KR0165700B1 - 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법 및 장치 - Google Patents

전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

약 0.5 내지 10kw의 전력에 대해 설계된 회로를 갖춘, 전기로 가열되는 촉매변환기(2)의 작동장치는 전류원(6), 파워 스위치(20), 전기로 가열되는 촉매변환기(2) 및 전기라인(21,22,61,62)을 포함한다. 여기서, 파워 스위치(20)는 공통의 조정기이고 촉매 변환기(2)는 적어도 2개의 상이한 조정회로의 공통 조정통로이며 상기 조정회로의 조정값은 촉매변환기(2)의 온도이다. 상이한 조정회로에 속한 조종 전자장치는 전자 유니트(5)에 배치된다. 전자 유니트(5)는 조정회로를 체크하고 작동 가능한 조종회로를 선택하기 위한 수단을 포함한다. 이러한 방식에 의해 조정 회로의 개별 부품의 고장이 다른 조정 회로로의 전환스위칭에 의해 자동차의 이용가능성 및 배기가스 규정 준수에 대한 단점 없이 보상될 수 있다.

Description

전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법 및 장치
본 발명은 전자 유니트에 의해 조정되어 전류를 공급받음으로써, 촉매변환에 필요한 최소 온도로 되거나 및/또는 그 온도이상으로 유지되는 방식의 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상응하는 장치에 관한 것이다. 전기로 가열되는 촉매 변환기는 특히 자동차에서 매우 엄격한 배기 가스규정을 지키기 위해 사용된다. 일반적으로, 상기촉매 변환기는 메인 촉매변환기 앞에 접속된다.
내연기관에서 상온 시동단계 동안, 즉 내연기관이 그 작동온도에 이를 때까지 작동초기의 몇 분 동안, 특히 많은 유해 물질이 생긴다. 이러한 단계동안에는 촉매변환기 역시 그 작동온도에 이르지 못했기 때문에, 발생한 유해물질이 촉매 변환기에서 양호하게 변환되지 못한다.
국제 공개 제89110470호 및 제 89/10471호에는 전기로 가열되는 촉매변환기 및 그것의 작동방법이 개시되어 있다. 이 변환기는 비교적 높은 전류로 비교적 단 시간에 촉매 반응 진행에 필요한 온도로, 가열되므로, 상온 시동 단계 동안 발생하는 유해물질의 상당 부분이 변환될 수 있다. 이 경우, 전기로 가열되는 변환기는 내연기관의 시동 전에 또는 시동 직후에 작동온도로 가열될 수 있다. 상기 가능성의 조합도 개시되어 있다.
전기로 가열되는 촉매 변환기의 높은 에너지 소비 및 신속한 가열을 위해 필요한 전류세기는 그러한 촉매변환기를 자동차 내에서, 특별한 수단에 의해 전자적으로 조정되고 전기적으로 스위칭 되어야 하는 비전형적 전류 소비재로 만든다. 여기서는 2가지 상반된 문제가 고려되어야 한다. 즉, 한편으로는 배기가스 규정을 지키기 위해 전기로 가열되는 촉매 변환기가 내연기관의 매 시동 시마다 그 임무를 확실하게 수행해야 하고, 다른 한편으로는 상기 부품에 의해 자동차의 이용가능성이 제한 받지 않아야 한다. 자동차의 이용가능성에 대한 상기 제한은 가열되는 촉매변환기의 고장시 부가의 조치가 없을 때 있을 수 있다. 또한, 자동차의 화재 안전성이 보장되어야 하고 배기가스 정화시스템 자체의 손상이 확실히 방지되어야 한다.
본 발명의 목적은 자동차의 이용가능성이 제한되지 않으면서 촉매변환기의 최대 작동 안전성이 주어지는, 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 배기가스 정화 시스템의 일부로서 내연기관 및 전자 엔진 제어 장치 다음에 접속된 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법으로서, 촉매 변환기가 전자 조정 장치 및 파워 스위치 통해 전류를 공급받아 촉매 변환에 필요한 최소 온도로 되거나 및/또는 그 온도이상으로 유지되는, 촉매변환기의 작동 방법에 있어서 하기 특징을 갖는 촉매변환기의 작동방법이 사용된다:
a) 촉매 변환기의 온도가 적어도 2개의 상이한 조정회로의 조정값이고,
b) 정상 상태에서 적어도 하나의 우선 조종회로에 의해 조정이 이루어지며,
c) 작동중인 각 조정회로가 장애의 검출을 위해 자동으로 체크되고,
d) 장애의 검출시 자동으로 다른 조정회로로 전환 스위칭 된다.
본 발명의 세부사항은 실시에 및 도면에 의해 보다 상세히 설명된다. 기본 원리는 촉매 변환기의 온도 제어가 여러 소자를 가진 단 하나의 조정회로의 기능에만 의존하지 않고, 조종을 위해 제공된 우선 조종회로가 더 이상 가능할 수 없는 것으로 검출되면, 대체 조종회로(비상 조종)가 이용될 수 있다는 것이다. 예컨대 정상상태에서, 촉매변환기내의 온도센서로 부터 실제값을 전달받는 우선 조성회로에 의해 제어가 이루어지면, 상기 온도센서가 결함을 가질 위험이 있다. 이 경우에 부가의 조치가 없으면, 촉매변환기가 전혀 가열되지 않거나 또는 중단 없이 가열될 것이다. 이것은 둘다 바람직하지 못하며 두 번째 경우는 위험할 수도 있다. 그러나, 본 발명에 따르면 조종회로의 장애가 검출되므로 상기 조정회로는 작동하지 않고 다른 조종회로로 대체될 수 있다. 제 2조정회로는 예컨대 산출된 온도 값을 실제 값으로 이용할 수 있고, 상기 온도 값은 측정센서 또는 엔진 제어장치에 의해 처리될 수 있는 데이터로부터 검출된 것이다. 가장 간단한 경우 조정은 미리 정해질 수 있는 시간동안 가열의 접속일 수 있다. 이러한 방식의 조정은 제어라고도 불리우지만, 여기서는 편의상 조정과 제어 사이의 차이가 없는 것으로 한다.
전자 유니트에 얼마나 많은 그리고 어떻게 다른 조정회로가 제공되는 가는 작동 안전성에 대한 요구 및 촉매 변환기의 전기 가열수단의 이용가능성에 의존한다. 단일 조정회로에 의존하지 않기 위해서, 전자 유니트는 하기 조정회로 중 적어도 2개를 포함해야 한다:
a) 실제값 전송기로서 촉매 변환기내의 온도 센서를 가진 조정회로;
b) 엔진 제어장치의 데이터로부터 열평형 선출에 의해 실제값이 산출되는 조정회로;
c)실제값이 촉매 변환기 외부의 온도 측정 전송기의 측정값으로부터 검출되는 조정회로;
d) 촉매 변환기의 온도를 가열시간의 프리세트(preset)에 의해 예컨대 외부온도센서 및/또는 엔진 온도센서의 측정값에 따라 증가시키는 조정회로;
e) 촉매 변환기의 온도를 고정 가열시간의 프리세트에 의해 증가시키는 조정회로.
상기 모든 조정회로는 공통적으로 조정 통로로서 촉매 변환기를, 조정기로서 파워 스위치를 그리고 조정 값으로서 촉매 변환기내의 온도를 갖는다. 몇 가지 특수성으로 인해, 촉매변환기내에 온도 센서가 없거나 결함이 있는 경우 b)에 따른 조정회로가 매우 중요하기 때문에 하기에서는 특히 그 조종회로에 대해 설명한다. 기본적으로, 현대식 구성의 전자제어 엔진에서는 엔진의 작동 상태에 대한 매우 많은 데이타가 엔진 제어에 이용되므로, 상기 데이터로부터, 얼마나 많은 연료 및 공기가 엔진에 공급되는지, 엔진이 그중 얼마를 연소시키는지, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도가 얼마인지 그리고 배기가스중의 변환 가능한 성분에 얼만큼의 잔류 에너지 함량이 포함되는지가 매우 정확하게 유도될 수 있다. 상기정보, 촉매 변환기의 공지된 열용량, 및 전기 가열시 촉매 변환기의 전력 소비에 의해 온도가 매우 정확히 검출될 수 있다. 먼저, 배기가스 온도 TAbgas [℃]가 경험적으로 검출된 근사 식에 의해 다음과 같이 검출된다.
가스의 유동량이 엔진제어장치로부터 이용될 수 없으면, 이것은 다음과 같이 산출될 수 있다:
배기가스를 작동온도로 가열시키는데 필요한 에너지량Gas는 순환적으로 산출될 수 있다:
상기식에서, n=계산단계의 수(예컨대, 초단위)
TStsrt =촉매변환기에서 촉매반응이 일어나는 온도[℃]
Abgas =배기가스의 열용량 =1000[J/kg K]
촉매 변환기를 TStart로 가열시키는데 필요한 에너지량Kat은 하기식으로 부터 얻어진다:
상기식에서,el =공급된 가열 전력[w]
te =가열시작후 시간
CHK =촉매변환기의 열용량[J/K]
가열 전력은 하기 식에서 따라 순환적으로 산출될 수 있다.
상기식에서, U =배터리 전압[V]
RHK =촉매 변환기의 전기 저항[Ohm]
산출된 값으로부터 열 평형 등식이 세워질 수 있다. 즉,
상기식에서,=에너지 합
(n)가 음이면, 촉매 변환기내의 온도 실제값이 TStart이하면, 부가의 가열이 필요하다. Ges(n)가 양이면, 촉매 변환이 시작되고 가열이 종료될 수 있다.
에이징에 의해 촉매 반응 개시온도가 높아지는 것을 고려하기 위해, 촉매변환기 내의 온도 목표치 및 산출시 TStart가 촉매 변환기의 수명에 걸쳐 시간에 따라 보다 높게 설정될 수 있다. 상수 A 및 B는 차량 고유의 조건, 예컨대 엔진으로부터 촉매 변환기의 간격 및 배기가스 라인에 경험적으로 매칭되어야 한다.
산출은 초단위로 또는 보다 신속히 이루어지며, 이것은 제어를 위한 정확한 실제값을 제공하기에 충분하다. 이때 검출되는 실제값은 재차 그것이 합리적인 범위내에 놓이는지의 여부가 체크될 수 있다. 산출된 실제값이 범위를 벗어나면 조정회로의 장애가 있으므로, 다른 조정회로로의 전환 스위칭이 필요하다.
2개 이상의 조정회로가 있으며, 이것들이 동시에 작동되므로써 상호 비교 및/또는 상호 장애 체크가 이루어질 수 있다는 것이 중요하다. 이 경우, 가장 간단한 구조를 갖기 때문에 장애가 가장 적은 조정회로는, 다른 조정회로에 의해 접속이 이루어지지 않으면 전류를 접속시키고, 예정된 기준에 따라 다른 조정 회로에 의해 차단되지 않으면 전류를 차단시키는 방식으로 안전 기능을 수행한다. 따라서 가장 간단한 조정회로서, 프리세트(preset)가능한 시간 간격동안 전류를 접속시키고 프리세트 가능한 시간 간격후에 차단시키는 순수한 시간 제어장치를 선택하는 것이 중요하다. 상기 시간 간격은 일정 측정치, 예컨대 주변온도, 엔진온도 또는 다른 기준에 의존할 수 있다.
자동차의 이용 가능성을 위해, 프리세트 가능한 일정 조건이 충족되면, 예컨대 이용되는 전압 또는 에너지가 엔진의 시동에 필요한 최소값 이하로 떨어지거나 또는 파워 스위치를 통한 전압 강하가 허용 범위를 벗어나면, 일정 전제하에 모든 조정회로 및 촉매 변환기의 전기 가열 수단이 작동되지 않아야 한다. 파워 스위치를 통해 강하하는 전압의 측정은 매우 중요하다. 파워 스위치가 개방되면, 여기서는 배터리 전압이 인가되고 체크될 수 있다. 파워 스위치가 폐쇄되면, 시스템이 정상적인 경우 상기 스위치에서의 전압 강하가 매우 작아진다. 전압강하가 보다 커지면, 촉매 변환기가 단락되었거나 또는 파워 스위치가 결함을 가지며 촉매변환기가 너무 높은 저항을 갖는다. 파워 스위치의 폐쇄시 전압이 작아지지 않으면, 가열 회로가 차단된다. 즉, 파워 스위치를 통한 전압 강하의 측정에 의해 시스템의 기능을 체크하기 위한 여러 가지 가능성이 얻어진다.
모든 경우에, 촉매 변환기의 가열 시스템내의 장애는 에러 메시지로서 표시되거나 기억되어야한다. 대부분의 경우 가능한 에러의 진단 또는 제한이 이루어 질 수 있다. 각 나라에서의 법적 규제에 따라. 상기 에러 메시지는 주행 작동을 제지하므로, 자동차 작동자가 서비스를 찾게된다.
전술한 목적을 달성하기위해, 대략 0.5내지 10kw의 전력에 대해 설계되며, 전류원, 파워 스위치, 전기로 가열되는 촉매변환기 및 전기 라인을 포함하는 회로를 갖춘, 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동장치로서,
a) 파워 스위치는 공통의 조정기이고 촉매 변환기는 적어도 2개의 상이한 조정회로의 공통의 조정통로이며, 상기 조정회로의 조정값은 촉매변화기의 온도이고;
b) 상이한 조종회로에 조정 전자장치가 전자 유니트에 배치되며;
c) 전자 유니트는 조정회로를 체크하고 작동 가능한 조정회로를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동장치가 사용된다.
전자 유니트는 자동차의 엔진 제어 장치내에 통합되거나 이것과 별도로 배치될 수 있다. 일반적으로, 적어도 파워 스위치는 전자 장애를 방지할 목적으로 별도로 배치된다.
바람직하게는, 제 1조정회로는 전자 유니트에 접속된, 촉매변환기의 온도센서를 실제값 전송기로서 포함한다. 엔진 제어 장치의 데이터로부터 경우에 따라 또 다른 측정값을 처리해서 촉매 변환기의 온도에 대한 실제값을 산출하는 실제값 전송기가 제 2조정회로에 속한다. 끝으로, 또 다른 조정 회로로서 간단한 또는 측정값에 의존하는 시간 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다. 도면에서, 제 1도는 전기로 가열되는 촉매변환기 및 다른 부품의 자동차내의 배치를 나타낸 개략도이고,
제 2도는 전기로 가열되는 촉매 변환기에 속한 전기 및 전자 장치의 개략적인 구성을 나타내며,
제 3도는 다수의 조정회로를 갖춘 전자 유니트의 개략적인 구성을 나타내고,
제 4도는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 확실한 작동을 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름에 대한 개략적인 플로우 차트이다.
제1도에는 바닥면 아래 배치된 전기로 가열되는 촉매변환(2)를 가진 자동차가 도시되어 있다. 상기 촉매 변환기는 내연기관(3)뒤에 접속된다. 내연기관(3)은 제어 및 측정라인(42)을 통해 엔진제어장치(4)에 접속된다. 마찬가지로, 측정라인(41)을 통해 전자 유니트(5)가 엔진 제어장치(4)에 접속된다. 개략적으로 표시된바와 같이. 엔진 제어 장치(4) 및 전자 유니트(5)는 하나의 유니트로 통합될 수 있다. 또한, 차량에는 배터리(6)가 배치되며 여러 센서(7),(8),(9),(9),(10),(11)가 운전자 시이트, 벨트 잠금쇠, 시동키 홀더, 문 및/또는 문의 손잡이에 배치된다. 또한, 외부 온도 또는 엔진 온도를 측정하기 위한 온도 센서(12)가 배치될 수 있다. 일반적으로, 배터리 근처에는 파워 스위치(20)가 배치되며, 상기 파워 스위치는 수백 암페어까지의 높은 전류를 스위칭하는데 적합하다.
제2도에 나타나는 바와 같이, 고유의 가열 회로는 배터리(6), 가열전류라인(61), 파워 스위치(20), 가열전류라인(21), 촉매 변환기(2), 측정라인(22) 및 측정라인(62)으로 이루어진다. 촉매변환기의 가열이 내연기관(3)의 시동후에 이루어져야 하면, 베터리(6) 대신 제어라이터가 에너지원으로 사용될 수 있다.
파워 스위치(20)는 제어라인(27)을 통해 전자 유니트(5)에 의해 필요에 따라 제어된다. 파워 스위치(20)를 통한 전압 강하는 전압계(25)로 측정될 수 있고 측정 결과치는 측정라인(26)을 통해 전자유니트(5)에 전송된다. 전자유니트(5)는 측정라인(41)을 통해 엔진제어장치(4)에 접속되며, 엔진제어장치(4)로부터 전자유니트(5)로의 데이터 전송 및 그 반대방향으로 데이터 전송이 이루어질 수 있다.
또한, 전자 유니트(4)는 측정라인(24)을 통해 촉매변환기(2)내의 온도센서(23)에 접속된다. 경우에 따라 기존 센서(7),(8),(9),(10),(11)의 측정치 및 온도 센서(12)의 측정치는 전자 유니트(5)로 전송될 수 있다.
제3도는 전자 유니트(5)의 기본 구성에 대한 실시예를 개략적으로 나타낸다. 상기전자 유니트는 3개 이상의 조정 회로 전자장치(52),(53),(54)를 포함한다. 이 경우, 조정 회로 전자 장치(52)는 실제값으로서 온도 센서(23)의 온도측정치를 사용해서 촉매 변환기(2)내의 온도를 조정하는데 사용된다. 조정 회로 전자 장치(54)는 열 평형 산출로부터 검출되는 실제값을 사용한다. 산출은 라인(41)을 통해 공급되는 엔진제어장치의 데이터로 이루어진다. 조정회로전자장치(53)는 경우에 따라 가열 인터발의 계산시 외부 측정치를 고려해서, 촉매변환기를 가열하기 위한 시간제어장치를 포함한다. 제어 전자 장치(51)는 조정회로의 작동여부를 제어하고, 작동중에 조정회로의 에러가 검출되면, 작동하지 않는 조정회로로부터 작동력이 있는 조정회로의 전환 스위칭을 일으킨다. 이때, 제어 전자장치(51)는 예컨대 파워 스위치(20)에서의 전압강하에 대한 부가의 정보를 고려할 수 있고, 비 정상적인 상태의 발생시 가열이 중단되거나 또는 처음부터 개시되지 않는다.
제4도에는 전기로 가열되는 촉매변환기를 작동시키기 위한 플로우 챠트가 개략적으로 도시되어 있다. 통상적으로 가열 촉매변환기의 전자 장치가, 여기서는 간소화할 목적으로 생략된 수 많은 기능과 연관될 수 있음을 주의해야 한다. 특히, 많은 타입의 차량에 있어 배기 시스템내로의 2차 공기의 공급이 가열 촉매 변환기의 온도 및 다른 파라메터에 의존해서 조정되며, 전자장치내에 촉매변환기의 작동여부 및 작동상태를 모니터링 하기 위한 부가의 수단이 설치될 수 있다. 상기 부품들은 본 설명에서 생략된다.
엔진 시동전에 차량내의 여러 선서의 반응에 의해 또는 엔진 시동 후에 엔진 제어 장치에 의해 촉매변환기가 가열되어야 하면, 하기 흐름이 이루어진다:
먼저, 파워 스위치를 통한 전압이 드레쉬홀드 값 이상인지의 여부가 체크된다. 그것이 충분히 높지 않으면, 에러 메시지가 이루어지고 가열과정이 개시되지 않는다. 이 경우에는 배터리(6)에 에러가 있거나 가열라인(21),(22),(61),(62)의 라인 차단이 있을 수 있다. 전압이 충분히 높으면, 온도센서(23)의 실제값이 문의된다. 상기 실제값이 허용범위에 놓이면, 즉 중요한 온도를 나타내면, 촉매 변환기(약어:Heizkat)가 접속된다. 동시에 가열시간 측정장치가 접속된다. 그리고 나서, 재차 파워 스위치(20)를 통한 전압이 문의된다. 이번에는 상기 전압이 충분히 작지 않으면, 촉매변환기(2)가 차단되고 에러 메시지가 송출된다. 이 경우는 파워 스위치(20)가 부분적으로 결함이 있거나 또는 촉매변환기(2)에 단락이 있을 수 있다.
파워 스위치(20)를 통한 전압이 충분히 작으면, 온도센서(23)의 실제값이 재차 문의되고 목표값과 비교된다. 실제값이 목표값이하면, 최대 가열시간이 미달 되었는지의 여부가 문의된다. 미달된 경우, 전체 과정이 온도센서(23)의 실제값 체크로부터 시작하여 반복된다. 온도센서(23)의 실제값이 목표값 이상이면, 촉매변환기(2)가 차단된다. 이 경우, 시스템은 정상적으로 작동한다. 상기 과정 중에 촉매변환기(2)가 차단되지 않으면, 그것은 나중에 최대 가열시간의 초과시 차단된다. 그러나. 이 경우에는 온도센서(23)가 정상적이지 않거나 전체가열 출력이 너무 작기 때문에 에러 메시지가 송출된다.
초기의 체크시 온도센서(23)의 실제값이 허용범위에 놓이지 않으면, 이것은 온도센서(23) 또는 그것의 측정라인(24)의 파손 또는 단락을 의미한다. 이 경우에는 에러 메세지가 송출되고 다른 조정회로(54)로 전환 스위칭 된다. 상기 조정회로(54)는 엔진 제어 데이터로부터 산출된 값을 실제값으로 사용한다. 상기 값은 그것이 허용범위에 놓이는지의 여부가 체크된다. 상기 값이 허용범위에 놓이는 경우, 촉매변환기(2)가 여전히 접속되어 있지 않으면 촉매 변환기가 접속된다. 가열시간 측정장치도 접속되거나 속행된다. 상기조정회고에서도 파워스위치(20)를 통한 전압이 체크되고 최대 가열시간의 초과가 검출된다. 조정회로(54)가 정상적으로 작동하면, 엔진 데이터로부터 산출된 실제값이 언제든지 목표값 이상이고 촉매 변환기(2)가 차단된다. 상기 시스템은 에러 메세지까지 여전히 온도센서를 이용할 수 있다.
엔진 데이터로부터 산출된 실제값이 체크시 실제값이 허용 범위밖에 놓이면, 여기서도 에러 메시지가 송출되고 다음 조정회로(53)로 전환 스위칭된다. 이것은 최대 가열시간이 여전히 초과되는지를 체크하고, 경우에 따라 촉매변환기(2)가 여전히 접속되지 않았으면 촉매 변환기(2)를 접속시킨다. 가열시간 측정장치가 재차 접속되거나 속행된다. 파워 스위치(20)를 통한 전압의 제어후 가열시간이 문의되고 최대 가열시간의 초과시 촉매변환기(2)가 차단된다. 이 경우에도, 엔진 제어 데이터로부터 실제값 산출 및 온도센서에 대한 2개의 에러 메시지가 주어진다.
명확하게 나타나는 바와 같이, 조정 회로는 계급별로 배치된다. 즉, 가장 정확하게 작동하지만 장애가 가장 잦은 조정회로가 우선 조정회로이다. 상기 조정회로가 부분적으로 고장나면, 다른 조정회로로 전환 스위칭되고, 이것은 제 2조정회로의 고장시 제3조정회로로의 전환 스위칭에 의해 반복된다. 기본적으로 4개 이상의 조정 회로가 있을 수 있다. 2개의 온도 센서가 있으면, 제 1조정화로가 2중으로 설계될 수 있고, 이것은 이용 가능성을 현저히 증가시키고 조정회로의 상대편 제어를 가능하게 한다.
모든 경우에 최하위 계급의 단계로서 가급적 민감하지 않은 조정시스템, 가장 간단한 경우 순수한 시간 제어 수단이 제공됨으로써, 최상의 조정이 이루어질 수 없을때에도 전기 가열 수단의 이용가능성이 높게 유지된다는 것이 중요하다.
전기로 가열되는 촉매변환기의 본 발명에 따른 작동 방법은 자동차의 이용가능성에 불리한 영향을 주지 않으면서 전기 가열 수단의 작동 안전도 및 이용 가능성을 증가시킨다. 따라서, 조정 시스템의 개별 부품의 고장 시에도 엄격한 배기가스 규정이 높은 신뢰도로 지켜질 수 있다.

Claims (13)

  1. 배기가스 정화 시스템의 일부로서 내연기관(3) 및 전자엔진제어장치(4) 다음에 접속된 전기로 가열되는 촉매 변환기(2)의 작동 방법으로서, 촉매 변환기(2)가 전자 조정장치(5) 및 파워 스위치를 통해 전류(Ⅰ)를 공급받아 촉매 변화에 필요한 최소 온도로 되거나 또는 그 온도이상으로 유지되는, 촉매 변환기의 작동방법에 있어서, a)촉매 변환기(2)의 온도가 적어도 2개의 상이한 조정 회로의 조정값이고; b)정상 상태에서 적어도 하나의 우선 조정회로에 의해 조정이 이루어지며; c)작동중인 각 조정회로가 장애의 검출을 위해 자동으로 체크되고; d)장애의 검출시 자동으로 다른 조정회로로 전환 스위칭되는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 조정회로가 상이한 구조 또는 상이한 복잡성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 장애의 검출시 에러의 표시 또는 에러 메세지의 기억이 이루지는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법.
  4. 제1항에 있어서, 우선 조정회로는 실제값 전송기로서 촉매 변환기(2)의 온도 센서(23)를 포함하며, 촉매 변환기(2)의 전류(Ⅰ) 공급은 온도 센서(23)에서 측정된 온도에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동방법.
  5. 제 1항에 있어서, 촉매 변환기(2)의 온도가, 모두 공통적으로 조정 통로로서 촉매 변환기(2)를, 조정기로서 파워 스위치(20)를 그리고 조정값으로 촉매 변환기(2)의 온도를 갖는 하기 조정 회로중 적어도 2개의 조정값인 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동방법: a)실제값 전송기로 촉매 변환기(2)의 온도 센서(23)를 가진 조정회로; b)엔진 제어 장치(4)의 데이터로부터 열평형 산출에 의해 실제값이 산출되는 조정회로; c)실제값이 촉매 변환기(2) 외부의 온도측정전송기(12)의 측정값으로부터 검출되는 조정회로; d)촉매 변환기(2)의 온도를 가열시간의 프리세트에 의해 외부 온도 센서(12) 또는 엔진온도센서의 측정값에 따라 증가시키는 조정회로; e)촉매 변환기(2)의 온도를 고정 가열시간의 프리세트에 의해 증가시키는 조정회로.
  6. 제 1항 또는 5항에 있어서, 상호 비교 또는 상호 장애체크를 가능하게 하는 2개 이상의 조정회로가 동시에 작동되고, 가장 간단한 구조를 갖기 때문에 장애가 가장 적은 조정회로는 다른 조정 회로에 의해 접속이 이루어지지 않으면 전류를 접속시키고, 예정된 기준에 따라 다른 조정회로에 의해 차단이 이루어지지 않으면 전류를 차단시키는 방식으로 안전기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동방법.
  7. 제 1항 또는 5항에 있어서, 조정회로 중 하나가 가장 간단한 조정회로로서, 프리세트 가능한 시간 간격 후에 전류를 차단시키는 순수한 시간 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동방법.
  8. 제 1항에 있어서, 프리세트 가능한 일정 조건이 충족되면, 예컨대 이용되는 전압 또는 에너지가 최소값 이하로 떨어지거나 또는 파워 스위치(20)에서의 전압 강하가 최소값이하 또는 최대값이상이면, 모든 조정회로 및 촉매변환기(2)의 전기 가열수단이 작동되지 않는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동방법.
  9. 제 8항에 있어서, 전기 가열 수단이 작동하지 않으면 에러 메세지가 발생되고 또는 주행 작동이 제한됨으로써 서비스를 받게 되는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동 방법.
  10. 대략 0.5내지 10KW의 전력에 대해 설계되며, 전류원(6), 파워스위치(20), 전기로 가열되는 촉매 변환기(2) 및 전기 라인(21,22,61,62)을 포함하는 회로를 갖춘 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동장치에 있어서, a)파워 스위치(20)는 공통의 조정기이고 촉매 변환기(2)는 적어도 2개의 상이한 조정회로의 조정 통로이며, 상기 조정회로의 조정값은 촉매변환기(2)의 온도이고; b)상이한 조정회로에 속한 조정회로전자장치(52,53,54)가 전자 유니트(5)에 배치되며; c)전자 유니트(5)는 조정회로전자장치(52,53,54)를 체크하고 작동 가능한 조정회로를 선택하는 수단(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 전자 유니트(5)에 접속된 촉매변환기(2)의 온도 센서(23)가 실제값 전송기로서 제 1조정회로에 속하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동장치.
  12. 제 10항 또는 11항에 있어서, 엔진 제어 장치의 데이터로부터 열평형 산출에 의해 실제값을 검출하는 실제값을 전송기가 제 2조정회로에 속하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매변환기의 작동장치.
  13. 제 10항에 있어서, 촉매 변환기(2)의 온도를 전류의 시간제어장치(53)에 의해 증가시키는 부가의 조정회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 가열되는 촉매 변환기의 작동장치.
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