WO1992012334A1 - Verfahren und vorrichtung zum elektrischen vorheizen eines bauteils eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines katalysatorsystems - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum elektrischen vorheizen eines bauteils eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines katalysatorsystems Download PDF

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WO1992012334A1
WO1992012334A1 PCT/EP1991/002433 EP9102433W WO9212334A1 WO 1992012334 A1 WO1992012334 A1 WO 1992012334A1 EP 9102433 W EP9102433 W EP 9102433W WO 9212334 A1 WO9212334 A1 WO 9212334A1
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motor vehicle
sensor
component
sensors
preheating
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Helmut Swars
Rolf BRÜCK
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Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh
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    • 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
    • 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
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for electrically preheating a component of a motor vehicle, in particular an electrically heatable catalyst system, wherein the component as a whole is subjected to an electrical current for a predefinable heating period.
  • the invention also relates to corresponding devices for electrical preheating.
  • the electrical preheating of components for example also the preheating of diesel engines or the preheating of
  • Diesel fuel with very low outside temperatures means a considerable consumption of electrical energy, which reduces the energy still available for later starting of the motor vehicle engine, especially in winter. It is therefore desirable that such preheating processes are not triggered unnecessarily and too frequently.
  • it is disadvantageous for the comfort of a motor vehicle user if he has to wait in his vehicle for some time before the engine is started before the preheating process has ended. If, for example, the starting of the engine is blocked in a motor vehicle until an electrically heatable catalytic converter is at operating temperature so that minimal pollutant emissions are already achieved in the cold start phase, this impairs driving comfort due to the waiting time.
  • the object of the present invention is to create a method and corresponding devices which do not unnecessarily trigger electrical preheating of a component too often, but which reduce the waiting time of the motor vehicle user as much as possible.
  • a method for electrically preheating a component of a motor vehicle, in particular an electrically heatable catalyst system is used, the component as a whole being supplied with an electric current for a predefinable heating period, the method being characterized in that the predefinable heating period is divided into a plurality is divided by partial heating periods, the preheating being triggered for each partial heating period by an associated sensor signal of a sensor or an associated logic combination of a plurality of sensor signals from two or more sensors.
  • the predefinable heating period is divided into a plurality is divided by partial heating periods, the preheating being triggered for each partial heating period by an associated sensor signal of a sensor or an associated logic combination of a plurality of sensor signals from two or more sensors.
  • the sensor signals are triggered by sensors which respond to the preparation of a motor vehicle by a person entering the vehicle, e.g. B. sensors on the door handle, the door, the seat, the buckle and / or the ignition lock.
  • sensors which respond to the preparation of a motor vehicle by a person entering the vehicle, e.g. B. sensors on the door handle, the door, the seat, the buckle and / or the ignition lock.
  • a first partial heating period can be triggered, for example, when the door is opened, which is then followed by a second partial heating period when a person takes a seat in the driver's seat.
  • a further partial heating period can be triggered, for example, by closing the seat belt. Only in the rarest of cases is the closing of the seat belt a sign of an imminent commissioning of the motor vehicle.
  • Another sensor can be arranged in the ignition lock, for example.
  • the duration of the individual partial heating periods is selected as a function of the likelihood that the motor vehicle will start operating when the relevant sensor signals occur.
  • the duration of the partial heating period that is triggered by opening the door should be shorter than the duration of the partial heating period that is triggered by the closing of the seat belt. Inserting a key in the ignition lock of the motor vehicle or even actuating the key naturally has the highest probability of imminent start-up. If you consider typical total preheating periods of around 10 seconds, these may have expired in the form of partial heating periods before a person actually actuates the ignition key to start the engine.
  • Heating period can be determined, reducing unnecessary energy consumption is avoided.
  • the predefinable heating period is divided into at least three partial heating periods, one by a seat sensor in the driver's seat of the motor vehicle, one by a seat belt buckle sensor the driver's seat belt buckle and one by an ignition lock sensor when the ignition key is inserted or actuated is triggered.
  • the total heating period can be, for example, 10 seconds, of which 2 seconds are for the first partial heating period, 3 seconds for the second partial heating period and 5 seconds for the third partial heating period.
  • an electrical logic can be provided which prevents a partial heating period triggered by a sensor signal from being repeated by the same sensor responding again. This prevents, for example during maintenance or care work on the motor vehicle, by repeatedly opening the door or getting in the driver, unnecessarily triggering partial heating periods.
  • a device for the electrical preheating of a component of a motor vehicle accordingly has the following features: a) there are two or more sensors in the motor vehicle which respond to the preparation of a motor vehicle by a person entering the vehicle; b) there is control electronics which are connected to the sensors and the component to be preheated, the control electronics controlling the action of the component by an electrical current in two or more partial heating periods on the basis of the signals from the sensors.
  • sensors already present in the vehicle e.g. a contact for switching on the interior lighting when the door is opened can be used
  • the control electronics can be included in the system.
  • the control electronics can be included in the system.
  • the control electronics can do this for at least one
  • Microprocessor and data storage, as well as power electronics for controlling the electrical current preheating the component Processing multiple signals in a microprocessor is generally cheaper than an analog circuit.
  • the control electronics can also be equipped with additional sensors, e.g. B. temperature sensors, to enable the advantages mentioned above, that the actual temperature of the component to be preheated is taken into account when determining the entire heating period.
  • additional sensors e.g. B. temperature sensors
  • control electronics can also be connected to the electronic engine control of the motor vehicle, so that from there data on the engine temperature, the
  • FIG. 1 shows the arrangement of sensors in a motor vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows the electrical circuit of the sensors and the other parts of the device according to the invention.
  • Figure 3 is a diagram of the time course of the heating current I and the temperature T of a preheatable catalyst.
  • Figure 1 shows schematically the front part of a
  • REPLACEMENT LEAF Motor vehicle 1 under the floor pan an ele ⁇ criscn heated catalyst 2 is arranged for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine 3.
  • the internal combustion engine 3 is controlled by an engine controller 4.
  • a control electronics 5 controls the electrical current I, with which the
  • Heating catalyst 2 is heated from the battery 6.
  • Various sensors are arranged in or on the passenger compartment of the vehicle, which sensors can register the preparation for the commissioning of the motor vehicle by a person entering the vehicle.
  • a seat sensor 7, a belt lock sensor 8, an ignition lock sensor 9, a door sensor 10 and a door handle sensor 11 are present.
  • the sensors 7, 8, 9, 10, 11 are connected to a microprocessor 51 belonging to the control electronics 5, which processes the sensor signals electronically.
  • the microprocessor 51 is connected to data memories 52 and acts on power electronics 53 which control the current I from the battery 6 to the heating catalytic converter 2.
  • the control electronics 5 can also be connected to other sensors, for example a temperature sensor 12. It is also possible to transfer data from the engine control 4 and thus from the state of the combustion engine 3. Conversely, data from the control electronics 5 can also be used at the
  • Engine control 4 are processed; for example, the start of the internal combustion engine can be blocked until the control electronics 5 provide the information that the heating catalytic converter 2 has reached its operating temperature.
  • FIG. 3 shows in a diagram the behavior of the electrical current I and the temperature T of the heating catalyst when it is heating up in different partial heating periods TP1, TP2, TP3.
  • the time in seconds is plotted on the x-axis; the y-axis indicates the electrical current I in amperes or the temperature T in degrees Celsius.
  • the current I is switched on for a partial heating period ' TPl of 2 seconds.
  • This partial heating period TPl ends at t2.
  • the temperature T of the heating catalyst rises approximately linearly and drops again somewhat in the subsequent heating break.
  • a second partial heating period TP2 of approximately 3 seconds begins, which ends at time t4.
  • a third partial heating period TP3 follows, which begins at time t5, for example when the ignition lock sensor 9 responds.
  • the temperature T of the heating catalyst rises to a value above the light-off temperature T ⁇ . the catalytic reaction.
  • the driver of motor vehicle 1 does not have to put up with an additional waiting time for preheating the catalytic converter.
  • the full heating energy for the catalytic converter is not always consumed if a person only gets into the vehicle without actually starting the engine. In general, this only triggers the first partial heating period TP1 once.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Vorheizen eines Bauteils (2) eines Kraftfahrzeuges (1), insbesondere eines elektrisch beheizbaren Katalysatorsystems (2), wobei das Bauteil (2) insgesamt für eine vorgebbare Heizperiode (P) mit einem elektrischen Strom (I) beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß wird die vorgebbare Heizperiode (P) in eine Mehrzahl von Teilheizperioden (TP1, TP2, TP3) unterteilt, wobei die Vorheizung für jede Teilheizperiode (TP1, TP2, TP3) durch ein ihr zugeordnetes Sensorsignal eines Sensors (7, 8, 9, 10, 11) oder eine ihr zugeordnete logische Verknüpfung einer Mehrzahl von Sensorsignalen ausgelöst wird. Dabei sollen die Sensoren das Vorbereiten einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (1) durch eine einsteigende Person feststellen, z.B. in Form eines Sitzsensors (7), eines Gurtschloßsensors (8) und/oder eines Zündschloßsensors (9). Dem Ansprechen der einzelnen Sensoren kann eine Wahrscheinlichkeit für die bevorstehende Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (1) zugeordnet werden, die mit einer entsprechenden Länge der ausgelösten Teilheizperiode korreliert ist. Auf diese Weise wird einerseits unnötige Wartezeit für den Fahrer zum Vorheizen des Bauteils (2) vermieden, jedoch gleichzeitig der unnötige Verbrauch an elektrischer Energie begrenzt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Vurheizen eines Bauteils eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Katalysatorsystems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Vorheizen eines Bauteils eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines elektrisch beheizbaren Katalysatorsystems, wobei das Bauteil insgesamt für eine vorgebbare Heizperiode mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird.
Außerdem betrifft die Erfindung entsprechende Vorrichtungen zum elektrischen Vorheizen.
Das elektrische Vorheizen von Bauteilen, beispielsweise auch das Vorglühen von Dieselmotoren oder das Vorwärmen von
Dieselkraftstoff bei sehr niedrigen Außentemperaturen, bedeutet einen erheblichen Verbrauch an elektrischer Energie, was gerade im Winter die für ein späteres Anlassen des Kraftfahrzeug- Motors noch vorhandene Energie verringert. Es ist daher wünschenswert, daß solche Vorheizvorgänge nicht unnötig und zu häufig ausgelöst werden. Andererseits ist es für den Komfort eines Kraftfahrzeugbenutzers nachteilig, wenn dieser vor dem Starten des Motors zunächst einige Zeit in seinem Fahrzeug warten muß, bis der Vorheizvorgang beendet ist. Wird bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise das Anlassen des Motors so lange gesperrt, bis ein elektrisch beheizbarer Katalysator auf Betriebstemperatur ist, damit in der Kaltstartphase schon eine minimale Schadstoffemission erreicht wird, so beeinträchtigt dies durch die Wartezeit den Fahrkomfort.
Elektrisch beheizbare Katalysatorsysteme und Verfahren zu ihrem Betrieb sind beispielsweise in der WO 89/10470 AI oder der
ERSATZBLATT DE-A-22 51 631 beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und entsprechender Vorrichtungen, welche ein elektrisches Vorheizen eines Bauteils nicht zu oft unnötig auslösen, jedoch die Wartezeit des Kraftfahrzeug-Benutzers weitestmöglich reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Verfahren zum elektrischen Vorheizen eines Bauteils eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines elektrisch beheizbaren Katalysatorsystems, wobei das Bauteil insgesamt für eine vorgebbare Heizperiode mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die vorgebbare Heizperiode in eine Mehrzahl von Teilheizperioden unterteilt ist, wobei die Vorheizung für jede Teilheizperiode durch ein ihr zugeordnetes Sensorsignal eines Sensors oder eine ihr zugeordnete logische Verknüpfung einer Mehrzahl von Sensorsignalen von zwei oder mehreren Sensoren ausgelöst wird. Wie anhand der Zeichnung näher erläutert wird, spielt es bis auf ganz geringe Unterschiede bei den Verlusten keine Rolle, ob eine Vorheizperiode zusammenhängend oder unterteilt in mehrere Teilheizperioden ist. Die Unterteilung in Teilheizperioden bietet jedoch die Möglichkeit, das Vorheizen zumindest teilweise schon bei Auftreten bestimmter Sensorsignale zu beginnen, ohne daß jedoch von einem einzigen Signal schon der gesamte Energieverbrauch für die Vorheizung ausgelöst wird.
Besonders sinnvoll ist es dabei, daß die Sensorsignale durch Sensoren ausgelöst werden, welche auf das Vorbereiten einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges durch eine Einsteigende Person ansprechen, z. B. Sensoren am Türgriff, der Tür, dem Sitz, dem Gurtschloß und/oder dem Zündschloß. Würde man beispielsweise die vollständige Heizperiode durch einen Sensor am Türgriff auslösen, so würde man sehr häufig unnötig Energie verbrauchen, da nicht jedes Öffnen der Tür sicheres Anzeichen für eine Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges __≤t. Ais Kompromiß zwischen Komfort und Energieeinsparung kann man jedoch beispielsweise beim Öffnen der Tür schon eine erste Teilheizperiode auslösen, der dann eine zweite Teilheizperiode folgt, wenn eine Person auf dem Fahrersitz Platz nimmt. Eine weiter Teilheizperiode kann beispielsweise durch das Schließen des Sicherheitsgurtes ausgelöst werden. Nur in den seltensten Fällen ist das Schließen des Sicherheitsgurtes kein Anzeichen für eine bevorstehende Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges. Ein weiterer Sensor kann beispielsweise im Zündschloß angeordnet sein.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dauer der einzelnen Teilheizperioden, die durch Sensorsignale oder deren logische Verknüpfung ausgelöst werden, von der Wahrscheinlichkeit einer bevorstehenden Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges bei Auftreten der betreffenden Sensorsignale abhängig gewählt wird. So sollte die Dauer der Teilheizperiode, die durch das Öffnen der Tür ausgelöst wird beispielsweise kleiner sein als die Dauer der Teilheizperiode die durch das Schließen des Sicherheitsgurtes ausgelöst wird. Die höchste Wahrscheinlichkeit einer bevorstehenden Inbetriebnahme hat natürlich das Einstecken eines Schlüssels in das Zündschloß des Kraftfahrzeuges oder gar die Betätigung des Schlüssels. Betrachtet man typische Gesamtvorheizperioden von etwa 10 sec, so können diese in Form von Teilheizperioden schon abgelaufen sein, bevor eine Person tatsächlich den Zündschlüssel betätigt, um den Motor anzulassen.
Weitere Energieeinsparung kann dadurch erzielt werden, daß die gesamte Heizperiode nicht festgelegt ist, sondern von zusätzlichen Meßwerten, z. B. von einem Temperatursensor oder aus der Motorsteuerung des Kraftfahrzeuges beeinflußt wird. Durch solche Meßwerte kann die momentane Temperatur des vorzuheizenden Bauteils und damit die noch notwendige
Heizperiode bestimmt werden, wodurch unnötiger Energieverbrauch vermieden wird.
Bevorzugt gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren, bei dem die vorgebbare Heizperiode in mindestens drei Teilheizperioden unterteilt wird von denen eine durch einen Sitzsensor im Fahrersitz des Kraftfahrzeuges, eine durch einen Gurtschloßsensor dem Sicherheitsgurtschloß des Fahrers und eine durch einen Zündschloßsensor beim Einstecken oder betätigen des Zündschlüssels ausgelöst wird. Die Gesamtheizperiode kann beispielsweise 10 sec. betragen, von denen 2 sec. auf die erste Teilheizperiode, 3 sec. auf die zweite Teilheizperiode und 5 sec. auf die dritte Teilheizperiode entfallen.
Um mehrfaches unnötiges Heizen einzelner Teilheizperioden zu vermeiden, kann eine elektrische Logik vorgesehen werden, welche verhindert, daß eine durch ein Sensorsignal ausgelöste Teilheizperiode durch nochmaliges Ansprechen desselben Sensors wiederholt wird. Dies verhindert, daß beispielsweise bei Wartungs- oder Pflegearbeiten am Kraftfahrzeug durch mehrfaches Öffnen der Tür oder Einsteigen des Fahrers immer wieder unnötig Teilheizperioden ausgelöst werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum elektrischen Vorheizen eines Bauteils eines Kraftfahrzeuges weist dementsprechend folgende Merkmale auf: a) im Kraftfahrzeug sind zwei oder mehrere Sensoren vorhanden, welche auf das Vorbereiten einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges durch eine einsteigende Person ansprechen; b) es ist eine Steuerelektronik vorhanden, welche mit den Sensoren und dem vorzuheizenden Bauteil verbunden ist, wobei die Steuerelektronik aufgrund der Signale der Sensoren die Beaufschlagung des Bauteils durch einen elektrischen Strom in zwei oder mehreren Teilheizperioden steuert. Dabei können insbesondere ohnehin im Fahrzeug vorhandene Sensoren (z. B. ein Kontakt zum Anschalten der Innenbeleuchtung beim Öffnen der
Tür) in das System einbezogen werden. Die Steuerelektronik kann
ERSATZBLATT entsprechende Verknüpfungen von logischen Signalen vorriehmen und ihnen Wahrscheinlichkeiten für die bevorstehende Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges zuordnen.
Hierfür kann die Steuerelektronik mindestens einen
Mikroprozessor und Datenspeicher, sowie eine Leistungs¬ elektronik zur Steuerung des das Bauteil vorheizenden elektrischen Stromes aufweisen. Die Verarbeitung von mehreren Signalen in einem Mikroprozessor ist im allgemeinen günstiger als eine analoge Schaltung.
Die Steuerelektronik kann zusätzlich mit weiteren Sensoren, z. B. Temperaturfühlern, verbunden sein, um die oben erwähnten Vorteile zu ermöglichen, daß bei der Bestimmung der gesamten Heizperiode die tatsächliche Temperatur des vorzuheizenden Bauteils berücksichtigt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerelektronik auch mit der elektronischen Motorsteuerung des Kraftfahrzeuges verbunden sein, so daß von dort Daten über die Motortemperatur, die
Umgebungstemperatur oder andere Betriebsbedingungen übernommen werden können.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen in sche atischer Darstellung
Figur 1 die erfindungsgemäße Anordnung von Sensoren in einem Kraftfahrzeug,
Figur 2 die elektrische Schaltung der Sensoren und der übrigen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 3 ein Diagramm zum zeitlichen Verlauf des Heizstromes I und der Temperatur T eines vorheizbaren Katalysators.
Figur 1 zeigt schematisch den vorderen Teil eines
ERSATZBLATT Kraftfahrzeuges 1, unter dessen βodenwanne ein eleκcriscn beheizbarer Katalysator 2 angeordnet ist zur Reinigung der Abgase des Verbrennungsmotors 3. Der Verbrennungsmotor 3 wird von einer Motorsteuerung 4 gesteuert. Eine Steuerelektronik 5 steuert den elektrischen Strom I, mit welchem der
Heizkatalysator 2 aus der Batterie 6 aufgeheizt wird. In oder an der Fahrgastzelle des Fahrzeuges sind verschiedene Sensoren angeordnet, welche die Vorbereitung der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges durch eine einsteigende Person registrieren können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein Sitzsensor 7, ein Gurtschloßsensor 8, ein Zündschloßsensor 9, ein Türsensor 10 und ein Türgriffsensor 11 vorhanden.
Wir aus Figur 2 schematisch zu erkennen ist, stehen die Sensoren 7, 8, 9, 10, 11 mit einem zur Steuerelektronik 5 gehörenden Mikroprozessor 51 in Verbindung, welcher die Sensorsignale elektronisch verarbeitet. Der Mikroprozessor 51 ist mit Datenspeichern 52 verbunden und wirkt auf eine Leistungselektronik 53, welche den Strom I von der Batterie 6 zum Heizkatalysator 2 steuert. Die Steuerelektronik 5 kann zusätzlich mit weiteren Sensoren, beispielsweise einem Temperatursensor 12, in Verbindung stehen. Auch eine Übernahme von Daten aus der Motorsteuerung 4 und damit vo Zustand des Verbrennugns otors 3 ist möglich. Auch umgekehrt können gegebenenfalls Daten aus der Steuerelektronik 5 bei der
Motorsteuerung 4 verarbeitet werden; beispielsweise kann der Start des Verbrennungsmotors blockiert werden, bis die Steuerelektronik 5 die Information liefert, daß der Heizkatalysator 2 seine Betriebstemperatur erreicht hat.
Figur 3 zeigt in einem Diagramm das Verhalten des elektrischen Stromes I und der Temperatur T des Heizkatalysators beim Aufheizen in verschiedenen Teilheizperioden TPl, TP2, TP3. Auf der x-Achse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen; die y-Achse gibt den elektrischen Strom I in Ampere bzw. die Temperatur T in Grad Celsius an. Zum Zeitpunkt tl, beispielsweise beim Ansprechen des Sitzsensors 7 wird der Strom I für eine Teilheizperiode' TPl von 2 sec. eingeschaltet. Diese Teilheizperiode TPl endet bei t2. Während der Teilheizperiode TPl steigt die Temperatur T des Heizkatalysators etwa linear an und fällt in der anschließenden Heizpause wieder etwas ab. Zum Zeitpunkt t3, beispielsweise beim Ansprechen des Gurtschloßsensors 8, beginnt eine zweite Teilheizperiode TP2 von etwa 3 sec, die zum Zeitpunkt t4 beendet ist. Nach einem zwischenzeitlichen Abfall der Temperatur T folgt eine dritte Teilheizperiode TP3, die zum Zeitpunkt t5, beispielsweise beim Ansprechen des Zündschloßsensors 9, beginnt. Innerhalb dieser letzten Teilheizperiode steigt die Temperatur T des Heizkataly¬ sators auf einen Wert oberhalb der Anspringtemperatur Tς. der katalytischen Reaktion an. Damit kann eine Startfreigabe für den Verbrennungsmotor 3 erfolgen, so daß nach Beendigung der letzten Teilheizperiode TP3 beim Starten des Verbrennungsmotors 3 unmittelbar die katalytische Umsetzung schädlicher Abgase einsetzten kann. Der Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 braucht keine zusätzliche Wartezeit für das Vorheizen des Katalysators in Kauf zu nehmen. Andererseits wird nicht jedesmal die volle Heizenergie für den Katalysator verbraucht, wenn eine Person nur in das Fahrzeug einsteigt, ohne tatsächlich den Motor anzulassen. Im allgemeinen führt dies nur zur einmaligen Auslösung der ersten Teilheizperiode TPl.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum elektrischen Vorheizen eines Bauteils (2) eines Kraftfahrzeuges (1), insbesondere eines elektrisch beheizbaren Katalysatorsystems (2), wobei das Bauteil (2) insgesamt für eine vorgebbare Heizperiode (P) mit einem elektrischen Strom (I) beaufschlagt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die vorgebbare Heizperiode (P) in eine Mehrzahl von Teilheizperioden (TPl, TP2, TP3) unterteilt ist, wobei die Vorheizung für jede Teilheizperiode (TPl, TP2, TP3) durch ein ihr zugeordnetes Sensorsignal eines Sensors (7, 8, 9, 10) oder eine ihr zugeordnete logische Verknüpfung einer Mehrzahl von Sensorsignalen von zwei oder mehreren Sensoren (7, 8, 9, 10) ausgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Sensorsignale durch Sensoren (7, 8, 9, 10) ausgelöst werden, welche auf das Vorbereiten einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (1) durch eine einsteigende Person ansprechen, z. B. Sensoren am Türgriff
(11), der Tür (12), dem Sitz (7), dem Gurtschloß (8) und/oder dem Zündschloß (9).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dauer der
Teilheizperioden (TPl, TP2, TP3), die durch Sensorsignale oder deren logische Verknüpfung ausgelöst werden, von der Wahrscheinlichkeit einer bevorstehenden Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (1) bei Auftreten der betreffenden Sensorsignale abhängig gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Vorgabe der gesamten Heizperiode (P) zusätzliche Meßwerte, z. B. von einem Temperatursensor (12) und aus der Motorsteuerung (4) des Kraft ahrzeuges (1) herangezogen werden.
1 5. Verfahren nach einem der vorhergenendeπ Ansprüche, d a d u r c h 'g e k e n n z e i c h n e t, daß die vorgebbare Heizperiode (P), von z. B. 10 sec, in mindestens drei Teilheizperioden (TPl, TP2, TP3) unterteilt wird, von 5 denen eine, z. B. etwa 2 sec, durch einen Sitzsensor (7) im Fahrersitz des Kraftfahrzeuges (1), eine, z. B. etwa 3 sec, durch einen Gurtschloßsensor (8) im Sicherheitsgurtschloß des Fahrers und eine, z. B. etwa 5 sec, durch einen Zündschloßsensor (9) beim Einstecken oder Betätigen des 10 Zündschlüssels ausgelöst wird.
6. Vorrichtung zum elektrischen Vorheizen eines Bauteils (2) eines Kraftfahrzeuges (1), insbesondere eines elektrisch beheizbaren Katalysatorsystems (2) wobei das Bauteil (2)
15 insgesamt für eine vorgebbare Heizperiode (P) mit einem elektrischen Strom (I) beaufschlagt wird, mit folgenden Merkmalen: a) im Kraffahrzeug (1) sind zwei oder mehr Sensoren (7, 8, 9, 10, 11) vorhanden, welche auf das Vorbereiten einer
20 Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (1) durch eine einsteigende Person ansprechen; b) es ist eine Steuerelektronik (5) vorhanden, welche mit den Sensoren (7, 8, 9, 10, 11) und dem vorzuheizenden Bauteil (2) verbunden ist, wobei die Steuerelektronik (5) aufgrund der
25 Signale der Sensoren (7, 8, 9, 10, 11) die Beaufschlagung des Bauteils (2) durch einen elektrischen Strom (I) in zwei oder mehreren Teilheizperioden (TPl, TP2, TP3) steuert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h
30 g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerelektronik (5) mindestens einen Mikroprozessor (51) und Datenspeicher (52)- und eine Leistungselektronik (53) zur Steuerung des das Bauteil (2) vorheizenden elektrischen Stroms (I) umfaßt.
, 35 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerelektronik mit weiteren Sensoren (12), z. B. Temperatur fünler, verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerelektronik (5) mit der elektronischen Motorsteuerung (4) des Kraftfahrzeuges (1) verbunden ist.
PCT/EP1991/002433 1991-01-04 1991-12-17 Verfahren und vorrichtung zum elektrischen vorheizen eines bauteils eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines katalysatorsystems WO1992012334A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4100133A DE4100133A1 (de) 1991-01-04 1991-01-04 Verfahren und vorrichtung zum elektrischen vorheizen eines bauteils eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines katalysatorsystems
DEP4100133.8 1991-01-04

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Publication Number Publication Date
WO1992012334A1 true WO1992012334A1 (de) 1992-07-23

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ID=6422563

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Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1991/002433 WO1992012334A1 (de) 1991-01-04 1991-12-17 Verfahren und vorrichtung zum elektrischen vorheizen eines bauteils eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines katalysatorsystems

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US (1) US5433072A (de)
DE (1) DE4100133A1 (de)
WO (1) WO1992012334A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994013938A1 (de) * 1992-12-09 1994-06-23 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zur steuerung der aufheizung eines elektrisch beheizbaren katalytischen konverters
US5469819A (en) * 1994-11-25 1995-11-28 Ford New Holland, Inc. Adaptive engine preheat
EP0873903A3 (de) * 1997-04-24 1999-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung mit einem Foliendrucksensor zur Sitzbelegungserkennung für einen Fahrersitz
WO2007107135A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Kraftfahrzeug
EP3184769A1 (de) * 2015-12-25 2017-06-28 Kubota Corporation Abgasvorrichtung für einen dieselmotor
US10570872B2 (en) 2018-02-13 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc System and method for a range extender engine of a hybrid electric vehicle
US10781784B2 (en) 2018-02-13 2020-09-22 Ford Global Technologies, Llc System and method for a range extender engine of a hybrid electric vehicle

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4308180C2 (de) * 1993-03-15 2001-09-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Aufheizen eines Abgaskatalysators in Kraftfahrzeugen
DE4409563A1 (de) * 1994-03-21 1995-10-05 Daimler Benz Ag Vorabkontrolle für elektrische Bauteile eines Elektrofahrzeugs
DE19519713A1 (de) * 1995-05-30 1996-12-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Heizelements in einem Kraftfahrzeug
DE19602066C5 (de) * 1996-01-20 2005-04-14 Luk Gs Verwaltungs Kg Automatische Getriebekupplung für ein Kraftfahrzeug
DE19634367C1 (de) * 1996-08-26 1998-04-02 Daimler Benz Ag Brennkraftmaschine mit einer Abgasleitung
DE19961318A1 (de) * 1999-12-18 2001-06-21 Bayerische Motoren Werke Ag Beheizbarer Sicherheitsgurtaufrollautomat
DE10003780A1 (de) * 2000-01-28 2001-08-02 Valeo Auto Electric Gmbh Verfahren zur Verringerung des Energieverbrauchs elektronischer Systeme in Kraftfahrzeugen im Stand-by-Betrieb
DE10030855A1 (de) * 2000-06-23 2002-01-03 Volkswagen Ag Sicherheitsgurteinrichtung mit beheizbarer Aufwickelvorrichtung
US6481428B1 (en) * 2000-10-13 2002-11-19 Ford Global Technologies, Inc. Methods and systems for reducing internal combustion engine exhaust emissions
DE10101098A1 (de) * 2001-01-12 2002-07-25 Emitec Emissionstechnologie Verfahren zum Betrieb einer Reformeranlage zur Bereitstellung von wasserstoffangereichertem Gas sowie Reformeranlage
DE102005061878A1 (de) * 2005-12-23 2007-06-28 Robert Bosch Gmbh Glühstromsteuereinrichtung
US8392091B2 (en) 2008-08-22 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Using GPS/map/traffic info to control performance of aftertreatment (AT) devices
US8727050B2 (en) 2009-02-25 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling an electrically heated catalyst for a hybrid vehicle
US8413423B2 (en) * 2009-09-01 2013-04-09 GM Global Technologies Operations LLC Catalyst temperature control systems and methods for hybrid vehicles
US9458812B2 (en) 2009-09-02 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for minimizing fuel consumption
US9410458B2 (en) 2009-10-01 2016-08-09 GM Global Technology Operations LLC State of charge catalyst heating strategy
US8764607B2 (en) * 2011-03-03 2014-07-01 GM Global Technology Operations LLC Fuel type based start-stop catalyst heating systems
DE102014001381A1 (de) 2014-02-01 2015-08-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Heizvorrichtung für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zur Steuerung einer solchen Heizvorrichtung
DE102015225412A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Anordnung, Fortbewegungsmittel und Verfahren zur automatischen Einstellung eines sitzplatzabhängigen Parameters eines Fortbewegungsmittels
DE102016216492A1 (de) 2016-09-01 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung einer Komponente eines Abgas-strangs eines Fahrzeugs

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2251631A1 (de) * 1971-10-20 1973-05-10 Daido Steel Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abgas
DE2333092A1 (de) * 1973-06-29 1975-01-16 Volkswagenwerk Ag Abgasreinigungsanlage
DE2951316A1 (de) * 1979-12-20 1981-07-02 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalytisches filter fuer die dieselabgasreinigung
JPS57105566A (en) * 1980-12-23 1982-07-01 Nippon Denso Co Ltd Controller for preheating automobile engine
US4372261A (en) * 1980-10-14 1983-02-08 Chrysler Corporation Pre-start engine heat system
JPS5835273A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Nippon Denso Co Ltd 機関予熱制御方法
FR2583001A1 (fr) * 1985-06-10 1986-12-12 Bidaux Alain Rechauffeur de carburant pour vehicule utilisant le rechauffage du circuit de refroidissement
FR2620670A1 (fr) * 1987-09-22 1989-03-24 Roca Jean Dispositif pour assurer le bouclage de la ceinture de securite portee par le conducteur d'un vehicule automobile
DE4015558A1 (de) * 1989-05-18 1990-11-22 Volkswagen Ag Schaltungsanordnung zum vorwaermen von gluehkerzen fuer eine kraftfahrzeug-brennkraftmaschine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5395417A (en) * 1977-01-31 1978-08-21 Toyota Motor Corp Catalyzer heater for catalyzer convertor
DE2726458A1 (de) * 1977-06-11 1979-01-04 Bosch Gmbh Robert Elektrisch betriebene schnellheizeinrichtung
JPS61143630A (ja) * 1984-12-14 1986-07-01 Sharp Corp 加熱器
JPS63203444A (ja) * 1987-02-17 1988-08-23 Yazaki Corp 自動車用コントロ−ルユニツトの信号分配システム
DE3802159C2 (de) * 1988-01-26 1996-09-05 Porsche Ag Sitzbelegungs-Erkennungseinrichtung
DE8816514U1 (de) * 1988-04-25 1989-10-26 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 5204 Lohmar Elektrisch beheizbarer Katalysator-Trägerkörper
US5319929A (en) * 1988-05-20 1994-06-14 W. R. Grace & Co.-Conn. Catalytic converter system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2251631A1 (de) * 1971-10-20 1973-05-10 Daido Steel Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abgas
DE2333092A1 (de) * 1973-06-29 1975-01-16 Volkswagenwerk Ag Abgasreinigungsanlage
DE2951316A1 (de) * 1979-12-20 1981-07-02 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalytisches filter fuer die dieselabgasreinigung
US4372261A (en) * 1980-10-14 1983-02-08 Chrysler Corporation Pre-start engine heat system
JPS57105566A (en) * 1980-12-23 1982-07-01 Nippon Denso Co Ltd Controller for preheating automobile engine
JPS5835273A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Nippon Denso Co Ltd 機関予熱制御方法
FR2583001A1 (fr) * 1985-06-10 1986-12-12 Bidaux Alain Rechauffeur de carburant pour vehicule utilisant le rechauffage du circuit de refroidissement
FR2620670A1 (fr) * 1987-09-22 1989-03-24 Roca Jean Dispositif pour assurer le bouclage de la ceinture de securite portee par le conducteur d'un vehicule automobile
DE4015558A1 (de) * 1989-05-18 1990-11-22 Volkswagen Ag Schaltungsanordnung zum vorwaermen von gluehkerzen fuer eine kraftfahrzeug-brennkraftmaschine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 199 (M-162)8. Oktober 1982 & JP,A,57 105 566 ( NIPPON DENSO ) 1. Juli 1982 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 116 (M-216)20. Mai 1983 & JP,A,58 035 273 ( NIPPON DENSO ) 1. März 1983 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994013938A1 (de) * 1992-12-09 1994-06-23 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zur steuerung der aufheizung eines elektrisch beheizbaren katalytischen konverters
US5588291A (en) * 1992-12-09 1996-12-31 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Method for controlling the heating of an electrically heatable catalytic converter
US5469819A (en) * 1994-11-25 1995-11-28 Ford New Holland, Inc. Adaptive engine preheat
EP0873903A3 (de) * 1997-04-24 1999-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung mit einem Foliendrucksensor zur Sitzbelegungserkennung für einen Fahrersitz
WO2007107135A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Kraftfahrzeug
EP3184769A1 (de) * 2015-12-25 2017-06-28 Kubota Corporation Abgasvorrichtung für einen dieselmotor
US10358961B2 (en) 2015-12-25 2019-07-23 Kubota Corporation Exhaust apparatus for diesel engine
US10570872B2 (en) 2018-02-13 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc System and method for a range extender engine of a hybrid electric vehicle
US10781784B2 (en) 2018-02-13 2020-09-22 Ford Global Technologies, Llc System and method for a range extender engine of a hybrid electric vehicle

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Publication number Publication date
DE4100133A1 (de) 1992-07-09
US5433072A (en) 1995-07-18

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