用于在空载运行中加热可电加热的催化器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于加热可电加热的催化器(46、105)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：电加热所述可电加热的催化器(46、105)，并且将内燃机(10)的转速提高，其中，所述方法的步骤在内燃机(10)的空载运行中实施，并且转速提高到至少1000min

【技术实现步骤摘要】
用于在空载运行中加热可电加热的催化器的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在空载运行中加热可电加热的催化器的方法。

技术介绍

[0002]当前和将来日益严格的排放法规对发动机的原始排放和内燃机的废气后处理提出了高要求。对进一步降低的油耗的需求和关于允许的氮氧化物排放更加严格的排放标准对发动机开发者是一个挑战。在汽油发动机中，废气净化以已知方式通过三元催化器并通过相对于该三元催化器前置或后置的另外的催化器实现。当前在柴油发动机使用这样的废气后处理系统，该废气后处理系统具有氧化催化器或NOx存储催化器、用于选择性催化还原氮氧化物的催化器(简称SCR催化器)和用于分离碳烟颗粒的颗粒过滤器以及必要时的其它催化器。在此优选使用氨作为还原剂。
[0003]当轿车的驾驶方式较少地或者并不限制在短途距离的情况下，对在真实的环境条件下满足特定排放限制值的上述未来的废气排放法规要求：必须在驾驶开始后非常迅速地、甚至更好地在驾驶开始之前就能够使用既有的废气后处理。在混合驱动的情况下，废气后处理应该在发动机驾驶开始之前就被使用。为在驾驶开始之后加热废气设备所使用的运行状态原则上在现有技术中是已知的。
[0004]由文献US 9975543 B1中已知制动激活的加热系统。
[0005]文献US 7981174 B2描述了若干种可加热的废气后处理系统。
[0006]文献US 6003304 A1同样描述了可加热的废气后处理系统。
[0007]然而现有技术中已知的技术方案的弊端在于，废气设备尤其在驾驶开始之后短期内尚不能充分地运行就绪，并且不能有效地减少废气排放。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，在驾驶开始之后短期内就已经有效地减少废气排放。
[0009]为了解决所述技术问题，规定了一种用于加热可电加热式的催化器的方法，所述催化器用于内燃机的废气后处理，所述内燃机利用其排气口与废气设备相连，其中，可电加热式的催化器布置在废气设备中。所述方法包括以下步骤：
[0010]‑
电加热所述可电加热式的催化器，并且
[0011]‑
将内燃机转速提高到转速1000转min
‑1；
[0012]其中，所述方法的步骤在内燃机的空载运行(或者说怠速运行)中实施。
[0013]在本专利技术的范畴内，所述空载运行表示内燃机在不做可用功、也即在不做驱动功时的运行。在空载运行时向内燃机输入如此多的燃料，使得内摩擦力和类似力被克服并且预定的空载转速调整为，生成的转矩不被传递到驱动轮。内燃机与驱动牵引的分离通常通过离合器的断开实现。即使在行驶期间、也就是说在驾驶开始后，机动车也可能处于(发动机)空载运行，尤其是在机动车停车时。在混合动力方案中，也就是说在机动车停车期间或
者在电运行驾驶期间，尤其在内燃机驱动的驾驶开始之前，进行催化器的加热。
[0014]本专利技术的核心在于，尤其将一些所实施的方法步骤相结合，所述方法步骤能够实现的是：在驾驶开始前即使未完全提供、但也至少基本上提供内燃机的废气后处理，从而能够有效地降低所发生的未处理排放。
[0015]为EHC运行所需的能量优选直接由内燃机通过发电机提供。这导致显著的载荷提高并进而导致向废气后处理的更高的能量输入。除了载荷提高之外，同时还明显提高了内燃机的转速。本专利技术所基于的认识在于，尤其通过将发动机转速提高到标称极限值以上与通过发电机进行电加热相结合，使催化器在空载运行中和/或驾驶开始之前能够过渡至充分激活的运行状态。
[0016]可电加热式的催化器优选作为废气后处理的第一部件使用。尤其涉及氧化催化器，其布置在废气后处理设备的其他部件上游。
[0017]根据一种优选的实施方式描述了所述方法，其中，利用至少4kW(千瓦)的功率、优选利用至少6kW的功率进行可电加热式的催化器的加热。
[0018]通过利用至少4kW的功率、优选利用至少6kW的功率进行可电加热式的催化器的加热，可以在(内燃机)驾驶开始之前就已经加热催化器，并且由此实现在驾驶开始后短期内就有效地实现废气有害物质的还原。催化器的加热在此直接由内燃机通过发电机进行。
[0019]根据一种优选的实施方式，转速提高到转速1200min
‑1，优选提高到最多1500min
‑1。
[0020]通过将转速提高到每分钟(min
‑
1)1000转至1500min
‑1、优选1200min
‑1至1500min
‑1，可以在驾驶开始前就充分加热催化器，以便从一开始就将未处理排放维持在较低水平。在驾驶开始之后，当达到更高的转速范围时，因此已经将废气设备充分加热，以便有效降低在驾驶运行中更高的有害物质排放。
[0021]尤其是用于加热EHC的功率为至少6kW和转速提高到1200min
‑1至1500min
‑1的组合被显示为是特别优选的。所述数值之所以是优选的组合，是因为一方面在空载运行中催化器被加热前废气排放保持较低，另一方面基本上实现了废气后处理系统的充分加热，从而即使在驾驶开始之后也能有效地通过废气后处理设备降低废气排放。
[0022]根据一种优选的实施方式，在方法步骤过程中激活起步限制。由此确保了，催化器被加热到所期望的温度，以便实现废气排放的充分降低。
[0023]根据另一种优选的实施方式，以光学方式向驾驶员显示起步限制。通过该方式避免驾驶员的误解。
[0024]根据一种优选的实施方式，通过其他辅助的措施支持加热的阶段。属于此类的有调整发动机管理系统，以便在排放阀的废气温度最大的同时最大化地减少氮氧化物排放。由此进一步加速加热过程，并且在尚未完全激活氮氧化物后处理的情况下减少已生成的氮氧化物排放。
[0025]在该加热阶段期间，中断机动车的内燃机驱动式起步，以便为加热本身、然而也为内燃机实现尽可能稳定的条件，并且在这一期间避免废气后处理设备的负担过重。这一限制优选一直保持，直至达到例如第一SCR功能块的特定的转化率。
[0026]根据一种优选的实施方式，所述方法的步骤在驾驶开始前实施。作为备选，通过内燃机驱动和电驱动的组合可以在驾驶运行中实现废气后处理的加热并且由此避免使用限
制。在混合动力机动车中尤其如此。
[0027]结合混合式的驱动，内燃机的废气设备的稳态加热在电驾驶运行期间进行，从而在此情况下明显减少对用户使用的限制。为进行评估，可以使用更合适的传感器(例如氮氧化物传感器)的信号或者例如以废气设备的功能块中的温度为基础的转化模块。转化率优选为80％、进一步优选为90至95％。用于解除起步限制的反馈优选主动地或根据物理参数进行，以便确保在起步时废气后处理的功能性。
[0028]运行方案还可以通过更高废气温度的未处理排放降低的其他辅助措施来补充。
[0029]根据另一方面描述了一种车辆，其中，所述车辆包括内燃机和废气设备，所述内燃机利用其排气口与废气设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于加热可电加热的催化器(46、105)以进行内燃机(10)的废气后处理的方法，所述内燃机利用其排气口(18)与废气设备(40)相连，其中，可电加热的催化器(46、105)布置在废气设备(40)中，其中，所述方法包括以下步骤：电加热所述可电加热的催化器(46、105)，并且将内燃机(10)的转速提高至至少1000min
‑1，其中，所述方法的步骤在内燃机(10)的空载运行中实施。2.根据权利要求1所述的方法，其中，可电加热的催化器(46、105)的加热利用至少4kW的功率进行。3.根据权利要求2所述的方法，其中，可电加热的催化器(46、105)的加热利用至少6kW的功率进...

【专利技术属性】
技术研发人员：I布雷，P阿尔贝蒂，S凯尔纳，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：