sensor is preferably set up to carry out one of the measurements mentioned.

Es wird ein Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass als kompressibles Druckleitmedium ein Gas vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist das kompressible Druckleitmedium ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Luft, Stickstoff, einem Edelgas, insbesondere Argon, und Kohledioxid. Auch eine Mischung von wenigstens zwei der hier genannten Gase ist möglich. Auch andere geeignete Gase sind als kompressibles Druckleitmedium verwendbar. Ein Gas als Druckleitmedium stellt eine sowohl kostengünstige als auch einfache und genaue Möglichkeit zur Verwirklichung der Sensoranordnung dar. Alternativ ist es auch möglich, dass als kompressibles Druckleitmedium eine geeignete Flüssigkeit oder ein geeigneter, kompressibler Feststoff vorgesehen ist. Dabei müssen die Flüssigkeit oder der Feststoff geeignet sein, den Druck in dem einfriergefährdeten Medium in genauer und reproduzierbarer Weise in einen von dem Drucksensor erfassbaren Druck des kompressiblen Druckleitmediums zu übersetzen, also an den Drucksensor weiterzuleiten. Je nach Eigenschaft des verwendeten Druckleitmediums ist es dabei offensichtlich, dass der von dem Drucksensor erfasste Druck dem Druck in dem einfriergefährdeten Medium nicht gleich ist. Es bedarf allerdings einer eindeutigen Zuordnung der Druckwerte in dem einfriergefährdeten Medium einerseits und in dem kompressiblen Druckleitmedium andererseits, die vorzugsweise in einem Kennfeld oder als Kalibrationskurve hinterlegt sind. An exemplary embodiment of the sensor arrangement is preferred, which is characterized in that a gas is provided as the compressible pressure-conducting medium. Particularly preferred is the compressible Druckleitmedium selected from a group consisting of air, nitrogen, a noble gas, in particular argon, and carbon dioxide. A mixture of at least two of the gases mentioned here is possible. Other suitable gases can be used as a compressible Druckleitmedium. A gas as Druckleitmedium provides a cost-effective as well as simple and accurate way to achieve the sensor array. Alternatively, it is also possible that a suitable liquid or a suitable, compressible solid is provided as a compressible Druckleitmedium. In this case, the liquid or the solid must be suitable to translate the pressure in the freeze-prone medium in a precise and reproducible manner into a detectable by the pressure sensor pressure of the compressible Druckleitmediums, so forward to the pressure sensor. Depending on the nature of the Druckleitmediums used, it is obvious that the pressure detected by the pressure sensor is not equal to the pressure in the freeze-prone medium. However, it requires an unambiguous assignment of the pressure values in the freeze-prone medium on the one hand and in the compressible Druckleitmedium other hand, which are preferably stored in a map or as a calibration curve.

Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der flexible Wandbereich als Membran ausgebildet ist. Dabei verschließt die Membran bevorzugt die Bohrung in der Wandung der mediumleitenden Einrichtung. Besonders bevorzugt schließt die Membran in ihren Randbereichen bündig mit der Innenfläche der Wandung ab. Auf diese Weise ist einfach und kostengünstig ein auch langfristig beschädigungsfrei verwendbarer flexibler Wandbereich realisierbar. An embodiment of the sensor arrangement is also preferred, which is characterized in that the flexible wall region is designed as a membrane. The membrane preferably closes the bore in the wall of the medium-conducting device. Particularly preferably, the membrane terminates flush in its edge regions with the inner surface of the wall. In this way, a flexible wall area, which can also be used damage-free over the long term, can be realized simply and inexpensively.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine mediumleitende Einrichtung mit wenigstens einer Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 geschaffen wird. Dabei ist die Sensoranordnung ausgebildet nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es verwirklichen sich daher in Zusammenhang mit der mediumleitenden Einrichtung die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Sensoranordnung beschrieben wurden. The object is also achieved by providing a medium-conducting device with at least one sensor arrangement having the features of claim 6. In this case, the sensor arrangement is designed according to one of the embodiments described above. Therefore, in connection with the medium-conducting device, the advantages which have already been described in connection with the sensor arrangement are realized.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mediumleitende Einrichtung als Pumpe, als Leitung für das einfriergefährdete Medium, als Dosiereinrichtung oder Injektor zur Dosierung oder Injektion des einfriergefährdeten Mediums, und/oder als Speicher, insbesondere als Hochdruck-Speicher oder als Rail für das einfriergefährdete Medium ausgebildet. Insbesondere ist es möglich, dass die mediumleitende Einrichtung als Vorpumpe oder als Hochdruckpumpe für das einfriergefährdete Medium ausgebildet ist. In allen hier genannten Bereichen beziehungsweise Einrichtungen kann es nötig oder vorteilhaft sein, einen in dem einfriergefährdeten Medium herrschenden Druck zu messen, wobei der hierfür vorgesehene Drucksensor vor gefrierendem Medium geschützt werden soll. Dadurch verwirklichen sich in den genannten mediumleitenden Einrichtungen in besonderer Weise die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Sensoranordnung beschrieben wurden. In a preferred embodiment, the medium-conducting device is designed as a pump, as a conduit for the freeze-endangered medium, as a metering device or injector for metering or injecting the freeze-endangered medium, and / or as a memory, in particular as a high-pressure accumulator or as a rail for the freeze-endangered medium. In particular, it is possible for the medium-conducting device to be designed as a fore pump or as a high-pressure pump for the freeze-endangered medium. In all areas mentioned here It may be necessary or advantageous to measure a pressure prevailing in the medium which is at risk of freezing, whereby the pressure sensor provided for this purpose is to be protected from freezing medium. As a result, the advantages which have already been described in connection with the sensor arrangement are realized in particular in the stated medium-conducting devices.

Die Aufgabe wird auch gelöst, in dem ein System zur Eindosierung eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 8 geschaffen wird. Das System zeichnet sich durch wenigstens eine mediumleitende Einrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aus. Dabei verwirklichen sich für das System die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Sensoranordnung und der mediumleitenden Einrichtung beschreiben wurden. The object is also achieved, in which a system for metering a reducing agent into an exhaust gas stream of an internal combustion engine having the features of claim 8 is provided. The system is characterized by at least one medium-conducting device according to one of the previously described embodiments. In the process, the advantages which have already been described in connection with the sensor arrangement and the medium-conducting device are realized for the system.

Das System ist bevorzugt eingerichtet zur Eindosierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung in den Abgasstrom der Brennkraftmaschine, insbesondere stromaufwärts einer Katalyseeinrichtung, die eingerichtet ist zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden in dem Abgas. Solche Einrichtungen und Katalysatoren sind für sich genommen bekannt, sodass hierauf nicht näher eingegangen wird. Es zeigt sich aber, dass bei solchen Reduktionsmitteldosiersystemen typischerweise wenigstens eine Druckmessstelle zur Regelung erforderlich ist. Ein hier vorgesehener Drucksensor kann beim Einfrieren des Reduktionsmittels Schaden nehmen oder zerstört werden. Mithilfe der Sensoranordnung und der mediumleitenden Einrichtung wird dies verhindert. Dies geschieht dadurch, dass die Druckmessung nicht direkt in dem einfriergefährdeten Medium stattfindet, sondern vielmehr indirekt. Dabei ist der Drucksensor insbesondere hinter einer Membran und dem insbesondere als definiertes Gasvolumen oder Luftvolumen ausgebildeten Schutzvolumen platziert. Die Druckmessung erfolgt dann in dem kompressiblen Druckleitmedium des Schutzvolumens, insbesondere in dem Gas. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Einfluss der Membran und/oder der Einfluss des Druckleitmediums auf die Druckmessung korrigiert wird/werden. Dies kann mittels eines Kennfelds oder mithilfe einer geeigneten Kalibrationskurve geschehen. Beim Einfrieren erfolgt eine Volumenexpansion des Reduktionsmittels gegen die Membran und eine Auslenkung derselben in das Schutzvolumen hinein. Der Drucksensor, der dahinter angeordnet ist, bleibt geschützt. Auf diese Weise wird er vor Frostschäden und insbesondere vor mechanischer Zerstörung durch Expansion des einfriergefährdeten Mediums geschützt. The system is preferably set up for metering in a urea-water solution into the exhaust gas flow of the internal combustion engine, in particular upstream of a catalytic device, which is set up for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas. Such devices and catalysts are known per se, so that will not be discussed further. It turns out, however, that in such Reduktionsmitteldosiersystemen typically at least one pressure measuring point is required for control. A pressure sensor provided here can be damaged or destroyed when the reducing agent freezes. This is prevented by means of the sensor arrangement and the medium-conducting device. This happens because the pressure measurement does not take place directly in the freeze-prone medium, but rather indirectly. In this case, the pressure sensor is placed in particular behind a membrane and the protective volume designed in particular as a defined gas volume or air volume. The pressure measurement is then carried out in the compressible Druckleitmedium the protective volume, in particular in the gas. It is preferably provided that the influence of the membrane and / or the influence of Druckleitmediums is corrected to the pressure measurement / are. This can be done by means of a characteristic map or by means of a suitable calibration curve. Upon freezing, a volume expansion of the reducing agent against the membrane and a deflection of the same into the protective volume takes place. The pressure sensor located behind it remains protected. In this way it is protected against frost damage and especially against mechanical destruction by expansion of the freeze-prone medium.

Als weiterer Vorteil ergibt sich eine dämpfende Wirkung des kompressiblen Druckleitmediums. Gerade für die hier angesprochenen Systeme zur Eindosierung eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom werden typischerweise oszillierende Kolbenpumpen verwendet, die stark und stetig schwankende Drucksignale erzeugen. Durch das kompressible Druckleitmedium in dem Schutzvolumen werden diese gedämpft, sodass eine geglättete oder ausgemittelte Druckmessung erfolgen kann. Another advantage is a damping effect of the compressible Druckleitmediums. Especially for the systems discussed here for metering a reducing agent into an exhaust gas stream, oscillating piston pumps are typically used which generate strong and steadily fluctuating pressure signals. By the compressible Druckleitmedium in the protective volume they are damped, so that a smoothed or averaged pressure measurement can be done.

Das System weist vorzugsweise eine Vorpumpe zur Förderung des Reduktionsmittels aus einem Tank zu einer Hochdruckpumpe auf, außerdem eine Hochdruckpumpe, die zum Auftauen und zur Aufrechterhaltung eines Hochdrucks in einem Hochdruckbereich des Systems vorgesehen ist. Insbesondere ist die Hochdruckpumpe vorzugsweise zur Druckregelung in dem Hochdruckbereich vorgesehen. Das System weist außerdem Leitungen von dem Tank zu der Vorpumpe, von dieser zu der Hochdruckpumpe, und von der Hochdruckpumpe zu wenigstens einer Dosiereinrichtung, insbesondere einem Injektor auf. Typischerweise ist auch ein Rücklauf für das Reduktionsmittel von dem wenigstens einen Injektor oder der wenigstens einen Dosiereinrichtung an eine geeignete Stelle eines Reduktionsmittelkreislaufs, beispielsweise in den Tank, zu einer Saugseite der Vorpumpe, zu einer Saugseite der Hochdruckpumpe oder gegebenenfalls sogar in den Hochdruckbereich, vorgesehen. Es ist möglich, dass eine Mehrzahl von Dosiereinrichtungen oder Injektoren aus einem gemeinsamen Hochdruckspeicher, nämlich einem sogenannten Rail, mit Reduktionsmittel versorgt werden. Hierdurch wirken sich durch einzelne Dosierereignisse erzeugte Druckschwingungen weniger stark auf die anderen Dosiereinrichtungen oder Injektoren aus. The system preferably includes a backing pump for delivering the reductant from a tank to a high pressure pump, and a high pressure pump provided for thawing and maintaining high pressure in a high pressure region of the system. In particular, the high pressure pump is preferably provided for pressure control in the high pressure region. The system also includes conduits from the tank to the backing pump, from there to the high pressure pump, and from the high pressure pump to at least one metering device, particularly an injector. Typically, a return for the reducing agent from the at least one injector or the at least one metering device to a suitable point of a reducing agent circuit, for example in the tank, to a suction side of the backing pump, to a suction side of the high pressure pump or possibly even in the high pressure region, is provided. It is possible that a plurality of metering devices or injectors from a common high-pressure accumulator, namely a so-called rail, are supplied with reducing agent. As a result, pressure oscillations generated by individual metering events have less effect on the other metering devices or injectors.

Es wird insoweit ein Ausführungsbeispiel des Systems bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die mediumleitende Einrichtung als Vorpumpe, als Hochdruckpumpe, als Leitung für das Reduktionsmittel, als Dosiereinrichtung oder Injektor für das Reduktionsmittel, und/oder als Speicher, insbesondere als gemeinsamer Hochdruckspeicher oder Rail, für das Reduktionsmittel ausgebildet ist. Dabei dient ein im Bereich der Vorpumpe angeordneter Drucksensor vorzugsweise einer Überprüfung, ob die Vorpumpe arbeitet. Ein im Bereich der Hochdruckpumpe, in der Hochdruckleitung oder in dem Hochdruckspeicher angeordneter Drucksensor dient bevorzugt einer Drucküberwachung oder Druckregelung in dem Hochdruckbereich. Mithilfe der hier beschriebenen Drucksensoren in den verschiedenen mediumleitenden Einrichtungen ist eine geeignete Überwachung und/oder Regelung des Systems möglich. In that regard, an embodiment of the system is preferred, which is characterized in that the medium-conducting device as a fore pump, a high-pressure pump, as a conduit for the reducing agent, as a metering device or injector for the reducing agent, and / or as a memory, in particular as a common high-pressure accumulator or rail , is formed for the reducing agent. In this case, a pressure sensor arranged in the region of the pre-pump preferably serves to check whether the backing pump is operating. A pressure sensor arranged in the region of the high-pressure pump, in the high-pressure line or in the high-pressure accumulator preferably serves for pressure monitoring or pressure regulation in the high-pressure region. By means of the pressure sensors described here in the various medium-conducting devices, a suitable monitoring and / or regulation of the system is possible.

Die zumindest bereichsweise flexible Wandung ist bevorzugt eine Wandung der Vorpumpe, der Hochdruckpumpe, einer Leitung und/oder eines Speichers für das Reduktionsmittel. The at least partially flexible wall is preferably a wall of the backing pump, the high pressure pump, a line and / or a memory for the reducing agent.

Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des Systems bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass zwei Sensoranordnungen, die ausgebildet sind nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, in wenigstens einer mediumleitenden Einrichtung oder auch verteilt auf zwei mediumleitende Einrichtungen derart angeordnet und eingerichtet sind, dass eine Differenzdruckmessung möglich ist. Insbesondere ist es möglich, dass eine der Sensoranordnungen stromaufwärts eines Filters für das Reduktionsmittel angeordnet ist, wobei eine zweite Sensoranordnung stromabwärts des Filters angeordnet ist. Durch geeignete Differenzdruckmessung kann ein Verschmutzungsgrad des Filters bestimmt oder überwacht werden. An exemplary embodiment of the system is also preferred, which is characterized in that two sensor arrangements which are designed according to one of the embodiments described above are arranged and arranged in at least one medium-conducting device or also distributed over two medium-conducting devices such that a differential pressure measurement is possible is. In particular, it is possible that one of the sensor arrangements is arranged upstream of a filter for the reducing agent, wherein a second sensor arrangement is arranged downstream of the filter. By suitable differential pressure measurement, a degree of contamination of the filter can be determined or monitored.

Die Sensoranordnung, insbesondere der Drucksensor, die mediumleitende Einrichtung und das System sind bevorzugt eingerichtet für einen Betriebsdruck zwischen mindestens 1 bar bis höchstens 11 bar absolut, oder entsprechend 0 bar bis höchstens 10 bar Überdruck. Dabei handelt es sich um einen typischen Betriebsdruckbereich für ein solches System. Dabei zeigt sich, dass die Sensoranordnung bevorzugt auf ihre konkrete Verwendung abgestimmt ist. Beispielsweise ist im Betrieb der Vorpumpe ein niedrigerer Druckbereich als Messbereich vorgesehen als im Bereich der Hochdruckpumpe oder im Hochdruckbereich stromabwärts der Hochdruckpumpe. Zugleich ist die Sensoranordnung bevorzugt eingerichtet, um bei gefrierendem Medium auftretende Drücke schadlos aufnehmen zu können. Dabei treten durch die Ausdehnung des gefrierenden Reduktionsmittels, insbesondere einer gefrierenden Harnstoff-Wasser-Lösung, erheblich höhere Drücke auf als im Betrieb des Systems. The sensor arrangement, in particular the pressure sensor, the medium-conducting device and the system are preferably set up for an operating pressure of at least 1 bar to at most 11 bar absolute, or corresponding to 0 bar to at most 10 bar overpressure. This is a typical operating pressure range for such a system. It turns out that the sensor arrangement is preferably matched to their specific use. For example, during operation of the fore pump, a lower pressure range is provided as the measuring range than in the area of the high-pressure pump or in the high-pressure range downstream of the high-pressure pump. At the same time, the sensor arrangement is preferably set up in order to be able to absorb the pressures occurring when the medium is freezing without damage. In this case, by the expansion of the freezing reducing agent, in particular a freezing urea-water solution, significantly higher pressures than in the operation of the system.

Ist für den Drucksensor ein Messbereich von ungefähr 5 bar Überdruck vorgesehen, ist das kompressible Druckleitmedium vorzugsweise auf ungefähr 1 bar Überdruck vorgespannt, um eine genaue Druckmessung zu ermöglichen. If a measuring range of approximately 5 bar overpressure is provided for the pressure sensor, the compressible pressure-conducting medium is preferably preloaded to approximately 1 bar overpressure in order to allow an accurate pressure measurement.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 geschaffen wird. Diese weist ein System nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Somit verwirklichen sich für die Brennkraftmaschine die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Sensoranordnung, der mediumleitenden Einrichtung und dem System erläutert wurden. The object is finally solved by an internal combustion engine having the features of claim 11 is created. This has a system according to one of the embodiments described above. Thus, for the internal combustion engine realize the advantages that have already been explained in connection with the sensor assembly, the medium-conducting device and the system.

Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet. The internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating engine. In a preferred embodiment, the internal combustion engine is used to drive in particular heavy land or water vehicles, such as mine vehicles, trains, the internal combustion engine is used in a locomotive or a railcar, or ships. It is also possible to use the internal combustion engine to drive a defense vehicle, for example a tank. An exemplary embodiment of the internal combustion engine is preferably also stationary, for example, used for stationary power supply in emergency operation, continuous load operation or peak load operation, the internal combustion engine in this case preferably drives a generator. A stationary application of the internal combustion engine for driving auxiliary equipment, such as fire pumps on oil rigs, is possible. Furthermore, an application of the internal combustion engine in the field of promoting fossil raw materials and in particular fuels, for example oil and / or gas, possible. It is also possible to use the internal combustion engine in the industrial sector or in the field of construction, for example in a construction or construction machine, for example in a crane or an excavator. The internal combustion engine is preferably designed as a diesel engine, as a gasoline engine, as a gas engine for operation with natural gas, biogas, special gas or another suitable gas. In particular, when the internal combustion engine is designed as a gas engine, it is suitable for use in a cogeneration plant for stationary power generation.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine mit einem System, einer mediumleitenden Einrichtung und einer Sensoranordnung. The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. The single FIGURE shows an embodiment of an internal combustion engine with a system, a medium-conducting device and a sensor arrangement.

Die einzige Fig. zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1, welche ein System 3 zur Eindosierung eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom der Brennkraftmaschine 1 aufweist. Das System ist in für sich genommen bekannter Weise bevorzugt eingerichtet zur Eindosierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung in den Abgasstrom einer Brennkraftmaschine zum Zwecke einer selektiv katalytischen Reduktion von Stickoxiden in dem Abgas. The only Fig. Shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine 1 which is a system 3 for dosing a reducing agent in an exhaust stream of the internal combustion engine 1 having. In a manner known per se, the system is preferably set up for metering in a urea-water solution into the exhaust gas stream of an internal combustion engine for the purpose of selectively catalytic reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas.

Das System 3 weist eine mediumleitende Einrichtung 5 auf, die im Betrieb – wie hier schematisch durch einen Pfeil P dargestellt – von einem einfriergefährdeten Medium, hier nämlich dem Reduktionsmittel, durchströmt wird. Die mediumleitende Einrichtung 5 ist bevorzugt als Vorpumpe, als Hochdruckpumpe, als Leitung für das Reduktionsmittel, als Dosiereinrichtung oder Injektor, und/oder als Speicher, insbesondere als Hochdruckspeicher oder als Rail, für das Reduktionsmittel ausgebildet. The system 3 has a medium-conducting device 5 on, in the operation - as shown schematically here by an arrow P - by a freezing-endangered medium, namely here the reducing agent, flows through. The medium-conducting device 5 is preferably designed as a backing pump, as a high pressure pump, as a conduit for the reducing agent, as a metering device or injector, and / or as a memory, in particular as a high-pressure accumulator or as a rail, for the reducing agent.

Die mediumleitende Einrichtung 5 weist eine Sensoranordnung 7 mit einem Drucksensor 9 auf. Der Drucksensor 9 ist dabei eingerichtet zur Messung eines Drucks, der in dem einfriergefährdeten Medium, hier dem Reduktionsmittel, herrscht. Dabei besteht grundsätzlich das Problem, dass einfrierendes Reduktionsmittel aufgrund der sehr hohen Expansionskräfte den Drucksensor 9 beschädigen oder sogar mechanisch zerstören kann. The medium-conducting device 5 has a sensor arrangement 7 with a pressure sensor 9 on. The pressure sensor 9 is set up to measure a pressure in the freeze-endangered Medium, here the reducing agent, prevails. There is basically the problem that freezing reducing agent due to the very high expansion forces the pressure sensor 9 damage or even destroy it mechanically.

Um Frostschäden im Bereich des Drucksensors 9 zu vermeiden, weist die mediumleitende Einrichtung 5 hier eine zumindest bereichsweise flexible Wandung 11 auf, die mit einer Innenfläche 13 in Kontakt mit dem einfriergefährdeten Medium steht. Die Wandung 11 weist einen flexiblen Wandungsbereich 15 auf, der hier als Membran 17 ausgebildet ist. Der Drucksensor 9 ist – von dem einfriergefährdeten Medium aus gesehen – außerhalb der Innenfläche 13 und insbesondere außerhalb des flexiblen Wandungsbereichs 15 angeordnet, mithin durch diesen von dem die mediumleitende Einrichtung 5 durchströmenden Medium getrennt angeordnet. To frost damage in the area of the pressure sensor 9 to avoid, indicates the medium-conducting device 5 here an at least partially flexible wall 11 on that with an inner surface 13 is in contact with the freeze-prone medium. The wall 11 has a flexible wall area 15 up, here as a membrane 17 is trained. The pressure sensor 9 is - seen from the freezing medium from - outside the inner surface 13 and in particular outside the flexible wall area 15 arranged, thus by this of the medium-conducting device 5 separated by flowing medium.

Insbesondere ist der Drucksensor 9 in der Wandung 11 angeordnet und von dem flexiblen Wandungsbereich 15 durch eine Schutzvolumen 19 beabstandet. Hierzu weist die Wandung 11 bevorzugt eine Bohrung 21 auf, die insbesondere als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, und welche die Wandung 11 bis zu der Innenfläche 13 durchsetzt. Der Drucksensor 9 ist in der Bohrung 21 zurückgezogen angeordnet, und die Bohrung 21 ist durch den flexiblen Wandungsbereich 15, hier durch die Membran 17, zu der Innenfläche 13 hin verschlossen. Dabei schließt der flexible Wandungsbereich 15 bevorzugt bündig mit der Innenfläche 13 ab. Das Schutzvolumen 19 ist somit zwischen einer Stirnseite 23 des Drucksensors 9 und dem flexiblen Wandungsbereich 15 angeordnet. Auf diese Weise wird die Stirnseite 23 des Drucksensors 9 und damit dieser auch insgesamt vor den Einwirkungen des gefrierenden Mediums, hier also insbesondere des gefrierenden Reduktionsmittels, geschützt. In particular, the pressure sensor 9 in the wall 11 arranged and from the flexible wall area 15 through a protective volume 19 spaced. For this purpose, the wall 11 prefers a hole 21 on, which is designed in particular as a through hole, and which the wall 11 up to the inner surface 13 interspersed. The pressure sensor 9 is in the hole 21 arranged withdrawn, and the bore 21 is through the flexible wall area 15 , here through the membrane 17 , to the inner surface 13 closed off. This includes the flexible wall area 15 preferably flush with the inner surface 13 from. The protective volume 19 is thus between an end face 23 of the pressure sensor 9 and the flexible wall area 15 arranged. In this way, the front side 23 of the pressure sensor 9 and thus also this overall protected from the effects of the freezing medium, in this case in particular the freezing reducing agent.

In dem Schutzvolumen 19 ist bevorzugt ein kompressibles Druckleitmedium angeordnet, insbesondere ein Gas. Dabei handelt es sich bevorzugt um Luft, Stickstoff, ein Edelgas, insbesondere Argon, und/oder Kohlendioxid. Auch andere geeignete Gase oder Mischungen dieser oder anderer Gase sind möglich. Schließlich ist es alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass eine kompressible Flüssigkeit oder ein kompressibler Feststoff in dem Schutzvolumen 19 angeordnet ist. In the protective volume 19 a compressible Druckleitmedium is preferably arranged, in particular a gas. These are preferably air, nitrogen, a noble gas, in particular argon, and / or carbon dioxide. Other suitable gases or mixtures of these or other gases are possible. Finally, it is alternatively or additionally also possible that a compressible liquid or a compressible solid in the protective volume 19 is arranged.

Das kompressible Druckleitmedium steht vorzugsweise in dem Schutzvolumen 19 unter einem vorherbestimmten, definierten Vorspanndruck, der dann herrscht, wenn das einfriergefährdete Medium in der mediumleitenden Einrichtung 5 unter Normaldruck, also bei 1 bar absolut oder entsprechend 0 bar Überdruck vorliegt. The compressible Druckleitmedium is preferably in the protective volume 19 at a predetermined, defined biasing pressure, which then prevails when the freeze-prone medium in the medium-conducting device 5 under normal pressure, ie at 1 bar absolute or corresponding to 0 bar overpressure.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Vorspanndruck in dem Schutzvolumen 19 kleiner ist als ein kleinster im Betrieb des Systems 3 auftretender Betriebsdruck des einfriergefährdeten Mediums, hier also des Reduktionsmittels, was eine besonders genaue und reproduzierbare Druckmessung ermöglicht. Dies ist in der Figur dadurch angedeutet, dass die Membran 17 nach innen in das Schutzvolumen 19 hinein gewölbt dargestellt ist. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Vorspanndruck in dem Schutzvolumen 19 gerade einem kleinsten Betriebsdruck des Systems 3 im Bereich der mediumleitenden Einrichtung 5 entspricht. Es ist dann möglich, dass die Membran 17 im Normalbetrieb der mediumleitenden Einrichtung 5 keine oder nur eine sehr geringe Wölbung aufweist. Schließlich ist auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem der Vorspanndruck in dem Schutzvolumen 19 größer ist als der kleinste zu erwartender Betriebsdruck in der mediumleitenden Einrichtung 5 während des Betriebs des Systems 3. In diesem Fall ist die Membran 17 typischerweise umgekehrt als in der Figur dargestellt gewölbt, nämlich aus dem Schutzvolumen 19 heraus. In a preferred embodiment, it is provided that the biasing pressure in the protective volume 19 smaller than a smallest in the operation of the system 3 occurring operating pressure of the freeze-prone medium, in this case the reducing agent, which allows a particularly accurate and reproducible pressure measurement. This is indicated in the figure by the fact that the membrane 17 inside in the protective volume 19 is shown arched into it. Alternatively, it is also possible that the biasing pressure in the protective volume 19 just a minimum operating pressure of the system 3 in the field of medium-conducting device 5 equivalent. It is then possible that the membrane 17 in normal operation of the medium-conducting device 5 has no or only a very small curvature. Finally, an embodiment is possible in which the biasing pressure in the protective volume 19 is greater than the smallest expected operating pressure in the medium-conducting device 5 during operation of the system 3 , In this case, the membrane 17 typically inverted as shown in the figure arched, namely from the protective volume 19 out.

Unabhängig von dem konkret gewählten Vorspanndruck ist die Funktionsweise der Sensoranordnung 7 die Folgende: Abhängig von dem Druck in dem einfriergefährdeten Medium verändert sich die Auslenkung des flexiblen Wandungsbereichs 15, hier der Membran 17, wodurch sich der Druck in dem Schutzvolumen 19 einstellt. Der Drucksensor 9 erfasst insbesondere mit seiner Stirnseite 23 den Druck in dem Schutzvolumen 19 und damit jedenfalls mittelbar auch den Druck, der in dem einfriergefährdeten Medium, hier in dem Reduktionsmittel herrscht. Es ist vorzugsweise ein Kennfeld oder eine Kalibrationskurve in dem Drucksensor 9 selbst oder in einem Steuergerät hinterlegt, durch die eindeutig der Druck in dem einfriergefährdeten Medium, hier dem Reduktionsmittel, anhand des durch den Drucksensor 9 gemessenen Drucks in dem Schutzvolumen 19 bestimmbar ist. Regardless of the specifically selected biasing pressure is the operation of the sensor assembly 7 the following: Depending on the pressure in the freeze-prone medium, the deflection of the flexible wall area changes 15 , here the membrane 17 , which increases the pressure in the protective volume 19 established. The pressure sensor 9 recorded in particular with its front side 23 the pressure in the protective volume 19 and thus, at least indirectly, also the pressure prevailing in the freezing-endangered medium, here in the reducing agent. It is preferably a map or a calibration curve in the pressure sensor 9 itself or stored in a control unit, by the clear pressure in the freezing medium, here the reducing agent, on the basis of the pressure sensor 9 measured pressure in the protective volume 19 is determinable.

Durch eine Pumpe des Systems 3 verursachte Unstetigkeiten in einem zeitabhängig betrachteten Druckverlauf, insbesondere Druckstöße, werden durch die dämpfende Wirkung des Schutzvolumens 19 gefiltert, sodass ein geringeren Schwankungen unterliegender Druckverlauf durch den Drucksensor 9 gemessen wird. Dies stellt einen weiteren Vorteil der Sensoranordnung 7 dar. Through a pump of the system 3 caused discontinuities in a time-dependent considered pressure curve, in particular pressure surges are due to the damping effect of the protection volume 19 filtered, so that a less fluctuating pressure curve through the pressure sensor 9 is measured. This provides a further advantage of the sensor arrangement 7 represents.

Friert das Medium, insbesondere das Reduktionsmittel, in der mediumleitenden Einrichtung 5, wirken die auftretenden Expansionskräfte auf den flexiblen Wandungsbereich 15, insbesondere auf die Membran 17. Der Drucksensor 9 ist dabei durch das Schutzvolumen 19 vor der unmittelbaren Einwirkung dieser Expansionskräfte und damit vor Frostschäden geschützt. Freezes the medium, in particular the reducing agent, in the medium-conducting device 5 , the expansion forces that occur act on the flexible wall area 15 , in particular on the membrane 17 , The pressure sensor 9 is thereby by the protective volume 19 protected against the immediate action of these expansion forces and thus against frost damage.

Insgesamt zeigt sich somit, dass die Sensoranordnung 7, die mediumleitende Einrichtung 5, das System 3 und die Brennkraftmaschine 1 in besonders vorteilhafter, einfacher und kostengünstiger Weise vor Frostschäden durch einfrierendes Medium im Bereich des Drucksensors 9 geschützt sind. Overall, it is thus evident that the sensor arrangement 7 , the medium-conducting device 5 , the system 3 and the internal combustion engine 1 in a particularly advantageous, simple and cost-effective manner against frost damage by freezing medium in the region of the pressure sensor 9 are protected.

Claims (11)

Sensoranordnung (7) zur Druckmessung in einem einfriergefährdeten Medium, mit einer mediumleitenden Einrichtung (5), die eine zumindest bereichsweise flexible Wandung (11) aufweist, wobei ein Drucksensor (9) durch einen flexiblen Wandungsbereich (15) von einem die mediumleitende Einrichtung (5) durchströmenden Medium getrennt angeordnet und eingerichtet ist, um einen Druck in dem Medium anhand eines Zustands des flexiblen Wandungsbereichs (15) zu messen. Sensor arrangement ( 7 ) for pressure measurement in a freeze-prone medium, with a medium-conducting device ( 5 ), which is an at least partially flexible wall ( 11 ), wherein a pressure sensor ( 9 ) by a flexible wall area ( 15 ) from a medium-conducting device ( 5 ) is arranged and adapted to a pressure in the medium based on a state of the flexible wall region ( 15 ) to eat. Sensoranordnung (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (9) in der Wandung (11) der mediumleitenden Einrichtung (5) angeordnet und von dem flexiblen Wandungsbereich (15) durch ein Schutzvolumen (19) beabstandet ist. Sensor arrangement ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the pressure sensor ( 9 ) in the wall ( 11 ) of the medium-conducting device ( 5 ) and of the flexible wall area ( 15 ) by a protective volume ( 19 ) is spaced. Sensoranordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schutzvolumen (19) ein kompressibles Druckleitmedium angeordnet ist. Sensor arrangement ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the protective volume ( 19 ) A compressible Druckleitmedium is arranged. Sensoranordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kompressible Druckleitmedium ein Gas ist. Sensor arrangement ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the compressible Druckleitmedium is a gas. Sensoranordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Wandungsbereich (15) als Membran (17) ausgebildet ist. Sensor arrangement ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible wall area ( 15 ) as a membrane ( 17 ) is trained. Mediumleitende Einrichtung (5), gekennzeichnet durch wenigstens eine Sensoranordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 5. Medium-conducting device ( 5 ), characterized by at least one sensor arrangement ( 7 ) according to one of claims 1 to 5. Mediumleitende Einrichtung (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mediumleitende Einrichtung als Pumpe, als Leitung für das einfriergefährdete Medium, als Dosiereinrichtung oder Injektor für das einfriergefährdete Medium, und/oder als Speicher für das einfriergefährdete Medium ausgebildet ist. Medium-conducting device ( 5 ) according to claim 6, characterized in that the medium-conducting device is designed as a pump, as a conduit for the freeze-endangered medium, as a metering device or injector for the freeze-endangered medium, and / or as a memory for the freeze-endangered medium. System (3) zur Eindosierung eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine (1), gekennzeichnet durch wenigstens eine mediumleitende Einrichtung (5) nach einem der Ansprüche 6 und 7. System ( 3 ) for metering a reducing agent into an exhaust gas stream of an internal combustion engine ( 1 ), characterized by at least one medium-conducting device ( 5 ) according to one of claims 6 and 7. System (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine mediumleitende Einrichtung (5) als Vorpumpe, als Hochdruckpumpe, als Leitung für das Reduktionsmittel, als Dosiereinrichtung oder Injektor für das Reduktionsmittel, und/oder als Speicher für das Reduktionsmittel ausgebildet ist. System ( 3 ) according to claim 8, characterized in that the at least one medium-conducting device ( 5 ) is designed as a backing pump, as a high-pressure pump, as a conduit for the reducing agent, as a metering device or injector for the reducing agent, and / or as a memory for the reducing agent. System (3) nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensoranordnungen (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in wenigstens einer mediumleitenden Einrichtung (5) in zur Differenzdruckmessung geeigneter Weise angeordnet sind. System ( 3 ) according to one of claims 8 and 9, characterized in that two sensor arrangements ( 7 ) according to one of claims 1 to 5 in at least one medium-conducting device ( 5 ) are arranged in a suitable manner for differential pressure measurement. Brennkraftmaschine (1), gekennzeichnet durch ein System (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10. Internal combustion engine ( 1 ), characterized by a system ( 3 ) according to any one of claims 8 to 10.
DE102014207754.0A 2014-04-24 2014-04-24 Sensor arrangement for measuring pressure in a freeze-prone medium, medium-conducting device with a sensor arrangement, system for metering a reducing agent into an exhaust gas stream of an internal combustion engine and internal combustion engine Ceased DE102014207754A1 (en)

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DE102018216239A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for monitoring the physical state of a liquid at risk of freezing in a motor vehicle

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