DE4236271C2 - Abgasemissionssteuervorrichtung unter Einsatz eines katalytischen Konverters mit einem Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel - Google Patents
Abgasemissionssteuervorrichtung unter Einsatz eines katalytischen Konverters mit einem KohlenwasserstoffadsorptionsmittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abgasemissionssteuervorrichtung
und im besonderen eine Abgasemissionssteuervorrichtung, bei
welcher ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlen
wasserstoffen und ein katalytischer Konverter zur Reini
gung des Abgases in einer Abgasleitung vorgesehen sind.
Um das Abgas in einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine
eines Motorfahrzeuges zu reinigen, wird üblicherweise ein
pelletierter Katalysator oder ein monolithischer Katalysa
tor in dem Abgassystem des Motors eingesetzt. Kohlenwasser
stoff HC ist einer der schädlichen Bestandteile (HC, CO,
NOX) in dem Abgas, und eine Reinigung von Kohlenwasserstoffen
HC, die mittels eines katalytischen Konverters ausgeführt
wird, hängt in starkem Maße von der Abgastemperatur ab.
Auch wenn ein Edelmetallkatalysator zur Reinigung des Ab
gases eingesetzt wird, muß die Abgastemperatur höher als
250°C sein, um wirksam das Abgas von den Kohlenwasserstoffen
HC zu reinigen.
Dementsprechend ist die Entfernung von Kohlenwasserstoff HC
im Abgas mit Hilfe eines katalytischen Konverters schwierig,
insbesondere wenn sich das Abgas bei einer relativ niedrigen
Temperatur befindet, gerade nachdem der Motor gestartet wor
den ist. Darüber hinaus wird, gerade nachdem der Motor gestar
tet worden ist, eine große Menge von Kohlenwasserstoff HC von
der Maschine abgegeben (welcher nachfolgend als kalter HC
bezeichnet werden soll), und die Menge dieses kalten HC re
lativ zum gesamten Abgas ist groß. Es ist somit erforderlich,
die Emission von kaltem HC in dem Abgas zu steuern, wenn sich
das Abgas bei einer niedrigen Temperatur befindet, gerade nach
dem der Motor gestartet worden ist, um das Betriebsverhalten
des Motors zu verbessern.
Um das zuvor erläuterte Problem zu eliminieren, ist ein be
stimmter Typ einer Abgasemissionssteuervorrichtung vorgeschla
gen worden. Diese Vorrichtung absorbiert Kohlenwasserstoff HC
im Abgas, unter Verwendung eines HC Adsorptionsmittelabscheiders,
wenn die Abgastemperatur niedrig ist, während dann, wenn die Ab
gastemperatur hoch ist, die schädlichen Bestandteile des Ab
gases wie auch die kalten HC, die von dem HC Adsorptionsmit
tel desorbiert wurden, mit Hilfe eines katalytischen Konver
ters gereinigt wurden. Die JP-OS 2-1 73 312 beschreibt eine ty
pische Abgasemissionssteuervorrichtung des vorerwähnten Typs.
Bei der Abgasemissionssteuervorrichtung, die in der vorerwähn
ten Veröffentlichung beschrieben wird, sind ein HC Adsorptions
mittelabscheider zum Adsorbieren der kalten HC und ein kata
lytischer Konverter zum Reinigen des Abgases innerhalb des Ab
gassystems des Motors vorgesehen.
Bei der vorerwähnten Abgasemissionssteuervorrichtung befindet
sich jedoch der KG Adsorptionsmittelabscheider in einer Bypass-
Leitung, und der katalytische Konverter befindet sich in einem
Zwischenteil der Abgasleitung. Die Bypass-Leitung ist so ange
ordnet, daß sie von der Abgasleitung in einem stromaufwärtigen
Bereich vom Konverter abgezweigt wird und an die Abgasleitung
in einem stromabwärtigen Bereich vom Konverter angeschlossen
ist. Ein Schaltventil ist innerhalb der Abgasleitung in dem
Abzweigbereich der Bypass-Leitung angeordnet, um somit das
Abgas von dem Motor entweder in die Abgasleitung oder die By
pass-Leitung schicken zu können. Das bedeutet, daß das Schalt
ventil in einer solchen Weise ein- und ausgeschaltet wird, daß
dann wenn das Abgas eine relativ niedrige Temperatur besitzt
(unterhalb der Katalysatoraktivierungstemperatur), das Abgas
in die Bypass-Leitung geführt wird, in welcher sich der HC Ad
sorptionsmittelabscheider befindet, während dann wenn das Ab
gas eine hohe Temperatur besitzt (oberhalb der Katalysator
aktivierungstemperatur), das Abgas über das Schaltventil in
die Abgasleitung geführt wird.
Bei der vorerwähnten herkömmlichen Vorrichtung wird jedoch nicht
in Betracht gezogen, daß das HC Adsorptionsmittel und der kata
lytische Konverter unterschiedliche Temperaturcharakteristika
besitzen. Allgemein ausgedrückt, adsorbiert bei einer Tempera
tur, die niedriger ist als die Desorptionstemperatur (die im
Bereich zwischen 100°C und 200°C liegt), der HC Adsorptions
mittelabscheider wirkungsvoll Kohlenwasserstoff HC in dem Ab
gas, während der adsorbierte HC von dem HC Adsorptionsmittel
bei einer Temperatur desorbiert wird, die höher ist als die
Desorptionstemperatur. Die Aktivierungstemperatur eines kata
lytischen Konverters (bei welcher der Katalysator des kataly
tischen Konverters aktiviert wird) liegt bei etwa 250°C,
wenn er sich in einem Anfangszustand befindet, und die Akti
vierungstemperatur ändert sich auf eine höhere Temperatur,
nachdem der katalytische Konverter während einer längeren Zeit
periode eingesetzt worden ist. Die HC Adsorptionsmitteltempe
ratur und die katalytische Konvertertemperatur in der vorer
wähnten Abgasemissionssteuervorrichtung nimmt gleichzeitig zu
aufgrund der Wärme des Abgases. Somit ist das Ausmaß des
Temperaturanstiegs des HC Adsorptionsmittels in dem stromauf
wärtigen Bereich der Abgasleitung relativ zum Strom des Ab
gases größer als das Ausmaß des Temperaturanstiegs des kata
lytischen Konverters in seinem stromabwärtigen Bereich.
Wie zuvor beschrieben, schenkt die herkömmliche Vorrichtung
dem Unterschied zwischen den Temperaturcharakteristika des
HC Adsorptionsmittels und dem katalytischen Konverter keine
Beachtung. Im besonderen wenn die HC Adsorptionsmitteltempe
ratur höher ist als die Desorptionstemperatur (um etwa 200°C)
und der adsorbierte HC wird allmählich von dem HC Adsorptions
mittel desorbiert, ist die katalytische Konvertertemperatur
nach wie vor niedriger als die Aktivierungstemperatur (um
etwa 250°C). Der von dem HC Adsorptionsmittel desorbierte
Kohlenwasserstoff kann nicht durch den inaktiven Katalysator
des katalytischen Konverters bei dieser Temperatur gereinigt
werden, und es ergibt sich somit das Problem, daß der de
sorbierte Kohlenwasserstoff in einem ungereinigten Zustand
in die Atmosphäre emittiert wird.
Darüber hinaus ist die Abgasleitung, in welcher die Abgas
emissionssteuervorrichtung vorgesehen ist, oft Vibrationen
ausgesetzt aufgrund des Betriebes des Motors und der Tat
sache, daß das Fahrzeug über eine unebene Straße fährt. So
mit wird die vorgenannte herkömmliche Abgasemissionssteuer
vorrichtung stark dadurch beeinflußt, daß die Abgasleitung
den Vibrationen ausgesetzt ist, wie auch dadurch, daß die
Abgasrückdruckänderungen eintreten, so daß es somit schwie
rig ist, den Betrieb des Schaltventils genau zu steuern, um
wahlweise das Abgas in die Abgasleitung oder die Bypass-
Leitung einzspeisen. Darüber hinaus ergibt sich das Problem,
daß eine bestimmte Menge an Kohlenwasserstoff HC um das
Schaltventil herum austreten kann, womit dieser HC in die
Atmosphäre in einem ungereinigten Zustand emittiert wird.
Schließlich liegt auch ein Problem darin, daß der Einsatz
der Bypass-Leitung die herkömmliche Vorrichtung großvolumig
und kompliziert macht.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ei
ne verbesserte Abgasemissionssteuervorrichtung zur Verfügung
zu stellen, bei welcher die vorgenannten Probleme eliminiert
sind.
Eine weitere und näher spezifizierte Aufgabe der Erfindung
liegt darin, eine Abgasemissionssteuervorrichtung zur Ver
fügung zu stellen, bei welcher der Unterschied zwischen den
Temperaturcharakteristika des HC Adsorptionsmittels und dem
katalytischen Konverter eliminiert ist, so daß der Kohlen
wasserstoff in dem Abgas wirkungsvoll und sicher gereinigt
werden kann, um somit zu verhindern, daß der Kohlenwasser
stoff in einem ungereinigten Zustand in die Atmosphäre emit
tiert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im
Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei
hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der
Unteransprüche verwiesen wird.
Die erfindungsgemäße Abgasemissionssteuervorrichtung umfaßt
ein Adsorptionsmittel, das in einem stromaufwärtigen Teil
einer Abgasleitung eines Motors angeordnet ist, um den Koh
lenwasserstoff in dem Abgas zu adsorbieren, welcher die Ab
gasleitung durchströmt, bei einer Temperatur, die niedriger
ist als eine vorbestimmte erste Temperatur, wobei der Koh
lenwasserstoff von dem Adsorptionsmittel bei einer Tempera
tur desorbiert wird, die höher ist als die vorbestimmte
erste Temperatur, während ein katalytischer Konverter in
einem stromabwärtigen Bereich der Abgasleitung vorgesehen
ist, um den Kohlenwasserstoff in dem Abgas zu reinigen,
wenn ein Katalysator des katalytischen Konverters aktiv ist.
Der Katalysator des katalytischen Konverters wird bei einer
Temperatur aktiviert, die höher ist als eine vorbestimmte
zweite Temperatur, wobei die zweite Temperatur höher ist
als die erste Temperatur und ein Heizbereich vorgesehen ist
zum Erhitzen des katalytischen Konverters auf eine Tempera
tur, die höher ist als die zweite Temperatur, wenn sich
der Motor in einem vorbestimmten Start-Zustand befindet und
das Adsorptionsmittel eine Temperatur besitzt, die höher als
die erste Temperatur ist, so daß der Kohlenwasserstoff,
der von dem Adsorptionsmittel bei einer höheren Temperatur
als der ersten Temperatur desorbiert wird, gereinigt wird
durch den aktiven Katalysator des katalytischen Konverters.
Durch die Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß der Erfindung
ist es möglich, wirkungsvoll und zuverlässig zu verhindern,
daß der Kohlenwasserstoff (der von dem HC Adsorptionsmittel,
dessen Temperatur höher ist als die Desorptionstemperatur)
in die Atmosphäre in einem ungereinigten Zustand emittiert
wird. Der bei einer solchen Temperatur desorbierte Kohlen
wasserstoff wird durch einen aktiven Katalysator des kata
lytischen Konverters gereinigt, da ein elektrischer Strom
einem elektrisch beheizbaren Metallträger zugeführt wird,
wenn das HC Adsorptionsmittel die Desorptionstemperatur er
reicht.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungwesentliche Merk
male ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ver
schiedener Ausführungsbeispiele, unter Bezugnahme auf die bei
gefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Aus
führungsform der Abgasemissionssteuervorrichtung
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Programmablaufplan zur Erläuterung des EHC
Konverterheizvorganges, der durch die Abgasemissions
steuervorrichtung gemäß Fig. 1 ausgeführt wird,
Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der
Temperaturänderungen in den jeweiligen Bereichen
des katalytischen Konverters,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Modifikation
der Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 5 einen Programmablaufplan zur Erläuterung eines
modifzierten EHC Konverterheizvorganges, der
durch die Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß
Fig. 4 ausgeführt wird,
Fig. 6 eine graphische Darstellung einer weiteren Modi
fikation der in Fig. 1 dargestellten Abgas
emissionssteuervorrichtung,
Fig. 7 einen Programmablaufplan zur Erläuterung des modi
fizierten EHC Konverterheizvorganges, der durch
die Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß Fig. 6
ausgeführt wird,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer zweiten Aus
führungsform der Abgasemissionssteuervorrichtung
gemäß der Erfindung,
Fig. 9A und 9B einen Programmablaufplan zur Erläuterung des EHC
Konverterheizvorganges, der durch die Abgasemissions
steuervorrichtung gemäß Fig. 8 ausgeführt wird,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Modifikation
der in Fig. 8 dargestellten Abgasemissionssteuer
vorrichtung und
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren Modi
fikation der Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß
Fig. 8.
Es soll nun zunächst die erste Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Abgasemissionssteuervorrichtung unter Bezugnahme auf
Fig. 1 erläutert werden. Die Abgasemissionssteuervorrichtung
ist allgemein mit der Bezugsziffer 1 versehen. Das von dem
Motor (in Fig. 1 nicht dargestellt) abgegebene Abgas wird
durch eine Abgasleitung 2 in einer in Fig. 1 durch einen Pfeil
wiedergegebene Richtung geführt, und das Abgas wird am Abgas
rohrauslaß in die Atmosphäre emittiert. Die Abgasemissions
steuervorrichtung 1 gemäß der Erfindung ist in einem Zwischen
bereich der Abgasleitung 2 angeordnet. Da das Abgas in der Ab
gasleitung 2 in der angezeigten Richtung strömt, wird der linke
Bereich der Zeichnung als stromaufwärtiger Bereich bezeichnet,
und der rechte Bereich wird als stromabwärtiger Bereich be
nannt.
Die Abgasemissionssteuervorrichtung 1 umfaßt ein Konverterge
häuse 3, ein HC Adsorptionsmittel 4, einen elektrisch beheizten
katalytischen Konverter 5 (nachfolgend abgekürzt als EHC Kon
verter bezeichnet), einen Temperatursensor 7 sowie eine Steu
erung 10. In einem stromaufwärtigen Bereich des Konverterge
häuses 3 ist das HC Adsorptionsmittel 4 vorgesehen, um den
Kohlenwasserstoff HC, der sich im Abgas befindet, zu adsorbieren,
und im stromabwärtigen Bereich des Gehäuses 3 ist der EHC Kon
verter 5 vorgesehen, um den von dem HC Adsorptionsmittel 4 ad
sorbierten Kohlenwasserstoff in Kohlendioxid CO2 und Wasser
H2O umzusetzen. Dieser Umwandlungsprozeß wird nachfolgend als
Reinigung des Kohlenwasserstoffes bezeichnet. Das HC Ad
sorptionsmittel 4 und der EHC Konverter 5 werden in Reihe
innerhalb des Konvertergehäuses 3 angeschlossen. Die Abgas
emissionssteuervorrichtung ist dementsprechend so aufgebaut,
daß sie eine kompakte Einheit bildet, in welcher das HC Ad
sorptionsmittel 4 und der EHC Konverter 5 aufgenommen sind.
Das HC Adsorbtionsmittel 4 der Abgasemissionssteuervorrichtung
1 wird durch einen elektrisch heizbaren metallischen Träger
4a mit einem Honigwabenaufbau gebildet, und dieser metallische
Träger 4a nutzt eine ferritische Edelstahlfolie mit einer
Hochtemperaturkorrosionsfestigkeit. Der metallische Träger 4a
des HC Adsorptionsmittels 4 ist überzogen mit einem porösen
Adsorptionsmaterial, wie Zeolit, Silika, Tonerde oder ähnlichem
Material, welches als Kohlenwasserstoffadsorptionssubstanz
geeignet ist. In der Nachbarschaft des HC Adsorptionsmittels
4 des Konvertergehäuses 3 ist der Temperatursensor 7 vorge
sehen, um die Temperatur Ta des HC Adsorptionsmittels 4 aufzu
nehmen und ein Signal, welches die gemessene HC Adsorptions
temperatur wiedergibt, wird durch den Temperatursensor 7 der
Steuerung 10 zugeführt.
Das HC Adsorptionsmittel 4 mit der kohlenwasserstoffadsorbieren
den Substanz dient allgemein dazu, den Kohlenwasserstoff zu
adsorbieren und die Menge an Kohlenwasserstoff in dem Abgas,
welches die Abgasleitung 2 durchströmt, zu reduzieren, wenn
die HC Adsorptionsmitteltemperatur niedriger ist als eine vor
geschriebene Desorptionstemperatur (eine Temperatur im
Bereich etwa zwischen 100°C und 200°C). Umgekehrt, wenn die
HC Adsorptionsmitteltemperatur höher ist als die vorgeschriebe
ne vorerwähnte Desorptionstemperatur, wird der Kohlenwasser
stoff von der kohlenwasserstoffadsorbierenden Substanz des
HC Adsorptionsmittels 4 desorbiert.
Der EHC Konverter 5 besteht aus einem elektrisch heizbaren
Metallträger 5a mit einer Innenwabenstruktur. Dieser metalli
sche Träger 5a wird gebildet durch Umwickeln einer ferritischen
Edelstahlfolie (mit einer Hochtemperaturkorrosionsfestigkeit)
auf einer Kernelektrode. Der metallische Träger 5a ist mit
Tonerde überzogen, und katalytische Substanzen, wie etwa
Platin Pt, Palladium Pd und Rhodium Rh, werden auf dem mit
Tonerde überzogenen metallischen Träger 5a befestigt. Die
katalytische Aktivierungstemperatur des EHC Konverters 5
liegt normalerweise um 250°C. Wenn die Temperatur des EHC
Konverters 5 unter der Aktivierungstemperatur liegt, die zu
vor erwähnt wurde, vermag der EHC Konverter 5 nicht wirksam
Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid und Wasser umzuwandeln,
und die Menge an Kohlenwasserstoff in dem Abgas wird nicht
reduziert, mit dem Ergebnis, daß der Kohlenwasserstoff des
Abgases in einem ungereinigten Zustand in die Atmosphäre
emittiert wird. Wenn andererseits die EHC Konvertertemperatur
die Aktivierungstemperatur überschreitet, vermag der EHC
Konverter 5 wirksam die schädlichen Bestandteile des Abgases,
die durch die Abgasleitung strömen, zu reinigen.
Eine L-förmige positive Elektrode 11 ist an einem Ende mit
einem mittleren Bereich des EHC Konverters 5 verbunden. Die
positive Elektrode 11 erstreckt sich von dem mittleren Be
reich des EHC Konverters derart, daß das andere Ende der
Elektrode 11 sich außerhalb des Konvertergehäuses 3 in
einem stromabwärtigen Bereich des EHC Konverters 5 befindet.
Dieser Endbereich der Elektrode 11 ist über einen Leiterdraht
an die Steuerung 10 angeschlossen. Eine negative Elektrode 12,
die an die Steuerung 10 angeschlossen ist, steht mit dem
metallischen Träger 5a des EHC Konverters 5 in Verbindung.
Somit wird der metallische Träger 5a elektrisch aufgeheizt,
wenn die Steuerung 10 einen elektrischen Strom von einer an
die Steuerung 10 angeschlossenen Batterie 13 der positiven
bzw. negativen Elektrode 11 bzw. 12 zuführt, so daß die
Temperatur des EHC Konverters 5 ansteigt durch die Wärme des
metallischen Trägers 5a.
Ein Signal, das die HC Adsorptionsmitteltemperatur Ta anzeigt,
wird durch den Temperatursensor 7 ausgegeben, ein Wassertempera
tursignal, das die Motorkühlwassertemperatur Tw angibt, wird
von einem Wassertemperatursensor (nicht dargestellt) ausgegeben,
der an dem Motor montiert ist, und ein Motorgeschwindigkeits
signal, das die Rotationsgeschwindigkeit R des Motors angibt,
wird durch einen (nicht dargestellten) Verteiler ausgegeben,
wobei diese Signale der Steuerung 10 zugeführt werden. Die
an die Steuerung 10 angeschlossene Batterie 13 stellt eine
Energiequelle dar, die die elektrische Energie erzeugt, die
erforderlich ist, um die Steuerung 10 zu betreiben, und erzeugt
die elektrische Energie, die erforderlich ist, um den EHC Kon
verter 5 über die Steuerung 10 zu erhitzen. Entsprechend den
Ausgangssignalen der vorerwähnten Sensoren führt die Steuerung
10 den EHC Konverterheizvorgang gemäß der Erfindung durch, wie
nachfolgend noch im Detail erläutert werden wird.
Als nächstes schließt sich eine Beschreibung des EHC Konver
terheizvorganges an, welcher durch die Abgasmissionssteuer
vorrichtung gemäß der Erfindung ausgeführt wird, unter Bezug
nahme auf Fig. 2. Dieser EHC Konverterheizvorgang, der in Fig. 2
wiedergegeben ist, wird wiederholt ausgeführt in der Steuerung
10 der Abgasemissionssteuervorrichtung in Zeitintervallen von
beispielsweise 4 Millisekunden.
Wenn der EHC Konverterheizvorgang begonnen wird, liest der
Schritt S10 die Motorkühlwassertemperatur Tw ab, die als
Ausgangssignal des Wassertemperatursensors am Motor abge
geben wird durch die Steuerung 10. Der Schritt S20 ermittelt,
ob die Motorkühlwassertemperatur Tw, die im Schritt S10 abge
lesen wurde, niedriger ist als eine vorbestimmte Temperatur
T1. Wenn ermittelt wird, daß die Temperatur Tw niedriger ist
als die Temperatur T1 (TwT), liest der Schritt S30 die
Motorrotationsgeschwindigkeit R ab (oder die Anzahl von Um
drehungen pro Sekunde), die durch das Ausgangssignal des Ver
teilers angezeigt wird. Der Schritt S40 ermittelt, ob die Mo
torrotationsgeschwindigkeit R höher ist als ein vorbestimmter
Wert R1.
In den vorerwähnten Schritten S10 bis S40 wird bestimmt, ob
sich der Motor nach wie vor in einem Start-Zustand befindet.
Wenn sich der Motor in einem Start-Zustand befindet, ist es
erforderlich, Kohlenwasserstoffe in dem Abgas mit Hilfe des
HC Adsorptionsmittels 4 zu adsorbieren, da der Katalysator
des EHC Konverters 5 noch nicht aktiv ist. Wenn umgekehrt
der Motor sich nicht in einem Start-Zustand befindet, sondern
statt dessen einen stabilen Laufzustand eingenommen hat, ist
die Motorkühlwassertemperatur höher als die Temperatur T1,
die Motorgeschwindigkeit ist niedriger als der Wert R1, und
somit wird der Katalysator des EHC Konverters 5 aktiv. In
solch einem Fall endet der EHC Konverterheizvorgang augen
blicklich, ohne die Schritte S50 bis S110 auszuführen.
Wenn in den Schritten S20 und S40 ermittelt wird, daß sich
der Motor in einem Start-Zustand befindet (Tw T1 und
R R1), liest der Schritt S50 die HC Adsorptionsmitteltempera
tur Ta ab, die durch den Temperatursensor 7 angegeben wird.
Der Schritt S60 ermittelt, ob die HC Adsorptionsmitteltempera
tur Ta höher ist als eine vorbestimmte Temperatur T2. Die
Temperatur T2 ist zuvor eingestellt auf eine geeignete Tempera
tur (beispielsweise 150 ± 30°C), die niedriger ist als die
Desorptionstemperatur (200°C) des HC Adsorptionsmittels 4.
Gemäß der Abgasemissionssteuervorrichtung nach der Erfindung
beginnt die Steuerung 10, sobald die HC Adsorptionsmitteltemper
atur Ta die vorbestimmte Temperatur T2 erreicht, damit, elektri
schen Strom dem EHC Konverter 5 zuzuführen, um somit den Kata
lysator des EHC Konverters 5 zu erhitzen.
Wenn der Schritt S60 ermittelt, daß die Temperatur Ta höher ist
als die vorbestimmte Temperatur T2, schaltet der Schritt S70
eine Klemme der Steuerung 10 ein, um elektrischen Strom dem
metallischen Träger 5a des EHC Konverters 5 zuzuführen. Durch
die Steuerung des elektrischen Stromes, der dem metallischen
Träger 5a über die Steuerung 10 zugeführt wird, erhitzt sich
der Katalysator des EHC Konverters 5 rasch durch den metalli
schen Träger 5a. Da sich der Motor im Start-Zustand befindet,
wird eine erhöhte Menge an Abgas durch die Abgasleitung ge
führt, und dementsprechend sind die HC Adsorptionsmitteltempera
tur und die EHC Konvertertemperatur gleichzeitig erhöht aufgrund
der Hitze des Abgases in der Abgasleitung. Gemäß der Abgas
emissionssteuervorrichtung nach der Erfindung ist es möglich,
die Geschwindigkeit, mit welcher sich die EHC Konvertertempera
tur erhöht, zu steigern, als die Geschwindigkeit, mit welcher
sich die HC Adsorptionsmitteltemperatur erhöht, mit Hilfe der
vorbeschriebenen Funktion der Steuerung 10.
Unmittelbar nachdem die Zufuhr des elektrischen Stromes zu
dem metallischen Träger 5a im Schritt S70 begonnen wurde,
erhöht der Schritt S80 die Anzahl von Ausgangsimpulsen eines
Einschaltzeitgebers, wobei die Anzahl der Ausgangsimpulse
eine Einschaltzeitperiode t angeben, während welcher der
elektrische Strom kontinuierlich dem metallischen Träger 5a
des EHC Konverters 5 zugeführt wird. Der Schritt S90 ermittelt,
ob die Einschaltzeitperiode t, die durch die Anzahl der Aus
gangsimpulse im Schritt S80 angezeigt wird, eine vorbestimmte
Zeitperiode t0 (die beispielsweise auf 10 ± 5 Sekunden einge
stellt ist) überschreitet. Die Steuerung 10 führt kontinuier
lich den elektrischen Strom dem metallischen Träger 5a zu, bis
die Einschaltzeitperiode t eine vorbestimmte Zeitperiode t0
überschreitet. Wenn im Schritt S90 ermittelt wird, daß die Ein
schaltzeitperiode t die vorbestimmte Zeitperiode t0 über
schreitet, unterbricht der Schritt S100 die Zufuhr elektrischen
Stromes zu dem metallischen Träger 5a durch das Ausschalten
der Klemme der Steuerung 10. Der Schritt S110 stellt die Ein
schaltzeitperiode t zurück, angezeigt durch die Anzahl der
Ausgangsimpulse, auf 0, und der EHC Konverterheizvorgang endet.
Als nächstes soll unter Bezugnahme auf Fig. 3 eine Erläuterung
gegeben werden, wie die EHC Konvertertemperatur und die HC
Adsorptionsmitteltemperatur geändert werden, als Folge des
EHC Konverterheizvorganges, der in Fig. 2 dargestellt ist.
In der unteren Hälfte der graphischen Darstellung gemäß Fig. 3
ist die Änderung der Temperatur Ta des HC Adsorptionsmittels 4
durch eine ausgezogene Linie angegeben, wenn der EHC Konverter
heizvorgang ausgeführt wird, die Änderung der Temperatur Tc
des EHC Konverters 5 wird durch eine gestrichelte Linie mit
einem Punkt wiedergegeben, wenn der EHC Konverterheizvorgang
ausgeführt wird, und die Änderung der Temperatur eines her
kömmlichen Katalysators ohne Heizelement, entsprechend den
obigen Temperaturänderungen, wird durch eine gestrichelte
Linie mit zwei Punkten wiedergegeben. In der oberen Hälfte
der graphischen Darstellung gemäß Fig. 3 ist die Änderung
der Fahrzeuggeschwindigkeit angegeben, wenn das Fahrzeug
den Start-Zustand des Motors durchläuft.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 ist im Fall des her
kömmlichen Katalysators ohne Heizelement die Katalysator
temperatur etwas niedriger als die Aktivierungstemperatur,
wenn das HC Adsorptionsmittel die Desorptionstemperatur während
des Start-Zustandes des Motors erreicht. Wenn dementsprechend
ein herkömmlicher Katalysator eingesetzt wird, ergibt sich
das Problem, daß der Kohlenwasserstoff, der von dem HC Ad
sorptionsmittel desorbiert wird, nicht durch den Katalysator
gereinigt wird, so daß der Kohlenwasserstoff in dem Abgas in
einem ungereinigten Zustand in die Atmosphäre emittiert wird.
Im Gegensatz hierzu ist im Falle der Erfindung der EHC Kon
verter 5 mit einem elektrisch heizbaren metallischen Träger 5a
versehen. Während der Einschaltzeitperiode t0 wird elektrischer
Strom dem metallischen Träger 5a über die Steuerung 10 zuge
führt, so daß der Katalysator des EHC Konverters 5 durch den
metallischen Träger 5a erhitzt wird. Entsprechend der Dar
stellung in Fig. 3 steigt die Temperatur des metallischen
Trägers 5a rasch an auf eine Temperatur, die höher ist als
die Aktivierungstemperatur, und wenn die HC Adsorptionsmittel
temperatur die Desorptionstemperatur erreicht, ist die EHC
Konvertertemperatur etwas höher als die Aktivierungstemperatur.
Auch wenn dementsprechend eine vorbestimmte Menge an Kohlen
wasserstoff von dem HC Adsorptionsmittel 4 desorbiert wird,
kann dieser Kohlenwasserstoff umgesetzt werden durch den
aktiven Katalysator des EHC Konverters 5, so daß die Menge an
Kohlenwasserstoff in dem Abgas, die in einem ungereinigten Zu
stand in die Atmosphäre emittiert wird, minimiert wird.
Somit wird gemäß der Erfindung der Wirkungsgrad der Reinigung
an HC erhöht, und die Menge an schädlichen Bestandteilen, die
sich in dem von dem Motor emittierten Abgas befindet, wird
merklich reduziert.
Wie zuvor erläutert wurde, wird die Temperatur T2 auf eine
geeignete Temperatur eingestellt, die niedriger ist als die
Desorptionstemperatur des HC Adsorptionsmittels 4. Diese
Temperatur T2 wird benutzt als Kriterium zur Bestimmung, ob
die Zufuhr elektrischen Stromes zu dem EHC Konverter 5 be
gonnen hat. In der nachfolgenden Beschreibung ist die Ein
schaltzeitperiode, während welcher der elektrische Strom
kontinuierlich dem metallischen Träger 5a des EHC Konverters
5 zugeführt wird, die Zeitperiode, die erforderlich ist, um
die Temperatur des EHC Konverters 5 auf die Aktivierungs
temperatur zu erhöhen. Mit anderen Worten, hängt die Ein
schaltzeitperiode ab von dem Wert der vorbestimmten Temperatur
T2. Wenn man somit die Temperatur T2 auf eine geeignete Tem
peratur einstellt, ist es möglich, den Katalysator des EHC
Konverters 5 zu aktivieren durch eine rasche Erhitzung des
EHC Konverters 5, wenn das HC Adsorptionsmittel 4 die De
sorptionstemperatur überschreitet.
Die Fig. 4 zeigt eine Modifikation der in Fig. 1 dargestellten
Abgasemissionssteuervorrichtung. In Fig. 4 sind die Teile der
modifzierten Abgasemissionssteuervorrichtung, die die gleichen
sind wie entsprechende Teile der in Fig. 1 wiedergegebenen
Vorrichtung, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und auf
eine Beschreibung wird an dieser Stelle verzichtet. Die Ab
gasemissionssteuervorrichtung 20, entsprechend der Darstellung
in Fig. 4, besitzt zwei Konvertergehäuse 21 und 22 die in
Reihe aneinander angeschlossen sind. Das HC Adsorptionsmittel
4 ist in dem Konvertergehäuse 21 im stromaufwärtigen Bereich
der Abgasleitung 2 angeordnet, und der EHC Konverter 5 mit
dem elektrisch heizbaren metallischen Träger 5a ist von dem
Konvertergehäuse 22 im stromabwärtigen Bereich der Abgas
leitung 2 aufgenommen.
In der in Fig. 4 wiedergegebenen Vorrichtung ist zusätz
lich zu dem Temperatursensor 7, der an dem HC Adsorptions
mittel 4 angeordnet ist, ein zweiter Temperatursensor 23
am EHC Konverter 5 vorgesehen, um die EHC Konvertertempera
tur Tc zu ermitteln. Der zweite Temperatursensor 23 ist
an die Steuerung 10 angeschlossen, und ein Signal, das die
EHC Konvertertemperatur Tc angibt, wird durch den Sensor 23
an die Steuerung 10 abgegeben. Bei der in Fig. 4 wiederge
gebenen modifizierten Vorrichtung sind das HC Adsorptions
mittel 4 und der EHC Konverter 5 getrennt voneinander in den
Gehäusen 21 und 22 vorgesehen, was besonders praktisch ist,
wenn nur an einem der Gehäuse Teile ausgetauscht oder ge
wartet werden müssen.
Die Fig. 5 zeigt einen Programmablaufplan des EHC Konverterheiz
vorganges, der durch die Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß
Fig. 4 ausgeführt wird. In Fig. 5 bestimmen die Schritte S10
bis S40, ob der Motor sich in einem Start-Zustand befindet,
und die Schritte S50 und S60 bestimmen, ob die HC Adsorptions
mitteltemperatur Ta höher ist als die vorbestimmte Temperatur
T2. Wenn die Bestimmungen bestätigend sind (Tw T1, R R1
und Ta T2), liest der Schritt S120 die EHC Konvertertempera
tur Tc, die durch das Ausgangssignal des Sensors 23 angegeben
wird. Der Schritt S130 bestimmt, ob die EHC Konvertertempera
tur Tc unterhalb einer vorbestimmten Temperatur T3 liegt.
Diese Temperatur T3 wird zuvor eingestellt auf beispielsweise
350°C, die höher ist als die Aktivierungstemperatur.
Wenn im Schritt S130 ermittelt wird, daß die EHC Konverter
temperatur Tc niedriger ist als die Temperatur T3, schaltet
der Schritt S140 die Klemme der Steuerung 10 derart ein, daß
die Zufuhr elektrischen Stromes zum EHC Konverter 5 einge
leitet wird. Wenn andererseits die Temperatur Tc höher ist als
die Temperatur T3, schaltet der Schritt S150 die Klemme ab,
um die Zufuhr elektrischen Stromes zum EHC Konverter 5 zu
unterbrechen, aufgrund der Tatsache, daß der Katalysator des
EHC Konverters 5 bereits aktiviert ist. Bei der in den Fig. 4
und 5 dargestellten Ausführungsform ist der Temperatursensor
23 an dem EHC Konverter 5 angeordnet, und die EHC Konverter
temperatur Tc wird direkt gemessen, unter Verwendung des
Ausgangssignals des Temperatursensors 23. Somit ist es durch
die Ausführung des EHC Konverterheizvorganges möglich, ver
läßlich zu verhindern, daß Kohlenwasserstoff in dem Abgas
(desorbiert aus dem HC Adsorptionsmittel bei einer Temperatur
höher als der Desorptionstemperatur) in einem ungereinigten
Status in die Atmosphäre emittiert wird.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Modifikation der Abgasemissions
steuervorrichtung gemäß Fig. 1. In Fig. 6 sind die Teile, die
den Teilen der Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind,
entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und auf
eine Beschreibung wird an dieser Stelle verzichtet. Die in Fig. 6
wiedergegebene Abgasemissionssteuervorrichtung 30 ist mit
einem Konvertergehäuse 31 versehen, in welchem das HC Ad
sorptionsmittel 4 und der EHC Konverter 5, in Reihe anein
ander angeschlossen, aufgenommen sind. In dem Konverterge
häuse 31 ist ein Katalysator 32 in einem stromabwärtigen Be
reich des EHC Konverters 5 angeordnet. In einer ähnlichen
Weise wie der EHC Konverter 5 ist der Katalysator 32 aus
einem elektrisch heizbaren metallischen Träger 32a ausge
bildet. Dieser metallische Träger 32a ist hergestellt durch
Umwickeln einer ferritischen Edelstahlfolie um eine Kernelektro
de. Der metallische Träger 32a ist mit Tonerde überzogen, und
katalystische Substanzen, wie Platin Pt, Palladium Pd und
Rhodium Rh, sind auf dem tonerdeüberzogenen metallischen Träger
15a befestigt, so daß damit der Katalysator 32 ausgebildet ist.
Bei dieser in Fig. 6 wiedergegebenen Ausführungsform ist der
Katalysator 32 zusätzlich in einem stromabwärtigen Bereich
des EHC Konverters 5 vorgesehen. Auch wenn eine bestimmte
Menge Kohlenwasserstoff in dem Abgas durch den EHC Konverter 5
hindurchgeführt wird, wird dieser Kohlenwasserstoff in den
Katalysator 32 hineingeschickt, und dessen Reinigung wird
ausgeführt, um somit zu verhindern, daß Kohlenwasserstoff
in dem Abgas in einem ungereinigten Zustand in die Atmosphäre
emittiert wird. Aus diesem Grund kann die Kapazität des EHC
Konverters 5 reduziert werden, und es ist möglich, die thermi
sche Kapazität des metallischen Trägers 5a zu vermindern, ohne
damit die Konverterheizwirkung des EHC Konverters 5 zu ver
ändern. Dementsprechend kann bei dieser Ausführungsform die
Einschaltzeitperiode, die erforderlich ist, um die EHC Kon
vertertemperatur bis zur Aktivierungstemperatur oder höher
zu erhitzen, abgekürzt werden, wobei ein gewünschtes Niveau
der Abgasemissionssteuerung erreicht werden kann, wenn sich
der Motor im Start-Zustand befindet, und die Menge an elektri
scher Energie, die erforderlich ist, um den EHC Konverter 5
zu erhitzen, kann reduziert werden.
Bei der in Fig. 6 wiedergegebenen Abgasemissionssteuervor
richtung ist ein Temperatursensor 33 an dem EHC Konverter 5
vorgesehen, um die EHC Konvertertemperatur Tc zu ermitteln,
wobei dieser Temperatursensor 33 eingesetzt wird anstelle des
Temperatursensors 7, der an dem HC Adsorptionsmittel 4 der
in Fig. 1 wiedergegebenen Vorrichtung vorgesehen ist. Der
Temperatursensor 33 ist an die Steuerung 10 angeschlossen, und
ein Signal, das die EHC Konvertertemperatur Tc anzeigt, wird
durch den Temperatursensor 33 an die Steuerung 10 abgegeben.
Dementsprechend werden das Ausgangssignal des Wassertemperatur
sensors, der die Motorkühlwassertemperatur Tw angibt, das
Ausgangssignal des Verteilers, der die Motorgeschwindigkeit R
angibt, und das Ausgangssignal des Temperatursensors 33, der
die EHC Konvertertemperatur Tc angibt, der Steuerung 10 zuge
führt. Entsprechend diesen aufgenommenen Signalen steuert die
Steuerung 10 die elektrische Leistung, die der Kernelektrode
6 des EHC Konverters 5 zugeführt wird.
Die Fig. 7 zeigt einen Programmablaufplan eines EHC Kon
verterheizvorganges, der durch die Abgasemissionssteuer
vorrichtung 30 gemäß Fig. 6 ausgeführt wird. Dieser Vor
gang wird wiederholt in vorbestimmten Zeitabschnitten einge
leitet. In dem Programmablaufplan, der in Fig. 7 gezeigt ist,
ermittelt der Schritt S0, ob eine Einschaltzeitmarkierung auf
Null eingestellt ist. Die Einschaltzeitmarkierung wird auf
"1" eingestellt, nachdem elektrischer Strom der Elektrode 6
des EHC Konverters 5 zugeführt wird, während, wenn noch kein
elektrischer Strom der Elektrode 6 zugeführt wird oder wenn
die Zufuhr des elektrischen Stromes beendet ist, die Einschalt
zeitmarkierung auf "0" eingestellt wird.
In einer ähnlichen Weise wie bei der vorangehend erläuterten
Ausführungsform wird in den Schritten S10 bis S40 des Pro
grammablaufplanes, der in Fig. 7 dargestellt ist, bestimmt,
ob der Motor sich in einem Start-Zustand befindet. Wenn die
Antwort negativ ist, endet der Ablauf unmittelbar, ohne daß
die nachfolgenden Schritte ausgeführt werden. Wenn die Ant
wort bestätigend ist (Tw T1, R R1), berechnet der Schritt
S160 einen elektrischen Strom, der der Kernelektrode 6 zuzu
führen ist, um den EHC Konverter 5 auf eine hohe Temperatur
zu überführen. Der Schritt S170 startet die Zufuhr elektrischen
Stromes (entsprechend der Berechnung im Schritt S160) zur Kern
elektrode 6 durch Einschalten der Klemme der Steuerung 10.
Das Ausmaß des elektrischen Stromes, der zuzuführen ist, wird
im Schritt S160 bestimmt, in Abhängigkeit von der Motorkühl
wassertemperatur und den anderen Betriebsbedingungen, um somit
zu gestatten, daß die Temperatur des EHC Konverters 5 auf die
Aktivierungstemperatur angehoben wird, wenn das HC Adsorptions
mittel 4 die Desorptionstemperatur erreicht.
Der Schritt S180 stellt die Markierung auf "1" ein, wobei diese
Markierung den Zustand der Kernelektrode 6 anzeigt, welcher
der elektrische Strom zugeführt wird. Wenn der sich anschließende
Konverterheizvorgang ausgeführt wird, während die Mar
kierung auf "1" gesetzt ist, werden die Schritte S160 bis
S190 unmittelbar ausgeführt, ohne die Schritte S10 bis S40,
wenn die Antwort auf den Schritt S0 negativ ist.
Der Schritt S190 erhöht die Anzahl der Ausgangsimpulse eines
Einschaltzeitgebers, wobei die Anzahl der Ausgangsimpulse
die Einschaltzeitperiode t angibt, während welcher elektrischer
Strom kontinuierlich der Elektrode 6 des EHC Konverters 5
zugeführt wird. Der Schritt S200 ermittelt, ob die Einschalt
zeitperiode t (angezeigt durch die Anzahl der Ausgangsimpulse
des Einschaltzeitgebers im Schritt S190) eine vorbestimmte
Zeitperiode t0 überschreitet. Die Steuerung 10 führt der Elek
trode 6 kontinuierlich elektrischen Strom zu, bis die Tempera
tur des EHC Konverters auf eine angemessene Temperatur ange
stiegen ist (oder bis die Einschaltzeitperiode t die vorbe
stimmte Periode t0 überschreitet).
Wenn der Schritt S200 ermittelt, daß die Einschaltzeitperiode
t nach wie vor nicht die Zeitperiode t0 überschreitet, liest
der Schritt S210 die EHC Konvertertemperatur Tc ab, die ange
zeigt wird durch das Ausgangssignal des Temperatursensors 33.
Der Schritt S220 ermittelt, ob die EHC Konvertertemperatur
Tc höher ist als eine vorbestimmte Temperatur T3. Diese Tempera
tur T3 wird zuvor auf eine Obergrenze (beispielsweise 400°C)
des Aktivierungsbereiches eingestellt, in welchem der Kataly
sator des EHC Konverters 5 aktiv ist. Im Schritt S220 wird
überprüft, ob der Katalysator des EHC Konverters 5 auf eine
Temperatur erhitzt ist, die höher als der Aktivierungsbereich
liegt. Wenn die EHC Konvertertemperatur Tc nicht höher als die
Temperatur T3 im Schritt S220 ist, endet der EHC Konverterheiz
vorgang, wie er in Fig. 7 dargestellt ist, aber der elektrische
Strom wird kontinuierlich der Kernelektrode 6 zugeführt. Die
vorerwähnten Schritte S0 und S160 bis S220 werden wiederholt
ausgeführt, bis die Antwort im Schritt S200 oder im Schritt
S220 bestätigend ist.
Wenn der Schritt S200 ermittelt, daß die Einschaltzeitperiode
t die vorbestimmte Periode t0 überschreitet, oder wenn der
Schritt S220 ermittelt, daß die EHC Konvertertemperatur Tc
höher ist als die vorbestimmte Temperatur T3, hält der Schritt
S230 die Zufuhr elektrischen Stromes zur Elektrode 6 auf,
durch Abschalten der Klemme der Steuerung 10. Der Schritt
S240 stellt die Einschaltzeitperiode t, die angezeigt wird
durch die Anzahl der Ausgangsimpulse des Einschaltzeitgebers
auf 0 zurück. Der Schritt S250 stellt die Einschaltzeitmar
kierung auf Null zurück, und der EHC Konverterheizvorgang
endet. Die Steuerung 10 führt keinen elektrischen Strom
der Elektrode 6 zu, bis in dem nachfolgenden Vorgang be
stimmt wird, daß der Motor sich wieder im Start-Zustand be
findet.
Bei der Abgasemissionssteuervorrichtung, wie sie in Fig. 6 dar
gestellt ist, wird die Zufuhr elektrischen Stromes zur Elektrode
6 unterbrochen, unmittelbar wenn der EHC Konverter 5 die Akti
vierungstemperatur erreicht. Die EHC Konvertertemperatur Tc
wird durch den Temperatursensor 33 ermittelt, und die Zufuhr
elektrischen Stromes zur Elektrode 6 wird durch die Steuerung
gesteuert, in Abhängigkeit von der ermittelten EHC Konverter
temperatur. Der Katalysator 32 ist zusätzlich im stromabwärtigen
Bereich des EHC Konverters 5 vorgesehen. Somit ist es möglich,
sicher die Menge an unnotwendigerweise dem EHC Konverter zuge
führte elektrische Energie zu reduzieren, auch wenn die Zeit
periode t0 auf einen relativ großen Wert eingestellt ist.
Es ist auch möglich zu verhindern, daß der EHC Konverter 5
überhitzt wird.
Als nächstes soll eine Erläuterung eines Untersuchungsergebnis
ses der Abgasemissionssteuervorrichtung 30 gemäß der Erfin
dung gegeben werden, nachdem ein Emissionstest (U.S. .L.A. #4
mode, colt transient test) durchgeführt wurde mit der Abgas
emissionssteuervorrichtung 30, entsprechend der Darstellung
in Fig. 6. Um den vorerwähnten Emissionstest auszuführen,
wurde die Vorrichtung 30 an einen Motor angeschlossen, der
einen Hubraum von etwa 2200 cm3 besaß, über einen kata
lytischen Dreiwege-Konverter in dem stromaufwärtigen Be
reich der Vorrichtung innerhalb der Abgasleitung des Motors.
Das innerhalb der Vorrichtung 30 verwendete HC Adsorptions
mittel 4 war gebildet aus einem zeolitüberzogenen metallischen
Träger von 400 cm3. Der verwendete EHC Konverter 5 wurde ge
bildet aus einem tonerdeüberzogenen metallischen Träger von
100 cm3, auf welchem Platin Pt und Palladium Pd als Kataly
satorsubstanzen gehalten waren, wobei der metallische Träger
um die Kernelektrode 6 gelegt wurde. Der Katalysator 32, der
innerhalb der Vorrichtung 30 eingesetzt wurde, bestand aus
einem tonerdeüberzogenen metallischen Träger von 700 cm3,
wobei der Träger in einer ähnlichen Weise gebildet war wie
derjenige des EHC Konverters 5.
Die Ergebnisses des Emissionstestes, der mit der Vorrichtung
30, die die vorerwähnten Spezifikationen besaß, ausgeführt
wurde, waren wie folgt: Das HC Reinigungsausmaß betrug etwa
97%, wenn der EHC Konverterheizvorgang ausgeführt wurde, ent
sprechend dem Programmablaufplan, wie er in Fig. 7 gezeigt
ist. Im Gegensatz hierzu war das HC Reinigungsausmaß, wenn
kein EHC Konverterheizvorgang ausgeführt wurde, etwa 92%.
Somit läßt sich durch die Abgasemissionssteuervorrichtung gemäß
der Erfindung ein besseres HC Reinigungsausmaß erreichen, und
die Menge an HC, die in dem Abgas in die Atmosphäre emittiert
wird, kann merklich verringert werden.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen werden die
metallischen Träger, die aus ferritischen Edelstahlfolien
hergestellt sind, als HC Adsorptionsmittel 4, als EHC Kon
verter 5 und als Katalysator 32 eingesetzt. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. So
kann beispielsweise ein keramischer Träger, der Codierit
als Hauptbestandteil enthält, oder andere Typen von Trägern
eingesetzt werden als HC Adsorptionsmittel 4, als EHC
Konverter 5 sowie als Katalysator 32. Wie zuvor beschrie
ben wurde, kann gemäß der Erfindung die EHC Konvertertempera
tur bis zur Aktivierungstemperatur über den EHC Konverterheiz
vorgang erhöht werden, so daß der Katalysator des EHC Kon
verters aktiviert wird, wenn die HC Adsorptionsmitteltemperatur
höher ist als die Desorptionstemperatur. Dementsprechend ist
es möglich, wirkungsvoll und zuverlässig zu verhindern, daß
die Kohlenwasserstoffe in dem Abgas (desorbiert von dem HC
Adsorptionsmittel bei einer Temperatur oberhalb der Desorp
tionstemperatur) in ungereinigtem Zustand in die Atmosphäre
emittiert werden.
Als nächstes folgt die Beschreibung einer zweiten Ausführungs
form der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Fig. 8. Die Fig. 8
gibt eine Abgasemissionssteuervorrichtung 40 gemäß der zweiten
Ausführungsform der Erfindung wieder. In Fig. 8 sind die Teile
der Vorrichtung 40, die im wesentlichen denjenigen der Fig. 1
entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und
eine nähere Beschreibung erübrigt sich an dieser Stelle.
Das HC Adsorptionsmittel 4 der Abgasemissionssteuervorrichtung
40, die in Fig. 8 gezeigt ist, besteht aus einem elektrisch
heizbaren metallischen Träger 4a mit einer Bienenwabenstruktur,
wobei dieser metallische Träger 4a aus einer ferritischen Edel
stahlfolie hergestellt ist, die eine Hochtemperaturkorro
sionsfestigkeit besitzt. Der metallische Träger 4a ist mit
einem porösen Adsorptionsmaterial überzogen, wie etwa Zeolit,
Silika, Tonerde oder einem ähnlichen Material, welches als
Kohlenwasserstoffadsorptionssubstanz geeignet ist. In einem
Bereich der Abgasleitung 2, der sich stromaufwärtig von dem
Konvertergehäuse 3 befindet, ist ein Temperatursensor 7′
vorgesehen, um die Temperatur Ta des HC Adsorptionsmittels
4 zu ermitteln. Der Temperatursensor 7′ mißt eine Temperatur
des Abgases, welches die Abgasleitung 2 durchströmt, als
HC Adsorptionsmitteltemperatur Ta, und ein Signal, welches
die ermittelte HC Adsorptionsmitteltemperatur Ta angibt,
wird durch den Temperatursensor 71 zur Steuerung 10 abge
geben. Das in Fig. 8 wiedergegebene Adsorptionsmittel 4
ist in der Mitte mit einer Kernelektrode 8 versehen. Diese
Elektrode 8 ist an eine positive Klemme 14 am Konverterge
häuse 3 angeschlossen, wobei die positive Klemme mit der
Steuerung 10 in Verbindung steht. Das HC Adsorptionsmittel
4 ist außerdem mit einem elektrisch heizbaren metallischen
Träger 4a versehen. Der metallische Träger 4a ist an eine
negative Klemme 15 am Konvertergehäuse 3 angeschlossen, wo
bei die negative Klemme 15 mit der Steuerung 10 in Verbindung
steht. Wenn man dementsprechend eine Spannung von der Batterie
13 an die Klemmen 14 und 15 über die Steuerung 10 anlegt,
kann der metallische Träger 4a des HC Adsorptionsmittels 4
erhitzt werden, so daß die HC Adsorptionsmitteltemperatur
durch die Steuerung 10 geregelt wird.
In einer ähnlichen Weise wie die in Fig. 1 gezeigteVorrichtung
umfaßt der EHC Konverter 5, der in Fig. 8 dargestellt ist,
einen elektrisch heizbaren metallischen Träger 5a, der an
die negative Klemme 12 angeschlossen ist, sowie eine Kernelek
trode 6, die an die positive Klemme 11 angeschlossen ist.
Die positive und die negative Klemme 11 bzw. 12 stehen mit
der Steuerung 10 in Verbindung. Wenn man dementsprechend eine
Spannung von der Batterie 13 an die Klemmen 11 und 12 über die
Steuerung 10 legt, kann der metallische Träger 5a des EHC
Konverters 5 erhitzt werden, so daß die EHC Konvertertempera
tur durch die Steuerung 10 geregelt wird.
Ein Signal, welches die HC Adsorptionsmitteltemperatur Ta
angibt, wird durch den Temperatursensor 7′ abgegeben, und
Signale, die die Parameter X des Motorleerlaufzustandes
angeben, werden der Steuerung 10 zugeführt. Die Signale,
die die Parameter X des Motorleerlaufzustandes angeben,
sind beispielsweise ein Wassertemperatursignal, welches
die Motorkühlwassertemperatur Tw angibt, über einen Wasser
temperatursensor, der am Motor angeordnet ist, ein Ansaugluft
zustandssignal, welches den Sauerstoffgehalt der Ansaugluft
durch einen Sauerstoffsensor angibt, sowie ein Motorgeschwindig
keitssignal, das die Rotationsgeschwindigkeit R des Motors an
gibt, über einen Verteiler. Entsprechend den von den vorer
wähnten Sensoren abgegebenen Signalen führt die Steuerung 10
den EHC Konverterheizprozeß gemäß der Erfindung aus, wie
nachfolgend noch näher erläutert werden soll.
Als nächstes folgt eine Beschreibung des EHC Konverterheiz
vorganges, der durch die Abgasemissionssteuervorrichtung,
entsprechend der Darstellung in Fig. 8, ausgeführt wird, unter
Bezugnahme auf die Fig. 9A und 9B. Dieser EHC Konverterheiz
vorgang, der in den Fig. 9A und 9B wiedergegeben ist, wird
wiederholt eingeleitet durch die Steuerung 10 der Abgasemis
sionssteuervorrichtung in einem Zeitintervall von beispiels
weise 4 Millisekunden.
Wenn der EHC Konverterheizvorgang eingeleitet wird, liest
der Schritt S310, der in Fig. 9A wiedergegeben ist, die
Motorleerlaufparameter X ab, die jeweils durch Ausgangs
signale der vorerwähnten Sensoren, die an dem Motor angeordnet
sind, angegeben werden durch die Steuerung 10. Der Schritt S320
ermittelt, ob die Parameter X niedriger sind als ein vorbe
stimmter Wert, y der das Ende eines entsprechenden Motor
leerlaufzustandes angibt. Wenn der Schritt S320 ermittelt,
daß irgendeiner der Parameter X höher ist als der vorbestimmte
Wert Y, wird der Motor vollständig in den Leerlaufzustand
überführt, und der EHC Konverterheizvorgang wird nicht ausge
führt. Wenn ermittelt wird, daß irgendeiner der Parameter X
niedriger ist als der vorbestimmte Wert Y, wird der Motor
nicht in den Leerlaufzustand überführt, und der nachfolgende
Schritt S330 wird ausgeführt.
In den vorerwähnten Schritten S310 und S320 wird bestimmt,
ob der Motor nach wie vor kalt ist und sich im Leerlauf be
findet. Wenn der Motor einen solchen Zustand einnimmt, ist
es erforderlich, Kohlenwasserstoff in dem Abgas zu adsor
bieren durch das HC Adsorptionsmittel 4, da der Katalysator
des EHC Konverters 5 noch nicht aktiviert worden ist. Wenn
andererseits sich der Motor in einem stabilen Laufzustand
befindet, ist der Katalysator des EHC Konverters 5 bereits
aktiviert. Somit endet in einem solchen Fall der EHC Kon
verterheizvorgang unmittelbar, ohne daß die Schritte S330
bis S430 zur Ausführung kommen.
Der Schritt S330 liest die Abgastemperatur Th ab, die durch
das Ausgangssignal des Temperatursensors 7′ angegeben wird.
Diese Abgastemperatur Th ist im wesentlichen die gleiche, wie
die HC Adsorptionsmitteltemperatur Ta. Der Schritt S340
ermittelt, ob die Abgastemperatur Th höher ist als eine
vorbestimmte Temperatur T2. Die Temperatur T2 wird zuvor
auf eine entsprechende Temperatur (beispielsweise 150 ± 30°C)
eingestellt, die niedriger ist als die Desorptionstemperatur
(200°C) des HC Adsorptionsmittels 4. Bei dem EHC Konverterheiz
vorgang gemäß der Erfindung beginnt, wenn die Abgastemperatur
Th (oder die HC Adsorptionsmitteltemperatur Ta) die vorbe
stimmte Temperatur T2 erreicht, die Steuerung 10 elektri
schen Strom zu dem EHC Konverter 5 zu führen, um somit den
Katalysator des EHC Konverters 5 zu erhitzen.
Wenn der Schritt S340 ermittelt, daß die Abgastemperatur Th
höher ist als die Temperatur T2, beginnt der Schritt S350,
elektrischen Strom dem metallischen Träger 5a des EHC
Konverters 5 zuzuführen. Unmittelbar nachdem begonnen worden ist,
elektrischen Strom dem metallischen Träger 5a des EHC Kon
verters 5 zuzuführen, erhöht der Schritt S360 die Anzahl von
Ausgangsimpulsen des Einschaltzeitgebers durch die Steuerung 10.
Die Anzahl der Ausgangsimpulse des Einschaltzeitgebers zeigt
die Einschaltzeitperiode t an, während welcher elektrischer
Strom kontinuierlich dem EHC Konverter 5 zugeführt wird.
Der Schritt S370 ermittelt, ob die Einschaltzeitperiode t,
die angegeben wird durch die Anzahl der Ausgangsimpulse, im
Schritt S360 größer ist als eine vorbestimmte Zeitperiode
t2. Wenn die Einschaltzeitperiode t, die durch die Anzahl der
Ausgangsimpulse angezeigt wird, die Zeitperiode t2 über
schreitet, beginnt der Schritt S380, elektrischen Strom dem
metallischen Träger 4a des HC Adsorptionsmittels 4 zuzuführen.
Wenn somit die vorbestimmte Zeitperiode t2 verstrichen ist,
nachdem die Zufuhr elektrischen Stromes zum EHC Konverter 5
begonnen hat, wird die Zufuhr elektrischen Stromes zum HC
Adsorptionsmittel 4 eingeleitet, so daß das HC Adsorptions
mittel 4 auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, die ungefähr
zwischen 400°C und 500°C liegt. Bei einer solchen Temperatur
wird der adsorbierte Kohlenwasserstoff HC vollständig von dem
HC Adsorptionsmittel 4 desorbiert, und der desorbierte Kohlen
wasserstoff HC kann durch den aktiven Katalysator des EHC Kon
verters 5, der durch den metallischen Träger 5a erhitzt worden
ist, gereinigt werden. Dementsprechend ist es möglich, zu ver
hindern, daß Kohlenwasserstoff aus dem Abgas in einem unge
reinigten Zustand in die Atmosphäre emittiert wird. Die be
grenzte Kapazität des HC Adsorptionsmittels 4, Kohlenwasser
stoff zu adsorbieren, kann erhöht werden durch die Durchführung
des vorerwähnten HC Adsorptionsmittelheizschritt (Schritt S380).
Der Schritt S 390 ermittelt, ob die Einschaltzeitperiode t,
die angegeben wird durch die Anzahl der Ausgangsimpulse des
Einschaltzeitgebers, größer ist als eine vorbestimmte Zeit
periode t1. Diese Zeitperiode t1 wird beispielsweise auf
10 ± 5 Sekunden eingestellt, wobei dies die Zeit ist, die
erforderlich ist, um den EHC Konverter 5 bis zur Akti
vierungstemperatur zu erhitzen, nachdem begonnen worden
ist, elektrischen Strom dem metallischen Träger 5a zuzu
führen. Wenn dementsprechend die vorbestimmte Zeitperiode
t2 verstrichen ist, wird die EHC Konvertertemperatur auf
die Aktivierungstemperatur angehoben, und der EHC Konverter
5 wird aktiviert.
Wenn somit ermittelt wird im Schritt S390, daß die Einschalt
zeitperiode t die vorbestimmte Zeitperiode t2 überschreitet,
unterbricht der Schritt S400, der in Fig. 9B wiedergegeben
ist, die Zufuhr elektrischen Stromes zum metallischen Träger
5a durch das Ausschalten der Klemme der Steuerung 10.
Der Schritt S410 ermittelt, ob die Einschaltzeitperiode t
größer ist als eine vorbestimmte Zeitperiode t3. Diese
Zeitperiode t3 wird auf eine geeignete Zeitperiode einge
stellt, die erforderlich ist, um das HC Adsorptionsmittel 4
auf eine Temperatur zu erhitzen, die höher ist als die De
sorptionstemperatur, so daß der adsorbierte Kohlenwasserstoff
vollständig von dem HC Adsorptionsmittel 4 desorbiert wird.
Wenn im Schritt S410 ermittelt wird, daß die Einschaltzeit
periode t größer ist als die vorbestimmte Zeitperiode t3,
unterbricht der Schritt S420 die Zufuhr elektrischen Stromes
zu dem metallischen Träger 4a des HC Adsorptionsmittels 4.
Der Schritt S430 stellt die Einschaltzeitperiode t, die durch
die Anzahl der Ausgangsimpulse des Einschaltzeitgebers ange
zeigt wird, auf Null zurück.
Die Fig. 10 zeigt eine Modifikation der Abgasemissionssteuer
vorrichtung. Die Fig. 11 zeigt eine weitere Modifikation der
Abgasemissionssteuervorrichtung. In einer modifizierten Vor
richtung 50, die in Fig. 10 wiedergegeben ist, und einer
weiteren modifizierten Vorrichtung 60, die in Fig. 11 gezeigt
ist, werden die Teile, die die gleichen sind wie die ent
sprechenden Teile der in Fig. 8 wiedergegebenen Vorrichtung,
mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und eine Beschrei
bung entfällt an dieser Stelle. Bei der Abgasemissionssteuer
vorrichtung 50, die in Fig. 10 gezeigt ist, wird eine ge
meinsame Elektrode 21 sowohl an das HC Adsorptionsmittel 4
als auch den EHC Konverter 5 angeschlossen. Ein Ende der
Elektrode 21 ist an die positive Klemme 12 angeschlossen,
wobei die positive Klemme 12 mit der Steuerung 10 in Ver
bindung steht. Der metallische Träger 4a des HC Adsorptions
mittels 4 und der metallische Träger 5a des EHC Konverters 5
sind parallel zu der negativen Klemme 11 angeschlossen, wobei
die Klemme 11 mit der Steuerung 10 in Verbindung steht. Der
metallische Träger 5a des EHC Konverters 5 besitzt eine An
zahl von Zellen, die kleiner sind als diejenigen des metal
lischen Trägers 4a des HC Adsorptionsmittels 4, und der elek
trische Widerstand sowie die thermische Kapazität des metal
lischen Trägers 5a sind relativ klein gehalten. Der elektri
sche Strom von der Batterie 13 durchläuft die Elektrode 21
in eine Richtung, die durch einen Pfeil E1 in Fig. 10 wieder
gegeben ist. Im Fall der zuvor beschriebenen Vorrichtung 50
ist es möglich, den EHC Konverter 5 auf die Aktivierungstempera
tur zu bringen, bevor das HC Adsorptionsmittel 4 auf die De
sorptionstemperatur erhitzt ist, auch wenn kein EHC Konverter
heizvorgang zur Ausführung kommt.
Bei der Abgasemissionssteuervorrichtung 60, die in Fig. 11
wiedergegeben ist, werden die beiden Elektroden 6 und 8 einge
setzt. Der metallische Träger 4a des HC Adsorptionsmittels 4
und der metallische Träger 5a des EHC Konverters 5 werden
parallel angeschlossen, und der metallische Träger 5a besitzt
einen elektrischen Widerstand, der größer ist als derjenige
des metallischen Trägers 4a. Der elektrische Strom von der
Batterie 13 durchläuft die Elektroden 6 und 8 in einer
Richtung, die durch den Pfeil E2 in Fig. 11 angegeben ist.
Es ist auch möglich, den EHC Konverter 5 auf die Aktivierungs
temperatur zu erhitzen, bevor das HC Adsorptionsmittel 4 auf
die Desorptionstemperatur erhitzt wird, auch wenn kein EHC
Konverterheizvorgang zur Ausführung kommt.
Entsprechend der vorangehenden Beschreibung ist es gemäß der
Erfindung möglich, zu verhindern, daß Kohlenwasserstoff (der
von dem HC Adsorptionsmittel, dessen Temperatur höher ist als
die Desorptionstemperatur, desorbiert ist) in einem unge
reinigten Zustand in die Atmosphäre emittiert wird. Der de
sorbierte Kohlenwasserstoff wird bei einer solchen Temperatur
durch den aktiven Katalysator des EHC Konverters gereinigt, da
der elektrische Strom dem elektrisch heizbaren Metallträger
des EHC Konverters zugeführt wird, wenn das HC Adsorptions
mittel die Desorptionstemperatur erreicht.
Zusammenfassend umfaßt die Abgasemissionssteuervorrichtung ein
Adsorptionsmittel 4, welches in einem stromaufwärtigen Bereich
einer Abgasleitung eines Motors angeordnet ist, um Kohlen
wasserstoff zu adsorbieren, der sich in dem Abgas befindet,
welches die Abgasleitung bei einer Temperatur durchströmt,
die niedriger ist als eine vorbestimmte erste Temperatur, wo
bei der Kohlenwasserstoff von dem Adsorptionsmittel bei einer
Temperatur desorbiert wird, die höher ist als die erste Tempera
tur. Ein katalytischer Konverter 5 ist in einem stromabwärtigen
Bereich der Abgasleitung vorgesehen, um Kohlenwasserstoff in
dem Abgas zu reinigen, wenn ein Katalysator des katalytischen
Konverters aktiv ist, wobei der Katalysator des katalytischen
Konverters bei einer Temperatur aktiviert wird, die höher ist
als eine vorbestimmte zweite Temperatur. Die zweite Temperatur
ist höher als die erste Temperatur, wobei sich die Vorrichtung
dadurch auszeichnet, daß eine Heizeinrichtung 10, 5a zur
elektrischen Erhitzung des katalytischen Konverters 5 auf eine
Temperatur, die höher ist als die zweite Temperatur, vorge
sehen ist, wenn sich der Motor in einem Start-Zustand be
findet, während das Adsorptionsmittel 4 eine Temperatur besitzt,
die höher ist als die erste Temperatur, so daß der Kohlen
wasserstoff, der von dem Adsorptionsmittel 4 bei einer
Temperatur desorbiert wurde, die höher ist als die erste
Temperatur, durch den aktivierten Katalysator des kata
lytischen Konverters 5 gereinigt wird.
Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben
werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung ledig
lich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und
daß verschiedene Modifikationen und Abänderungen möglich sind,
ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Claims (10)
1. Abgasemissionssteuervorrichtung für eine Brennkraft
maschine mit:
einem Adsorptionsmittel (4), welches in einem stromaufwärtigen Bereich der Abgasleitung (2) eines Motors angeordnet ist, zur Adsorption von Kohlenwasserstoff aus einem Abgas, welches durch die Abgasleitung bei einer Temperatur geführt wird, die geringer ist als eine vorbestimmte erste Temperatur, wobei der Kohlenwasserstoff von dem Adsorptionsmittel (4) bei einer Temperatur desorbiert wird, die höher als die vorbestimmte erste Temperatur ist, und
einem katalytischen Konverter (5), der in einem stromabwärtigen Bereich der Abgasleitung (2) angeordnet ist, zur Reinigung des Kohlenwasserstoffes in dem Abgas, wenn der Katalysator des ka talytischen Konverters aktiv ist, wobei der Katalysator des katalytischen Konverters (5) bei einer Temperatur aktiviert wird, die höher ist als eine vorbestimmte zweite Temperatur, welches wiederum höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasemissionssteuervor richtung (1) eine Heizeinrichtung (10, 5a) umfaßt, zum Erhitzen des katalytischen Konverters (5) auf eine Tempera tur, die höher ist als die zweite vorbestimmte Temperatur, wenn sich der Motor in einem Start-Zustand befindet, und das Adsorptions mittel (4) eine Temperatur besitzt, die höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur, wobei der Kohlenwasserstoff, der von dem Adsorptionsmittel (4) innerhalb der Abgasleitung (2) de sorbiert wurde, durch den aktivierten Katalysator des kata lytischen Konverters (5) gereinigt wird.
einem Adsorptionsmittel (4), welches in einem stromaufwärtigen Bereich der Abgasleitung (2) eines Motors angeordnet ist, zur Adsorption von Kohlenwasserstoff aus einem Abgas, welches durch die Abgasleitung bei einer Temperatur geführt wird, die geringer ist als eine vorbestimmte erste Temperatur, wobei der Kohlenwasserstoff von dem Adsorptionsmittel (4) bei einer Temperatur desorbiert wird, die höher als die vorbestimmte erste Temperatur ist, und
einem katalytischen Konverter (5), der in einem stromabwärtigen Bereich der Abgasleitung (2) angeordnet ist, zur Reinigung des Kohlenwasserstoffes in dem Abgas, wenn der Katalysator des ka talytischen Konverters aktiv ist, wobei der Katalysator des katalytischen Konverters (5) bei einer Temperatur aktiviert wird, die höher ist als eine vorbestimmte zweite Temperatur, welches wiederum höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasemissionssteuervor richtung (1) eine Heizeinrichtung (10, 5a) umfaßt, zum Erhitzen des katalytischen Konverters (5) auf eine Tempera tur, die höher ist als die zweite vorbestimmte Temperatur, wenn sich der Motor in einem Start-Zustand befindet, und das Adsorptions mittel (4) eine Temperatur besitzt, die höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur, wobei der Kohlenwasserstoff, der von dem Adsorptionsmittel (4) innerhalb der Abgasleitung (2) de sorbiert wurde, durch den aktivierten Katalysator des kata lytischen Konverters (5) gereinigt wird.
2. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen elektrisch heiz
baren metallischen Träger (5a) umfaßt, der in dem katalyti
schen Konverter (10) vorgesehen ist, sowie eine Steuerung (10),
die elektrischen Strom dem metallischen Träger (5a) zuführt,
wenn sich der Motor in einem Start-Zustand befindet, während
das Adsorptionsmittel (4) eine Temperatur besitzt, die höher
ist als die erste vorbestimmte Temperatur, wobei der katalytische Konverter
(5) durch die Steuerung (10) erhitzt wird, unter Einsatz des
metallischen Trägers (5a) auf eine Temperatur, die höher ist
als die zweite vorbestimmte Temperatur.
3. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem einen Temperatur
sensor (7) umfaßt zur Ermittlung der Temperatur des Adsorptions
mittels (4), wobei der katalytische Konverter (5) kontinuier
lich durch die Heizeinrichtung (10, 5a) erhitzt wird, bis eine
vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Temperatur des Ad
sorptionsmittels, die durch den Temperatursensor (7) er
mittelt wurde, die erste vorbestimmte Temperatur überschreitet.
4. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen ersten Sensor
(7) zur Ermittlung der Temperatur des Adsorptionsmittels (4),
einen elektrisch heizbaren metallischen Träger (5a), der an
dem katalytischen Konverter (5) angeordnet ist, einen zweiten
Sensor (23) zur Ermittlung der Temperatur des katalytischen
Konverters (5) sowie eine Steuerung (10) zur Zufuhr elektri
schen Stromes zu dem metallischen Träger (5a) in Überein
stimmung mit einer Temperatur des Adsorptionsmittels, die durch den
ersten Sensor (7) ermittelt wird, und einer katalytischen
Konvertertemperatur, die durch den zweiten Sensor (23) er
mittelt wird, umfaßt.
5. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerung (10) die Zufuhr elektrischen
Stromes zu dem metallischen Träger (5a) einleitet, wenn die Temperatur
des Absorptionsmittels durch den ersten Sensor (7) ermittelt
wird, höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur, und eine Temperatur des katalyti
schen Konverters, die durch den zweiten Sensor (23)
ermittelt wird, niedriger ist als eine vorbestimmte dritte
Temperatur, welche wiederum höher ist als die zweite vorbestimmte Temperatur,
und daß die Steuerung die Zufuhr des elektrischen Stromes zu
dem metallischen Träger (5a) abbricht, wenn die Temperatur des katalytischen
Konverters, die durch den zweiten Sensor (23) er
mittelt wird, die dritte vorbestimmte Temperatur überschreitet.
6. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem einen Katalysator
(32) umfaßt, der in einem stromabwärtigen Bereich des kata
lytischen Konverters (5) innerhalb der Abgasleitung (2) vorge
sehen ist, zur Umsetzung des Kohlenwasserstoffes in dem Abgas,
wenn der Kohlenwasserstoff durch den katalytischen Konverter
(5) bei einer Temperatur strömt, die niedriger ist als die
zweite vorbestimmte Temperatur.
7. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Steuerung (10),
ein erstes Heizelement (5a, 6) zur elektrischen Erhitzung des
katalytischen Konverters (5) sowie einen Temperatursensor (7)
zur Ermittlung der Temperatur des Adsorptionsmittels (4) um
faßt, wobei der katalytische Konverter (5) durch die Steuerung (10)
beheizbar ist, unter Einsatz des ersten Heizelementes
auf eine Temperatur, die einer Temperatur des Adsorptions
mittels entspricht, die durch den Temperatursensor (7) er
mittelt wurde, während die Vorrichtung außerdem ein zweites
Heizelement (4a, 8) umfaßt, zur elektrischen Erhitzung des
Adsorptionsmittels (4), wobei das Adsorptionsmittel (4)
durch die Steuerung (10) beheizbar ist, unter Einsatz des
zweiten Heizelementes.
8. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerung (10) die Zufuhr elektrischen
Stromes zu dem ersten Heizelement (5a, 6) zum Beheizen des
katalytischen Konverters (5) zu einer Zeit einleitet, wenn
die Temperatur des Adsorptionsmittels, die durch den Temperatur
sensor (7) ermittelt wird, die erste vorbestimmte Temperatur überschreitet,
und daß die Steuerung (10) die Zufuhr elektrischen Stromes
zu dem zweiten Heizelement (4a, 8) zum Beheizen des Adsorptions
mittels (4) zu einer Zeit einleitet, wenn eine vorbestimmte
Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Steuerung die Zufuhr
elektrischen Stromes zum ersten Heizelement eingeleitet hat.
9. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Heizeinrichtung einen elektrisch
beheizbaren metallischen Träger (4a) umfaßt, der an dem Ad
sorptionsmittel (4) vorgesehen ist, wobei die Steuerung (10)
die Zufuhr elektrischen Stromes zu dem metallischen Träger
(4a) einleitet, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode ver
strichen ist, nachdem die Temperatur des Adsorptionsmittels, die
durch den Temperatursensor (7) ermittelt wurde, die erste vorbestimmte
Temperatur überschreitet, wobei die Steuerung (10) kontinuier
lich elektrischen Strom zu dem metallischen Träger (4a) während
einer vorbestimmten Zeitperiode führt.
10. Abgasemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Heizeinrichtung einen elektrisch
beheizbaren metallischen Träger (5a) umfaßt, der an dem kata
lytischen Konverter (5) vorgesehen ist, wobei die Steuerung
(10) kontinuierlich elektrischen Strom dem metallischen
Träger (5a) zuführt, bis eine vorbestimmte Zeitperiode ver
strichen ist, nachdem die Temperatur des Adsorptionsmittels, die durch
den Temperatursensor (7) ermittelt wurde, die erste vorbestimmte Tempera
tur überschritten hat.
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