DE102009011018A1 - Device for supplying additive to exhaust gas after treatment device of motor vehicle, has additive tank with two tank sections for receiving additive for exhaust gas after treatment device of motor vehicle - Google Patents

Device for supplying additive to exhaust gas after treatment device of motor vehicle, has additive tank with two tank sections for receiving additive for exhaust gas after treatment device of motor vehicle Download PDF

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Aurel Dipl.-Ing. Hagen
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Abstract

The device has an additive tank (24) with two tank sections for receiving an additive for the exhaust gas after treatment device of a motor vehicle. An additive return pipe is provided with an ejector pump which sucks the additive from the latter tank section by the additive returning through the additive return pipe and supplies the additive into the former tank section of the additive tank.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine solche Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for feeding a Aid to an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle, in particular, such a device according to the preamble of the claim 1.

Bei Brennkraftmaschinen existieren immer strengere Grenzwerte für die Abgase, weshalb die Brennkraftmaschinen üblicherweise mit immer effektiveren Abgasnachbehandlungseinrichtungen gekoppelt werden. Diese Abgasnachbehandlungseinrichtungen benötigen im Allgemeinen Hilfsmittel für verschiedene chemische Reaktionen mit den Abgasen der Brennkraftmaschine. Zum Beispiel wird bei dieselbetriebenen Brennkraftmaschinen zur Reduzierung des Stickoxidanteils im Abgasstrom eine selektive katalytische Reduktion (SCR) durchgeführt, bei welcher die Stickoxide (NOx) mit Hilfe von Reduktionsmitteln wie beispielsweise einer Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) zu unschädlichem Stickstoff und Wasser(dampf) reduziert werden.In internal combustion engines, stricter limit values for the exhaust gases exist, which is why the internal combustion engines are usually coupled with increasingly effective exhaust aftertreatment devices. These exhaust aftertreatment devices generally require auxiliaries for various chemical reactions with the exhaust gases of the internal combustion engine. For example, in the case of diesel-operated internal combustion engines, a selective catalytic reduction (SCR) is carried out to reduce the nitrogen oxide fraction in the exhaust gas stream, with the nitrogen oxides (NO x ) being converted into harmless nitrogen and water by means of reducing agents, such as, for example, a urea-water solution (HWL). steam) can be reduced.

Eine solche Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug ist beispielhaft in 1 veranschaulicht. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, die nacheinander im Abgasstrang der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. In diesem Beispiel sind als Abgasnachbehandlungsvorrichtungen ein Oxidationskatalysator 10, ein (Diesel-)Partikelfilter 12 und ein SCR-Katalysator 14 in dieser Reihenfolge in Strömungsrichtung des Abgases angeordnet. Weitere Elemente der Abgasnachbehandlungseinrichtung sind zum Beispiel ein Temperatursensor 16 stromab des Partikelfilters 12, ein Drucksensor 18 für den Partikelfilter 12 und ein Abgassensor 20 stromab des SCR-Katalysators 14. Diese Sensoren 16–20 sind mit einem Motorsteuergerät 22 verbunden, welches den Betrieb der Brennkraftmaschine und der Abgasnachbehandlungseinrichtung steuert.Such an exhaust gas aftertreatment device for a motor vehicle is exemplified in 1 illustrated. The exhaust aftertreatment device comprises a plurality of exhaust aftertreatment devices, which are arranged one after the other in the exhaust line of the internal combustion engine of the motor vehicle. In this example, as exhaust aftertreatment devices are an oxidation catalyst 10 , a (diesel) particulate filter 12 and an SCR catalyst 14 arranged in this order in the flow direction of the exhaust gas. Further elements of the exhaust aftertreatment device are, for example, a temperature sensor 16 downstream of the particulate filter 12 , a pressure sensor 18 for the particle filter 12 and an exhaust gas sensor 20 downstream of the SCR catalyst 14 , These sensors 16 - 20 are with an engine control unit 22 connected, which controls the operation of the internal combustion engine and the exhaust gas aftertreatment device.

Der SCR-Katalysator 14 benötigt zum Reduzieren der Stickoxide wie bereits erwähnt ein geeignetes Reduktionsmittel. Dieses Additiv ist in einem entsprechenden Hilfsmitteltank 24 bevorratet, aus dem es mit Hilfe einer Fördervorrichtung 26 über eine Förderleitung 28 einer Dosiervorrichtung 30 zugeleitet wird. Die Dosiervorrichtung 30 wird durch eine Steuerung 32 gesteuert, um das Reduktionsmittel in geeigneten Mengen und zu geeigneten Zeitpunkten dem Abgasstrom stromauf des SCR-Katalysators 14 der Abgasnachbehandlungseinrichtung zuzugeben, vorzugsweise einzuspritzen. Im Hilfsmitteltank 24 sind außerdem ein Hilfsmittelsensor 34 und ein Temperatursensor 36 zum Erfassen des Füllstandes bzw. der Temperatur des Reduktionsmittels im Hilfsmitteltank 24 angeordnet. Dosiervorrichtungen dieser Art sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt (siehe z. B. DE 100 47 531 A1 , DE 10 2004 048 075 A1 ).The SCR catalyst 14 requires, as already mentioned, a suitable reducing agent to reduce the nitrogen oxides. This additive is in a corresponding auxiliary tank 24 Stored, from which it with the help of a conveyor 26 via a conveyor line 28 a dosing device 30 is forwarded. The dosing device 30 is through a controller 32 controlled to the reducing agent in appropriate amounts and at appropriate times the exhaust gas stream upstream of the SCR catalyst 14 Add the exhaust aftertreatment device, preferably inject. In the auxiliary tank 24 are also an auxiliary sensor 34 and a temperature sensor 36 for detecting the fill level or the temperature of the reducing agent in the auxiliary tank 24 arranged. Metering devices of this type are generally known to the person skilled in the art (see, for example, US Pat. DE 100 47 531 A1 . DE 10 2004 048 075 A1 ).

Das gesamte Zufuhrsystem bestehend aus Hilfsmitteltank 24, Fördervorrichtung 26, Förderleitung 28 und Dosiervorrichtung 30 ist üblicherweise ein beheiztes System. Diese Anforderung entsteht durch das Gefrierverhalten des Additivs. So gefriert zum Beispiel die üblicherweise eingesetzte Harnstoff-Wasser-Lösung (AdBlue) bei etwa –11,5°C. Der Hilfsmitteltank 24 befindet sich häufig im Heckbereich des Kraftfahrzeugs und ist somit den thermodynamischen und aerodynamischen Gegebenheiten im Unterboden des Kraftfahrzeugs ausgesetzt. Einen Hilfsmitteltank mit einer entsprechenden Heizvorrichtung zeigt zum Beispiel die DE 10 2006 050 807 A1 .The entire supply system consisting of auxiliary tank 24 , Conveyor 26 , Support line 28 and metering device 30 is usually a heated system. This requirement arises due to the freezing behavior of the additive. For example, the commonly used urea-water solution (AdBlue) freezes at about -11.5 ° C. The auxiliary tank 24 is often in the rear of the vehicle and is thus exposed to the thermodynamic and aerodynamic conditions in the underbody of the motor vehicle. An auxiliary tank with a corresponding heater shows, for example, the DE 10 2006 050 807 A1 ,

Hilfsmittelfördersysteme sind im Stand der Technik bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt. So zeigt 2 beispielhaft einen herkömmlichen Hilfsmitteltank 24 mit einem ersten inneren Tankabschnitt 38 und einem zweiten äußeren Tankabschnitt 40, in denen jeweils das Reduktionsmittel 42 bevorratet ist. Unterhalb des ersten Tankabschnitts 38 befindet sich ein Sumpf 44 des Hilfsmitteltanks.Auxiliary conveyor systems are already known in the prior art in various designs. So shows 2 for example, a conventional auxiliary tank 24 with a first inner tank section 38 and a second outer tank section 40 in which in each case the reducing agent 42 is stored. Below the first tank section 38 there is a swamp 44 of the auxiliary tank.

Die Fördervorrichtung 26, welche in diesem Beispiel außerhalb des Hilfsmitteltanks 24 angeordnet ist, saugt über eine erste Saugleitung 46 das Hilfsmittel 42 aus dem ersten Tankabschnitt 38 an und saugt über eine zweite Saugleitung 48 das Hilfsmittel 42 aus dem Sumpf 44 und somit aus dem zweiten Tankabschnitt 40 an. Das Verhältnis der Massenströme zwischen der ersten und der zweiten Saugleitung 46, 48 beträgt zum Beispiel etwa 4:6 und der Gesamtmassenstrom beträgt im normalen Regelbetrieb zum Beispiel etwa 3 kg/h. Die von der Dosiervorrichtung 30 genutzte Additivmenge liegt im Allgemeinen weit unter dem von der Fördervorrichtung 26 über die Förderleitung 28 bereitgestellten Massenstrom. Der überschüssige Massenstrom wird daher über eine entsprechende Rücklaufleitung 50 in den ersten Tankabschnitt 38 des Hilfsmitteltanks 24 zurück geleitet.The conveyor 26 , which in this example outside the auxiliary tank 24 is arranged, sucks over a first suction line 46 the tool 42 from the first tank section 38 and sucks on a second suction line 48 the tool 42 from the swamp 44 and thus from the second tank section 40 at. The ratio of the mass flows between the first and the second suction line 46 . 48 is for example about 4: 6 and the total mass flow is in normal control mode, for example, about 3 kg / h. The of the dosing device 30 used additive amount is generally far below that of the conveyor 26 via the support line 28 provided mass flow. The excess mass flow is therefore via a corresponding return line 50 in the first tank section 38 of the auxiliary tank 24 headed back.

Durch das Verhältnis der Massenströme der beiden Saugleitungen 46, 48 und durch den über die Rücklaufleitung 50 rücklaufenden Massenstrom wird der erste innere Tankabschnitt 38 befüllt gehalten. Im Winterbetrieb ist die hydraulische Funktionalität so ausgelegt, dass zunächst der erste Tankabschnitt 38 mit Hilfe einer integrierten Heizvorrichtung (nicht dargestellt) aufgetaut wird. Das heißt im Winterbetrieb wird zunächst ausschließlich über die erste Saugleitung 46 Reduktionsmittel 42 aus dem inneren Tankabschnitt 38 angesaugt. Erst nach einer Betriebszeit von beispielsweise über einer Stunde taut auch die Saugstelle der zweiten Saugleitung 48 auf, sodass der erste Tankabschnitt 38 wieder aus dem äußeren Tankabschnitt 40 befüllt werden kann.By the ratio of the mass flows of the two suction lines 46 . 48 and through the over the return line 50 returning mass flow becomes the first inner tank section 38 kept filled. In winter operation, the hydraulic functionality is designed so that initially the first tank section 38 is thawed using an integrated heater (not shown). That means in winter operation is initially exclusively on the first suction line 46 reducing agent 42 from the inner tank section 38 sucked. Only after an operating time of, for example, over one hour, the suction point of the second suction line thaws 48 on, so that the first tank section 38 again from the outer tank section 40 can be filled.

Ein derartiger Hilfsmitteltank ist zum Beispiel in der DE 10 2006 046 899 A1 offenbart. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist es, dass das Volumen des inneren Tankabschnitts 38 zumindest teilweise ein nicht nutzbares Volumen darstellt. Geht zum Beispiel das Additiv 42 im Hilfsmitteltank 24 zuneige, saugt das zweite Saugrohr 48 Luft. Ein Absaugen des Additivs 42 aus dem inneren Tankabschnitt 38 ist dann nicht mehr möglich, da die beiden Saugleitungen 46, 48 an der Saugseite der Fördervorrichtung 26 zusammenlaufen.Such a resource tank is for example in the DE 10 2006 046 899 A1 disclosed. The disadvantage of this design is that the volume of the inner tank section 38 at least partially represents an unusable volume. Goes for example the additive 42 in the auxiliary tank 24 next, sucks the second intake manifold 48 Air. A suction of the additive 42 from the inner tank section 38 is then no longer possible because the two suction lines 46 . 48 on the suction side of the conveyor 26 converge.

Einen alternativen herkömmlichen Reduktionsmitteltank zeigt 3. Gleiche Komponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern wie bei der Ausführungsform von 2 versehen.An alternative conventional reducing agent tank shows 3 , Like components are denoted by the same reference numerals as in the embodiment of FIG 2 Mistake.

Im Vergleich zum Reduktionsmitteltank von 2 enthält dieser Reduktionsmitteltank 24 einen offenen ersten Tankabschnitt 38, sodass der erste und der zweite Tankabschnitt 38, 40 miteinander verbunden sind. Hierdurch genügt eine einzige Saugleitung 52 zum Ansaugen des Reduktionsmittels 42 mit Hilfe der Fördervorrichtung 26. Bei diesem Tankdesign entfällt die oben beschriebene Problematik der zwei Ansaugstellen im Winterbetrieb. Die in 3 dargestellte Konstruktion ist jedoch anfällig für eine Querdynamik, d. h. für ein „Wegschwappen” des Additivs im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs. Ein weiterer Nachteil besteht in der schlechteren Ausnutzung der Heizleistung bei niedrigen Füllständen des Reduktionsmittels 42.Compared to the reducing agent tank of 2 contains this reducing agent tank 24 an open first tank section 38 so that the first and the second tank section 38 . 40 connected to each other. As a result, a single suction line is sufficient 52 for sucking the reducing agent 42 with the help of the conveyor 26 , This tank design eliminates the problem described above of the two intake points in winter operation. In the 3 However, construction shown is susceptible to lateral dynamics, ie for a "sloshing" of the additive in the driving operation of the motor vehicle. Another disadvantage is the poorer utilization of the heating power at low levels of the reducing agent 42 ,

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraft fahrzeugs zu schaffen, die eine verbesserte Nutzung des Volumens des Hilfsmitteltanks erzielt.It It is an object of the present invention to provide an improved device for supplying an auxiliary to an exhaust aftertreatment device to create a motor vehicle that improves the use of the vehicle Volume of the auxiliary tank achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a device for supplying a Aid to an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are in the dependent Claims specified.

Die Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs weist einen Hilfsmitteltank, der einen ersten Tankabschnitt und einen zweiten Tankabschnitt jeweils zum Aufnehmen eines Hilfsmittels für die Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs aufweist; eine Dosiervorrichtung zum Zugeben des Hilfsmittels in die Abgasnachbehandlungseinrichtung, die mit dem Hilfsmitteltank über eine Hilfsmittelförderleitung verbunden ist; eine Fördervorrichtung zum Fördern des Hilfsmittels aus dem ersten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks über die Hilfsmittelförderleitung zur Dosiervorrichtung; und eine Hilfsmittelrücklaufleitung, die von der Dosiervorrichtung und/oder der Fördervorrichtung in den ersten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks geführt ist, auf. Weiter ist die Hilfsmittelrücklaufleitung mit einer Saugstrahlpumpe versehen, die das Hilfsmittel aus dem zweiten Tankabschnitt mit Hilfe des durch die Hilfsmittelrücklaufleitung rücklaufenden Hilfsmittels ansaugt und in den ersten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks zuführt.The Apparatus for supplying an auxiliary to an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle has an auxiliary tank, the first Tank section and a second tank section each for recording an aid for the exhaust aftertreatment device a motor vehicle has; a metering device for adding the aid in the exhaust aftertreatment device, with the auxiliary tank via a tool conveyor line connected is; a conveying device for conveying of the auxiliary from the first tank section of the auxiliary tank via the auxiliary conveyor line to the metering device; and a Auxiliary return line leading from the metering device and / or the conveying device in the first tank section the auxiliary tank is guided on. Next is the auxiliary return line provided with a suction jet pump, the aid from the second tank section by means of the aid return line withdrawing aid and in the first tank section feeds the auxiliary tank.

Gemäß der Erfindung ist die Hilfsmittelrücklaufleitung mit einer Saugstrahlpumpe versehen, die das Hilfsmittel aus dem zweiten Tankabschnitt mit Hilfe des durch die Hilfsmittelrücklaufleitung rücklaufenden Hilfsmittels ansaugt und in den ersten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks zuführt. Durch diese Maßnahme genügt im ersten Tankabschnitt eine einzige Saugleitung, kann der zur Verfügung stehende Bauraum des Hilfsmitteltanks optimaler genutzt werden und wird die Hilfsmittelzufuhr zur Abgasnachbehandlungseinrichtung bei tiefen Temperaturen (Winterbetrieb) stabilisiert.According to the Invention is the auxiliary return line with a Suction jet pump provided, the aid from the second tank section with the help of the returning through the auxiliary return line Aid sucks and in the first tank section of the auxiliary tank supplies. By this measure is enough in the first tank section a single suction line, the available standing space of the auxiliary tank can be used optimally and the auxiliary agent supply to the exhaust aftertreatment device is added low temperatures (winter operation) stabilized.

Der Begriff „Hilfsmittel” bezeichnet allgemein Mittel, die für einen chemischen und/oder physikalischen Prozess in der Abgasnachbehandlungseinrichtung des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Hierzu zählen insbesondere Reduktionsmittel wie beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) zum Reduzieren von Stickoxiden im Abgasstrom zu Stickstoff und Wasser.Of the The term "aid" generally refers to means those for a chemical and / or physical process used in the exhaust aftertreatment device of the motor vehicle become. These include in particular reducing agents such as For example, a urea-water solution (HWL) for reducing from nitrogen oxides in the exhaust stream to nitrogen and water.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Saugstrahlpumpe innerhalb des ersten Tankabschnitts des Hilfsmitteltanks angeordnet und über eine Hilfsmittelleitung mit dem zweiten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks verbunden sein.In an embodiment of the invention, the suction jet pump within the first tank section of the auxiliary tank arranged and via a Auxiliary line to the second tank section of the auxiliary tank be connected.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Saugstrahlpumpe innerhalb des zweiten Tankabschnitts des Hilfsmitteltanks angeordnet und stromauf über eine erste Hilfsmittelleitung mit der Hilfsmittelrücklaufleitung sowie stromab über eine zweite Hilfsmittelleitung mit dem ersten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks verbunden sein. Bei dieser Ausführungsform kann die innerhalb des zweiten Tankabschnitts angeordnete Saugstrahlpumpe vorzugsweise mit einer Eisschutzvorrichtung zum Schutz der Saugstrahlpumpe vor gefrorenem Hilfsmittel versehen sein.In an alternative embodiment of the invention, the suction jet pump disposed within the second tank portion of the auxiliary tank and upstream via a first auxiliary line with the auxiliary return line and downstream of a second auxiliary line with the be connected first tank section of the auxiliary tank. At this Embodiment may be within the second tank section arranged suction jet pump preferably with an ice protection device To protect the suction jet pump before frozen aid provided be.

Die beiden alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen die variablen Anordnungsmöglichkeiten sowohl der Saugstrahlpumpe als auch der Ansaugstelle für das Hilfsmittel aus dem zweiten Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks.The two alternative embodiments of the invention Device show the variable arrangement options both the suction jet pump and the suction for the aid from the second tank section of the auxiliary tank.

In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Tankabschnitt des Hilfsmitteltanks zusätzlich mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Hilfsmittels im ersten Tankabschnitt versehen sein, sodass auch bei tiefen Temperaturen (Winterbetrieb) eine zuverlässige Versorgung der Abgasnachbehandlungseinrichtung mit dem erforderlichen Hilfsmittel gewährleistet ist.In a still further embodiment of the invention, the first tank portion of the aid tanks should be additionally provided with a heater for heating the aid in the first tank section, so that even at low temperatures (winter operation) a reliable supply of exhaust aftertreatment device is ensured with the necessary tools.

Obige sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen:Above as well as other features, advantages and applications The invention will be apparent from the following description of preferred Embodiments in conjunction with the attached Drawing better understandable. Show:

1 eine schematische Darstellung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, bei welcher die die erfindungsgemäße Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung eingesetzt werden kann; 1 a schematic representation of an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle, in which the aid supply device according to the invention can be used;

2 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines herkömmlichen Hilfsmitteltanks; 2 a schematic representation of the structure of a conventional auxiliary tank;

3 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines weiteren herkömmlichen Hilfsmitteltanks; 3 a schematic representation of the structure of another conventional auxiliary tank;

4 eine schematische Teildarstellung des Aufbaus einer Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a schematic partial view of the structure of a resource supply device according to a first embodiment of the present invention;

5 eine schematische Teildarstellung des Aufbaus einer Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 5 a schematic partial view of the structure of a resource supply device according to a second embodiment of the present invention; and

6 eine schematische Schnittansicht des Aufbaus einer Ausführungsform einer Saugstrahlpumpe für die er4findungsgemäße Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung von 4 oder 5. 6 a schematic sectional view of the structure of an embodiment of a suction jet pump for the inventive auxiliaries supply device of 4 or 5 ,

Die Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs wird nachfolgend beispielhaft anhand einer Abgasnachbehandlungseinrichtung erläutert, wie sie bereits eingangs unter Bezug auf 1 beschrieben worden ist. Die vorliegende Erfindung ist aber selbstverständlich nicht nur auf diese Art von Abgasnachbehandlungseinrichtung und auf ein Reduktionsmittel wie HWL als Hilfsmittel beschränkt.The device for supplying an auxiliary to an exhaust gas aftertreatment device of a motor vehicle is explained below by way of example with reference to an exhaust gas aftertreatment device, as already described at the outset with reference to FIG 1 has been described. Of course, the present invention is not limited only to this type of exhaust aftertreatment device and to a reducing agent such as HWL as auxiliaries.

Bezug nehmend auf 4 wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung näher beschrieben.Referring to 4 Now, a first embodiment of a resource supply device will be described in more detail.

Die Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung enthält insbesondere einen Hilfsmitteltank 24 mit einem ersten (inneren) Tankabschnitt 38 und einem zweiten (äußeren) Tankabschnitt 40 jeweils zum Aufnehmen des jeweiligen Hilfsmittels 42, eine Dosiervorrichtung 30 (siehe 1), eine Hilfsmittelförderleitung 28 (siehe 1) und eine Fördervorrichtung 26. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fördervorrichtung 26, die üblicherweise eine Hilfsmittelpumpe und einen Filter aufweist, außerhalb des Hilfsmitteltanks 24 angeordnet. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen diese Fördervorrichtung 26 innerhalb des Hilfsmitteltanks 24, insbesondere innerhalb seines ersten Tankabschnitts 38 angeordnet wird.The auxiliary supply device in particular contains an auxiliary agent tank 24 with a first (inner) tank section 38 and a second (outer) tank section 40 each for receiving the respective aid 42 , a dosing device 30 (please refer 1 ), a resource promotion line 28 (please refer 1 ) and a conveyor 26 , In this embodiment, the conveying device 26 , which usually has a tool pump and a filter, outside the auxiliary tank 24 arranged. However, embodiments are also conceivable in which this conveying device 26 inside the auxiliary tank 24 especially within its first tank section 38 is arranged.

Die Fördervorrichtung 26 ist an ihrer Saugseite mit einer einzigen Hilfsmittelsaugleitung 54 verbunden, welche in den Bodenbereich des ersten Tankabschnitts 38 des Hilfsmitteltanks 24 geführt ist. Ein Sumpf sowie eine zweite Saugleitung sind im Gegensatz zu den eingangs erläuterten herkömmlichen Systemen nicht erforderlich.The conveyor 26 is on its suction side with a single Hilfsmittelsaugleitung 54 connected, which in the bottom portion of the first tank section 38 of the auxiliary tank 24 is guided. A sump and a second suction line are not required in contrast to the conventional systems explained above.

Außerdem ist eine Hilfsmittelrücklaufleitung 56 in den ersten Tankabschnitt 38 des Hilfsmitteltanks 24 geführt, welche überschüssige Hilfsmittelmengen von der Dosiervorrichtung 30 bzw. der Fördervorrichtung 26 zurück in den Hilfsmitteltank 24 leitet.There is also an auxiliary return line 56 in the first tank section 38 of the auxiliary tank 24 guided, which excess amounts of aid from the metering device 30 or the conveyor 26 back to the auxiliary tank 24 passes.

Der Hilfsmitteltank 24, die Fördervorrichtung 26 und die Hilfsmittelleitungen 28, 54, 56 sind entsprechend dem jeweiligen Hilfsmittel 42 fluiddicht und fluidresistent ausgebildet.The auxiliary tank 24 , the conveyor 26 and the auxiliary lines 28 . 54 . 56 are according to the respective aid 42 formed fluid-tight and fluid resistant.

Obwohl in 4 nicht dargestellt, sind in bzw. an dem Hilfsmitteltank 24 auch ein Füllstandssensor 34 und ein Temperatursensor 36 zum Erfassen des Füllstandes bzw. der Temperatur des Hilfsmittels 42 im Hilfsmitteltank 24 bzw. in seinem ersten Tankabschnitt 38 angeordnet. Der Füllstandssensor 16 kann so ausgebildet und angeordnet sein, dass er jeweils den genauen Füllstand des Hilfsmittels 42 erfasst. Alternativ kann er auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass er nur erfasst, ob der Füllstand bzw. Pegel des Hilfsmittels 42 im ersten Tankabschnitt 38 über einen oberen, maximalen Grenzwert steigt bzw. unter einen unteren, minimalen Grenzwert sinkt. Der Füllstandssensor 34 kann außerdem mehrere Sensorelemente an unterschiedlichen Höhenpositionen und/oder einen Schwimmkörper auf dem Hilfsmittel umfassen.Although in 4 not shown are in or on the auxiliary tank 24 also a level sensor 34 and a temperature sensor 36 for detecting the filling level or the temperature of the auxiliary 42 in the auxiliary tank 24 or in its first tank section 38 arranged. The level sensor 16 may be designed and arranged such that it in each case the exact level of the aid 42 detected. Alternatively, it may also be designed and arranged so that it only detects whether the level or level of the auxiliary 42 in the first tank section 38 rises above an upper, maximum limit value or falls below a lower, minimum limit value. The level sensor 34 may also include a plurality of sensor elements at different height positions and / or a float on the aid.

Daneben weist der Hilfsmitteltank 24 im Bereich des ersten Tankabschnitts 38 üblicherweise auch eine Heizvorrichtung (nicht dargestellt) auf, um bei tiefen Temperaturen das Hilfsmittel 42 im ersten Tankabschnitt 38 aufzutauen oder bereits am Gefrieren zu hindern. Die Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung der Erfindung ist dabei auf keine spezielle Art oder Funktionsweise der Heizvorrichtung beschränkt.Next to it, the auxiliary tank 24 in the area of the first tank section 38 Usually also a heating device (not shown) to the tool at low temperatures 42 in the first tank section 38 Thaw or already freeze to freeze. The auxiliary supply device of the invention is in this case not restricted to any specific type or mode of operation of the heating device.

Ferner ist es möglich, am Ansaugende der einen Hilfsmittelsaugleitung 54 im ersten Tankabschnitt 38 einen geeigneten Filter anzuordnen.Further, it is possible at the suction end of a Hilfsmittelsaugleitung 54 in the first tank section 38 to arrange a suitable filter.

Wie in 4 dargestellt, ist an dem dem ersten Tankabschnitt 38 zugewandten unteren Ende der Hilfsmittelrücklaufleitung 56 eine Saugstrahlpumpe 58 vorgesehen. Die stromabwärtige Ausgabeöffnung 59 dieser Saugstrahlpumpe 58 ragt in den ersten Tankabschnitt 38 des Hilfsmitteltanks. Außerdem ist die Saugstrahlpumpe 58 mit einer Hilfsmittelleitung 60 verbunden, deren Ansaugstelle in den Bodenbereich des zweiten Tankabschnitts 40 des Hilfsmitteltanks 24 geführt ist.As in 4 is shown at the first tank section 38 facing lower end of the auxiliary return line 56 a suction jet pump 58 intended. The downstream discharge opening 59 this suction jet pump 58 protrudes into the first tank section 38 of the auxiliary tank. In addition, the suction jet pump 58 with an auxiliary line 60 whose suction point in the bottom region of the second tank section 40 of the auxiliary tank 24 is guided.

Die Saugstrahlpumpe 58 saugt das Hilfsmittel 42 aus dem zweiten Tankabschnitt 40 des Hilfsmitteltanks mit Hilfe des über die Hilfsmittelrücklaufleitung 56 rücklaufenden Massenstroms an und gibt beide Hilfsmittel-Massenströme über die Ausgabeöffnung 59 in den ersten Tankabschnitt 38 des Hilfsmitteltanks 24 aus. Die Sogwirkung für das Hilfsmittel 42 im zweiten Tankabschnitt 40 entsteht dabei durch Verwirbelungen des über die Hilfsmittelrücklaufleitung 56 rücklaufenden Hilfsmittels und ein so entstehendes Vakuum innerhalb der Saugstrahlpumpe 58.The suction jet pump 58 sucks the remedy 42 from the second tank section 40 of the auxiliary tank with the aid of the auxiliary return line 56 returning mass flow and gives both auxiliary mass flows via the delivery port 59 in the first tank section 38 of the auxiliary tank 24 out. The suction effect for the remedy 42 in the second tank section 40 arises by turbulence of the over the auxiliary return line 56 returning means and a resulting vacuum within the suction jet pump 58 ,

Durch den Einsatz der Saugstrahlpumpe 58 kann der komplette Inhalt des Hilfsmitteltanks 24 genutzt werden, da der erste Tankabschnitt 38 zuverlässig gefüllt wird bzw. gefüllt gehalten bleibt und die Ansaugstellen der beiden Hilfsmittelleitungen 54 und 60 optimal im ersten bzw. zweiten Tankabschnitt 38, 40 platziert werden können. Das nutzbare Volumen des Hilfsmitteltanks 24 erhöht sich gegenüber herkömmlichen Systemen um das Volumen des ersten Tankabschnitts. Dieses gewonnene Volumen beträgt je nach Ausführungsform zum Beispiel zwischen 0,8 und 1,6 Liter oder sogar bis zu etwa 2 Liter, was letztlich zu einer größeren Reichweite des Kraftfahrzeugs um bis zu 1.500 km führen kann, was wiederum eine entsprechende Ausdehnung der Wartungsintervalle für das Kraftfahrzeug bedeutet. Der dem Hilfsmitteltank 24 zur Verfügung stehende Bausraum kann zudem besser ausgenutzt werden, da der Sumpf im Bodenbereich des Hilfsmitteltanks unter Umständen entfallen kann.By using the suction jet pump 58 can the complete contents of the auxiliary tank 24 be used as the first tank section 38 reliably filled or kept filled and the suction of the two auxiliary lines 54 and 60 optimal in the first or second tank section 38 . 40 can be placed. The usable volume of the auxiliary tank 24 increases compared to conventional systems by the volume of the first tank section. Depending on the embodiment, this volume gained is, for example, between 0.8 and 1.6 liters or even up to about 2 liters, which can ultimately lead to a greater range of the motor vehicle by up to 1,500 km, which in turn means a corresponding expansion of the maintenance intervals for the motor vehicle means. The auxiliary tank 24 available brewing room can also be better utilized, since the bottom in the bottom area of the auxiliary tank can be omitted under certain circumstances.

Wie in 6 beispielhaft dargestellt, ist die Saugstrahlpumpe 58 zum Beispiel aus einem Gehäuse 68 mit einer mittigen Kammer 70 aufgebaut. Auf der Ansaugseite dieser Kammer 70 sind zwei Bohrungen 72 und 74 vorgesehen, mit denen die Rücklaufleitung 56 bzw. die Saugleitung 60 mit der Saugstrahlpumpe 58 verbunden werden können. Innerhalb der Kammer 70 ist zudem ein Ventilkörper 76 eingesetzt, der durch den Druck der über die Bohrungen 72, 74 einströmenden Hilfsmittelmassen zur Ausgabeöffnung 59 der Saugstrahlpumpe 58 hin öffnet.As in 6 exemplified, is the suction jet pump 58 for example, from a housing 68 with a central chamber 70 built up. On the suction side of this chamber 70 are two holes 72 and 74 provided with which the return line 56 or the suction line 60 with the suction jet pump 58 can be connected. Inside the chamber 70 is also a valve body 76 inserted by the pressure of the over the holes 72 . 74 inflowing auxiliary materials for dispensing opening 59 the suction jet pump 58 opens.

Das Gehäuse 68 der Saugstrahlpumpe 58 ist vorzugsweise aus einem widerstandsfähigen Kunststoffmaterial gemacht. Zum Beispiel kann zur Fertigung des Pumpengehäuses 68 Polyoxymethylen (POM) verwendet werden. Die Durchmesser der beiden ansaugseitigen Bohrungen 72, 74 liegen im Bereich von etwa 1 bis 2,5 mm, vorzugsweise von etwa 1,5 mm, und der Durchmesser der Ausgabeöffnung liegt zum Beispiel im Bereich von etwa 7 bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 8 mm. Die so konstruierte Saugstrahlpumpe 58 ist außerdem in der Lage, bei einem Gefrieren des sie umgebenden Hilfsmittels dem entsprechenden Eisdruck standzuhalten.The housing 68 the suction jet pump 58 is preferably made of a durable plastic material. For example, to manufacture the pump housing 68 Polyoxymethylene (POM) can be used. The diameters of the two intake-side bores 72 . 74 are in the range of about 1 to 2.5 mm, preferably about 1.5 mm, and the diameter of the discharge opening is for example in the range of about 7 to 10 mm, preferably about 8 mm. The suction jet pump thus constructed 58 is also able to withstand a freezing of the surrounding aid the corresponding ice pressure.

Mit einer solchen Saugstrahlpumpe 58 lassen sich zum Beispiel ein Treibstrahldruck von bis zu etwa 5 bar, Förderhöhen im Bereich von bis zu 200–400 mm und Ansaugmengen von bis zu 1 l/h erzielen. Die Saugstrahlpumpe 58 selbst und auch die mit ihr verbundenen Hilfsmittelleitungen 56, 60 müssen nicht beheizt werden.With such a suction jet pump 58 For example, a propulsion jet pressure of up to about 5 bar, delivery heights of up to 200-400 mm and intake rates of up to 1 l / h can be achieved. The suction jet pump 58 itself and the associated auxiliary lines 56 . 60 do not need to be heated.

Anhand von 5 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel einer Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung näher erläutert. Dabei sind gleiche bzw. analoge Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie in den anderen Figuren gekennzeichnet.Based on 5 Now, a second embodiment of a resource supply device will be explained in more detail. The same or analogous components are identified by the same reference numerals as in the other figures.

Die Hilfsmittel-Zufuhrvorrichtung von 5 unterscheidet sich von dem obigen ersten Ausführungsbeispiel durch die Anordnung der Saugstrahlpumpe 58 im Hilfsmitteltank 24. Alle übrigen Aspekte, insbesondere auch die Konstruktion der Saugstrahlpumpe 58 selbst, entsprechen jenen der oben anhand von 4 und 6 beschriebenen Ausführungsform und deren angegebenen Varianten.The resource feeder of 5 differs from the above first embodiment by the arrangement of the suction jet pump 58 in the auxiliary tank 24 , All other aspects, in particular the construction of the suction jet pump 58 itself, correspond to those of the above based on 4 and 6 described embodiment and its variants.

In diesem Beispiel ist die Saugstrahlpumpe 58 im zweiten Tanklabschnitt 40 des Hilfsmitteltanks 24, insbesondere in dessen Bodenbereich angeordnet. Die in den ersten Tankabschnitt 38 ragende Rücklaufleitung 56 hat eine Ausgabeöffnung 57, um das von der Dosiervorrichtung 30 bzw. der Fördervorrichtung 26 rücklaufende Hilfsmittel direkt in den ersten Tankabschnitt 38 abzugeben, und eine Hilfsmittelzweigleitung 64, die mit der Ansaugseite der Saugstrahlpumpe 58 im zweiten Tankabschnitt 40 verbunden ist, wie in 5 veranschaulicht.In this example, the suction jet pump 58 in the second tank section 40 of the auxiliary tank 24 , Especially arranged in the bottom area. The in the first tank section 38 projecting return line 56 has a dispensing opening 57 to that from the dosing device 30 or the conveyor 26 Returning aids directly into the first tank section 38 and a resource branch line 64 connected to the suction side of the suction jet pump 58 in the second tank section 40 is connected, as in 5 illustrated.

Die Saugstrahlpumpe 58 saugt das Hilfsmittel 42 im zweiten Tankabschnitt 40 des Hilfsmitteltanks 24 mit Hilfe des über die Rücklaufleitung 56 und die Zweigleitung 64 rücklaufenden Massenstroms direkt über die Bohrung 74 im Pumpengehäuse 68 (oder wahlweise eine kurze Leitung) an und fördert die beiden Hilfsmittel-Massenströme über eine weitere Hilfsmittelleitung 66, deren Ausgabeöffnung 68 wieder in den ersten Tankabschnitt 38 ragt, in den ersten Tankabschnitt 38 des Hilfsmitteltanks 24.The suction jet pump 58 sucks the remedy 42 in the second tank section 40 of the auxiliary tank 24 with the help of the return line 56 and the branch line 64 returning mass flow directly through the bore 74 in the pump housing 68 (or optionally a short line) and promotes the two auxiliary mass flows over another auxiliary line 66 , whose output opening 68 again in the first tank section 38 sticks out in the first tank section 38 of the auxiliary tank 24 ,

Wie in 5 angedeutet, sollte bei dieser Ausführungsform die Saugstrahlpumpe 58 von einer Eisschutzvorrichtung 62 umgeben sein, die beispielsweise in der Art eines Käfigs ausgebildet ist und die Saugstrahlpumpe 58 vor gefrorenen Hilfsmittelstücken schützt.As in 5 indicated in this embodiment, the suction jet pump 58 from an ice protection device 62 be surrounded, the example manner is formed in the manner of a cage and the suction jet pump 58 protects against frozen aids.

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Claims (5)

Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Hilfsmitteltank (24), der einen ersten Tankabschnitt (38) und einen zweiten Tankabschnitt (40) jeweils zum Aufnehmen eines Hilfsmittels (42) für die Abgasnachbehandlungseinrichtung (10–20) eines Kraftfahrzeugs aufweist; einer Dosiervorrichtung (30) zum Zugeben des Hilfsmittels (42) in die Abgasnachbehandlungseinrichtung (10–20), die mit dem Hilfsmitteltank (24) über eine Hilfsmittelförderleitung (28) verbunden ist; einer Fördervorrichtung (26) zum Fördern des Hilfsmittels (42) aus dem ersten Tankabschnitt (38) des Hilfsmitteltanks (24) über die Hilfsmittelförderleitung (28) zur Dosiervorrichtung (30); und einer Hilfsmittelrücklaufleitung (56), die von der Dosiervorrichtung (30) und/oder der Fördervorrichtung (26) in den ersten Tankabschnitt (38) des Hilfsmitteltanks (24) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmittelrücklaufleitung (56) mit einer Saugstrahlpumpe (58) versehen ist, die das Hilfsmittel (42) aus dem zweiten Tankabschnitt (40) mit Hilfe des durch die Hilfsmittelrücklaufleitung (56) rücklaufenden Hilfsmittels ansaugt und in den ersten Tankabschnitt (38) des Hilfsmitteltanks (24) zuführt.Device for supplying an auxiliary to an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle, with an auxiliary tank ( 24 ), a first tank section ( 38 ) and a second tank section ( 40 ) each for receiving an aid ( 42 ) for the exhaust aftertreatment device ( 10 - 20 ) of a motor vehicle; a dosing device ( 30 ) for adding the auxiliary ( 42 ) into the exhaust aftertreatment device ( 10 - 20 ) with the auxiliary tank ( 24 ) via an aid delivery line ( 28 ) connected is; a conveyor device ( 26 ) for conveying the auxiliary ( 42 ) from the first tank section ( 38 ) of the auxiliary tank ( 24 ) via the aid delivery line ( 28 ) to the dosing device ( 30 ); and an auxiliary return line ( 56 ) coming from the dosing device ( 30 ) and / or the conveying device ( 26 ) into the first tank section ( 38 ) of the auxiliary tank ( 24 ), characterized in that the auxiliary return line ( 56 ) with a suction jet pump ( 58 ), which is the tool ( 42 ) from the second tank section ( 40 ) with the aid of the aid return line ( 56 ) returns to the first tank section ( 38 ) of the auxiliary tank ( 24 ) feeds. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugstrahlpumpe (58) innerhalb des ersten Tankabschnitts (38) des Hilfsmittel tanks (24) angeordnet ist und über eine Hilfsmittelleitung (60) mit dem zweiten Tankabschnitt (40) des Hilfsmitteltanks (24) verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the suction jet pump ( 58 ) within the first tank section ( 38 ) of the auxiliary tank ( 24 ) and via an auxiliary line ( 60 ) with the second tank section ( 40 ) of the auxiliary tank ( 24 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugstrahlpumpe (58) innerhalb des zweiten Tankabschnitts (40) des Hilfsmitteltanks (24) angeordnet ist und stromauf über eine erste Hilfsmittelleitung (64) mit der Hilfsmittelrücklaufleitung (56) und stromab über eine zweite Hilfsmittelleitung (66) mit dem ersten Tankabschnitt (38) des Hilfsmitteltanks (24) verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the suction jet pump ( 58 ) within the second tank section ( 40 ) of the auxiliary tank ( 24 ) and upstream via a first auxiliary line ( 64 ) with the auxiliary return line ( 56 ) and downstream via a second auxiliary line ( 66 ) with the first tank section ( 38 ) of the auxiliary tank ( 24 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb des zweiten Tankabschnitts (40) angeordnete Saugstrahlpumpe (58) mit einer Eisschutzvorrichtung (62) zum Schutz der Saugstrahlpumpe (58) vor gefrorenem Hilfsmittel (42) versehen ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that within the second tank section ( 40 ) arranged suction jet pump ( 58 ) with an ice protection device ( 62 ) to protect the suction jet pump ( 58 ) in front of frozen aid ( 42 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Tankabschnitt (38) des Hilfsmitteltanks (24) mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Hilfsmittels (24) im ersten Tankabschnitt (38) versehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first tank section ( 38 ) of the auxiliary tank ( 24 ) with a heater for heating the auxiliary ( 24 ) in the first tank section ( 38 ) is provided.
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