DE102007028915A1 - Method for driving motor vehicle, involves feeding energy recovered by energy converter to heating apparatus and operating heating apparatus for heating exhaust gas with recovered energy - Google Patents
Method for driving motor vehicle, involves feeding energy recovered by energy converter to heating apparatus and operating heating apparatus for heating exhaust gas with recovered energy Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007028915A1 DE102007028915A1 DE102007028915A DE102007028915A DE102007028915A1 DE 102007028915 A1 DE102007028915 A1 DE 102007028915A1 DE 102007028915 A DE102007028915 A DE 102007028915A DE 102007028915 A DE102007028915 A DE 102007028915A DE 102007028915 A1 DE102007028915 A1 DE 102007028915A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- energy
- recovered
- exhaust gas
- heating
- motor vehicle
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 49
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/18—Exhaust 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
- F01N3/20—Exhaust 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
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
- B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18109—Braking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust 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
- F01N13/009—Exhaust 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
- F01N13/0097—Exhaust 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/24—Exhaust 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 constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
- B60L2240/445—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2510/068—Engine exhaust temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/24—Energy storage means
- B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
- B60W2510/244—Charge state
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination 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
- F01N2240/16—Combination 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, das als Komponenten ein Antriebsmittel, eine Abgasanlage für Abgase des Antriebsmittels mit wenigstens einer Heizvorrichtung sowie wenigstens einen Energiewandler aufweist. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung im Automobilbau.The The present invention relates to a method for operating a motor vehicle. as components a drive means, an exhaust system for exhaust gases the drive means with at least one heater and at least having an energy converter. The invention finds particular application in the automotive industry.
Es ist als bekannt anzusehen, das von einem Motor eines Kraftfahrzeuges erzeugte Abgas mit einer Heizvorrichtung in Kontakt zu bringen, um die Temperatur des Abgases zu beeinflussen. Darüber hinaus ist auch als bekannt anzusehen, dass solche Heizeinrichtungen beispielsweise gerade nach einem Kalt- oder Neustart eines Motors bzw. einer Abgasanlage dazu verwendet werden, die Abgase bzw. die Abgasreinigungskomponenten, die gegebenenfalls mit einer katalytisch aktiven Beschichtung versehen sind, schnell auf die Reaktionstemperatur zu bringen, insbesondere auf eine Temperatur, bei der eine Interaktion des Katalysators mit den Schadstoffen des Abgases stattfindet.It is to be regarded as known, that of an engine of a motor vehicle produced exhaust gas with a heater in contact, to influence the temperature of the exhaust gas. Furthermore is also to be regarded as known that such heaters, for example just after a cold or restart of an engine or an exhaust system be used to the exhaust gases or the exhaust gas purification components, optionally provided with a catalytically active coating are to bring quickly to the reaction temperature, in particular to a temperature at which an interaction of the catalyst with the pollutants of the exhaust gas takes place.
Als Heizeinrichtungen sind insbesondere solche bereits vorgeschlagen worden, die in Folge einer Ohmschen Widerstandserwärmung erhitzt werden. Der zu gewünschten Zeitpunkten mit Strom durchflossene elektrische Leiter erhitzt sich aufgrund seines Widerstandes und kann somit das darauf positionierte katalytisch aktive Material und/oder das kontaktierte Abgas erwärmen. Die Ausgestaltungen solcher Heizeinrichtungen sind mannigfaltig, insbesondere sind Draht-Gitter-Konstruktionen, Wabenkörper, Plattenkonstruktionen und ähnliche Apparate bereits beschrieben worden.When Heating devices are in particular already proposed which is heated as a result of ohmic resistance heating become. The one to desired Times with current flowing through electrical conductors heats up due to its resistance and thus can be positioned on it catalytically active material and / or heat the contacted exhaust gas. The Embodiments of such heaters are manifold, in particular are wire mesh structures, Honeycombs, Plate constructions and similar Apparatuses have already been described.
Im Hinblick auf den Betrieb solcher Heizeinrichtungen ist ebenfalls als bekannt anzusehen, dass diese vor bzw. mit Motorstart oder ggf. kurz nach Motorstart zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens für einen begrenzten Zeitraum aktiviert wurden, wobei insbesondere berücksichtigt wurde, dass eine elektrische Überlastung der Batterie des Fahrzeuges vermieden wird. Darüber hinaus ist auch bekannt, solche Heizeinrichtungen in Kombination mit Partikelfiltern einzusetzen, um hier im Bedarfsfall (z. B. eine drohende Verstopfung des Partikelfilters) eine thermische Regeneration der eingefangenen Partikel zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist bekannt, die Heizeinrichtung dann zu aktivieren, wenn ein vorgegebener Betriebszeitraum verstrichen ist und/oder die Partikelbeladung im Filter eine vorgegebene Größe erreicht hat.in the Regarding the operation of such heaters is also be regarded as known that these before or with engine start or possibly shortly after engine start to improve the cold start behavior for one limited period have been activated, taking particular account that was an electrical overload the battery of the vehicle is avoided. In addition, it is also known use such heaters in combination with particulate filters, in case of need (eg a threatening blockage of the particle filter) to allow a thermal regeneration of the trapped particles. For this purpose, it is known to activate the heater, if a given operating period has elapsed and / or the particle load in the filter reaches a predetermined size Has.
Die bekannten Einsatzwecke und/oder Einsatzstrategien führten jedoch nur teilweise zu den gewünschten Ergebnissen. Insbesondere musste festgestellt werden, dass der Einsatz der Heizeinrichtung teilweise einen unerwünscht hohen Energiebedarf zur Folge hat und die Aktivierungszyklen teilweise sehr große Zeiträume einnahmen.The However, known purposes and / or deployment strategies led only partially to the desired Results. In particular, it had to be stated that the use the heater partially an undesirably high energy demand for Sequence and the activation cycles sometimes took very long periods.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren angegeben werden, das einen energiesparend und effektiv Einsatz solcher Heizeinrichtungen in Abgasanlagen mobiler Verbrennungskraftmaschinen ermöglicht.Of these, It is an object of the present invention, with reference At least partially attributed to the prior art problems to solve. In particular, a method is to be specified which saves energy and effectively using such heaters in exhaust systems more mobile Internal combustion engines allows.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einsatzgebiete der Erfindung werden in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können, und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Erfindung wird nachfolgend gerade im Zusammenhang mit der Beschreibung und den Figuren weiter spezifiziert, so dass auch hier besonders bevorzugte Ausführungsvarianten angegeben sind.These Tasks are solved with a method according to the features of claim 1. Further advantageous embodiments and applications The invention will become dependent on formulated claims specified. It should be noted that the individual in the claims listed Features in any, technologically meaningful way with each other can be combined and show further embodiments of the invention. The invention becomes hereafter just in connection with the description and further specified in the figures, so that here too particularly preferred variants are indicated.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, das als Komponenten ein Antriebsmittel, eine Abgasanlage für Abgase des Antriebsmittels mit wenigstens einer Heizvorrichtung sowie wenigstens einen Energiewandler aufweist, umfassend zumindest die folgenden Schritte:
- (a) Erfassen einer Möglichkeit zur Energierückgewinnung,
- (b) Aktivieren des wenigstens einen Energiewandlers,
- (c) Zuführen der von dem wenigstens einen Energiewandler rückgewonnenen Energie zu der Heizvorrichtung,
- (d) Betreiben der Heizvorrichtung zur Aufheizung des Abgases mit der rückgewonnenen Energie, und
- (e) Erfassen eines Endes des Möglichkeit zur Energierückgewinnung, wonach der Energiewandler deaktiviert und die Bereitstellung der rückgewonnenen Energie beendet wird
- (a) detecting a possibility for energy recovery,
- (b) activating the at least one energy converter,
- (c) supplying the energy recovered by the at least one energy converter to the heating device,
- (d) operating the heater to heat the exhaust gas with the recovered energy, and
- (e) detecting an end of the opportunity for energy recovery, after which the energy converter is deactivated and the provision of the recovered energy is stopped
Damit betrifft das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die Regelung einer mit dem Abgas eines Kraftfahrzeugmotors in Kontakt stehenden Heizvorrichtung, so dass ein gewünschter Zielparameter der Abgasanlage bzw. eine Komponente darin sicher erreicht wird.In order to relates to the method according to the invention in particular the regulation of a with the exhaust gas of a motor vehicle engine in contact heating device, so that a desired Target parameters of the exhaust system or a component in safe is reached.
Bei dem Antriebsmittel kann es sich neben bekannten Diesel- oder Benzinmotoren auch um jeden anderen, vergleichbaren, Antrieb handeln, der letztendlich ein mit Schadstoff belastetes Abgas erzeugt bzw. ein Abgas, das einer Temperaturbehandlung unterzogen werden soll. Dazu zählen auch Hybridantriebe oder auf alternativen Energieträgern basierende Antriebsmittel, die Abgase emittieren. Die „Abgasanlage” ist regelmäßig mit einem Strang (oder mehreren Strängen) gebildet, insbesondere nach Art einer rohrförmigen Leitung. In dieser, das Abgas in einer bevorzugten Strömungsrichtung führenden, Abgasanlage ist nun mindestens eine Heizvorrichtung vorgesehen, die insbesondere den inneren Querschnitt der Abgasanlage zumindest teilweise überspannt. Dabei bildet die Heizvorrichtung bevorzugt Durchlässe, Kanäle oder dergleichen, durch die das Abgas hindurch strömt, wobei eine große Kontaktfläche realisiert ist. Die Heizvorrichtung kann zusätzlich zu ihrer Heizfunktion weitere Funktionen aufweisen, beispielsweise eine katalytische Umwandlung, Speicherung, oder Umlenkung von Abgasbestandteilen.In addition to known diesel or gasoline engines, the drive means can also be any other comparable drive which ultimately produces an exhaust gas loaded with pollutant or an exhaust gas which undergoes a temperature treatment should be subjected to. These include hybrid powertrains or propellants based on alternative energy sources that emit exhaust gases. The "exhaust system" is regularly formed with a strand (or more strands), in particular in the manner of a tubular conduit. In this, the exhaust gas in a preferred flow direction leading exhaust system now at least one heating device is provided which spans, in particular at least partially over the inner cross section of the exhaust system. In this case, the heating device preferably forms passages, channels or the like, through which the exhaust gas flows, wherein a large contact surface is realized. The heater may have additional functions in addition to its heating function, such as catalytic conversion, storage, or diversion of exhaust components.
Gemäß Schritt (a) wird zunächst eine Möglichkeit zur Energierückgewinnung erfasst. Dies geschieht beispielsweise, in dem wenigstens ein Fahr- und/oder Betriebszustand des Kraftfahrzeuges (bevorzugt fortlaufend) mittels einer Steuerungseinrichtung überwacht wird. Bei vorbestimmten Zuständen, bei denen es möglich ist Energie rückzugewinnen, wird dann ein entsprechendes Signal erzeugt, welches angibt, dass die Möglichkeit zur Energierückgewinnung besteht. Im Rahmen der Erfindung können hierbei wahlweise aktuelle, d. h. momentane, Zustände zur Bestimmung der Möglichkeit zur Energierückgewinnung herangezogen werden. Es ist aber durchaus auch möglich zukünftige, zu erwartende, Zustände bei der Erfassung von Möglichkeiten zur Energierückgewinnung heranzuziehen. Dies kann beispielsweise mittels einer GPS-Navigationseinrichtung geschehen. Wird dabei beispielsweise erkannt, dass sich ein Fahrzeug an einer längeren Gefällestrecke befindet und die Fahrtrichtung zudem in Richtung der Talfahrt weist, so ist zu erwarten, dass sich das Fahrzeug in näherer Zukunft überwiegend im Brems- bzw. Leerlaufzustand befinden wird und somit eine Energierückgewinnung möglich sein wird. Neben einem solchen ganz besonders vorteilhaften Fahrzustand, welcher eine hervorragende Möglichkeit zur Energierückgewinnung darstellt, können aber auch in zahlreichen anderen Zuständen bzw. Situa tionen Energierückgewinnungen vorgenommen werden. Dies sind beispielsweise Bremsvorgänge aus hohen Geschwindigkeiten oder auch kürzere Gefällestrecken.According to step (a) will be first a possibility for energy recovery detected. This happens, for example, in which at least one driving and / or Operating state of the motor vehicle (preferably continuously) by means of monitored a control device becomes. At predetermined states, at which it is possible is to regain energy, will then generates a corresponding signal indicating that the possibility for energy recovery consists. Within the scope of the invention, this may optionally include current, d. H. current, states to determine the possibility for energy recovery be used. But it is also possible future, expected, conditions at the capture of opportunities for energy recovery consulted. This can be done, for example, by means of a GPS navigation device happen. If it is recognized, for example, that a vehicle on a longer one Downgrade is located and the direction of travel also points in the direction of the descent, so is to expect that the vehicle in the near future predominantly in the braking or idling state and thus an energy recovery possible will be. In addition to such a very particularly advantageous driving condition, which an excellent opportunity for energy recovery represents, can but also in numerous other states or situations energy recoveries be made. These are for example braking operations high speeds or shorter slopes.
Im nachfolgenden Schritt (b) des Verfahrens wird dann wenigstens ein Energiewandler aktiviert. Wird infolge des Schrittes (a) ein Signal ausgegeben, welches die Möglichkeit zur Energierückgewinnung anzeigt, so aktiviert der Schritt (b) infolge des Signals den Energiewandler. Der Energiewandler gewinnt dann vorzugsweise kinetische Energie, welche im Fahrzeug gespeichert bzw. erzeugt wird, zurück und wandelt diese in eine andere Energieform (bevorzugt Elektrizität) um – Rekuperation. Neben der Umwandlung von kinetischer Energie ist es hierbei auch denkbar, potentielle Energie des Kraftfahrzeuges umzuwandeln. Dies könnte beispielsweise durch Höhenveränderungen im Rahmen der Fahrwerkskinematik geschehen, wo Federwege zur Energierückgewinnung genutzt werden können.in the Subsequent step (b) of the method then becomes at least one Energy converter activated. Becomes a signal as a result of step (a) issued the possibility indicating energy recovery, so step (b) activates the energy converter as a result of the signal. The energy converter then preferably gains kinetic energy, which is stored or generated in the vehicle, returns and converts this into another form of energy (preferably electricity) - recuperation. Besides the conversion of kinetic energy, it is also here conceivable to convert potential energy of the motor vehicle. This could for example, by changes in altitude as part of the suspension kinematics, where spring paths for energy recovery can be used.
Als Energiewandler kommen beispielsweise Stromgeneratoren in Betracht. Diese können die Drehbewegungen der Räder (insbesondere die Bremsenergie) oder der Antriebselemente des Fahrzeuges in elektrischen Strom umsetzen. Alternativ können bei Hybridfahrzeugen aber auch deren Elektromotoren, welche in einem Antriebszustand zum Antrieb des Fahrzeuges dienen, im Schubbetrieb als Generatoren zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden. Andere Formen von Energiewandlern können Kompressoren sein, die Drehbewegungen beispielsweise der Antriebselemente in Druckpotentiale von Druckluftspeichern umwandeln, die später mittelbar oder unmittelbar weiter verwendet werden.When Energy converters come into consideration, for example, power generators. these can the rotational movements of the wheels (in particular the braking energy) or the drive elements of the vehicle convert to electricity. Alternatively, in hybrid vehicles but also their electric motors, which in a drive state to drive serve the vehicle, in overrun operation as generators for production be used by electricity. Other forms of energy converters can Be compressors, the rotational movements, for example, the drive elements into pressure potentials of compressed air storage, later indirectly or be used immediately.
In Schritt (c) wird dann die von dem wenigstens einen Energiewandler rückgewonnene Energie der Heizvorrichtung zugeführt. Dies geschieht im einfachsten Fall über Leitungsmittel, wie beispielsweise in Form von elektrischen Leitungen, wenn die rückgewonnenen Energie in Form elektrischer Ströme vorliegt. Gleichwohl kann Schritt (c) auch mehrstufig ausgeführt sein, wobei z. B. zunächst ein Energiespeicher mit der rückgewonnenen Energie versorgt wird und zu einem späteren Zeitpunkt bedarfsgerecht die Heizvorrichtung beliefert wird. Das Aufladen des Energiespeichers kann auch gleichzeitig bzw. parallel zur Zuführung der rückgewonnenen Energie hin zur Heizvorrichtung erfolgen.In Step (c) then becomes that of the at least one energy converter recovered Energy supplied to the heater. This happens in the simplest way Case over Conduction means, such as in the form of electrical lines, when the recovered Energy in the form of electrical currents is present. Nevertheless, step (c) can also be multi-stage, where z. B. first an energy store with the recovered Energy is supplied and at a later time as needed the Heating device is supplied. Charging the energy storage can also simultaneously or parallel to the supply of the recovered energy towards the Heater done.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht im Weiteren vor, im Schritt (d) die Heizvorrichtung zum Aufheizen des Abgases mit der rückgewonnenen Energie zu betreiben. Die Heizvorrichtung kann dabei unmittelbar oder mittelbar auf das aufzuheizende Abgas einwirken. Bei einer unmittelbar wirkenden Heizung sind beispielsweise Heizspiralen vorgesehen, welche direkt im Abgasstrom angeordnet sind und dort vom Abgas umströmt werden. Werden sie dazu etwa durch elektrischen Strom zum Glühen gebracht, so wird die bereitgestellte Energie von der Heizvorrichtung an das umströmende Abgas abgegeben und dieses dadurch aufgeheizt. Das so aufgeheizte Abgas kann dann schneller die zur vollständigen Abgasreinigung erforderlichen Temperaturen erreichen. Beim Betrieb einer unmittelbaren Heizvorrichtung kann diese beispielsweise auf den Wabenkörper oder andere Komponenten der Abgasanlage einwirken. Dies bedeutet die Abgasanlage oder deren Komponenten werden durch die Heizvorrichtung aufgeheizt und heizen ihrerseits dann wieder das durch die Abgasanlage durchströmende Abgas auf. Hierdurch ergibt sich die unmittelbare Wirkweise der Heizvorrichtung.The method according to the invention further provides, in step (d), to operate the heating device for heating the exhaust gas with the recovered energy. The heater can act directly or indirectly on the heated exhaust gas. In a direct-acting heater, for example, heating coils are provided, which are arranged directly in the exhaust gas flow and are flowed around there by the exhaust gas. If they are made to glow by electric current, for example, then the energy provided is discharged from the heating device to the exhaust gas flowing around it, and the latter is thereby heated. The thus heated exhaust gas can then reach the required temperatures for complete exhaust gas purification faster. When operating an immediate heating device, this can act, for example, on the honeycomb body or other components of the exhaust system. This means the exhaust system or its components are heated by the heater and in turn then heat the exhaust gas flowing through the exhaust system again. Here by results in the immediate mode of action of the heater.
Je nach Einsatzform und Fahrzeug kann die rückgewonnene Energie andere Energiequellen ganz oder teilweise ersetzen oder diese ergänzen. Während beispielsweise bisher übliche Heizvorrichtungen mit elektrischen Strömen betrieben werden, welche durch Generatoren und Fahrzeugbatterien bereitgestellt werden, führen diese häufig zu hohen Belastungen der elektrischen Systeme. Zudem ergibt sich aus der Verwendung von 12 oder 24 Voltsystemen auch eine erhebliche Beschränkung im Hinblick auf die maximal mögliche Leistungsabgabe solcher Systeme. Ausgehend von diesem Stand der Technik kann mittels der vorliegenden Erfindung nun wahlweise die aus den bisher üblichen Energiequellen stammende Heizenergie durch die rückgewonnene Energie ganz oder teilweise ersetzt werden. Dies führt zu einer besonders starken Entlastung der elektrischen Anlagen.ever according to the form of use and vehicle, the recovered energy can be different Replace or supplement energy sources in whole or in part. While, for example previously common Heating devices are operated with electric currents, which provided by generators and vehicle batteries lead this often too high loads on the electrical systems. In addition, results from the use of 12 or 24 Voltsystemen also a considerable restriction in view of the maximum possible Power output of such systems. Starting from this state of the Technique can now optionally by means of the present invention the from the usual Energy sources derived heating energy through the recovered energy all or partially replaced. this leads to to a particularly strong relief of electrical systems.
Ist bei anderen Einwendungsfällen eine besonders hohe Heizleistung gewünscht, beispielsweise bei geforderter möglichst vollständiger Abgasnachbehandlung, so kann die rückgewonnene Energie auch zusätzlich zu dem bisherigen Heizenergiequellen zur Aufheizung des Abgases verwendet werden, wodurch deutlich höhere Heizleistungen als bisher möglich werden. Darüber hinaus wird nun sichergestellt, dass bei Fahrsituationen, die grundsätzlich zur Abkühlung der Abgasanlage führen, weil keine ausreichende Menge heißen Abgases erzeugt wird, direkt ein Heizen der „kühleren" Abgase erfolgt und damit die Aktivität bzw. Effektivität der Abgasreinigungskomponenten der Abgasanlage aufrecht erhalten wird (insbesondere bei Dieselmotoren).is in other cases of objection a particularly high heating power desired, for example, if required preferably complete Exhaust aftertreatment, so the recovered energy can also in addition to the previous heating energy sources used to heat the exhaust gas which are significantly higher Heating capacities as previously possible become. About that In addition, it is now ensured that in driving situations, which in principle to Cooling lead the exhaust system, because no sufficient amount of hot exhaust gas is generated, directly a heating of the "cooler" exhaust gases takes place and thus the activity or effectiveness the exhaust gas purification components of the exhaust system maintained is (especially in diesel engines).
Im Schritt (e) der Erfindung wird schließlich das Ende der Möglichkeit zur Energierückgewinnung erfasst, wonach der Energiewandler deaktiviert und die Bereitstellung der rückgewonnenen Energie beendet wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass ein Fahrzeug nicht in einem Zustand gebremst oder ihm in sonstiger Weise Energie entnommen wird, wenn diese Energie vorrangig für andere Zwecke benötigt wird. Beispielsweise sei hier ein Beschleunigungsvorgang erwähnt, bei dem die zur Verfügung stehende Leistung bzw. Energiemenge möglichst vollständig zur Beschleunigung des Fahrzeuges eingesetzt werden soll. In einem solchen Fahrzustand wäre es nicht wünschenswert und teilweise sogar sicherheitsrelevant, wenn die zur Verfügung stehende Antriebsleistung teilweise im Rahmen der Energierückgewinnung umgewandelt würde. In dem Schritt (e) wird somit die Energierückgewinnung beendet und das Fahrzeug gleichsam in einen Wartezustand versetzt, in dem es verbleibt, bis sich eine erneute Möglichkeit zur Energierückgewinnung einstellt.in the Step (e) of the invention eventually becomes the end of the possibility recorded for energy recovery, after which the energy converter deactivates and the provision of the recovered Energy is stopped. This ensures that a vehicle not braked in any condition or energy in any other way is taken when this energy is primarily needed for other purposes. For example, an acceleration process may be mentioned here the available standing power or amount of energy as completely as possible Acceleration of the vehicle to be used. In such a Driving condition would be it not desirable and sometimes even safety-relevant, if available Drive power partly in the context of energy recovery would be converted. In step (e), the energy recovery is thus terminated and the vehicle as it were placed in a waiting state in which it remains until a new opportunity for Energy recovery established.
Ganz besonders bevorzugt ist es gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn das vorstehend beschriebene Verfahren wenigstens bei einer Teillast des Antriebsmittels oder unterhalb einer Abgasmindesttemperatur ausgeführt wird. Eine mögliche Grenze für ein Teillastbereich liegt dabei bei 80%. Das bedeutet, dass nur wenn die Antriebsmittel des Kraftfahrzeuges mit einer Last von 80% oder weniger betrieben werden, eine Energierückgewinnung durchgeführt werden soll. Andere Lastgrenzen können beispielsweise bei 60% oder 30% definiert werden, wodurch sichergestellt wird, dass keine Energierückgewinnung vorgenommen wird, wenn der Motor bzw. das Antriebsmittel mit einer Leistung betrieben wird, die oberhalb dieser Teillastgrenzen liegen. Grundsätzlich können die Lastgrenzen auch an eine durchschnittliche und/oder aktuelle Abgastemperatur gebunden sein, so dass etwa auch bei tieferen Temperaturen trotz hoher Teillastbereichen (z. B. 80%) bereits zugeheizt wird. Umgekehrt kann bei hohen Abgastemperaturen eine Zuheizung entfallen, auch wenn die Teillast sehr klein ist und beispielspielsweise unter 30% liegt. Diese zur Steuerung der Zuheizung verwendete Temperatur stellt dann eine vorgegebene Abgasmindesttemperatur (z. B. 400°C, oder 300°C oder auch 200°C) dar, bei der noch eine ausreichende Wirksamkeit und Abgasnachbehandlung durch die Abgasreinigungseinrichtung sichergestellt ist.All it is particularly preferred according to the present invention Invention, when the method described above at least at a partial load of the drive means or below a minimum exhaust gas temperature accomplished becomes. A possible Border for a partial load range is 80%. That means only if the drive means of the motor vehicle with a load of 80% or less, an energy recovery can be performed should. Other load limits can for example, be defined at 60% or 30%, thereby ensuring will that no energy recovery is made when the engine or the drive means with a Power is operated, which are above these partial load limits. in principle can the load limits also to an average and / or current Be bound exhaust gas temperature, so that even at lower temperatures despite high partial load ranges (eg 80%) is already heated. Conversely, at high exhaust gas temperatures, a heating can be omitted, even if the partial load is very small and for example under 30% lies. This temperature used to control the heating then sets a predetermined minimum exhaust gas temperature (eg 400 ° C, or 300 ° C or too 200 ° C), at the still a sufficient effectiveness and exhaust aftertreatment by the exhaust gas cleaning device is ensured.
Ganz besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Schritte (a) bis (e) von einer mit den Komponenten verbundenen Steuerungseinrichtung ausgeführt werden. Unter einer Steuerungseinrichtung wird hierbei eine Einrichtung verstanden, welche in der Lage ist, verschiedene Parametersignale und/oder Messwerte eines Fahrzeuges zu erfassen, diese entsprechend vorgegebenen Bedingungen, Situationen, Zustände und/oder Gesetzmäßigkeiten analysiert und entsprechende Steuerungsbefehle ausgibt. Eine solche Steuerungseinrichtung kann physikalisch auf einem Gerät oder auch im Fahrzeug verteilt auf eine Vielzahl von so genannten Steuergeräten ausgeführt sein. Insbesondere sei dabei auch darauf hingewiesen, dass Steue rungsprogramme auf solchen Steuerungseinrichtungen abgearbeitet werden, in denen die Verfahrensschritte in programmtechnischer Form hinterlegt sind.All it is also particularly advantageous if the steps (a) to (e) from a controller connected to the components be executed. Under a control device in this case is a device understood, which is capable of different parameter signals and / or measured values of a vehicle to capture, this accordingly given conditions, situations, conditions and / or laws analyzed and outputs appropriate control commands. Such Control device can physically on a device or else distributed in the vehicle to be executed on a variety of so-called control devices. In particular, it should also be noted that control programs be processed on such control devices, in which the Procedural steps are stored in program-technical form.
Steuerungseinrichtungen finden sich in nahezu allen modernen Fahrzeugen und können durch entsprechende Anpassung von Steuerungsprogrammen in einfacher Form auch zur Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung hergerichtet und verwendet werden. Solche Steuerungseinrichtungen sind besonders leistungsfähig und können nahezu in Echtzeit eine Vielzahl von Parameter überwachen und bei der Entscheidungsfindung berücksichtigen. Insbesondere sei auf eine Verbindung auch von Steuerungseinrichtungen mit Navigationseinrichtungen hingewiesen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise möglich ist.Control devices can be found in almost all modern vehicles and can also be prepared and used by appropriate adaptation of control programs in a simple form for carrying out the method according to the present invention. Such controllers are particularly powerful and can monitor and account for a variety of parameters in near real-time. In particular, be on a connection and control devices with Naviga tion facilities pointed out, which is possible in the context of the present invention in an advantageous manner.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, durch die Steuerungseinrichtung fortlaufend zumindest eine Energieaufnahmefähigkeit oder eine Energieabgabefähigkeit wenigstens eines Energiespeichers oder eines Verbraucher zu überwachen. Hierbei kann vorgesehen werden, dass die Energieabgabefähigkeit und/oder die Energieaufnahmefähigkeit der Energiespeicher und/oder Verbraucher mit einer Steuerungseinrichtung überwacht wird. Solche Verbraucher sind beispielsweise die vorstehend genannte Heizvorrichtung oder aber auch andere Energieverbraucher wie etwa Steuergeräte, Elektroantriebe von Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen oder auch die von Energiespeichern, wie beispielsweise Akkumulatoren oder Kondensatoren.According to one Another advantageous embodiment of the present invention provided, by the control device continuously at least an energy absorption capacity or an energy delivery capability monitor at least one energy store or a consumer. It can be provided that the energy delivery capability and / or the energy absorption capacity of the Energy storage and / or consumers monitored with a control device becomes. Such consumers are, for example, those mentioned above Heating device or other energy consumers such as Control devices, Electric drives of hybrid vehicles or electric vehicles or else that of energy storage, such as accumulators or Capacitors.
Hierbei sind vor allem besonders leistungsfähige Kondensatoren bekannt, die in Fahrzeugen zur kurzzeitigen Zwischenspeicherung großer Energiemengen dienen. Ganz bevorzugt ist der Einsatz von Doppelschicht-Kondensatoren, auch elektrochemische Doppelschicht-Kondensatoren (englisch: electrochemical double layer capacitor – EDLC) oder Superkondensatoren genannt. Doppelschicht- Kondensatoren bestehen aus zwei Elektroden, die mit einem Elektrolyten benetzt werden. Beim Anlegen einer Spannung, die kleiner ist als die Zersetzungsspannung des Elektrolyten, sammeln sich an beiden Elektroden Ionen umgekehrter Polarisation. Sie bilden eine Zone von unbeweglichen Ladungsträgern, deren Schichtdicke nur wenige Moleküllagen beträgt. Solche Doppelschicht-Kondensatoren weisen gegenüber Akkumulatoren sehr hohe spezifische Leistungsdichte (Watt/kg) auf, die durch den Innenwiderstand bestimmt wird. Solche hohen Leistungsdichten begünstigen Anwendungen zur Pufferung von Verbrauchern, die kurzzeitig einen hohen Strom benötigen oder abgeben (Im hier angeführten Automobilbereich kann eine entsprechende Elektromotorische Bremse bei Elektro-, Hybridfahrzeugen und Fahrzeugen mit Gyroantrieb Einsatz finden, weil diese ausreichend große Antriebsmotoren und Energiespeicher besitzen.). Diese Kondensatoren können im Gegensatz zu bisher bekannten Akkumulatoren elektrische Energie sehr schnell und in großer Menge zwischenspeichern. Sie sind damit insbesondere zur kurzzeitigen und raschen Zwischenspeicherung der rückgewonnenen Energie geeignet.in this connection Above all, particularly powerful capacitors are known, in vehicles for temporary storage of large amounts of energy serve. Quite preferred is the use of double-layer capacitors, Also electrochemical double-layer capacitors (English: electrochemical double layer capacitor - EDLC) or supercapacitors. Double-layer capacitors consist of two electrodes, which are wetted with an electrolyte. When applying a voltage, which is less than the decomposition voltage of the electrolyte, collect At both electrodes ions of opposite polarization. They form one Zone of immovable load carriers, whose layer thickness is only a few molecule layers. Such double-layer capacitors have across from Accumulators very high specific power density (watts / kg), which is determined by the internal resistance. Such high power densities favor Applications for the buffering of consumers who temporarily use a need high power or deliver (In here mentioned Automotive sector may have a corresponding Electromotive brake in electric, hybrid and gyro powered vehicles because they have sufficiently large drive motors and energy storage.). These capacitors can in contrast to previously known accumulators electrical energy very fast and in big Cache quantity. They are thus in particular for short-term and rapid caching of the recovered energy.
Insofern ist es vorteilhaft, die Energiespeicherfähigkeit und Energieabgabefähigkeit solcher Energiespeicher zu überwachen, um die rückgewonnene Energie, die durch den Energiewandler bereitgestellt wird, dort vorübergehend zwischenzuspeichern. Hierbei ist anzumerken, dass im Falle einer Zwischenspeicherung der rückgewonnene Energie in einem Zwischenspeicher der Schritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zeitliche Verzögerung zwischen der Deaktivierung des Energiewandlers und der Beendung der Bereitstellung der rückgewonnenen Energie vorsehen kann. In der verbleibenden Zeit nach der Deaktivierung des Energiewandlers kann die Bereitstellung der rückgewonnenen Energie nämlich mittels der zuvor gefüllten Energiespeicher geschehen, welche die zwischengespeicherte Energie noch für eine bestimmte Zeitdauer an die Heizvorrichtung abgeben. Hierdurch kann auch nach einem Ende der Rückgewinnung eine Nachhei zung mit der zwischengespeicherten Energie erfolgen. Dies ist insbesondere in Leerlaufphasen sinnvoll, die sich beispielsweise direkt oder mit zeitlicher Verzögerung an Phasen der Energierückgewinnung anschließen. Eine Leerlaufphase kann beispielsweise eine Wartezeit vor einer Ampelanlage bilden. Zudem kann es in bestimmten Fällen sinnvoll sein, die rückgewonnene Energie aufzuteilen und an eine Mehrzahl von Verbrauchern oder Speichern weiterzuleiten. So kann insbesondere bei Fahrzeugen mit Elektroantrieben bei der Energierückgewinnung eine sehr hohe Leistungsabgabe auftreten. Das heißt in sehr kurzer Zeit wird eine große Energiemenge erzeugt, die zu verbrauchen oder zu speichern sind. Solche Energiemengen können beispielsweise durch eine Steuerungseinrichtung überwacht und verteilt werden. Hierbei ist es dann beispielsweise sinnvoll einen Teil der Energie in einer Heizeinrichtung zu verbrauchen und einen anderen Teil in einer Speichereinrichtung zu speichern, wobei beide Schritte in Abhängigkeit von der aufzunehmenden Energiemenge parallel oder nacheinander ausführbar sind.insofar it is advantageous to the energy storage capacity and energy delivery capability to monitor such energy storage, around the recovered Energy provided by the energy converter there temporarily temporarily. It should be noted that in the case of caching the recovered one Energy in a buffer of step (s) of the method according to the invention a time delay between the deactivation of the energy converter and the termination the provision of the recovered Can provide energy. In the remaining time after deactivation The energy converter can provide the recovered Energy namely by means of the previously filled Energy storage done, which is the cached energy still for Give a certain amount of time to the heater. hereby can also after an end of recovery a Nachhei tion with the cached energy done. This is particularly useful during idle periods, for example directly or with a time delay at phases of energy recovery connect. An idle phase can be, for example, a waiting time before a Form the traffic light system. In addition, it may make sense in certain cases be, the recovered To divide energy and to a plurality of consumers or stores forward. This is especially true for vehicles with electric drives in energy recovery a very high power output occur. That means very much a short time will be a big one Generated amount of energy that needs to be consumed or stored. Such amounts of energy can be monitored and distributed for example by a control device. in this connection For example, does it make sense to have some of the energy in one? Consuming heater and another part in a storage device to store, with both steps depending on the one to be recorded Amount of energy can be executed in parallel or in succession.
Wie bereits zuvor erwähnt, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise vorgesehen, das Verfahren nach Schritt (b) mittels wenigstens eines Elektromotors oder Generators auszuführen. Solche Elektromotoren und/oder Generatoren finden in modernen Fahrzeugen, beispielsweise mit Hybridantrieb oder mit reinem Elektroantrieb, bereits Anwendung und können zur Erzeugung von elektrischen Strömen und damit als Energiewandler genutzt werden. Aber auch bei bisher ausschließlich von Verbrennungskraftmaschinen getriebenen Fahrzeugen können solche Elektromotoren oder Generatoren zusätzlich als Antriebs- oder als Energiewandler im Fahrzeug angeordnet werden.As mentioned earlier, it is advantageously provided in the context of the present invention, the method of step (b) by means of at least one electric motor or generator. Such electric motors and / or generators are found in modern vehicles, for example with hybrid drive or with pure electric drive, already application and can for generating electrical currents and thus as an energy converter be used. But even so far only by internal combustion engines driven vehicles can Such electric motors or generators in addition as drive or as Energy converters are arranged in the vehicle.
Darüber hinaus wird bevorzugterweise im Rahmen des vorliegenden Verfahrens zur Durchführung des Schrittes (d) als Heizvorrichtung wenigstens ein elektrisch beheizbarer Wabenkörper eingesetzt. Ein solcher elektrisch beheizbarer Wabenkörper kann wahlweise keramisch oder metallisch oder aus einer Kombination beider Werkstoffarten ausgebildet sein. Derartige heizbare Wabenkörper sind zudem in der Technik bereits in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt und haben sich darüber hinaus auch bewährt. Bevorzugt sind dabei Wabenkörper, die mit zumindest teilweise strukturierten Blechlagen aufgebaut sind, die elektrisch voneinander isolierte, gewundene Strompfade bilden, die sich über den Querschnitt des Wabenkörpers erstrecken.In addition, in the context of the present method for carrying out step (d), preferably at least one electrically heatable honeycomb body is used as the heating device. Such an electrically heatable honeycomb body may be formed either ceramic or metallic or a combination of both types of materials. Such heatable honeycomb bodies are also already in the art in a variety of Ausgestal tions and have also proven themselves. In this case, preference is given to honeycomb bodies which are constructed with at least partially structured sheet metal layers which form electrically insulated, wound winding current paths which extend over the cross section of the honeycomb body.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn während des Schrittes (d) ein Abgasmassenstrom zumindest teilweise rückgeführt wird. Hierdurch kann der relativ kalte und aufzuheizende Abgasmassenstrom erheblich in seiner Masse reduziert werden, indem dieser zumindest teilweise wieder zurück in den Verbrennungsmotor gleitet wird. Durch die Reduzierung des aufzuheizenden Abgasmassenstroms kann der verbleibende nicht rückgeführte Abgasmassenstrom dann auf eine höhere Temperatur aufgeheizt werden oder es kann die zur Aufheizung erforderliche Heizleistung ohne Temperaturabsenkung entsprechend verringert werden. Alternativ kann auch beides der Fall sein. Insbesondere eine Reduzierung der Heizleistung entlastet das elektrische System des Fahrzeuges und ermöglicht eine verlängerte Heizzeit mit der rückgewonnenen Energie.Especially it is also advantageous if during the step (d) an exhaust gas mass flow is at least partially recycled. This allows the relatively cold exhaust gas mass flow to be heated up considerably be reduced in its mass by this at least partially back again is slid into the internal combustion engine. By reducing the to be heated exhaust gas mass flow, the remaining non-recirculated exhaust gas mass flow then to a higher one Temperature can be heated or it may be required for heating Heating power without lowering the temperature can be reduced accordingly. Alternatively, both can be the case. In particular, a reduction The heating power relieves the electrical system of the vehicle and allows an extended one Heating time with the recovered Energy.
Besonders vorteilhaft findet die Erfindung Einsatz in einem Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens ein Antriebsmittel und eine Abgasanlage mit wenigstens einer regelbaren und mit Abgas in Kontakt bringbaren Heizvorrichtung, bei dem zumindest die mit einer Steuerungseinrichtung verbundene Heizvorrichtung zur Durchführung des hier erfindungsgemäß beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.Especially Advantageously, the invention is used in a motor vehicle, comprising at least one drive means and an exhaust system with at least one controllable and can be brought into contact with exhaust gas Heating device, in which at least the with a control device connected heating device for carrying out the present invention described here Procedure is set up.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Aus führungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch:The Invention and the technical environment are based on the figures explained in more detail. It It should be noted that the figures are particularly preferred embodiments of the invention, but not limited thereto. They show schematically:
In
An
den Rädern
In
Somit
kann beispielsweise eine einfache Steuerung wahlweise durch der
Zuschaltung des Verbrauchers in Form der Heizvorrichtung
In
In
Im Übrigen ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
bzw. Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Im Rahmen der Erfindung ist es durchaus möglich, die dargestellten Anordnungen
von Energiewandlern, Steuerungseinrichtungen und Heizvorrichtungen
innerhalb der Abgasanlage in zahlreichen Varianten auszubilden ohne
den Erfindungsgedanken zu verlassen. So kann beispielsweise anstelle
der einen Heizvorrichtung eine Vielzahl von Heizvorrichtungen zur
Anwendung kommen. Darüber
hinaus können,
wie auch bereits angedeutet, unterschiedliche Anzahlen von Energieumwandlern
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Antriebsmitteldrive means
- 33
- Abgasanlageexhaust system
- 44
- Heizvorrichtungheater
- 55
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 66
- Abgasexhaust
- 77
- Katalysatorcatalyst
- 88th
- FahrzeugrückseiteVehicle rear
- 99
- Wabenkörperhoneycombs
- 1010
- Radwheel
- 1111
- Energiewandlerenergy converters
- 1212
- Leitungsmittelconduit means
- 1313
- Steuerleitungcontrol line
- 1414
- Steuerungseinrichtungcontrol device
- 1515
- VorderachseFront
- 1616
- Elektromotorelectric motor
- 1717
- Hinterachserear axle
- 1818
- Energiespeicherenergy storage
Claims (8)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007028915A DE102007028915A1 (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Method for driving motor vehicle, involves feeding energy recovered by energy converter to heating apparatus and operating heating apparatus for heating exhaust gas with recovered energy |
EP08701538A EP2115280A1 (en) | 2007-02-06 | 2008-01-17 | Method for operating a motor vehicle with an exhaust-gas heating apparatus |
JP2009547629A JP2010518301A (en) | 2007-02-06 | 2008-01-17 | Method of operating an automobile having an exhaust gas heating device |
PCT/EP2008/050476 WO2008095752A1 (en) | 2007-02-06 | 2008-01-17 | Method for operating a motor vehicle with an exhaust-gas heating apparatus |
US12/536,570 US20100037609A1 (en) | 2007-02-06 | 2009-08-06 | Motor Vehicle and Method for Operating a Motor Vehicle with an Exhaust-Gas Heating Apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007028915A DE102007028915A1 (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Method for driving motor vehicle, involves feeding energy recovered by energy converter to heating apparatus and operating heating apparatus for heating exhaust gas with recovered energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007028915A1 true DE102007028915A1 (en) | 2008-12-24 |
Family
ID=40030796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007028915A Withdrawn DE102007028915A1 (en) | 2007-02-06 | 2007-06-22 | Method for driving motor vehicle, involves feeding energy recovered by energy converter to heating apparatus and operating heating apparatus for heating exhaust gas with recovered energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007028915A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010013990A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method and exhaust treatment device for the regeneration of an exhaust gas purification component |
DE102016216492A1 (en) | 2016-09-01 | 2018-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for heating a component of an exhaust gas train of a vehicle |
DE102021128553B3 (en) | 2021-11-03 | 2023-02-09 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Motor vehicle with an internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US345761A (en) * | 1886-07-20 | Screw-propeller | ||
DE10127782A1 (en) * | 2000-06-15 | 2002-01-03 | Toyota Motor Co Ltd | Heating device for an internal combustion engine and method for controlling it uses a diesel particle filter on an engine combustion gas passage to pick up particle substances and clean the combustion gas |
-
2007
- 2007-06-22 DE DE102007028915A patent/DE102007028915A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US345761A (en) * | 1886-07-20 | Screw-propeller | ||
DE10127782A1 (en) * | 2000-06-15 | 2002-01-03 | Toyota Motor Co Ltd | Heating device for an internal combustion engine and method for controlling it uses a diesel particle filter on an engine combustion gas passage to pick up particle substances and clean the combustion gas |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010013990A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method and exhaust treatment device for the regeneration of an exhaust gas purification component |
US9518493B2 (en) | 2010-04-07 | 2016-12-13 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh | Method and exhaust-gas treatment device for regenerating an exhaust-gas purification component and motor vehicle having the exhaust-gas treatment device |
DE102016216492A1 (en) | 2016-09-01 | 2018-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for heating a component of an exhaust gas train of a vehicle |
DE102021128553B3 (en) | 2021-11-03 | 2023-02-09 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Motor vehicle with an internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2556222B1 (en) | Method and waste gas treatment device for regenerating a waste gas cleaning component | |
DE112008000975B4 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
DE102008025025B4 (en) | Hybrid vehicle with extended regenerative braking capability | |
DE102012209202B4 (en) | Method for heating a catalytic converter for a motor vehicle | |
DE102005057457A1 (en) | Self-regulating regeneration system for a work machine | |
DE102006001201B4 (en) | Method for controlling a battery charging operation | |
EP1744924B1 (en) | Method and device for operating a hybrid vehicle | |
EP2553227B1 (en) | Method of operating an exhaust aftertreatment system | |
DE102013214275B4 (en) | EMISSION TREATMENT SYSTEM FOR A VEHICLE WITH ELECTRICALLY HEATED CATALYTIC CONVERTER | |
DE102008039350A1 (en) | A method of regenerating an exhaust aftertreatment device | |
DE102014220860A1 (en) | Method for operating a hybrid vehicle and hybrid vehicle | |
DE102005057456A1 (en) | Regeneration management system for a work machine | |
DE102015003839B4 (en) | Method and system for thermal management with selective catalytic reduction | |
WO2005000617A1 (en) | Hybrid vehicle and method for operating a hybrid vehicle | |
DE112018004701T5 (en) | CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR AN EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM IN A VEHICLE | |
EP2855869A1 (en) | Method for operating an exhaust gas system | |
WO2008119589A1 (en) | Method for the operation of a hybrid drive of a vehicle | |
EP2115280A1 (en) | Method for operating a motor vehicle with an exhaust-gas heating apparatus | |
DE10042524A1 (en) | Vehicle power supply with two generators and two distribution networks, includes super-capacity condenser supplying energy converter | |
DE102013209837A1 (en) | Recuperation arrangement with control unit | |
DE102007028915A1 (en) | Method for driving motor vehicle, involves feeding energy recovered by energy converter to heating apparatus and operating heating apparatus for heating exhaust gas with recovered energy | |
DE102016001792A1 (en) | Particle collection system and particle collection device | |
DE102012218119A1 (en) | Method for operating powertrain of e.g. motor car, involves measuring temperature of post-treatment components according to enthalpy of detected exhaust gas to increase value of exhaust gas and to maintain desired speed of vehicle | |
DE112014005060T5 (en) | Hybrid vehicle, control method for hybrid vehicle, and control for hybrid vehicle | |
EP2668381B1 (en) | Method for operating an exhaust gas system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |