[發明專利]用于確定可電加熱的催化器的溫度的方法

有效

• 申請號: 201910328045.4
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110410188B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: H.瑙曼;S.波克納
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N9/00;F01N3/20;H02M3/156;G01K7/16;G01R27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種用于確定可電加熱的催化器的溫度的方法。可電加熱的催化器(24、28)具有帶有加熱電阻(48)的電加熱元件，加熱電阻根據可電加熱的催化器(24、28)的構件溫度改變其電阻。根據可電加熱的催化器(24、28)上的電流強度(I)和電壓(U)確定該電阻，并且基于存儲在控制設備(40)中的特性曲線根據其確定催化器(24、28)的構件溫度。在此，為了確定構件溫度而對加熱電阻(48)的通電相應地僅在很短的時間內進行，以便最小化到加熱電阻中的能量輸入，因此避免對加熱電阻的過度加熱。此外，通過短的時間間隔來最小化用于確定可電加熱的催化器(24、28)的構件溫度的能量需求。

技術領域

本發明涉及一種用于確定內燃機的排氣裝置中的可電加熱的催化器的溫度的方法以及具有這種可電加熱的催化器的排氣裝置。

背景技術

在內燃機中，燃燒氣體的廢氣后處理通過布置在內燃機的排氣裝置中的催化器進行。然而，因為尤其是在內燃機冷起動之后，這些催化器尚未達到其轉換有害物質所需的溫度，因此有害物質的轉換在這種冷起動階段中是不充分的。從現有技術中已知可電加熱的催化器，其中，可以與廢氣流無關地通過電加熱元件加熱催化器。因此，可以縮短催化器在冷起動之后尚未達到其轉換有害物質所需的溫度的時間段。因此，在冷起動之后，可以更快地轉換有害的廢氣成分，因此減少機動車的排放。

可電加熱的催化器的運行需要用于電流輸送的調節單元。作為調節單元，例如可以使用具有用于測量電流和電壓的裝置的可控的變流器。

通常，關注機動車的排氣裝置中的催化器的構件溫度，以便一方面監視催化器功能，另一方面遵循溫度極限，從該溫度極限開始，催化器的功能受到限制和/或即將發生催化器的熱損壞。

原則上，可以通過在排氣裝置中使用溫度傳感器來確定催化器的構件溫度。然而，這導致排氣裝置的相應的成本提高。因此，通常基于模型來確定構件溫度，這些模型借助測量或者計算的廢氣溫度來計算排氣裝置中的催化器的構件溫度。

通過使用可電加熱的催化器，可以在冷起動階段提高催化器的溫度，因此在冷起動之后加速有害的廢氣成分的轉換。這種可電加熱的催化器不僅可以布置在緊耦合(motornahe(近發動機))位置，而且可以布置在機動車的底部位置。在根據計算模型確定構件溫度時，由于大量的環境影響，必須考慮隨著催化器與內燃機出口的距離的增大而增大的不確定性。因此，在催化劑處于機動車的底部位置的情況下，可能僅能夠對廢氣溫度進行不充分的模型化，并且所確定的溫度可能對應地與實際的構件溫度有很大的偏差。

從現有技術中已知，在可電加熱的催化器中，借助電加熱元件的電阻來確定構件溫度。因為可電加熱的催化器的加熱電阻通常與構件溫度具有高的相關性，并且在電流強度相同的情況下隨著構件溫度的提高而增大，因此在已知電壓并且已知電流強度的情況下，可以根據加熱電阻推導出可電加熱的催化器的構件溫度。

從DE 8 905 073 U1中已知一種用于確定可電加熱的催化器的構件溫度的方法，催化器由導電外殼構成，其中，通過由溫度引起的電阻的改變來確定溫度。

從DE 10 2004 046 917中已知，在可電加熱的催化器中，通過電熱絲的電阻的改變來確定催化器的溫度，其中，一旦以這種方式確定的構件溫度處于催化劑的活化溫度(Light-Off-Temperatur(起燃溫度))以上，隨后催化劑以化學方式通過催化反應被進一步加熱，則切斷對催化器的電加熱。

DE 10 2011 017 675 A1公開了一種方法，其中，根據由溫度引起的可電加熱的催化器的加熱元件的電阻的改變，來確定可電加熱的催化器的溫度特性曲線。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，進一步改善根據由溫度引起的加熱電阻的改變對可電加熱的催化器的構件溫度的確定。