用于還原劑的儲箱裝置和計量系統(tǒng)本申請是申請日為2010年9月20日、申請?zhí)枮?01080061170.0、發(fā)明名稱為“用于還原劑的儲箱裝置和計量系統(tǒng)”的申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有還原劑計量系統(tǒng)(定量供給系統(tǒng))的儲箱裝置。利用這樣的裝置能夠以確定的或者是規(guī)定的壓力提供還原劑用以選擇性催化還原發(fā)動機排氣中的排氣成分。以希望的壓力提供的還原劑可以例如經(jīng)一噴射器供應(yīng)給排氣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
具有稀燃發(fā)動機的機動車被極大地推廣。稀燃發(fā)動機以這樣的空燃比運行：在該空燃比下供入發(fā)動機的空氣比同時供入的燃料燃燒所必要的更多。空燃比一般用所謂的Lambda值來描述。稀的空燃比相當于大于理論配比1.0的Lambda值。這種稀燃發(fā)動機具有油耗有利的特點。而部分伴隨著排氣中明顯提高的氮氧化物(NOx)排放。這些氮氧化物借助發(fā)動機內(nèi)措施僅能被降低到一定程度。為此，開發(fā)了選擇性催化還原方法。在選擇性催化還原(SCR)中，在排氣處理設(shè)備中向排氣供應(yīng)還原劑或還原劑前體。還原劑前體一般也被稱為還原劑。例如用氨或類似物作為還原劑。例如用尿素和/或尿素水溶液作為還原劑前體。已被證明的還原劑前體是32.5％的尿素水溶液，市場上有商品名為AdBlue的這種尿素水溶液。這樣的還原劑前體則在排氣系統(tǒng)中和/或在插置的蒸發(fā)單元和/或水解單元中被轉(zhuǎn)化成實際的還原劑。尿素水溶液通常轉(zhuǎn)化成氨。在合適的催化轉(zhuǎn)化器中，排氣中的氮氧化物與氨一起轉(zhuǎn)化成無害的成分，如氮、水和二氧化碳。為了提供還原劑，一般在機動車中設(shè)有專用的儲存系統(tǒng)和/或計量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)會帶來成本的提高。此外，在存儲液態(tài)還原劑時和特別是在存儲AdBlue時是有問題的，它們在低溫下凍結(jié)。AdBlue在約-11℃下凍結(jié)。因此用于儲存這種還原劑的系統(tǒng)必須設(shè)計成抗凍的。此外，應(yīng)當能在儲箱中可靠地確定還原劑的液位。這是特別重要的，因為對于在乘用車中的應(yīng)用通常希望，在通常的運行中不必再填充儲箱中的還原劑，而是(僅)在一般地檢查乘用車時填充還原劑儲箱。為此，在運行中應(yīng)當能夠盡可能完全地清空還原劑儲箱，從而在還原劑儲箱中不保留不能由計量單元輸送的還原劑剩余體積。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種用于提供液態(tài)還原劑的設(shè)備，其至少部分地解決結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)提到的問題。特別是公開一種用于提供液態(tài)還原劑的設(shè)備，該設(shè)備特別經(jīng)濟和/或能實現(xiàn)準確的液位確定以及在運行中實現(xiàn)對還原劑儲箱的盡可能完全的排空。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)。本發(fā)明的另外的設(shè)計方案在從屬權(quán)利要求中給出。應(yīng)當指出，在從屬權(quán)利要求中單獨描述的特征可以以任意技術(shù)上合理的方式彼此組合并且構(gòu)成本發(fā)明的另外的設(shè)計方案。說明書特別是與附圖相結(jié)合地解釋本發(fā)明并且給出附加的實施例。根據(jù)本發(fā)明的用于提供液態(tài)還原劑的設(shè)備具有用于存儲還原劑的還原劑儲箱，該還原劑儲箱具有箱底部，該箱底部具有隔離室(分隔的腔室，單獨的腔室)，該還原劑儲箱還具有計量單元，以用于在布置于隔離室上或箱底部上的取出點處從還原劑儲箱取出還原劑，其中，所述計量單元布置在隔離室內(nèi)。隔離室優(yōu)選布置在箱底部中。特別優(yōu)選地，隔離室在箱底部的附近布置在橫向(側(cè)向)箱壁部中。當然也可能的是，隔離室在箱壁部的任意位置處、例如在儲箱上側(cè)上設(shè)置在箱壁部中。本發(fā)明的基本思想是，計量單元設(shè)置在還原劑儲箱的箱底部中或箱底部上的腔室內(nèi)。“分隔的”腔室特別是一種從腔室壁部或從箱底部朝向箱內(nèi)部的方向延伸的、不填充還原劑的部分容積，例如(不連續(xù)的)凹陷部、凹入部或類似構(gòu)造。在此，腔室壁部的一部分可以設(shè)計成與還原劑儲箱或者是與箱壁部以及特別是與箱底部一體的，所述壁部由此特別實現(xiàn)了與還原劑的分隔。但必要時也可能是所述腔室通過獨立的殼體形成，所述殼體設(shè)置在箱壁部上或箱底部中。在此，在腔室上并且特別在特別接近箱底部處從還原劑儲箱取出還原劑，因為在此對于還原劑儲箱中的不同液位、特別是在低液位時都能提供還原劑。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備特別是不具有從還原劑儲箱的頂側(cè)一直延伸到箱底部并且用于抽吸還原劑的取出管。直接在隔離室附近和/或在計量單元附近從還原劑儲箱取出還原劑。在計量單元布置于箱底部上的情況下，可以借助于傳感器、特別是壓力傳感器確定還原劑儲箱的液位，所述傳感器設(shè)置在隔離室上或計量單元中。一方面，省略延伸到上儲箱蓋的取出管是有利的，因為在此節(jié)省了成本。另外，通過這樣的取出管來抽吸還原劑一般需要負壓。對于還原劑計量系統(tǒng)中使用的泵，在特定運行條件下建立負壓可能是有問題的。通常使用活塞泵或膜片泵。通過根據(jù)本發(fā)明將計量系統(tǒng)布置在箱底部中的腔室內(nèi)避免了建立負壓的必要性。根據(jù)一改進方案還提出，計量單元與還原劑儲箱可拆卸地連接。因此計量單元可獨立于還原劑儲箱被更換。如上所述，計量單元一般具有部件，如泵、閥、壓力傳感器、溫度傳感器和過濾器，這些部件的使用壽命明顯短于還原劑儲箱?；诖嗽蛴欣氖?，計量單元可從還原劑儲箱拆下。優(yōu)選地，在還原劑儲箱與計量單元間的流體密封的連接點處設(shè)有相應(yīng)的(密封的)閥裝置，該閥裝置的作用是當拆卸計量單元時還原劑不能不受控制地離開還原劑儲箱。這是特別有利的，因為計量單元安裝在還原劑儲箱的底部上。此外，還原劑儲箱一般這樣地安裝在機動車中，使其不能在無大的安裝耗費的情況下從機動車上拆下。在此有利的是，計量單元在還原劑儲箱的箱底部中安裝成，使其在不完全拆下還原劑儲箱的情況下也能被接觸到(接近，操作)。根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的一改進方案，計量單元具有以下部件中的至少一個部件：-泵；-過濾器；-壓力傳感器；-溫度傳感器和-閥。計量單元優(yōu)選地包含所有的、為能在規(guī)定壓力下提供還原劑所需的部件，無論如何包括至少一個泵。此外還可以有另外的泵、閥、壓力傳感器、溫度傳感器和/或過濾器以及電氣部件、連接通道等。這些單獨的(獨立的，個體化的)部件優(yōu)選安裝在一基板上。該基板優(yōu)選是金屬的。例如基板可由不銹鋼或鋁制成。在基板中可以設(shè)置或集成至少一個通路，這些用于傳輸或輸送還原劑的單獨的部件通過該通路彼此連接。這些(串接或并行布置的)通路可以例如在基板中以孔眼的形式設(shè)置?；逡部梢灾瞥蔀橐褞в羞@些通路的鑄件?；蹇梢栽诟鶕?jù)本發(fā)明的設(shè)備的各單獨部件之間有效地分布熱。因此，鋁是特別有利的基板材料。鋁具有非常好的比熱容。根據(jù)本發(fā)明的一改進方案，所述隔離室能通過蓋件相對于環(huán)境封閉，所述計量單元固定在所述蓋件上。在這方面特別優(yōu)選的是，隔離室的上側(cè)與箱底部一體連接。特別是，隔離室的上側(cè)和箱底部由連續(xù)的起始材料制成。例如，隔離室的上側(cè)可以壓制到箱底部中。腔室的上側(cè)在此形成箱底部的實際的壁部。在隔離室向其余的箱底部過渡的區(qū)域中可設(shè)有固定結(jié)構(gòu)，在該固定結(jié)構(gòu)上可固定蓋件。優(yōu)選地，蓋件的固定結(jié)構(gòu)具有至少一個螺紋結(jié)構(gòu)或密封面，其中蓋件能與螺紋件螺紋連接并且特別是利用密封面形成一對于(液態(tài))還原劑密封的連接。固定結(jié)構(gòu)可以在制造箱底部時連帶地壓制成。另外可能的是，固定結(jié)構(gòu)是鑄造、焊接和/或粘接上的。計量單元連同其在上文所述的部件可完全地(預(yù))安裝在蓋件上，使該計量單元與蓋件一起非常簡單地被安裝在隔離室中并且能被再拆下。計量單元的這些單獨的部件在拆下蓋件時便能被接觸到。對隔離室的內(nèi)部空間的對外密封的要求要低于還原劑儲箱本身的密封。腔室的內(nèi)部(內(nèi)部空間)的對外密封一般不直接接觸液態(tài)還原劑，而是僅須避免濺水從外進入腔室的內(nèi)部。因此，為使隔離室對外密封而設(shè)置的密封與還原劑儲箱對外或相對于隔離室的密封相比較弱。此外認為有利的是，隔離室可從箱底部移除(取出，拆卸)。優(yōu)選地，隔離室可完全地從箱底部移除。在此情況下，箱底部在無隔離室的情況下(僅)具有一開口，隔離室可作為整體插入該開口中。箱底部中的開口應(yīng)當設(shè)計成具有螺紋件和/或密封面，以使隔離室與箱底部的其余部分之間的連接是密封的。隔離室便形成計量單元的封閉的殼體?？梢瞥母綦x室可附加地具有一蓋件，經(jīng)該蓋件可接觸到隔離室中的計量單元。隔離室和隔離室的蓋件可利用一公共螺紋件固定在箱底部中。另外可能的是，蓋件利用分離的螺紋件封閉隔離室。隔離室作為封閉的計量系統(tǒng)連同由隔離室形成的殼體可從箱底部移除。如果隔離室是可從箱底部移除的，箱底部中的開口可以用于清潔儲箱。如果隔離室可利用至少一個扣合封閉件(鎖件)固定在箱底部中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備是有利的?？酆戏忾]件特別是理解成SAE封閉件。在該實施方式中，腔室可利用SAE封閉件和/或扣合封閉件緊固或固定在箱底部中。優(yōu)選地，腔室設(shè)計成具有相應(yīng)的封閉件的罐件。與該封閉件匹配的對應(yīng)件可以注射模制到箱底部中。由此能實現(xiàn)腔室與箱底部間的連接的密封性，其中同時確保腔室在箱底部中的良好的安裝可能性。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實施方式中，箱底部由塑料制成，隔離室設(shè)計成不可拆卸地插入箱底部中的罐件。罐件和箱底部之間的不可拆卸的連接特別是理解成，該連接不能被無損地拆開和/或然后再被建立，即這種拆卸涉及罐件和/或箱底部的材料損壞。罐件優(yōu)選注射模制到箱底部中，特別是當儲箱是塑料注塑件時。但罐件也可以焊接、釬焊和/或鑄造到箱底部中。如果儲箱或箱底部是鑄件，則罐件有利地是鑄造件。例如當形成儲箱所用的塑料材料在插入或安裝罐件的時刻已經(jīng)硬化，則焊接的罐件是特別可取的。這樣便不再能注入或鑄造罐件。但也可能的是，塑料材料在焊接方法的過程中局部地再融化，以使罐件不可拆卸地與箱底部的塑料材料連接。對于釬焊方法，罐件借助于附加材料、例如釬料與儲箱連接。箱底部和罐件可以形鎖合(formschlüssig)(通過相應(yīng)形成的成型件的彼此接合、例如相應(yīng)成型的齒缺的齒的嚙合來阻止兩個部件間的相對運動)和/或材料結(jié)合(其中部件通過原子或分子力保持在一起、例如通過粘合、釬焊、焊接實現(xiàn)的連接)地彼此連接。為了改善連接，罐件可至少局部地具有一特定的、例如粗糙的表面。另外有利的是，不可拆卸地插入的罐件至少部分地是金屬的。金屬的罐件在罐件內(nèi)部與箱內(nèi)部之間實現(xiàn)非常好的導(dǎo)熱。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一改進方案中，在注射模制到箱底部中的罐件上設(shè)有用于密封的O形圈。優(yōu)選地，這種注射模制的罐件是金屬的。箱底部優(yōu)選由塑料構(gòu)成。腔室或罐件的金屬的壁部應(yīng)當僅局部地由箱底部的塑料覆蓋，使得存儲在儲箱中的還原劑與罐件的金屬壁部相接觸。必要時可附加地連帶模制一O形圈，該O形圈確保罐件或腔室和箱底部之間的連接的密封性。另外可能的是，在罐件的區(qū)域中在儲箱底部上注射模制一O形圈，在該O形圈處一蓋件密封罐件的封閉件。根據(jù)一改進方案，隔離室具有一從箱底部延伸出的融化加熱裝置。這樣的融化加熱裝置優(yōu)選在儲箱的高度上延伸，例如一直延伸到儲箱頂部。在足夠低的溫度下液態(tài)還原劑可能凍結(jié)。在重新起動系統(tǒng)后這時希望，迅速地融化足夠的還原劑并且為計量已保持或者是輸送足夠的還原劑。然而，當在箱底部附近取出融化的還原劑時，存在如下危險：熱功率不足以直接傳播到儲箱的上部區(qū)域。因此形成一種“冰洞”，在該冰洞中由于輸送已融化的還原劑而能建立一負壓。如果這時在隔離室中設(shè)置一從箱底部延伸出的融化加熱裝置，則可通過該融化加熱裝置在封閉的冰蓋上融化出一開口，通過該開口建立一壓力平衡。如果融化加熱裝置在儲箱的整個高度上延伸，則可以在位于任意高度的冰蓋中融化出一開口。因此即使在還原劑儲箱中存在冰時也能可靠地提供液態(tài)還原劑。融化加熱裝置優(yōu)選設(shè)計成棒式加熱裝置，其中一個或多個(可電加熱的)棒式加熱裝置從隔離室起一直延伸到儲箱蓋。此外有利的是，隔離室具有至少一個加熱裝置。所述至少一個加熱裝置優(yōu)選布置在隔離室中。該加熱裝置可直接固定在該室的壁上，從而形成從加熱裝置到室壁的平面的導(dǎo)熱接觸。附加地或替代地，儲箱加熱裝置也可以經(jīng)導(dǎo)熱介質(zhì)與壁部形成導(dǎo)熱的連接。導(dǎo)熱介質(zhì)例如可以由導(dǎo)熱性好的材料形成。特別有利地例如為包含鋁的導(dǎo)熱介質(zhì)。優(yōu)選地，加熱裝置設(shè)置在隔離室內(nèi)。替代或附加可能的是，在箱內(nèi)部中并在隔離室外設(shè)有一加熱裝置。這樣的加熱裝置例如可以實施成圍繞隔離室延伸的加熱線圈。這樣的在隔離室外的加熱裝置可選擇性地電氣式地工作或利用熱流體工作。熱流體可以使用機動車的發(fā)動機冷卻水。設(shè)置在隔離室外的加熱裝置可固定在隔離室上。優(yōu)選地，這樣的加熱裝置僅固定在隔離室上。加熱裝置可以與隔離室共同地安裝到儲箱中。特別是有利的是，隔離室的上壁部具有一加熱裝置。隔離室的上壁部使該室與箱內(nèi)部分離。布置在此的加熱裝置不僅能加熱箱內(nèi)部，而且能加熱隔離室連同計量單元。同時，熱損失較低，因為隔離室的上壁部與根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的外側(cè)相距特別遠。在箱內(nèi)部中可在計量系統(tǒng)的緊鄰的環(huán)境中形成凍結(jié)的還原劑，并且能利用計量系統(tǒng)迅速地提供液態(tài)還原劑。另外特別是有利的是，所述至少一個加熱裝置與基板導(dǎo)熱連接。加熱裝置和基板之間的導(dǎo)熱連接可同樣通過直接接觸和/或通過導(dǎo)熱介質(zhì)形成，其中關(guān)于導(dǎo)熱介質(zhì)的上述說明在此完全地引用。經(jīng)基板，計量單元的單獨部件與加熱裝置導(dǎo)熱接觸。加熱裝置和基板之間的導(dǎo)熱連接也可以間接地經(jīng)該室的壁部建立。相似地，從加熱裝置到壁部的導(dǎo)熱連接可間接地經(jīng)基板實施。另外有利的是，還原劑儲箱利用塑料制成并且具有至少一個開口，該開口設(shè)有一金屬套。塑料是還原劑儲箱的優(yōu)選材料，因為塑料儲箱特別輕并且塑料儲箱的制造特別經(jīng)濟。但與塑料表面相比，金屬表面能以足夠的精度加工。還原劑儲箱中開口處的密封面一般必須特別地平。開口處的金屬套在塑料的還原劑儲箱中實現(xiàn)了這種特別平的表面。例如，金屬套可以被嵌入、注入、焊接入或以其它方式進入還原劑儲箱的塑料材料中。另外有利的是，還原劑儲箱的開口盡可能地小。這樣的金屬套可以例如設(shè)計成具有最大25mm[毫米]、優(yōu)選最大10mm的外徑。密封面越大，在密封面上建立密封性越困難。在此，特別是在還原劑儲箱的壁部或者是底部的塑料材料與金屬套之間的密封面是有問題的。金屬套和塑料材料具有不同的熱膨脹系數(shù)，其連同在工作中出現(xiàn)的溫度波動可能導(dǎo)致不密封。在箱底部的壁部形成隔離室的上側(cè)的設(shè)備中，可以提供特別小的密封面，因為在還原劑儲箱中僅設(shè)有作為開口的、從箱內(nèi)部通向計量單元的流通通路。優(yōu)選地，還原劑儲箱中的最大開口直徑為最大50mm，優(yōu)選最大10mm，特別優(yōu)選地最大5mm。另外，還原劑儲箱可設(shè)計成，在箱底部的區(qū)域中僅設(shè)有直徑小于10mm、優(yōu)選小于5mm、特別優(yōu)選小于2mm的開口。另外本發(fā)明設(shè)備特別有利的是，在隔離室的下方在設(shè)備上設(shè)置一防飛石擋板。防飛石擋板用于保護隔離室的內(nèi)部免受來自外部的碎石打擊。該方案可以通過適當?shù)貙⒏綦x室的蓋件實施成具有防飛石擋板來實現(xiàn)。必要時可以還在蓋件下方提供一附加的防飛石擋板。還原劑儲箱一般這樣設(shè)置在機動車中，使得能從機動車底板接觸到隔離室并且不設(shè)有另外的蓋件。這使得碎石打擊能直接進入到隔離室的蓋件上，有時到達用于排出還原劑的連接部和出口?？赏ㄟ^在此設(shè)置的防飛石擋板避免連接部的損壞。替代地或附加地，也可以在隔離室下方設(shè)置防傾翻裝置。當機動車在行駛中翻轉(zhuǎn)時，這樣的防傾翻裝置或防撞擊裝置保護根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的連接部免受損壞。這特別是當機動車底盤壓縮時出現(xiàn)。這一點特別是對于本文所述的設(shè)備是有問題的，因為連接部、例如用于還原劑通道的連接部設(shè)置在儲箱的下側(cè)上。設(shè)備應(yīng)當特別是還能從機動車的底板自由地被接觸到，由此能例如在設(shè)備的為此而設(shè)的連接部上毫無問題地安裝還原劑通道。此外，連接部是從設(shè)備突出的。通過防傾翻裝置可極為有效地避免由機動車翻轉(zhuǎn)對設(shè)備連接部造成的危險。防傾翻裝置例如設(shè)計成護板，該護板對機動車的外界環(huán)境覆蓋設(shè)備的至少一個部件。因此，設(shè)備連同防傾翻裝置可安裝在機動車的底板和/或車輪罩上。此外，如果隔離室或計量單元由金屬制成(或具有金屬殼體)，則在還原劑儲箱中的開口上嵌入金屬套是特別有利的。由此能實現(xiàn)，還原劑儲箱在開口的區(qū)域中以及隔離室和/或計量單元具有基本一致的熱膨脹系數(shù)。另外可能的是，在箱底部中嵌入一扁平的金屬環(huán)，在該金屬環(huán)上經(jīng)封閉件環(huán)固定隔離室。隔離室在此優(yōu)選也是金屬的。金屬環(huán)與金屬套的區(qū)別在于，套至少部分地具有筒形的形狀而金屬環(huán)在本發(fā)明的意義上具有基本扁平的形狀。金屬環(huán)優(yōu)選是一具有開口的墊片，在該開口可裝入隔離室。另外有利的是，箱底部具有主平面，隔離室布置在該主平面的上方。主平面一般是指平的表面，在該表面中或直接地在該表面上布置箱底部的最大部分，并且箱內(nèi)部至少部分地一直延伸到該表面。如果隔離室布置在該主平面上方，則箱底部不具有或僅具有...