[发明专利]用于运行排气处理设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行发动机排气处理设备的方法，该排气处理设备包括至少一个加热装置和至少一个还原剂供给装置。

背景技术

一直以来都使用排气处理设备来减少发动机排气中的有害物质。近年来为有效减少发动机排气中的有害物质，带有还原剂供给的排气处理设备是常见的。已证实的是，特别是在稀燃运行的发动机中，可以有利地为排气供给还原剂。特别是，排气中的氮氧化物（NOx）份额在稀燃运行的发动机中提高并且能与还原剂相联系地在排气处理设备被降低。这被称为选择性催化还原方法（SCR方法）。

可以例如使用氨作为还原剂。氨与排气中的氮氧化物被转化成无害成分，即转化成氮、水和二氧化碳。在机动车中通常不直接存储氨。通常存储和／或供给还原剂前体，该还原剂前体按照需要被转化成实际的还原剂。例如尿素可用作这样的还原剂前体。特别优选的是尿素水溶液。尿素含量为32.5%的这样的尿素水溶液例如可以在Handelsnamen的商标下买到。

可以液态地和／或气态地给发动机排气处理设备供给还原剂。通常在机动车中液态地存储还原剂。这样的液态存储可以特别节省空间。液态还原剂大多必须首先被蒸发，才能被气态地输入排气处理设备。在液态地供给还原剂时必须在排气处理设备中蒸发还原。为此需要足够高的排气温度。

稀燃运行的发动机以所供给的空气比完全转化所供给的燃料所需的空气多的空燃比运行。这样的发动机特别是现代的柴油发动机。在这样的发动机中经常存在特别低的排气温度。在为排气液态地供给还原剂时，还原剂使排气进一步降温。液态还原剂通常在排气中蒸发。在这种情况下从排气吸取还原剂的蒸发能。

在排气处理设备中的有害物质转化主要与排气温度相关。有害物质，例如一氧化氮、一氧化碳或炭黑颗粒（炭颗粒）的大多转化过程在高排气温度下明显比在低排气温度下完成得快。在对于不同的转化过程有所不同的特定的阈值温度以下，某些转化过程根本不能完成。

出于这个原因，特别是在用于稀燃运行的发动机的排气处理设备中已知的是，在排气处理设备中设有排气加热器。排气加热器最初被发展是为了在发动机冷起动时迅速加热排气系统。这样的排气加热器例如可以形式为安装在排气管中的加热线圈。而由现有技术还已知可电加热的蜂窝体，其中电流流过多个至少局部结构化的金属薄板组。这样的可电加热的蜂窝体的优点是，其具有明显更大的、可为排气提供所产生的热量的表面。

这样的可电加热的蜂窝体的运行必须被有针对性地触发，因为其需要电流。因此需要策略来使排气系统中的电加热器能够如下地运行：一方面有助于排气处理设备中排气的有利转化，另一方面能量消耗尽可能低。

发明内容

基于这样的现有技术本发明的目的是，进一步缓解结合现有技术所提到的技术问题。希望特别是提出一种用于运行具有至少一个加热装置和至少一个还原剂供给装置的排气处理设备的方法。

该目的利用具有权利要求1特征的方法来实现。其它有利的方法改进方案在从属权利要求中给出。权利要求中单独列出的特征可以以任意技术上合理的方式彼此组合并且可以通过说明书中所述的事实来进行补充，其中给出了本发明的其它实施方式。

根据本发明的用于运行具有至少一个加热装置和至少一个还原剂供给装置的排气处理设备的方法至少包括以下步骤：

a）检查是否应当供给还原剂；

b.1）如果特定的第一温度低于第一阈值温度并且根据步骤a）应当供给还原剂，则利用加热装置进行加热直到达到该第一阈值温度为止；

b.2）如果特定的第二温度低于第二阈值温度并且根据步骤a）不应当供给还原剂，则利用加热装置进行加热直到达到该第二阈值温度为止；和

c）如果步骤a）应当供给还原剂，则供给还原剂。

本发明方法的各方法步骤在发动机运行期间通常以在此给出的顺序以循环方式重复地反复执行。

在本文中还原剂的概念是既还原剂又包括还原剂前体、例如尿素或尿素水溶液的上位概念。