專利名稱：廢氣后處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車廢氣后處理裝置，具有一個有多個加熱元件的加熱裝置和一 個配屬于加熱裝置的控制儀，其中加熱元件配屬有第一共同的開關(guān)和各自第二開關(guān)，并且 可以借助于第一開關(guān)共同地，和借助于第二開關(guān)單個地轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
開頭所述類型的廢氣后處理裝置由現(xiàn)有技術(shù)背景是已知的。它們常常使用在載貨 汽車中。加熱裝置通過一個可以借助于第一開關(guān)轉(zhuǎn)換的主線路供電。加熱裝置的單個加熱 元件，也可以單個地借助于分別配屬于它們的第二開關(guān)轉(zhuǎn)換。第一開關(guān)和第二開關(guān)通常布 置在配屬于加熱裝置的控制儀里。加熱裝置或者說加熱元件也就是說，通過控制儀供電，一 旦第一開關(guān)和相應(yīng)的第二開關(guān)閉合上的話。當?shù)谝婚_關(guān)閉合時，加熱元件才可以借助于第 二開關(guān)接通。為此目的，具有加熱裝置的第一開關(guān)和具有單個加熱元件的第二開關(guān)分別串 聯(lián)。無論第一開關(guān)和第二開關(guān)都設(shè)計成電開關(guān)。由DE44 22 198A1得知一種控制催化器電 加熱裝置的方法，這催化器用于對汽車中的內(nèi)燃機的廢氣凈化。設(shè)有兩個電池，兩個都可以 與電加熱裝置連接。同時規(guī)定在接通加熱裝置之前，使電池相互斷連，因此只有其中一個 電池對電加熱裝置供電，而另一個電池還可以給汽車電路供電。在以前已知的廢氣后處理 裝置中，不利的是在第一開關(guān)和第二開關(guān)上分別有損失功率。由于這種原因必須相應(yīng)地設(shè) 計控制儀，在這控制儀里通常布置了開關(guān)。尤其是在第一開關(guān)上有高的損失功率，這是因為 通過這開關(guān)對加熱裝置，也就是所有加熱元件供電。

發(fā)明內(nèi)容
與此相比，具有權(quán)利要求1的特征的廢氣后處理裝置具有以下優(yōu)點在控制儀里 引起的損失功率明顯小于現(xiàn)有技術(shù)中得知的。這按照本發(fā)明通過如下來達到使第一開關(guān) 布置成與控制儀分開，并可以由它來觸發(fā)。控制儀可以按此方式設(shè)計成具有較小的外形尺 寸，因為去掉了用于第一開關(guān)的冷卻裝置。冷卻裝置例如是一種被動的和/或主動的冷卻 裝置，它尤其是包括有一種風扇。第一開關(guān)此外還可以由控制儀來觸發(fā)。為此目的尤其是 在控制儀和第一開關(guān)之間設(shè)有一條線路。第一開關(guān)可以有利地借助于一個電子的或機械的 繼電器來實現(xiàn)。這繼電器通過控制儀來觸發(fā)，因此保證了快速地斷開加熱裝置，如果發(fā)現(xiàn)加 熱裝置和/或控制儀有故障的話。為此目的有利的是第一開關(guān)在初始位置上打開，并且只 是通過用控制儀的相應(yīng)觸發(fā)才到達一個開關(guān)位置上，在這個位置上第一開關(guān)閉合。如果第 一開關(guān)不再由控制儀觸發(fā)，那么它有利地返回其初始位置，因此將加熱裝置斷開。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定在控制儀里設(shè)有第二開關(guān)的至少一個部分，或 者同樣也布置成與控制儀分開并可以由其觸發(fā)。也就是說可以設(shè)計使第二開關(guān)布置在控制 儀上，而第一開關(guān)則與其分開?？梢詡溥x的是第二開關(guān)或者至少其一部分布置成與控制儀 分開并通過其來觸發(fā)。在廢氣后處理裝置的一種這樣的實施形式中，可以使控制儀里的損 失功率繼續(xù)減小。尤其是可以為控制儀設(shè)計分開的供電，從而使控制儀和加熱裝置由相互獨立的電源來供電。因為流過加熱裝置的電流并不流過控制儀，因此可以按以下的電流來 設(shè)計加熱裝置，這樣的電流在直接供電時通過控制儀是不能實現(xiàn)的。這同樣也意味著可以 將控制儀做得更小。這是因為控制儀的線路和接頭只需按小的電流來設(shè)計。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，在加熱元件和直流電源的一個正極之間設(shè)計有 第一開關(guān)。第一開關(guān)因此設(shè)計成所謂高壓側(cè)開關(guān)。即通過第一開關(guān)可以使加熱裝置或者說 加熱元件與正極分開。這尤其是有利的，如果在加熱裝置里有短路的話，這是因為按此方式 可以避免由于短路造成的直流電源的負載。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，第二開關(guān)設(shè)計在加熱元件和一個負極之間或者 在第一開關(guān)和加熱元件之間。如果是第一種情況，那么第二開關(guān)設(shè)計成低壓側(cè)開關(guān)。其優(yōu)點 在于例如在應(yīng)用電子開關(guān)時(晶體管或類似的)可以實現(xiàn)對開關(guān)的比較簡單的觸發(fā)。如 果相反，第二開關(guān)布置在第一開關(guān)和加熱元件之間，那么第二開關(guān)也構(gòu)成高壓側(cè)開關(guān)，也就 是說可以使加熱元件直接與直流電源的正極分開。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，第一開關(guān)和/或第二開關(guān)是繼電器或者電子組 件。原理上開關(guān)可以設(shè)計成任意的。然而有利的是第一開關(guān)和/或第二開關(guān)設(shè)計成，尤其 是機械的，繼電器或者電子組件。電子組件例如具有可以由控制儀來觸發(fā)的一個晶體管或 一個類似的開關(guān)部件。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，第二開關(guān)的第一和/或至少第二部分和/或加 熱元件的至少一個部分配置有一個診斷裝置。借助于診斷裝置例如可以確定開關(guān)和/或加 熱元件的故障。如果有故障，那么可以采取合適的措施。例如使第一開關(guān)打開，使得加熱裝 置斷開。診斷裝置然而也可以設(shè)計用于確定第一開關(guān)和/或第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，并將之 提供給控制儀。為此目的，診斷裝置與控制儀從線路技術(shù)上連接起來。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，診斷裝置連接于控制儀，或者由它構(gòu)成。在第一 種情況下，診斷裝置例如可以布置在第一開關(guān)的，第二開關(guān)的，和/或加熱裝置的部位里。 它連接于控制儀，以便提供廢氣后處理裝置或者說開關(guān)，加熱裝置和/或加熱裝置的單個 加熱元件的運行狀態(tài)的反饋。診斷裝置然而也可以由控制儀構(gòu)成，或者說集成在其中。在這 種情況下，所要診斷的構(gòu)件，也就是第一開關(guān)，第二開關(guān)，加熱裝置和/或加熱元件(分別) 配置有一個傳感器，其傳感器值由診斷裝置進行分析。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，控制儀設(shè)計用于，在出現(xiàn)故障時觸發(fā)第一開關(guān) 用于斷開加熱元件。故障的出現(xiàn)例如借助于診斷裝置來識別。為了避免廢氣后處理裝置受 到損傷，斷開加熱裝置，其方法是使加熱元件去除活化。為此通過由控制儀的相應(yīng)的觸發(fā) 使第一開關(guān)打開。第一開關(guān)有利地設(shè)計用于，在不發(fā)生通過控制儀對開關(guān)的觸發(fā)時，斷開加 熱元件。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，控制儀與加熱裝置連接于同樣的電源或者一個 分開的電源。如前所述，加熱裝置連接于與控制儀同樣的電源，如果只是第一開關(guān)布置成與 控制儀分開的話。如果附帶地第二開關(guān)設(shè)計在控制儀之外，那么可以使控制儀連接于一個 分開的電源。按此方式例如可以使控制儀用另一種供電電壓來工作，如同加熱裝置那樣。本發(fā)明的一種改進設(shè)計方案規(guī)定，在電源和控制儀和/或加熱元件之間設(shè)有一個 過電壓保護裝置。為了防止控制儀或加熱元件受到過高的電壓，在廢氣后處理裝置設(shè)有過 電壓保護裝置。這種裝置例如可以在線路技術(shù)上設(shè)計在直流電源的正極和第一開關(guān)之間。過電壓保護裝置可以是一個電壓過濾器或者作為備選的一種斷開裝置，它將電源與控制儀 或者說加熱元件分開，一旦出現(xiàn)過電壓的話。過電壓是一種大于規(guī)定的最大電壓的電壓。


以下根據(jù)附圖所示的實施例對本發(fā)明進行詳細說明，對本發(fā)明沒有限制。附圖所 示為圖1廢氣后處理裝置的第一種實施形式的一個部位；圖2廢氣后處理裝置的第二種實施形式的一個部位。
具體實施例方式圖1表示了一個未示出的汽車的廢氣后處理裝置1的一個部位。廢氣后處理裝 置1例如包括有一個具有5個加熱元件3，4，5，6，7和一個轉(zhuǎn)換閥8的加熱裝置2。加熱元 件3，4，5，6和7例如設(shè)計成加熱絲，熱絲或類似元件，而借助于轉(zhuǎn)換閥8可以釋放或者說斷 開一個未示出的，用于排出加熱元件3至7的熱量的冷卻劑回路。加熱裝置2配屬于一個 SCR-系統(tǒng)，其中它用于加熱至少一個線路，通過這線路將一種工作介質(zhì)(例如水-尿素溶 液)輸送給一個催化器(未示出)。通常所用的水-尿素溶液在大約-io°c時結(jié)冰，因此在 低的外界溫度時必須借助于加熱裝置2加熱線路，用于融化或者說用于保持水-尿素溶液 的流體狀態(tài)。使其中至少一個加熱元件3至7的的熱量經(jīng)過冷卻劑回路輸送給線路。為此 目的由一個配屬于它的控制儀9對加熱裝置2進行觸發(fā)。此外設(shè)有第一開關(guān)10，它借助于一個促動器11可以由控制儀9來操縱。為此目 的，促動器11通過線路12和13與控制儀9連接。線路12與線路14和15連接，后兩個線 路通過一個開關(guān)16可以與一個這里未示出的直流電源的一個正極17連接。開關(guān)16用作 為所謂高壓側(cè)開關(guān)，用于促動器11，加熱元件3以及轉(zhuǎn)換閥8，它們通過線路12，15和14連 接于開關(guān)16。通過另一個開關(guān)18和一個線路19可以使加熱元件4與正極17連接。開關(guān) 18因此也可以設(shè)計成高壓側(cè)開關(guān)。通過線路13和一個開關(guān)20可以使促動器11與直流電 源的一個負極21連接。這同樣也適合于加熱元件3，通過一個開關(guān)22和線路23，和轉(zhuǎn)換閥 8通過一個開關(guān)M和線路25。促動器11因此只是當開關(guān)16和開關(guān)20都閉合時因此促動器11既與正極17又 與負極21連接，才能被操縱，。這按照意義也適用于加熱元件3和轉(zhuǎn)換閥8，其中開關(guān)16和 開關(guān)22或者說開關(guān)M必須分別閉合。加熱元件4可以通過開關(guān)18和開關(guān)沈的閉合既與 正極17又與負極21連接并因此被活化，這開關(guān)沈通過線路27與加熱元件4連接。借助于促動器11可操縱的第一開關(guān)10用作為加熱元件5，6和7的高壓側(cè)開關(guān)。 加熱元件因此可以通過開關(guān)10的閉合，這通過操縱促動器11，通過控制儀9實現(xiàn)，與正極 17連接。為此目的第一開關(guān)10通過一個共同的線路觀與加熱元件5，6和7連接。在加熱 元件4，5和7的背離第一開關(guān)10的一側(cè)，這些加熱元件通過線路四，30和31與第二開關(guān) 32，33和34連接。這些開關(guān)用作為加熱元件5，6和7的低壓側(cè)開關(guān)，也就是可以建立一種 與負極21的連接?？梢粤私獾郊訜嵩?，6和7可以借助于第一開關(guān)10 —起地，和借助于第二開 關(guān)32，33和34單個地轉(zhuǎn)換。在這實施例中，第一開關(guān)10布置在控制儀9之外，或者說與其
5分開，但還可以由控制儀9來進行觸發(fā)。為此，正如已經(jīng)表示的那樣，設(shè)計有促動器11。第 二開關(guān)32，33和34同樣也由控制儀9來觸發(fā)，當然，與第一開關(guān)10相反，布置在這控制儀 里。顯然，第一開關(guān)10設(shè)置在加熱元件5，6和7和正極17之間，第二開關(guān)32，33和；34設(shè) 置在加熱元件5，6和7和負極21之間。在此第一開關(guān)10設(shè)計成機械的繼電器，它借助于 促動器11進行操縱或轉(zhuǎn)換。促動器11為此例如可以是一種磁促動器。第二開關(guān)32，33和 34優(yōu)選設(shè)計成電子組件，例如晶體管(或M0SFET)或者說功率晶體管。通過第一開關(guān)10的 外部布置可以明顯降低在控制儀9里產(chǎn)生的損失功率。在這里所述的情況下控制儀9和加 熱裝置2連接于同一個供電設(shè)備。圖2表示了廢氣后處理裝置1的另一種實施形式，其中又只是表示了一個部段。對 于這種實施形式只表示了加熱元件5，6和7，它們借助于第一開關(guān)10共同地，和借助于第二 開關(guān)32，33和34單個地或者說分開地可以轉(zhuǎn)換。第一開關(guān)10又借助于促動器11由控制 儀9進行操縱。為此促動器11經(jīng)過線路12和13與控制儀9連接，在那里它們可以通過開 關(guān)16與這里未示出的分開的電源，尤其是直流電源的一個正極35，和通過開關(guān)20與一個 負極36連接。相反加熱元件5，6和7的供電此外通過正極17和負極21實現(xiàn)。為此在加 熱元件5，6和7和正極17之間，既布置了第一開關(guān)10又布置了第二開關(guān)32，33和；34。無 論是第一開關(guān)10還是第二開關(guān)32，33和34因此設(shè)計成用于加熱元件5，6和7的高壓側(cè)開 關(guān)。加熱元件5，6和7在背離于第二開關(guān)32，33和34的一側(cè)直接連接于直流電源的負極 21。第二開關(guān)32，33和34通過導(dǎo)線37，38和39連接于控制儀9，在那里它們可以通過 開關(guān)40，41和42與負極36連接。第二開關(guān)32，33和34例如設(shè)計成晶體管，因此它們在第 一開關(guān)10閉合和開關(guān)40，41和42分別閉合時導(dǎo)通，并因此接通加熱元件5，6和7。在這 實施例中無論是第一開關(guān)10還是第二開關(guān)32，33和34都布置在控制儀之外或者說與其分 開，而且可以由它觸發(fā)。這意味著，在控制儀9里產(chǎn)生的損失功率與圖1所示的實施形式相 比可以進一步降低。此外還有以下優(yōu)點可以設(shè)有用于控制儀9和加熱裝置2的分開的電 源。在所示的實施形式中，加熱裝置2連接于直流電源，控制儀9連接于分開的直流電 源。因此加熱元件5，6和7例如可以被供給比控制儀9更高的工作電壓。此外還可以設(shè)有 一種這里未示出的保護裝置。這種裝置優(yōu)選布置在正極17和開關(guān)10之間。保護裝置防止 加熱元件5，6和7出現(xiàn)過高的電流脈沖，或者過電壓或電壓脈沖，它們都可能造成損傷。
權(quán)利要求
1.汽車廢氣后處理裝置(1)，具有帶有多個加熱元件(5，6，7)的加熱裝置(2)和配屬 于加熱裝置⑵的控制儀(9)，其中加熱元件(5，6，7)配屬有共同的第一開關(guān)(10)和各自 第二開關(guān)(32，33，34)，并且加熱元件(5，6，7)可以借助于第一開關(guān)(10)共同地，和借助于 第二開關(guān)(32，33，34)單個地轉(zhuǎn)換，其特征在于第一開關(guān)(10)布置成與控制儀(9)分開， 并可以由它來觸發(fā)。
2.按權(quán)利要求1所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，在控制儀(9)里設(shè)有第二開關(guān) (32,33,34)的至少一個部分，或者也布置成與控制儀(9)分開并可以由其觸發(fā)。
3.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，在加熱元件(5，6，7)和 直流電源的正極(17)之間設(shè)計有第一開關(guān)(10)。
4.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，第二開關(guān)(32，33，35)設(shè) 計在加熱元件(5，6，7)和負極之間，或者在第一開關(guān)(10)和加熱元件(5，6，7)之間。
5.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，第一開關(guān)(10)和/或第 二開關(guān)(32，33，34)是繼電器或者電子組件。
6.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，第一開關(guān)(10)和/或第 二開關(guān)(32，33，34)的至少一個部分和/或加熱元件(5，6，7)的至少一個部分配屬有診斷直ο
7.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，診斷裝置連接于控制儀 (9)上，或者由它構(gòu)成。
8.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，控制儀(9)設(shè)計用于，在 出現(xiàn)故障時觸發(fā)第一開關(guān)(10)用于斷開加熱元件(5，6，7)。
9.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，控制儀(9)連接于與加 熱裝置O)同樣的電源上，或者分開的電源上。
10.按上述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理裝置，其特征在于，在電源和控制儀(9)和 /或加熱元件(5，6，7)之間設(shè)有過電壓保護裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車廢氣后處理裝置(1)。具有有多個加熱元件(5，6，7)的加熱裝置(2)和配合于加熱裝置(2)的控制儀(9)，其中加熱元件(5，6，7)配合有第一共同的開關(guān)(10)和各自第二開關(guān)(32，33，34)，并且可以借助于第一開關(guān)(10)共同地，和借助于第二開關(guān)(32，33，34)單個地轉(zhuǎn)換。設(shè)計規(guī)定第一開關(guān)(10)布置成與控制儀(9)分開，并可以由它來控制。
文檔編號F01N3/20GK102061972SQ201010551910
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者B·謝林, G·霍格爾, M·奧恩塞爾, P·鮑爾, R·鮑爾, T·霍爾斯特 申請人:羅伯特·博世有限公司