CN102112712B - 用于操作至少具有一可电加热的蜂窝体的装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作一装置的方法，所述装置至少具有一可电加热且可由排气穿流的第一蜂窝体(2)，其中所述可电加热的第一蜂窝体(2)具有至少一个电流分配结构(4)，在通电时，在用恒定的加热电压(22)加载所述电流分配结构(4)以加热蜂窝体(2)之前，首先以多个短的、接续的电压脉冲(21)加载该电流分配结构(4)。此外，本发明还涉及一种合适的装置。

Description

用于操作至少具有一可电加热的蜂窝体的装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作一装置的方法，所述装置至少具有一可电加热的蜂窝体，正如其用于处理排气那样。这种装置例如用于催化转化排气系统中的排气，尤其用于发动机的排气系统，优选用于汽油发动机，在必要时，该装置至少包括一第一蜂窝体和一第二蜂窝体，这两个蜂窝体相邻地布置在一公共的套管内，且可顺序地由排气穿流，其中至少是，具有至少一个电流分配结构的、可电加热的所述第一蜂窝体与外部套管隔开一定距离地布置在该套管中，而相邻的蜂窝体借助于伸入蜂窝体中的支承元件彼此以机械方式连接。
背景技术
所述一个蜂窝体例如可电加热，以尽可能快地催化转化排气。两个与蜂窝体的外壳面连接的电流分配结构用于均匀地分配电流，所述电流分配结构与电流接线头连接。电流分配结构具有向外突出且相对于套管电绝缘的销。该销用作用于为可加热的催化转化器供电的电极。
虽然可电加热的蜂窝体相对于所述公共的套管电绝缘，但第二蜂窝体与在必要时接地的所述公共套管连接，从而当支承元件和可电加热的蜂窝体之间的电绝缘被破坏时，电流可以流过所述伸入蜂窝体中的支承元件。该电绝缘的破坏可例如由于可电加热的蜂窝体和支承元件之间的炭黑沉积而产生，这导致了，通过炭黑沉积可以形成电短路，以及随之形成电弧，该电弧导致了支承元件的毁坏。
发明内容
因此，本发明的目的在于，至少部分地解决参考现有技术描述的问题。尤其应该在前述提及的装置中有效地保护支承元件不被损毁和/或破坏。
所述目的通过根据权利要求1的特征所述的方法以及根据权利要求4的特征所述的装置来实现。从属权利要求的主题是有利的改进方案。其中所给出的特征可以任意组合。说明书——尤其是结合附图——给出了其它的实施例。
根据本发明的方法涉及对一装置的操作，所述装置至少具有一可电加热且可由排气穿流的第一蜂窝体，其中所述可电加热的第一蜂窝体具有至少一个电流分配结构。在通电时，在用恒定的加热电压加载所述电流分配结构以加热蜂窝体之前，首先以多个短的、接续的电压脉冲加载该电流分配结构。
因此可以确定用于激活所述装置的测出的和/或计算出的时间点，并随后利用该方法加热蜂窝体(进而加热穿流过蜂窝体的排气)。
优选在施加加热电压之前，产生三至十个电压脉冲。3至5个电压脉冲是尤其优选的。加热电压优选保持数秒或甚至数分钟，从而使电压脉冲占加热期的小于3％、尤其小于0.1％的时间。
此外有利的是，电压脉冲具有10至100毫秒的持续时间。尤其优选的是，每个电压脉冲的持续时间不超过约50毫秒。
此外有利的是，电压脉冲的电压水平低于恒定的加热电压的电压水平。例如，加热电压的电压水平高于12伏，例如约为18伏。
因此，这里尤其给出一种用于操作一装置的方法，所述装置用于排气系统中排气的催化转化，尤其用于发动机的排气系统，优选用于汽油发动机，该装置至少具有一第一蜂窝体和一第二蜂窝体，所述第一、第二蜂窝体相邻地布置在一公共的套管内，且可顺序地由排气穿流。其中至少是，所述具有至少一个电流分配结构的、可电加热的第一蜂窝体与外部的所述套管隔开一定距离地布置在该套管中。相邻的蜂窝体借助于伸入这些蜂窝体中的支承元件彼此机械地连接，该支承元件电绝缘地布置在可电加热的蜂窝体中，而与相邻的蜂窝体导电地连接。在通电时，在用(例如)恒定的持续电压加载所述电流分配结构以加热蜂窝体之前，首先以多个短的、接续的电压脉冲加载该电流分配结构以烧掉沉积在支承元件上的炭黑。
控制仪器是指一种电仪器，该电仪器通过以下方式控制对可电加热的蜂窝体的供电，即在通电时，在用恒定的持续电压加载电流分配结构之前，首先产生多个短的、接续的电压脉冲。该控制仪器可以与电机控制装置以下述方式连接，即在电机启动时，控制仪器收到一信号，首先产生电压脉冲，以便随后转换至恒定的持续电压。
根据本发明的用于排气系统中排气的催化转化的装置的特点在于：可电加热的蜂窝体中的支承体在插入有电绝缘结构的情况下布置在套筒中，且该支承体与相邻的蜂窝体导电地连接，用于电流分配结构的控制仪器设置为，在通电时，在用恒定的持续电压加载所述电流分配结构之前，首先产生多个短的、接续的电压脉冲。
当在该可电加热的蜂窝体和支承元件之间已经形成有炭黑沉积部时，通过电压脉冲在可电加热的蜂窝体和支承元件之间产生瞬时的电弧。通过该瞬时的电弧烧掉炭黑沉积部，从而使绝缘再次生效，而且不再会由于加载恒定的持续电压而产生会毁坏支承元件的、燃烧时间较长的电弧。
为此，控制仪器设置为产生3至10个电压脉冲，所述电压脉冲可具有10至100毫秒、优选50毫秒的持续时间。
此外有利的是，所述装置与18伏的供电装置一起工作。
方法和装置尤其结合在一起被提出，而且尤其集成在一机动车中。
附图说明
下面根据附图进一步阐明本发明以及技术领域。需要指出，附图示出了本发明的尤其优选的实施方式变型，然而本发明并不局限于该实施方式变型。附图示意性地示出：
图1示出用于催化转化排气的装置的纵剖视图；
图2示出布置在可电加热的蜂窝体中的支承元件的放大剖视图；以及
图3示出由控制仪器产生的电压脉冲和恒定的加热电压的图示。
具体实施方式
图1示出用于催化转化排气系统中的排气的装置的优选实施例。该装置包括两个布置在公共的套管1内、可由排气(见箭头所示)顺序穿流的蜂窝体2、3。第一蜂窝体2与所述公共套管1间隔一定距离地布置在该套管中且可被电加热。第一蜂窝体2的外壳面由两个壳式电流分配结构4、5形成。该电流分配结构4、5分别与电流接线头7或接地头6连接。用于电流接线头7或接地头6的电极向外突出穿过形成在公共套管1中的开口8、9。电极穿过与公共套管1焊接的连接件10、11。连接件10、11具有绝缘层13，因此电极相对于公共套管1电绝缘。
两个蜂窝体2、3借助于伸入蜂窝体中的支承元件12彼此连接，尤其也就是说，可电加热的第一蜂窝体2支承在第二蜂窝体3的端面上。为了更一目了然，仅示例性地示出多个可能的支承元件12中的三个。
蜂窝体3具有内部套管14。电流分配结构4、5通过附加的保持元件15与蜂窝体3的内部套管14连接。
在公共套管1中形成有两个环绕的内卷边16。如此设计该内卷边16，使得该内卷边贴靠在蜂窝体3的内部套管14上。在卷边16和内部套管14之间的接触面上可存在有材料连接。
(金属的)支承元件12借助于(例如金属的)套筒17支承在可电加热的蜂窝体2中，其中在支承元件12与套筒17之间的间隙中布置有电绝缘结构18(例如，形式为陶瓷涂层)。
图2放大地示出支承元件12在可电加热的蜂窝体2中的布置，且从图2中可以看到套筒17和绝缘结构18。
当排气中含有炭黑颗粒时，炭黑沉积部19会形成在可电加热的蜂窝体2的两侧，由于已知炭黑是导电的，所以该炭黑沉积部在可电加热的蜂窝体、布置在该可电加热的蜂窝体中的(金属的)套筒17和/或(金属的)支承元件12之间形成了导电的桥梁。如果现在根据现有技术在导电的蜂窝体2上通过电流分配结构4、5施加有恒定的持续电压，那么首先通过炭黑沉积部19形成短路，随后当炭黑沉积部19烧尽时形成持续的电弧，该电弧导致了支承元件12的损坏或甚至损毁。
为了避免上述情况，设置有控制仪器20，该控制仪器20用于在通电时，在用恒定的加热电压加载所述电流分配结构4、5之前，首先产生多个短的、接续的电压脉冲。
从图3可以看出，首先由控制仪器20产生三个短的电压脉冲21，该电压脉冲在不损坏支承元件12的情况下烧掉炭黑沉积部19，随后可由控制仪器20施加恒定的加热电压而不会出现损坏支承元件12的电弧。根据图3，控制仪器20首先产生三个电压脉冲21，然后产生恒定的持续电压，然而根据需要也可以产生更多的电压脉冲，其中确定的是，通常最多10个电压脉冲就足够烧掉可能的炭黑沉积部19了。
电压脉冲的持续时间可以在10至100毫秒之间，优选为50毫秒。
根据图3，电压脉冲21的电压水平和恒定的加热电压22的电压水平相同，然而它们也可以不同，例如，电压脉冲的电压水平可以低于恒定的加热电压的电压水平，以较可靠地烧掉炭黑沉积部19，而不产生危险的电弧。
本发明并不局限于示出的实施例。其实，在权利要求的框架内可以存在本发明的大量的变型。
附图标记列表：
1 公共套管
2 可电加热的第一蜂窝体
3 第二蜂窝体
4 第一电流分配结构
5 第二电流分配结构
6 电流接线头
7 接地头
8 第一开口
9 第二开口
10 第一连接件
11 第二连接件
12 支承元件
13 绝缘层
14 内部套管
15 保持元件
16 卷边
17 套筒
18 绝缘结构
19 炭黑沉积部
20 控制仪器
21 电压脉冲
22 加热电压

Claims (7)

1.一种用于操作一用于对排气系统中的排气进行催化转化的装置的方法，所述装置至少具有一能电加热且能由排气穿流的第一蜂窝体（2），其中能电加热的所述第一蜂窝体（2）具有至少一个电流分配结构（4），在通电时，在用恒定的加热电压（22）加载所述电流分配结构（4）以加热所述第一蜂窝体（2）之前，首先以多个短的、接续的电压脉冲（21）加载所述电流分配结构（4）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在施加所述加热电压（22）之前，产生三至十个电压脉冲（21）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲（21）具有10毫秒至100毫秒的持续时间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲（21）的电压水平低于所述恒定的加热电压（22）的电压水平。
5.一种用于对排气系统中的排气进行催化转化的装置，所述装置至少具有一第一蜂窝体和一第二蜂窝体（2、3），所述第一蜂窝体和第二蜂窝体相邻地布置在一公共的套管（1）内，且能顺序地由所述排气穿流，其中至少是，具有至少一个电流分配结构（4、5）的、能电加热的所述第一蜂窝体（2）与位于外部的所述套管（1）隔开一定距离地布置在所述套管中，相邻的蜂窝体（2、3）借助于伸入这些蜂窝体（2、3）中的支承元件（12）彼此机械地连接，其中能电加热的所述第一蜂窝体（2）中的所述支承元件（12）在插入有电绝缘结构（18）的情况下布置在套筒（17）中，且该支承元件与相邻的所述第二蜂窝体（3）导电地连接，用于所述电流分配结构（4、5）的控制仪器（20）设置为，在通电时，在用恒定的持续电压加载所述电流分配结构（4、5）之前，首先产生多个短的、接续的电压脉冲。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制仪器（20）设置用于，产生三至十个电压脉冲（21）。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，为所述装置设有18伏的供电装置。
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