[发明专利]用于加热排气系统的方法

说明书

用于加热排气系统的方法。本发明涉及一种用于借助于电加热设备（14、15）加热内燃机（1）下游的排气系统（120）的方法（200），所述方法包括：确定所述排气系统（120）中的当前温度（t_EHC、t_EHC^Us、t_Cat），基于所确定的当前温度（t_Cat）和目标温度确定加热需求（t_EHC^Des），根据所述加热需求和为了加热所述电加热设备（14、15）需要的能量计算所需要的热量（Pwr^Des），以及控制（Pwr^Req）所述电加热设备（14、15）用于产生所计算的热量。此外提出用于实施这种方法的计算单元（20）和计算机程序。

技术领域

本发明涉及一种用于加热内燃机下游的排气系统的方法以及用于实施该方法的计算单元和计算机程序。

背景技术

为了达到法律规定的排放极限值，可以使用三元催化转化器（英语：three waycatalyst，TWC），所述三元催化转化器使得能够将相关的气态有害物质NOx、HC以及CO转换成如N₂、H₂O和CO₂之类的无害产品。为了这些催化反应按规定进行，催化转化器中的温度通常必须超过典型300-400°C的所谓起燃温度。一旦达到或超过该起燃温度，催化转化器就几乎完全转换相关的有害物质（所谓的催化转化器窗）。

为了尽可能快地达到这种状态，可以应用所谓的发动机内催化转化器加热措施。在此，由于晚的点火角而降低快燃发动机的效率，并且从而增加废气温度和到催化转化器中的焓输入。同时，可以通过经适配的喷射策略（例如多次喷射）来确保燃烧稳定性。

现有废气极限值的持续加强和对附加有害物质组分（例如氨、NH₃）的监督导致废气后处理系统的增加的复杂性，所述废气后处理系统通常由多个串联的催化转化器组成。在此，出于结构空间原因，除了靠近发动机布置的催化转化器外，也在底部中使用催化转化器。

除了所述发动机内催化转化器加热措施之外，还可以使用外部催化转化器加热措施，例如借助于可电加热的催化转化器或废气燃烧器。例如在DE 41 32 814 A1和DE 19504 208 A1中描述了这种外部加热措施。所述外部加热措施特别适用于将排气系统的远离发动机安置的部件快速加热到所需要的工作温度，因为发动机内加热措施在这些点将不起作用或仅在长的时间后才起作用。

发明内容

根据本发明，提出具有独立专利权利要求的特征的用于加热内燃机下游的排气系统的方法以及用于实施该方法的计算单元和计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求和以下描述的主题。

根据本发明的用于借助于电加热设备加热内燃机——例如快燃发动机或柴油发动机或其他燃烧发动机、诸如气体或H₂燃烧器——下游的排气系统的方法包括：确定所述排气系统中的当前温度，基于所确定的当前温度和目标温度确定加热需求，根据所述加热需求和为了加热所述电加热设备需要的能量计算所需要的热量，以及控制所述电加热设备用于产生所计算的热量。

安装在排气系统中的电加热设备（以下在不限于加热设备的具体设计方案的情况下也称为加热盘）使得能够借助于来自电气系统的电能与发动机条件无关地并且尤其是已经在（仍）停住的发动机的情况下将热量引入到排气系统中，所述热量借助于发动机废气质量流或在使用外部所输送的输送空气的情况下被输送到排气系统的布置在（一个或多个）加热盘下游的部件中。然而，电能量消耗导致车辆的电气系统以及电池的对应负载。根据本发明的方法使得能够使能量消耗最小化，其方式是尽可能目标精确地请求和提供所需量的热量或加热功率。

尤其是基于排气系统的温度模型实施当前温度的确定和/或所需要的热量的计算。