DE102015204602A1 - SCR system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein SCR-System (1), welches unter anderem einen Reduktionsmitteltank (2), eine Steuerplatine (3) und ein Relais (4) aufweist. Die Steuerplatine (3) steuert mindestens eine Funktion des SCR-Systems (1) und ist unterhalb des Reduktionsmitteltanks (2) angeordnet. Das Relais (4) ist in das SCR-System integriert und ist dazu eingerichtet, die Steuerplatine (3) spannungsfrei zu schalten. Das Relais (4) wird dabei von einer Steuereinheit (5) außerhalb des SCR-Systems (1) angesteuert.The invention relates to an SCR system (1), which has inter alia a reducing agent tank (2), a control board (3) and a relay (4). The control board (3) controls at least one function of the SCR system (1) and is arranged below the reducing agent tank (2). The relay (4) is integrated in the SCR system and is set up to de-energize the control board (3). The relay (4) is controlled by a control unit (5) outside the SCR system (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein SCR-System, wobei das SCR-System einen Reduktionsmitteltank, ein Fördermodul sowie eine Steuerplatine zur Steuerung mindestens einer Funktion des SCR-Systems umfasst. Dabei ist die Steuerplatine unterhalb des Reduktionsmitteltanks angebracht. Des Weiteren ist ein Relais in das SCR-System integriert, welches in der Lage ist die Steuerplatine spannungsfrei zu schalten. Die vorliegende Erfindung umfasst mehrere mögliche Positionierungen des Relais, wobei das Relais in das SCR-System integriert ist. The present invention relates to an SCR system, wherein the SCR system comprises a reducing agent tank, a delivery module and a control board for controlling at least one function of the SCR system. The control board is mounted below the reducing agent tank. Furthermore, a relay is integrated into the SCR system, which is able to disconnect the control board from power. The present invention includes several possible positionings of the relay, the relay being integrated into the SCR system.
Stand der TechnikState of the art
Im Zusammenhang mit künftigen gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Stickstoffemission von Kraftfahrzeugen ist eine entsprechende Abgasnachbehandlung erforderlich. Die selektive katalytische Reduktion (SCR) kann zur Verringerung der NOx-Emission (Entstickung) von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Dieselmotoren, mit zeitlich überwiegend magerem, d.h. sauerstoffreichem Abgas eingesetzt werden. Hierbei wird dem Abgas eine definierte Menge eines selektiv wirkenden Reduktionsmittels zugegeben. Dies kann z.B. in Form von Ammoniak vorliegen, welches direkt gasförmig zudosiert wird oder auch aus einer Vorläufersubstanz in Form von Harnstoff oder aus einer Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) gewonnen wird.In the context of future legal requirements regarding the nitrogen emission of motor vehicles, a corresponding exhaust aftertreatment is required. Selective Catalytic Reduction (SCR) may be used to reduce NOx (denitrification) emissions from internal combustion engines, particularly diesel engines, which are predominantly lean in time, i. oxygen-rich exhaust gas can be used. In this case, a defined amount of a selectively acting reducing agent is added to the exhaust gas. This can e.g. in the form of ammonia, which is added directly in gaseous form or is also obtained from a precursor substance in the form of urea or from a urea-water solution (HWL).
Ein SCR-System besteht aus einem Reduktionsmitteltank und einer Fördereinheit, welche ein Harnstoff-Wassergemisch aus dem Tank über eine Filtereinheit absaugt, einen Systemdruck aufbaut und im Folgenden das Harnstoff-Wassergemisch über ein angeschlossenes Dosierventil in den Abgasstrang eines Dieselfahrzeugs einspritzt. Auf diese Weise können die Stickoxide im Abgas mittels der Harnstoff-Wasserlösung reduziert werden.An SCR system consists of a reducing agent tank and a delivery unit, which sucks a urea-water mixture from the tank via a filter unit, builds up a system pressure and subsequently injects the urea-water mixture into the exhaust gas line of a diesel vehicle via a connected metering valve. In this way, the nitrogen oxides in the exhaust gas can be reduced by means of the urea-water solution.
In einem SCR-System nach dem Stand der Technik, befindet sich eine Steuerplatine, die mindestens eine Funktion des SCR-Systems steuert in einer Steuereinheit, welche sich außerhalb des SCR-Systems befindet (externe oder auch übergeordnete Steuereinheit genannt). Auf diese Weise ist die Steuerplatine optimal vor einem direkten Kontakt mit der Harnstoff-Wasserlösung geschützt. Dieses ist wichtig, falls der Reduktionsmitteltank leckt und Harnstoff-Wasserlösung austritt. Andererseits ist die Steuerplatine auf diese Weise nicht in das SCR-System integriert, so dass in der Steuereinheit ein Bereich für die Steuerplatine für das SCR-System vorgehalten werden muss.In a prior art SCR system, there is a control board that controls at least one function of the SCR system in a control unit that is external to the SCR system (called external or higher-level control unit). In this way, the control board is optimally protected against direct contact with the urea-water solution. This is important if the reducing agent tank is leaking and urea-water solution is leaking. On the other hand, the control board is not integrated in the SCR system in this way, so that in the control unit an area for the control board for the SCR system must be maintained.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Kern der Erfindung ist ein in ein SCR-System integriertes Relais, welches die Steuerplatine des SCR-Systems spannungsfrei schalten kann.The core of the invention is a built-in SCR system relay, which can switch the control board of the SCR system de-energized.
Das SCR-System weist unter anderem einen Reduktionsmitteltank, ein Fördermodul und eine Steuerplatine auf, wobei die Steuerplatine mindestens eine Funktion des SCR-Systems steuert und unterhalb des Reduktionsmitteltanks angebracht ist. Des Weiteren umfasst das SCR-System ein Relais, welches dazu dient, die Steuerplatine spannungsfrei zu schalten. Dieses Relais ist in das SCR-System integriert.The SCR system includes, among other things, a reductant tank, a delivery module, and a control board, the control board controlling at least one function of the SCR system and mounted below the reductant tank. Furthermore, the SCR system includes a relay which serves to de-energize the control board. This relay is integrated in the SCR system.
Ein Vorteil dieses SCR-Systems ist es dass, durch die Positionierung der Steuerplatine unterhalb des Reduktionsmitteltanks die Steuerplatine in das SCR-System integriert ist und kein Raum in der übergeordneten Steuereinheit vorgehalten werden muss, um die Steuerplatine dort zu platzieren. An advantage of this SCR system is that by positioning the control board below the reductant tank, the control board is integrated into the SCR system and no space needs to be kept in the parent control unit to place the control board there.
Im Falle eines Lecks des Reduktionsmitteltanks und daraus resultierend einem direkten Kontakt des hoch leitfähigen Betriebsstoffs Harnstoff mit der Steuerplatine, können unkontrollierte Reaktionen auf der Platine auslöst werden, z.B. durch Korrosion oder indem der Betriebsstoff durch seine Niederohmigkeit Endstufen auf der Steuerplatine einschaltet. Deshalb ist das Relais vorgesehen, welches die Steuerplatine in einem solchen Fall spannungsfrei schalten kann. Ein Vorteil dieses SCR-Systems ist somit, dass mittels des erfindungsgemäßen Relais verhindert werden kann, dass unkontrollierte Reaktionen auf der Platine auslöst werden oder die Platine beschädigt wird. In the event of leakage of the reductant tank resulting in direct contact of the highly conductive urea feed with the control board, uncontrolled reactions may be initiated on the board, e.g. by corrosion or by the operating material by its low impedance power stages on the control board turns on. Therefore, the relay is provided, which can switch the control board in such a case de-energized. An advantage of this SCR system is thus that it can be prevented by means of the relay according to the invention that uncontrolled reactions are triggered on the board or the board is damaged.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Relais seitlich an dem Reduktionsmitteltank angeordnet.In a first embodiment of the invention, the relay is arranged laterally on the reducing agent tank.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist es, dass das Relais auf diese Weise vor einem direkten Kontakt mit der Harnstoff-Wasserlösung geschützt ist, da diese im Falle eines Lecks des Tanks, der Schwerkraft folgend an dem Relais vorbei läuft.An advantage of this arrangement is that in this way the relay is protected from direct contact with the urea-water solution, since in the event of a leak in the tank, it passes by gravity following the relay.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Relais unterhalb des Reduktionsmitteltanks angeordnet.In a second embodiment of the invention, the relay is arranged below the reducing agent tank.
Ein Vorteil dieses SCR-Systems ist es, dass das Relais auf diese Weise baulich näher an der Steuerplatine, welche das Relais spannungsfrei spalten kann, positioniert ist und somit eine weniger aufwendige Verkabelung zwischen dem Relais und der Steuerplatine notwendig ist, als wenn das Relais außerhalb des SCR-Systems positioniert wäre.An advantage of this SCR system is that the relay is thus structurally positioned closer to the control board which can cleave the relay de-energized, thus requiring less cumbersome wiring between the relay and the control board than when the relay is outside of the SCR system would be positioned.
Bei dieser zweiten Ausführungsform wird das Relais vorzugsweise in einem geschlossenen ersten Behälter angeordnet, wobei dieser erste geschlossene Behälter gleichzeitig auch die Steuerplatine umgibt. In this second embodiment, the relay is preferably arranged in a closed first container, this first closed container also surrounding the control board at the same time.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist es, dass sowohl das Relais als auch die Steuerplatine gegenüber einem direkten Kontakt mit dem hoch leitfähigen Betriebsstoff geschützt sind und somit Beschädigungen an Relais und Platine vermieden werden können, wenn der Tank leckt und Harnstoff-Wasserlösung aus dem Tank austritt.An advantage of this arrangement is that both the relay and the control board are protected from direct contact with the highly conductive fuel and thus damage to the relay and circuit board can be avoided when the tank is leaking and urea water solution is leaking out of the tank.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Relais bevorzugt in einem geschlossenen zweiten Behälter angeordnet.In the second embodiment of the invention, the relay is preferably arranged in a closed second container.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist es, dass das Relais auch im Falle eines direkten Kontakts des Betriebsstoffs mit der Steuerplatine durch den geschlossenen zweiten Behälter vor dem Betriebsstoff geschützt wäre und somit die Funktion des Relais nicht beeinträchtigt würde. An advantage of this arrangement is that even in the case of direct contact of the fuel with the control board, the relay would be protected from the fuel by the closed second tank and thus the function of the relay would not be impaired.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Relais bevorzugt an der Unterseite des ersten Behälters angeordnet.In the second embodiment of the invention, the relay is preferably arranged on the underside of the first container.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist es, dass auf diese Weise das Relais einen möglichst großen Abstand zu dem Tank aufweist.An advantage of this arrangement is that in this way the relay has the greatest possible distance from the tank.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung kann das Relais als Halbleiterrelais ausgeführt sein, welches sich auf der Steuerplatine befindet und vergossen oder lackiert ist.In a third embodiment of the invention, the relay may be designed as a semiconductor relay, which is located on the control board and potted or painted.
Ein Vorteil dieses SCR-Systems ist es, dass das Relais auch im Falle eines direkten Kontakts des Betriebsstoffs mit der Steuerplatine durch das Vergießen oder die Lackierung geschützt wäre und somit weiterhin die Steuerplatine spannungsfrei schalten könnte. Des Weiteren ist es von Vorteil, dass Halbleiterrelais schnellere Schaltzeiten als mechanische Relais aufweisen, und dass Halbleiterrelais verschiedene Sonderfunktionen aufweisen können.An advantage of this SCR system is that the relay would also be protected in case of direct contact of the fuel with the control board by potting or painting and thus could continue to de-energize the control board. Furthermore, it is advantageous that semiconductor relays have faster switching times than mechanical relays, and that semiconductor relays may have various special functions.
Bevorzugt ist das Relais in allen Ausführungsformen, welche alle eine bauliche Trennung des Relais von dem Betriebsstoff aufweisen, so angeordnet, dass es einem Mindestabstand von 5 mm zu Potential führenden Leiterbahnen, Leitungen und Kabeln, welche das selbe Potential führen welches auch benötigt wird um das Relais zu schalten, aufweist.Preferably, the relay in all embodiments, which all have a structural separation of the relay from the operating material, arranged so that there is a minimum distance of 5 mm to potential-carrying conductors, cables and cables, which carry the same potential which is also required to Relay to switch has.
Ein Vorteil aller beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist, dass durch die bauliche Trennung des Relais vom Betriebsstoff, ein geringerer Mindestabstand des Relais zu Potential führenden Leiterbahnen, Leitungen und Kabeln, welche das selbe Potential führen welches auch benötigt wird um das Relais zu schalten, benötigt wird. Im Fall eines mechanischen Relais beträgt dieser Mindestabstand ohne die bauliche Trennung 3 cm und im Fall eines elektronischen Relais beträgt dieser Mindestabstand ohne die bauliche Trennung 50 cm. An advantage of all described embodiments of the invention is that the structural separation of the relay from the fuel, a smaller minimum distance of the relay to potential-carrying conductors, cables and cables, which carry the same potential which is also required to switch the relay is needed , In the case of a mechanical relay, this minimum distance is 3 cm without the structural separation and in the case of an electronic relay this minimum distance is 50 cm without the physical separation.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass auf diese Weise eine ungewollte Aktivierung des Relais verhindert werden kann. An advantage of this arrangement is that in this way an unwanted activation of the relay can be prevented.
Bevorzugt ist das Relais eingerichtet, um von einer Steuereinheit außerhalb des SCR-Systems angesteuert zu werden.Preferably, the relay is arranged to be controlled by a control unit outside the SCR system.
Ein Vorteil dieses SCR-Systems ist, dass die Steuereinheit mittels des Relais im Fehlerfall das komplette SCR-System spannungsfrei schalten kann. Des Weiteren kann durch diese Art des Aufbaus ein Verpolungsschutz realisiert werden, da die übergeordnete Steuereinheit das SCR-System erst einschaltet, wenn die angelegte Polarität korrekt ist. Eine Verpolung könnte zum Beispiel durch ein Verpolen der Batterieklemmen z.B. durch eine Starthilfe oder durch eine exklusive Verpolung der Anschlüsse (falsch angeschlossener Stecker am Kabelbaum in Richtung SCR-System) hervorgerufen werden. Eine Verpolung könnte zur Folge haben, dass Teile der Elektronik zerstört werden. An advantage of this SCR system is that the control unit can switch off the entire SCR system in the event of a fault by means of the relay. Furthermore, reverse polarity protection can be realized by this type of construction since the higher-level control unit does not switch on the SCR system until the polarity applied is correct. Reverse polarity could, for example, be caused by reverse polarity of the battery terminals e.g. by a jump start or by an exclusive polarity reversal of the connections (incorrectly connected plug on the wiring harness in the direction of the SCR system). A reverse polarity could result in parts of the electronics being destroyed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Ausführungsbeispieleembodiments
In diesem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches in
Das Relais
In allen hier beschriebenen Ausführungsformen ist das Relais
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015204602.8A DE102015204602A1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | SCR system |
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DE102015204602.8A DE102015204602A1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | SCR system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102015204602A1 true DE102015204602A1 (en) | 2016-09-15 |
Family
ID=56801108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102015204602.8A Pending DE102015204602A1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | SCR system |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102015204602A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018214846A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Device and method for tampering detection of an SCR catalyst system |
-
2015
- 2015-03-13 DE DE102015204602.8A patent/DE102015204602A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102018214846A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Device and method for tampering detection of an SCR catalyst system |
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