[发明专利]用于确定可电加热的催化转化器的加热元件的加热温度的设备和方法以及机动车辆

说明书

一种用于确定可电加热的催化转化器（12）的加热元件（11）的加热温度的设备（10），其包括：所述加热元件（11）和所述催化转化器（12），所述加热元件（11）和所述催化转化器（12）布置在催化转化器壳体（17）内，以及第一温度传感器（13）和第二温度传感器（14），所述第一温度传感器（13）和所述第二温度传感器（14）布置在所述催化转化器壳体（17）内，其中，所述第一温度传感器（13）相对于所述催化转化器壳体（17）内的排气流动方向（R）比所述第二温度传感器（14）更靠近于所述加热元件（11）布置。

技术领域

本发明涉及一种用于确定可电加热的催化转化器的加热元件的加热温度的设备和方法，所述设备和方法可以各自有助于机动车辆的可靠和低污染操作。本发明还涉及一种包括此类设备的机动车辆。

背景技术

包括内燃发动机的机动车辆具有用于排气后处理的催化转化器。排气中的污染物排放可以借助于催化转化器减少。一些机动车辆具有可电加热的催化转化器，以便能够借助于加热元件按及时方式设置催化转化器的有用操作温度。可以通过加热元件的温度的知识来设置催化转化器的所期望的操作温度。然而，此类电催化转化器加热的功能是基于评估所加热的排气流，并且因此仅在内燃发动机运行一定启动时间之后发生。

发明内容

本发明所基于的一个目的是提供一种用于确定可电加热的催化转化器的加热元件的加热温度的设备和方法，所述设备和方法可以各自有助于机动车辆的可靠和低污染操作。

所述目的通过如下特征来实现。在下文中具体说明本发明的有利改进。

根据本发明的一个方面，用于确定可电加热的催化转化器的加热元件的加热温度的设备包括：加热元件和催化转化器，所述加热元件和催化转化器布置在催化转化器壳体内；以及第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器布置在催化转化器壳体内，其中第一温度传感器相对于催化转化器壳体内的排气流动方向比第二温度传感器更靠近于加热元件布置。

可以借助于所描述的设备可靠地确定用于催化转化器的加热元件的加热温度，并且这可以有助于在机动车辆的操作期间保持污染物排放较低。

对于可电加热的催化转化器来说有利的是，在机动车辆的内燃发动机起动之前已经激活加热元件，以便能够在发动机起动时更快速地将热量供应到催化转化器并且设置对排气后处理有用的操作温度。常规排气温度传感器出现的一个问题在于，当发动机停止或不操作时无法监测加热元件的温度，因为基于发动机运行时流过催化转化器壳体的气体来检测或估计加热元件的温度。在无气流的情况下，根据此类催化转化器系统的设计的加热元件可以迅速过热并且受损。

使用所描述的设备，可以按简单且可靠的方式检测和限制加热元件的温度，并且可以设置催化转化器系统的有利操作状态，在所述操作状态下，可加热的催化转化器在机动车辆的内燃发动机起动之前可能已经被激活，以便有助于减少污染物的排放。因此，当发动机静止或不操作时，也可以使用催化转化器的电加热功能。借助于所描述的设备，还可以按可靠方式开始相对高的加热输出和相应迅速的温度增加。

根据优选扩展，所述设备包括屏蔽件，所述屏蔽件相对于催化转化器壳体内的排气流动方向布置在所述第一温度传感器和所述第二温度传感器之间，使得第二温度传感器免受加热元件的热辐射的影响。

屏蔽件例如具有两个金属片，所述金属片在两个温度传感器之间延伸。金属片可以具有笔直或平面设计，或者具有形成第二参考温度传感器的有用屏蔽件的预先规定的曲率。另外，所述屏蔽件还可以仅具有一个屏蔽元件或多于两个屏蔽元件，所述屏蔽元件被设计为金属片、陶瓷或某一其它方式，以便相对于加热元件的热辐射形成第二温度传感器的遮挡物。