CN113614342A - 用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法和设备 - Google Patents

用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113614342A
CN113614342A CN202080027099.8A CN202080027099A CN113614342A CN 113614342 A CN113614342 A CN 113614342A CN 202080027099 A CN202080027099 A CN 202080027099A CN 113614342 A CN113614342 A CN 113614342A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating device
voltage
exhaust gas
value
aftertreatment system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080027099.8A
Other languages
English (en)
Inventor
D·埃尔默
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of CN113614342A publication Critical patent/CN113614342A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/22Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of electric heaters for exhaust systems or their power supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0412Methods of control or diagnosing using pre-calibrated maps, tables or charts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/0602Electrical exhaust heater signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1631Heat amount provided to exhaust apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于检验和确保内燃机的废气后处理系统(100)的功能能力的方法,其中废气后处理系统(100)具有废气催化转化器(110)和电压源(140),其中废气催化转化器(110)具有废气催化区域(112)和电加热装置(114),从电压源(140)选择性地给所述电加热装置供应电能,其中该方法具有以下步骤:‑确定实际值(302),所述实际值表征加热装置(114)的欧姆电阻,其中在使用来自电压源(140)的输送给加热装置(114)的电流强度和输送给加热装置(114)的电压的情况下确定实际值(302),‑提供额定值(304),所述额定值表征加热装置(114)的预期欧姆电阻,其中额定值(304)考虑加热装置(114)的特定加热行为和废气催化转化器(110)的预期长期行为。

Description

用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法 和设备
技术领域
本发明涉及一种用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法和设备。
背景技术
废气后处理系统尤其是在具有内燃机的车辆中被设置用于执行废气后处理,以便减少来自内燃机的废气的有害物质。就此而言,废气后处理系统具有至少一个废气催化转化器,所述废气催化转化器借助于通过氧化或通过还原的化学转化将有害物质结合(binden)在废气催化转化器中。就此而言,废气催化转化器大多数具有废气催化区域,在所述废气催化区域中发生化学转化——催化作用。
因为在废气催化区域中执行的废气催化作用需要特定的最低温度用于有效的废气后处理,所以用于废气催化区域的必要的工作温度大多数处于
Figure DEST_PATH_IMAGE002
200°C的范围内。为了快速地将废气催化区域带入期望的温度范围,根据一种实施方式,废气催化转化器具有加热装置,所述加热装置被设立用于在废气后处理系统的运行中将废气催化区域加热到期望的温度范围中。根据一种实施方式,加热装置常规地借助于来自电压源的电能被供电。加热装置在废气后处理系统中就布置在废气催化区域附近,以便可以有利地快速且低损耗地进行热传递。因此,加热装置布置在废气的流动区域中。在废气后处理系统的运行时间内可能发生废气后处理系统的加热装置或其他构件的功能故障。尤其是,在运行时间内持久地暴露于废气的加热装置可能形成功能故障,所述功能故障影响废气后处理系统的能运转性。
例如,加热装置的内阻可能在其运行持续时间内发生变化。另一功能故障、诸如加热装置的损坏可能造成短路。加热装置和/或废气后处理系统的功能故障可能影响其功能能力和/或甚至损坏车辆。
发明内容
本发明的任务是创建一种方法和设备,利用所述方法或利用所述设备,可靠地检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力是可能的。
该任务通过独立专利权利要求的特征解决。本公开的有利扩展方案在从属权利要求中说明。
根据本公开,一种用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法,其中废气后处理系统具有废气催化转化器和电压源,其中废气催化转化器具有废气催化区域和电加热装置,从电压源选择性地给所述电加热装置供应电能,具体以下步骤:
-确定实际值,所述实际值表征加热装置的欧姆电阻,其中在使用来自电压源的输送给加热装置的电流强度和输送给加热装置的电压的情况下确定该实际值,
-提供额定值,所述额定值表征加热装置的预期欧姆电阻,其中额定值考虑加热装置的特定加热行为和废气催化转化器的预期长期行为,
-将实际值与额定值进行比较,以便检验和确保加热装置是否根据特定加热行为和预期长期行为起作用。
废气催化转化器具有发生催化作用的废气催化区域和电加热装置,所述电加热装置被构造用于加热废气催化区域。根据一种实施方式,电加热装置在废气流动方向上布置在废气催化区域的上游,但是也可设想的是,电加热装置在废气流动方向上布置在废气催化区域的下游。根据另一实施方式,废气催化转化器具有两个电加热装置,其中两个电加热装置中的一个在废气流动方向上布置在废气催化区域的上游,而两个电加热装置中的另一个在废气流动方向上布置在废气催化区域的下游。从电压源、例如从蓄电池或从电池选择性地给电加热装置供应电能。只有当废气催化区域具有处于对于有效的废气后处理需要的阈值温度以下的温度时,才必须借助于电加热装置将废气催化区域加热到特定的温度。这例如紧接在内燃机的低温起动之后是这种情况。因此,废气催化区域不必持久地由电加热装置加热。
根据一种实施方式,电加热装置具有蜂窝结构或矩阵结构,电流直接从电压源流经所述蜂窝结构或矩阵结构,其中蜂窝结构或矩阵结构作为欧姆电阻起作用。由此,蜂窝结构或矩阵结构生热并且将热量转交给废气催化区域和/或转交给废气。加热装置的温度因此直接与从电压源传输的电能有关。
加热装置的欧姆电阻可以在加热装置的运行持续时间内例如由于蜂窝结构中或矩阵结构中的沉积物或由于金属结构中的变化而发生变化。还可设想的是,欧姆电阻可能由于矩阵结构和/或蜂窝结构的损坏而发生变化。加热装置的蜂窝结构和/或矩阵结构的损坏可能导致加热装置的欧姆电阻的严重变化和/或甚至导致加热装置内的短路。这种损坏对电能通过加热装置的流动行为有影响,由此加热装置的欧姆电阻并且因此向废气催化区域的热传递被改变。
可以借助于电流强度和电压确定欧姆电阻。因此,可以借助于来自电压源的输送给加热装置的电流强度和输送给加热装置的电压来确定加热装置的欧姆电阻。加热装置的蜂窝结构或矩阵结构中的损坏或变化可以从加热装置的欧姆电阻中导出。因此,可以借助于确定加热装置的欧姆电阻来探测在加热装置的运行时间内加热装置的变化或损坏。
根据本公开的方法,提供额定值,所述额定值表征加热装置的预期欧姆电阻。在此,预期欧姆电阻或相应的额定值考虑加热装置的特定加热行为和废气催化转化器的预期长期行为。加热装置的特定加热行为例如取决于加热装置的构造并且尤其是取决于加热装置的蜂窝结构或矩阵结构的构造。加热装置的特定加热行为可以例如在开发加热装置时被检测/测量并且被存放在存储器中。在提供额定值时考虑这种特定加热行为。
废气催化转化器的预期长期行为同样可以在开发加热装置时和在试验加热装置时被确定。预期长期行为例如映射废气催化转化器的特定使用寿命。根据一种实施方式,废气催化转化器的使用寿命为5年或80000车公里。根据另一实施方式,废气催化转化器的使用寿命为10年或160000车公里。更长的使用寿命同样是可设想的。根据一种实施方式,废气催化转化器的加热装置在整个使用寿命内的预期长期行为被映射并且被存放在存储器中。
因此,额定值考虑加热行为和废气催化转化器的相应的长期行为并且根据废气催化转化器的当前运行时间被提供。额定值在废气催化转化器的运行时间内发生变化。总而言之,因此提供额定值,所述额定值根据废气催化转化器的当前运行时间和特定加热行为被产生。
根据本公开,将实际值与额定值进行比较,以便检验和确保加热装置是否根据特定加热行为和预期长期行为起作用。借助于输送给加热装置的电流强度和输送给加热装置的电压来确定实际值。可以确定输送给加热装置的电流强度并且同样可以确定输送给加热装置的电压,使得可以与此相应地以简单的方式实施实际值确定。由于废气催化转化器中的变化、尤其是由于加热装置中的变化,实际值可能在运行时间内发生变化。根据特定加热行为和预期长期行为提供额定值。因此,额定值也在废气催化转化器的运行时间内或在加热装置的运行时间内变化。实际值和额定值因此可以在加热装置的运行时间内同样地变化。
实际值与额定值的比较因此在废气催化转化器的整个运行时间内或在废气催化转化器的加热装置的整个运行时间内提供比较好的和稳健的检验:加热装置是否根据特定加热行为和预期长期行为起作用,并且从而确保废气后处理系统在预定的运行范围内被运行。如果例如实际值由于加热装置的损坏而太强烈地偏离额定值,则可以以比较简单的方式确定:加热装置不再按规定起作用。因此,例如可以向差错存储器中进行录入或者可以向内燃机的操作者输出提示。总而言之,根据本公开的方法可以比较简单地被执行,但是仍然提供关于加热装置的功能能力并且由此也关于废气后处理系统的功能能力的可靠的值。
根据一种实施方式,为了将实际值与额定值进行比较,由实际值和额定值构成第一差,并且将第一差与第一阈值进行比较,其中如果该第一差偏离第一阈值至少第一特定数值,则识别出加热装置不根据特定加热行为和预期长期行为起作用。例如,可以通过以下方式构成第一差,其方式是从额定值中减去实际值或其方式是从实际值中减去额定值。同样可以设想在构成差之前对实际值或额定值进行参数化,其中将值表示为具有一个或多个变量的函数。例如,第一阈值可以存放在存储器中并且被连续地与第一差进行比较。例如,第一阈值可能在废气催化转化器的运行时间内改变。第一特定数值同样可以存放在存储器中。第一特定数值同样可能在废气催化转化器的运行时间内改变。如果例如识别出第一差正或负地与第一阈值偏离第一数值,则可以识别出废气后处理系统的误动作。这种比较可以简单地被执行并且在废气催化转化器的运行时间内提供比较可靠的结果。尤其是由于第一阈值和第一特定数值的可变性,可以在废气催化转化器的整个寿命内实现对废气后处理系统的功能能力的稳健检验。根据另一实施方式,在将相加的额定值与相应相加的实际值进行相互比较之前,将额定值和/或实际值在特定的运行时间内相加。
根据一种实施方式,废气后处理系统具有电压测量装置,所述电压测量装置布置在传输电缆的分配给加热装置的端部处,所述传输电缆在加热装置的运行中将电能从电压源传输给加热装置,其中电压测量装置被设立用于确定测量信号,所述测量信号表征在运行中到达加热装置的电压,并且其中在使用电压测量装置的测量信号的情况下确定实际值。根据该实施方式,借助于传输电缆将电能从电压源传输给加热装置。传输电缆的一个端部分配给加热装置,传输电缆的另一端部分配给电压源。电压测量装置布置在分配给加热装置的端部处。因此,测量信号考虑从电压源向加热装置的传输损耗。由此,该方法附加地更详细并且更可靠。
根据另一实施方式,电压测量装置或附加电压测量装置直接布置在加热装置处,所述附加电压测量装置被设立用于确定另一或附加的测量信号,所述另一或附加的信号表征在运行中输送给加热装置的蜂窝结构或矩阵结构的电压,所述电压到达蜂窝结构或矩阵结构。根据该实施方式的测量信号考虑加热装置内的附加传输损耗。根据另一实施方式,附加电压测量装置布置在电加热装置的接地线路处,所述附加电压测量装置被设立用于确定附加的测量信号,所述附加的测量信号表征接地线路中的电压。
根据一种实施方式,该方法附加地具有以下步骤:
-将电压测量装置的测量信号与电压额定值进行比较,所述电压额定值表征在加热装置的运行中从电压源到达加热装置的预期电压,其中为了将测量信号与电压额定值进行比较,利用测量信号和电压额定值构成差,并且将差与第二阈值进行比较,其中如果第二差偏离第二阈值至少第二特定数值,则识别出传输电缆和/或废气后处理系统的其他组件不根据其预期功能性起作用。
测量信号表征在运行中输送给加热装置的电压,因此表征到达加热装置的电压。电压额定值表征发出给加热装置的预期电压。相应地,电压额定值表征从传输电缆传输给电加热装置的电压。因此,电压额定值同样考虑传输电缆的电阻损耗。例如,电压额定值可以存放在存储器中,并且附加地可以考虑传输电缆的长期行为,所述长期行为事先已被确定并且已存放在存储器中。第二差由测量信号和电压额定值构成。在此,可以从电压额定值中减去测量信号,或者可以从测量信号中减去电压额定值。同样可以对测量信号和/或电压额定值进行参数化或以其他方式处理测量信号和电压额定值,以便使差构成变得简单。
第二阈值同样可以存放在存储器中并且被连续地与第二差进行比较。第二特定数值同样可以存放在存储器中。根据一种实施方式,第二阈值和第二数值可能在废气后处理系统的运行时间内改变。因此,在废气后处理系统的整个运行时间内,可以实现对传输电缆或废气后处理系统的其他组件的功能能力的有利地稳健的检验,所述其他组件将电能从电压源传输给加热装置。如果例如传输电缆具有断裂或其他损伤并且不再如预期的那样将电能从电压源传输给加热装置,则这可以根据该实施方式被识别。总而言之,因此除了检验废气后处理系统的功能能力之外,附加地区分可能的差错源是可能的。
根据一种实施方式,额定值和/或额定值电压值考虑当前环境条件。例如,当前环境条件可以是环境温度。环境条件可能影响加热装置的加热行为和/或电能从电压源向加热装置的传输行为。如果在额定值和/或电压额定值中考虑环境条件,则即使在环境条件发生变化时,该方法也可以继续有利地可靠且稳健地检验废气后处理系统的功能能力。
根据一种实施方式,额定值和/或电压额定值作为特性曲线族被提供。特性曲线族可以例如是数学模型,所述数学模型考虑不同的参数并且根据当前占优势的参数提供相应的额定值和/或相应的电压额定值用于可靠地将额定值或电压额定值与实际值或与测量信号进行比较。借助于特性曲线族提供额定值和/或电压额定值是用于考虑环境条件或废气后处理系统或内燃机的参数并且因此实现对废气后处理系统的功能能力的有利地可靠的检验和确保的一种比较简单的方式。
根据一种实施方式,实际值的确定和/或测量信号的确定在使用来自电压源的输送给加热装置的测试电流强度和输送给加热装置的测试电压的情况下来确定。测试电流强度和测试电压可以例如在特定的测试运行中被输送给加热装置。根据一种实施方式,例如可以在起动内燃机之前执行测试运行。因此可以特定地选择测试电流强度和测试电压,以便获得实际值或测量信号的尽可能有代表性的值。因此可能的是,特定地检验和确保废气后处理系统的功能能力。因为存在不受影响的结果,由此该方法附加地是可靠和准确的。测试电流强度和测试电压可以在废气后处理系统的使用寿命内被保持恒定,使得可以在废气后处理系统的整个使用寿命内确定彼此良好可比的值。
根据一种实施方式,测试电压为0.5伏至5伏。由于测试电压处于根据该实施方式的范围内,所以可以减少对实际值的确定或对测量信号的确定的负面影响。此外,由于这些相对低的电压,减少由于加热元件的强烈加热而引起的电阻变化,所述电阻变化对实际值的确定或对测量信号的确定有负面影响。
根据一种实施方式,电压源被构造用于输出大于等于36伏的最大电压。根据另一实施方式,电压源被构造用于输出48伏或更大的电压。在例如除了内燃机之外利用电机驱动的车辆情况下,其中从电压源给电机供应电能,因为由于电机同样可以驱动车辆,内燃机不必持久地在车辆的运行时间期间被运行,所以废气催化区域相对快地冷却。因此有意义的是,在这种车辆情况下,在废气催化转化器处设置加热装置,以便如果内燃机处于运行中,则将废气催化区域加热到期望的温度间隔中。这种车辆的电压源被构造用于输出大于等于36伏的电压。因此,给电机供应电能的电压源也可以给电加热装置供应电能。由此可以减少电压源的数量。
根据一种实施方式,借助于将实际值与额定值进行比较和/或借助于将测量信号与电压额定值进行比较,控制从电压源对电加热装置的选择性能量供应。由此,可以根据来自所述一个比较或多个比较的认识来适配对电加热装置的操控。根据另一实施方式,还可以调节从电压源给电加热装置的能量供应。根据这些实施方式描述的控制或调节使得能够在其整个使用寿命内以经适配的方式并且安全地运行电加热装置。由此,可以有利地以简单且可靠的方式实现对功能能力的检验和确保。
根据另一实施方式,一种用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的设备具有控制单元,所述控制单元被构造用于控制上述方法。该设备例如可以是发动机控制单元。还可设想的是,该设备是发动机控制单元的一部分或者作为附加的控制单元例如安装在具有内燃机的车辆中。
附图说明
根据本公开的方法的实施例和改进方案在附图中示出并且根据随后的描述更详细地予以阐述。
图1示出具有控制单元的废气后处理系统的示意图,
图2示出用于检验和确保废气后处理系统的功能能力的方法的框图。
具体实施方式
图1以示意图示出内燃机的废气后处理系统100,其中废气后处理系统100具有废气催化转化器110、电压源140和控制单元200。废气催化转化器110具有废气催化区域112和电加热装置114。废气催化区域112被设立用于减少来自废气102的有害物质。加热装置114被设立用于加热废气催化区域112。加热装置114在废气流动方向上布置在废气催化区域112的上游。废气催化转化器110附加地具有废气入口区域120和废气出口区域130。废气入口区域120被构造用于使废气102流入废气催化转化器110中。废气出口区域130被构造用于使废气102从废气催化转化器110流出。
电压源140、例如蓄电池或电池被构造用于给加热装置114供应电能。就此而言,废气后处理系统100具有传输电缆142并且加热装置114具有电流端子116。电能借助于传输电缆142和电流端子116流向加热装置114。
根据该实施方式,废气后处理系统100具有电压测量装置170。电压测量装置170布置在传输电缆142的分配给加热装置114的端部处。电压测量装置170因此就布置在加热装置114的附近。电压测量装置170被构造用于检测值,该值表征从电压源140传送给加热装置114的到达的电压。因此,电压测量装置170检测考虑传输电缆142的传输损耗的值。
控制单元200具有计算单元210、程序/数据存储器220和差错存储器230。根据该实施方式,电压测量装置170的所检测的测量数据被传送给控制单元200。附加地,电压源140的测量数据被传送给控制单元200。控制单元200被构造用于控制废气后处理系统100并且还用于鉴于其功能能力对废气后处理系统100进行检验。
根据一种实施方式,控制单元200被构造用于执行图2中所示的用于检验和确保废气后处理系统100的功能能力的方法。因此,控制单元200被构造用于确定实际值302,所述实际值表征加热装置114的欧姆电阻。在此,为了确定实际值,考虑至少一个第一实际值条件310和第二实际值条件312。第一实际值条件310是输送给加热装置114的电流强度。第二实际值条件312是输送给加热装置114的电压。根据该实施方式,控制单元200附加地被构造用于提供额定值304。例如,可以从程序/数据存储器220进行该提供。在此,额定值304表征加热装置114的预期欧姆电阻。根据该实施方式,额定值304的提供包含(einfließen)第一额定值条件314、第二额定值条件316和第三额定值条件318。第一额定值条件314考虑加热装置114的特定加热行为。第二额定值条件316考虑废气催化转化器110的预期长期行为。第三额定值条件318考虑环境条件、诸如环境温度。
控制单元200此外被构造用于执行实际值302与额定值304的比较。就此而言可以使用控制单元200的计算单元210。为了将实际值302与额定值304进行比较,根据该实施方式,借助于第一差构成380由实际值302和额定值304构成第一差。随后将第一差与第一阈值360进行比较。例如,阈值360可以存放在程序/数据存储器220中。根据一种实施方式,第一差在废气后处理系统100的运行中连续地被构成。根据该实施方式,控制单元200被构造用于如果第一差偏离第一阈值360至少第一特定数值400,则识别出加热装置114不如期望地那样起作用。第一特定数值400同样可以被存放在程序/数据存储器220中并且可以从中被提供。该第一结果构成420同样利用计算单元210执行。只要识别出加热装置114不按规定起作用,则可以向差错存储器230进行差错录入。此外,可设想的是,借助于差错显示设备向内燃机的操作者或安装有具有废气后处理系统100的内燃机的车辆的驾驶员显示差错。
控制单元200附加地被构造用于确定测量信号306。在确定测量信号306时,包含第一测量信号条件320。在此,第一测量信号条件320表征利用电压测量装置170在传输电缆142的朝向加热装置114的端部处测量的信号。根据该实施方式,控制单元200附加地被构造用于借助于程序/数据存储器220提供电压额定值308。根据该实施方式,电压额定值308取决于第一电压额定值条件322和第二电压额定值条件324。第一电压额定值条件322考虑应该到达加热装置114的预期电压。第二电压额定值条件324考虑至少一个环境参数。
控制单元200附加地借助于计算单元210被构造用于利用测量信号306和电压额定值308执行第二差构成390。根据该实施方式,控制单元200附加地利用计算单元210被构造用于将第二差构成390的结果与第二阈值370进行比较。第二阈值370可以存放在控制单元200的程序/数据存储器220中。利用第二差构成340以及第二差构成390与第二阈值370的比较,可以确定:电能从电压源140向加热装置114的传输是否按规定起作用。为了该检验,执行第二结果构成430。在此,如果第二差偏离第二阈值370至少第二特定数值410,则识别出传输电缆142不根据其预期功能性起作用。第二特定数值410可以存放在控制单元200的程序/数据存储器220中。
根据该实施方式的方法一方面使得能够检验废气后处理系统100是否按规定起作用,并且否则必要时确定废气后处理系统100的哪些组件不按规定起作用。附加地,在所确定的问题情况下,可以适配废气后处理系统100的控制,以便确保功能能力继续保持确保。总而言之,废气后处理系统100尽管检验可能性仍然以简单方式构建,不需要附加组件并且仍然允许检验废气后处理系统100的功能能力。总而言之,该方法和设备由此与此相应地是可靠的和稳健的。

Claims (11)

1.一种用于检验和确保内燃机的废气后处理系统(100)的功能能力的方法,其中所述废气后处理系统(100)具有废气催化转化器(110)和电压源(140),其中所述废气催化转化器(110)具有废气催化区域(112)和电加热装置(114),从所述电压源(140)选择性地给所述电加热装置供应电能,其中所述方法具有以下步骤:
-确定实际值(302),所述实际值表征所述加热装置(114)的欧姆电阻,其中在使用来自所述电压源(140)的输送给所述加热装置(114)的电流强度和输送给所述加热装置(114)的电压的情况下来确定所述实际值(302),
-提供额定值(304),所述额定值表征所述加热装置(114)的预期欧姆电阻,其中所述额定值(304)考虑所述加热装置(114)的特定加热行为和所述废气催化转化器(110)的预期长期行为,
-将所述实际值(302)与所述额定值(304)进行比较,以便检验和确保所述加热装置(114)是否根据所述特定加热行为和所述预期长期行为起作用。
2.根据权利要求1所述的方法,其中为了将所述实际值(302)与所述额定值(304)进行比较,由所述实际值(302)和所述额定值(304)构成第一差,并且将所述第一差与第一阈值(360)进行比较,其中如果所述第一差偏离所述第一阈值(360)至少第一特定数值(400),则识别出所述加热装置(114)不根据所述特定加热行为和所述预期长期行为起作用。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述废气后处理系统(100)具有电压测量装置(170),所述电压测量装置布置在传输电缆(142)的分配给所述加热装置(114)的端部处,所述传输电缆在所述加热装置(114)的运行中将电能从所述电压源(140)传输给所述加热装置(114),其中所述电压测量装置(170)被设立用于确定测量信号(306),所述测量信号表征在运行中到达所述加热装置(114)的电压,并且其中在使用所述电压测量装置(170)的测量信号(306)的情况下确定所述实际值(302)。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述方法具有以下步骤:
-将所述电压测量装置(170)的测量信号(306)与电压额定值(308)进行比较,所述电压额定值(308)表征在所述加热装置(114)的运行中来自所述电压源(140)的到达所述加热装置(114)的预期电压,其中为了将所述测量信号(306)与所述电压额定值(308)进行比较,由所述测量信号和所述电压额定值(308)构成第二差,并且将所述第二差与第二阈值(370)进行比较,其中如果所述第二差偏离所述第二阈值(370)至少第二特定数值(410),则识别出所述传输电缆(142)不根据其预期功能性起作用。
5.根据权利要求4的方法,其中所述额定值(304)和/或所述电压额定值(308)考虑当前环境条件。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法,其中所述额定值(304)和/或所述电压额定值(308)作为特性曲线族被提供。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述实际值(302)的确定和/或所述测量信号(306)的确定在使用来自所述电压源(140)的输送给所述加热装置(114)的测试电流强度和输送给所述加热装置(114)的测试电压的情况下来确定。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述测试电压为0.5伏至5伏。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述电压源(140)被构造用于输出大于等于36伏的最大电压。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中借助于将所述实际值(302)与所述额定值(304)进行比较和/或借助于将所述测量信号(306)与所述电压额定值(308)进行比较来控制从所述电压源(140)对所述电加热装置(114)的选择性能量供应。
11.一种用于检验和确保内燃机的废气后处理系统(100)的功能能力的设备,其中所述设备具有控制单元(200),所述控制单元(200)被构造用于控制根据前述权利要求中任一项所述的方法。
CN202080027099.8A 2019-04-08 2020-03-18 用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法和设备 Pending CN113614342A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019204992.3 2019-04-08
DE102019204992.3A DE102019204992A1 (de) 2019-04-08 2019-04-08 Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen und Sicherstellen einer Funktionsfähigkeit eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine
PCT/EP2020/057478 WO2020207731A1 (de) 2019-04-08 2020-03-18 Verfahren und vorrichtung zum überprüfen und sicherstellen einer funktionsfähigkeit eines abgasnachbehandlungssystems einer brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113614342A true CN113614342A (zh) 2021-11-05

Family

ID=69941366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080027099.8A Pending CN113614342A (zh) 2019-04-08 2020-03-18 用于检验和确保内燃机的废气后处理系统的功能能力的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11885248B2 (zh)
KR (1) KR102629783B1 (zh)
CN (1) CN113614342A (zh)
DE (1) DE102019204992A1 (zh)
WO (1) WO2020207731A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021204013B4 (de) * 2021-04-22 2023-03-09 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Steuervorrichtung zum Detektieren einer Fehlfunktion eines elektrisch beheizten Katalysatorsystems
DE102021114496B4 (de) 2021-06-07 2023-10-26 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69609803T2 (de) * 1995-12-08 2001-02-22 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung zur Steuerung der Energieversorgung an einem elektrischen beheizbareren Katalysator, der an dem Abgaskanal eines Fahrzeuges angeordnet ist
DE102008044271A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zu Funktionsüberprüfung einer elektrischen Heizeinrichtung
US20120247090A1 (en) * 2010-03-18 2012-10-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying device for internal combustion engine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2913868B2 (ja) * 1991-03-08 1999-06-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排ガス浄化装置
DE102004031625A1 (de) 2004-06-30 2006-02-02 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zur Diagnose eines Heizwiderstands
DE102007010758A1 (de) 2007-03-06 2008-09-11 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Elektrisch beheizbarer Wabenkörper und Verfahren zu dessen Betrieb
JP4900410B2 (ja) * 2009-03-25 2012-03-21 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6082242B2 (ja) * 2012-12-13 2017-02-15 日野自動車株式会社 水温センサのバックアップシステム
DE102013102101A1 (de) * 2013-03-04 2014-09-18 Emitec France S.A.S Verfahren zum Betriebsstart einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines flüssigen Additivs
DE102018110382A1 (de) * 2018-04-30 2019-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Temperaturermittlung eines elektrisch beheizbaren Katalysators
JP7028140B2 (ja) * 2018-10-26 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69609803T2 (de) * 1995-12-08 2001-02-22 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung zur Steuerung der Energieversorgung an einem elektrischen beheizbareren Katalysator, der an dem Abgaskanal eines Fahrzeuges angeordnet ist
DE102008044271A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zu Funktionsüberprüfung einer elektrischen Heizeinrichtung
US20120247090A1 (en) * 2010-03-18 2012-10-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
US20220025808A1 (en) 2022-01-27
KR102629783B1 (ko) 2024-01-25
KR20210149808A (ko) 2021-12-09
WO2020207731A1 (de) 2020-10-15
DE102019204992A1 (de) 2020-10-08
US11885248B2 (en) 2024-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101619597B1 (ko) 후방 산소센서의 고장 검출 방법
US9846110B2 (en) Particulate matter sensor diagnostic system and method
US8751187B2 (en) Apparatus for calculating temperature of conductive carrier of catalyst converter
US11885248B2 (en) Method and device for inspecting and safeguarding a functionality of an exhaust gas aftertreatment system of a combustion engine
US8532869B2 (en) Vehicle device controller and temperature sensor anomaly detection method therefor
CN111164280B (zh) 用于操作内燃发动机的催化剂系统的方法和催化剂系统
US11380919B2 (en) Fuel gas supply control device, fuel gas supply control method, and method of starting fuel-cell vehicle
KR101655768B1 (ko) 산소센서 내부저항 측정 검증방법, 및 이를 통해 운용되는 배기가스 모니터링 시스템
CN105324664A (zh) 气体传感器控制装置
US20060086733A1 (en) Method and device for control and diagnosis for the heating of a lambda probe
JP5995993B2 (ja) グロープラグ診断方法及び車両用グロープラグ駆動制御装置
KR102401511B1 (ko) 매연저감장치를 구비한 시동지연시스템
EP1959121B1 (en) Sensor activation monitor
CN110685830B (zh) 检测阀门控制偏差过大的方法、装置、设备及存储介质
JP7055873B2 (ja) 車載電子制御装置
KR20220080573A (ko) 연료전지차량의 고장 진단 장치 및 방법
JP4877291B2 (ja) ヒータ劣化検出装置
US11401877B2 (en) Control system of air-fuel ratio sensor
JP2016169654A (ja) NOxセンサの点検プログラム及びNOxセンサの点検装置及び内燃機関、並びにNOxセンサの点検方法
CN103732875A (zh) 内燃机控制设备和内燃机控制方法
SE1150792A1 (sv) Förfarande vid ett SCR-system och ett SCR-system
JP4509059B2 (ja) 交流発電機の発電制御装置
KR20230099164A (ko) Ehc 과열 진단 방법 및 차량 배기 시스템
JP2542997B2 (ja) 電気的に加熱可能な触媒コンバ―タを動作するための方法および装置
KR20160098271A (ko) 자동차 내 전기 소비기의 출력단 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination