Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Reduktionsmittels aus einem Reduktionsmitteltank zu einem Injektor zur Zufuhr des Reduktionsmittels in eine Abgasbehandlungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine. Das Abgas von Verbrennungskraftmaschinen weist regelmäßig Stoffe auf, deren Emissionen in die Umwelt unerwünscht sind. Diese können mit einer Abgasbehandlungsvorrichtung entfernt werden.

Bei einigen Verfahren zur Behandlung von Abgasen einer Verbrennungs- kraftmaschine in Abgasbehandlungsvorrichtungen werden Reduktionsmittel zur Reduktion bestimmter Schadstoffe im Abgas benötigt, die dem Abgas zugeführt werden müssen. Eines dieser Verfahren ist die selektive katalytische Reduktion (SCR: Selective Catalytic Reduction). Hier erfolgt eine selektive Reduktion der Stickstoffoxidverbindungen (NO _x ) im Abgas zu molekularem Stickstoff (N ₂ ) unter Einsatz eines Reduktionsmittels. Ein mögliches Reduktionsmittel ist Ammoniak (NH ₃ ). Ammoniak wird dabei oft nicht in Form von Ammoniak gelagert, vielmehr wird ein Ammoniak- Vorläufer bevorratet, der im Bedarfsfall in Ammoniak umgesetzt werden kann. Man spricht auch von einem Reduktionsmittelvorläufer. Ein wichti- ger Reduktionsmittelvorläufer, der in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann, ist Harnstoff ((NH ₂ ) ₂ CO). Bevorzugt wird Harnstoff in Form einer flüssigen Harnstoff-Wasser-Lösung bevorratet. Harnstoff und insbesondere flüssige Harnstoff -Wasser-Lösung ist gesundheitsunbedenklich, einfach zu verteilen, zu lagern und portioniert zuzudosieren. Unter dem Han- delsnamen„AdBlue" wird eine solche Harnstoff -Wasser-Lösung mit einer Harnstoff gehalt von 32,5 % vertrieben.

Eine Harnstoff-Wasser-Lösung wird in einem Tanksystem im Kraftfahrzeug mitgeführt und mit einem Einspritzsystem mit Pumpe und Injektor in das Abgassystem portioniert zudosiert. Der Verbrauch an Harnstoff zur Reduktion unerwünschter Stickstoffoxidverbindungen im Abgas liegt bei bis zu 10 % des Kraftstoffverbrauches des betroffenen Kraftfahrzeuges. Zur portionierten Zudosierung von Reduktionsmittel ist es erforder- lieh, dass das Reduktionsmittel unter einem definierten Druck einem Injektor zur Verfügung gestellt wird. Zur Erzeugung dieses Druckes ist in Einspritzsystemen für Reduktionsmittel regelmäßig eine Pumpe vorgesehen. Pulsativ (hubweise) arbeitende Pumpen haben sich hierfür als besonders geeignet erwiesen, weil diese klein, kostengünstig und wartungsarm sind.

Problematisch bei derartigen Fördervorrichtungen ist regelmäßig, dass diese im Betrieb nicht unerhebliche Geräusche produzieren, die teilweise von Insassen von Kraftfahrzeugen als störend wahr genommen werden können.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lindern. Es soll insbesondere eine Fördervorrichtung offen- bart werden, die besonders geräuscharm arbeitet.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Fördervorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Fördervorrichtung sind in den abhängig formulierten Patentansprü- chen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Demnach wird eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Reduktionsmittels aus einem Reduktionsmitteltank in eine Abgasbehandlungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, welche eine teilweise starre Reduktionsmittelleitung und eine in der Reduktionsmit- telleitung angeordnete Förderpumpe mit einer Fördervorrichtung vom Reduktionsmitteltank in die Abgasbehandlungsvorrichtung aufweist, wobei mindestens ein Schwingungskomp ensationsmittel aus der nachfolgenden Gruppe vorhanden ist:

- ein Zulaufkompensationsmittel in Förderrichtung vor der Förderpumpe,

ein Auslaufkompensationsmittel in Förderrichtung hinter der Förderpumpe,

ein pumpeninternes Kompensationsmittel innerhalb der Förderpum- pe, und

ein Körper Schallkompensationsmittel an einer Befestigung der Förderpumpe.

Mit Reduktionsmittel sind hier auch Reduktionsmittelvorläufer, aus wel- chem Reduktionsmittel erzeugt werden kann, gemeint. Zulaufkompensationsmittel sind in wenigstens einem der folgenden Abschnitte der Reduktionsmittelleitung vorgesehen: vor der Förderpumpe, in der Zulaufleitung bzw. in der Zufuhrleitung zur Förderpumpe. Auslaufkompensationsmittel sind in wenigstens einem der folgenden Abschnitte der Reduk- tionsmittelleitung vorgesehen: hinter der Förderpumpe, in der Ablaufleitung bzw. in der Abfuhrleitung von der Förderpumpe. Die Ablaufleitung bzw. Abfuhrleitung wird auch als Auslaufleitung bezeichnet.

Bei der Reduktionsmittelleitung hat es sich herausgestellt, dass diese zumindest teilweise starr sein sollte. Flüssige Harnstoff- Wasserlösung kann einfrieren, weshalb die erfindungsgemäße Fördervorrichtung so ausgelegt sein sollte, dass Reduktionsmittel in ihr einfrieren kann, ohne dass die Fördervorrichtung geschädigt wird und auch bei Vorliegen von eingefrorenem Reduktionsmittel in der Fördervorrichtung nach einem Betriebsbeginn der Fördervorrichtung schnell wieder Reduktionsmittel gefördert werden kann. Zumindest teilweise starre Reduktionsmittelleitungen können regelmäßig mit metallischen Wandungen mit signifikanten Wandstärken von oberhalb 0,5 mm ausgeführt werden. Derartige Reduktionsmittelleitungen sind für einen raschen Wärmeeintrag in das enthal- tene eingefrorene Reduktionsmittel besonders geeignet, so dass ein rasches Auftauen begünstigt wird.

Bei der Förderpumpe der Fördervorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine pulsativ arbeitende Förderpumpe, insbesondere um eine Kolbenpumpe oder eine Membranpumpe. Eine solche Pumpe kann einen Arbeitskolben aufweisen, der von einem elektromagnetischen Antrieb angetrieben wird. Gegebenenfalls kann der Arbeitskolben mit einer Rückhaltefeder versehen sein, so dass der elektromagnetische Antrieb den Arbeits- kolben bei jedem Arbeitshub gegen die Rückhaltefeder bewegt, und der Arbeitskolben durch eine Federkraft der Rückhaltefeder dann wieder zurück bewegt wird. Zudem kann auch eine Kolben-Membranpumpe eingesetzt werden, bei der eine Membran über ein Übertragungsfluid von einem Arbeitskolben angetrieben wird. Es hat sich heraus gestellt, dass die Förderpumpe der Fördervorrichtung die Hauptquelle des durch die Fördervorrichtung emittierten Schalls darstellt, gerade wenn diese mit starren Reduktionsmittelleitungen zusammen wirkt. In pulsativ arbeitenden Pumpen wird normalerweise ein Förderkolben hin und her bewegt, z B. eine Membran-Förderpumpe. Dabei muss der Förderkolben regelmäßig beschleunigt und abgebremst werden. Insbesondere wenn die Beschleunigung bzw. die Abbremsung plötzlich erfolgt, beispielsweise weil der Förderkolben gegen einen Anschlag anschlägt, ergibt sich ein Stoß, welcher zum einen als Körperschall über den Körper der Förderpumpe übertragen wird und zum andern auch als Strömungspuls in der Reduktionsmittellei- tung wahrnehmbar ist und aus der Förderpumpe heraus gelangt.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung kann von einer Förderpumpe übertragener Schall auf wenigstens eine der vier unterschiedlichen Arten kompensiert werden. Ein Zulaufkompensationsmittel und/oder ein Auslaufkompensationsmittel in der Reduktionsmittelleitung kann Strömungspulse in der (starren) Reduktionsmittelleitung abmildern bzw. ausgleichen und gleichzeitig die Übertragung von Körperschall über die Wandung der Reduktionsmittelleitung verhindern bzw. reduzieren. Weiterhin kann eine Übertragung von Körperschall über die Befestigung der Pumpe durch geeignete Körperschallkompensationsmittel an der Befestigung der Förderpumpe verhindert bzw. reduziert werden. Zudem ist es auch möglich, pumpeninterne Kompensationsmittel innerhalb der Förderpumpe vorzusehen, welche den entstehenden Schall in der Pumpe von vornherein gering halten. Solche„Schalldämpfer" können z. B. auch nach Art von durchströmten Lochplatten oder dergleichen und/oder durchströmten Querschnittsänderungen der Leitung vorgesehen sein, wobei diese Elemente ggf. auch miteinander kombiniert und/oder mehrfach vorgesehen sein können.

Bei einem Zulauf kompensationsmittel und/oder einem Auslaufkompen- sationsmittel ist zu berücksichtigen, dass weit mehr Kompensation der Schallübertragung infolge eines Strömungspulses in der Reduktionsmittelleitung in Förderrichtung hinter der Förderpumpe als vor der Förder- pumpe erforderlich ist. Dies liegt daran, dass der Strömungspuls der Förderpumpe nur in Förderrichtung signifikant ist. Es ist zwar auch möglich, dass auf der Ansaugseite in Strömungsrichtung vor der Förderpumpe ein entsprechender Druckstoß auftritt, dieser ist jedoch normalerweise erheblich kleiner als der von der Förderpumpe ausgestoßene Druckstoß.

Es ist deshalb im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaft, die vorgesehenen Auslauf kompensationsmittel derart zu dimensionieren, dass sie ein Volumen aufweisen, welches mindestens 2 mal so groß, vorzugsweise 5 mal so groß und insbesondere mindestens 10 mal so groß ist wie das Volumen von vorhandenen Zulaufkompensationsmitteln. Bei manchen Anwendungen kann es auch sinnvoll sein, ganz auf Zulauf kompensationsmittel zu verzichten und/oder die Auslauf kompensationsmittel derart zu dimensionieren, dass sie mindestens 20 mal, vorzugsweise mindestens 50 mal so groß sind wie die entsprechenden Zulauf kompensations- mittel. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Fördervorrichtung, wenn die Förderrichtung zumindest ein Element aus der nachfolgenden Gruppe aufweist:

- eine metallische Grundplatte, in der zumindest teilweise die Reduktionsmittelleitung ausgebildet ist und an der die Förderpumpe befestigt ist, und

- ein metallisches Gehäuse. Metallische Komponenten innerhalb der Fördervorrichtung sind regelmäßig besonders gut dazu geeignet, um Wärme zu übertragen, so dass durch metallische Komponenten das Auftauverhalten bei Inbetriebnahme der Fördervorrichtung in eingefrorenem Zustand erheblich verbessert werden kann. Allerdings übertragen metallische Komponenten Schall auch besonders gut. Dies liegt insbesondere an dem hohen Elastizitätsmodul derartiger metallischer Komponenten. Aus diesem Grund ist das Vorsehen geeigneter Kompensationsmittel bei einer Fördervorrichtung mit entsprechenden metallischen Komponenten besonders vorteilhaft. Auch besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Fördervorrichtung, wenn das zumindest eine Zulaufkompensationsmittel zumindest ein Element aus der nachfolgenden Gruppe umfasst:

eine O-Ring-Dichtung in der Reduktionsmittelleitung,

einen mit Reduktionsmittel gefüllten Balg,

- einen mit Luft gefüllten Balg, und

ein elastischer Reduktionsmittelleitungsabschnitt in der starren Reduktionsmittelleitung.

Durch eine O-Ring-Dichtung in der Reduktionsmittelleitung kann insbe- sondere bei einer starren metallischen Reduktionsmittelleitung eine flu- iddichte Unterbrechung der Reduktionsmittelleitung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich zu einer O-Ring-Dichtung ist es auch möglich, als Zulaufkompensationsmittel eine Muffe aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, vorzusehen. Diese Muffe kann entweder als Unter- brechung der starren Reduktionsmittelleitung und/oder innerhalb einer durchgehenden starren Reduktionsmittelleitung als eingelegtes Element vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass eine starre Reduktionsmittelleitung (abschnittsweise) eine innere gummierte Oberfläche als Kompen- sationselement aufweist. Durch eine derartige Unterbrechung wird die Übertragung von Körperschall durch die Wandung der Reduktionsmittelleitung erschwert. Ein mit Reduktionsmittel gefüllter Balg kann als Bestandteil der Reduktionsmittelleitung ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Wandung der Reduktionsmittelleitung durch eine entsprechende Ausformung einteilig einen derartigen Balg enthalten. Wesentlich bei einem derartigen Balg ist, dass das mit Reduktionsmittel gefüllte Volumen flexibel ist. Eine Verdünnung der Wandung der Reduktionsmittelleitung gegenüber der restlichen Reduktionsmittelleitung ist somit eine Möglichkeit. Weiter kann die Reduktionsmittelleitung im Bereich des Balges auch aus einem elastischeren Material als in den sonstigen Bereichen hergestellt sein. Auch ist der Einsatz eines mit Luft gefüllten Balgs möglich. Ein derartiger Balg sollte unmittelbar angrenzend zur Reduktionsmittelleitung ausgeführt sein, so dass er bei Vorliegen eines Druckstoßes innerhalb der Reduktionsmittelleitung komprimiert werden kann, um so die Auswirkungen des Druckstoßes abzufangen. Sowohl beim mit Reduktionsmittel gefüllten als auch beim mit Luft gefüllten Balg erfolgt eine Kompensation von übertragenem Körperschall auch dadurch, dass die Wandungen im Bereich des Balgs besonders dünn sind, so dass Körperschall nur vermindert übertragen werden kann. Bei einem mit Luft oder mit einem sonstigen kompressiblen Medium gefüllten Balg ist es möglich, die Dämpfungswirkung des Balgs über den Luftdruck im Balg genau einzustellen. Beispielsweise kann die Dämpfungswirkung so eingestellt werden, dass eine Schallkompensation unterhalb eines bestimmten Schallpegels erfolgt. Ein Balg kann auch mit einer Feder versehen sein, die diesen beispielsweise gegen eine starre Fläche abstützt. So kann das Verhalten des Balgs beeinflusst werden.

Zudem ist es auch möglich, innerhalb der teilweise starren Reduktionsmittelleitung einen elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitt vorzu- sehen. Ein derartiger elastischer Reduktionsmittelabschnitt widerspricht zwar zumindest teilweise dem generellen Konstruktionskonzept der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung mit starren Reduktionsmittelleitungen. Allerdings kann durch einen derartigen (kleinen) elastischen Reduk- tionsmittelleitungsabschnitt in Bereichen der Förderpumpe eine besonders wirkungsvolle Kompensation der Übertragung von Körperschall von der Förderpumpe in die restliche Fördervorrichtung erreicht werden. Gerade in diesem Bereich ist der Einsatz eines elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitts regelmäßig besonders einfach zu realisieren, weil oh- nehin eine lösbare Verbindung zwischen der Förderpumpe und der restlichen Fördervorrichtung realisiert sein sollte. Auch ist es möglich, den elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitt derart anzuordnen, dass dieser in unmittelbarem Kontakt zu einer metallischen Wandung, insbesondere einer Wandung eines metallischen Gehäuses steht, so dass ein effektiver Wärmeeintrag in den elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitt möglich ist.

Weiterhin erfindungsgemäß ist die Fördervorrichtung, wenn das zumindest eine Auslaufkompensationsmittel zumindest ein Element aus der nachfolgenden Gruppe umfasst:

eine O-Ring-Dichtung in der Reduktionsmittelleitung,

einen mit Reduktionsmittel gefüllten Balg,

einen mit Luft gefüllten Balg,

eine Strömungsverengung,

- eine Strömungsumlenkung,

eine Interferenz erzeugende Oberfläche, und

einen elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitt in der starren Reduktionsmittelleitung. Im Auslauf der Fördervorrichtung in Förderrichtung hinter der Förderpumpe ist regelmäßig insbesondere die Kompensation des Strömungspulses im Reduktionsmittel zur Kompensation der Übertragung des Schalls von der Förderpumpe in die restliche Fördervorrichtung besonders wichtig. Die generellen Wirkungsweisen einer O-Ring-Dichtung in der Reduktionsmittelleitung, eines mit Reduktionsmittel gefüllten Balgs, eines mit Luft gefüllten Balgs und eines elastischen Reduktionsmittelleitungsab- Schnitts in der teilweise starren Reduktionsmittelleitung wurden im Rahmen der Erläuterungen zum Zulaufkompensationsmittels bereits erklärt. Diese Erläuterungen werden hier vollständig in Bezug genommen. Auch die zum Zulaufkompensationsmittel vorgestellten Ausgestaltungen und Abwandlungen für diese Mittel werden hier vollständig in Bezug genom- men und sind auch für Auslaufkompensationsmittel anwendbar und übertragbar.

Darüber hinaus kann als Auslaufkompensationsmittel auch eine Strömungsverengung vorgesehen sein. Eine derartige Strömungsverengung stellt einen Strömungswiderstand dar, über welchen ein Strömungspuls in der Reduktionsmittelleitung zumindest teilweise kompensiert wird. Auch erzeugt eine Strömungsverengung eine Abdämpfung des Förderkolbens einer Förderpumpe, weil nur eine begrenzte Menge Reduktionsmittel durch eine entsprechende Strömungsverengung fließen kann, wodurch die Fördergeschwindigkeit der Förderpumpe reduziert wird. In ähnlicher Weise wirkt auch eine Strömungsumlenkung, wobei hierdurch zusätzlich Verwirbelungen innerhalb der Reduktionsmittelströmung erreicht werden können, die zumindest teilweise zu einer Reduzierung des Druckstoßes führen können. Weiter ist es auch möglich, eine Interferenz erzeugende Oberfläche vorzusehen, durch welche entsprechende Umlenk- und Wirbelströmungen im Reduktionsmittel erzeugt werden, die ebenfalls eine Reduzierung des Druckstoßes bewirken. Um Interferenzen zu erzeugen, kann die Auslaufleitung auch nach Art einer Schnecke geformt sein. Eine Schnecke eignet sich insbesondere, um Interferenzen in der aus der För- derpumpe austretenden Reduktionsmittelströmung zu erzeugen. Die Schnecke kann so geformt sein, dass Schallwellen sich darin totlaufen.

In der Reduktionsmittelleitung wird ein Strömungspuls an der Wandung zumindest teilweise auch in Körperschall umgewandelt. Aufgrund dieser Umwandlung ist es besonders vorteilhaft als Auslauf kompensationsmittel sowohl ein zur Kompensation von Strömungspulsen besonderes geeignetes Kompensationsmittel als auch ein zur Kompensation von Körperschall besonders geeignetes Kompensationsmittel vorzusehen. Zur Kom- pensation des Strömungspulses sind mit Reduktionsmittel und/oder Luft gefüllte Balge oder Strömungsverengungen bzw. Strömungsumlenkungen besonders geeignet. Die Übertragung von Körperschall über eine Reduktionsmittelleitung lässt sich besonders gut durch eine mechanische Teilung der Reduktionsmittelleitung erreichen. Hier ist eine O-Ring-Dichtung be- sonders geeignet. Deshalb ist es besonders vorteilhaft, als Auslaufkom- pensationsmittel eine O-Ring-Dichtung in Kombination mit einem mit Luft- oder Reduktionsmittel gefüllten Balg bzw. einer Strömungsverengung bzw. Strömungsumlenkung vorzusehen. In Strömungsrichtung sollte dabei zunächst das Kompensationsmittel zur Kompensation des Strö- mungspulses vorgesehen sein, um eine unkontrollierte Weitergabe des Schalls als Strömungspuls zu verhindern. Anschließend sollte das Kompensationsmittel zur Kompensation des Körperschalls vorgesehen sein, um auch die Übertragung des Körperschalls wirkungsvoll zu verhindern. Um ein Zulaufkompensationsmittel oder ein Auslauf kompensationsmittel zu realisieren, können die Zulaufleitung bzw. die Auslaufleitung aus Kunststoff gefertigt sein. Beispielsweise kann ein Gummischlauch als Zulaufleitung bzw. als Auslaufleitung verwendet werden. Besonders vorteilhaft sind auch mehrlagige Zulaufleitungen und Auslaufleitungen. Die Ei- genschaften derartiger Leitungen und insbesondere die Elastizität und die Wärmeleitfähigkeit lassen sich bei mehrlagigen Leitungen besonders gut gezielt dimensionieren. Wenn die Zulaufleitung bzw. die Auslaufleitung aus Kunststoff gefertigt ist, können in diesen Kunststoff Metallgewebe bzw. Metallfahnen mit eingearbeitet sein. Auch ist möglich, die Zulauflei- tung bzw. die Auslauf leitung mit einem Phasenwechselmaterial auszuführen.

Wenn die Fördervorrichtung eine metallische Grundplatte aufweist kann es erforderlich sein, die Zulaufleitung bzw. die Auslaufleitung an die me- tallische Grundplatte (lösbar / dauerhaft) anzubinden. Diese Anbindung muss eine ausreichend druckdichte fluidische Verbindung zwischen der metallischen Grundplatte und Zulaufleitung bzw. der Auslaufleitung herstellen.

Die Anbindung der Zulaufleitung bzw. der Auslaufleitung an einer Grundplatte der Fördervorrichtung kann mit Hilfe eines elastischen Klebers erfolgen. Weiter kann die Anbindung stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, erfolgen. Auch ist möglich, die Befestigung mit Hilfe einer Schlauchschelle auszuführen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Zulaufleitung bzw. die Auslaufleitung einen Gummischlauch umfasst. Zur Anbindung der Zulaufleitung bzw. der Auslaufleitung kann auch eine (zylindrische) Kunststoffmuffe, bzw. Gummimuffe verwendet werden, die als Zwischenstück zur Abdichtung zwischen die Zulauflei- tung bzw. die Auslaufleitung und die Grundplatte eingesetzt wird. Die Kunststoffmuffe kann so ausgestaltet sein, dass sie mit der Grundplatte und/oder der Zulaufleitung bzw. der Auslaufleitung mehrere ringförmige Dichtflächen bildet. Vorzugsweise hat die Kunststoffmuffe an ihrer Außenfläche und/oder an ihrer Innenfläche mehrere umlaufende wulstartige Erhebungen, welche die Dichtflächen bilden. Weiter ist auch möglich, dass die Kunststoffmuffe zumindest bereichsweise eine ebene Oberfläche hat und an der Zulaufleitung, der Auslaufleitung oder der Grundplatte zur Abdichtung mit der Kunststoffmuffe ringförmig umlaufende Erhebungen vorgesehen sind, die zusammen mit der ebenen Oberfläche die Dichtflä- chen bilden.

Bevorzugt ist die Fördervorrichtung auch dann, wenn das zumindest eine pumpeninterne Kompensationsmittel innerhalb der Förderpumpe vorgesehen ist und zumindest ein Element aus der nachfolgenden Gruppe auf- weist:

einen elastischen Anschlag,

einen gedrosselten Anschlag, und

ein elastisches Übertragungsfluid. Innerhalb der Förderpumpe ein pumpeninternes Komp ensations mittel vorzusehen, ist besonders wirkungsvoll, weil auf diese Art direkt an der Quelle des Schalls dieser minimiert bzw. verhindert werden kann. Durch eine Reduzierung des durch die Förderpumpe ausgelösten Strömungspul- ses kann auch verhindert werden, dass der Strömungspuls in anderen Bereichen der Fördervorrichtung Körperschall erzeugt.

Eine pulsativ arbeitende Förderpumpe weist - wie bereits ausgeführt - regelmäßig einen sich hin und her bewegenden Förderkolben auf. Dieser Förderkolben wirkt entweder direkt auf das zu fördernde Fluid oder ist von diesem Fluid durch eine Membran getrennt. Dann ist zumeist ein Übertragungsfluid vorgesehen, welches die Kräfte des Förderkolbens besonders schonend auf die Membran überträgt. Auf diese Art und Weise kann ein Kontakt zwischen dem zu fördernden Fluid, hier Reduktionsmittel, und der Mechanik der Förderpumpe verhindert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil Reduktionsmittel regelmäßig besonders korrosiv wirkt und die Mechanik der Förderpumpe durch den Kontakt mit Reduktionsmittel geschädigt werden könnte. Ebenso können auch externe Federelemente und/oder Dämpferelemente vorgesehen sein, die eine Bewegung/Schwingung etc. der (gesamten) Pumpe gegenüber den Leitungen beeinflusst, insbesondere reduziert oder sogar verhindert.

Besonders problematisch für das Entstehen des Körperschalls bzw. des Druckstoßes ist das plötzliche Abbremsen des Förderkolbens nach Durchführung einer Förderbewegung. Dieses kann zumindest teilweise beispielsweise durch einen elastischen Anschlag verhindert werden, welcher nachgibt, wenn der Förderkolben anschlägt. Weiter kann auch ein gedrosselter Anschlag vorgesehen sein, bei welchem kurz vor Abschluss des Förderhubes eine Fluidmenge durch einen verengten Gang transpor- tiert werden muss, wobei ein signifikanter Strömungswiderstand entsteht, der den Förderkolben abbremst. Zudem ist es auch möglich, ein elastisches Förderfluid vorzusehen. Die Abbremsung des Förderkolbens entsteht dann zwar stoßartig, allerdings wird das Übertragungsfluid durch die Bewegung des Förderkolbens komprimiert und dehnt sich zeitverzö- gert aus, so dass kein besonderer Druckstoß im zu fördernden Reduktionsmittel erzeugt wird.

Die hier vorgeschlagenen Maßnahmen können auch unabhängig von der Fördervorrichtung eine Weiterbildung einer Pumpe darstellen.

Auch erfindungsgemäß ist die Fördervorrichtung, wenn das zumindest eine Körperschallkompensationsmittel an einer Befestigung der Förderpumpe vorhanden ist und zumindest ein Element aus der nachfolgenden Gruppe umfasst:

eine elastische Befestigung der Förderpumpe,

eine Querschnittsreduktion an der Befestigung der Förderpumpe, und eine elastische Aufhängung einer Grundplatte, an der die Förderpumpe befestigt ist.

Durch eine elastische Befestigung der Förderpumpe kann eine Übertragung von Körperschall von der Förderpumpe auf das Bauteil, an welchem die Förderpumpe befestigt ist, typischerweise die Grundplatte einer Fördervorrichtung, reduziert bzw. verhindert werden. Vorteilhaft ist eine derartige elastische Befestigung der Förderpumpe aus einem anderen Material als die Förderpumpe bzw. die Grundplatte auszuführen. Beispielsweise kann die elastische Befestigung durch einen Block Kunststoff realisiert sein, wobei dann zusätzlich eine geeignete Wärmebrücke von der Förderpumpe zur metallischen Grundplatte vorgesehen sein kann. Eine Querschnittsreduktion an der Befestigung der Förderpumpe reduziert den zur Übertragung von Körperschall zur Verfügung stehenden Querschnitt von der Förderpumpe hin zum entsprechenden Bauteil, an dem die Förderpumpe befestigt ist. Auch dies verhindert oder reduziert die Übertragung von Körp erschall.

Auch ist es möglich, das Bauteil, an dem die Förderpumpe befestigt ist, insbesondere eine Grundplatte, an einer elastischen Aufhängung zu befestigen. Wenn zusätzlich eine elastische Befestigung der Förderpumpe und/oder eine entsprechende Querschnittsreduktion an der Befestigung der Förderpumpe vorgesehen ist, wirkt die metallische Grundplatte wie ein zusätzliches Dämpfungselement, welches zur Förderpumpe in Gegenschwingungen versetzt wird und so die Bewegung der Förderpumpe wirkungsvoll kompensiert. Eine Übertragung von Körperschall über die Grundplatte hinaus kann so effektiv verhindert werden.

Zusätzlich und/oder alternativ zu den geschilderten Kompensationsmaßnahmen ist es auch möglich, Körperschall und Schallübertragung von einer Fördervorrichtung mit Hilfe von regelungstechnischen bzw. verfahrensmäßigen Kompensationsmaßnahmen zu realisieren. Insbesondere soll hier ein Verfahren zum Betrieb einer Fördervorrichtung zur Förderung eines Reduktionsmittels aus einem Reduktionsmitteltank in eine Abgasbehandlungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine, aufweisend eine teilweise starre Reduktionsmittelleitung und eine in der Reduktionsmittelleitung angeordnete Förderpumpe mit einer Förderrichtung, aufweisend zumindest einen der nachfolgenden Schritte, angegeben werden:

Abfangen von Druckspitzen,

sanftes Abbremsen eines Förderkolbens der Förderpumpe, und sanftes Beschleunigungen eines Förderkolbens der Förderpumpe.

Wie bereits zur erfindungsgemäßen Fördervorrichtung ausgeführt wurde, hängt der von der Fördervorrichtung erzeugte Schall im Wesentlichen mit dem durch die Förderbewegung entstehenden Strömungspuls sowie den damit einhergehenden Druckspitzen zusammen.

Im Rahmen des beschriebenen Verfahrens ist es möglich, gerade diese Druckspritzen abzukappen. Regelmäßig weisen Fördervorrichtungen für Reduktionsmittel ein Rücklaufventil auf, durch welches das geförderte Reduktionsmittel aus der Fördervorrichtung hinaus zurück in den Reduktionsmitteltank gelangen kann. Derartige Rücklaufventile sind dazu regelmäßig in Förderrichtung hinter der Förderpumpe angeordnet und können so eingerichtet sein, dass sie bei Druckspitzen, die z. B. einen bestimmten Druckschwellwert oberhalb von 8 bar, insbesondere oberhalb von 10 bar und besonders bevorzugt oberhalb von 12 bar erreichen, öffnen und die Druckspitze gekappt wird.

Weiter kann auch ein sanftes (reduziertes) Abbremsen eines Förderkol- bens der Förderpumpe oder ein sanftes (reduziertes) Beschleunigen eines Förderkolbens der Förderpumpe erfolgen. Dies kann insbesondere durch regelungstechnische Maßnahmen realisiert werden. Beispielsweise kann der Strom zum Betrieb eines elektromagnetischen Antriebs des Förderkolbens zum Abbremsen und Beschleunigen des Förderkolbens jeweils (kontinuierlich) erhöht und reduziert werden, damit der Förderkolben jeweils sanft abgebremst bzw. beschleunigt wird. Ebenso ist möglich, dass eine (lokale und/oder zeitlich begrenzte) entgegen gesetzte Polung des (elektromagnetischen) Antriebs erfolgt, um eine schnelle Einfluss- nahme auf den Förderkolben zu erreichen. Auch kann eine zusätzliche Spule vorgesehen sein, die den Förderkolben abbremsen kann.

Auch kann eine aktive Kompensation von Schall erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, in der Fördervorrichtung Gegenlautsprecher vorzusehen. Hierzu sind auch Lautsprecher einsetzbar, die im Ultraschallbereich ar- beiten.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Abgassystem mit zumindest einer zur selektiven katalytischen Reduktion eingerichteten Ab- gasbehandlungsvorrichtung und einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung.

Auch erfindungsgemäß ist ein Kraftfahrzeug mit der Fördervorrichtung, welche zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens einge- richtet ist.

Die für die erfindungsgemäße Fördervorrichtung ausgeführten Vorteile und besonderen Ausgestaltungen sind in analoger Weise auf das hier beschriebene Verfahren anwendbar und übertragbar. Genauso können Vor- teile und besondere Merkmale und Ausgestaltungen des Verfahrens auf die erfindungsgemäße Fördervorrichtung übertragen werden.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Weiter ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren, insbesondere dargestellten Größenverhältnisse, nur schematisch sind. Es zeigen: Fig. 1: eine erste Ausführungs Variante einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung,

Fig. 2: eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung,

Fig. 3: eine Ansicht von oben auf eine dritte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung,

Fig. 4: eine teilweise Seitenansicht einer vierten Ausführungs Variante einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung,

Fig. 5: ein Detail einer Förderpumpe für eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung, Fig. 6: ein Kraftfahrzeug umfassend eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung, und

Fig. 7: eine Ausführungsvariante eines Körperschallkompensationsmit- tels.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erste und eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung 1. Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung 1 umfasst eine metallische Grundplatte 16 und eine Förderpumpe 6. Die Förderpumpe 6 ist über eine Reduktionsmittelleitung 5 an die metallische Grundplatte 16 angeschlossen. In der metallischen Grundplatte 16 ist mindestens ein Kanal 39 vorgesehen, über welchen eine weitere Leitung des Reduktionsmittels zu anderen hier nicht dargestellten Komponenten der Fördervorrichtung 1 erfolgen kann. Das Reduk- tionsmittel wird durch die Förderpumpe 6 und die Reduktionsmittelleitung 5 mit der Förderrichtung 7 gefördert.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind verschiedene Schwingungskompensations- mittel 8 vorgesehen, welche im Folgenden im Einzelnen erläutert werden.

In Fig. 1 ist ein Zulaufkompensationsmittel 9 vorgesehen, welches als O- Ring-Dichtung 17 ausgeführt ist. Darüber hinaus ist ein Auslaufkompensationsmittel 10 vorgesehen, welches als mit Reduktionsmittel gefüllter Balg 18 ausgeführt ist. Hier ist eine einfache Wellung der Wandung der Reduktionsmittelleitung 5 dargestellt, durch welche eine Expansion des Reduktionsmittelvolumens in der Reduktionsmittelleitung 5 möglich ist. Darüber hinaus ist als Auslaufkompensationsmittel 10 eine Interferenz erzeugende Oberfläche 22 vorgesehen. Diese Interferenz erzeugende Oberfläche 22 kann beispielsweise als entgegen der Förderrichtung 7 ausgerichtete Pyramide ausgeführt sein, durch welche sich eine rücklaufende Welle in der Reduktionsmittelströmung bildet, welcher eine zumindest teilweise Auslöschung eines Druckpulses in der Reduktionsmittelströmung erzeugt. Des Weiteren ist als Auslaufkompensationsmittel 10 eine Strömungsverengung 21 vorgesehen, deren Wirkungsweise bereits ausführlich erläutert wurde. Zuletzt ist auch ein Körperschallkompensa- tionsmittel 13 zur Verhinderung der Übertragung von Körperschall von der Förderpumpe 6 hin zur metallischen Grundplatte 16 vorgesehen. Dieses Körperschallkompensationsmittel 13 ist innerhalb der Befestigung 14 der Förderpumpe 6 als elastische Befestigung 29 ausgeführt. Auch hierzu sind bereits weitere erläuternde Angaben gemacht worden.

Gemäß Fig. 2 ist als Zulaufkompensationsmittel 9 ebenfalls eine O-Ring- Dichtung 17 dargestellt. Als Auslaufkompensationsmittel 10 ist ein mit Luft gefüllter Balg 18 vorgesehen, welcher bei Auftreten eines Strö- mungspulses aus der Förderpumpe 6 zusammengedrückt werden kann und so zu einer elastischen Veränderung des Volumens innerhalb der Reduktionsmittelleitung 5 führt. Der elastische Balg wird vom Reduktionsmittel durch eine Membran abgegrenzt. Zusätzlich ist als Auslauf- kompensationsmittel 10 eine Strömungsumlenkung 20 vorgesehen, deren Wirkungsweise ebenfalls bereits ausführlich erläutert wurde. Als Körper- schallkompensationsmittel 13 ist hier im Bereich der Befestigung 14 der Förderpumpe 6 an der metallischen Grundplatte 16 eine Querschnittsreduktion 30 vorgesehen.

Die in Fig. 3 dargestellte Ansicht einer dritten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung 1 zeigt ebenfalls eine metallische Grundplatte 16, an der eine Förderpumpe 6 befestigt ist und darüber hinaus ein metallisches Gehäuse 15 der Fördervorrichtung 1. Die Anbindung der Förderpumpe 6 an die metallische Grundplatte 16 erfolgt über Reduktionsmittelleitungen 5. Reduktionsmittel wird durch die Förderpumpe 6 und die Reduktionsmittelleitung 5 mit der Förderrichtung 7 gefördert. Die Verteilung des Reduktionsmittels an weitere Komponenten der Fördervorrichtung 1 erfolgt über Kanäle 39 innerhalb der metallischen Grundplatte 16. Als weitere Komponenten sind hier ein Filter 36 sowie ein Rücklaufventil 38 dargestellt. In der Ausführungsvariante gemäß der Fig. 3 ist als Schwingungskompensationsmittel 8 ein als elastischer Reduktionsmittelleitungsabschnitt 19 ausgeführtes Auslaufkompensationsmittel 10 vorgesehen. Dieser elastische Reduktionsmittelleitungsabschnitt 19 ist komplett einmal entlang des metallischen Gehäuses 15 der Fördervorrichtung 1 herumgeführt. Hierdurch ist einerseits die Lage des elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitts 19 besonders platzsparend möglich. Andererseits kann ein verhältnismäßig langer elastischer Reduktionsmittelleitungsabschnitt 19 vorgesehen sein. Auch liegt der elastische Reduk- tionsmitteleitungsabschnitt 19 am metallischen Gehäuse 15 an, so dass hier eine gute Wärmeübertragung möglich ist. Durch die Länge und die kreisförmige Führung des elastischen Reduktionsmittelleitungsabschnitts 19 wird einerseits eine besonders gute Kompensation eines Druckpulses erreicht. Gleichzeitig stellt ein derart langer elastischer Reduktionsmittel- leitungsabschnitt 19 auch ein flexibles Volumen für Reduktionsmittel dar, welches ähnlich einem Balg wirkt. Des Weiteren ist als Schwingungskom- pensationsmittel 8 ein Körperschallkompensationsmittel 13 im Bereich der Befestigung 14 der Förderpumpe 6 an der metallischen Grundplatte 16 vorgesehen. Dieses Körper Schallkompensationsmittel 13 ist als elastische Befestigung 29 ausgeführt.

Fig. 4 zeigt eine teilweise Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung 1. Auch hier ist das metallische Gehäuse 15 und die metalli- sehe Grundplatte 16 zu sehen. An der metallischen Grundplatte 16 ist die Förderpumpe 6 mit den Reduktionsmittelleitungen 5 zu erkennen, durch welche Reduktionsmittel mit der Fördervorrichtung 7 gefördert werden kann. Als Schwingungskomp ensationsmittel 8 ist gemäß Fig. 4 nur ein Körperschallkompensationsmittel 13 vorgesehen, welches als elastische Aufhängung 31 der metallischen Grundplatte 16 im metallischen Gehäuse 15 realisiert ist. In Fig. 4 sind weiterhin Körperschallkompensationsmittel 13 nach Art eines Schwingungskompensationsmittels 8 dargestellt. Diese Körperschallkompensationsmittel 13 sind ein System aus Federn 44 und Dämpfern 45, durch welches die Förderpumpe 6 an der metallischen Grundplatte 16 befestigt ist. Ein derartiges Körperschallkompensations- mittel 13 besteht aus mindestens einer Feder 44 und mindestens einem Dämpfer 45. Durch eine geeignete Wahl der Federkonstante der Federn 44 und der Dämpfungskonstante der Dämpfer 45 kann das Körper schall- kompensationsmittel 13 derart eingestellt werden, dass es einzelne von der Förderpumpe erzeugte Schwingungsfrequenzen und/oder ganze Schwingungsfrequenzbereiche besonders gut kompensiert.

Fig. 5 zeigt ein Detail einer Förderpumpe 6. Die Förderpumpe 6 arbeitet pulsativ. Sie weist eine Pumpkammer 35 auf, durch welche Reduktions- mittel mit einer Förderrichtung 7 gefördert werden kann. Die Förderrichtung 7 wird durch zwei Ventile 34 vorgegeben. Das Volumen der Pumpkammer 35 wird durch eine Membran 33 regelmäßig vergrößert und verkleinert. Auf die Membran wird die vom Förderkolben 27 ausgelöste Kraft über ein Übertragungsf luid 25 übertragen. Der Förderkolben 27 wird von einem Antrieb 42 angetrieben. Ein solcher Antrieb 42 weist einen elektromagnetischen Antrieb mit einer Spule auf. Das Übertragungsfluid 25 kann elastisch sein, um den vom Förderkolben 27 ausgelösten Strömungspuls zu reduzieren. Als Schwingungskompensationsmittel 8 kann als pumpeninternes Kompensationsmittel 11 ein elastischer Anschlag 23 vorgesehen sein. Der elastische Anschlag 23 kann alternativ oder gleichzeitig ein gedrosselter Anschlag 24 sein. Wenn der Förderkolben 27 in seine Endstellung am elastischen Anschlag 23 oder am elastischen Anschlag 24 heranfährt, wird dieser entweder durch ein elastisches Zurück- weichen des elastischen Anschlags 23 oder durch eine Drosselwirkung für das Übertragungsfluid 25 des gedrosselten Anschlags 24 langsam abgebremst, so dass kein Schall erzeugender Strömungspuls entsteht. Zu Begünstigung einer Drosselwirkung eines gedrosselten Anschlages 24 kann am Förderkolben 27 einer Förderpumpe 6 ein Vorsprung 41 vorge- sehen sein, der die Drosselwirkung begünstigt, indem zwischen gedrosseltem Anschlag 24 und Vorsprung 41 kurz vor Abschluss eines Förderhubes des Förderkolbens 27 ein schmaler Spalt vorliegt. Optional kann z. B. auch eine Brems spule 43 vorgesehen sein, die einen elektromagnetischen Gegenimpuls auf den Förderkolben 27 ausüben kann, so dass der Förderkolben 27 nicht plötzlich, sondern gedämpft abgebremst wird. Auch ist möglich, dass der Antrieb 42 zur Abbremsung des Förderkolbens 27 umgepolt wird, der Antrieb 42 folglich selbst einen Gegenimpuls auf den Förderkolben 27 zu dessen Abbremsung ausübt. Fig. 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 32 aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine 4, eine Abgasbehandlungsvorrichtung 3 und eine erfindungsgemäße Förder Vorrichtung 1. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 3 ist innerhalb eines Abgassystems 28 der Verbrennungskraftmaschine 4 angeordnet. Die Fördervorrichtung 1 fördert Reduktionsmittel mit einer Förderrich- tung 7 von einem Reduktionsmitteltank 2 zu einem Injektor 40, über welchen das Reduktionsmittel in das Abgassystem 28 bzw. die Abgasbehandlungsvorrichtung 3 eingeführt wird. Entlang der Reduktionsmittelleitung 5 weist die Fördervorrichtung 1 einen Filter 36, eine Förderpumpe 6 und einen Drucksensor 12 auf. Weiterhin ist in der Reduktionsmittelleitung 5 in Förderrichtung 7 hinter der Förderpumpe 6 eine Rücklaufleitung 37 zurück in den Reduktionsmitteltank 2 vorgesehen, durch welche überflüssiges Reduktionsmittel in den Reduktionsmitteltank 2 zurückgeführt werden kann. Die Rücklaufleitung 37 weist ein Rücklaufventil 38 auf, durch welches ein Strömungspuls des Reduktionsmittels in der Reduktionsmittelleitung 5 abgefangen werden kann. Ein derartiger Strömungspuls kann automatisch durch ein mechanisches Öffnen bei Überdruck des Rücklaufventils 38 erfolgen. Es ist aber auch möglich, einen derartigen Strömungspuls über den Drucksensor 12 zu bestimmen und entsprechend das Rücklaufventil 38 zu öffnen. Die Vorgänge in der Fördervorrichtung 1 können durch eine Steuerung 26 gesteuert werden, die mit den wesentlichen Komponenten der Fördervorrichtung 1 in Verbindung steht. Innerhalb einer derartigen Steuerung 26 können auch die beschriebenen Verfahrensweisen zur Kompensation von Schall und Strömungspuls innerhalb der Fördervorrichtung 1 implementiert sein.

Fig. 7 zeigt eine weiteres als Körperschallkompensationsmittel 13 ausge- führtes Schwingungskompensationsmittel 8. Die Förderpumpe 6 ist mit Hilfe von senkrecht auf der metallischen Grundplatte 16 stehenden Federblechen 46 an der metallischen Grundplatte 16 befestigt. Zusätzlich ist ein Dämpfer 45 vorgesehen. Die Federbleche 46 weisen eine Federkonstante auf und der Dämpfer 45 weist eine Dämpfungskonstante auf. Durch eine geeignete Wahl dieser Konstanten kann das System exakt zur Kompensation bestimmter von der Förderpumpe 6 erzeugter Schwingungsfrequenzen oder sogar Schwingungsfrequenzbereiche eingestellt werden. Bezugszeichenliste

I Fördervorrichtung

2 Reduktionsmitteltank

3 Abgasbehandlungsvorrichtung

4 Verbrennungskraftmaschine

5 Reduktionsmittelleitung

6 Förderpumpe

7 Förderrichtung

8 Schwingungskompensationsmittel

9 Zulauf kompensationsmittel

10 Auslaufkompensationsmittel

I I pumpeninternes Kompensationsmittel 12 Drucksensor

13 Körperschallkompensationsmittel

14 Befestigung

15 metallisches Gehäuse

16 metallische Grundplatte

17 O-Ring-Dichtung

18 Balg

19 elastischer Reduktionsmittelleitungsabschnitt

20 Strömungsumlenkung

21 Strömungsverengung

22 Interferenz erzeugende Oberfläche

23 elastischer Anschlag

24 gedrosselter Anschlag

25 Übertragungsfluid

26 Steuerung

27 Förderkolben

28 Abgassystem

29 elastische Befestigung

30 Querschnittsreduktion

31 elastische Aufhängung Kraftfahrzeug Membran Ventil

Pum kammer Filter

Rücklaufleitung Rücklauf ventil Kanal

Injektor Vorsprung Antrieb

Bremsspule Feder

Dämpfer Federblech