本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的液體供應(yīng)裝置。本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的液體儲箱，其包括根據(jù)本發(fā)明的液體供應(yīng)裝置。此外，本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的選擇性催化還原裝置，其包括根據(jù)本發(fā)明的液體儲箱。最后，本發(fā)明涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的液體儲箱的機(jī)動(dòng)車輛。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)已知用于車輛的液體供應(yīng)裝置，其例如用于將添加劑溶液(特別是氨前體)注入到內(nèi)燃機(jī)的排氣管線中，以便進(jìn)行選擇性催化還原(英文也稱為“selective?catalytic?reduction”，首字母縮略詞“scr”)。這種選擇性催化還原可以減少配備有內(nèi)燃機(jī)的輕型和重型車輛排放的氮氧化物(nox)，從而減少這些車輛造成的污染，以符合氮氧化物排放法規(guī)。選擇性催化還原需要使用精確濃度和高質(zhì)量的還原劑，例如氨。作為添加劑，通常使用氨前體，例如尿素，因此必須精確計(jì)量并注入排放氣流中，在排放氣流中水解，然后將氮氧化物(nox)轉(zhuǎn)化為氮?dú)?n2)和水(h2o)。為此，車輛必須配備一個(gè)裝有添加劑溶液的儲箱，以及一個(gè)用于計(jì)量和將所需量的添加劑注入排氣管線的裝置。

2、為了避免添加劑溶液注射器被添加劑溶液中可能存在的雜質(zhì)堵塞，已知在注射添加劑溶液之前過濾添加劑溶液。在現(xiàn)有技術(shù)中，過濾構(gòu)件布置在添加劑儲箱中的添加劑溶液供給泵的入口處，使得添加劑溶液能夠被泵送通過過濾構(gòu)件。通過這種布置，添加劑溶液在被注入排氣管線之前、在選擇性催化還原反應(yīng)的催化劑上游被清除雜質(zhì)。這也使得可以保護(hù)供給泵免受吸入的添加劑溶液中存在的雜質(zhì)的影響。

3、使用一段時(shí)間后，雜質(zhì)會堵塞過濾器。雜質(zhì)越多越大，堵塞越快。在污染嚴(yán)重的地區(qū)尤其如此。當(dāng)堵塞水平增加時(shí)，過濾構(gòu)件的過濾能力降低，并且液體通過過濾構(gòu)件的過濾流量變得小于供給泵的抽吸流量。因此，泵吸入全部或部分空氣，這導(dǎo)致通過供給泵注入液體的壓力損失。這尤其導(dǎo)致難以精確地計(jì)量注入的添加劑，并因此降低選擇性催化還原的效率。當(dāng)儲液箱中的液位較低時(shí)，空氣的吸入就會更加明顯，從而使過濾構(gòu)件的一部分暴露于空氣中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的尤其在于降低機(jī)動(dòng)車輛的液體供應(yīng)裝置的液體注射壓力隨時(shí)間損失的風(fēng)險(xiǎn)。

2、為此，本發(fā)明的主題涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的液體供應(yīng)裝置，其包括：

3、-供給泵，用于將液體從液體儲箱泵送到用于消耗該液體的裝置，以及

4、-過濾組件，用于過濾由供給泵泵送的液體，所述過濾組件包括容置有過濾構(gòu)件的容置部，其中，所述容置部形成連接到供給泵的抽吸入口的虹吸管，并且包括打開的端部，該打開的端部開口在向容納于液體儲箱中的液體中，以使得該液體在虹吸管中的路徑穿過所謂的高液位，當(dāng)液體儲箱中的液體的液位低于預(yù)定閾值時(shí)，所述高液位高于液體儲箱中的液體的液位；

5、其特征在于，所述過濾構(gòu)件包括呈過濾材料的袋的形式的過濾區(qū)域，所述過濾材料的袋在形成虹吸管的所述容置部中豎直地延伸。

6、因此，在啟動(dòng)供給泵時(shí)，供給泵首先吸入存在于形成虹吸管的容置部中的空氣。這種空氣抽吸產(chǎn)生負(fù)壓，該負(fù)壓使得虹吸管中的液位升高，從而使得過濾構(gòu)件浸入液體中。因此，在供給泵的啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)，過濾構(gòu)件不再與空氣接觸，或者至少，即使液體儲箱中的液位低于預(yù)定閾值，過濾構(gòu)件仍保持充分浸沒，以防止供給泵在其運(yùn)轉(zhuǎn)期間吸入空氣。此外，即使在液體儲箱中的液位較低時(shí)，過濾構(gòu)件的絕大部分仍然被液體浸沒，因此有效地限制了過濾構(gòu)件的堵塞效應(yīng)，該堵塞效應(yīng)導(dǎo)致阻礙液體通過過濾構(gòu)件。

7、因此，供給泵在其運(yùn)轉(zhuǎn)期間不吸入空氣的事實(shí)防止了由供給泵進(jìn)行液體注射的任何不穩(wěn)定性或壓力損失。這在必須精確計(jì)量由泵注入的液體的情況下是特別有利的，例如在液體是氨前體的情況下，該氨前體旨在被注入內(nèi)燃機(jī)的排氣管線中以便用作選擇性催化還原反應(yīng)中的添加劑。液體供應(yīng)裝置可以與其他液體一起使用，例如與水或燃料一起使用。

8、可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的液體供給裝置使得能夠使用大尺寸的過濾構(gòu)件，而不會出現(xiàn)供給泵的注射液體壓力降低的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫^濾構(gòu)件不再與空氣接觸，或者至少過濾構(gòu)件保持充分浸沒。

9、此外，由于在供給泵啟動(dòng)時(shí)存在于容置部中的空氣被排出，因此過濾構(gòu)件的堵塞程度對液體過濾流量幾乎沒有影響，因?yàn)檫^濾構(gòu)件不與空氣接觸并且因此只能過濾液體。因此，根據(jù)本發(fā)明的液體供應(yīng)裝置即使在過濾構(gòu)件嚴(yán)重堵塞時(shí)仍保持功能正常。因此，過濾構(gòu)件的使用壽命增加，特別是在其易于快速堵塞的受污染區(qū)域。

10、由于其功能，形成虹吸管的容置部包括對儲箱中存在的空氣和液體密封的壁。因此，過濾構(gòu)件還被保護(hù)免受儲存在于液體儲箱中的液體中可能存在的雜質(zhì)的影響，從而增加過濾構(gòu)件的使用壽命。特別是，可能存在于液體中的油性殘留物保留在液體的表面上，并因此被形成虹吸管的容置部阻擋，從而阻止它們到達(dá)過濾構(gòu)件。

11、“雜質(zhì)”是指液體中的任何異物，例如灰塵、泥土、昆蟲、儲箱切屑、油或固體顆粒。這些異物可以漂浮、懸浮或沉積在液體儲箱的底部。

12、在最小填充液位的限度內(nèi)，無論儲箱的填充液位如何，液體通過穿過所謂的高液位允許過濾構(gòu)件大量浸沒在液體中。

13、預(yù)定閾值例如對應(yīng)于液體儲箱中的液位，在該液位，形成虹吸管的容置部的至少一部分不再被浸沒。優(yōu)選地，預(yù)定閾值對應(yīng)于形成虹吸管的容置部中的液位，在該液位，過濾構(gòu)件不再與空氣接觸。因此，可以理解的是，即使當(dāng)儲箱中的液位低于容置部內(nèi)部的所謂的高液位時(shí)，過濾構(gòu)件仍然充分地浸沒在液體中。

14、可以理解的是，“袋”包括至少一個(gè)壁，所述至少一個(gè)壁限定腔體，所述腔體在其端部中的一個(gè)端部處打開，并且在其端部中的另一個(gè)端部處封閉以形成袋的底部。根據(jù)本發(fā)明，可以理解的是，袋的壁由過濾材料制成，并且液體可以通過該壁向袋的內(nèi)部實(shí)施過濾。

15、由于袋狀物形式的過濾區(qū)域在容置部中豎直地延伸，當(dāng)袋狀物完全浸沒在液體中時(shí)，例如一旦泵已經(jīng)被啟動(dòng)并且空氣已經(jīng)被從容置部中排出，可用的過濾表面被優(yōu)化，因?yàn)榇鼱钗锏乃忻嬖谄湔麄€(gè)高度和寬度上可以用于過濾尚未被過濾的液體。因此，可以提供特別緊湊的過濾組件，并因此提供本身也更緊湊的液體供應(yīng)裝置。

16、本發(fā)明還可以包括單獨(dú)或組合采用的以下可選特征中的一個(gè)或多個(gè)。

17、比率v/h在400mm2至800mm2之間，其中v是過濾構(gòu)件的體積，h是過濾構(gòu)件的高度，優(yōu)選地，比率v/h約等于600mm2。該比率能夠表示過濾構(gòu)件的過濾面積。這種過濾構(gòu)件具有良好的過濾性能。形成虹吸管的容置部的設(shè)置有利地允許使用這種過濾構(gòu)件。實(shí)際上，具有這些尺寸的過濾構(gòu)件具有良好的過濾性能，但是對于現(xiàn)有技術(shù)的液體供給裝置，由于其體積大而容易填充空氣，因此產(chǎn)生液體注射壓力損失的顯著風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明的液體供應(yīng)裝置允許在灌注期間將空氣排出形成虹吸管的容置部之外，使得可以在不產(chǎn)生該風(fēng)險(xiǎn)的情況下使用這種過濾構(gòu)件。

18、所述液體供應(yīng)裝置還包括供給導(dǎo)管，所述供給導(dǎo)管在所述袋的高點(diǎn)和低點(diǎn)之間在所述袋中豎直地延伸，所述供給導(dǎo)管的上部第一端連接到供給泵的抽吸入口，并且下部第二端在所述袋的內(nèi)部開口。這是一種便于泵抽吸的簡單裝置，特別是通過允許在形成虹吸管的容置部中的液位附近進(jìn)行液體抽吸。

19、優(yōu)選地，供給導(dǎo)管的下部第二端與袋的底部之間的距離δ在袋的高度p的10％至90％之間，優(yōu)選地，距離δ約等于袋的高度p的25％。供給導(dǎo)管的下部第二端的這種定位使得可以優(yōu)化供給泵通過供給導(dǎo)管對液體的抽吸，無論是在泵的啟動(dòng)期間還是在隨后的抽吸期間。

20、袋包括至少兩個(gè)側(cè)向過濾面，每個(gè)側(cè)向過濾面布置成面向容置部的壁并與容置部的壁間隔開。因此優(yōu)化了可用于過濾的表面。實(shí)際上，可以理解的是，在該布置中，側(cè)向過濾面不與容置部的壁接觸，并且因此可以與尚未被過濾的液體直接接觸。因此，液體不僅可以通過袋的底部，而且可以通過側(cè)向過濾表面進(jìn)入袋。從而增大了過濾構(gòu)件的過濾區(qū)域。根據(jù)實(shí)施例，側(cè)面的數(shù)量可以不同，例如在兩個(gè)和六個(gè)之間。

21、液體供應(yīng)裝置包括用于加熱形成虹吸管的容置部的加熱裝置。因此，可以解凍可能凍結(jié)在形成虹吸管的容置部中的液體，以便能夠使用液體供應(yīng)裝置。應(yīng)注意的是，加熱裝置僅需要加熱形成虹吸管的容置部中存在的一定體積的液體。由于這部分體積較小，因此有利于其中存在的液體的解凍。

22、供給泵容納在殼體中，過濾組件布置在殼體外部并由該殼體承載。該殼體允許液體供應(yīng)裝置的不同功能單元以簡單且有效的方式組合在一起并彼此連接。因此，液體供應(yīng)裝置的制造更簡單，并且允許獲得緊湊的液體供應(yīng)裝置。

23、優(yōu)選地，液體供應(yīng)裝置還包括用于將過濾組件可拆卸地固定在殼體上的固定裝置。因此便于液體供應(yīng)裝置的維護(hù)。實(shí)際上，因此容易將過濾組件與殼體分離，以便例如檢查過濾構(gòu)件的狀態(tài)，特別是其堵塞水平。因此，在需要時(shí)也易于更換過濾構(gòu)件。特別地，可以更換過濾構(gòu)件，而不必對液體供給裝置的其余部分，特別是供給泵進(jìn)行操作。這降低了電源裝置的其余部分的磨損風(fēng)險(xiǎn)，從而增加了其使用壽命。可拆卸的(可移除的)固定裝置可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何裝置，該裝置允許過濾組件以簡單且快速的方式與殼體連接和分離。優(yōu)選地，這些可拆卸的固定裝置不需要使用工具來將過濾組件固定到殼體或從殼體分離過濾組件。例如，可拆卸的固定裝置是通過夾持或旋擰進(jìn)行固定的裝置，其允許過濾組件被直接夾持或旋擰到殼體上。術(shù)語“旋擰固定”在此用于表示過濾組件包括與殼體上的螺紋互補(bǔ)的螺紋，使得過濾組件可以直接旋擰到殼體上。優(yōu)選地，過濾組件的螺紋和殼體的螺紋形成四分之一圈螺釘類型的固定裝置，使得可以通過將四分之一圈(即90°)的旋轉(zhuǎn)施加到過濾組件來將過濾組件固定到殼體和從殼體分離。因此，即使在可操作的空間較小的情況下，過濾組件的固定和拆卸也特別容易。

24、所述液體是水溶液，優(yōu)選地是氨前體。在液體是氨前體的情況下，液體供應(yīng)裝置可以有利地用于選擇性催化還原反應(yīng)的背景下，以凈化內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放氣體。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，水溶液是水。

25、本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的液體儲箱，其配備有如上所述的液體供應(yīng)裝置。因此，根據(jù)實(shí)施例，儲箱可以是例如水溶液(諸如水或尿素)的液體儲箱或燃料儲箱。儲箱可以由任何材料制成。在尿素溶液儲箱的特定情況下，儲箱的材料優(yōu)選地是對尿素具有良好耐化學(xué)性的材料。其通常是塑料材料。聚烯烴，特別是聚乙烯，更特別是高密度聚乙烯(pehd)，構(gòu)成優(yōu)選的材料。該儲箱可以通過任何已知的加工方法制成。一種已知的實(shí)施方式是注射模制方法。優(yōu)選的實(shí)施方式是擠出吹塑法。在該方法中，型坯--由一個(gè)或多個(gè)部分組成--通過擠出獲得，然后通過在模具中吹塑成型。由單一構(gòu)件型坯模制成的一體成型的儲箱給出了良好的結(jié)果。

26、本發(fā)明還涉及一種選擇性催化還原裝置，用于凈化機(jī)動(dòng)車輛地內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的排放氣體，該選擇性催化還原裝置包括如上所述的液體儲箱，其中液體是氨前體。氨前體例如是尿素。因此，催化還原裝置被改進(jìn)，因?yàn)槠渑鋫溆懈鶕?jù)本發(fā)明的液體供應(yīng)裝置，這使得可以降低氨前體的注入壓力隨時(shí)間損失的風(fēng)險(xiǎn)。這是特別有利的，因?yàn)槿缜八觯匾氖蔷_地計(jì)量在選擇性催化還原時(shí)注入的氨前體，并且氨前體的注入壓力的損失不利于該計(jì)量的精度。

27、最后，本發(fā)明還涉及一種包括如上所述的液體儲箱的機(jī)動(dòng)車輛。