CN102482977B - 用于运行废气后处理机构的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行尤其机动车的废气后处理机构的装置（1），其中该装置（1）包括多个负载（3-12）和一个控制仪（2），其中所述控制仪（2）具有至少一个用于接通以及切断所述负载（3-12）的开关设备（13）。在此规定，所述负载（3-12）在根据其功能编组的情况下相应地与所述开关设备（13）的开关（17-21）相连接。此外，本发明涉及一种用于运行废气后处理机构的方法。

Description

用于运行废气后处理机构的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行尤其机动车的废气后处理机构的装置，其中该机构包括多个负载和一个控制仪，其中所述控制仪具有至少一个用于接通以及切断所述负载的开关设备。
此外，本发明涉及一种用于运行尤其机动车的废气后处理机构的方法，其中所述废气后处理机构的多个负载与所述控制仪的至少一个开关设备相连接。
背景技术
开头提到的类型的装置和方法从现有技术中为人所知。现代的用于对内燃机的废气进行后处理的废气后处理机构一般包括多个负载，在此必须向所述多个负载供给电能。这样的负载比如是能够转换的阀或者也是用于输送废气后处理剂的输送机组，所述废气后处理剂应该与废气相混合。一般在此将多个负载一起连接到开关设备的一个开关上，从而通过一个开关的操纵可以同时接通并且/或者切断多个负载。但是如果因为比如所述负载之一显示出功能故障而通过所述开关的操纵来切断所述负载，那也切断其它的还具有功能能力的或者说无故障地工作的负载。由此所述废气后处理机构的运行不利地并且不必要地受到限制。
发明内容
按本发明规定，所述负载在根据其功能编组的情况下相应地与所述开关设备的开关相连接。也就是规定，所述负载在以特定的方式方法编组的情况下相应地与开关相连接，其中这种编组考虑到所述负载的功能。由此比如为了履行所述废气后处理机构的特定的功能而一起工作的负载合并或者说编组在一组中，其中相应的组相应地与所述开关设备的一个开关相连接。功能上的编组在此由此不是指，不是仅仅相同构造的负载被编组，而是尤其不同构造并且/或者完成不同的局部任务但是一起履行特定的功能的负载被编组。因此负载可以设置在所述废气后处理机构的不同的点上并且完成不同的任务，所述任务优选用于相同的目的并且由此一起履行一项功能。
所述开关有利地构造为高边开关（Highside-Schalter）。这意味着，所述开关转换所述负载的正的工作电压。所述负载的真正的转换在运行中优选通过低边开关（Lowside-Schalter）来进行。通过所述低边开关，由此在运行中转换所述负载用于完成其任务，而所述高边开关则优选用作保险开关。将多个根据功能来编组的负载相应地连接到一个开关上这种做法来实现所谓的触排方案（Bankkonzept）。所述开关设备有利地如此构成，从而均匀地将损耗功率划分到所有高边开关或者说触排上。
所述装置有利地具有用于对废气后处理机构中的功能故障进行检测尤其用于对负载上的功能故障进行检测的诊断线路。所述诊断线路特别优选与相应的分配给负载的用于进行功能检测的传感器相连接。
此外规定，所述诊断线路如此与开关设备进行了作用连接，使得其通过相应的开关的操纵来使具有相应的负载的组停用，在此应该将所检测到的功能故障分配给该负载。由此防止相应的组或者说相应的负载遭到毁坏。
根据一种有利的改进方案，第一组包括至少一个用于为废气后处理剂进行压力形成的负载。这样的负载有利地是输送机组或者说泵机组，该输送机组或者说泵机组将液态的废气后处理剂从废气后处理剂罐输送到布置在排气管上的喷射阀。在此所述输送机组用于压力形成，所述压力形成能够在高压下实现废气后处理剂的喷射并且由此有效地避免废气后处理剂与废气混合。
优选第二组作为负载具有至少一个用于操纵用于废气后处理剂的喷射阀的执行器。该执行器比如是用于移动所述喷射阀的阀针的磁性执行器。通过将所述用于操纵喷射阀的执行器和用于为废气后处理剂形成压力的负载划分为不同的组这种方式，比如可以在第一组失灵时借助于所述第二组的执行器通过所述喷射阀的操纵来利用所述废气后处理剂输送系统中仍然存在的剩余压力并且一直实施废气后处理剂喷射过程，直到所述压力比如完全消除。
此外规定，第三组作为负载包括至少一个用于阀的执行器，所述阀则用于控制颗粒过滤器再生。优选这个阀是所谓的HCl阀。同样可以设想，所述阀是旁通阀，该旁通阀比如使热的对于颗粒过滤器再生来说必要的废气从处于排气系中的从废气中抽取热量的元件的旁边流过，从而将高温的废气用于使所述颗粒过滤器再生。所提到的元件比如可以是废气涡轮增压器的涡轮机或者也可以是布置在所述颗粒过滤器前面的催化器。
此外规定，第四组的负载作为负载包括至少一个第一次序的加热设备。所述第一次序的加热设备优选是分配给废气后处理机构的催化器和/或颗粒过滤器的加热设备，该加热设备直接对所述催化器或者颗粒过滤器进行加热，用于将其置于其相应的激活温度上。
最后规定，第五组作为负载包括至少一个第二次序的加热设备。所述第二次序的加热设备有利地是分配给所述废气后处理剂输送系统的加热设备，该加热设备尤其用于将所述废气后处理剂的温度保持在其冰点之上，从而即使在环境温度较低时也可靠地保证了废气后处理剂的输送。像所述第一次序的加热设备一样，所述第二次序的加热设备也可以包括多个加热元件，所述加热元件分配给所述废气后处理机构的不同的部位。由于有利的编组，由此所述第二次序的加热元件可以在存在功能故障时在不依赖于所述第一次序的加热元件的情况下切断。
所述负载的所说明的编组允许尽管负载的功能故障也至少还可以部分地利用所述废气后处理机构。从而实现这一点，即比如在出现功能故障之后不必立即将机动车送到维修点。更确切地说，通过至少部分地维持所述废气后处理机构的功能这种方式至少还可以将机动车继续运行到一定的程度。因此比如即使切断所述为废气后处理剂进行压力形成的负载也就是第一组的负载，也可以实施颗粒过滤器再生。当然也可以设想所述负载的其它由功能引起的编组。因此在另一种实施方式中所述第一组和第二组的负载有利地一起形成一组负载，这组负载一般涉及所述废气后处理剂输送系统。
所述按本发明的方法的突出之处在于，所述负载在根据其功能编组的情况下相应地与开关设备的开关相连接。尤其所述负载按照上面所说明的装置来编组。由此产生上面提到的优点。在检测到所述负载之一的功能故障时，通过相应的开关的操纵来切断具有出现了所述功能故障的负载的组，其中其余的废气后处理机构由于所述负载的功能上的编组而可以继续运行。
附图说明
下面要借助于实施例对本发明进行详细解释。为此附图示出如下：
图1是有利的用于运行废气后处理机构的装置的示意图，并且
图2是用于对所述有利的装置进行解释的可用性矩阵。
具体实施方式
图1以大为简化的示意图示出了一种有利的装置1，该装置1用于运行内燃机的未详细示出的废气后处理机构。所述废气后处理机构2包括多个负载3到12，所述负载3到12与所述装置1的控制仪2的用于接通以及切断负载3到12的开关设备13相连接。所述开关设备13具有用于这里未详细示出的电源的正的供电电压14的第一接头和用于其负的供电电压15的第二接头。所述开关设备13具有多个分配给负的供电电压15的形成低边开关的开关16以及多个分配给正的供电电压14的形成所述开关设备13的高边开关的开关17到21。
所述负载3到12有利地在根据其功能编组的情况下相应地连接到所述开关17到21之一上。负载3形成第一组22，该负载3优选是用于废气后处理剂的喷射阀的执行器。第二组23由负载4和5构成，所述负载4和5有利地是用于操纵阀的执行器，所述阀则用于实施颗粒过滤器再生。因此所述阀之一比如可以是所谓的HCl阀并且另一个阀可以是旁通阀，这些阀能够通过相应的转换来实施所述废气后处理机构2的颗粒过滤器的再生。
另一组24包括负载6、7和8，所述负载6、7和8设置用于为废气后处理剂进行压力形成。因此所述负载6到8中的至少一个是用于所述废气后处理剂的泵机组或者说输送机组。这组24的其它余下的负载则可以是能够转换的为进行压力形成而需要的阀。
另一组25包括负载9，该负载9是第一次序的加热设备。这个加热设备直接分配给废气后处理机构比如催化器或者颗粒过滤器，用于如此提高所述废气后处理机构的温度，使得所述废气后处理机构达到其激活温度。
余下的负载10到12合并在一组26中。这些负载是第二次序的加热设备，所述第二次序的加热设备比如分配给废气后处理剂输送系统或者也分配给排气管，用于防止所述废气后处理剂凝固，或者说用于在通过所述排气管流动的废气从所述废气后处理机构之一中流动之前对其进行加热，使得废气在流入到相应的废气后处理设备中之前已经达到所需要的用于所述废气后处理机构的激活温度。
在此所述组26连接到开关17上，所述组25连接到开关18上，所述组24连接到开关19上，所述组23连接到开关20上并且所述组22连接到开关21上。因而不同的组22到26分配给不同的供给座。
通过在所述控制仪2中对所述负载3到12进行的这种有利的编组，在由于被切断的组中的负载的功能故障而切断所述组22到26之一以后其它的组的主要功能不受影响，由此继续保证部分功能的可用性。通过根据所述负载3到12的功能对其进行编组的方式，由此在所述组之一失灵时也能够继续实现废气后处理机构的继续运行。由此比如产生这一点，即在环境温度高于废气后处理剂的冰点时可以进行颗粒过滤器再生和废气后处理剂喷射，尽管比如第二次序的加热设备由于功能故障而切断。在这种情况下可以继续全面地履行立法的遵守义务。
图2以所谓的可用性矩阵示出了负载的功能故障与相应的功能故障对其余的组22到26的影响之间的关联。该矩阵的列涉及不同的组22到26中的功能故障，而在行中则示出从中产生的对其它的组22到26或者说对废气后处理机构的整个系统的影响。“×”在此代表着“不可能”，小勾代表着“可能”，圆圈或者说“O”代表着“不相关”并且括号中的小勾代表着“由运行引起”。
如果因为所述负载3显示出功能故障而比如切断所述组22，那就不可能借助于喷射阀来计量废气后处理剂，而简单的颗粒过滤器再生则可以继续实施。负载3或者说喷射阀的失灵在此对关于压力形成的组（组24）和关于第一次序和第二次序的加热设备的组（组25及26）没有影响。
反之，如果由于负载10到12之一的功能故障而借助于开关17来切断所述组26，那么在环境温度高于废气后处理剂的冰点时就可以由于运行原因而继续用于废气后处理剂的喷射阀的计量或者说触发。所述组23、24和25在这种情况下可以继续运行。在此对其它的关联不作进一步解释，因为其明确地从图2中获得。

Claims (10)

1.用于运行机动车的废气后处理机构的装置（1），其中该装置（1）包括多个负载（3-12）和一个控制仪（2），其中所述控制仪（2）具有至少一个用于接通以及切断所述负载（3-12）的开关设备（13），其特征在于，所述负载（3-12）通过低边开关（16）来转换以完成其任务并且在根据其功能编组的情况下相应地与所述开关设备（13）的构造为高边开关的保险开关（17-21）相连接。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有用于对废气后处理机构中的功能故障进行检测的诊断线路。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述诊断线路与所述开关设备（13）如此进行了作用连接，使得其通过相应的保险开关（17-21）的操纵来使具有负载（3-12）的组（22-26）停用，其中将所检测到的功能故障分配给所述负载（3-12）。
4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，第一组（22）的负载（3）包括至少一个用于为废气后处理剂进行压力形成的执行器。
5.按权利要求4所述的装置，其特征在于，第二组（23）作为负载（4、5）具有至少一个用于操纵用于废气后处理剂的喷射阀的执行器。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，第三组（24）作为负载（6-8）包括至少一个用于阀的执行器，所述阀用于控制颗粒过滤器再生。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，第四组（25）作为负载（9）包括至少一个第一次序的加热设备。
8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，第五组（26）作为负载（10-12）包括至少一个第二次序的加热设备。
9.用于运行机动车的废气后处理机构的方法，其中所述废气后处理机构的负载与控制仪的开关设备相连接，其特征在于，将所述负载通过低边开关来转换以完成其任务并且在根据其功能编组的情况下相应地与所述开关设备的用作保险开关的高边开关相连接。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，在检测到所述负载之一的功能故障时通过所述低边开关/所述高边开关的操纵来切断具有该负载的组。
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