[发明专利]用于在废气后处理中使用的液体添加剂的输送单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将液体添加剂从储箱输出的输送单元。特别是，该输送单元可以用于将液体添加剂输送至内燃机的废气/排气处理装置内。执行废气净化方法的废气处理装置尤其在汽车领域广泛使用，在该方法的执行期间，液体添加剂(氧化剂如燃料和/或还原剂)被供给到废气中。

背景技术

广泛使用的一种方法是选择性催化还原[SCR]方法，其中废气中的氮氧化合物借助于还原剂还原。氨通常被用作还原剂。氨本身通常不直接储存在机动车中，而是以液体还原剂前体溶液的形式储存，该液体还原剂前体溶液可以在相对于为此设置的反应器中的废气在外部转化成氨和/或在废气处理装置中的废气流内转化成氨。因此，还原剂前体溶液是液体添加剂。常用的还原剂前体溶液是商标名称为的具有32.5％的尿素含量的尿素水溶液。术语还原剂和还原剂前体溶液在下文中用作彼此的同义词并且由术语“添加剂”代替。

为了储存液体添加剂，通常在机动车中设置附加的或单独的储箱。为了将液体还原剂从储箱输送至废气处理装置，设置一个单独的输送单元。也希望有直接安装在液体添加剂的储箱中的输送单元。这种输送单元具有特别便宜和方便的设计，因为可以避免从储箱取出液体添加剂的附加的管线和/或管件。这种输送单元从例如WO 2011/085830 A1中已知。

此外，有利的是，使这种输送单元进入储箱的底部。此外，常常希望这种输送单元还配备有填充高度/程度传感器，液体添加剂的填充高度/程度可以通过该传感器确定或监测。这里的问题是，一种构型的输送单元被用于各种储箱。对于不同的应用(例如不同的机动车型号)常常必须使用不同的储箱，因为液体添加剂的必需的量对于不同的应用是不同的和/或因为对储箱可用的安装空间是不同的。因此，期望的是，(单一)构造的输送单元可以用于各种设计的储箱。因此，具有填充高度传感器的输送单元应这样构造：能够独立于储箱的尺寸、特别是独立于储箱的结构高度检测储箱中的填充高度。

构造用于液体添加剂的输送单元的另一个困难是机动车中常用的液体(含水)添加剂会在低温下冻结/结冰。上述液体添加剂在例如约-11℃的温度下冻结。在机动车的情况下，这样的低温尤其在机动车相对长时间停车期间(尤其在冬季)时发生。因此，输送单元应这样配置成：一方面，承受由还原剂冻结和添加剂体积的关联膨胀造成的出现冰的压力。此外，输送单元还应能够检测储箱中是否有冰，因为那样经常不能将液体添加剂从储箱输出。

发明内容

以此为出发点，本发明的一个目的是减少或者甚至解决所讨论的关于现有技术的技术问题。尤其是，本发明旨在描述一种与现有技术相比特别有利的、特别是在确定填充高度及安全操作方面改进的用于输送液体添加剂的输送单元。此外，本发明旨在说明一种特别有利的用于确定特别适合液体添加剂冻结/解冻情况的储箱中的液体添加剂的填充量的方法。

这些目的借助于根据权利要求1所述特征的输送单元以及还借助于根据权利要求10所述特征的方法实现。从属权利要求中说明了本发明的更多有利的实施例。权利要求中单独公开的特征可以以任何需要的在技术上合适的方式相互结合，并且可以通过来自说明书的内容来补充，其中公开了本发明的其它变型实施例。

本发明涉及一种用于从储箱输出液体添加剂的输送单元，该输送单元可以安装在储箱中。输送单元具有填充高度传感器，该传感器能够发射和接收在储箱中的液体表面反射回到填充高度传感器的波，从而可以通过测量波的传送时间来测量填充高度，其中，所述输送单元包括至少一个附加的传感器装置，可以借助于该传感器装置来确定储箱中是否有冻结的添加剂。

通过使用传送时间的测量，可以特别精确地确定从液体表面到返回的距离，并因此在已知液体添加剂中的波的传播速度时特别精确地确定具有液体添加剂的储箱中的填充高度。传播速度可以例如借助于测量来确定。传播速度还可以作为储存在电子存储器中的值而获得。

输送单元优选地安装在储箱的储箱底部的开口中。输送单元优选地从储箱底部延伸到储箱的内部空间中。储箱底部的开口优选具有凸缘，输送单元被插入该凸缘内，并且输送单元抵靠该凸缘以不透流体的/液密的方式布置，使得液体添加剂不会从储箱溢出。所述输送单元上优选设置有一个进口部，在该进口部输送单元可以从储箱取出液体添加剂。输送单元优选还具有输出部，在该输出部液体添加剂可以被输出(到储箱外)并且可以从该输出部经过到废气处理装置和/或消耗器/调节器。输出部通常作为(标准化)端口采用，用于液体添加剂的输送管线可以连接至该端口。