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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Entleeren von Flüssigkeit in einem Fahrzeug. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein üblicher Vorgang bei modernen Fahrzeugen ist das Fördern einer Flüssigkeitsmenge durch eine Rohrleitung und mit einer Pumpe aus einem Tank zu einer Dosiervorrichtung zur anschließenden Bereitstellung in Dosen. Ein Beispiel hierfür ist die Bereitstellung von Kraftstoff für eine Kraftstoffpumpe zum anschließenden Einspritzen in die Zylinder eines Verbrennungsmotors. Ein weiteres Beispiel, das insbesondere für Nutzfahrzeuge wie Lastkraftwagen, Busse und Baufahrzeuge relevant ist, ist die Bereitstellung von Reduktionsmittel für das Dosiersystem zum anschließenden Einspritzen in die Abgasanlage des Dieselmotors.
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Wenn das Fördern von Flüssigkeit abgeschlossen ist, bleibt Kraftstoff möglicherweise nicht nur in der Rohrleitung, die Tank und Dosiereinheit verbindet, sondern auch in der Dosiereinheit selbst. Diese Restflüssigkeit kann eine Feuergefahr darstellen, insbesondere wenn die Flüssigkeit leichtentflammbar ist wie beispielsweise eine Fahrzeugflüssigkeit und das Fahrzeug für spezielle Zwecke verwendet wird wie beispielsweise als Militärfahrzeug und Feuerwehrfahrzeug.
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Bei niedrigen Temperaturen kann die Restflüssigkeit darüber hinaus gefrieren und die Rohrleitung blockieren. Ein Blockieren von Rohrleitungen auf diese Weise kann normalerweise durch Warmhalten der Rohrleitungen, vorzugsweise mit elektrischen Heizschlangen, vermieden werden. Diese Lösung weist aber einige Nachteile auf wie eine größere technische Komplexität des Systems und einen höheren Energieverbrauch. Ein Blockieren von Rohrleitungen kann ebenfalls bei höheren Temperaturen erfolgen. Dies geschieht insbesondere, wenn Flüssigkeit wie Reduktionsmittel lange Zeit in der Rohrleitung bleibt und kristallisiert.
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Es ist ferner nicht selten, dass die Flüssigkeit, insbesondere wenn sie in flüssiger Form vorliegt, korrosive Eigenschaften aufweist und somit bei einem langen Kontakt zum Korrodieren der Rohrleitung, in der sie sich befindet, zu Undichtigkeiten und zu Schäden an angrenzenden Metallkomponenten führt. Es ist ebenfalls bekannt, dass an Komponenten von elektrischen Heizanlagen wie elektrische Heizschlangen oft Kurzschlüsse durch Flüssigkeiten mit korrosiven Eigenschaften wie Reduktionsmittel auftreten.
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US2012/0031073A1 offenbart eine Anordnung zum Bereitstellung von Reduktionsmittel für die Abgasanlage eines Fahrzeugs. Die Anordnung umfasst eine zwischen einem Betriebstank und einem Speichertank angeordnete Pumpe und eine Dosiereinheit für Reduktionsmittel, die über eine Rohrleitung mit dem Betriebstank verbunden ist. Das Reduktionsmittel wird vom Betriebstank zur Dosiereinheit gepumpt, wenn der Motor in Betrieb ist. Nachdem der Motor abgestellt wurde, führt der Betrieb der Pumpe dazu, dass nicht verwendetes Reduktionsmittel von der Reduktionsmittel-Dosiereinheit und der Rohrleitung wieder zum Betriebstank strömt.
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Die Lösung, die in
US2012/0031073A1 beschrieben ist, erfordert somit, dass die Anordnung eine Pumpe umfasst, die auch bei abgestelltem Motor in Betrieb ist. Dieser Zustand, der als Nachlaufen bezeichnet wird, ist zu vermeiden, um den Energieverbrauch des Fahrzeugs zu verringern und das Abstellen des Hauptschalters unmittelbar nach der Fahrt zu ermöglichen. Ferner ermöglicht die konstruktive Lösung mit einer umkehrbaren Pumpe nicht die Verwendung von Rückschlagventilen und erfordert somit ein System mit zwei Tanks, um zu vermeiden, dass die Pumpe vorzeitig verschleißt.
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Die Anordnung ist daher relativ komplex. Ferner ist die Steuerung einer solchen Anordnung, die eine Pumpe und zwei Flüssigkeitstanks umfasst, kompliziert. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher im Bereitstellen einer technisch einfachen Lösung mit möglichst wenig Komponenten, die insbesondere Restflüssigkeit aus den Rohrleitungen und/oder der Dosiereinheit auf eine energiesparende Weise entfernt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die zuvor beschriebene Aufgabe wenigstens teilweise durch ein Verfahren zum Entleeren von Flüssigkeit in einem Fahrzeug nach Anspruch 1 erfüllt.
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Das System umfasst somit einen für Druckluft vorgesehenen ersten Tank, einen für eine Flüssigkeit, die für eine Flüssigkeitsdosiereinheit bereitzustellen ist, vorgesehenen zweiten Tank, einen ersten Flüssigkeitsweg, der eine Druckluftquelle mit der Ventilanordnung verbindet, einen zweiten Flüssigkeitsweg, der die Ventilanordnung und den ersten Tank verbindet, einen dritten Flüssigkeitsweg, der den zweiten Tank und die Ventilanordnung verbindet, einen vierten Flüssigkeitsweg, der die Ventilanordnung mit der Flüssigkeitsdosiereinheit verbindet, wobei das System ausgebildet ist, als Reaktion auf ein Steuersignal in einen ersten Zustand, in dem sich die Ventilanordnung in einem ersten Zustand befindet, in dem Druckluft von der Druckluftquelle zum ersten Tank durch die Ventilanordnung und durch den ersten und zweiten Flüssigkeitsweg strömt, und die Flüssigkeit vom zweiten Tank zur Flüssigkeitsdosiereinheit durch die Ventilanordnung und durch den dritten und den vierten Flüssigkeitsweg strömt, oder in einem zweiten Zustand, in dem sich die Ventilanordnung in einem zweiten Zustand befindet, in dem Druckluft vom ersten Tank zur Flüssigkeitsdosiereinheit durch die Ventilanordnung und durch den zweiten und vierten Flüssigkeitsweg und durch den zweiten, dritten und einen Teil des vierten Flüssigkeitswegs strömt, versetzt zu werden.
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Das System gemäß der Erfindung umfasst eine Ventilanordnung, die zwischen zwei Zuständen wechselt; einem ersten Zustand, in dem Flüssigkeit für die Dosiereinheit bereitgestellt wird und in dem der erste Tank mit Druckluft gefüllt wird, und einem zweiten Zustand, in dem die Flüssigkeitswege, das heißt die Rohrleitungen, welche die Flüssigkeit befördern, und die Dosiereinheit sauber geblasen werden. Der Prozess des Entleerens erfolgt ausschließlich mit Druckluft, die dem System zum gleichen Zeitpunkt wie das Bereitstellen der Flüssigkeit für die Dosiereinheit bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird eine einfache und wirksame Konstruktion erzielt. Ferner führen die Konstruktion und das Ausmaß von jedem Flüssigkeitsweg sowie die Anordnung der Ventilanordnung dazu, dass während des Entleerungsvorgangs eine Fluidverbindung zwischen zweitem, drittem und viertem Flüssigkeitsweg erzeugt wird. Auf diese Weise kann Druckluft vom ersten Tank ebenfalls durch den dritten und vierten Flüssigkeitsweg strömen. Die Restflüssigkeit vom dritten Flüssigkeitsweg strömt anschließend wieder zum zweiten Tank. Die Luft, die durch den vierten Flüssigkeitsweg strömt, führt ebenfalls zu diesem Flüssigkeitsweg, und die Dosiereinheit, die in Verbindung mit dem Auslass des Wegs angeordnet ist, wird von Restflüssigkeit entleert, die anschließend in einer Variante zurück zum zweiten Tank gelangt. Die Anforderung einer speziellen, energiesparenden Komponente des Systems wie einer Pumpe zum Zurückpumpen von Restflüssigkeit zum Flüssigkeitstank wird auf diese Weise beseitigt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird die zuvor beschriebene Aufgabe wenigstens teilweise durch ein Verfahren zum Entleeren von Flüssigkeit in einem für ein Fahrzeug vorgesehenen System erfüllt, wobei das System einen für Druckluft vorgesehenen ersten Tank, einen für eine Flüssigkeit, die für eine Flüssigkeitsdosiereinheit bereitzustellen ist, vorgesehenen zweiten Tank, einen ersten Flüssigkeitsweg, der eine Druckluftquelle mit der Ventilanordnung verbindet, einen zweiten Flüssigkeitsweg, der die Ventilanordnung und den ersten Tank verbindet, einen dritten Flüssigkeitsweg, der den zweiten Tank und die Ventilanordnung verbindet, einen vierten Flüssigkeitsweg, der die Ventilanordnung mit der Flüssigkeitsdosiereinheit verbindet, umfasst, wobei das Verfahren den Empfang eines Steuersignals und als Reaktion auf das Steuersignal das Versetzen des Systems in einen ersten Zustand, in dem sich die Ventilanordnung in einem ersten Zustand befindet, in dem Druckluft von der Druckluftquelle zum ersten Tank durch die Ventilanordnung und durch den ersten und zweiten Flüssigkeitsweg strömt, und die Flüssigkeit vom zweiten Tank zur Flüssigkeitsdosiereinheit durch die Ventilanordnung und durch den dritten und den vierten Flüssigkeitsweg strömt, oder in einen zweiten Zustand, in dem sich die Ventilanordnung in einem zweiten Zustand befindet, in dem Druckluft vom ersten Tank zur Flüssigkeitsdosiereinheit durch die Ventilanordnung und durch den zweiten und vierten Flüssigkeitsweg und durch den zweiten, dritten und einen Teil des vierten Flüssigkeitswegs strömt, versetzt zu werden, umfasst.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe wenigstens teilweise durch ein Computerprogramm P erfüllt, wobei der Computer P Programmcode zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen der Schritte gemäß dem Verfahren umfasst.
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Gemäß einem vierten Aspekt wird die Aufgabe wenigstens teilweise durch ein Computerprogrammprodukt umfassend einen auf einem nichtflüchtigen Medium gespeicherten Programmcode erfüllt, der von einem Computer zum Ausführen der Verfahrensschritte gelesen werden kann, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
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Gemäß einem fünften Aspekt wird die Aufgabe wenigstens teilweise durch ein Fahrzeug erfüllt, welches das System gemäß der Erfindung umfasst.
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Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen in der ausführlichen Beschreibung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
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Nachfolgend ist die Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs umfassend für Luft und Reduktionsmittel vorgesehene Tanks und eine Reduktionsmittel-Dosiereinheit.
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2a zeigt ein Blockdiagramm, das ein System für das Entleeren von Flüssigkeit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei das System in einen ersten Zustand versetzt wurde.
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2b zeigt ein Blockdiagramm, welches das System in einem zweiten Zustand darstellt.
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3 zeigt ein Fließbild, das die Verfahrensschritte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
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Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug 1 ist hier in der Form eines Lastkraftwagens oder Zugfahrzeugs mit einem Chassis 9 und zwei Radpaaren 10A und 10B dargestellt. Der Lastkraftwagen ist hier ausschließlich als ein Beispiel dargestellt und das Fahrzeug 1 kann stattdessen beispielsweise ein SUV, ein Nutzfahrzeug o. Ä. sein. Ein Fahrerhaus 7 ist an der Vorderseite des Lastkraftwagens angeordnet. Ein Verbrennungsmotor 41 ist unter dem Fahrerhaus 7 angeordnet. Die Abgase, die während der Verbrennung erzeugt werden, werden in eine Abgasanlage 42 geleitet. Ebenfalls sind die Tanks 4, 5 für Druckluft und Reduktionsmittel auf dem Chassis 9 montiert. Lastkraftwagen und andere Nutzfahrzeuge sind typischerweise mit einer pneumatischen Bremsanlage ausgestattet, die einen Tank 14 umfasst, der Druckluft enthält. Wie in 1 dargestellt ist der Lufttank 14 normalerweise ebenfalls auf dem Chassis 9 montiert. Der Lufttank 14 der Bremsanlage kann in einer Ausführungsform als eine Druckluftquelle verwendet werden. Die Druckluft wird anschließend dem Tank 4 über eine Rohrleitung 53 bereitgestellt.
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Eine Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel ist typischerweise im Abgasstrom stromabwärts vom Verbrennungsmotor 41 angeordnet. Genauer gesagt ist die Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel häufig in einem Schalldämpfer 43 angeordnet, der normalerweise in Verbindung mit der Abgasanlage 42 angeordnet ist. Ein Tank 5 versorgt die Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel über eine Rohrleitung 51 mit Reduktionsmittel. Die Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel spritzt wenigstens einen Teil des Reduktionsmittels, das bereitgestellt wurde, in den Abgasstrom ein, um auf diese Weise zum Verringern der Emission von schädlichen Stickoxiden beizutragen. In einer Ausführungsform strömt das Reduktionsmittel in einem geschlossenen Kreis. Diese Ausführungsform umfasst ebenfalls eine Rücklauf-Rohrleitung 21, durch die nicht verbrauchtes Reduktionsmittel zum Reduktionsmitteltank 5 zurückströmt. In diesem Zusammenhang wird zur Bezeichnung des Reduktionsmittels in Europa normalerweise die Produktbezeichnung AdBlue® verwendet. Das Reduktionsmittel wird hier ausschließlich für den Zweck des Nennens eines Beispiels verwendet und die Tanks können stattdessen andere relevante Flüssigkeiten wie Dieselkraftstoff enthalten.
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Wenigstens der zweite Tank 5 ist mit wenigstens einem Sensor (nicht dargestellt in 1) ausgestattet, der die Menge von Reduktionsmittel im Tank 5 misst. Der Sensor kann beispielsweise ein Füllstandsensor sein, das heißt eine Anordnung, die den Stand der Flüssigkeit im Tank misst, oder eine Anordnung, die das Gewicht oder das Volumen der Flüssigkeit misst. Dieser Tank 5 fasst im Normalfall etwa 80 Liter Reduktionsmittel, während der Tank 4, der für Druckluft vorgesehen ist, etwa 10 Liter fasst. Der zweite Tank 5 kann ebenfalls mit einem Ventil, vorzugsweise einem Rückschlagventil, ausgestattet sein, das öffnet, wenn der Innendruck im Tank 5 einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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Das Fördern von Reduktionsmittel wird normalerweise von einer Steuereinheit 19 gesteuert, die schematisch in 1 dargestellt ist. Wie zuvor erwähnt werden vorzugsweise die Rohrleitung und die Dosiereinheit selbst frei von Reduktionsmittel gehalten, wenn der Fördervorgang gestoppt wird. Um dies zu erzielen, wird ein System 100 verwendet, das nachfolgend in Bezug auf 2a und 2b erläutert ist.
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2a zeigt ein Blockdiagramm, das ein System 100 für das Entleeren von Flüssigkeit wie Reduktionsmittel darstellt, wobei sich das System 100 in einem ersten Zustand befindet. Das System 100 umfasst einen für Druckluft vorgesehenen ersten Tank 4 und einen für Reduktionsmittel, das für eine Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel bereitzustellen ist, vorgesehenen zweiten Tank 5, sowie eine Ventilanordnung 11. Flüssigkeitswege in der Form von Rohrleitungen erstrecken sich so, dass eine erste Rohrleitung 13 eine Druckluftquelle 14 mit der Ventilanordnung 11 verbindet, eine zweite Rohrleitung 15 die Ventilanordnung 11 mit dem ersten Tank 4 verbindet, eine dritte Rohrleitung 17 den zweiten Tank 5 mit der Ventilanordnung 11 verbindet und eine vierte Rohrleitung 18 die Ventilanordnung 11 mit der Reduktionsmittel-Dosiereinheit 20 verbindet. Insbesondere die Rohrleitungen 13, 15, 17, 18, aber auch die Tanks 4, 5 und/oder die Dosiereinheit für Reduktionsmittel müssen aus einem Material hergestellt sein, das gegen die korrosiven Eigenschaften des Reduktionsmittels beständig ist und/oder innen mit einem geeigneten korrosionshemmenden Stoff beschichtet ist.
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Die Ventilanordnung 11 kann ein 5-Wege-Ventil, etwa ein 5/2-Wege-Ventil wie in 2a dargestellt, sein. Die Ventilanordnung kann auf verschiedene Weisen betätigt werden, beispielsweise mit einem Magnetventil und/oder einer Federanordnung (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Alternativ kann ein 5/3-Wege-Ventil verwendet werden. Die Bezeichnung „5/2” bedeutet, dass das Ventil fünf Anschlüsse, das heißt Öffnungen im Ventilgehäuse, und zwei Zustände aufweist. Beim 5-Wege-Ventil, das in 2a dargestellt ist, sind drei der Anschlüsse (der erste 22, der zweite 24 und der dritte 26) an der Seite des Ventils angeordnet, die zur Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel zeigt. Ein vierter 28 und ein fünfter 30 Anschluss sind an der gegenüberliegenden Seite angeordnet. Je nach Zustand, in den das Ventil versetzt wurde, dienen die Anschlüsse 22, 24, 26, 28, 30 als Einlässe oder Auslässe für Luft und/oder Reduktionsmittel.
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In 2a ist das System 100 in einem ersten aktiven Zustand dargestellt, das heißt die Ventilanordnung 11 befindet sich in einem ersten Zustand. Ein Segment der ersten Rohrleitung 13 erstreckt sich von einer Luftquelle 14 zu einer Druckregelanordnung 23. Diese Anordnung 23 kann in der Praxis ein Ventil, vorzugsweise ein druckbetätigtes Ventil sein. Ein weiteres Segment der ersten Rohrleitung 13 erstreckt sich zwischen der Druckregelanordnung 23 und dem dritten Anschluss 26 des 5-Wege-Ventils. Der dritte 26 und der fünfte 30 Ventilanschluss stehen in Fluidverbindung miteinander, so dass die Druckluft, die in der ersten Rohrleitung 13 strömt, durch die zweite Rohrleitung 15 strömen kann, um schließlich den ersten Tank 4 zu erreichen.
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Auch der zweite Anschluss 24 und der vierte Anschluss 28 stehen im ersten Zustand in Fluidverbindung. Dies bewirkt, dass das Reduktionsmittel aus dem zweiten Tank 5 gepumpt wird, durch die dritte Rohrleitung 15 strömt und durch den vierten Ventilanschluss 28 in die Ventilanordnung 11 strömt. Die vierte Rohrleitung 18 des Systems, die sich zwischen der Ventilanordnung 11 und der Reduktionsmittel-Dosiereinheit 20 erstreckt, umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Hauptrohrleitung 180, die sich an einem Verzweigungspunkt FP in einen ersten Rohrleitungszweig 181 und einen zweiten Rohrleitungszweig 182 verzweigt. Der Zweig 181 verbindet den Verzweigungspunkt FP und den zweiten Anschluss 24 der Ventilanordnung 11, während der Zweig 182 den Verzweigungspunkt FP und den ersten Anschluss 22 der Ventilanordnung 11 verbindet. Wie zuvor erwähnt stehen der zweite Anschluss 24 und der vierte Anschluss 28 miteinander in Fluidverbindung. Das Reduktionsmittel strömt somit durch den ersten Rohrleitungszweig 181 und die Hauptrohrleitung 180, um schließlich die Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel zu erreichen. Der erste Ventilanschluss 22 ist in diesem Zustand geschlossen. Das Reduktionsmittel kann also vom zweiten Tank 5 zur Dosiereinheit 20 gefördert werden, deren Anordnung und Funktion in Bezug auf 1 beschrieben wurden. Dies erfolgt durch die Ventilanordnung 11 und durch die dritte Rohrleitung 17 und einen Teil der vierten Rohrleitung 18. Der erste Tank 4 wird parallel zu diesem Prozess mit Druckluft gefüllt, bis der Druck im Tank 4 einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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In der Ausführungsform, die in 2a dargestellt ist, umfasst das System ebenfalls eine fünfte Rohrleitung 21, welche die Dosiereinheit 20 mit dem zweiten Tank 5 verbindet, so dass Reduktionsmittel in einem geschlossenen Kreis strömt, der von der dritten Rohrleitung 17, vom ersten Zweig 181 und von der Hauptrohrleitung 180, die zur vierten Rohrleitung 18 gehört sowie von der fünften Rohrleitung 21 gebildet wird. Diese Konfiguration bewirkt, dass Reduktionsmittel, das nicht verbraucht wurde, zum zweiten Tank 5 zurückströmt. Reduktionsmittel, das nicht verbraucht wurde, kann dann als Kühlmittel verwendet werden. Die mengenmäßige Bestimmung dieses Rückstroms kann ferner zum Ermitteln verwendet werden, ob die Bereitstellung von Reduktionsmittel für die Dosiereinheit 20 wie vorgesehen funktioniert. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt in den Zeichnungen), die eine einfachere Konstruktion ermöglicht, fehlt die fünfte Rohrleitung 21 im System 100 und mit dem überschüssigen Reduktionsmittel wird auf eine andere Weise umgegangen.
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Die Druckluft des Systems kann von einem Lufttank 14 geliefert werden, der auf dem Fahrzeug montiert ist. In einer Ausführungsform ist die Druckluftquelle der Lufttank, der eine Komponente der pneumatischen Bremsanlage des Fahrzeugs ist und in Bezug auf 1 beschrieben wurde. Aufgrund der robusten Konstruktion der Lösung ist die Höhe des Drucks nicht von primärer Bedeutung, solange die Druckluft die Rohrleitungen und die Dosiereinheit entleeren kann. SUVs und andere Fahrzeuge, die keinen Lufttank aufweisen, können mit einem Luftkompressor ausgestattet sein, der Druckluft liefert. Alternativ kann die Druckluft aus Abgasen, die in der Abgasanlage des Fahrzeugs erzeugt werden, bestehen oder solche umfassen.
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Das System 100 in 2b befindet sich in einem zweiten aktiven Zustand und die Ventilanordnung 11 befindet sich in einem zweiten Zustand. Ausmaße und Konstruktionen der Rohrleitungen 13, 15, 17, 18 sind unverändert zu den in 2a dargestellten. Der erste 22 und der vierte 28 Ventilanschluss stehen in Fluidverbindung miteinander, ebenso wie der zweite 24 und der fünfte 30 Ventilanschluss. Das heißt die Druckluft vom ersten Tank 4 strömt über die Ventilanordnung 11 durch die zweite Rohrleitung 15 und den ersten Rohrleitungszweig 181 nach oben zum Verzweigungspunkt FP, woraufhin ein erster Teil der Druckluft durch den zweiten Rohrleitungszweig 182 strömt, die Ventilanordnung 11 passiert und schließlich über die dritte Rohrleitung 17 den zweiten Tank 5 erreicht. Die Restflüssigkeit vom zweiten Rohrleitungszweig 182 und von der dritten Rohrleitung 17 strömt anschließend zurück zum zweiten Tank 5. Gleichzeitig strömt ein zweiter Teil der Druckluft vom Verzweigungspunkt FP zur Flüssigkeitsdosiereinheit 20 durch die Hauptrohrleitung 180, die zur vierten Rohrleitung 18 gehört. Diese führt ebenfalls zum ersten Rohrleitungszweig 181, zur Hauptrohrleitung 180 und zur Dosiereinheit 20, die in Verbindung mit der Hauptrohrleitung angeordnet ist, wobei diese von Restflüssigkeit entleert wird, die anschließend in einer Ausführungsform, die in den 2a und 2b dargestellt ist, zum zweiten Tank 5 zurückströmt. Der dritte Ventilanschluss 26 ist in diesem Zustand geschlossen.
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Das System 100 ändert seinen Zustand in Reaktion auf ein Steuersignal. Genauer gesagt kann eine elektronische Steuereinheit 19 zum Erzeugen eines ersten Steuersignals zum Versetzen des Systems 100 in den ersten Zustand und eines zweiten Steuersignals zum Versetzen des Systems 100 in den zweiten Zustand ausgebildet sein. In einer Ausführungsform erzeugt die Steuereinheit 19 ein erstes Steuersignal, wenn der Motor des Fahrzeugs angelassen wird. Das erste Steuersignal aktiviert die Ventilanordnung 11, die einen ersten Zustand annimmt, woraufhin Reduktionsmittel anfängt, zur Dosiereinheit 20 gefördert zu werden, und der erste Tank 4 mit Druckluft gefüllt wird, bis der Druck im Tank 4 einen vorgegebenen Wert überschreitet, wie zuvor in Bezug auf 2a beschrieben.
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In einer weiteren eng verwandten Ausführungsform erzeugt die Steuereinheit 19 ein zweites Steuersignal, wenn der Motor des Fahrzeugs abgestellt wird. Das zweite Steuersignal aktiviert die Ventilanordnung 11, die einen zweiten Zustand annimmt, woraufhin die Rohrleitungen 17, 18 sauber geblasen werden, wie zuvor in Bezug auf 2b beschrieben. Als eine Alternative kann die Ventilanordnung 11, die durch mechanische elektrische Aktivierung, wenn der Motor abgestellt wird, das heißt wenn kein Strom im System vorhanden ist, betätigt wird, durch rein mechanische Aktivierung in einen zweiten Zustand versetzt werden. Dies wird typischerweise durch eine mit einer Feder ausgeübte Kraft erzielt. Die Gegenkraft, die normalerweise durch das elektrische Steuermittel wie ein Magnetventil erzeugt wird, ist nicht vorhanden, wenn der Motor abgestellt und das System stromlos wird. Dies bewirkt, dass die Ventilanordnung 11 in einen Zustand versetzt wird, in dem die Druckluft im ersten Tank 4 zu strömen beginnt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 19 ebenfalls zum Steuern der Druckregelanordnung 23 ausgebildet.
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Die Steuereinheit 19 kann ein integraler Bestandteil des Systems 100 sein. Die Steuereinheit 19 umfasst ferner eine Prozessoreinheit 29 und eine Speichereinheit 39, die mit der Prozessoreinheit 29 verbunden ist. Ein Computerprogramm P ist auf der Speichereinheit 39 gespeichert, wobei das Computerprogramm die Steuereinheit 19 veranlassen kann, die Schritte gemäß dem Verfahren, das hier beschrieben ist, auszuführen. Gemäß einer Ausführungsform ist die Speichereinheit 39 ein Teil der Prozessoreinheit 29. Die Prozessoreinheit 29 kann aus einer oder mehreren CPUs (Central Processing Units) bestehen. Die Speichereinheit 39 kann einen nichtflüchtigen Speicher wie einen Flash-Speicher oder RAM (Random Access Memory) umfassen. Die Speichereinheit 39 umfasst Befehle, um die Prozessoreinheit 29 zum Ausführen der Verfahrensschritte zu veranlassen, die hier beschrieben sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 19 ausgebildet, das System 100 über eine vorgegebene Zeitdauer wie etwa 10, 20, 30 oder 40 Sekunden in den zweiten Zustand zu versetzen.
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Das System 100 kann ferner ausgebildet sein, in einen passiven Zustand (nicht dargestellt in den Zeichnungen) versetzt zu werden, was bedeutet, dass kein Fluid, das heißt weder Reduktionsmittel noch Druckluft, zwischen dem zweiten Tank 5 und der Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel gefördert wird.
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Die Steuereinheit 19 und eine oder mehrere Steuereinheiten, welche die Ventilanordnung 11 und die Druckregelanordnung 12 aktivieren, können miteinander beispielsweise über einen Bus wie etwa einen CAN-(Controller-Area-Network-)Bus, der ein nachrichtenbasiertes Protokoll verwendet, kommunizieren. Beispiele für weitere Kommunikationsprotokolle, die verwendet werden können, sind TTP (Time-Triggered Protocol), Flexray usw. Signale und Daten wie zuvor beschrieben können auf diese Weise zwischen verschiedenen Einheiten im Fahrzeug 1 ausgetauscht werden. Signale und Daten können stattdessen beispielsweise auf eine drahtlose Weise zwischen den verschiedenen Einheiten übertragen werden.
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3 zeigt ein Fließbild, das die Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Das Fließbild zeigt ein Verfahren für das Fördern von Flüssigkeit im System 100, das zuvor in Bezug auf die 2a und 2b beschrieben wurde. Das Verfahren umfasst das Empfangen 50 eines Steuersignals und in Reaktion auf das Steuersignal das Versetzen 60 des Systems in einen ersten Zustand 70 oder einen zweiten Zustand 80.
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In einem ersten Zustand 70 befindet sich eine erste Ventilanordnung 11 in einem ersten Zustand. Reduktionsmittel strömt in diesem Zustand 70 von einem zweiten Tank 5 zu einer Dosiereinheit, das heißt einer Dosiereinheit 20 für Reduktionsmittel, durch die Ventilanordnung 11 und durch einen dritten 17 Flüssigkeitsweg und einen vierten 18 Flüssigkeitsweg, das heißt Rohrleitungen. Reduktionsmittel, das auf diese Weise zur Flüssigkeitsdosiereinheit, das heißt zur Dosiereinheit 20, gefördert wird, wird zum Einspritzen in die Abgasanlage des Fahrzeugs verwendet. Gleichzeitig strömt gemäß 2a Druckluft von einer Druckluftquelle 14 zu einem ersten Tank 4 durch die Ventilanordnung 11 und durch die erste 13 und die zweite 15 Rohrleitung. Der erste Tank 4 wird mit Druckluft gefüllt, bis der Druck im Tank 4 einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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In einem zweiten Zustand 80, in dem sich die Ventilanordnung 11 in einem zweiten Zustand befindet, strömt Druckluft vom ersten Tank 4 zur Flüssigkeitsdosiereinheit 20 durch die Ventilanordnung 11 und durch den zweiten 15 und den vierten 18 Flüssigkeitsweg. Die Druckluft strömt ebenfalls zum zweiten Tank 5 durch die Ventilanordnung 11 und durch den zweiten 15, den dritten 17 und einen Teil des vierten 18 Flüssigkeitswegs. Wie zuvor erwähnt sind die Flüssigkeitswege in der Form von Rohrleitungen 13, 15, 17, 18 sowie ihre Konstruktionen und Ausmaße identisch unabhängig vom Zustand. Die Konstruktion und das Ausmaß von jedem Flüssigkeitsweg 13, 15, 17, 18 sowie die Anordnung der Ventilanordnung 11 führen dazu, dass im zweiten Zustand 80 eine Fluidverbindung zwischen zweitem 15, drittem 17 und viertem 18 Flüssigkeitsweg erzeugt wird. Auf diese Weise kann Druckluft vom ersten Tank 4 nicht nur durch den dritten 17, sondern auch den vierten 18 Flüssigkeitsweg strömen. Die Restflüssigkeit vom dritten 17 Flüssigkeitsweg strömt anschließend wieder zum zweiten Tank 5. Die Luft, die durch den vierten 18 Flüssigkeitsweg strömt, führt ebenfalls zu diesem Flüssigkeitsweg, und die Dosiereinheit 20, die in Verbindung mit dem Auslass des Wegs angeordnet ist, wird von Restflüssigkeit entleert.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es können verschiedene Alternativen, Modifizierungen und Entsprechungen verwendet werden. Aus diesem Grund schränken die zuvor beschriebenen Ausführungsformen den Umfang der Erfindung nicht ein, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
