KR102107710B1 - 배기 센서를 진단하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

배기 센서를 진단하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102107710B1
KR102107710B1 KR1020187024935A KR20187024935A KR102107710B1 KR 102107710 B1 KR102107710 B1 KR 102107710B1 KR 1020187024935 A KR1020187024935 A KR 1020187024935A KR 20187024935 A KR20187024935 A KR 20187024935A KR 102107710 B1 KR102107710 B1 KR 102107710B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
exhaust
exhaust sensor
additive
sensors
Prior art date
Application number
KR1020187024935A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180102679A (ko
Inventor
미카엘 룬드스트렘
Original Assignee
스카니아 씨브이 악티에볼라그
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 스카니아 씨브이 악티에볼라그 filed Critical 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Publication of KR20180102679A publication Critical patent/KR20180102679A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102107710B1 publication Critical patent/KR102107710B1/ko

Links

Images

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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • 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
    • 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
    • F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • 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
    • 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
    • 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
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • 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
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1463—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases downstream of exhaust gas treatment apparatus
    • 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
    • F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F02D41/1487—Correcting the instantaneous control value
    • 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
    • F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
    • F01N2390/02—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electric components only
    • 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
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05—Systems for adding substances into exhaust
    • 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
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • 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
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416—Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y02A50/2325—
    • 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
    • Y02T10/24—
    • 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
    • Y02T10/47—

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)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 발명은 연소에 의해 발생되는 적어도 하나의 물질(NOx)이 첨가제 공급에 의해 환원되는, 배기 센서들을 진단하는 방법에 관한 것이다. 배기가스 스트림이 지나가는 제1 센서는 상기 첨가제가 공급되는 곳 상류에서 상기 물질(NOx)의 출현을 측정하는 것으로 의도되고, 제2 센서는 상기 첨가제가 공급되는 곳 하류에서 상기 물질(NOx)의 출현을 측정하는 것으로 의도된다. 이 방법은 상기 제1 배기 센서 및 제2 배기 센서의 위치가 반전되었는지를 결정하는 단계로, 이러한 결정 단계는, - 상기 제2 배기 센서의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서의 대응 제1 측정값을 초과하는 지를 결정하는 단계, 및 - 상기 제2 배기 센서의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서의 대응 제1 측정값을 초과할 때, 상기 제1 배기 센서 및 제2 배기 센서의 위치가 반전되었는지를 결정하는 단계로, 첨가제 공급이 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 적어도 제1 환원을 얻을 수 있게 설정되어 있을 때, 상기 측정값들이 감소되었는지를 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

배기 센서를 진단하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 연소 과정에 관한 것으로, 특히 연소에 의해 발생되는 배기가스가 지나가는 배기 센서들을 진단하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량, 그리고 본 발명에 따른 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램과 컴퓨터 프로그램 제품에도 관한 것이다.
일반적으로 차량 특히 트럭, 버스 등과 같이 적어도 어느 정도의 중대형/상업용 차량과 관련하여, 연료 효율을 높이고 배기 배출을 감소시키는 것과 관련하여 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
이는, 적어도 어느 정도는 예를 들어 도심 지역에서 오염과 공기 질에 대한 관심이 증가하는 것에 기인하며, 이는 많은 국가에서 다양한 배기 표준과 규제를 채택하게 하고 있다.
이들 배기 표준은 종종 내연기관이 제공되어 있는 차량 배기 배출의 용인 가능한 제한을 규정하는 사양들로 이루어져 있다. 예를 들면, 이들 표준에서 많은 종류의 차량에 대해 예컨대, 질소산화물들(NOx), 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 및 입자들의 배기 레벨이 규제된다.
연소 소모를 줄이거나 및/또는 연소 과정에서 발생되는 배기가스의 후처리(정화)를 통해 원치 않는 물질의 배출이 감소될 수 있다.
내연기관에서 나오는 배기가스는 예를 들면 소위 촉매 과정의 사용을 통해 처리될 수 있다. 배기가스 스트림 내에 발생되는 다양한 종류의 물질들의 처리 및/또는 다양한 종류의 연료에 대해 종류가 다른 다양한 유형의 촉매 컨버터가 존재하고 있다. 예를 들어, (일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 같은) 질소산화물(NOx)과 관련하여, 중대형 차량들은 종종 배기가스 스트림에 첨가제가 공급되는 방법을 포함한다. 촉매 컨버터의 사용을 통해 질소산화물(NOx)을 덜 오염시키는 물질(주로 질소와 수증기)로 환원시키기 위해 첨가제가 공급된다.
종종 우레아 계열의 첨가제가 배기가스 스트림에 공급되는, NOx 환원에 사용되는 공통적인 하나의 유형의 촉매 컨버터가 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매 컨버터이다.
배기가스 스트림 내 물질의 환원을 위해 첨가제를 공급함에 있어 중요한 것은 배기가스 스트림으로 공급되는 첨가제 양이 지나치게 많아도 안 되고 적어서도 안 된다는 것이다. 그 결과, 실제로 공급되는 첨가제 양은 예측되는/바람직한 첨가제 양에 상응하는 것이 바람직하다. 또한, 환원과 관련하여, 첨가제가 예상되는 종류의 첨가제로 구성되는 것도 중요하다.
그러한 환원의 평가는 종종 배기가스 스트림이 지나가는 하나 이상의 센서들에 의해 수행된다. 이에 따라, 환원을 평가할 때, 하나 이상의 센서들이 제대로 작동하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 후처리 시스템이 제대로 작동하지 않게 하는 원인을 용이하게 식별할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 제1항에 따른 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 연소로부터 발생되는 배기가스를 겪는 배기 센서들을 진단하기 위한 방법으로, 상기 연소로부터 발생되는 배기가스 스트림에 시약(reagent)을 포함하는 첨가제를 공급함으로써 상기 연소로부터 발생되는 적어도 하나의 물질을 환원하기 위해 후처리 시스템이 배치되어 있고, 제1 배기 센서는 배기가스 스트림이 지나가고 상기 첨가제가 공급되는 곳 상류 지점에서 상기 적어도 하나의 물질의 존재 양(occurrence)을 측정하는 것을 의도하고, 제2 배기 센서는 배기가스 스트림이 지나가고 상기 첨가제가 공급되는 곳 하류 지점에서 상기 적어도 하나의 물질의 존재 양을 측정하는 것을 의도하는, 배기 센서들 진단 방법이 제공된다. 이 방법은,
- 상기 제1 배기 센서 및 제2 배기 센서의 위치가 반전되었는지(reversed)를 결정하는 단계로, 이러한 결정 단계는,
- 상기 제2 배기 센서의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서의 대응 제1 측정값을 초과하는 지를 결정하는 단계, 및
- 상기 제2 배기 센서의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서의 대응 제1 측정값을 초과할 때, 상기 제1 배기 센서 및 제2 배기 센서의 위치가 반전된 것으로 결정하는 단계로, 첨가제 공급이 환원 대상인 상기 적어도 하나의 물질의 적어도 제1 환원을 얻을 수 있을 때, 상기 측정값들이 결정되는 것을 특징으로 한다.
배기가스 스트림 내의 상기 적어도 하나의 물질의 존재 양은 배기가스 스트림 내에 발생하는 상기 물질의 양으로 결정될 수 있다. 여기서 그 양은 시간이 경과함에 따라 축적되게 마련될 수 있다. 배기가스 스트림은 차량의 내연기관에서의 연소에 의해 발생되는 배기가스 스트림일 수 있다.
전술한 바와 같이, 연소에 의해 발생되는 배기가스 스트림 내 적어도 일부 물질의 존재(아래에 설명되어 있는 바와 같이, 본 명세서 및 특허청구범위에서 물질이라는 용어는 화합물도 포함한다)는 배기가스 스트림에 첨가제 공급을 통해 환원될 수 있다. 첨가제의 시약이 배기가스 스트림 내에 존재하는 하나 이상의 물질들과 반응하여 덜 유해한 물질을 형성한다.
예를 들면, 첨가제 공급은 연소에 의해 발생되는 배기가스 스트림 내의 질소산화물(NOx) 또는 다른 물질의 농도를 줄이는 데에 사용될 수 있다. 여기서, 첨가제는 예컨대 우레아 형태의 시약을 포함할 수 있다. 그러나 소망하는 효과를 달성하기 위해 환원하고자 하는 하나 이상의 물질/조성물의 존재에 상당하는 양에 비례하는 시약이 배기가스 스트림에 공급되는 것이 중요하다. 또한 첨가제는 소망하는 환원을 수행할 수 있는 종류의 시약을 포함하는 것이 중요하다. 잘못된 종류의 시약/첨가제가 공급되면 및/또는 공급된 시약/첨가제 양이 환원하고자 하는 물질/조성물의 존재 양에 비해 지나치게 적으면, 환원한 후에도 원치 않는 과잉의 물질이 여전히 잔류하여 주변으로 배출될 수 있다.
첨가제의 공급은 첨가제가 공급되는 곳 상류에서 환원 대상 물질의 존재 양(occurrence)에 기초하여 수행되는 것이 일반적이다. 이 존재 양은 배기가스 스트림을 겪는 센서를 사용하여 결정될 수 있다. 여기서 센서에 의해 지시되는 존재가 소망하는 환원을 달성하기 위해 적당한 양의 첨가제를 계산하는 알고리즘으로의 입력으로 사용될 수 있다. 첨가제가 공급되는 곳 하류 바람직하기로는 환원에 사용되는 모든 촉매 컨버터(들) 하류에서 물질의 존재 양을 측정함으로써 환원을 확인하기 위해 제2 센서가 사용될 수 있다.
환원이 예상했던 환원에서 벗어나면, 일반적으로 교정 기구(correction mechanism)를 사용하여 공급이 수정될 수 있다. 즉, 실제 공급된 양이 공급되는 첨가제의 예상/필요한 양에 대응하는지를 결정하고, 수정이 필요한 것으로 판정되면 공급이 수정된다. 이에 따라 교정이 예상되는 양과 다른 인자만큼 사전에 정해진 양을 보상한다. 그러나 일반적으로 이러한 교정은 교정될 수 있는 의도되는 양 정도와 관련하여 한계가 있다. 예를 들면, 일반적으로 이러한 교정은 공급되는 것으로 결정된 양의 10%-100, 예컨대 50%로 제한된다.
첨가제가 공급되는 곳의 상류 및 하류에 사용되는 유형의 센서들은 일반적으로 매우 유사하다. 예를 들어, 후처리 부품들을 조립하는 중에 이들 센서들이 쉽게 섞일 수 있다. 예를 들면, 센서들은 시각적으로 다를 수 있는데, 예를 들어 케이블 또는 센서의 색상만이 다르거나 및/또는 케이블 길이가 다를 수 있다. 그렇지만 조립 과정에서 이들 센서가 섞이는 실수가 바로 발견되지 않고 예컨대 차량을 어느 정도의 기간동안 사용하게 되면 먼지와 오염물에 의해 색상의 차이가 가려지게 된다. 제어 시스템에 의해 센서들이 구별될 수 있도록 하기 위해, 일반적으로 센서들은 다른 아이덴티티(IDs)를 갖는다. 예를 들면, 센서들에 아이덴티티 코드가 제공될 수 있는데, 이때 센서를 첨가제가 공급되는 곳 상류에 위치하는 센서로 식별하기 위해 하나의 영역의 아이덴티티 코드가 제어 시스템에 의해 사용될 수 있으며, 반면, 이 영역과 중복되지 않는 영역의 아이덴티티 코드는 첨가제가 공급되는 곳 하류에 위치하는 센서를 식별하는 데에 사용될 수 있다.
이와는 다르게, 각 센서가 전용 소켓에 연결될 수도 있다. 이 경우, 센서의 식별은 연결되는 특정 소켓에 의해 제공될 수 있다.
조립하는 중에 센서들이 섞이고 설치 위치가 반전되면, 아래의 상세한 설명에서 자세하게 설명하는 바와 같이, 환원 대상 물질의 환원이 제대로 이루어지지 않게 된다. 반전된 센서들로 인해 상류 센서와 하류 센서 간의 환원이 충분하지 못하면, 제대로 작동하지 않는 첨가제 공급에 대한 실제 원인을 쉽게 파악할 수 없다. 그 대신, 센서들의 반전 외에 다른 다양한 오류들이 나타날 수 있다. 이에 의해, 부적당한 환원에 대한 실제 이유가 제어 시스템에 의해 검출될 수 없다. 그 대신, 실제로 센서 위치의 오류에 의해 발생되는 환원에 의한 문제는 환원의 다른 기능들과 관련된 오류인 것으로 지시될 수 있다. 예를 들면, 첨가제의 품질이 불량한 것으로 예를 들어 시약의 양이 불충분하거나 잘못된 유형의 시약을 포함하는 것으로 시스템이 인지할 수 있다. 또한, 첨가제 분사의 오작동 및/또는 환원에 사용되는 촉매 컨버터의 오작동인 것으로 간주할 수 있다. 이러한 잘못된 오류 지시는 오류 추적을 장기화시킬 수 있고, 작업자가 실제로 제대로 작동하고 있는 부품이 오작동하는 것으로 잘못 안내할 수도 있다.
예를 들면, NOx 센서들이 제대로 작동하는지를 체크하기 위해, 센서들이 배기가스 스트림 내에서 동일한 양의 NOx를 지시하는 경우, 우레아 공급을 중단할 수 있다. 그러나 이는 반전된 센서들과 관련된 문제를 드러내 보이지 못한다. 그 대신, 언급한 바와 같이, 다른 오류들이 지시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 조립하는 중에 첨가제가 공급되는 곳의 상류 및 하류 센서들이 섞였는지 그리고 센서 위치들이 반전되었는지를 결정한다. 이 결정은 아래에서 설명한다.
본 발명의 실시형태들에 따르면, 센서들이 섞인 것으로 결정되면, 차량 제어 시스템 같은 제어 시스템에서 반전된 센서들로부터 오는 센서 신호들의 사용이 전환되어(switched), 이들 센서들로부터 오는 신호들에 따라 기능들은 센서들이 배기가스 스트림 내에서 첨가제가 공급되는 곳과 관련하여 실제로 올바르게 위치하고 있는 것처럼 센서 신호들을 사용할 수 있게 한다.
즉, 본 발명 실시형태에 따르면 실제로 첨가제가 공급되는 곳 상류에 위치하는 센서에서 온 센서 신호들은 이 지점을 구비하는 센서에서 오는 센서 신호로 취급될 수 있으며, 그 역도 성립한다. 예를 들면, 센서들의 아이덴티티가 제어 시스템에서 반전될 수 있다.
또한, 센서들이 섞인 것으로 결정되면, 차량이 정비를 받을 때 센서 위치를 정비할 수 있도록 적당한 진단 트러블 코드가 설정될 수 있다. 이러한 방식으로, 번전된 센서들과 관련된 문제가 이들 센서들로부터 오는 신호들을 활용하는 제어 시스템 기능과 관련하여 근본적으로 완전히 감소될 수 있게 된다. 이에 따라, 차량 성능이 실질적으로 유지될 수 있으며, 이에 의해 차량이 다음번에 정비받기로 예정되어 있는 시점까지 계속적으로 운행할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 의하면 배기가스 스트림 내 물질의 환원 같은 시스템이 실제 의도된 위치의 센서에서 오는 센서 신호들을 사용할 수 있기 때문에, 환원이 올바르게 이루어질 수 있게 된다. 이러한 방식으로, 올바른 시스템 성능이 유지되어서, 예를 들어 배기 배출물의 불충분한 처리에 의해 차량 성능이 법적으로 제한되는 것이 방지될 수 있다.
센서들이 반전되었는지의 결정과 관련하여, 이러한 결정은, 제2 센서의 제2 측정값이 대응되는 제1 센서의 제1 측정값보다 적어도 제1 정도만큼 초과하면, 제1 및 제2 센서의 위치가 반전된 것으로 결정함으로써 수행될 수 있다. 그러나 첨가제 공급이 환원 대상인 적어도 하나의 물질의 적어도 제1 환원을 얻기 위해 설정되어 있다면, 측정값들이 결정될 것을 추가로 필요로 한다. 이러한 방식으로, 센서들이 반전되었는지를 검출할 수 있는 측정값들의 차이를 알 수 있다.
예를 들면, 환원 레벨이 상기 제1 및 제2 측정값들 간의 차이가 센서 정밀도 공차에 의해 야기될 수 있는 차이를 초과하는 것으로 예상되는 레벨로 설정될 수 있다.
이러한 방식으로, 첨가제가 공급되는 곳에서 발생되는 환원에 의한, 각 센서들의 각 측정값들이 예컨대 센서 공차에 의해 야기될 수 있는 차이를 초과하는 정도로 다르게 되는 것을 보증할 수 있다. 예를 들면, NOx 센서와 관련하여, 환원 대상인 적어도 하나의 물질의 동일한 출현을 측정하는 두 센서들이 실질적으로 제공되는 결과 내에서 차이가 있게 되도록, 공차들이 상대적으로 클 수 있다. 이러한 차이는 첨가제 공급의 측정에 미치는 영향이 공차에 의해 야기될 수 있는 차이를 초과하여 실제 센서 위치와 관련된 모호하지 않은 결과가 얻어질 수 있는 것을 보증함으로써 설명될 수 있다.
본 발명의 실시형태들에 따르면, 상기 적어도 하나의 물질의 환원 레벨을, 백분율로 아래와 적어도 같거나 초과하는 레벨로 설정한다. (((1,A)*(1,B))-1)*100, 여기서, A는 백분율로 표기되는 상기 제1 센서의 센서 정밀도의 공차이고, B는 백분율로 표기되는 상기 제2 센서의 센서 정밀도의 공차이다. 이러한 방식으로, 공차들이 검출 측면에서 가장 바람직하지 않은 경우에서도, 반전된 센서들이 검출될 수 있다.
환원 대상 물질의 측정은 각 센서들 즉 첨가제가 공급되는 곳 상류에 위치하는 것으로 보이는 센서와 첨가제가 공급되는 곳 하류에 위치하는 것으로 보이는 센서에 대해 축적될 수 있다. 또한, 이 축적은 제1 첨가제 양이 배기가스 스트림에 공급되는 기간 동안 수행될 수 있다.
이 기간의 길이는 다음 그룹 중 하나 이상에 의해 결정되게 마련될 수 있다.
- 일정 기간,
- 축적하는 동안 내연기관에 의해 생성된 축적된 워크가 제1 워크 양에 달하는 기간,
- 적어도 시약/첨가제의 제1 양에 달하는 시약 및/또는 첨가제 양이 배기가스 스트림에 공급되는 축적.
상기 제1 첨가제의 공급은 제1 촉매 컨버터 상류에서 수행되게 마련될 수 있다. 이 촉매 컨버터는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매 컨버터로 마련될 수 있다. 이와 유사하게, 첨가제가 공급되는 곳 하류에 위치하는 센서는 촉매 컨버터가 존재할 때 그 촉매 컨버터 하류에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 환원되는 물질은 임의의 물질일 수 있으며, 센서들은 환원되는 물질을 측정하는 임의의 센서일 수 있다. 본 발명의 실시형태들에 따르면, 환원되는 물질은 적어도 질소산화물(NOx)이다. 센서들은 질소산화물(NOx)의 출현을 측정하기에 적당한 센서들을 구성할 수 있다.
본 발명은 전술한 방법에 대응하는 시스템에도 관한 것이다. 이 시스템은 본 발명의 구성을 실시하는 수단을 특징으로 한다. 본 발명의 구성을 실시하는 수단은 임의의 적당한 수단으로 이루어질 수 있으며, 이 수단은 시스템 청구항에 기재되어 있는 구성을 실시하기에 특히 적합할 수 있다. 이러한 수단은 하나 이상의 제어 유닛 또는 다른 전기적, 기계적 및/또는 전자기계적 요소들 또는 장치들로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들과 본 발명의 다른 이점들을 아래의 예시적 실시형태와 첨부된 도면들에 나타내었다.
도 1a는 본 발명 실시형태가 유리하게 활용될 수 있는 예시적 차량의 파워트레인을 설명하는 도면이다.
도 1b는 차량 제어 시스템 내 제어 유닛의 일 예시를 설명하는 도면이다.
도 2는 첨가제 공급이 활용되며, 본 발명 실시형태가 유리하게 활용될 수 있는 후처리 시스템의 일 예시를 설명하는 도면이다.
도 3은 센서 신호를 반전하기 위한 일 예시적 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 시간에 따른 첨가제 공급의 변동을 설명하는 도면이다.
도 5는 센서들이 반전되었는지를 결정하기 위한 본 발명 실시형태에 따른 일 예시적 방법을 설명하는 도면이다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명이 차량에 대해 예시될 것이다. 그러나 본 발명은 에어 크래프트 및 수중 크래프트와 같이 다른 종류의 운송 수단에도 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 고정된 설비에도 적용될 수 있다.
또한, 아래에서 본 발명은 질소산화물들을 환원하기 위해 우레아 계열 첨가제를 공급하는 것과 관련되어 예시된다. 그러나 본 발명은 반드시 질소산화물만이 아니라 배기가스 스트림 내의 모든 물질/화합물을 환원하기 위해 첨가제가 배치될 수 있는, 첨가제가 공급되는 임의의 유형의 시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 상세한 설명과 첨부된 특허청구범위에서, "물질"(substance)이란 표현은 화학 화합물(compound), 조성물(composition) 및 혼합물(mixture)을 포함하는 것으로 정의된다.
도 1a는 예시적 차량(100)의 파워트레인을 개략적으로 묘사하고 있다. 파워트레인은 동력 공급원으로 본 실시예에서는 내연기관(101)을 포함한다. 동력 공급원은, 통상적인 방식으로, 내연기관(101)의 출력 샤프트에 의해 통상 플라이휠(102)과 클러치(106)를 통해 기어박스(103)에 연결된다. 기어박스(103)로부터 나온 출력 샤프트(107)는 통상의 차동기어 같은 최종 기어장치(108) 및 최종 기어장치(108)에 연결되어 있는 상기 하프 샤프트(104, 105)를 통해 구동 휠들(113, 114)을 추진한다.
내연기관(101)은 제어 유닛(115)을 통해 차량 제어 시스템에 의해 제어된다. 클러치(106) 및 기어박스(103)도 제어 유닛(116)을 사용하여 차량 제어 시스템에 의해 제어된다.
결과적으로, 도 1a는 특정 종류의 파워트레인을 도시하고 있지만, 본 발명은 모든 종류의 파워트레인 그리고 예컨대 하이브리드 차량 내 파워트레인에 적용될 수 있다. 개시되어 있는 차량은 내연기관(101) 내에서의 연소에 의해 발생되는 배기가스의 후처리(정화)를 위한 후처리 시스템(130)을 또한 포함한다. 이 후처리 시스템(130)의 기능은 제어 유닛(204)에 의해 제어된다.
후처리 시스템(130)은 다양한 유형 그리고 다양한 디자인일 수 있으며, 개시되어 있는 실시형태에 따르면 첨가제가 배기가스 스트림으로 공급된다. 본 발명이 활용될 수 있는 예시적인 후처리 시스템(130)이 도 2에 더욱 상세하게 도시되어 있으며, 개시되어 있는 예시적 실시형태에서 후처리 시스템(130)은 SCR 촉매 컨버터(201)를 포함한다. 후처리 시스템은 또한 개시되어 있지 않는 컴포넌트들 예를 들어 추가의 촉매 컨버터 및/또는 SCR 촉매 컨버터(201)의 상류 또는 하류에 배치될 수 있는 입자 필터를 또한 포함할 수 있다.
전술한 사항에 따르면, 예컨대 SCR 촉매 컨버터의 사용을 통해, 첨가제 공급이 내연기관에서 나오는 배기 내 질소산화물(NOx) 농도를 줄이는 데에 사용될 수 있다.
개시되어 있는 실시형태에 따르는 바와 같이, 이 첨가제는 그 자체로 시약으로 우레아를 포함하는 첨가제일 수 있으며, 예컨대 물에 약 32.5%의 우레아가 용해되어 있는 혼합물을 구성하는, 자주 사용되는 첨가제를 구성하는 애드블루로 구성될 수 있다. 우레아가 가열되면 암모늄을 형성하고, 암모늄은 배기가스 스트림 내의 질소산화물(NOx)과 반응한다. 본 발명은 애드블루를 사용할 때뿐만 아니라 다른 우레아 계열 첨가제를 사용할 때, 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 다른 시약을 포함하는 임의의 유형의 첨가제를 사용할 때 적용될 수 있으며, 배기가스 스트림 내 임의의 적당한 물질이 첨가제에 의해 환원/처리된다.
상기 촉매 컨버터(201) 외에도, 도 2는 첨가제 주입 시스템을 추가로 개시하고 있다. 개시되어 있는 실시예에서 첨가제 주입 시스템은 우레아 주입 시스템(UDS)으로, 분사 노즐(205)에 연결되어 있는 우레아 또는 주입 탱크(202)를 포함한다. 첨가제는 분사 노즐(205)을 통해 배기가스 스트림(119) 내로 분사된다. 우레아의 주입은 배기가스 후처리를 제어하는 제어 유닛(204)에 의해 제어된다. 제어 유닛(204)은 분사 노즐(205)을 사용하여 탱크(202)로부터 원하는 양의 첨가제가 배기가스 스트림(119)으로 분사되도록 첨가제 공급을 제어하기 위한 제어 신호를 발생한다.
첨가제를 공급하기 위한 주입 시스템은 일반적으로 종래 기술에 잘 설명되어 있으므로, 첨가제 공급이 주입/수행되는 정밀한 방식에 대해서는 본 명세서에서 상세하게 설명하지 않는다. 주입은 수정(adaptation) 또는 교정(correction) 과정을 거칠 수 있다. 이하에서, 교정이라는 용어가 사용되며, 교정은 예를 들면 정기적으로 수요에 대응되는 양의 첨가제를 분사시킬 목적으로 수행될 수 있다. 일반적으로, 작동 조건이 변함에 따라 주입되는 양은 원래 계속해서 변하며, 본 예시에서 질소산화물이 발생한다.
일반적으로 주입은 첨가제가 공급되는 곳의 상류에서 환원될 물질의 존재에 기초하여 수행된다. 첨가제가 공급되는 곳의 상류 및 촉매 컨버터(201) 하류 이에 따라 첨가제가 공급되는 곳의 하류 각각에서의 NOx의 존재는 예를 들면 NOx 센서들(207, 208)을 통해 결정될 수 있다.
센서(208)에서 나온 센서 신호는 소망하는 변환 즉 환원이 이루어졌는지 이에 의해 첨가제 공급이 소망하는 방식으로 수행되었는지를 결정하는 데에 사용될 수 있다.
실제 필요한 첨가제 양은 사실 사전에 정해진 양과 다를 수 있다. 예를 들면, 참가제의 품질/농도는 주입 양이 결정된 첨가제의 품질/농도와 다를 수 있다. 또한, 예를 들면 촉매 컨버터 같은 컴포넌트의 마모(wear) 및/또는 노화(aging) 및/또는 결함(faulty)이 실제 주입되는 양에 영향을 줄 수 있다. 이런 인자들을 설명하기 위해, 그런 변동을 보충하기 위한 교정 인자가 적용되는 수정 또는 교정이 수행될 수 있다.
그러한 교정은 통상적으로 최대 한계에 도달할 때까지 수행될 수 있다. 최대 한계에 도달하면, 분사되는 양을 추가로 증가시킴으로써 추가로 교정이 수행될 수 없는 것으로 간주된다.
그러나 위에서 설명한 바와 같이, 첨가제 공급과 교정과 관련된 적절한 기능은 상기 센서 신호들이 실제로 배기가스 스트림 내에서 센서들이 자리 잡고 있는 위치에서 측정된 값을 나타낼 것을 요구한다.
본 발명은 연소에 의해 발생되는 배기가스가 거치는 배기 센서들을 진단하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배기가스 스트림이 지나가는 2개의 센서들이 반전되었는지(reversed) 여부 즉 2개의 센서들이 바뀌었는지(interchange)를 결정하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 만약 2개의 센서들이 반전된 경우라면, 센서들로부터 온 센서 신호들이 반전되어, 센서로부터의 센서 신호가 반전된 센서 위치와 같이 해석되고 규정될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들면 차량 제어 시스템 같은 제어 시스템은, 센서들이 제대로 재배치될 수 있을 때까지 적절한 기능을 보장하기 위해, 의도하던 위치에 센서가 있는 것처럼 센서 신호를 사용할 수 있다.
센서 신호들의 반전과 관련된 예시적 방법(300)이 도 3에 도시되어 있다. 이 방법(300)은 적어도 부분적으로 예를 들면 배기가스의 후처리를 제어하기 위한 제어 유닛(204) 내에서 실시될 수 있다. 이와 유사하게, 도 5에 도시되어 있는 본 발명 실시형태에 따른 방법은 예컨대 제어 유닛(204)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 전술한 바와 같이, 차량 기능은 일반적으로 복수의 제어 유닛에 의해 제어되며, 개시되어 있는 유형의 차량의 제어 시스템은 일반적으로 복수의 전자제어유닛(ECU) 또는 컨트롤러를 차량 보드 상의 여러 컴포넌트들에 연결하기 위한 하나 이상의 통신 버스로 구성된 통신 버스 시스템을 포함한다. 이러한 제어 시스템은 대량의 제어 유닛을 포함할 수 있으며, 특정 기능의 제어는 둘 이상의 제어 유닛 사이에 분할될 수 있다.
단순함을 위해, 도 1a, 도 2는 단지 제어 유닛들(115-116)만을 묘사하고 있지만, 통상의 기술자라면 인지할 수 있는 바와 같이, 도시되어 있는 유형의 차량(100)에는 종종 상당히 많은 제어 유닛들이 제공되어 있다. 제어 유닛들(115-116, 204)은 상기 통신 버스 시스템 및 도 1a에서 상호 연결 라인으로 표기되어 있는 다른 결선을 통해 다른 제어 유닛들 그리고 다른 컴포넌트들과 통신하도록 배치되어 있다.
본 발명은 차량(100) 내 임의의 적당한 제어 유닛에서 구현될 수 있으므로, 반드시 제어 유닛(204)에서 구현되어야 하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 센서 진단은 통상 다른 제어 유닛 및/또는 차량 컴포넌트로부터 수신되는 신호에 따라 달라지며, 일반적으로 개시되어 있는 유형의 제어 유닛은 일반적으로 차량(100)의 다양한 부분들로부터 센서 신호를 수신하도록 개작된다. 예를 들면, 제어 유닛(204)은 NOx 센서들(207, 208)로부터 신호를 수신하게 되며, 잠재적으로는 예컨대 연소엔진에 의해 생성되는 워크와 관련된 데이터를 수신한다. 도시되어 있는 유형의 제어 유닛은 또한 통상적으로 시험이 차량 성능이 제한되어야 함을 나타낼 때 차량의 다른 부분들 및 컴포넌트들 예를 들어 엔진 제어 유닛 또는 다른 적당한 제어 유닛으로 제어 신호를 전달하기에 적합하다.
이런 종류의 제어는 종종 프로그램된 지령에 의해 수행된다. 프로그램된 지령은 일반적으로 컴퓨터 또는 제어 유닛에서 실행될 때 컴퓨터/제어 유닛이 본 발명에 따른 방법 단계들과 같은 소망하는 제어를 하게 하는 컴퓨터 프로그램으로 구성되어 있다. 컴퓨터 프로그램은 통상적으로 컴퓨터 프로그램(126)이 저장되어 있는 적당한 저장 매체(121)(도 1b 참조)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 구성한다. 컴퓨터 프로그램은 비-휘발 방식으로 상기 저장 매체에 저장될 수 있다. 디지털 저장 매체(121)는 예를 들면 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable PROM), 플래쉬 메모리, EEPROM(Electrically Erasable PROM), 하드 디스크 유닛 등을 포함하는 그룹 중 하나로 구성되며, 제어 유닛 내에 또는 제어 유닛과 관련하여 마련되어서 제어 유닛에 의해 컴퓨터 프로그램이 실행된다. 이에 따라 컴퓨터 프로그램의 지령을 수정함으로써 특정 상황에서 차량의 거동이 수정될 수 있다.
예시적 제어 유닛(제어 유닛(204))이 도 1b에 개략적으로 도시되어 있는데, 여기서 제어 유닛은 예를 들어 디지털 신호 처리를 위한 회로(Digital Signal Processor, DSP) 또는 소정의 특정 기능을 구비하는 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 같은 임의의 적당한 유형의 프로세서 또는 마이크로컴퓨터로 구성될 수 있는 처리 유닛(120)을 포함할 수 있다. 처리 유닛(120)은 메모리 유닛(121)에 연결되어 있다. 메모리 유닛은 처리 유닛(120)에 예컨대 처리 유닛(120)이 계산을 수행하는 데에 필요로 하는 저장된 프로그램 코드(126) 및/또는 저장된 데이터를 제공한다. 처리 유닛(120)은 또한 메모리 유닛(121) 내에 계산의 중간 또는 최종 결과를 저장하도록 배치된다.
또한, 제어 유닛(204)에는 입력 및 출력 신호 각각을 수신 및 송신하기 위한 장치들(122, 123, 124, 125)이 구비된다. 이들 입력 및 출력 신호들은 파형, 펄스 또는 입력 신호를 수신하기 위한 장치들(122, 125)이 처리 유닛(120)에 의해 처리하기 위한 정보로 검출할 수 있는 다른 어트리뷰트를 포함할 수 있다. 출력 신호를 송신하기 위한 장치들(123, 124)은 처리 유닛(120)에서 나온 계산 결과를 차량 제어 시스템의 다른 부분 및/또는 신호들이 의도되는 컴포넌트(들)로 전달하기 위한 출력 신호로 변환하도록 마련되어 있다. 각 입력 및 출력 신호를 수신 및 송신하기 위한 장치로들의 연결 모두 및 각 연결은 하나 이상의 케이블, CAN 버스(Controller Area Networks bus) 같은 데이터 버스, MOST 버스(Media Oriented Systems Transport) 또는 다른 임의의 버스 구성 또는 무선 연결 중 하나 또는 그 이상으로 구성될 수 있다.
도 3에 도시되어 있는 예시적 방법 300으로 돌아가면, 이 방법은 센서 위치를 진단할 것인지를 결정하는 단계 301에서 시작한다. 센서 위치를 진단하지 않을 것으로 결정하는 한, 이 방법은 단계 301에 머무른다. 센서 위치를 진단할 것으로 결정되면, 이 방법은 단계 302로 이어진다. 단계 301에서 단계 302로의 전이는 예를 들면 다양한 기준에 따라 시작될 수 있다. 예를 들면, 첨가제 공급 에러가 나타날 때마다, 특정 유형의 첨가제 공급 에러가 나타날 때 및/또는 환원이 불충분한 것으로 나타날 때, 진단이 수행되도록 마련될 수 있다.
위에서 언급하였고, 아래에서 더 설명하고 있는 바와 같이, 센서들(207, 208)의 위치가 우연히 반전되어 각각이 다른 의도된 위치에 있는 경우, 이는 궁극적으로 첨가제 공급과 관련된 다양한 트러블 코드를 설정하게 할 수 있는 거동을 일으키게 될 것이다.
위에서 언급한 바와 같이, 종종 첨가제가 공급되는 곳 상류에서 환원대상 물질의 존재에 기초하여 첨가제 공급이 제어된다. 이는, 센서들이 우연히 반전된 경우, 첨가제 공급이 의도치 않게 첨가제가 공급되는 곳 하류에 위치하는 센서로부터 온 센서 신호에 기초하게 된다는 것을 의미한다.
그 결과, 첨가제가 공급될 때, 첨가제가 공급되는 곳 하류에 존재하는 양의 NOx를 환원하게 될 것이다. 그러나 이것은 센서의 잘못된 위치로 인해 첨가제가 공급되는 곳 상류에서 배기가스 스트림 내에 존재하는 양으로 여겨지게 되어, 환원된 양이 연소 엔진 내 NOx의 환원된 생성물로 여겨지게 되어, 실제로 소망하는 환원을 얻기 위해서는 첨가제가 증가될 필요가 있음에도, 첨가제 공급이 감소되는 결과를 낳게 된다. 이것이 도 4에 도해적 목적으로 예시되어 있다. 이는 첨가제가 공급되는 곳 상류 및 하류가 반전되었을 때의 환원 시나리오를 보여주고 있다.
도 4는 시간에 따른 첨가제 공급의 변화를 파선 401로 나타내고 있다. 또한, 실선 402는 실제로 첨가제가 공급되는 곳의 하류에 위치하는 센서에서 측정된 값을 나타내고, 파선 403은 본 시스템이 첨가제가 공급되는 곳의 하류에 위치하는 것으로 믿고 있지만 실제로는 첨가제가 공급되는 곳의 상류 이에 따라 내연기관(101)에서의 배출을 나타내는 센서에서 측정된 신호를 나타낸다. 설명의 목적으로 본 실시예에서 파선 403은 일정한 선이다. 파선 404는 목표로 하는 감소된 NOx 레벨 즉 센서(208)에서 측정되는 목표 레벨 예를 들어 규제를 충족하기에 요구되는 레벨을 나타낸다.
t=t0에서 시스템이 시작할 때, 첨가제(우레아)가 분사되지 않고, 촉매 컨버터(201) 내에 시약이 축적되지 않는 것으로 볼 수 있으며, NOx 배출 레벨은 첨가제가 공급되는 지점의 상류와 하류에서 동일하다. 그 결과, 시스템은 배출량을 승인 레벨로 줄이기 위해 첨가제를 공급할 필요가 있는 것으로 결정하고, 실질적으로 t=t0에서 첨가제 공급이 시작된다. 시간 t=t1에서, 첨가제를 사용하는 NOx 환원이 시작되며, 전술한 바에 따라 시스템이 도 2에서 NOx 센서(207)에 의해 나타내는 것으로 믿고 있지만 센서(208)에 의해 지시되는 레벨이 레벨 E1로 감소된다. 전술한 바와 같이, 첨가제 공급은 일반적으로 엔진을 빠져나가는 NOx 양, 엔진-아웃 NOx에 따라 제어된다. 즉, 도 2에서 센서(207)의 (가정되는) 위치에 존재하는 물질의 양에 따라 제어된다. 이는, 센서(208)가 엔진-아웃 NOx를 나타내는 센서로 취급될 때, 본 시스템은 엔진-아웃 NOx가 감소된 것으로 판단하여, 첨가제에 대한 수요가 감소되는 것으로 판단하게 된다.
이러한 이유로, t=t1에서, 첨가제 공급의 증가가 멈추고, 실제 배기 레벨이 도 4에서 E목표로 지시되는 소망 레벨보다 여전히 상당히 높을지라도, t=t2에서 첨가제 공급의 감소가 시작된다. 그 결과, 센서(208)에 의해 측정되는 최종 NOx 레벨은 증가하기 시작할 것이다. 이는, 궁극적으로 시스템이 엔진-아웃 NOx가 증가하여, 시간 t3에서 공급되는 첨가제 양이 더 이상 감소되지 않고, 시간 t4에서 공급되는 첨가제 양이 다시 증가되는 엔진 아웃 레벨에 응답하여 증가되어야 하는 것으로 믿게 한다.
결과적으로, NOx 센서가 반전되었을 때, 시스템은 도 4에 도시되어 있는 유형과 같이 진동하는, 주기적 거동을 나타내게 될 것이며, 제어 시스템이 그와 같이 거동하는 이유를 결정하는 것이 명확하지 않을 수 있다. 첨가제 공급에 대한 결정은 첨가제가 공급되는 곳 하류에서 측정된 NOx의 영향을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 이는 상당히 크지만 일반적으로 인자를 사용하는 가능한 교정은 예컨대 이미 결정된 양의 10-100%로 제한된다. 따라서 최종 분사가 너무 작게 되어, 첨가제의 최대 교정 인자가 적용될 때에도 소망하는 환원을 얻을 수 없게 될 것이다.
센서들(207, 208)로부터 온 센서 신호들은 제어 시스템 내의 다른 기능(functionality) 예를 들어 차량이 배기 레벨에 관한 세트 기준을 만족시키는지를 결정하는 데에 사용될 수 있기 때문에, 반전된 센서들은 많은 원치 않은 영향들을 야기할 수 있는데 예컨대 차량이 규제 요건을 충족시키기 않음에 따라 제어 시스템에 의해 차량 성능이 제한(감소)되게 할 수 있다. 본 발명 실시형태들에 따르면, 이러한 종류의 문제점들은 센서들(207, 208)에서 나온 신호들을 사용하여 센서들이 반전되었는지를 결정하는 시스템에 의해 해결되거나 적어도 줄어들게 된다. 이는 도 3의 단계 302에서 수행된다.
단계 302에서, 실제 센서들이 반전된 것으로 결정되면, 본 방법은 제어 시스템에서 센서 신호들이 "반전" 되어 있는 단계 303으로 이어져서, 조립하는 중에 센서들이 반전된 것과는 관계없이, 센서들(207, 208)에서 오는 센서 신호들을 사용하는 모든 기능들은 자동적으로 시스템 내에서 올바른 위치에 있는 센서에서 오는 센서 신호들을 사용하게 된다. 이와 동시에, 예를 들어 차량이 정비를 받을 때 이와 관련하여 센서들을 물리적으로 재배치하고 제어 시스템을 리세팅 함으로써 시스템이 교정될 수 있게, 임의의 적당한 진단 트러블 코드가 설정될 수 있다. 그런 다음, 이 방법은 단계 304에서 종료된다. 단계 302에서 센서들이 반전되지 않은 것으로 결정되면, 이 방법은 종료되거나 단계 301로 복귀할 수 있다. 이 경우, 다른 오류 검출 기구가 다른 종류의 문제를 드러낼 수 있다.
아래에서 센서들이 반전되었는지를 결정하기 위한 본 발명의 실시형태에 따른 방법을 도 5를 참고하여 설명한다.
센서들이 반전되었는지를 결정하기 위한 도 5의 방법 500은 단계 501에서 시작되는데, 본 방법은 센서들이 반전된 것으로 결정될 때까지 이 단계에서 머물러 있으며, 예를 들어 이 방법은 도 3의 방법이나 다른 임의의 트리거에 의해 시작될 수 있다. 예를 들면, 후처리에서 임의의 또는 특정 유형의 오류가 지시될 때 도 5에 따른 방법이 실시되게 마련될 수 있다.
단계 502에서, 한 세트의 측정값이 초기 값 예컨대 제로로 설정된다. 이들 측정값은 다음을 포함한다.
m테일: 센서(208)의 추정 위치(assumed position) 즉 첨가제가 공급되는 곳 하류에서의 NOx 축적을 나타내는 측정값으로, 기본적으로 차량 주변 대기로 배출되는 NOx 양을 나타내는 측정값이다.
UREAacc: 본 실시예에서, m출구, m테일이 축적되는 중에 배기가스 스트림에 공급되는 첨가제 양을 나타내는 측정값이다.
전술한 사항에 따르면, 즉 첨가제가 공급되는 곳 상류에 NOx가 (추정)출현하는 것과 관계없이 첨가제가 공급되게 마련될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 실제 센서들이 반전되어 있는 경우, 주입이 이 센서에서 나오는 신호들에 기초할 때 더 많은 양의 첨가제가 공급되기 때문에, 첨가제가 공급되는 하류의 센서로 해석되는 센서에서 나오는 센서 신호들에 기초하여 첨가제가 공급되게 마련될 수 있다.
단계 503에서, 첨가제 주입은 NOx가 적어도 소정의 정도로 환원되는 것으로 추정되는 주입 양으로 설정된다. 예를 들면, 첨가제 주입이 예를 들어 적어도 35% 또는 임의의 다른 적당한 정도만큼 NOx 출현을 감소시키는 것으로 예측되는 양으로 설정될 수 있다. 예를 들면 의도하는 감소가 어느 정도의 레벨로 설정되거나 임의의 다른 방식으로 설정되는 경우, 이 단계는 생략될 수 있다. 이 감소는 센서 정밀도의 공차로 인해 나타날 수 있는 측정 차이를 설명하는 레벨로 설정된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 감소는 임의의 적당한 방식으로 결정될 수 있지만 백분율로 표현되는 다음과 적어도 같거나 초과하는 감소와 동등한 NOx 존재의 환원을 초래하는 레벨로 설정될 수 있다.
(((1, A)*(1, B) - 1)*100.
여기서, A는 백분율로 표현되는 센서들 중 하나의 센서 정밀도의 공차이고, B는 백분율로 표현되는 다른 센서의 정밀도의 공차이다.
예를 들면, NOx 센서들은 정밀도에서 예컨대 15%의 공차를 가질 수 있으며, 만약 센서들이 이러한 정밀도 측면에서 서로 다른 극단적인 상태에 있다면, 이 인자만으로도 30% 단위의 누적 NOx 차이가 될 수 있게 된다. 특히, 상기 관계식에서 A=15(15% 정밀도)이면 동일한 배기가스 스트림을 겪는 두 센서들이 1.15*1.15=1.32=32%의 차이가 있을 수 있게 된다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 적어도 이 감소가 설정된다.
단계 504에서 축적이 시작되고, 단계 505에서 축적이 이루어지는 중에 연소 엔진에 의해 생성되는 워크 E엔진이 워크 ER에 도달하는 지를 결정한다. 이 워크는, 대표적인 측정값이 얻어질 수 있도록, 임의의 적당한 레벨 예컨대 임의의 적당한 kWh 예컨대 10-100 kWh 단위로 설정될 수 있다. 지나치게 소량의 첨가제가 공급되면, 센서들의 공차로 인해 신뢰할 수 없는 결과를 얻을 수 있게 된다. 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 축적이 시작된 때부터 첨가제 최소량 m우레아가 첨가제 공급에 의해 얻어지는 환원이 위의 측정과 m출구 및 m테일에 소망하는 충격을 주기에 충분히 큰 양으로 간주되는 양을 나타내는 m우레아,최소에 달하는 지 혹은 이를 초과하는 지를 결정할 수 있다. 또한, m출구 및 m테일 모두가 환원이 전술한 바에 따른 적당한 레벨로 설정된 환원에 의해 제공되는 세트 한계에 도달할 때까지 축적이 수행되도록 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 축적은 적어도 제1 분들 예컨대 15-60분 동안 수행되도록 마련될 수 있다.
단계 505에서, 연소 엔진에 의해 생성되어 축적된 워크 E엔진이 한계 ER 또는 임의의 다르게 적용된 임계치를 충족하는 것으로 결정되면, 단계 506에서 최종적으로 축적된 측정값 m출구 및 m테일을 평가한다. 본 실시예에 따르면, 단계 505에서, 센서 위치가 구별될 수 있을 정도의 충분한 양의 시약이 공급되는 것을 보증하기 위해, 공급된 시약 m우레아가 적어도 아래에 설명되어 있는 mR에 이르는지를 결정한다. 단계 506에서 센서 위치의 평가는 예를 들면 다음에 따라 수행될 수 있다.
기재되어 있는 실시예에 따르면, 제1 엔진 워크 ER에 걸쳐 축적된 양이 다음과 같이 상이하면 센서들이 반전(전환)된 것으로 간주될 수 있다.
지정된 m우레아 > mR에 있어서, m테일 > CR × m출구
여기서,　
Figure 112018085778794-pct00001
dm출구는 워크 ER이 생성되는 중에 총 시간 t 중 특정 기간 ti 동안 측정된 엔진 아웃 NOx(시스템이 연소엔진을 빠져나가는 배기로 보는)를 나타낸다. 연소 엔진으로부터 축적되는 워크가 ER에 도달할 때까지 임의의 적당한 기간 ti가 합계에 사용될 수 있다. 본 실시예에서, dm출구는 g/kWh로 표기되고, 엔진 파워 PO엔진은 kW로 표기된다.
결과적으로, 합산은 내연기관이 워크 ER을 전달하는 시간 t 동안 수행된다.
Figure 112018085778794-pct00002
여기서, dm테일은 워크 ER이 생성되는 중에 총 시간 t 중 특정 기간 ti 동안 (추정되는 센서 위치에 따라) SCR 하류/테일파이프에서 측정된 NOx를 나타내며, 연소 엔진으로 생성되는 워크와 동일할 때까지 축적이 수행되기는 하지만, ti는 위의 ti와 같거나 다르다.
이와 유사하게, 분사되는 양은 다음과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112018085778794-pct00003
여기서, dm우레아는 예컨대 g/h로 표현되는 우레아 주입을 나타낸다. dm우레아는 제어 시스템에 이미 존재할 수 있거나 예컨대 분사 노즐의 제어로부터 직접 결정될 수 있다. 축적되는 공급 우레아 즉 시약의 양 이에 따라 시약 공급량은 더 많을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들면 애드블루 내 우레아의 농도는 약 32.5%이다.
인자 CR은 다음과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112018085778794-pct00004
.
예를 들면, 다음에 따른 한계 값들이 사용될 수 있다. ER=30kWh, mR=0.35m테일 및 CR=1.32(센서 정밀도 15%).
즉, mR/m테일은 최소 NOx 변환율이 사용되는, 본 실시예에서는 35%와 동일하게 설정될 수 있다. 또한, 하나의 NOx 분자를 환원하는 데에 하나의 암모늄 분자가 소용되며, NH3로 NOx를 환원하는 것과 관련된 주지의 화학 예컨대 1 그램의 NOx를 환원하는 데에 필요한 첨가제 중량에 관한 화학이 위 식에 활용된다.
요약하면, 두 센서들에 대해 측정된 NOx를 적분하고, 측정 사양에 따라 센서들이 반전되어 있지 않다면, 비율 m테일/m출구가 CR보다 클 수 없다. 단계 507에서, 비율 m테일/m출구가 CR보다 큰 것으로 결정되면, 단계 508에서 센서들이 전환된 것으로 간주된다. 그렇지 않다면, 단계 509에서 센서들이 올바르게 위치하고 있는 것으로 간주된다. 그런 다음 이 방법은 단계 510에서 종료된다.
그 결과, 개시되어 있는 실시예에 따르면, 예를 들어 첨가물 공급의 측정에 미치는 영향이 허용 오차에 의해 야기된 가능한 차이를 초과하여 실제 센서 위치와 관련하여 모호하지 않은 결과가 얻어질 수 있도록 하여 공차에 의한 차이를 보충하는 방식으로 센서 위치가 평가될 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 차량에 대해 예시되어 있다. 그러나 본 발명은 예컨대 에어크래프트, 워터크래프트 및 스페이스크래프트 같은 모든 종류의 크래프트에도 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 연소 플랜트에도 사용될 수 있다. 또한, 후처리 시스템은 그 자체로 알려져 있는 하나 이상의 입자 필터들, 하나 이상의 산화 촉매 컨버터 등도 추가로 포함할 수 있다. 후처리 시스템이 둘 이상의 SCR 촉매 컨버터를 포함할 수 있다는 것도 상정된다.

Claims (17)

  1. 연소로부터 발생되는 배기가스를 겪는 배기 센서들을 진단하기 위한 방법으로, 상기 연소로부터 발생되는 배기가스 스트림에 시약을 포함하는 첨가제를 공급함으로써 상기 연소로부터 발생되는 적어도 하나의 물질(NOx)을 환원하기 위해 후처리 시스템(130)이 배치되어 있고, 제1 배기 센서(207)는 배기가스 스트림이 지나가고 상기 첨가제가 공급되는 곳 상류 지점에서 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 존재 양을 측정하는 것을 의도하고, 제2 배기 센서(208)는 배기가스 스트림이 지나가고 상기 첨가제가 공급되는 곳 하류 지점에서 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 존재 양을 측정하는 것을 의도하는, 배기 센서들 진단 방법에 있어서,
    - 상기 제1 배기 센서(207) 및 제2 배기 센서(208)의 위치가 반전되었는지를 결정하는 단계로, 이러한 결정 단계는,
    - 상기 제2 배기 센서(208)의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서(207)의 대응 제1 측정값을 초과하는 지를 결정하는 단계, 및
    - 상기 제2 배기 센서(208)의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서(207)의 대응 제1 측정값을 초과할 때, 상기 제1 배기 센서(207) 및 제2 배기 센서(208)의 위치가 반전된 것으로 결정하는 단계로, 첨가제 공급이 환원 대상인 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 적어도 제1 환원을 얻을 수 있게 설정되어 있을 때, 상기 측정값들이 결정되는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 센서들이 반전된 것으로 결정되었을 때, 상기 제1 배기 센서(207)로부터 오는 센서 신호는 상기 제2 배기 센서(208)로부터 오는 센서 신호로 사용하고, 상기 제2 배기 센서(208)로부터 오는 센서 신호는 상기 제1 배기 센서(207)로부터 오는 센서 신호로 사용하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 제1 및 제2 배기 센서에서 오는 신호들을 제어 시스템에서 복수의 기능을 제어하는 신호들로 사용하는 단계, 및
    - 상기 센서들이 반전된 것으로 결정되었을 때, 상기 제1 배기 센서(207)로부터 오는 센서 신호는 상기 제2 배기 센서(208)로부터 오는 센서 신호로 인정하고, 상기 제2 배기 센서(208)로부터 오는 센서 신호는 상기 제1 배기 센서(207)로부터 오는 센서 신호로 인정하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 제1 및 제2 배기 센서에서 오는 신호들을 제어 시스템에서 복수의 기능을 제어하는 신호들로 사용하는 단계, 및
    - 상기 센서들이 반전된 것으로 결정되었을 때, 상기 제어 시스템에서 상기 제1 배기 센서(207)와 제2 배기 센서(208)의 인식을 반전하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 제1 배기 센서(207)에 측정된 상기 제1 측정값을 환원 대상의 상기 적어도 하나의 물질(NOx) 발생의 축적된 양으로 결정하는 단계, 및
    - 상기 제2 배기 센서(208)에 측정된 상기 제2 측정값을 환원 대상의 상기 적어도 하나의 물질(NOx) 발생의 축적된 양으로 결정하되, 상기 축적은 일정 길이의 시간을 갖는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 일정 길이의 시간은 다음 그룹으로 선택되는 하나 이상에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
    - 일정 기간,
    - 축적하는 동안 내연기관에 의해 생성된 축적된 워크가 제1 워크 양에 달하는 기간,
    - 적어도 시약을 포함하는 첨가제의 제1 양에 달하는 시약을 포함하는 첨가제 양이 배기가스 스트림에 공급되는 축적.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 상기 제1 환원의 레벨을, 상기 제1 및 제2 측정값 간의 차이가 상기 제1 배기 센서(207)와 상기 제2 배기 센서(208)의 센서 정밀도 공차에 의해 야기될 수 있는 차이를 초과하는 것으로 예측되는 레벨로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 상기 제1 환원의 레벨을, 백분율로 아래와 적어도 같거나 초과하는 레벨로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
    (((1,A)*(1,B))-1)*100,
    여기서, A는 백분율로 표기되는 상기 제1 배기 센서(207)의 센서 정밀도의 공차이고, B는 백분율로 표기되는 상기 제2 배기 센서(208)의 센서 정밀도의 공차.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 제2 배기 센서(208)의 제2 측정값이 상기 제1 배기 센서(207)의 제1 측정값을 적어도 (1,A)*(1,B) 인자와 동일한 정도만큼 초과할 때 상기 제1 배기 센서(207)와 제2 배기 센서(208)의 위치가 반전된 것으로 결정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
    여기서, A는 백분율로 표기되는 상기 제1 배기 센서(207)의 센서 정밀도의 공차이고, B는 백분율로 표기되는 상기 제2 배기 센서(208)의 센서 정밀도의 공차.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센서 신호들이 반전되었을 때, 상기 제1 배기 센서(207) 및 제2 배기 센서(208)의 잘못된 센서 위치를 나타내는 하나 이상의 트러블 코드를 설정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 첨가제가 적어도 부분적으로 우레아를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서들이 상기 배기가스 스트림 내 질소산화물(NOx)의 출현양을 측정하기 위한 센서인 것을 특징으로 하는 배기 센서들 진단 방법.
  13. 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체로, 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에서 실행될 때 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 실시하도록 하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
  14. 삭제
  15. 연소에 의해 발생되는 배기가스 스트림을 겪는 배기가스 센서들을 진단하기 위한 시스템으로, 상기 연소에 의해 발생되는 배기가스 스트림에 시약을 포함하는 첨가제를 공급함으로써 상기 연소에 의해 발생되는 적어도 하나의 물질(NOx)을 환원하기 위해 후처리 시스템(130)이 배치되고, 제1 배기 센서(207)는 배기가스 스트림을 겪고, 상기 첨가제가 공급되는 곳 상류 지점에서 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 출현 양을 측정하도록 의도되고, 제2 배기 센서(208)는 배기가스 스트림을 겪고, 상기 첨가제가 공급되는 곳 하류 지점에서 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 출현 양을 측정하도록 의도되는, 배기가스 센서 진단 시스템에 있어서,
    - 상기 제1 배기 센서(207)와 제2 배기 센서(208)가 반전되었는지를 결정하기에 적합한 수단(204)으로, 이러한 결정은,
    - 상기 제2 배기 센서(208)의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서(207)의 대응 제1 측정값을 초과하는 지를 결정하는 단계, 및
    - 상기 제2 배기 센서(208)의 제2 측정값이 적어도 제1 정도만큼 상기 제1 배기 센서(207)의 대응 제1 측정값을 초과할 때, 상기 제1 배기 센서(207) 및 제2 배기 센서(208)의 위치가 반전된 것으로 결정하는 단계로, 첨가제 공급이 환원 대상인 상기 적어도 하나의 물질(NOx)의 적어도 제1 환원을 얻을 수 있게 설정되어 있을 때, 상기 측정값들이 결정되는 것을 특징으로 하는 배기 센서 진단 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 첨가제가 공급되는 곳 하류와 상기 제2 배기 센서(208)의 상기 의도되는 지점 상류에 촉매 컨버터(201)가 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 센서 진단 시스템.
  17. 차량으로, 제15항 또는 제16항에 따른 배기 센서 진단 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
KR1020187024935A 2016-02-10 2017-02-09 배기 센서를 진단하기 위한 시스템 및 방법 KR102107710B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650164-5 2016-02-10
SE1650164 2016-02-10
PCT/SE2017/050123 WO2017138873A1 (en) 2016-02-10 2017-02-09 Method and system for diagnosing exhaust sensors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180102679A KR20180102679A (ko) 2018-09-17
KR102107710B1 true KR102107710B1 (ko) 2020-05-07

Family

ID=59563351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187024935A KR102107710B1 (ko) 2016-02-10 2017-02-09 배기 센서를 진단하기 위한 시스템 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11053879B2 (ko)
EP (1) EP3414434B1 (ko)
KR (1) KR102107710B1 (ko)
CN (1) CN108603433B (ko)
WO (1) WO2017138873A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111042900A (zh) * 2018-10-12 2020-04-21 罗伯特·博世有限公司 识别氮氧化物传感器的安装位置的方法、存储介质、电子控制单元
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
EP4141232B1 (en) * 2021-08-24 2024-03-13 Liebherr-Components Colmar SAS A system for checking a correct mounting of a sensor
CN114658525A (zh) * 2022-03-22 2022-06-24 潍柴动力股份有限公司 一种hc喷射系统中传感器故障的确定方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090107114A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Caterpillar Inc. Particulate trap temperature sensor swap detection
DE102008042289A1 (de) 2008-09-23 2010-03-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Verwendung von von mehreren Sensoren gelieferten Daten
WO2013032398A1 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Scania Cv Ab Method pertaining to an scr-system, and an scr-system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6651422B1 (en) * 1998-08-24 2003-11-25 Legare Joseph E. Catalyst efficiency detection and heating method using cyclic fuel control
DE10005473C2 (de) 2000-02-08 2002-01-17 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung eines Stickoxidspeicherkatalysators
DE10117244A1 (de) 2001-04-06 2002-11-07 Audi Ag Verfahren zur Erkennung vertauscht angeschlossener O¶2¶-Sensoren
DE10203728A1 (de) * 2002-01-30 2003-08-14 Bosch Gmbh Robert Elektronischer Vertauschschutz von Abgasmesssonden in einer abgasnachbehandelnden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges
DE10339325A1 (de) 2003-08-25 2005-03-31 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Vertauschungsdiagnose von Lambdasonden
US6925796B2 (en) 2003-11-19 2005-08-09 Ford Global Technologies, Llc Diagnosis of a urea SCR catalytic system
JP4267534B2 (ja) 2004-07-23 2009-05-27 日野自動車株式会社 排気浄化装置の異常検知方法
JP4539554B2 (ja) * 2005-12-26 2010-09-08 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
US8555613B2 (en) 2009-03-02 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Model-based diagnostics of NOx sensor malfunction for selective catalyst reduction system
JP5533235B2 (ja) 2010-05-17 2014-06-25 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘセンサ診断装置及びＳＣＲシステム
CN202170825U (zh) 2011-07-27 2012-03-21 长安大学 车用三元催化转化器的车载监控系统
WO2013152780A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-17 Volvo Lastvagnar Ab A self-diagnosing method for diagnosing a scr system
US8959892B2 (en) * 2013-01-25 2015-02-24 Caterpillar Inc. Exhaust system having sensor placement detection
US9638122B2 (en) 2013-12-20 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc Method to diagnose SCR catalyst
CN104033223B (zh) 2014-06-30 2016-03-30 高玉琴 内燃机尾气过滤器再生点的测量装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090107114A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Caterpillar Inc. Particulate trap temperature sensor swap detection
DE102008042289A1 (de) 2008-09-23 2010-03-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Verwendung von von mehreren Sensoren gelieferten Daten
WO2013032398A1 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Scania Cv Ab Method pertaining to an scr-system, and an scr-system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3414434A1 (en) 2018-12-19
CN108603433B (zh) 2020-07-07
US11053879B2 (en) 2021-07-06
WO2017138873A1 (en) 2017-08-17
BR112018014647A2 (pt) 2018-12-11
EP3414434A4 (en) 2019-06-26
CN108603433A (zh) 2018-09-28
EP3414434B1 (en) 2021-01-27
KR20180102679A (ko) 2018-09-17
US20200386182A1 (en) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102107710B1 (ko) 배기 센서를 진단하기 위한 시스템 및 방법
US10544743B2 (en) Method and system for diagnosing an aftertreatment system
US11319857B2 (en) Method and system for diagnosing an aftertreatment system
US10961891B2 (en) Method and system for diagnosing an aftertreatment component subjected to an exhaust gas stream
KR102158684B1 (ko) 배기가스 스트림으로의 첨가제 공급을 교정할 때 사용하기 위한 시스템 및 방법
KR102146513B1 (ko) 연소 엔진에 의해 생산되는 워크를 한정하는 방법
EP3368755B1 (en) Method and system for use when correcting supply of an additive to an exhaust gas stream
BR112018006328B1 (pt) Método e sistema para diagnosticar um sistema pós-tratamento

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant