[发明专利]计量系统和用于计量系统的3/2换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的计量系统，用于将还原剂，尤其是水状尿素溶液计量到内燃机废气管中。本发明还涉及一种用于这种计量系统的3/2换向阀。

背景技术

由于对内燃机废气排出值的法定要求日益严格，废气必须被后处理以满足预定的限值。为了还原氮氧排出物，特别是在柴油机情形下，必须使用能够明显降低氮氧排放物（NO_X）的还原催化器。在废气到达催化器之前，还原剂被输送到废气中，所述还原剂例如是水状尿素溶液，水状尿素溶液在催化器中生成氨，氨又在下游的催化器中与氧化氮反应以生成无害的氧气和水。所述水状的尿素溶液通过计量系统供给，所述计量系统通常包括储存箱，用于储存还原剂；计量阀以及供给设备，所述供给设备用于将在储存箱中储存的还原剂输送到所述计量阀。这种计量系统通常是调压的液压系统。

这种计量系统例如在DE102004054238A1中进行了说明。为了阻止水状尿素溶液在外部温度低时结冰和进而也许损坏所述计量系统，在这份文献中提出，位于计量源和储存箱之间的至少一个施加有液体的区域在与正常运行的液体供给方向相反的方向上被排空，为此，所述计量系统优选具有一个带有旋转方向可逆的供给泵。备选地，通过安装适当的阀，例如4/2换向阀实现供给方向的反转。4/2换向阀依赖于各个阀位置而可在一个供给方向上或在其它供给方向上导通。

为了在供给方向不反转的情形下能够排空所述计量系统，成本高昂的、方向可反转的供给泵和/或昂贵的专用阀不是必须安装的，在DE102007044403B4中提出一种计量系统，其具有在回流管线中布置的密封装置和在吸取管线中布置的通风装置。通过在供给装置的下游从输入管线分支的回流管线，输出装置与储存容器相连接。与此相反，所述吸取管线在所述供给模块的上游从所述输入管线分支，并且同样连接到所述储存容器上。优选地，密封装置和通风装置被构造为阀，进一步优选被构造为2/2换向阀。在正常运行中，两个阀关闭。为了进行排空运行，两个阀被打开。从现在开始，通过所述吸取管线从所述储存容器吸取气体。气体体积被供给到所述输出装置，并且在那里排除位于输入管线中的还原剂。通过所述回流管线和打开的密封装置，所述还原剂回流到所述储存容器中。只要所述密封装置或者通风装置被打开，在所述泵的供给运行中也实现循环泵或者输入管线的冲洗。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明的任务是说明一种计量系统的备选构思，它不需要使用成本高的供给模块，也不需要使用昂贵的专用阀，但能够反流冲洗所述系统。本发明以这种方式可提供一种简单且成本低地制造的计量系统。

为了解决这个任务，本发明提出一种具有权利要求1的特征的计量系统。本发明的优选改进方案在从属权利要求中说明。为了解决这个任务，本发明还提出一种具有权利要求5的特征的、用于这种计量系统的3/2换向阀。

本发明提出的计量系统用于将还原剂，尤其是水状尿素溶液计量到机动车的废气管中，其包括计量阀，还原剂储存箱和供给模块以及回流管线，其中，所述供给模块用于将还原剂经过输入管线从所述储存箱供给到所述计量阀，所述回流管线在所述供给模块的下游从所述输入管线分支并且连接到所述储存箱上。所述计量系统还包括用于实现回吸功能的阀装置。根据本发明的阀装置具有第一2/2换向阀和第二2/2换向阀或被实施为3/2换向阀，其中，所述第一2/2换向阀在所述供给模块的上游布置在所述输入管线中，所述第二2/2换向阀布置在旁通管线中。通过使用两个2/2换向阀可以以简单的方式实现回吸功能。备选地，如果不是使用两个2/2换向阀，而是使用一个3/2换向阀，则所述系统可更简单，因为例如可省去所述旁通管线。通过所述旁通管线，所述供给模块的压力侧可与吸取侧相连接。

优选地，所述供给模块通过吸取阀和压力阀连接到所述输入管线上，其中，所述吸取阀和压力阀优选实施为止回阀。即所述吸取阀和压力阀被实施为简单的被动阀，由此所述系统被进一步简化。

进一步优选地，所述回流管道包括节流阀和/或压力阀，其中，所述压力阀优选也构造为止回阀。通过使太多被供给的还原剂经过所述回流管线又输送到所述储存箱，所述节流阀和/或压力阀以简单的方式保证所述供给模块的压力侧上不变的压力。此外，这能够构成回吸运行，在此过程中，所述还原剂同样通过所述回流管线回流到所述储存箱中。