DE102015200270A1

DE102015200270A1 - Exhaust gas aftertreatment device and method for operating an exhaust aftertreatment device

Info

Publication number: DE102015200270A1
Application number: DE102015200270.5A
Authority: DE
Inventors: Simon Heitzer; Okke Venekamp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-07-14

Abstract

Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 für das Abgas einer Brennkraftmaschine, aufweisend einen Tank 2 zur Bevorratung eines in eine Abgasleitung 13 der Brennkraftmaschine einzudosierenden Reduktionsmittels, wobei der Tank 2 über ein Fördermodul 4 und ein Ventil 6 mit einem an der Abgasleitung 13 angeordneten Dosiermodul 12 verbunden ist. Erfindungsgemäß wird eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 angegeben, die hinsichtlich des Platzbedarfs und des Funktionsumfangs verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass das Ventil 6 mit dem Fördermodul 4 eine Baugruppe bildet und auf einem gemeinsamen Grundkörper 5 mit dem Fördermodul 4 angeordnet ist.Exhaust gas aftertreatment device 1 for the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a tank 2 for storing a reducing agent to be metered into an exhaust line 13 of the internal combustion engine, the tank 2 being connected via a delivery module 4 and a valve 6 to a metering module 12 arranged on the exhaust gas line 13. According to the invention, an exhaust aftertreatment device 1 is specified, which is improved in terms of space requirements and the range of functions. This is achieved in that the valve 6 forms an assembly with the delivery module 4 and is arranged on a common main body 5 with the delivery module 4.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für das Abgas einer Brennkraftmaschine, aufweisend einen Tank zur Bevorratung eines in einer Abgasleitung der Brennkraftmaschine einzudosierenden Reduktionsmittels, wobei der Tank über ein Fördermodul und ein Ventil mit einem an der Abgasleitung angeordneten Dosiermodul fluidführend verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasnachbehandlungseinrichtung.The present invention relates to an exhaust aftertreatment device for the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a tank for storing a reductant to be metered into an exhaust line of the internal combustion engine, wherein the tank is fluidly connected via a delivery module and a valve to a dosing module arranged on the exhaust line. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an exhaust gas aftertreatment device.

Stand der Technik State of the art

Eine derartige Abgasnachbehandlungseinrichtung ist aus der DE 10 2012 215 394 A1 bekannt. Diese Abgasnachbehandlungseinrichtung weist die üblichen Komponenten, nämlich einen Tank zur Bevorratung eines in eine Abgasleitung der Brennkraftmaschine einzudosierenden Reduktionsmittels, ein Fördermodul und ein Dosiermodul auf. Das Dosiermodul ist an einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine angebaut und dosiert gesteuert Reduktionsmittel in die Abgasleitung der Brennkraftmaschine ein. Dabei wird das Dosiermodul von dem Fördermodul mit aus dem Tank entnommenem Reduktionsmittel beliefert. Das Reduktionsmittel vermischt sich mit in der Abgasleitung geführtem Abgas und bewirkt in einem stromabwärts der Eindosierstelle in der Abgasleitung angeordneten SCR-Katalysator gewünschte chemische Reaktionen. Zusätzlich ist in eine als Schlauchleitung ausgebildete Verbindungsleitung zwischen dem Fördermodul und dem Dosiermodul ein Diagnosemodul einsetzbar, das ein Ventil beinhaltet. Für eine Diagnose des Dosiermoduls kann das Ventil in eine Sperrstellung verstellt werden, so dass kein weiteres Reduktionsmittel zu dem Dosiermodul gelangt. Aus einem ebenfalls von dem Diagnosemodul gemessenen Druckverlauf in der Leitung zu dem Dosiermodul kann bestimmt werden, ob das Dosiermodul insbesondere hinsichtlich einer mengenmäßigen Eindosierung von Reduktionsmittel in die Abgasleitung ordnungsgemäß funktioniert.Such an exhaust gas aftertreatment device is known from DE 10 2012 215 394 A1 known. This exhaust aftertreatment device has the usual components, namely a tank for storing a reducing agent to be metered into an exhaust line of the internal combustion engine, a delivery module and a metering module. The metering module is mounted on an exhaust pipe of an internal combustion engine and metered controlled reducing agent in the exhaust pipe of the internal combustion engine. In this case, the metering module is supplied by the delivery module with removed from the tank reducing agent. The reducing agent mixes with the exhaust gas routed in the exhaust gas line and causes desired chemical reactions in a SCR catalytic converter arranged downstream of the metering point in the exhaust gas line. In addition, a diagnosis module which contains a valve can be inserted into a connecting line designed as a hose line between the delivery module and the dosing module. For a diagnosis of the metering module, the valve can be adjusted to a blocking position, so that no further reducing agent reaches the metering module. From a likewise measured by the diagnostic module pressure curve in the line to the metering can be determined whether the metering module works properly, especially with regard to a quantitative metering of reducing agent in the exhaust pipe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einem Ventil anzugeben, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung hinsichtlich des nötigen Platzbedarfs und der möglichen Funktionen verbessert ist. Weiterhin soll ein Verfahren zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung angegeben werden.The invention has for its object to provide an exhaust aftertreatment device with a valve, wherein the exhaust aftertreatment device is improved in terms of the required space and the possible functions. Furthermore, a method for operating the exhaust aftertreatment device is to be specified.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Ventil mit dem Fördermodul eine Baugruppe bildet und insofern in das Fördermodul integriert ist. Diese Baugruppe beziehungsweise Integration des Ventils in das Fördermodul verringert den nötigen Platzbedarf der Abgasnachbehandlungseinrichtung und trägt darüber hinaus zu einem funktionssichereren Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung bei, indem keine eigene Befestigungseinrichtung für das Ventil beispielsweise an der Brennkraftmaschine und eine das Fördermodul mit dem Ventil verbindenden Leitung notwendig ist. Das entsprechende Verfahren zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung sieht vor, dass das Ventil:

1. beim Normalbetrieb der Brennkraftmaschine dauerbestromt ist und einen ungehinderten Volumenstrom von einem Zugangskanal in einen Abgangskanal ermöglicht,
2. eine Dosiermengenabweicherfassungsoption aufweist, bei der das Ventil beim Betrieb der Brennkraftmaschine stromlos geschaltet ist und einen Volumenstrom von dem Zugangskanal in den Abgangskanal sperrt,
3. eine Rücksaugstellungsoption aufweist, bei der bei abgestellter Brennkraftmaschine das Ventil bestromt ist und einen Volumenstrom von dem Abgangskanal in den Zugangskanal ermöglicht,
4. eine Leckageabsperrstellungsoption aufweist, bei der das Ventil bei abgestellter Brennkraftmaschine stromlos geschaltet ist und einen Volumenstrom von dem Zugangskanal in den Abgangskanal sperrt.

This object is achieved in that the valve forms an assembly with the delivery module and insofar is integrated into the delivery module. This assembly or integration of the valve in the delivery module reduces the space required by the exhaust aftertreatment device and also contributes to a more reliable operation of the exhaust aftertreatment device by no own attachment device for the valve, for example, to the internal combustion engine and a line connecting the delivery module with the valve is necessary. The corresponding method for operating the exhaust aftertreatment device provides that the valve:

1. during normal operation of the internal combustion engine is steterbestromt and allows an unobstructed flow from an access channel into an outlet channel,
2. Has a Dosiermengenabweicherfassungsoption in which the valve is de-energized during operation of the internal combustion engine and blocks a volume flow from the access channel in the outlet channel,
3. a Rücksaugstellungsoption has, in which the valve is energized when the engine is stopped and allows a volume flow from the outlet channel in the access channel,
4. Has a Leckageabsperrstellungsoption, in which the valve is switched off when the engine is stopped and blocks a volume flow from the access channel in the outlet channel.

Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäß ausgestaltete und angeordnete Ventil neben einer bekannten Dosiermengen-Abweicherkennungsoption ein ungehindertes Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung beim normalen Betrieb der Brennkraftmaschine und darüber hinaus durch die Rücksaugstellungsoption ein verbessertes Leersaugen der Leitungen von dem Tank bis zu dem Dosiermodul, indem bei dieser Option das Ventil keine Sperre für zurückgesaugtes Reduktionsmittel darstellt. Schließlich stellt die Leckageabsperrstellungsoption sicher, dass nach der Rücksaugung von Reduktionsmittel kein Reduktionsmittel in die Leitung zu dem Dosiermodul gelangt. Die entsprechenden Optionen können durch ein vorhandenes Steuergerät für die Abgasnachbehandlungseinrichtung durch beispielsweise eine erweiterte Programmierung problemlos eingestellt werden. Dadurch wird die Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung für einen störungsfreien und zuverlässigen Betrieb ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand verbessert.As a result, the inventively designed and arranged valve in addition to a known Dosiermengen deviation detection option allows unhindered operation of the exhaust aftertreatment device during normal operation of the internal combustion engine and beyond by the Rücksaugstellungsoption an improved empty suction lines from the tank to the metering module, in this option, the valve no Represents lock for sucked reductant. Finally, the leakage shut-off position option ensures that no reductant enters the line to the dosing module after the reductant has been sucked back. The corresponding options can be easily adjusted by an existing control unit for the exhaust aftertreatment device by, for example, advanced programming. As a result, the function of the exhaust gas aftertreatment device for trouble-free and reliable operation is improved without significant additional expense.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Ventil auf einem Grundkörper des Fördermoduls angeordnet. Dabei sind wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in den Grundkörper Kanäle (ein Zugangskanal und ein Abgangskanal) zur Zuführung von Reduktionsmittel zu dem Ventil und zur Abführung von Reduktionsmittel von dem Ventil eingelassen. Die entsprechenden Kanäle können einerseits direkt mit der Druckseite einer Pumpe des Fördermoduls und beispielsweise unter Einbezug eines Auslasskanals mit einem Anschlussstutzen zum Befestigen einer weiterführenden Leitung zu dem Dosiermodul verbunden sein. Dadurch ergibt sich kein weiterer Leitungsbedarf und das Fördermodul baut durch die dargestellte hohe Integration des Ventils an das Fördermodul platzsparend. Dabei ist an den in den Grundkörper eingelassenen Auslasskanal von dem Abgangskanal des Ventils zu dem Anschlussstutzen bevorzugt ein Drucksensor integriert, mit dem bei der Dosiermengen-Abweichungserkennungsoption ein Druckabfall in der Leitung zu dem Dosiermodul ermittelt und ein entsprechendes Messsignal des Drucksensors von der erwähnten Steuereinrichtung auswertbar ist.In a further development of the invention, the valve is arranged on a base body of the conveyor module. In turn, in a further embodiment of the invention in the body channels (an access channel and an outlet channel) for supplying reducing agent to the valve and for the discharge of reducing agent are admitted from the valve. The corresponding channels can on the one hand directly with the pressure side of a pump of Conveyor module and, for example, with the inclusion of an outlet channel with a connecting piece for attaching a secondary line to be connected to the dosing. This results in no further line requirements and the delivery module is built to save space through the illustrated high integration of the valve to the conveyor module. In this case, a pressure sensor is preferably integrated with the outlet channel from the outlet channel of the valve to the connecting piece, which determines a pressure drop in the line to the dosing module in the dosing quantity deviation detection option and a corresponding measuring signal of the pressure sensor can be evaluated by the mentioned control device ,

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Anker des elektromagnetisch betätigten Ventils druckausgeglichen. Dieser Druckausgleich wird wiederum in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Anker eine einen Fluideingangsraum des Ventils mit einem Restluftspaltraum verbindende Strömungsverbindung aufweist, die in bevorzugter Ausführungsform von drei auf dem Umfang des Ankers angeordneten Kerben gebildet ist. Der so druckausgeglichene Anker ermöglicht eine einfache Hinterströmung des Ankers bei den Schaltvorgängen. Dadurch werden die Schaltkräfte vermindert und es ergibt sich eine geringere elektrische Verlustleistung bei der Dauerbestromung, die beim Normalbetrieb der Brennkraftmaschine eingestellt ist.In a further development of the invention, an armature of the solenoid-operated valve is pressure-balanced. This pressure compensation is again achieved in a further development of the invention in that the armature has a fluid inlet chamber of the valve with a residual air gap connecting flow connection, which is formed in a preferred embodiment of three arranged on the circumference of the armature notches. The so pressure balanced armature allows a simple back flow of the armature during the switching operations. As a result, the switching forces are reduced and there is a lower electrical power loss in the continuous power, which is set during normal operation of the engine.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Magnetbaugruppe des Ventils von dem Anker und dem Fluideingangsraum fluiddicht getrennt. Diese Trennung wird wiederum in weiterer Ausgestaltung dadurch sichergestellt, dass eine Hülse an einem inneren Magnetkern des das Ventil betätigenden Elektromagneten dicht befestigt ist und wobei die Hülse im Bereich des Fluideingangsraums gegenüber dem Grundkörper abgedichtet ist. Die Hülse kann als (Edel-)Stahlhülse ausgebildet sein, die mit dem inneren Magnetkern verschweißt ist und gegenüber dem Grundkörper mittels einer O-Ring-Dichtung abgedichtet ist. Dadurch ist eine zuverlässige Trennung des Reduktionsmittels von dem Elektromagneten des Ventils sichergestellt.In a further development of the invention, the magnetic assembly of the valve is fluid-tightly separated from the armature and the fluid inlet space. This separation is in turn ensured in a further embodiment in that a sleeve is tightly secured to an inner magnetic core of the valve actuating electromagnet and wherein the sleeve is sealed in the region of Fluideingangsraums against the base body. The sleeve may be formed as a (stainless) steel sleeve, which is welded to the inner magnetic core and is sealed from the base body by means of an O-ring seal. This ensures a reliable separation of the reducing agent from the solenoid of the valve.

In Weiterbildung der Erfindung ist in den Fluidraum optional eine Eisdruckkompensationseinrichtung integriert. Das Reduktionsmittel kann bei niedrigen bzw. negativen Umgebungstemperaturen frieren und erfährt dann eine Volumenvergrößerung. Eine solche Volumenvergrößerung kann bei nicht entleertem oder nicht vollständig entleertem Ventil von der Eisdruckkompensationseinrichtung aufgenommen werden. Die Eisdruckkompensationseinrichtung ist wiederum in bevorzugter Ausgestaltung von einem in eine Nut in dem Grundkörper eingelassenen Elastomerelement gebildet. Das Elastomerelement kann beispielsweise als 300 °Grad Ring aus einem geschäumten Elastomer bestehen, das in die entsprechende Nut unterhalb des Fluideingangsraums angeordnet ist.In a further development of the invention, an ice pressure compensation device is optionally integrated into the fluid space. The reducing agent can freeze at low or negative ambient temperatures and then experiences an increase in volume. Such an increase in volume can be absorbed by the ice pressure compensating device when the valve is not emptied or not completely emptied. The ice pressure compensation device is in turn formed in a preferred embodiment of an embedded in a groove in the body elastomeric element. The elastomeric element may, for example, be a 300 ° degree ring made of a foamed elastomer disposed in the corresponding groove below the fluid inlet space.

Zusammenfassend sind wesentliche Vorteile der mit dem erfindungsgemäßen Ventil ausgestalteten Abgasnachbehandlungseinrichtung:

– Das Ventil ist druckausgeglichen, indem der Anker eine Strömungsverbindung zur Verbindung des Fluideingangsraums mit dem Restluftspaltraum aufweist,
– es ist eine komplette Medientrennung über die die Magnetbaugruppe von dem Fluideingangsraum trennende Hülse gewährleistet,
– es ist durch die Integration des Ventils in das Fördermodul nur ein sehr geringer zusätzlicher Bauraum nötig,
– die Magnetbaugruppe ist hinsichtlich Kosten, Baugröße, Fertigbarkeit, Einflüssen gegenüber Montagetoleranzen und Fertigungstoleranzen optimierbar,
– das Ventil für sich ist für günstige und schnelle Montageprozesse optimierbar und
– es ist insgesamt ein kostenoptimiertes Design der Abgasnachbehandlungseinrichtung umsetzbar.

In summary, significant advantages of the exhaust gas aftertreatment device configured with the valve according to the invention are:

The valve is pressure-balanced, in that the armature has a flow connection for connecting the fluid inlet chamber to the residual air gap,
It is a complete media separation over which ensures the magnetic assembly of the fluid input chamber separating sleeve
- It is necessary by the integration of the valve in the delivery module only a very small additional space,
The magnet assembly can be optimized in terms of cost, size, manufacturability, influences on assembly tolerances and manufacturing tolerances,
- The valve itself can be optimized for cheap and fast assembly processes and
- It is overall a cost-optimized design of the exhaust aftertreatment device feasible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, in which an illustrated in the figures embodiment of the invention is described in detail.

Ausführungsbeispieleembodiments

Es zeigen:Show it:

1 ein schematisches Schaltbild des erfindungsgemäß ausgebildeten Abgasnachbehandlungssystems, das an einer Brennkraftmaschine verbaut ist, 1 FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of the exhaust gas aftertreatment system according to the invention, which is installed on an internal combustion engine, FIG.

2 eine schematische Schnittdarstellung eines auf einem Grundkörper eines Fördermoduls eines Abgasnachbehandlungssystems angebauten Ventils, 2 FIG. 2 a schematic sectional view of a valve mounted on a main body of a delivery module of an exhaust aftertreatment system, FIG.

3 eine Draufsicht auf einen Grundkörper eines Fördermoduls im Bereich eines Ventils mit einer Darstellung einer Eisdruckkompensationseinrichtung, 3 4 is a plan view of a base body of a conveyor module in the region of a valve with a representation of an ice pressure compensation device,

4 eine Schnittdarstellung durch eine Grundplatte und einen Anker eines Ventils mit einer Darstellung von Kerben in dem Anker für eine Strömungsverbindung zwischen einem Fluideingangsraum und einem Restluftspaltraum, 4 a sectional view through a base plate and an armature of a valve with a representation of notches in the armature for a flow connection between a fluid inlet space and a residual air gap space,

5 Schnitt durch eine Magnetbaugruppe mit einer Draufsicht auf einen unteren Spulenwickelkörper und 5 Section through a magnet assembly with a plan view of a lower coil winding body and

6 ein Diagramm mit möglichen Druckabfallkurven, die in der Abgasnachbehandlungseinrichtung bei einer Dosiermengenabweicherfassungsoption eines Ventils der Abgasnachbehandlungseinrichtung ermittelbar sind. 6 a diagram with possible pressure drop curves, which can be determined in the exhaust gas aftertreatment device in a Dosagemengenabweicherfassungsoption a valve of the exhaust aftertreatment device.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, die an einer Brennkraftmaschine verbaut ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 weist einen Tank 2 zur Bevorratung eines Reduktionsmittels auf, das insbesondere eine wässrige Harnstofflösung ist. Aus dem Tank 2 wird das Reduktionsmittel über eine Leitung 3a einem Fördermodul 4 zugeführt, das einen gemeinsamen Grundkörper 5 mit einem Ventil 6 angeordnet ist und folglich mit diesem eine Baugruppe bildet. Das Fördermodul 4 weist im Wesentlichen eine elektrisch betätigte Pumpe 7 auf, die von einem Steuergerät 8 angesteuert wird. Das Ventil 6 weist eine Magnetbaugruppe 9 auf, die das Ventil 6 elektromagnetisch betätigt, wobei die Magnetbaugruppe 9 ebenfalls von dem Steuergerät 8 angesteuert wird. Weiterhin ist das Steuergerät 8 mit einem Drucksensor 10 verschaltet, wobei der Drucksensor 10 ebenfalls an der Grundplatte 5 angeordnet sein kann und Verformungen in dem Grundkörper 5 detektiert, die von Druckänderungen des durch einen Auslasskanal 11 strömenden Reduktionsmittels hervorgerufen werden. Der Auslasskanal 11 wirkt mit einem Kanal 17b des Ventils 6 zusammen, durch den das von der Pumpe 7 über einen Kanal 17a dem Ventil 6 zugeführte Reduktionsmittel gesteuert weitergeleitet wird. Der Auslasskanal 11 ist mit einer Leitung 3b verbunden, die den Grundkörper 5 mit einem Dosiermodul 12 verbindet. Das Dosiermodul 12 beinhaltet ein Dosierventil, über das von der Pumpe 7 gefördertes Reduktionsmittel dosiert in eine Abgasleitung 13 der Brennkraftmaschine in der durch einen Pfeil dargestellten Strömungsrichtung des Abgases eindosierbar ist. Stromabwärts der Einmündungsstelle 14 des Reduktionsmittels in die Abgasleitung 13 ist ein SCR-Katalysator 15 in die Abgasleitung 13 eingebaut. In dem SCR-Katalysator 15 werden durch das in das Abgas eindosierte Reduktionsmittel gewünschte chemische Reaktionen, insbesondere für eine Reduktion der NO_x-Emissionen des Abgases, eingeleitet beziehungsweise bewirkt. Neben dem SCR-Katalysator 15 können noch weitere Abgasnachbehandlungseinrichtungen in Form von weiteren Katalysatoren und/oder Rußfiltern in die Abgasleitung 13 eingebaut sein. Die Brennkraftmaschine wird im Übrigen bevorzugt mit Dieselkraftstoff betrieben und ist eine selbstzündende Brennkraftmaschine Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 kann darüber hinaus noch weitere Komponenten und Sensoren, beispielsweise Drucksensoren und Temperatursensoren, aufweisen. 1 shows a schematic representation of an exhaust aftertreatment device 1 , which is installed on an internal combustion engine. The exhaust aftertreatment device 1 has a tank 2 for storing a reducing agent, which is in particular an aqueous urea solution. From the tank 2 the reducing agent is via a conduit 3a a conveyor module 4 supplied, which has a common body 5 with a valve 6 is arranged and thus forms an assembly with this. The conveyor module 4 essentially comprises an electrically operated pump 7 on top of that by a control unit 8th is controlled. The valve 6 has a magnet assembly 9 on that the valve 6 Electromagnetically actuated, wherein the magnetic assembly 9 also from the control unit 8th is controlled. Furthermore, the control unit 8th with a pressure sensor 10 interconnected, the pressure sensor 10 also on the base plate 5 may be arranged and deformations in the body 5 detected by pressure changes of the through an exhaust duct 11 flowing reducing agent are caused. The outlet channel 11 works with a channel 17b of the valve 6 together, by the one from the pump 7 over a canal 17a the valve 6 fed reductant controlled is forwarded. The outlet channel 11 is with a lead 3b connected to the main body 5 with a dosing module 12 combines. The dosing module 12 includes a metering valve, via which from the pump 7 promoted reducing agent dosed into an exhaust pipe 13 the internal combustion engine can be metered in the flow direction of the exhaust gas shown by an arrow. Downstream of the confluence point 14 of the reducing agent in the exhaust pipe 13 is an SCR catalyst 15 in the exhaust pipe 13 built-in. In the SCR catalyst 15 be initiated or effected by the metered into the exhaust reducing agent desired chemical reactions, in particular for a reduction of the NO _x emissions of the exhaust gas. Next to the SCR catalyst 15 can still further exhaust aftertreatment devices in the form of further catalysts and / or soot filters in the exhaust pipe 13 be installed. The internal combustion engine is, moreover, preferably operated with diesel fuel and is a self-igniting internal combustion engine. The exhaust gas aftertreatment device 1 may also have other components and sensors, such as pressure sensors and temperature sensors have.

2 zeigt einen Schnitt durch einen Teilbereich des Grundkörpers 5 mit dem darauf montierten Ventil 6. Das Ventil 6 weist einen Fluideingangsraum 16 auf, der über den als Zugangskanal ausgebildeten Kanal 17a mit der Druckseite der Pumpe 7 verbunden ist. Neben dem Kanal 17a mündet der als Abgangskanal ausgebildete Kanal 17b ebenfalls in den Fluideingangsraum 16, wobei aber die Verbindung zwischen dem Kanal 17b und dem Fluideingangsraum 16 in der dargestellten Schaltstellung des Ventils 6 von einem Anker 18 zusammenwirkend mit einer Dichtung 19 unterbunden ist. 2 shows a section through a portion of the body 5 with the valve mounted on it 6 , The valve 6 has a fluid input space 16 on, via the channel formed as an access channel 17a with the pressure side of the pump 7 connected is. Next to the canal 17a opens the channel designed as a departure channel 17b also in the fluid entrance area 16 , but the connection between the channel 17b and the fluid entry space 16 in the illustrated switching position of the valve 6 from an anchor 18 cooperating with a seal 19 is prevented.

Der Anker 18 wird von einer sich über einen Sprengring 20 an dem Anker 18 abstützenden Feder 21 in der dargestellten Position gehalten, wobei sich die Feder 21 gegenüberliegend zu dem Sprengring 20 (letztendlich) an einer Grundplatte 22 oder direkt an einem Magnetkern 23 der Magnetbaugruppe 9 des Ventils 6 abstützt.The anchor 18 is made by a himself over a snap ring 20 at the anchor 18 supporting spring 21 held in the position shown, with the spring 21 opposite to the snap ring 20 (finally) on a base plate 22 or directly to a magnetic core 23 the magnet assembly 9 of the valve 6 supported.

Die Magnetbaugruppe 9 weist im Wesentlichen den Magnetkern 23 mit einem inneren Magnetkernkörper 24 auf, der oberhalb des Ankers 18 angeordnet ist. Zwischen dem inneren Magnetkernkörper 24 und dem Anker 18 ist ein Restluftspaltraum 25 mit einer darin angeordneten Restluftspaltscheibe 26 gebildet. Weiterhin weist die Magnetbaugruppe 9 eine Magnetspule 27 und einen Spulenwickelkörper 28 auf. Die Magnetspule 27 ist mit normalerweise zwei Steckkontakten 29 verbunden, die gegebenenfalls unter Einbezug des Grundkörpers 5 letztendlich mit dem Steuergerät 8 verbunden sind.The magnet assembly 9 essentially indicates the magnetic core 23 with an inner magnetic core body 24 on top of the anchor 18 is arranged. Between the inner magnetic core 24 and the anchor 18 is a residual air gap space 25 with a residual air disc disposed therein 26 educated. Furthermore, the magnet assembly 9 a magnetic coil 27 and a coil winding body 28 on. The magnetic coil 27 is usually with two plug contacts 29 connected, if necessary, including the main body 5 ultimately with the controller 8th are connected.

Für eine fluiddichte Trennung der Magnetbaugruppe 9 von den fluidführenden Teilen des Ventils 6, insbesondere des Fluideingangsraums 16, ist eine vorzugsweise als Edelstahlhülse ausgebildete Hülse 30 vorgesehen, die mit dem inneren Magnetkernkörper 24 verbunden, beispielsweise verschweißt, ist und unterhalb der Grundplatte 22 aufgebogen ist. Gegenüber dem Grundkörper 5 ist die in diesem Bereich aufgebogene Hülse 30 durch einen Dichtring 31 abgedichtet. Im Übrigen stützt die sich zuvor erwähnte Feder 21 unter Zwischenschaltung der Hülse 30 an der Grundplatte 22 ab. Um einen Druckausgleich zwischen dem Fluideingangsraum 16 und dem Restluftspaltkörperraum 25 bei einer Schaltbewegung des Ankers 18 zu gewährleisten, sind auf dem Umfang des Ankers 18 drei verteilt angeordnete Kerben 32 (siehe auch 4) vorgesehen, von denen eine in 2 sichtbar ist. Weiterhin ist zur Führung des Ankers 18 in der Hülse 30 eine (in 1 aus Übersichtsgründen nicht dargestellte) Gleitbuchse angeordnet, die zwischen dem Anker 18 und der Hülse 30 liegt. Optional kann die Hülse 30 oder der Anker 18 als Ersatz für die Gleitbuchse auch mit einem Gleitmaterial, beispielsweise Teflon, beschichtet sein. Im stromlosen Zustand ist das Ventil 6 geschlossen und der Fluideingangsraum 16 ist von dem Kanal 17b abgetrennt. Wird die Magnetspule 27 bestromt, wird der Anker 18 nach oben bewegt und gibt eine Strömungsverbindung zwischen dem Fluideingangsraum 16 und dem Kanal 17b frei. Schließlich ist in den Grundkörper 5 eine sichelförmige Nut 33 (siehe auch 3) eingelassen, in die eine Eisdruckkompensationseinrichtung 34 eingelassen ist, die aus einem geschäumten Elastomer besteht. Die Eisdruckkompensationseinrichtung 34 ist optional verbaut, so dass die Nut 33 nur bei vorhandener Eisdruckkompensationseinrichtung 34 in den Grundkörper 5 eingelassen sein muss. Umgekehrt kann die Nut 33 aber auch bei nicht verbauter Eisdruckkompensationseinrichtung 34 nachteillos vorhanden sein. Darüber hinaus weist die Grundplatte 22 auf dem Umfang verteilt angeordnete Spannausschnitte 35 für ein Spritzgusswerkzeug auf. Die Grundplatte 22 ist bevorzugt als Umspritzung und Krafteinleitungsring zur Befestigung des gesamten Ventils 6 auf dem Grundkörper 5 ausgebildet. Die Grundplatte 22 kann dabei mit dem Magnetkern 23 und/oder dem Grundkörper 5 durch eine oder mehrere Clipsverbindungen verbunden sein oder aber auch mit dem Magnetkern 23 und/oder dem Grundkörper verschweißt, beispielsweise laserverschweißt sein. Optional kann der Magnetkern 23 aber auch unter Weglassen der Grundplatte 22 direkt an dem Grundkörper 5 befestigt, beispielsweise verschweißt oder verlötet sein. Denkbar ist auch eine Schraubbefestigung oder Clipsbefestigung.For a fluid-tight separation of the magnet assembly 9 from the fluid-carrying parts of the valve 6 , in particular the fluid inlet space 16 , is preferably formed as a stainless steel sleeve sleeve 30 provided with the inner magnetic core body 24 connected, for example welded, is and below the base plate 22 is bent up. Opposite the main body 5 is the bent up in this area sleeve 30 through a sealing ring 31 sealed. Incidentally, supports the aforementioned spring 21 with the interposition of the sleeve 30 at the base plate 22 from. To equalize the pressure between the fluid inlet space 16 and the residual air gap body space 25 at a switching movement of the armature 18 to ensure are on the perimeter of the anchor 18 three distributed notches 32 (see also 4 ), of which one in 2 is visible. Furthermore, to guide the anchor 18 in the sleeve 30 a (in 1 not shown for reasons of clarity) sliding bush arranged between the armature 18 and the sleeve 30 lies. Optionally, the sleeve 30 or the anchor 18 as a replacement for the sliding bush with a sliding material, such as Teflon coated. When de-energized, the valve is 6 closed and the fluid entrance room 16 is from the channel 17b separated. Will the solenoid coil 27 energized, becomes the anchor 18 moves upward and gives a flow connection between the fluid inlet space 16 and the channel 17b free. Finally, in the main body 5 a crescent-shaped groove 33 (see also 3 ), in which an ice pressure compensation device 34 is embedded, which consists of a foamed elastomer. The ice pressure compensation device 34 is optionally installed, leaving the groove 33 only with existing ice pressure compensation device 34 into the main body 5 must be admitted. Conversely, the groove 33 but also with not built Eisdruckkompensationseinrichtung 34 be present without benefit. In addition, the base plate points 22 distributed on the circumference arranged clamping cutouts 35 for an injection mold on. The base plate 22 is preferred as encapsulation and force introduction ring for attachment of the entire valve 6 on the body 5 educated. The base plate 22 can do this with the magnetic core 23 and / or the main body 5 be connected by one or more clip connections or with the magnetic core 23 and / or the base body welded, for example, be laser welded. Optionally, the magnetic core 23 but also omitting the base plate 22 directly on the body 5 fastened, for example, welded or soldered. Also conceivable is a screw or clip fastening.

3 zeigt die Draufsicht auf den Grundkörper 5 im Bereich des Ventils mit den Kanälen 17a, 17b, der den Kanal 17b umfassenden Dichtung 19, der Nut 33 für die Eisdruckkompensationseinrichtung 34 und Ausnehmungen für die Steckkontakte 29. Die Nut 33 umschlingt den Kanal 17b mit einem Umschlingungswinkel von angenähert 300 ° Grad und dementsprechend füllt die Eisdruckkompensationseinrichtung diesen Bereich vollständig aus. Wie zuvor ausgeführt, ist die Eisdruckkompensationseinrichtung 34 optional verbaut. 3 shows the top view of the body 5 in the area of the valve with the channels 17a . 17b who is the channel 17b comprehensive seal 19 , the groove 33 for the ice pressure compensation device 34 and recesses for the plug contacts 29 , The groove 33 wraps around the channel 17b with a wrapping angle of approximately 300 degrees, and accordingly, the ice pressure compensating device completely fills this area. As previously stated, the ice pressure compensator is 34 optionally installed.

Der Schnitt durch die Grundplatte gemäß 4 zeigt einen Schnitt durch die Grundplatte 22 mit der darin angeordneten Hülse 30, der hier sichtbaren Gleitbuchse 36 (oder Beschichtung der Hülse 30 oder des Ankers 18) und dem Anker 18. Der Anker 18 weist die auf dem Umfang verteilt angeordneten Kerben 32 sowie die Grundplatte 22 die Spannausschnitte 35 zum Ansatz des Spritzgießwerkzeugs auf. Weiterhin ist in den linken Bereich der Grundplatte 22 eine angenähert rechteckige Ausnehmung eingelassen, durch die ein Fortsatz 37 des Spulenwickelkörpers 28 mit den Steckkontakten 29 hindurchführt.The section through the base plate according to 4 shows a section through the base plate 22 with the sleeve arranged therein 30 , the visible sliding bush here 36 (or coating the sleeve 30 or the anchor 18 ) and the anchor 18 , The anchor 18 has the notches distributed on the circumference 32 as well as the base plate 22 the clamping cutouts 35 to approach the injection mold on. Furthermore, in the left area of the base plate 22 an approximately rectangular recess inserted through which an extension 37 of the coil winding body 28 with the plug contacts 29 passes.

5 zeigt ergänzend einen Schnitt durch die Magnetbaugruppe 9 mit einer Draufsicht auf den unteren Teil des Spulenwickelkörpers 28 mit einer Wickeldrahtdurchführung 38. 5 additionally shows a section through the magnet assembly 9 with a plan view of the lower part of the coil winding body 28 with a winding wire feedthrough 38 ,

6 zeigt ein Diagramm mit möglichen Druckabfallkurven, die in der Leitung 3b der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 bei einer Dosiermengenabweicherfassungsoption des Ventils 6 ermittelbar sind Für eine entsprechende Diagnose des Dosiermoduls 12 wird das Ventil 6 in eine Sperrstellung verstellt, so dass kein weiteres Reduktionsmittel von dem Tank 2 über das Fördermodul 4 zu dem Dosiermodul 12 gelangt. Aus einem insbesondere von dem Drucksensor 10 gemessenen Druckverlauf in der Leitung 3b zu dem Dosiermodul 12 kann bestimmt werden, ob das Dosiermodul 12 insbesondere hinsichtlich einer mengenmäßigen Eindosierung von Reduktionsmittel in die Abgasleitung 13 ordnungsgemäß funktioniert. Beispielsweise kennzeichnet die Druckabfallkurve Dk₁ ein ordnungsgemäß funktionierendes Dosiermodul 12, bei dem alle Spritzöffnungen an der Einmündungsstelle 14 offen beziehungsweise frei sind. Die Druckabfallkurve Dk₂ kennzeichnet ein Dosiermodul 12, bei dem eine Spritzöffnung an der Einmündungsstelle 14 verstopft ist. Die Druckabfallkurve Dk₃ kennzeichnet ein Dosiermodul 12, bei dem zwei Spritzöffnungen an der Einmündungsstelle 14 verstopft sind. Eine Druckabfallkurve unterhalb der Druckabfallkurve Dk₁ würde signalisieren, dass zumindest eine Spritzöffnung an der Einmündungsstelle 14 unzulässig erweitert ist. 6 shows a diagram with possible pressure drop curves in the line 3b the exhaust aftertreatment device 1 at a Dosiermengenabweicherfassungsoption of the valve 6 can be determined for a corresponding diagnosis of the dosing module 12 becomes the valve 6 adjusted in a blocking position, so that no further reducing agent from the tank 2 via the conveyor module 4 to the dosing module 12 arrives. From a particular of the pressure sensor 10 measured pressure curve in the line 3b to the dosing module 12 can be determined if the dosing module 12 in particular with regard to a quantitative metering of reducing agent into the exhaust gas line 13 works properly. For example, the pressure drop curve Dk ₁ indicates a properly functioning dosing module 12 in which all the spray openings at the junction 14 open or free. The pressure drop curve Dk ₂ identifies a dosing module 12 in which a spray opening at the junction 14 is clogged. The pressure drop curve Dk ₃ denotes a metering module 12 in which two spray openings at the junction 14 are clogged. A pressure drop curve below the pressure drop curve Dk ₁ would signal that at least one injection port at the junction 14 is improperly extended.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012215394 A1 [0002]

Claims

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) for the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a tank ( 2 ) for storing one in an exhaust pipe ( 13 ) of the internal combustion engine to be metered reducing agent, wherein the tank ( 2 ) via a conveyor module ( 4 ) and a valve ( 6 ) with one on the exhaust pipe ( 13 ) arranged dosing module ( 12 ), characterized in that the valve ( 6 ) with the conveyor module ( 4 ) forms an assembly.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the valve ( 6 ) on a common base body ( 5 ) with the conveyor module ( 4 ) is arranged.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that in the basic body ( 5 ) Channels ( 17a . 17b ) for supplying reducing agent to the valve ( 6 ) and for discharge from the valve ( 6 ) are admitted.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an anchor ( 18 ) of the solenoid-operated valve ( 6 ) is pressure balanced.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the armature ( 18 ) a fluid inlet space ( 16 ) of the valve ( 6 ) with a residual air gap space ( 25 ) has connecting flow connection.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the flow connection from through to on the circumference of the armature ( 18 ) arranged notches ( 32 ) is formed.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the magnet assembly ( 9 ) of the valve ( 6 ) from the anchor ( 18 ) and the fluid input space ( 16 ) is fluid-tightly separated.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that a sleeve ( 30 ) on an inner magnetic core ( 24 ) is fastened in a sealing manner and in the area of the fluid inlet space ( 16 ) relative to the main body ( 5 ) is sealed.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that in the fluid inlet space ( 16 ) an ice pressure compensation device ( 34 ) is integrated.

Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the ice pressure compensation device ( 34 ) from one to a groove ( 33 ) in the body ( 5 ) embedded elastomeric element is formed.

Method for operating an exhaust aftertreatment device ( 1 ) for the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a tank ( 2 ) for storing one in an exhaust pipe ( 13 ) of the internal combustion engine to be metered reducing agent, wherein the tank ( 2 ) via a conveyor module ( 4 ) and a valve ( 6 ) with one on the exhaust pipe ( 13 ) arranged dosing module ( 12 ) is connected fluid-carrying, characterized in that the valve ( 6 ) - during normal operation of the internal combustion engine is stetzustestromt and an unobstructed flow from one channel ( 17a ) into a channel ( 17b ), - has a dosing deviation detection option in which the valve ( 6 ) is de-energized during operation of the internal combustion engine and a volume flow from the channel ( 17a ) into the channel ( 17b ), - has a Rücksaugstellungsoption, when the engine is stopped, the valve ( 6 ) is energized and a volume flow from the channel ( 17b ) into the channel ( 17a ) - has a leak arrestance option in which the valve ( 6 ) is switched off when the internal combustion engine and a volume flow from the channel ( 17a ) into the channel ( 17b ) locks.