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DE102012209689B4 - Device with a valve for providing a passage position and a closing position for an exhaust aftertreatment system and exhaust aftertreatment system - Google Patents

Device with a valve for providing a passage position and a closing position for an exhaust aftertreatment system and exhaust aftertreatment system Download PDF

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DE102012209689B4
DE102012209689B4 DE102012209689.2A DE102012209689A DE102012209689B4 DE 102012209689 B4 DE102012209689 B4 DE 102012209689B4 DE 102012209689 A DE102012209689 A DE 102012209689A DE 102012209689 B4 DE102012209689 B4 DE 102012209689B4
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valve
operating
auxiliary material
hydraulically actuated
aftertreatment system
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Okke Venekamp
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Vorrichtung (2) mit einem Ventil (10) zur Bereitstellung einer Durchlassstellung und einer Schließstellung für ein Abgasnachbehandlungssystem, mit dem ein gefrierfähiger Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eindosiert wird, wobei das Ventil (10) sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer Durchlassstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff von einem Fördermodul (4) zu einem Dosiermodul (6) fließen kann, und wobei sich das Ventil (10) bei ausgestellter Verbrennungskraftmaschine in einer Schließstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff zwischen dem Fördermodul (4) und dem Dosiermodul (6) nicht fließen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) mittels eines hydraulisch betätigbaren Aktuators (12) schaltbar ist, wobei der hydraulisch betätigbare Aktuator (12) ein Speichervolumen (15) für den Betriebs-/Hilfsstoff aufweist und wobei dem hydraulisch betätigbaren Aktuator (12) eine Drosselvorrichtung (16) vorgeschaltet ist.Device (2) with a valve (10) for providing a passage position and a closing position for an exhaust gas aftertreatment system, with which a freezable operating/auxiliary material, in particular a reducing agent, is metered into an exhaust tract of an internal combustion engine, wherein the valve (10) is in a passage position when the internal combustion engine is operating, in which the operating/auxiliary material can flow from a delivery module (4) to a dosing module (6), and wherein the valve (10) is in a closing position when the internal combustion engine is switched off, in which the operating/auxiliary material cannot flow between the delivery module (4) and the dosing module (6), characterized in that the valve (10) can be switched by means of a hydraulically actuated actuator (12), wherein the hydraulically actuated actuator (12) has a storage volume (15) for the operating/auxiliary material and wherein the hydraulically a throttle device (16) is connected upstream of the actuatable actuator (12).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Ventil zur Bereitstellung einer Durchlassstellung und einer Schließstellung für ein Abgasnachbehandlungssystem, mit dem ein gefrierfähiger Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eindosiert wird.The invention relates to a device with a valve for providing a passage position and a closing position for an exhaust gas aftertreatment system, with which a freezable operating/auxiliary material, in particular a reducing agent, is metered into an exhaust tract of an internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft auch ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem Fördermodul und einem Dosiermodul.The invention also relates to an exhaust gas aftertreatment system with a delivery module and a dosing module.

Bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen ist aufgrund der Abgasgesetzgebung ein Anteil an Stickoxiden im Abgas erheblich zu reduzieren. Zur Reduzierung des Stickstoffanteils im Abgas wird derzeit z. B. das SCR-Verfahren (SCR = Selektive Katalytische Reduktion) eingesetzt, bei dem die Stickoxide unter Einsatz eines Reduktionsmittels zu Stickstoff und Wasser reduziert werden. Als Reduktionsmittel werden in vielen Fällen wässrige Systeme eingesetzt, wie z. B. eine Harnstoff-Wasser-Lösung, beispielsweise AdBlue. Das eingesetzte Reduktionsmittel, in der Regel in flüssiger Form, wird im Allgemeinen in einem Vorratstank bevorratet und über ein Fördermodul vom Tank zu einem Dosiermodul zum Einbringen des Reduktionsmittels in das Abgas gefördert.In vehicles with internal combustion engines, the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas must be significantly reduced due to exhaust gas legislation. To reduce the proportion of nitrogen in the exhaust gas, the SCR process (SCR = Selective Catalytic Reduction) is currently used, for example, in which the nitrogen oxides are reduced to nitrogen and water using a reducing agent. In many cases, aqueous systems are used as the reducing agent, such as a urea-water solution, for example AdBlue. The reducing agent used, usually in liquid form, is generally stored in a storage tank and conveyed via a conveying module from the tank to a dosing module for introducing the reducing agent into the exhaust gas.

Aus der DE 10 2010 031 660 ist beispielsweise bekannt, bei einem SCR-Dosiersystem zum Abstellen des Systems das Reduktionsmittel zurückzusaugen, um Eisdruck-empfindliche Komponenten bei Unterschreitung des Gefrierpunkts des Reduktionsmittels, welcher beispielsweise im Falle von AdBlue bei -11 °C liegt, zu schützen. Nach Abbau des Systemdrucks in der Druckleitung über ein Entlastungsventil werden ein oder mehrere Dosierventile geöffnet, so dass während der Öffnungszeit Luft aus dem Abgastrakt in das Dosiermodul eingesaugt wird. Durch die vorliegenden Volumina lässt sich die Zeit für den Rücksaugvorgang nicht wesentlich verkürzen.From the DE 10 2010 031 660 For example, it is known to suck back the reducing agent in an SCR dosing system to shut down the system in order to protect components sensitive to ice pressure when the freezing point of the reducing agent is undershot, which in the case of AdBlue is -11 °C, for example. After the system pressure in the pressure line has been reduced via a relief valve, one or more dosing valves are opened so that air from the exhaust tract is sucked into the dosing module during the opening time. The volumes present do not significantly shorten the time for the suck-back process.

Es sind Systeme bekannt, bei welchen die Fördermodulpumpe das Dosierventil durch Erzeugen von Unterdruck entleert und belüftet. DE 10 2010 030 050 A1 zeigt ein SCR-Dosiersystem, bei welchem ein hydraulischer Federspeicher im Betrieb mit Systemdruck Energie speichert, die er bei Abstellen der Verbrennungskraftmaschine stromlos freisetzt, so dass ein Unterdruck zur Absaugung des Betriebs-/Hilfsstoffes aus den Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems erzeugt wird. Der hydraulische Federspeicher weist hierzu zwei durch eine Arbeitsmembran getrennte Kammern auf, wobei eine erste Kammer in einem Förderzweig für den Betriebs-/Hilfsstoff liegt und eine zweite Kammer in einem Rücklaufzweig für den Betriebs-/Hilfsstoff liegt. Wird die Verbrennungskraftmaschine abgestellt, so wird die elektrische Leitung zur Batterie des Fahrzeugs unterbrochen und das Förderaggregat stellt seine Förderung ein. Ein im Förderzweig angeordnetes Rückschlagventil oder ein elektrisch betätigtes Ventil schließt darauf hin und eine im hydraulischen Federspeicher vorgesehene Feder bewegt die Arbeitsmembran aus der Position, die die Arbeitsmembran bei anliegendem Systemdruck einnimmt, in eine dazu entgegengesetzte Position. Hierdurch wird im Rücklaufzweig ein Unterdruck erzeugt, der bewirkt, dass Abgas in das Dosiermodul eingesaugt wird, wodurch es belüftet und gefrierfest gehalten wird.Systems are known in which the delivery module pump empties and ventilates the dosing valve by generating negative pressure. DE 10 2010 030 050 A1 shows an SCR dosing system in which a hydraulic spring accumulator stores energy when operating at system pressure, which it releases without power when the internal combustion engine is switched off, so that a negative pressure is generated to extract the operating/auxiliary material from the components of the exhaust gas aftertreatment system. For this purpose, the hydraulic spring accumulator has two chambers separated by a working diaphragm, with a first chamber in a delivery branch for the operating/auxiliary material and a second chamber in a return branch for the operating/auxiliary material. If the internal combustion engine is switched off, the electrical line to the vehicle's battery is interrupted and the delivery unit stops delivering. A check valve arranged in the delivery branch or an electrically operated valve then closes and a spring provided in the hydraulic spring accumulator moves the working diaphragm from the position that the working diaphragm assumes when system pressure is applied to a position opposite to this. This creates a negative pressure in the return branch, which causes exhaust gas to be sucked into the dosing module, thereby ventilating it and keeping it freeze-proof.

Die DE 10 2010 031 651 A1 zeigt eine Dosiervorrichtung zur Dosierung eines in den Abgasbereich einer Brennkraftmaschine mittels wenigstens eines Dosierventils einzubringenden Reagenzmittels, wobei die Dosiervorrichtung wenigstens eine Pumpe aufweist, die das Reagenzmittel aus einem Tank über eine Leitung hin zu dem wenigstens einen Dosierventil befördert, wobei die Dosiervorrichtung stromaufwärts des wenigstens einen Dosierventils wenigstens ein Absperrventil aufweist.The DE 10 2010 031 651 A1 shows a metering device for metering a reagent to be introduced into the exhaust gas region of an internal combustion engine by means of at least one metering valve, wherein the metering device has at least one pump which conveys the reagent from a tank via a line to the at least one metering valve, wherein the metering device has at least one shut-off valve upstream of the at least one metering valve.

Die DE 10 2009 017 892 A1 offenbart ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine, wobei eine Hilfskraftstoffpumpe vorgesehen ist.The DE 10 2009 017 892 A1 discloses a fuel supply system for an internal combustion engine, wherein an auxiliary fuel pump is provided.

Offenbarung der Erfindungdisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung mit einem Ventil zur Bereitstellung einer Durchlassstellung und einer Schließstellung für ein Abgasnachbehandlungssystem bereitgestellt, mit dem ein gefrierfähiger Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eindosiert wird, umfassend das genannte Ventil, welches sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer Durchlassstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff von einem Fördermodul zu einem Dosiermodul fließen kann und bei ausgestellter Verbrennungskraftmaschine in einer Schließstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff zwischen dem Fördermodul und dem Dosiermodul nicht fließen kann. Dabei ist vorgesehen, dass das Ventil mittels eines hydraulisch betätigbaren Aktuators schaltbar ist. Die Vorrichtung eignet sich zum Einsatz im Rahmen einer Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems.According to the invention, a device is provided with a valve for providing a passage position and a closing position for an exhaust gas aftertreatment system, with which a freezable operating/auxiliary material, in particular a reducing agent, is metered into an exhaust tract of an internal combustion engine, comprising said valve, which is in a passage position when the internal combustion engine is operating, in which the operating/auxiliary material can flow from a delivery module to a dosing module, and is in a closing position when the internal combustion engine is switched off, in which the operating/auxiliary material cannot flow between the delivery module and the dosing module. It is provided that the valve can be switched by means of a hydraulically actuated actuator. The device is suitable for use in the context of ventilation of the exhaust gas aftertreatment system.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem Fördermodul und einem Dosiermodul, welches eine derartige Vorrichtung aufweist.The invention also relates to an exhaust gas aftertreatment system with a delivery module and a dosing module, which has such a device.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass kein separater Rücklaufzweig vorgesehen ist, sondern ein Rücksaugen über dieselbe Leitung möglich ist, über welche der Betriebs-/Hilfsstoff gefördert wird. Besonders vorteilhaft daran ist, dass die Vorrichtung zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems in Bereichen einsetzbar ist, in welchen ein Bauraum nur begrenzt zur Verfügung steht. So werden keine weiteren, beispielsweise elektrischen Anschlüsse benötigt und die Vorrichtung kann sogar in unmittelbarer Nähe des Dosiermoduls platziert werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass eine komplette Belüftung des Systems inklusive dem Fördermodul nicht mehr notwendig ist, in Fällen, in denen das Fördermodul eisdruckfest ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass eine Schließzeit bzw. eine Schließverzögerung des Ventils einstellbar ist. Der hydraulisch betätigbare Aktuator weist hierzu ein Speichervolumen für den Betriebs-/Hilfsstoff auf, welches gemäß dem Anwendungsfall dimensioniert sein kann. Dabei ist dem hydraulisch betätigbaren Aktuator außerdem eine Drosselvorrichtung vorgeschaltet. Die Zeit, in der sich über die Drosselvorrichtung in der Steuerleitung der Druck im Speichervolumen, d.h. Druckvorratsspeicher des Aktuators aufbaut und/oder entspannt und so beispielsweise zum Schließen des Ventils führt, ist über den Drosselquerschnitt einstellbar. Es können sowohl manuell einstellbare Drosselvorrichtungen oder nachjustierbar oder nicht nachjustierbar fest eingestellte Drosselvorrichtungen vorgesehen sein. Somit ist auch über geeignete Dimensionierung der Drosselvorrichtung die Öffnungszeit oder Schließzeit bzw. Öffnungs- oder Schließverzögerung des Ventils einstellbar.The device according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that no separate return branch is provided, but rather back-suction is possible via the same line through which the operating/auxiliary material is conveyed. A particularly advantageous feature of this is that the device for ventilating the exhaust gas aftertreatment system can be used in areas where there is only limited installation space available. No further connections, such as electrical ones, are required and the device can even be placed in the immediate vicinity of the dosing module. Another advantage is that complete ventilation of the system including the conveying module is no longer necessary in cases where the conveying module is designed to be ice-pressure-resistant. A particularly advantageous feature here is that a closing time or a closing delay of the valve can be set. For this purpose, the hydraulically actuated actuator has a storage volume for the operating/auxiliary material, which can be dimensioned according to the application. A throttle device is also connected upstream of the hydraulically actuated actuator. The time in which the pressure in the accumulator volume, i.e. the pressure reservoir of the actuator, builds up and/or relaxes via the throttle device in the control line and thus leads, for example, to the closing of the valve, can be adjusted via the throttle cross-section. Manually adjustable throttle devices or adjustable or non-adjustable fixed throttle devices can be provided. The opening time or closing time or opening or closing delay of the valve can therefore also be adjusted by appropriately dimensioning the throttle device.

Beim Abstellen der Verbrennungskraftmaschine mittels des hydraulisch betätigbaren Aktuators wird das Ventil in die Schließstellung geschaltet. Hierdurch wird sehr effektiv eine Leckage des Fördermoduls gegenüber dem Dosierventil, bzw. Dosiermodul verhindert. Bei einer Leckage des Fördermoduls wird im Laufe der Zeit das Dosiermodul bzw. Dosierventil von dem Betriebs-/Hilfsstoff, beispielsweise von dem eine sehr hohe Kriechfähigkeit aufweisenden Reduktionsmittel AdBlue, benetzt, da das Dosiermodul bzw. Dosierventil meistens am tiefsten Punkt des Systems sitzt und sich so im System verbleibendes und/oder nach dem Abstellen eingebrachtes AdBlue am Dosiermodul bzw. Dosierventil ansammelt. Die Vorrichtung zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems stellt somit vorteilhaft ein Leckage-Sperrventil für sämtliche zusammenlaufende Leckage vor Eintreten in das Dosiermodul bereit. Die recht teure und komplexe Umsetzung eines Null-Leckage-Ventils im Fördermodul wird somit durch ein kostengünstiges Null-Leckage-Ventil vor dem Dosierventil umgesetzt. Nach Abstellen des Systems dichtet das Leckage-Sperrventil die Druckleitung idealisiert mit Null Leckage ab.When the internal combustion engine is switched off using the hydraulically operated actuator, the valve is switched to the closed position. This very effectively prevents the delivery module from leaking towards the metering valve or metering module. If the delivery module leaks, the metering module or metering valve will become wetted over time by the operating/auxiliary material, for example by the reducing agent AdBlue, which has a very high creeping ability, since the metering module or metering valve is usually located at the lowest point in the system and so any AdBlue remaining in the system and/or introduced after the engine is switched off collects on the metering module or metering valve. The device for ventilating the exhaust gas aftertreatment system therefore advantageously provides a leakage shut-off valve for all converging leaks before they enter the metering module. The rather expensive and complex implementation of a zero-leakage valve in the delivery module is thus implemented by a cost-effective zero-leakage valve in front of the metering valve. After the system is switched off, the leakage shut-off valve ideally seals the pressure line with zero leakage.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist der hydraulisch betätigbare Aktuator des Ventils über eine mit Druck beaufschlagbare Steuerleitung an die Förderleitung angeschlossen. Dabei wird der Aktuator über eine Druckänderung in der Förderleitung hydraulisch betätigt, welche durch eine Druckänderung im Fördermodul bewirkt werden kann. Besonders vorteilhaft ist, dass keine elektrischen Zuleitungen und Massekabel verlegt und gesichert werden müssen, wie beispielsweise bei einem elektrisch gesteuerten Ventil der Fall wäre. Das Ventil ist über einen Druckaufbau oder Druckabbau, beispielsweise über einen Saugdruck in der Förderleitung betätigbar.According to an advantageous embodiment, the hydraulically actuated actuator of the valve is connected to the delivery line via a pressurizable control line. The actuator is hydraulically actuated by a pressure change in the delivery line, which can be caused by a pressure change in the delivery module. It is particularly advantageous that no electrical supply lines and ground cables have to be laid and secured, as would be the case with an electrically controlled valve, for example. The valve can be actuated by a pressure build-up or pressure reduction, for example via a suction pressure in the delivery line.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein passiv schaltbares Ventil mit der Drosselvorrichtung parallel geschaltet. Hierdurch kann ein schnelles Öffnen oder ein schnelles Schließen des Ventils ermöglicht werden. Insbesondere ist auf diese Weise ein Abstellen des Fahrzeugs bei Null Leckage in sehr kurzer Zeit möglich.According to an advantageous embodiment, a passively switchable valve is connected in parallel with the throttle device. This enables the valve to be opened or closed quickly. In particular, this makes it possible to park the vehicle with zero leakage in a very short time.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
  • 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
It shows
  • 1 a schematic representation of a device for ventilating an exhaust gas aftertreatment system according to a first embodiment of the invention,
  • 2 a schematic representation of a device for ventilating an exhaust gas aftertreatment system according to a second embodiment of the invention and
  • 3 a schematic representation of a device for ventilating an exhaust gas aftertreatment system according to a third embodiment of the invention.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments of the invention

In 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 2 zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems dargestellt. Die Vorrichtung 2 zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems ist zwischen einem Fördermodul 4 und einem Dosiermodul 6 angeordnet, über welche ein Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, bei dem es sich um eine Harnstoff-Wasser-Lösung handeln kann, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird, insbesondere stromauf eines NOx-Katalysators zur Reduktion von NOx im Abgas. Das Fördermodul 4 befindet sich in bekannter Weise üblicherweise oberhalb eines Vorratstanks, in dem das Reduktionsmittel bevorratet wird. Zwischen dem Fördermodul 4 und dem Dosiermodul 6 erstreckt sich eine Förderleitung 8 für das Reduktionsmittel, an welche weitere Systeme angeschlossen sein können, beispielsweise Temperatursensoren, Volumenstrommesser und/oder Filter, welche nicht mit dargestellt sind.In 1 is a schematic representation of a device 2 for ventilating an exhaust gas aftertreatment system. The device 2 for ventilating the exhaust gas aftertreatment system is arranged between a conveying module 4 and a dosing module 6, via which an operating/auxiliary material, in particular a reducing agent, which can be a urea-water solution, is fed into an exhaust tract of a combustion engine machine, in particular upstream of a NO x catalyst for reducing NO x in the exhaust gas. The feed module 4 is located in a known manner usually above a storage tank in which the reducing agent is stored. Between the feed module 4 and the dosing module 6 extends a feed line 8 for the reducing agent, to which other systems can be connected, for example temperature sensors, volume flow meters and/or filters, which are not shown.

Die Vorrichtung 2 zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems umfasst ein Ventil 10, welches als ein 2/2-Wegeventil 10 ausgeführt ist, dem ein hydraulisch betätigbarer Aktuator 12 zugeordnet ist, und ein Federelement 14, gegen welches das 2/2-Wegeventil 10 vorgespannt ist. Das 2/2-Wegeventil 10 ist in 1 in einer Schließstellung dargestellt, in welcher es die Förderleitung 8 zwischen dem Fördermodul 4 und dem Dosiermodul 6 unterbricht. In der dargestellten Schließstellung des 2/2-Wegeventils kann der Betriebs-/Hilfsstoff nicht zwischen dem Fördermodul 4 und dem Dosiermodul 6 fließen. Die Schließstellung ist einem entspannten Zustand des Federelements 14 zugeordnet. Über den hydraulisch betätigbaren Aktuator 12 lässt sich das 2/2-Wegeventil 10 in eine Durchlassstellung schalten, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff über die Förderleitung 8 vom Fördermodul 4 zum Dosiermodul 6 fließen kann. In der Durchlassstellung des 2/2-Wegeventils 10 ist das Federelement 14 gespannt und speichert potentielle Energie, um das 2/2-Wegeventil 10 zurück in die Schließstellung zu überführen, wenn der Aktuator 12 nicht mehr betätigt wird.The device 2 for ventilating the exhaust gas aftertreatment system comprises a valve 10, which is designed as a 2/2-way valve 10, to which a hydraulically actuated actuator 12 is assigned, and a spring element 14, against which the 2/2-way valve 10 is prestressed. The 2/2-way valve 10 is in 1 shown in a closed position in which it interrupts the delivery line 8 between the delivery module 4 and the dosing module 6. In the closed position of the 2/2-way valve shown, the operating/auxiliary material cannot flow between the delivery module 4 and the dosing module 6. The closed position is assigned to a relaxed state of the spring element 14. The 2/2-way valve 10 can be switched to a through position via the hydraulically actuated actuator 12, in which the operating/auxiliary material can flow via the delivery line 8 from the delivery module 4 to the dosing module 6. In the through position of the 2/2-way valve 10, the spring element 14 is tensioned and stores potential energy in order to transfer the 2/2-way valve 10 back to the closed position when the actuator 12 is no longer actuated.

Der hydraulisch betätigbare Aktuator 12 weist gemäß der dargestellten Ausführungsform ein Gehäuse 11 und einen im Gehäuse 11 angeordneten Kolben 13 auf sowie einen Anschluss 17 mit einer Durchgangsöffnung, durch welche der Betriebs-/Hilfsstoff in ein Speichervolumen 15 des Aktuators 12 eintreten kann. Bei Befüllung des Speichervolumens 15 mit dem Betriebs-/Hilfsstoff tritt der Kolben 13 aus dem Gehäuse 11 heraus und der hydraulisch betätigbare Aktuator 12 schaltet das 2/2-Wegeventil 10.According to the embodiment shown, the hydraulically actuated actuator 12 has a housing 11 and a piston 13 arranged in the housing 11 as well as a connection 17 with a through-opening through which the operating/auxiliary material can enter a storage volume 15 of the actuator 12. When the storage volume 15 is filled with the operating/auxiliary material, the piston 13 emerges from the housing 11 and the hydraulically actuated actuator 12 switches the 2/2-way valve 10.

Der hydraulisch betätigbare Aktuator 12 ist über eine mit Druck beaufschlagbare Steuerleitung 18 betätigbar. Die Steuerleitung ist an die Förderleitung 8 angeschlossen und über eine Druckänderung in der Förderleitung 8 betätigbar. An einer Verzweigungsstelle 20 wird hierzu ein Teil des Betriebs-/Hilfsstoffes von der Förderleitung 8 abgezweigt und zur Betätigung des hydraulisch betätigbaren Aktuators 12 verwendet. Somit verwendet die Vorrichtung 2 zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems zur Ansteuerung des 2/2-Wegeventils 10 nur die Förderleitung 8 und benötigt keine weiteren Anschlüsse, insbesondere keine elektrische Zuleitungen und kann flexibel in Abgasnachbehandlungssystemen verbaut werden.The hydraulically actuated actuator 12 can be actuated via a pressurizable control line 18. The control line is connected to the delivery line 8 and can be actuated via a pressure change in the delivery line 8. At a branching point 20, part of the operating/auxiliary material is branched off from the delivery line 8 and used to actuate the hydraulically actuated actuator 12. The device 2 for ventilating the exhaust gas aftertreatment system thus only uses the delivery line 8 to control the 2/2-way valve 10 and does not require any further connections, in particular no electrical supply lines, and can be flexibly installed in exhaust gas aftertreatment systems.

In der Steuerleitung 18 ist zur Einstellung der Schließzeit des 2/2-Wegeventils 10 nach einem Druckabbau in der Steuerleitung 18 und in der Förderleitung 8 eine Drosselvorrichtung 16 vorgesehen. Die Zeit, innerhalb derer sich über die Drosselvorrichtung 16 in der Steuerleitung 18 der Speichervolumens 15 des hydraulisch betätigbaren Aktuators 12 entleert, was zum Schließen des 2/2-Wegeventils 10 führt, ist durch einen Querschnitt der Drosselvorrichtung 16 und/oder durch das Speichervolumen 15 des hydraulisch betätigbaren Aktuators 12 einstellbar. In der dargestellten Ausführungsform weist die Drosselvorrichtung 16 ein Stellelement 19 auf, mittels welchem der Querschnitt der Drosselvorrichtung 16 manuell einstellbar ist. Somit kann die Schließzeit für jede beliebige Applikation eingestellt werden.A throttle device 16 is provided in the control line 18 for setting the closing time of the 2/2-way valve 10 after a pressure reduction in the control line 18 and in the delivery line 8. The time within which the storage volume 15 of the hydraulically actuated actuator 12 is emptied via the throttle device 16 in the control line 18, which leads to the closing of the 2/2-way valve 10, can be set by a cross-section of the throttle device 16 and/or by the storage volume 15 of the hydraulically actuated actuator 12. In the embodiment shown, the throttle device 16 has an adjusting element 19 by means of which the cross-section of the throttle device 16 can be manually adjusted. The closing time can thus be set for any application.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 2 zur Belüftung eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 2 zur Belüftung des Abgasnachbehandlungssystems ist zwischen dem Fördermodul 4 und dem Dosiermodul 6 angeordnet und umfasst ein 2/2-Wegeventil 10, dem ein über eine Steuerleitung 18 hydraulisch betätigbarer Aktuator 12 zugeordnet ist, und ein Federelement 14, gegen welches das 2/2-Wegeventil 10 vorgespannt ist, wie bereits mit Bezug zu 1 beschrieben wurde. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 ist in der Steuerleitung 18 über Zweigstellen 28, 34 ein Bypass 30 zu einem Zweig 32 mit der Drosselvorrichtung 16 ausgebildet. Der Bypass 30 umfasst ein passiv schaltbares Ventil, hier dargestellt beispielsweise ein Rückschlagventil 26. Das Rückschlagventil 26 ist mit der Drosselvorrichtung 16 parallel geschaltet und dem hydraulisch betätigbaren Aktuator 12 vorgeschaltet. Die dargestellte Ausführungsform ermöglicht ein schnelles Öffnen des 2/2-Wegeventils 10. Das Speichervolumen 15 des hydraulisch betätigbaren Aktuators 12 wird in Förderrichtung 22 bevorzugt über den Bypass 30 befüllt und auf Öffnungsdruck gebracht. In Rückflussrichtung 24 sperrt das Rückschlagventil 26 im Bypass 30 und das komplette Speichervolumen 15 muss über den Zweig 32 über die Drosselvorrichtung 16 abgebaut werden, so dass sich eine einstellbar lange Schließzeit ergibt. 2 shows a schematic representation of a device 2 for ventilating an exhaust gas aftertreatment system according to a further embodiment of the invention. The device 2 for ventilating the exhaust gas aftertreatment system is arranged between the delivery module 4 and the metering module 6 and comprises a 2/2-way valve 10, to which an actuator 12 that can be hydraulically actuated via a control line 18 is assigned, and a spring element 14, against which the 2/2-way valve 10 is prestressed, as already described with reference to 1 In contrast to the embodiment according to 1 a bypass 30 is formed in the control line 18 via branches 28, 34 to a branch 32 with the throttle device 16. The bypass 30 comprises a passively switchable valve, shown here for example a check valve 26. The check valve 26 is connected in parallel with the throttle device 16 and upstream of the hydraulically actuated actuator 12. The embodiment shown enables the 2/2-way valve 10 to be opened quickly. The storage volume 15 of the hydraulically actuated actuator 12 is preferably filled in the conveying direction 22 via the bypass 30 and brought to opening pressure. In the return flow direction 24, the check valve 26 in the bypass 30 blocks and the entire storage volume 15 must be reduced via the branch 32 via the throttle device 16, resulting in an adjustable long closing time.

In der Ausführungsform gemäß 3 ist gegenüber der Ausführungsform gemäß 2 lediglich die Sperr- und Durchlassrichtung des Rückschlagventils 26 umgekehrt, wobei ansonsten gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen dargestellt sind. Das Rückschlagventil 26 ist in dem Bypasszweig 30 angeordnet, welcher von der Steuerleitung 18 abzweigt, so dass das Rückschlagventil 26 mit der Drosselvorrichtung 16 parallel geschaltet und dem hydraulisch betätigbaren Aktuator 12 vorgeschaltet ist. Bei einem Abfall des Systemdrucks in der Förderleitung 8 bzw. in der Steuerleitung 18, bzw. beim Rücksaugen kann der Betriebs-/Hilfsstoff aus dem Speichervolumen 15 des Aktuators 12 über das in Rückflussrichtung 24 geöffnete Rückschlagventil 26 entströmen, so dass es zu einem schnellen Schließen des 2/2-Wegeventils 10 kommt. Beim Einschalten muss das gesamte Volumen aufgrund des in Förderrichtung 22 sperrenden Rückschlagventils 26 über den Zweig 32 mit der Drosselvorrichtung 16 fließen, so dass sich über den Querschnitt der Drosselvorrichtung 16 die Anlaufzeit des Systems einstellen lässt.In the embodiment according to 3 is compared to the embodiment according to 2 only the blocking and passage direction of the check valve 26 is reversed, with otherwise identical components being shown with identical reference numerals. The check valve 26 is arranged in the bypass branch 30, which branches off from the control line 18, so that the check valve 26 is connected in parallel with the throttle device 16 and is connected upstream of the hydraulically actuated actuator 12. If the system pressure in the delivery line 8 or in the control line 18 drops, or if there is back suction, the operating/auxiliary material can flow out of the storage volume 15 of the actuator 12 via the check valve 26 which is open in the return flow direction 24, so that the 2/2-way valve 10 closes quickly. When switched on, the entire volume must flow via the branch 32 with the throttle device 16 due to the check valve 26 blocking in the delivery direction 22, so that the start-up time of the system can be adjusted via the cross-section of the throttle device 16.

Gemäß weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung kann der hydraulisch betätigbare Aktuator 12 in den Ausführungsformen nach 1, 2 und 3 in an sich bekannter Weise ein Gehäuse und einen Membranbalg umfassen, wobei der Membranbalg das Gehäuse beispielsweise in zwei voneinander unabhängige Kammern trennt oder als eine Gehäusewand ausgeführt ist. Bei Befüllung des hydraulisch betätigbaren Aktuators mit dem Betriebs-/Hilfsstoff wird der Membranbalg aus einer Ruhelage ausgelenkt und/oder elastisch verformt, wodurch über eine geeignete Ankopplung das 2/2-Wegeventil betätigbar ist.According to further embodiments of the invention not shown, the hydraulically actuated actuator 12 in the embodiments according to 1 , 2 and 3 comprise a housing and a diaphragm bellows in a manner known per se, wherein the diaphragm bellows separates the housing, for example, into two independent chambers or is designed as a housing wall. When the hydraulically actuated actuator is filled with the operating/auxiliary material, the diaphragm bellows is deflected from a rest position and/or elastically deformed, whereby the 2/2-way valve can be actuated via a suitable coupling.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, a large number of modifications are possible within the scope specified by the claims, which are within the scope of expert action.

Claims (9)

Vorrichtung (2) mit einem Ventil (10) zur Bereitstellung einer Durchlassstellung und einer Schließstellung für ein Abgasnachbehandlungssystem, mit dem ein gefrierfähiger Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine eindosiert wird, wobei das Ventil (10) sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer Durchlassstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff von einem Fördermodul (4) zu einem Dosiermodul (6) fließen kann, und wobei sich das Ventil (10) bei ausgestellter Verbrennungskraftmaschine in einer Schließstellung befindet, in welcher der Betriebs-/Hilfsstoff zwischen dem Fördermodul (4) und dem Dosiermodul (6) nicht fließen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) mittels eines hydraulisch betätigbaren Aktuators (12) schaltbar ist, wobei der hydraulisch betätigbare Aktuator (12) ein Speichervolumen (15) für den Betriebs-/Hilfsstoff aufweist und wobei dem hydraulisch betätigbaren Aktuator (12) eine Drosselvorrichtung (16) vorgeschaltet ist.Device (2) with a valve (10) for providing a passage position and a closing position for an exhaust gas aftertreatment system, with which a freezable operating/auxiliary material, in particular a reducing agent, is metered into an exhaust tract of an internal combustion engine, wherein the valve (10) is in a passage position when the internal combustion engine is operating, in which the operating/auxiliary material can flow from a delivery module (4) to a dosing module (6), and wherein the valve (10) is in a closing position when the internal combustion engine is switched off, in which the operating/auxiliary material cannot flow between the delivery module (4) and the dosing module (6), characterized in that the valve (10) can be switched by means of a hydraulically actuated actuator (12), wherein the hydraulically actuated actuator (12) has a storage volume (15) for the operating/auxiliary material and wherein the hydraulically a throttle device (16) is connected upstream of the actuatable actuator (12). Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine mittels des hydraulisch betätigbaren Aktuators (12) das Ventil (10) in die Schließstellung geschaltet wird.Device (2) according to claim 1 , characterized in that when the internal combustion engine is switched off, the valve (10) is switched to the closed position by means of the hydraulically actuated actuator (12). Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine an den hydraulisch betätigbaren Aktuator (12) des Ventils (10) angeschlossene, mit Druck beaufschlagbare Steuerleitung (18), über welche der hydraulisch betätigbare Aktuator (12) betätigbar ist.Device (2) according to claim 1 or 2 , comprising a pressurizable control line (18) connected to the hydraulically actuated actuator (12) of the valve (10), via which the hydraulically actuated actuator (12) can be actuated. Vorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung (18) an eine Förderleitung (8) angeschlossen ist und der hydraulisch betätigbare Aktuator (12) über eine Druckänderung in der Förderleitung (8) betätigbar ist.Device (2) according to claim 3 , characterized in that the control line (18) is connected to a delivery line (8) and the hydraulically actuated actuator (12) can be actuated via a pressure change in the delivery line (8). Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) gegen ein Federelement (14) vorgespannt ist.Device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve (10) is prestressed against a spring element (14). Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulisch betätigbare Aktuator (12) einen Kolben (13) oder einen Membranbalg aufweist.Device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulically actuated actuator (12) has a piston (13) or a diaphragm bellows. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem hydraulisch betätigbaren Aktuator (12) ein passiv schaltbares Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil (26), vorgeschaltet ist, welches in eine Förderrichtung (22) oder in eine Rückflussrichtung (24) sperrt.Device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a passively switchable valve, in particular a check valve (26), which blocks in a conveying direction (22) or in a return flow direction (24) is connected upstream of the hydraulically actuable actuator (12). Vorrichtung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das passiv schaltbare Ventil, insbesondere Rückschlagventil (26) mit der Drosselvorrichtung (16) parallel geschaltet ist.Device (2) according to claim 7 , characterized in that the passively switchable valve, in particular check valve (26) is connected in parallel with the throttle device (16). Abgasnachbehandlungssystem mit einem Fördermodul (4) und einem Dosiermodul (6), aufweisend eine Vorrichtung (2) mit einem Ventil (10) zur Bereitstellung einer Durchlassstellung und einer Schließstellung für das Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Exhaust gas aftertreatment system with a delivery module (4) and a dosing module (6), comprising a device (2) with a valve (10) for providing a passage position and a closing position for the exhaust gas aftertreatment system according to one of the Claims 1 until 8 .
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