KR20080010450A - 열기관을 위한 배기 라인 - Google Patents

열기관을 위한 배기 라인 Download PDF

Info

Publication number
KR20080010450A
KR20080010450A KR1020077028094A KR20077028094A KR20080010450A KR 20080010450 A KR20080010450 A KR 20080010450A KR 1020077028094 A KR1020077028094 A KR 1020077028094A KR 20077028094 A KR20077028094 A KR 20077028094A KR 20080010450 A KR20080010450 A KR 20080010450A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust line
heat engine
exhaust
switching means
branching
Prior art date
Application number
KR1020077028094A
Other languages
English (en)
Inventor
스테판 론도스
Original Assignee
포레시아 씨스뗌 데샤쁘망
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 포레시아 씨스뗌 데샤쁘망 filed Critical 포레시아 씨스뗌 데샤쁘망
Publication of KR20080010450A publication Critical patent/KR20080010450A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2053By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust 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
    • F01N13/009Exhaust 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 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/02By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device in case of high temperature, e.g. overheating of catalytic reactor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/06By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device at cold starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/06By-pass systems
    • F01N2550/10By-pass systems of catalytic converters
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

본 발명은, 배기 입구(12)와 배기 출구(14) 사이의 필터부(24) 상에 설치되는 산화질소 트랩(28)을 포함하는 열기관을 위한 배기 라인(10)에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 산화질소 트랩(28)으로부터 배기 가스를 우회시키기 위해 산화질소 트랩(28) 및 배기 입구(12) 사이에 배치되는 바이패스부(bypass section), 및 가스들을 필터링부(24) 또는 바이패스부(26)를 통하여 흐를 수 있도록 하는 배기 가스 스위칭 수단들(32, 34)을 포함한다.
열기관, 배기 라인, 산화질소, 트랩, 필터링, 바이패스, 제어 수단

Description

열기관을 위한 배기 라인{Exhaust line for a heat engine}
본 발명은, 배기 입구와 배기 출구 사이에서 필터링부 상에 설치되는 산화질소 트랩(trap)을 포함하는 유형의 열기관을 위한 배기 라인에 관한 것이다.
현재, 특정 자동차들은 결핍(lean)이라고 불리우는, 연료와 옥시던트(oxident)의 혼합물을 가지고 주로 작동하는 내연 기관들을 포함한다. 이러한 유형의 혼합물은 연료에 비해 과다한 옥시던트가 특징이며, 기관(engine)에 공급되는 이러한 혼합물은 연료에 관하여 부화학량적(substoichiometric)이다. 반대로, 연료에 관하여 과화학량적(superstoichiometric) 조건 하에서 작동하는 기관은 부유 혼합물(rich mixture)이 공급된다고 일컬어진다.
상기와 같은 유형의 기관들은 그것들의 감소된 연료 소비 때문에 사용된다. 하지만, 그러한 기관들은 산화질소와 같은 상당량의 질소함유 유도체들이 생산되는 조건에서 작동한다. 일반적으로 NOx로 불리우는 이러한 유형의 산화질소들은 환경에 해롭기 때문에 제거하는 것이 바람직하다.
그리하여, 차량의 배기 라인(exhaust line)에는 촉매오염제거(catalytic depollution) 수단, 및 두문자어 "NOx 트랩(trap)"이라고 일반적으로 불리우는 산화질소 트랩이 장착된다.
알려진 바와 같이, 산화질소 트랩은 기관이 결핍 혼합물(lean mixture)을 가지고 작동할 때 특정의 촉매 부재들 상에서 산화질소들을 흡수한다. 산화질소 트랩의 흡수가 한계에 달하면, 상기 촉매 부재들은 재생된다. 그리하여, 기관은 몇 초간 부유 혼합물(rich mixture)을 가지고 작동하도록 제어된다. 부유 혼합물은 연료에 관하여 과화학량적인 조건인 것이 특징이며, 이러한 혼합물은 유입되는 옥시던트에 비해 과다한 연료를 포함한다.
산화질소 트랩들은 300℃ 내지 600℃의 온도 범위에서는 만족스럽게 작동한다. 그것들은 스스로 배기 가스들에 의해 가열된다. 따라서, 산화질소 트랩은, 배기 라인의 길이를 따라, 가능한 기관에 가깝게 배치된다.
하지만, 이러한 배기 라인의 위치는, 최대 작동 온도가 900℃에 달하는 기관들과 상충된다. 600℃가 넘을 때, 산화질소 트랩에 존재하는 상기 촉매 물질은 파괴된다.
매우 높은 온도를 견디는 촉매 물질들을 개발하는 것이 고안되었으나 그 결과들은 매우 만족스럽지 않았다. 또한, 산화질소 트랩의 상류에, 배기 가스들이 산화질소 트랩을 통과하기 이전에 그 배기 가스들의 온도를 감소시키는 열교환기를 배치하는 것이 고안되었다. 하지만, 이러한 해결책의 비용은 매우 크다.
본 발명의 목적은, 배기 가스들의 출구 온도가 산화질소 트랩의 촉매 물질들이 견딜 수 있는 온도보다 더 높은 열기관에 부합되는 산화질소 트랩을 포함하는 열기관을 위한 배기 라인을 제공하는 것이다.
그리하여, 본 발명은 전술한 유형의, 열기관을 위한 배기 라인에 관한 것으로서, 상기 배기 라인은, 상기 산화질소 트랩과 상기 배기 입구 사이에, 상기 배기 가스들을 상기 산화질소 트랩으로부터 분기시킬 수 있는 브랜칭부; 및 상기 필터링부 또는 상기 브랜칭부를 통하여 상기 배기 가스들이 흐르도록 하는 스위칭 수단들;을 포함하며, 상기 배기 라인은, 상기 입구와, 상기 필터링부 및 상기 브랜칭부와의 사이에 배치되는 3방 촉매;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특정 실시예에 따르면, 상기 배기 라인은 다음 특징들 중에서 하나 이상을 포함한다:
- 상기 스위칭 수단은, 상기 산화질소 트랩의 하류에 인접하여 상기 필터링부를 봉쇄하기 위한 수단을 포함한다;
- 상기 스위칭 수단은, 상기 브랜칭부 및 상기 필터링부와 나란하게 상기 배기 라인의 잔여부에 연결된 3방 밸브를 포함한다;
- 상기 배기 라인은, 한편으로는 상기 입구와 상기 필터링부의 상류 부분 사이에, 다른 한편으로는 상기 입구와 상기 브랜칭부의 상류 부분 사이에 배치된 포크;를 포함하며, 상기 3방 밸브는, 상기 필터링부 및 상기 브랜칭부의 하류에 배치되며, 그것들을 배기 라인의 통상의 하류부에 선택적으로 연결시킨다;
- 상기 배기 라인은, 한편으로는, 적어도 하나의 밸브의 위치를 감지하는 센서, 온도 센서 및 가스 성분 센서를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 센서를 포함하며, 다른 한편으로는, 상기 하나 또는 각각의 센서에 기초하여 상기 스위칭 수단들의 작동 상태를 진단하는 수단을 포함한다;
- 상기 배기 라인은 상기 스위칭 수단을 제어하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 열기관으로부의 배기 가스들의 출구 온도를 얻기 위한 수단을 포함하며, 상기 스위칭 수단은, 상기 가스들의 온도가 600℃보다 더 클 때, 일반적으로 상기 가스들을 상기 브랜칭부 쪽으로 분기시킬 수 있다;
- 상기 배기 라인은 상기 스위칭 수단을 제어하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 열기관의 부화학량적인 작동 조건들을 얻기 위한 수단을 포함하며, 상기 스위칭 수단은, 상기 기관이 연료에 관하여 과화학량적인 상태에서 작동할 때, 일반적으로 상기 가스들을 상기 브랜칭부 쪽으로 분기시킬 수 있다;
- 상기 제어 수단은, 상기 스위칭 수단을 주기적으로 제어할 수 있음으로써, 상기 배기 가스들이 일반적으로 상기 브랜칭부를 통하여 흐르는 상황 도중에, 상기 배기 가스들이 상기 필터링부를 통하여 일시적으로 흐를 수 있도록 한다;
- 상기 배기 라인은, 상기 스위칭 수단을 제어하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 열기관이 부유 혼합물을 가지고 작동할 때 상기 열기관이 결핍 혼합물을 가지고 작동하는 상태가 앞으로 발생할 것임을 포착하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 결핍 혼합물을 수반한 상기 열기관의 작동 상태가 감지될 때 상기 가스들을 상기 필터링부 쪽으로 분기시킬 수 있도록 상기 스위칭 수단을 제어할 수 있다.
본 발명은 또한, 일반적으로 결핍 혼합물을 가지고 작동하는 기관; 및 전술한 바와 같은 따른 배기 라인;을 포함하는 추진 조립체(propulsion assembly)에 관한 것이다.
본 발명은, 도면들을 참조하며 오로지 예로써 제공된 이하의 기술들로부터 더욱 용이하게 이해될 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 배기 라인의 사시도이다.
도 2는, 산화질소 트랩을 통한 흐름을 허용하는 제1 위치에 있는 밸브를 구비한, 본 발명에 따른 배기 라인의 개략도이다.
도 3은, 도 1 및 2의 배기 라인의 제어 원리를 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 4a, 4b 및 4c는 본 발명에 따른 배기 라인에서 수행되는 진단 알고리즘들을 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 2에 도시된 배기 라인(10)은 일반적으로 결핍 혼합물(lean mixture)을 가지고 작동하는 열기관의 출구에 연결되도록 마련되어진다.
따라서 상기 배기 라인은 열기관의 배기 실린더헤드에 연결될 수 있는 입구(12) 및 대기중으로 배기 가스들을 방출하는 출구(14)를 포함한다.
상기 입구(12)는 매니폴드(16, manifold)에 의해 형성된다. 매니폴드는, 공지된 그리고 이하에서 3방 촉매(three-way catalyser)로 불리게 되는 3방 촉매 정화 부재의 입구에 연결된다.
상기 촉매(18)의 하류에서, 배기 라인은, 나란하게 배치된 필터링부(24, filtering portion)와 브랜칭부(26, branching portion)를 동시에 제공하는 포크(22, fork)를 통하여 연장되는 튜브(20, tube)를 포함한다. 상기 필터링부(24)는 산화질소 트랩(28)을 포함한다.
상기 산화질소 트랩(28)은 온도가 빠르게 오를 수 있도록 배기 라인의 길이를 따라 열기관의 출구에 가능한 가깝게 설치된다. 특정 예들에서, 산화질소 트랩과 열기관의 출구 사이의 배기 라인 부위는 단열된다.
상기 브랜칭부(26)는 어떠한 공정 수단도 구비하지 않는다. 상기 두 부분(24, 26)은 하류 방향에서 서로 연결됨으로써, 액츄에이터 부재(34, actuator element)에 의해 제어되는 3방 밸브(32, three-way valve)를 경유하여 출구 튜브(30)를 통하여 개방된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 3방 밸브는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있는 플랩(33, flap)을 포함한다. 상기 제1 위치에서, 필터링부(24)는 출구부(30)에 연결되며 이때 브랜칭부(26)는 출구부(30)로부터 단열된다. 상기 제2 위치에서, 브랜칭부(26)는 배출부(30)와 연결되며 이때 필터링부(24)는 배출부로부터 단열된다.
상기 액츄에이터(34)는 그것의 제어를 위한 제어 유닛(36)에 연결되며, 상기 유닛(36)은 차량의 작동에 대한 특수 정보를 수용한다. 특히, 매니폴드(16)의 하류에 인접하여 온도 센서(38)가 구비된다. 이 온도 센서는 제어 유닛(36)에 연결된다.
더욱이, 제어 유닛(36)은, 부유 혼합물 또는 결핍 혼합물과 관련하여 기관의 작동 상태를 특히 제어하는 열기관 제어 유닛(40)에 연결된다.
상기 제어 유닛(36) 및 상기 열기관 제어 유닛(40)은 정보와 제어 명령들을 교환할 수 있다. 특히, 상기 제어 유닛(36)은 상기 열기관 제어 유닛(40)이 열기관의 성능 수준들을 감소시키도록 작동하며, 이에 따라 상기 열기관 제어 유닛(40)은, 공급 모드를 부유 혼합물 또는 결핍 혼합물로 변경할 수 있고, 또한 재생 상태를 발생시킬 수 있다.
반대로, 상기 열기관 제어 유닛(40)은 상기 제어 유닛(36)에게, 재생 상태의 개시, 또는 사용되어질 부유 혼합물 또는 결핍 혼합물의 공급 모드의 개시를 통보한다.
더욱이, 상기 제어 유닛(36)은 배기 라인의 작동 상태를 진단하기 위한 모듈(42)을 통합한다.
제1 실시예에 따르면, 상기 밸브(32)의 위치를 결정하기 위한 센서(44)가 배기 라인 상에 배치되어 상기 모듈(42)에 연결된다.
하나의 변형으로서, 온도 센서(46)가, 추가적으로 또는 대체적으로, 산화질소 트랩(28)의 상류에서 필터링부(24) 상에 배치된다.
또다른 변형으로서, 가스 성분을 감지하기 위한 센서 예를 들어 산화질소들의 수준을 감지하기 위한 센서(48)가, 추가적으로 또는 대체적으로, 출구부(30)를 따라 상기 밸브(32)의 하류에 배치된다.
상기 제어 유닛(36)은 도 3에 도시된 바와 같은 상기 밸브(32) 및 상기 열기관 제어 유닛(40)을 제어하기 위한 알고리즘을 수행하기에 적합하다.
단계 100에서 상기 열기관의 시작 도중, 상기 밸브(32)는 102 단계에서 브랜칭부(26)를 봉쇄하고 필터링부(24)를 개방하기 위한 위치에 위치된다. 이러한 방식 으로, 상기 열기관이 부유 혼합물 또는 결핍 혼합물과 관련하여 어떠한 공급 모드인지와 관계 없이, 상기 산화질소 트랩(28)은 배기 가스 흐름의 작용 하에 과열된다.
단계 104에서, 상기 열기관이 부유 혼합물을 가지고 작동하고 있는지가 결정된다. 상기 열기관이 부유 혼합물을 가지고 작동하고 있지 않다고 결정된 경우, 단계 106에서, 산화질소 트랩(28)의 재생이 필요한지가 결정된다. 재생이 필요하다고 결정된 경우, 상기 제어 유닛(36)은, 공지된 바와 같이 산화질소들의 제거와 반응이 행해지도록, 열기관 제어 유닛(40)이 열기관을 제어하여 일시적으로 부유 혼합물을 가지고 작동되도록 제어한다.
만약, 단계 106에서 재생이 불필요하다고 결정된 경우 또는 재생 동작 이후, 단계 104 및 후속 단계들이 다시 수행된다.
만약, 단계 104에서 상기 열기관이 부유 혼합물을 가지고 작동하는 경우, 단계 110에서 열기관의 출구에 있는 센서(38)에 의해 측정된 가스들의 온도가 600℃보다 더 큰지가 결정된다. 그렇지 않을 경우, 단계 104 및 후속 단계들이 다시 수행된다.
만약 상기 온도가 600℃보다 더 큰 경우, 상기 제어 유닛(36)은 단계 112에서 상기 밸브(32)의 스위칭(switching)을 제어하여, 상기 필터링부(24)가 봉쇄되는 반면 브랜칭부(26)는 반대로 출구부(30)와 연통되도록 배치시킨다.
단계 114에서, 상기 프로세서(40)로부터, 잠시 후 결핍 혼합물로의 변경이 예상되는지가 결정된다. 그렇지 않을 경우, 단계 116에서 지연 시간(delay time)이 개시되며, 이러한 지연 시간이 경과될 때까지 단계 104 및 그에 후속하는 단계들이 다시 수행된다.
상기 지연 시간이 경과되면, 상기 밸브(32)가 일시적으로 스위칭된다. 그리하여, 짧은 시간 주기 동안, 산화질소 트랩(28)을 통하여 배기 가스들이 흐름으로써, 산화질소 트랩이 300℃ 내지 600℃의 온도 범위 내에서 유지되도록 온도 상승이 이루어진다.
만약, 단계 114에서, 상기 제어 유닛(36)이 결핍 혼합물로 바꾸어 열기관을 제어해야 즉각적인 필요를 감지하면, 결핍 혼합물로 바뀌기 이전에, 상기 밸브(32)는 단계 120에서 스위칭되며, 그리하여 산화질소 트랩(28)의 온도를 상승시키기 위해 산화질소 트랩(28)을 통해서만 가스들이 흐른다. 미리 결정된 시간 주기 이후, 단계 122에서는 상기 밸브는 위치 유지되며 기관에 공급되는 혼합물은 결핍 혼합물을 가지고 제어되도록 수정된다.
이러한 유형의 배기 라인에서, 산화질소 트랩은, 열기관에 결핍 혼합물이 공급되는 어떠한 시간에도 배기 가스들이 진행되도록 허용하면서 결코 600℃ 이상에서는 작동하지 않고 300℃ 내지 600℃의 온도에서 꾸준히 유지된다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
도 4a, 4b 및 4c는 진단 유닛(42)에 의해 항구적으로 수행되는 진단 상태들을 도시하며, 이들 도면들에서 도시된 하나 이상의 상태들은 공동으로 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
도 4a에서, 테스트 140은 상기 센서(44)로부터 밸브(32)가 봉쇄되었는지를 결정한다. 봉쇄된 경우, 상기 제어 유닛(36)은, 단계 142에서, 열기관의 제어가 적응되도록 상기 열기관 제어 유닛(40)을 제어하며, 그 결과 열기관은 산화질소를 생산하지 않거나/않으며 가스들의 온도를 600℃ 이하로 유지한다.
온도 센서(46)가 존재하는 경우, 도 4b에 도시된 단계 150에서, 산화질소 트랩의 상류에서의 온도가 600℃보다 더 큰지가 결정된다. 그러한 경우, 단계 152에서, 열기관의 성능 수준들이 감소된다.
가스들의 성분을 감지하기 위한 센서(48)가 상기 출구에 구비된다면, 단계 160에서, 산화질소들의 양이 기준값 Vref보다 더 큰지가 입증된다. 더 크다고 입증된 경우, 단계 162에서, 상기 제어 유닛(36)은 부유 혼합물을 가지고 열기관이 작동하도록 상기 열기관 제어 유닛(40)을 제어한다. 이에 따라, 단계 164에서 상기 밸브(32)가, 배출 가스들이 단지 브랜칭부(26)에서만 흐르는 위치로, 스위칭된다.
일반적으로, 도 4a, 4b, 및 4c에 나타내어진 바와 같이 고장이 발생한 경우, 열기관의 제어는 강등된 모드에서의 작동 즉, 부유 혼합물 및/또는 제한적인 가스들의 출구 온도를 가지고 작동하도록 적응된다. 더욱이, 운전자는 자동차 계기판의 지시기에 의해 상황을 알게 된다.
이러한 방식으로, 열기관의 성능 수준들이 소비 또는 출력 면에서 감소된다 하더라도, 배기 라인이 고장난 경우에도, 산화질소 트랩이 유지되며 대기중으로 배출되는 배기 가스들이 적은 양의 산화질소를 갖는다.
변형 실시예에서, 상기 3방 밸브(32) 및 포크(22)는, 상기 3방 밸브가 상기 필터링부와 상기 브랜칭부의 상류에 배치되도록 교환될 수 있다.
실시예들 중 하나 또는 다른 것의 변형에서, 상기 3방 밸브는 두 개의 분리된 2방 밸브로 대체되어지며, 이때 그 밸브 중 하나는 상기 브랜칭부에 설치되고 다른 하나의 밸브는 상기 필터링부에 설치된다.

Claims (10)

  1. 배기 입구(12)와 배기 출구(14) 사이에서, 필터링부(24) 상에 끼워맞춰진 산화질소 트랩(28)을 포함하는 열기관을 위한 배기 라인(10)에 있어서,
    상기 배기 라인은,
    상기 산화질소 트랩(28)과 상기 배기 입구(12) 사이에, 상기 배기 가스들을 상기 산화질소 트랩(28)으로부터 분기시킬 수 있는 브랜칭부(26); 및 상기 필터링부(24) 또는 상기 브랜칭부(26)를 통하여 상기 배기 가스들이 흐르도록 하는 스위칭 수단들(32, 34);을 포함하며,
    상기 배기 라인은,
    상기 입구(12)와, 상기 필터링부(24) 및 상기 브랜칭부(26)과의 사이에 배치되는 3방 촉매(18);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 수단(32)은,
    상기 산화질소 트랩(28)의 하류에 인접하여 상기 필터링부(24)를 봉쇄하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 수단은,
    상기 브랜칭부(26) 및 상기 필터링부(24)와 평행하게 상기 배기 라인(10)의 잔여 부분에 연결된 3방 밸브(32);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  4. 제2항 및 제3항에 있어서,
    상기 배기 라인은,
    한편으로는 상기 입구(12)와 상기 필터링부(24)의 상류 부분 사이에, 다른 한편으로는 상기 입구(12)와 상기 브랜칭부(26)의 상류 부분 사이에 배치된 포크(22);를 포함하며,
    상기 3방 밸브(32)는,
    상기 필터링부(24) 및 상기 브랜칭부(26)의 하류에 배치되며, 그것들(24, 26)을 배기 라인의 통상의 하류부(30)에 선택적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기 라인은,
    한편으로는, 적어도 하나의 밸브의 위치를 감지하는 센서(44), 온도 센서(46) 및 가스 성분 센서(48)를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 센서를 포함하며,
    다른 한편으로는, 상기 하나 또는 각각의 센서에 기초하여 상기 스위칭 수단 들(32, 34)의 작동 상태를 진단하는 수단(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기 라인은,
    상기 스위칭 수단(32)을 제어하기 위한 수단(36)을 포함하며,
    상기 제어 수단(36)은,
    상기 열기관으로부의 배기 가스들의 출구 온도를 얻기 위한 수단(38)을 포함하며,
    상기 스위칭 수단(32)은,
    상기 가스들의 온도가 600℃보다 더 클 때, 일반적으로 상기 가스들을 상기 브랜칭부(26) 쪽으로 분기시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 배기 라인은,
    상기 스위칭 수단(32)을 제어하기 위한 수단(36)을 포함하며,
    상기 제어 수단(36)은,
    상기 열기관의 부화학량적인 작동 조건들을 얻기 위한 수단(40)을 포함하며,
    상기 스위칭 수단(32)은,
    상기 기관이 연료에 관하여 과화학량적인 상태에서 작동할 때, 일반적으로 상기 가스들을 상기 브랜칭부(26) 쪽으로 분기시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제어 수단(36)은,
    상기 스위칭 수단(32)을 주기적으로 제어할 수 있음으로써, 상기 배기 가스들이 일반적으로 상기 브랜칭부(26)를 통하여 흐르는 상황 도중에, 상기 배기 가스들이 상기 필터링부(24)를 통하여 일시적으로 흐를 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기 라인은,
    상기 스위칭 수단(32)을 제어하기 위한 수단(36)을 포함하며,
    상기 제어 수단(36)은,
    상기 열기관이 부유 혼합물을 가지고 작동할 때 상기 열기관이 결핍 혼합물을 가지고 작동하는 상태가 앞으로 발생할 것임을 포착하기 위한 수단(40)을 포함하며,
    상기 제어 수단(36)은,
    결핍 혼합물을 수반한 상기 열기관의 작동 상태가 감지될 때 상기 가스들을 상기 필터링부(24) 쪽으로 분기시킬 수 있도록, 상기 스위칭 수단(32)을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 열기관을 위한 배기 라인.
  10. 일반적으로 결핍 혼합물을 가지고 작동하는 기관; 및
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배기 라인;을 포함하는, 추진 조립체.
KR1020077028094A 2005-05-25 2006-05-29 열기관을 위한 배기 라인 KR20080010450A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0505274A FR2886337B1 (fr) 2005-05-25 2005-05-25 Ligne d'echappement pour moteur thermique
FR0505274 2005-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080010450A true KR20080010450A (ko) 2008-01-30

Family

ID=35432330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077028094A KR20080010450A (ko) 2005-05-25 2006-05-29 열기관을 위한 배기 라인

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20080271439A1 (ko)
KR (1) KR20080010450A (ko)
DE (1) DE112006001296B4 (ko)
FR (1) FR2886337B1 (ko)
WO (1) WO2006125928A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2921970B1 (fr) * 2007-10-03 2011-07-15 Faurecia Sys Echappement Ligne d'echappement de vehicule automobile equipee d'un piege a oxydes d'azote bipassable.
US10273847B2 (en) * 2017-05-26 2019-04-30 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling bypass of exhaust after treatment device
DE102018000378A1 (de) 2018-01-18 2019-07-18 Audi Ag Verwertung von Schadstoffen aus Verbrennungsmotoren
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control 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
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
US11661872B2 (en) 2021-01-08 2023-05-30 Saudi Arabian Oil Company Reduction of internal combustion engine emissions with improvement of soot filtration efficiency

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3083599B2 (ja) * 1991-09-30 2000-09-04 株式会社日立製作所 排気ガス浄化システム
WO1994012778A1 (en) * 1992-12-03 1994-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas cleaning apparatus for internal combustion engines
US5307627A (en) 1993-01-07 1994-05-03 Ford Motor Company Method and apparatus for oxidizing hydrocarbons from exhaust gases
US5738832A (en) 1993-02-15 1998-04-14 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus
DE19527490B4 (de) * 1994-07-27 2009-04-23 Denso Corp., Kariya-shi Abgasreinigungsvorrichtung
DE19526765A1 (de) * 1995-07-21 1997-01-23 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung bei Kraftfahrzeugen
JP3832022B2 (ja) 1997-05-21 2006-10-11 株式会社デンソー エンジン排気ガス浄化装置
GB2337710B (en) * 1998-05-15 2002-11-13 Arvin Ind Inc Exhaust system
JP3228232B2 (ja) 1998-07-28 2001-11-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3692928B2 (ja) * 1999-12-10 2005-09-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3757856B2 (ja) 2001-12-07 2006-03-22 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化装置
JP3945335B2 (ja) 2002-07-31 2007-07-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7900441B2 (en) * 2004-02-12 2011-03-08 Fleetguard, Inc. Precat-NOx adsorber exhaust aftertreatment system for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
DE112006001296T5 (de) 2008-04-17
FR2886337A1 (fr) 2006-12-01
DE112006001296B4 (de) 2019-06-19
FR2886337B1 (fr) 2010-10-29
WO2006125928A1 (fr) 2006-11-30
US20140255258A1 (en) 2014-09-11
US20080271439A1 (en) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080010450A (ko) 열기관을 위한 배기 라인
US6209316B1 (en) Method for running a diesel engine
JP3557925B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
EP1555401B1 (en) Exhaust purifying apparatus for internal combustion engine
US6742329B2 (en) Exhaust emission control system of diesel engine
JP4656193B2 (ja) 触媒の暖機制御装置
JP2006153000A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4908759B2 (ja) 排気ガス温度調節のための方法及び制御装置
JP4650313B2 (ja) 内燃機関の可変排気装置
US6792749B2 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP4382771B2 (ja) 空気供給装置
JP4435300B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US6820416B2 (en) Exhaust emission control system for an internal combustion engine
JP4352651B2 (ja) 内燃機関の異常判定装置
JP4743075B2 (ja) 内燃機関の排気ガス浄化装置
US20080034735A1 (en) Internal combustion engine and method of controlling the same
JP2008202409A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3695100B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US11994051B1 (en) Vehicle bypass catalyst diagnostic system
JP7360339B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP7406392B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JPH0511294Y2 (ko)
JP5040838B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPH04284118A (ja) 内燃機関の排気装置
JP5272512B2 (ja) 排気バイパス弁の故障診断装置及び故障診断方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20130530

Effective date: 20140805