KR100289455B1 - 가열된촉매변환기의효율을모니터하는방법 - Google Patents

가열된촉매변환기의효율을모니터하는방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100289455B1
KR100289455B1 KR1019950703847A KR19950703847A KR100289455B1 KR 100289455 B1 KR100289455 B1 KR 100289455B1 KR 1019950703847 A KR1019950703847 A KR 1019950703847A KR 19950703847 A KR19950703847 A KR 19950703847A KR 100289455 B1 KR100289455 B1 KR 100289455B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalytic converter
converter
heated
efficiency
output signal
Prior art date
Application number
KR1019950703847A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960701284A (ko
Inventor
알랭 앙트라니끄 아따나씨앙
Original Assignee
허버트 발랑텡
지멘스 오토모티브 에스.아.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 허버트 발랑텡, 지멘스 오토모티브 에스.아. filed Critical 허버트 발랑텡
Publication of KR960701284A publication Critical patent/KR960701284A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100289455B1 publication Critical patent/KR100289455B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

가열된 촉매 변환기(1)는 배기가스의 배기관(3)에서 3웨이 촉매변환기의 상류에 설치되어 있다. 컴퓨터(7)는 엔진에 공급되는 공기 및 연료의 혼합물의 폐회로 제어를 위한 수단과, 프랑스 공화국 특허 제 91 13237호에 공개된 3웨이 변환기(2)의 효율을 모니터하기 위한 방법을 수행하는 수단을 포함하고 있다. 본 발명에 따르면, 엔진이 냉각상태로부터 작동될경우에, 가열된 촉매변환기의 온도가 미리 결정된 온도(TS)를 초과하고 가열된 촉매변환기의 불충분한 효율이 탐침의 출력신호의 임의의 변동의 출현으로부터 유도될때, 혼합물을 폐회로 제어하기 위한 수단이 발동된다.

Description

가열된 촉매변환기의 효율을 모니터하는 방법
본 발명은 가열된 촉매변환기의 효율을 모니터하는 방법에 관한 것이며, 특히 내연기관의 배기가스용 배출라인에서 3웨이(three way) 방식의 촉매변환기의 상류에 설치되는 변환기의 효율을 모니터하는 방법에 관한 것이다.
내연기관의 배기가스를 처리하기 위한 장치가 종래 기술에 공지되어 있는데, 이러한 장치는 첨부된 도면 중의 제 1도에 도시되어 있는 바아 같이, 한편으로는 엔진의 배기라인(3)에 배열되어 있는 2개의 촉매변환기(1,2)를 포함하고 있고, 다른 한편으로는 이 배기라인 내로 공기를 주입하도록 촉매변환기(1)의 상류에 제공된 수단(4)을 포함하고 있다. 이러한 견지에서, 미합중국 자동차 기술자 학회에 의해 발간되고 아이. 고트버그(I. Gottberg) 및 동료들에 의해 "청결 차량 법령에 대한 새롭고 잠재적인 배기가스의 후처리 기술(New Potential Exhaust Gas After-treatment Technologies for Clean Car Legislation)"이라는 표제가 붙여진 문헌번호 제 910840호를 참조할 수 있다.
이 문헌에 기술된 바와 같이, 촉매변환기(1)는 엔진이 냉각상태로부터 기동될 때, 컴퓨터(7)에 의해서 제어되는 동력모듈(6)을 통해서 변환기(1)에 연결된 배터리와 같은 전력원(5)에 의해서 가열되는 변환기이다. 가열된 변환기(1)는 플라티늄과 같은 고가의 금속 피막에 의해서 덮혀있는 금속 지지물을 포함하고 있는데, 이러한 금속 지지물은 미연소된 탄화수소 또는 일산화탄소의 산화를 촉진할 수 있어서 이들을 해로움이 적은 화합물 종으로 전환시킬 수 있게 한다. 금속 피막으로 덮힌 금속 지지물을 통해서 전류를 흐르게 함으로써 변환기의 주울 효과(Joule-effect) 가열이 이 지지물을 지나는 배기가스를 산화 반응을 허용하는 온도까지 이를 수 있도록 한다. 배기가스내의 공기의 주입(4)은 이러한 산화 반응에 필요한 추가의 산소를 공급한다. 이와 같이 개시된 산화 반응은 발열(exothermal)반응이고, 이 발열반응은 가열된 촉매변화기(1)의 하류에 설치된 촉매변환기(2)의 가열에 기여하여서, 엔진이 냉각상태로부터 기동되는 기간이 지난 후에, 엔진의 배기가스에 포함된 모든 해로운 종을 처리할 수 있다. 즉, 앞서 언급한 미연소된 탄화수소 및 일산화탄소 이외에도 해로움이 덜한 종으로 감소되어야 하는 질소 산화물을 처리할 수 있다. 따라서, 촉매변환기(2)는 미연소된 탄화수소, 일산화탄소 및 질소의 산화물에서의 3중 작용으로 인해서 3웨이(three way)로 언급된다.
물론, 배기가스를 처리하기 위한 수단은 사용되는 촉매변환기가 양호한 작동 상태하에 있을 경우에만 효율적이다. 이제, 다른 성분(예를 들면, 로듐)을 감소시키거나 산소(세륨)를 저장시기 위해서 일부 배기가스를 산화시키도록 사용되는 고가의 금속 피막(예를 들면, 플라티늄)은 "유해물질"의 영향하에서 또는 변환기 내부의 미연소된 탄화수소의 연소로부터 기인하는 것과 같은 다른 종류 공격의 영향하에서 시간에 따라서 품질이 저하된다. 따라서, 금속 피막의 작용 표면이 감소하고, 이것은 변환기의 전체 효율을 저하시킨다.
오늘날 보다 엄격해지고 있는 공해 방지 기준은 이러한 효율이 최소한의 허용 가능한 단계 이하로 하락하기 전에 효율의 저하를 감지하고 교정할 수 있도록, 사용되는 촉매변환기의 효율을 영구적으로 추적하기 위한 탑재 수단이 구비된 차량을 추구하고 있다.
이를 위해서, 1991년 10월 28일자 출원된 프랑스 공화국 특허출원 제 91-13237호 또는 유럽특허 제 0 466 311호에는 제 1도에 도시된 장치의 촉매변환기(2)와 유사한 3웨이 방식이 촉매변환기 효율을 모니터하기 위한 방법이 기술되어 있는데, 이 방법은 변환기의 산소저장 능력을 평가하는 것에 기초를 두고 있다.
이러한 방법은 문제가 되는 촉매변환기가 그 작동 온도에 도달할 경우에 적용될 수 있다. 그러나, 적어도 하나의 촉매변환기가 가열되는 곳에서의 경우에, 가능한한 조기에 변화기의 효율을 모니터하는 것이 바람직하다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이
1) 미연소된 탄화수소 및 일산화탄소를 산화시키는 능력과, 2) 해로운 종의 형성을 최소한으로 감소시키기 위해서 배기가스와 하류에 설치된 3웨이 촉매변환기를 350℃ 내지 400℃의 최소 작동온도로 신속하게 이르게 하는 능력을 추적하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명으 목적은 내연기관의 배기가스의 배출라인에 설치된 가열된 촉매변환기의 효율을 모니터하기 위한 방법을 제공하려는 것이다.
다음의 명세서를 검토함으로써 명확하게 파악되는 다른 목적들과 함께, 이러한 본 발명의 목적은 내연기관으로부터 배기가스 배출 시스템에 설치된 가열된 촉매변화기의 효율을 모니터하는 방법에 의해서 달성된다. 내연기관은 a) 적어도 하나의 연료 주입기를 통해서 엔진에 공급되는 공기 및 연료 혼합물의 조성을 폐회로 제어(closed-loop regulation)하기 위한 수단으로서, 연료 주입기의 개방시기를 조절하는 수단과, 그리고 b) 촉매변환기의 효율을 모니터하기 위한 수단으로서, 변환기의 하류에 설치되고 2개의 레벨사이에서 전환하는 출력신호를 가진 산소 탐침기를 포함하는 모니터 수단과 관련되어 있다. 이러한 모니터 수단은 탐침의 출력신호의 요동(fluctuation)으로부터 변환기의 불충분한 효율을 추론하기 위해서, 변환기의 산소저장 능력의 변화의 함수로서 연료 주입기 개방시기의 강제적인 일시적 변화를 제어한다. 본 발명에 따르면, 이러한 방법은 공기 및 연료 혼합물의 농도의 개회로 제어(open-loop regulation)와 함께 엔진이 냉각상태에서 기동될 경우에, 가열된 변환기의 온도가 미리 결정된 온도(TS)를 초과할 때 이러한 혼합물을 폐회로 제어하기 위한 수단이 구동되고, 그리고 가열된 촉매변환기의 불충분한 효율이 탐침의 출력신호에서의 임의의 요동의 출현으로부터 추론된다는 점에서 주목할 만하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1도는 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 설계된 배기가스를 처리하기 위한 장치의 개략도이다.
제 2도는 본 발명에 따른 방법의 수행을 설명하는데 유용한 일련의 그래프이다.
제 1도를 참조하여 본 발명의 서두에 이미 언급한 내용을 상세히 설명한다. 제 1 도에는 촉매변환기(1,2)의 상류 및 하류에 각각 설치된 제 1 및 제 2 산소탐침(8,9)이 도시되어 있다. 엔진(도시되지 않음)에 공급되는 공기 및 연료 혼합물의 조성을 폐회로 제어하기 위한 수단은 통상적인 방식으로 컴퓨터(7)내에 통합되어 있다. 따라서, 컴퓨터는 냉각수의 온도, 공기의 온도, 엔진의 흡기다기관의 압력, 엔진속도 및 소위 "제어탐침"이라 불리는 산소탐침(8)으로부터의 출력신호의 레벨과 같은 다양한 변수를 고려한다.
본 발명과 관련하여 앞서 언급한 프랑스 공화국 특허출원에 포함된 지시에 따르면, 다른 하나의 탐침(9)은 이른바 "진단탐침"이고, 이것은 3웨이 촉매변환기(2)의 효율을 모니터하는 역할을 한다. 엔진이 배기가스중의 산소 농도가 엔진에 공급되는 공기 및 연료 혼합물의 화학양론적 조성과 관련된 미리 결정된 레베을 통과할 때, 대체로 고정된 2개의 전압레벨 사이를 전환하는 출력신호를 구비하는 것이 통상의 타입이다. 이러한 혼합물의 조성은 탐침(9)에 의해서 간접적으로 검출되고, 이것이 출력신호는 컴퓨터(7)로 전송된다. 컴퓨터에는 앞서 언급한 특허출원에 기술된 모니터 방법을 수행하는데 필요한 수단이 구비되어 있다. 본 발명에 따르면, 공기 및 연료의 화학양론적 혼합물을 형성할 수 있는 주입기 개방시기가 규제되고 안정적인 상태에서 측정되고, 따라서 측정된 개방시기로부터 선택된 기본적인 개방시기 부근의 형상 및 진폭의 견지에서 대칭적 진폭의 주기적이고 임시적인 변화가 미리 결정된 시간의 길이에 대해서 개방시기에 부여되며, 3웨이 촉매변환기의 산소저장 능력에서의 진폭에 중심이 맞추어진 개방시기의 진폭에 달하도록 연속시간 동안 사용된 기본 개방시기가 점진적으로 단일하게 수정되고, 그리고 촉매 효율의 평가가 이러한 신호에서 임의적인 요동이 출현하는 것으로부터 유도된다.
특히, 개방시기의 임시적 변화의 진폭과 주파수는 산소를 흡수할 수 있는 촉매변환기의 최소의 허용가능한 능력에 상응하는 값에 고정되어 있고, 촉매변환기의 불충분한 능력은 기본 개방시기의 점진적인 수정 중에 산소탐침의 출력신호에서 발생하는 요동이 있는 경우에 진단된다. 앞서 언급한 모니터 방법 및 이를 수행하기 위한 수단을 보다 상세히 설명하기 위해서 앞서 언급한 특허출원을 계속 참조한다.
본 발명에 따르면, 가열된 촉매변환기(1)의 효율을 모니터하기 위해서 이러한 수단을 사용한다. 이러한 견지에서 온도센서(10)가 사용된다. 엔진이 냉각상태로부터 기동될 때, 컴퓨터(7)는 배터리(5)로 하여금 변환기(1)를 가열시키기 위한 전류를 공급하게 하도록 동력 모듈(6)을 구동시킨다. 오염을 제한하기 위해서 변환기(1)의 신속한 가열(통상적으로 1분간 지속됨)이 필요하기 때문에, 배터리는 예를 들어 2 내지 3KW의 동력을 유도하는 가열된 촉매변환기쪽으로 수백 암페어의 매우 강한 전류를 공급한다. 온도센서(10)는 화재의 위험을 방지하기 위하여 변환기의 전류공급을 제어하는 컴퓨터(7)에 그 출력신호를 공급한다.
엔진이 냉각상태로부터 기동할 때, 종래에는 공기 및 연료 혼합물이 통상적으로 컴퓨터(7)에 의해 개회로에서 제어된다. 그러면, 혼합물 중의 연료의 농도는 엔진의 기동을 돕기 위해서 화학양론적 양보다 크게 되고, 혼합물의 이러한 높은 농도는 더욱이 소정 시간 동안 상당한 양의 오염을 발생시키고, 따라서 가열된 촉매변환기의 존재 가치를 감소시킨다.
본 발명에 따르면, 엔진이 냉각상태로부터 기동되는 이러한 상황중에 센서(10)에 의해서 측정되는 온도가 미리 결정된 한계 온도(TS)(통상적으로 350 내지 400℃)에 도달할 때, 컴퓨터(7)는 개회로에서 공기 및 연료 혼합물의 조성을 조절하는 것을 중단하고, 폐회로에서 혼합물을 조절하기 위한 수단을 구동시킨다.
본 발명에 따르는 경우에도, 배기가스를 처리하기 위한 장치가 (4)와 같은 공기 주입수단을 포함하고 있는 경우에는, 컴퓨터(7)는 이 수단이 정상적으로 작동하는 것을 방해하지 않도록 공기 및 연료 혼합물을 폐회로 제어하기 위한 수단을 구동시킴과 동시에 이 수단(4)을 차단(cut-off)한다.
이리하여 이들은 앞서 언급한 프랑스 특허출원에 기술된 3웨이 변환기를 모니터하기 위한 방법을 구현하는 조건이 된다. 따라서, 컴퓨터는 이러한 방법을 수행하고 이 특허출원에 기술된 바와 같이 "진단"탐침(9)으로부터 출력신호를 관찰한다.
만일 가열된 촉매변환기가 정확하게 작동되는 경우에는, 변환기의 전기적 가열 및 발열 산화반응으로 인해서 배기가스가 충분하게 가열된다. 가열된 촉매변환기는 3웨이 변환기로 하여금 화학양론에 대해서 공기 및 연료 혼합물의 농도의 변화를 흡수할 수 있게 하도록 이러한 산화반응을 촉진시킨다. 따라서, 3웨이 변환기(9)의 산소저장 능력(효율적인 것으로 가정되는)이 초과되지 않고, 그리고 탐침(9)으로부터의 출력신호가 요동하지 않는다.
따라서, 이러한 출력신호의 비-요동은 가열된 촉매변환기의 정확한 작동을 의미하는 동시에 2개의 변환기 조합의 정확한 작동을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
이와 반대의 경우에(탐침(9)으로부터의 출력신호의 요동이 있는 경우에), 가열된 변환기에 대해서 불충분한 효율이 진단된다. 따라서, 이러한 불충분한 효율은 3웨이 변환기가 실제로 양호한 작동상태에 있는 경우에도 3웨이 변환기가 혼합물 농도의 변화를 흡수하는 것을 허용하지 않는다.
본 발명에 따른 방법은 제 2도에 시간 그래프로 도시되어 있는데, 여기서 A는 온도센서(10)의 출력신호의 변화를 나타내고, B는 탐침(8)의 출력신호의 변화를 나타내며, C는 가열된 촉매변환기(1)가 양호한 작동상태에 있을 때 탐침(9)의 출력신호의 변화를 나타내고, 그리고 D는 변환기가 충분하게 효율적이지 않을 때 탐침(9)의 출력신호의 변화를 나타낸다.
그래프(A)에서는 소정의 시각(t1)까지는 예컨대 각각 380℃ 및 400℃가 되는 고정된 2개의 한계값 사이에서 조절됨으로써 유지되는 미리 결정된 온도까지 가열된 촉매의 온도가 증가하는 것을 보여주고 있다. 소정의 시간주기 [0, t1] 동안 공기 주입수단(4)이 구동되고, 공기 및 연료 혼합물의 농도는 컴퓨터(7)에 의해서 개회로에서 조절된다. 본 발명에 따르면, 예를 들어 1분 정도의 시간의 경과될 때, 공기 주입수단이 차단되고, 변환기의 전기적 가열이 촉진화하는 발열반응에 의해서 그 자신을 유지할 것으로 간주되는 변환기(8)의 전기적 가열이 차단되며, 그리고 공기 및 연료 혼합물의 폐회로 제어를 위한 수단이 구동된다. 공지된 바와 같이, "제어" 탐침(8)으로부터의 출력신호는 이러한 제어 범위내에서 정상적으로 요동하기 시작한다(그래프 B 참조). "진단" 탐침(9)을 고려할 때, 가열된 촉매변환기(1)가 충분하게 효육적일 경우에는 2개의 변환기(제 2 변환기는 효율적인 것으로 가정됨)는 공기 및 연료 혼합물 농도의 요동을 흡수할 수 있어야 하고, 이 탐침으로부터의 출력신호(그래프 C 참조)는 요동없이 안정하게 유지된다. 반대의 경우 (그래프 D 참조)에, 탐침(9)의 출력신호에 요동이 나타나며, 변환기(2)의 정확한 작동이 앞서 언급한 프랑스 특허출원에 기술된 방법을 사용하여 독립적으로 검증되는 것으로 가정하면, 이러한 요동은 가열된 촉매변환기의 불충분한 효율을 의미한다.
따라서, 본 발명에 의해서 3웨이 촉매변환기의 효율을 모니터하기 위한 수단이 특히 경제적인 이중 용도로 사용되며, 이러한 수단은 또한 가열된 촉매변환기의 효율을 모니터하기 위하여 특수한 방식으로 사용된다.
물론 본 발명은 예를 들어서 주어진 실시예에만 한정되지 않는다. 따라서, 촉매변환기(10)가 환원반응을 촉진화할 수 있고, 이로써 "3웨이" 촉매 변환기가 될 수 있다. 이와 달리 선택적으로, 변환기(1,2)는 완전히 가열된 단일의 "3웨이 변환기"로 대체될 수 있다. 변환기의 이러한 구조들은 구조적인 선택에 따른 것으로, 이는 본 발명과 무관하다.

Claims (3)

  1. 가열된 변환기(1) 및 비-가열된 3웨이 변환기(2)로 분할된 촉매변환기의 효율을 모니터하기 위한 방법으로서,
    (a) 적어도 하나의 연료주입기를 통해서 엔진에 공급되는 공기 및 연료 혼합물의 조성을 폐회로 제어하기 위한 수단으로서, 상기 연료주입기의 개방시기가 상기 수단에 의해서 제어되고 상기 촉매변환기의 상류에 설치된 산소탐침(8)을 포함하고 있는 수단, 및 (b) 상기 촉매변환기의 효율을 모니터하기 위한 모니터 수단으로서, 상기 촉매변환기의 하류에 설치되어 2개의 레벨 사이에서 전환하는 출력신호를 가진 산소탐침(9)를 포함하고 있고, 상기 탐침의 출력신호의 요동으로부터 상기 촉매변환기의 불충분한 효율을 추론하기 위해서 상기 촉매변환기의 산소 저장능력의 변화의 함수로서 상기 주입기 개방시기의 강제된 임시적인 변화를 제어하는 모니터 수단과 관련하여, 내연기관으로부터의 배기가스 배출라인에 설치되어 있는 상기 촉매변환기의 효율을 모니터하는 방법에 있어서, 공기 및 연료 혼합물의 농도를 개회로 제어하며 엔진이 냉각상태로부터 기동되는 동안, 상기 가열된 변환기(1)의 온도가 미리 결정된 온도(TS)를 초과할 때 상기 혼합물의 폐회로 제어용 수단이 구동되고, 그리고 상기 가열된 촉매변환기(1)의 불충분한 효율이 상기 산소탐침(9)의 출력신호에서의 임의의 요동이 출현으로부터 추론되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매변환기의 배기가스 배출라인의 상류쪽으로 공기를 주입하기 위한 수단(4)과 관련된 가열된 촉매변환기에 적용되는 방법에 있어서, 상기 주입 수단(4)은 공기 및 연료 혼합물의 폐회로 제어를 위한 수단이 구동됨과 동시에 차단되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서. 상기 가열된 촉매변환기가 배기가스의 산화반응을 촉진화하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019950703847A 1993-03-12 1994-03-01 가열된촉매변환기의효율을모니터하는방법 KR100289455B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9302871A FR2702516B1 (fr) 1993-03-12 1993-03-12 Procédé de surveillance de l'efficacité d'un pot catalytique chauffé, pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.
FR93/02871 1993-03-12
PCT/EP1994/000594 WO1994020737A1 (fr) 1993-03-12 1994-03-01 Procede de surveillance de l'efficacite d'un pot catalytique chauffe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960701284A KR960701284A (ko) 1996-02-24
KR100289455B1 true KR100289455B1 (ko) 2001-09-17

Family

ID=9444903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950703847A KR100289455B1 (ko) 1993-03-12 1994-03-01 가열된촉매변환기의효율을모니터하는방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5647204A (ko)
EP (1) EP0688394B1 (ko)
KR (1) KR100289455B1 (ko)
DE (1) DE69400822T2 (ko)
FR (1) FR2702516B1 (ko)
WO (1) WO1994020737A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4435196C1 (de) * 1994-09-30 1995-10-12 Siemens Ag Verfahren zum Überprüfen eines Brennersystems zur Katalysatoraufheizung
JPH08338297A (ja) * 1995-04-12 1996-12-24 Toyota Motor Corp 触媒劣化判定装置
JP3542404B2 (ja) * 1995-04-26 2004-07-14 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
SE505235C2 (sv) * 1995-06-07 1997-07-21 Volvo Ab Sätt och anordning för att bestämma syrebuffertkapaciteten i en katalytisk avgasrenare
SE505910C2 (sv) * 1995-10-25 1997-10-20 Forskarpatent I Linkoeping Ab Provning av katalysator i en förbränningsmotors avgassystem
GB2343259B (en) * 1996-02-09 2000-07-19 Snap On Equipment Ltd Analysing catalyst and other systems operations
GB9722950D0 (en) 1997-10-30 1998-01-07 Lotus Car A method of monitoring efficiency of a catalytic converter and a control systemsuitable for use in the method
US5983628A (en) * 1998-01-29 1999-11-16 Chrysler Corporation System and method for controlling exhaust gas temperatures for increasing catalyst conversion of NOx emissions
US5987885A (en) * 1998-01-29 1999-11-23 Chrysler Corporation Combination catalytic converter and heat exchanger that maintains a catalyst substrate within an efficient operating temperature range for emmisions reduction
JP3613023B2 (ja) 1998-08-26 2005-01-26 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの制御装置
DE10203728A1 (de) * 2002-01-30 2003-08-14 Bosch Gmbh Robert Elektronischer Vertauschschutz von Abgasmesssonden in einer abgasnachbehandelnden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges
JP4449818B2 (ja) * 2005-05-16 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 触媒劣化判定装置
DE102011119214A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Daimler Ag Verfahren zum Bestimmen einer Umsetzfähigkeit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Fahrzeug
JP6085947B2 (ja) * 2012-11-06 2017-03-01 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱装置
US20140343747A1 (en) * 2013-04-26 2014-11-20 Watlow Electric Manufacturing Company Smart heater system
CN111140327B (zh) * 2020-04-08 2020-08-21 潍柴动力股份有限公司 一种三元催化器转化效率检测方法及装置
DE102023202252A1 (de) 2023-03-13 2024-09-19 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Ermittlung einer Konvertierfähigkeit eines Abgaskatalysators

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5340022B2 (ko) * 1973-07-31 1978-10-25
US5077970A (en) * 1990-06-11 1992-01-07 Ford Motor Company Method of on-board detection of automotive catalyst degradation
JP2504265Y2 (ja) * 1991-06-24 1996-07-10 本田技研工業株式会社 排気浄化触媒装置
JP2643038B2 (ja) * 1991-07-25 1997-08-20 東京瓦斯株式会社 三元触媒の劣化判定方法
US5159810A (en) * 1991-08-26 1992-11-03 Ford Motor Company Catalytic converter monitoring using downstream oxygen sensor

Also Published As

Publication number Publication date
FR2702516A1 (fr) 1994-09-16
KR960701284A (ko) 1996-02-24
EP0688394A1 (fr) 1995-12-27
WO1994020737A1 (fr) 1994-09-15
EP0688394B1 (fr) 1996-10-30
FR2702516B1 (fr) 1995-06-02
DE69400822D1 (de) 1996-12-05
DE69400822T2 (de) 1997-04-03
US5647204A (en) 1997-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100289455B1 (ko) 가열된촉매변환기의효율을모니터하는방법
US5566547A (en) Controlling apparatus for introducing air into an exhaust pipe of an internal combustion engine
US5845487A (en) Method and device for operating an internal combustion engine with low nitrogen oxide emissions
US20190203629A1 (en) Method and device for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
US5136842A (en) Method for heating an exhaust gas catalytic converter
US6209316B1 (en) Method for running a diesel engine
US9080486B2 (en) Method and device for regenerating a particle filter
KR100259478B1 (ko) 내연기관의 배기가스를 처리하기 위한 촉매변환기의 효율을 모니터하는 방법
US6964156B2 (en) Intermittent application of syngas to NOx trap and/or diesel engine
CN111894716A (zh) 一种尾气后处理系统装置及其控制方法
US7181907B2 (en) Method and system for regenerating, particularly desulfating, a storage-type catalytic converter during the purification of exhaust gases
US7946108B2 (en) Method for regenerating a nitrogen oxide storage catalytic converter
DE19703295C2 (de) Verfahren zur Regelung der Temperatur einer Katalysatoranordnung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP3002819B2 (ja) 窒素酸化物除去媒体の導入量の制御方法及び装置
CN114635774B (zh) 一种柴油机冷启动尾气温度控制方法及系统
KR20170055115A (ko) Scr 시스템
KR20120012608A (ko) 엔진의 후처리 장치
JP2004504527A (ja) ＮＯｘ蓄積触媒に対して触媒温度基準範囲を適応させるための方法
US11988128B2 (en) Method and processor unit for operating an exhaust gas burner
JP4103525B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2004293426A (ja) 内燃機関における二次空気供給系の異常判断装置
JP3627388B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR970001121B1 (ko) 내연기관의 배기관내 공기도입장치
JPH01227815A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH04136413A (ja) 内燃機関の排ガス浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100216

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee