KR20000006307A - NOx트랩을위한신규의조절방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 독일 특허 196 53 756호에 의한 내연 기관용 NOx 트랩 작동을 위한 방법에 관한 것이다. 재생제의 양 또는 재생에 필요한 작업 사이클 수 결정시,재생제의 측정과 NOx 트랩 내에서 재생제가 유효하게 되는 사이의 시간 지연에 영향을 미치는 추가의 변수(벽 상의 연료막, 촉매 컨버터 내의 NOx 트랩 상류에서 결합된 산소량)가 고려되는 것이 제안된다.

Description

NOx 트랩을 위한 신규의 조절 방법 {NEW REGULATING STRATEGY FOR AN NOx TRAP}
본 발명은 독일 주 특허 196 53 756호에 의한 내연 기관용 NOx트랩(trap) 작동을 위한 방법에 관한 것이다.
독일 특허 196 53 756호는 엔진의 각 작업 사이클을 기초로 하여 재생제 측정을 결정하는 제어 장치가 구비된 내연 기관용 NOx 트랩 작동 제어 장치에 관한 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 또한 재생 매체 측정이 구비된 내연 기관용 NOx 트랩 작동을 위한 방법을 개선하는 것이다.
이런 목적으로, 재생 매개체로써 연료 측정에 상응하는 재생에 필요한 작업 사이클 수 결정시에, 재생 매체 측정과 NOx 트랩 내에서 재생제가 유효하게 되는 사이의 시간 지연에 영향을 미치는 추가의 변수가 고려된다. 이렇게, 재생을 위해공급된 연료는 처음에는 재생을 위해 실제로는 유효하지 못하고, 오히려 엔진으로 향한 흡기관 벽 상에 연료막을 형성하고 NOx 트랩의 상류의 촉매 컨버터 내에서 또는 NOx 트랩 자체 내에서 결합 가능한 산소 공급을 증가시키는데 소요되는 점이 고려된다. 따라서 재생에 요구되는 작업 사이클 수 결정시에 이러한 변수(벽 상의 연료막, 결합된 산소량)가 고려되는 것이 제안된다. 또는, 본 발명에 의한 제어 장치를 이용하여 직접 연료 분사를 이용해서 연료를 연소실 내로 공급하는 것도, 즉, 벽 상에 연료막이 먼저 형성하지 않는 것도 가능하다. 다른 방안으로 또는 추가로, 본 발명에 의한 제어 장치 이용시에 NOx 트랩의 상류에 위치한 촉매 컨버터를 이용하는 것도 제안된다. 촉매 컨버터는 촉매 컨버터 내에 저장 가능한 산소량이 최소화된다. 가장 유익한 경우는 산소 저장 능력이 구비되지 않는 것이다.
본 발명은 디젤 엔진과 가솔린 엔진에 모두 사용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 상세한 설명에서 본 발명의 다른 목적과 장점 및 신규 특성은 명백하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명에 따른 제어 장치를 구비한 내연 기관의 개략도.
네 개의 실린더(2 내지 5)를 구비한 내연 기관(1)은 공기 흐름 센서(7)및 스로틀 센서(8)를 구비한 흡기 시스템(6)을 갖는다. 분사 밸브(9 내지 12)는 연료 측정을 위해 각각의 실린더(2 내지 5)의 전에 위치된다. 크랭크축 센서(13) 또한 엔진 상에 구비된다.
엔진(1)은 배기 장치 면에서, 제 1실린더(2)를 위해 별도의 배기관(15)이 구비된 배기 시스템(14)을 갖는다. 상기 별도의 배기관(15)은 NOx 트랩(16)에서 배기 시스템(14)의 잔여 부분과 함께 연결된다. 프로브(probe, 17)는 NOx 트랩(16) 입구 영역에 위치되어, 배기 장치 내에서 과잉 산소를 결정한다. 종국적으로, 촉매 컨버터는 NOx 트랩(16)의 하류에 연결된다.
제어 장치(19)는 공기 흐름 센서(6), 스로틀 센서(7), 크랭크축 센서(13), 및 프로브(17)로부터 신호를 받는다. 제어 장치(19)는 분사기(9 내지 12)를 통해 엔진(1)의 실린더로 각각 향하는 연료 측정을 제어한다.
작동중 즉, 예를 들어 공회전 또는 전부하와 같은 최고 상태를 제외한 엔진(1)이 가열된 평상 작동에서, 엔진(1)이 잉여 공기로 작동되는 방식으로 제어 장치(19)는 연료를 측정한다. 이런 제 1작동 방식으로, NOx 트랩(16)은 배기 장치로부터 NOx를 흡수한다.
제어 장치(19)는 NOx 트랩(16) 내의 부하 제어를 위한 작업 사이클 수, 이 경우에는 내연 기관(1)의 연소 사이클 수를 기록한다. 엔진(1) 크랭크축(도시되지 않음)의 1회전에 대해 2연소 사이클이 완결되며, 즉 2작업 사이클이 계산된다. 모든 실린더(2 내지 5)가 고려된 매 28작업 사이클이 완결되면, 제어 장치(19)는 제 1 실린더(2)에 공급되는 연료량을 증가시켜서, 이경우에는, 다음의 작업 사이클 동안에 제1 실린더(2)가 잉여 연료 초과 상태로 작동되며, 비연소 연료는 격리된 배기관(15) 내로 유도된다. 상기 배기량은 혼합 없이 별도의 배기 장치(15)를 통해 NOx 트랩(16)으로 통과되며, NOx 트랩은 배기 구성 성분의 농도 변화의 결과로 저장된 NOx를 방출한다. 이런 식으로 방출된 상기 NOx는 비연소 연료를 포함하여 촉매 컨버터(18) 내로 통과되어 촉매 컨버터 내에서 환원된다.
제어 장치(19)는 또한 엔진 상에 장착된 엔진 온도 센서(20)로부터 신호를 받는다. 제어 장치(19)는 상기 온도 신호와 엔진의 추가의 작동 변수의 도움으로, 공지된 방식으로, 분사기(9 내지 12)의 하류 영역에서 흡기 시스템(6) 벽 상에 연료막 형성을 결정할 수 있다. 이 경우에서, 흡기 다기관(21)에서 제1 실린더(2)에 제1 분사기(9)를 통해 상기 전술된 잉여 연료가 공급되는 것이 가장 중요하다. 그러나, 추가적으로 제공된 연료는 이미 전술된 바와 같이, 벽 상에 연료막 형성에 부분적으로 이용된다. 이 때문에, NOx 트랩(16)의 재생에 요구되는 연료량은 벽 상에 연료막 형성에 이용되는 양을 고려하여 항시 충분한 양이 배기관(15)으로 공급되는 방식으로, 제어 장치(19)는 분사기(9)를 제어한다. 공급된 연료량 변경 대신에, 선택적으로 또는 추가적으로, 공급되는 연료량이 다음에 증가될 때까지 작업 사이클의 수가 변화될 수도 있다. 이런식으로, 작업 사이클 수의 감소는 공급된 연료 양의 증가에 상응된다.
배기 시스템(14)은 NOx 트랩(16) 상류에 위치된 초기 컨버터(22)를 가지며, 별도의 초기 촉매 컨버터(23)가 별도의 배기관(15)을 위해 구비된다. 특히, 제2 주 컨버터의 산소 저장 능력이 가능한 한 작지 않으면 제2 초기 컨버터 내에 저장된 산소가 별도의 배기관(15)을 통해 공급되는 비연소 연료의 추가적 환원을 유발시킬 수 있기 때문에, 상기 제2 초기 컨버터(23)는 산소 저장 능력을 가능한 한 최소화 시키도록 설계된다. 또한, NOx 트랩(16)의 코팅이 흡착성에 추가하여 촉매성을 가질때, NOx 트랩(16)의 산소 저장 능력은, 최소화되어야 한다. 비연소 연료는 별도의 배기관(15)을 통해서만 NOx 트랩에 이르기 때문에, 제1 초기 컨버터(22)의산소 저장 능력은 본 실시예에서 중요하지 않다.
제2 초기 컨버터(23)의 산소 저장 능력이 필요한 정도로 억제할 수 없다면, 제1 분사기(9)를 통한 추가의 연료량 또는 작업 사이클의 수를 측정하면서, 또한 충분한 양의 비연소 연료가 NOx 트랩에 도달될 수 있도록 초기 컨버터 내에 저장된 산소 분해를 위해 필요한 연료량을 고려하는 공급 제어 장치(19)가 선택적으로 또는 추가적으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 재생 매체 측정이 구비된 내연 기관용 NOx 트랩 작동을 위한 방법을 개선한 NOx 트랩 작동 제어 장치가 제공된다.

Claims (5)

  1. 독일 주 특허 196 53 756호에 의한 엔진의 각각의 작업 사이클을 기초로 재생제 측정을 제어하는 제어 장치를 포함하는 내연 기관(1)용 NOx 트랩 작동 제어 장치(16)에 있어서, 재생 매체 측정시 시간 지연에 영향을 미치는 추가의 변수들이 고려되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 벽 상에 연료막 형성이 추가의 변수로써 고려되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  3. 제1항 및 제2항에 있어서, NOx 트랩(16)의 상류에 위치된 촉매 컨버터(23) 내에 저장된 산소량이 추가의 변수로써 고려되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 장치(19)는 엔진(1)의 각각의 작업 사이클을 기초로 재생 매체 측정을 결정하며, 촉매 컨버터(23) 내에 저장될 수 있는 산소량을 최소화된 NOx 트랩(16)에 상류에 위치된 촉매 컨버터(23)가 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  5. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치는 연소실 내로 직접 연료 분사와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
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