用于控制具有至少一个具有电加热元件的废气后处理部件的内燃机的方法与流程

本发明涉及一种用于控制具有至少一个具有电加热元件的废气后处理部件的内燃机的方法。

背景技术：

1、在欧盟、美国和中国的不同的汽车销售市场中，现有的废气限值的不断的收紧和附加的有害成分、如氨(nh3)的监管导致废气后处理系统的复杂性的增加，该废气后处理系统通常由多个依次连接的催化器构成。由于结构空间原因，在此，除了使用靠近马达布置的催化器以外，还使用安装在底部中的催化器。

2、由于收紧的eu7排放要求，电加热盘越来越多地用于催化器中。来自车载电网的电能能够实现，与马达条件无关地并且尤其是已经在静止的马达中将温度引入废气系统中，该温度借助马达废气质量流量或在使用外部输入的输送空气的情况下输送至随后的催化器。

3、由于排放法规的日益的收紧，需要快速达到废气后处理部件的起燃温度，这可能会受到电加热元件的使用的积极影响。

技术实现思路

1、在第一方面中，本发明涉及一种用于控制内燃机的方法，内燃机具有至少一个具有电加热元件的废气后处理部件，其中，电加热元件加热至少一个废气后处理部件和流过至少一个废气后处理部件的废气，其中电加热元件暂时或持续地，尤其恒定或交替地被加载以加热电流，其中气体、尤其是新鲜空气和/或废气向下游流过废气路径，其特征在于，获取在至少一个废气后处理部件上游的第一温度，其中获取在至少一个废气后处理部件下游的第二温度，其中根据第一温度和第二温度之间的第一温差以及电加热元件的加热功率，获取内燃机的废气质量流量，并且根据废气质量流量来控制内燃机。

2、该方法具有以下特别的优点，即可以根据在至少一个废气后处理部件上游和下游的温度以及在激活的电加热元件中的加热功率来获取废气质量流量。通过例如来自内燃机或来自二次空气喷射的废气质量流量，来自电加热元件的热能被导出到随后的催化器。由此加热流过电加热元件的废气。质量流量越大，并且在流入的输送空气与电加热元件之间的温差越大，那么热量越多地通过输送空气导出。该效应可用于获取废气质量流量。

3、在备选的设计方案中，当识别内燃机的惯性运行时和/或当存在电加热元件的激活时，给予该方法的释放。

4、此外，当电加热元件的实际温度在可预设的持续时间内超过电加热元件4的目标温度时，存在电加热元件的静止状态。当针对电加热元件实现静止状态时，产生特别的优点，因为电加热元件主要或完全将其热能输出到流经的废气上。因此，该方法可以稳健地被执行。

5、在特别的设计方案中，当可预设的持续时间到期时，存在电加热元件的静止状态，在该持续时间后，电加热元件已经被激活。当针对电加热元件实现静止状态时，产生特别的优点，因为电加热元件主要或完全将其热能输出到流经的废气上。因此，该方法可以稳健地被执行。

6、此外，至少一个废气后处理部件可以是三元催化器或颗粒过滤器或选择性的催化还原催化器或nox存储催化器或氧化催化器。

7、在特别的设计方案中，根据电加热元件的电压和电流强度获取电加热功率。

8、在有利的设计方案中，根据以下公式，利用引入电加热元件中的电功率、在恒定的压力下的废气的比热容、在至少一个废气后处理部件的下游的废气温度和上游的废气温度之间的第一温差，获取废气质量流量：

9、

10、此外，可以将新鲜空气质量流量与废气质量流量进行比较，并且根据新鲜空气质量流量和废气质量流量之间的差是否超过或低于可预设的上或下阈值来识别有缺陷的空气质量传感器。

11、此外，根据新鲜空气质量流量、二次空气质量流量和喷射的燃料量来获取建模的废气质量流量，并且当建模的废气质量流量和经由电加热元件获取的废气质量流量之间的差超过或低于上阈值或下阈值时，进行电加热元件的加热功率的关断或限制。

12、由于不均匀地流过电加热元件而可能出现的是，由电加热产生的热量不均匀地或仅在电加热元件的特定的部位处完全不对流地被导出。因此，在这些部位处可能会出现局部的过热(热点)。通过限制加热功率或通过关断电加热元件，可以实现构件保护。

13、在本发明中使用的方程基于0d模型的简化。也就是说，假设的是，电加热元件的温度和废气温度可以由某点的代表值来表示。这例如可以是电加热元件的平均温度和电加热元件的横截面面积和长度上的平均废气温度。还假设的是，加热盘被废气质量流量均匀地流过，并且电加热功率均匀分布在加热盘的表面上地被引入。实际上，在电加热元件的不利的流入中可能导致电加热元件的局部非常不同的流过。由此，在具有非常小的流过的区中可能出现大的过热(所谓的热点)。因此，可以从建模的废气质量流量和根据加热盘获取的质量流量之间的偏差推断出电加热元件的不均匀的流过。

14、在特别的实施方式中，当识别有缺陷的空气质量传感器或用于电加热元件的加热功率的关断或限制时，在控制装置中设置错误位，或在仪表板中激活马达控制灯。

15、在另外的方面中，本发明涉及一种设备，尤其是控制装置和一种计算机程序，它们设计、尤其是编程用于实施所述方法之一。在又一另外的方面中，本发明涉及一种机器可读的存储介质，计算机程序存储在该存储介质上。

技术特征：

1.一种用于控制具有至少一个具有电加热元件(4)的废气后处理部件(5)的内燃机(10)的方法，其中所述电加热元件(4)加热至少一个废气后处理部件(5)和流过至少一个废气后处理部件(5)的废气，其中所述电加热元件(4)暂时或持续地，尤其恒定或交替地被加载以加热电流，其中气体、尤其是新鲜空气和/或废气向下游流过废气路径(2)，其特征在于，获取在至少一个废气后处理部件(5)上游的第一温度(texhus)，其中获取在至少一个废气后处理部件(5)下游的第二温度(texhds)，其中根据第一温度(texhus)和第二温度(texhds)之间的第一温差(δtexh)以及电加热元件(4)的加热功率(pwrehc)获取内燃机(10)的废气质量流量(dmexh)，并且根据废气质量流量(dmexh)来控制内燃机(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当识别内燃机(10)的惯性运行时和/或当存在电加热元件(4)的激活时，给予所述方法的释放。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当电加热元件(4)的实际温度在可预设的持续时间(tiheatup)内超过电加热元件(4)的目标温度(tehc,soll)时，存在电加热元件(4)的静止状态。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当可预设的持续时间(tiheatup)到期时，存在电加热元件(4)的静止状态，在所述持续时间后，电加热元件(4)已经被激活。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个废气后处理部件(5)是三元催化器或颗粒过滤器或选择性的催化还原催化器或nox存储催化器或氧化催化器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电加热元件(4)的电压(uehc)和电流强度(iehc)获取电加热功率(pwrehc)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式获取废气质量流量(dmexh)：

8.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，将新鲜空气质量流量(dmair)与废气质量流量(dmexh)进行比较，并且根据新鲜空气质量流量(dmair)和废气质量流量(dmexh)之间的差是否超过或低于可预设的上或下阈值(smax、smin)来识别有缺陷的空气质量传感器(9)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据新鲜空气质量流量(dmair)、二次空气质量流量(dmsec)和喷射的燃料量(qinj)来获取建模的废气质量流量(dmexh,mod)，并且当建模的废气质量流量(dmexh,mod)和废气质量流量(dmexh)之间的差超过或低于上或下阈值(smax、smin)时，进行电加热元件(4)的加热功率(pwrehc)的关断或限制。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当识别有缺陷的空气质量传感器(9)或电加热元件(4)的加热功率(pwrehc)的关断或限制时，在控制装置(100)中设置错误位，或在仪表板中激活马达控制灯。

11.一种计算机程序，所述计算机程序设计用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.一种电子存储介质，所述电子存储介质具有根据权利要求11所述的计算机程序。

13.一种设备，尤其是控制装置(100)，所述控制装置设计用于实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于控制具有至少一个具有电加热元件(4)的废气后处理部件(5)的内燃机(10)的方法，电加热元件(4)加热至少一个废气后处理部件(5)和流过至少一个废气后处理部件(5)的废气，电加热元件(4)暂时或持续地，尤其恒定或交替地被加载以加热电流，气体、尤其是新鲜空气和/或废气向下游流过废气路径(2)，获取在至少一个废气后处理部件(5)上游的第一温度(T<subgt;exhUs</subgt;)，获取在至少一个废气后处理部件(5)下游的第二温度(T<subgt;exhDs</subgt;)，根据第一温度(T<subgt;ExhUs</subgt;)和第二温度(T<subgt;ExhDs</subgt;)之间的第一温差(ΔT<subgt;Exh</subgt;)以及电加热元件(4)的加热功率(Pwr<subgt;EHC</subgt;)获取内燃机(10)的废气质量流量(dm<subgt;Exh</subgt;)，并且根据废气质量流量(dm<subgt;Exh</subgt;)来控制内燃机(10)。

技术研发人员：T·泽因,A·福里施,M·巴赫纳
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1