KR20210005952A - 전기 가열식 촉매 및 이를 작동시키는 방법 - Google Patents

전기 가열식 촉매 및 이를 작동시키는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210005952A
KR20210005952A KR1020207035522A KR20207035522A KR20210005952A KR 20210005952 A KR20210005952 A KR 20210005952A KR 1020207035522 A KR1020207035522 A KR 1020207035522A KR 20207035522 A KR20207035522 A KR 20207035522A KR 20210005952 A KR20210005952 A KR 20210005952A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalytic reaction
catalytic
reaction zone
heating device
reaction region
Prior art date
Application number
KR1020207035522A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102461440B1 (ko
Inventor
디트마르 엘머
Original Assignee
비테스코 테크놀로지스 게엠베하
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 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 filed Critical 비테스코 테크놀로지스 게엠베하
Publication of KR20210005952A publication Critical patent/KR20210005952A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102461440B1 publication Critical patent/KR102461440B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F01N13/009—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 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • 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
    • F01N13/009—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 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—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 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • 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
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • 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
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO 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
    • F01N2240/00—Combination 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
    • F01N2240/16—Combination 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 an electric heater, i.e. a resistance heater
    • 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
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/11—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for hybrid vehicles
    • 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
    • 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

Abstract

내연기관(12)의 배기가스관(16)에서 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위한 전기 가열식 촉매 변환기(18)가 개시된다. 상기 촉매 변환기(18)는 상기 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위한 제1 촉매 반응 영역(22); 상기 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위해 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 분리된 제2 촉매 반응 영역(24)으로서, 상기 제2 촉매 반응 영역(24)은 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 미리 결정된 간격을 두고 상기 제1 촉매 반응 영역(22)의 하류에 배열된, 상기 제2 촉매 반응 영역(24); 및 상기 제1 촉매 반응 영역(22)의 하류 및 상기 제2 촉매 반응 영역(24)의 상류에 배열되고, 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 상기 제2 촉매 반응 영역(24)을 적어도 부분적으로 가열하도록 설계된, 상기 배기가스(17)가 통과할 수 있는 전기 가열 장치(28)를 포함한다.

Description

전기 가열식 촉매 및 이를 작동시키는 방법
본 발명은 전기 가열식 촉매 변환기 및 상기 유형의 촉매 변환기를 작동시키는 방법에 관한 것이다.
촉매 변환기는 특히 내연기관을 갖는 차량에서 내연기관의 배기가스에서 오염 물질 배출을 줄이기 위해 내연기관의 배기가스관에서 배기가스 후처리를 수행하기 위해 제공된다. 여기서, 연소 오염 물질의 촉매 처리 또는 화학적 변환은 촉매 변환기에서 각각의 오염 물질을 산화시키거나 환원시키는 것에 의해 수행된다. 이를 위해, 촉매 변환기는 일반적으로 화학적 변환, 촉매 반응이 일어나는 촉매 반응 영역을 갖는다.
촉매 반응 영역에서 수행되는 촉매 반응은 효과적인 배기가스 후처리를 위해 특정 최소 온도(라이트-오프 온도(light-off temperature)라고도 함)를 필요로 하기 때문에 필요로 하는 동작 온도는 연료에 따라 그리고 코팅에 따라 일반적으로 최소 약 250℃에서 시작하는 범위에 있다.
더욱 엄격한 배출 법규를 준수하기 위해, 촉매 변환기를 원하는 동작 온도로 신속히 가게 하는 것이 필요하다. 이를 위해, 한편으로는 내연기관의 폐열을 사용하여 촉매 변환기를 가열할 수 있도록 연소 조치를 구현할 수 있고, 즉, 내연기관을 작동시키는 조치를 구현할 수 있다. 그러나 이것은 연료 소비를 증가시킨다.
다른 한편으로는, 전기 가열식 촉매 변환기를 사용하는 것도 가능하다. 이러한 촉매 변환기는, 전기적으로 동작되고 촉매 변환기를 원하는 동작 온도로 가게 하는 전용 전기 가열 장치를 갖는다. 전기 가열식 촉매 변환기의 장점은 촉매 변환기가 내연기관의 동작 없이도 소위 촉매 변환기 저온 상태에서 동작 온도로 가게 할 수 있다는 것이다. 이것은 연료를 절약한다. 그러나 이러한 촉매 변환기의 단점은, 내연기관이 동작하지 않는 경우, 가열 장치에서 국부적으로 생성된 열이 촉매 변환기로 충분히 전달되지 않고, 촉매 변환기에 걸쳐, 특히 가열 장치에 걸쳐 뚜렷한 온도 구배가 발생한다는 것이다. 이것은 가열 장치 및/또는 촉매 변환기를 과열시키고 심지어 파괴시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 특히 효율적으로 동작될 수 있고 촉매 변환기의 가열 동안 덜 뚜렷한 온도 구배를 갖는 전기 가열식 촉매 변환기를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 상기 유형의 촉매 변환기를 작동시키는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 청구된 전기 가열식 촉매 변환기 및 청구항 5에 청구된 방법에 의해 달성된다.
종속 청구항은 유리한 실시예에 관한 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 내연기관의 배기가스관에서 배기가스를 촉매 처리하기 위한 전기 가열식 촉매 변환기가 생성된다. 본 발명에 따른 촉매 변환기는 배기가스를 촉매 처리하기 위한 제1 촉매 반응 영역, 및 배기가스를 촉매 처리하기 위해 상기 제1 촉매 반응 영역과 분리된 제2 촉매 반응 영역을 포함하고, 여기서 상기 제2 촉매 반응 영역은 상기 제1 촉매 반응 영역과 미리 결정된 간격을 두고 상기 제1 촉매 반응 영역의 하류, 즉 배기가스의 흐름 방향으로 하류에 배열된다. 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역은 일반적으로, 소위 워시코트(washcoat)로 코팅된 세라믹 또는 금속으로 구성되고 배기가스를 촉매 처리 또는 변환하는 일이 일어나는 벌집형 몸체로 형성된다.
본 발명에 따른 촉매 변환기는, 상기 제1 촉매 반응 영역의 하류 및 상기 제2 촉매 반응 영역의 상류에 배열되고, 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역을 적어도 부분적으로 가열하도록 설계된, 배기가스가 통과할 수 있는 전기 가열 장치를 더 포함한다. 따라서 전기 가열 장치는, 배기가스 흐름 방향으로, 상기 제1 촉매 반응 영역의 하류 및 상기 제2 촉매 반응 영역의 상류, 즉 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역 사이에 배열된다. 상기 전기 가열 장치가 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역 사이에 위치된 것으로 인해, 상기 가열 장치의 열 에너지는 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역으로 균일하게 전달될 수 있으며, 이에 의해 촉매 변환기에 걸친 온도 구배가 감소될 수 있다.
또한, 상기 유형의 촉매 변환기를 사용하면, 상기 촉매 변환기에 위치되고 상기 가열 장치에 의해 가열되는 가스량을 아래에서 추가로 설명될 적절한 방법에 의해 상기 제2 촉매 반응 영역과 상기 제1 촉매 반응 영역으로 이동시킬 수 있다. 가열된 가스량이 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역으로 이동함으로써, 상기 가열 장치와 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역 사이에 대류 열 전달이 생성되고, 이에 의해 온도 구배를 더욱 줄일 수 있다. 더욱이, 동일한 열 입력을 통해, 촉매 활성량, 즉 동작 온도에 도달한 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역의 비율이 증가될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 촉매 변환기에 의해, 내연기관이 동작하지 않는 촉매 변환기 저온 상태에서도 촉매 변환기를 원하는 동작 온도로 신속히 가열시킴과 동시에 촉매 변환기의 온도 피크를 최소화할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 제1 촉매 반응 영역과 상기 제2 촉매 반응 영역은 배기가스의 흐름 방향으로 동일한 길이를 갖는다. 즉, 가열 장치는 배기가스 흐름 방향에 평행한 촉매 변환기의 길이 방향으로 대칭적으로 배열된다. 이러한 방식으로, 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역은 대략 균일한 동작 온도로 가열될 수 있어 촉매 변환기에 걸친 온도 구배가 추가로 감소될 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역은 전기 가열 장치와 접촉하고, 여기서 접촉은 가열 장치의 기능을 손상시키지 않는다. 이러한 방식으로, 가열 장치에 의해 도입된 열 에너지는 또한 가열 장치와 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역 사이의 열 전도에 의해 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역으로 직접 도입된다.
추가 실시예에서, 전기 가열 장치는 전기 가열식 가열 디스크이다. 가열 장치가 가열 디스크 형태인 것에 의해, 열 에너지는 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역의 대략 전체 단부면으로 전달될 수 있어 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역이 신속하고 효율적으로 가열될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 제1 양태 또는 실시예에 따른 전기 가열식 촉매 변환기를 가열하는 방법이 제안된다. 방법은 특히 촉매 변환기의 저온 상태에서, 즉 촉매 변환기의 원하는 동작 온도, 예를 들어, 촉매 변환기의 라이트-오프 온도에 아직 도달하지 않았고 내연기관이 아직 시동되지 않은 상태에서 촉매 변환기를 가열하는 역할을 한다. 여기서, 촉매 변환기는 내연기관의 배기가스관에 배열된다. 방법은, 제1 단계(단계(a))에서, 가열 장치가 배기가스관의 가열 장치를 둘러싸는 제1 가스량을 미리 결정된 온도로 가열하도록 전기 가열 장치를 활성화하는 단계를 포함한다. 미리 결정된 온도는 예를 들어 가열 장치의 온도로부터 도출되거나 또는 모델에 의해 결정될 수 있다. 방법은, 제2 단계(단계(b))에서, 제1 촉매 반응 영역을 가열하기 위해 가열된 제1 가스량을 제1 촉매 반응 영역으로 이동시키는 단계를 포함하고, 여기서, 제1 가스량이 제1 촉매 반응 영역으로 이동한 결과 배기가스관의 제1 가스량을 추종하는 제2 가스량이 가열 장치로 이동한다. 제2 가스량은 예를 들어 흐름 방향으로 제1 가스량의 상류 또는 하류에 위치된 촉매 변환기의 가스량이기 때문에 제2 가스량의 추종 이동은 자동으로 발생한다. 방법은, 제3 단계(단계(c))에서, 가열 장치가 가열 장치를 둘러싸는 제2 가스량을 미리 결정된 온도로 가열하도록 전기 가열 장치를 활성화하는 단계를 포함한다. 방법은 마지막으로, 제4 단계(단계(d))에서, 제2 촉매 반응 영역을 가열하기 위해 가열된 제2 가스량을 제2 촉매 반응 영역으로 이동시키는 단계를 포함한다.
제1 또는 제2 가스량은 예를 들어 배기가스관에 위치된 공기량일 수 있다. 제1 가스량과 제2 가스량의 가열 및 이어서 제1 가스량과 제2 가스량의 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역으로의 이동을 통해, 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역은 교대로 가열될 수 있다. 이러한 방식으로, 가열 장치로 동일한 열 입력을 통해, 촉매 활성량, 즉 동작 온도에 도달한 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역의 비율이 증가될 수 있다. 이러한 방식으로, 촉매 변환기를 작은 온도 구배로 신속히 가열할 수 있을 뿐만 아니라 가능한 한 많은 양의 촉매 변환기를 미리 결정된 시간 내에 동작 온도로 가게 할 수 있는 방법이 생성된다.
방법의 바람직한 실시예에서, 단계 a) 내지 d)는 촉매 변환기가 원하는 동작 온도에 도달할 때까지 반복적으로 수행된다. 여기서, 동작 온도는 가열 장치 자체의 온도로부터 도출되거나 또는 가열 장치에 유입되는 열 에너지, 가열 장치로부터 제1 가스량과 제2 가스량으로의 열 전달량, 및 제1 가스량과 제2 가스량으로부터 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역으로의 열 전달량을 고려하는 모델에 기초하여 도출될 수 있다.
방법의 바람직한 실시예에서, 내연기관은 전기 기계에 구동 가능하게 결합되고, 전기 기계는 제1 가스량을 제1 촉매 반응 영역으로 이동시키기 위해 제1 회전 방향으로 회전하고, 제2 가스량을 제2 촉매 반응 영역으로 이동시키기 위해 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 교대로 회전하도록 활성화된다.
즉, 제1 가스량과 제2 가스량을 제1 촉매 반응 영역과 제2 촉매 반응 영역으로 이동시키는 것은 내연기관을 전기적으로 크랭킹하는 전기 기계의 회전 방향의 역전에 의해 수행될 수 있다. 이는 전기 기계가 예를 들어 내연기관의 크랭크샤프트에 구동 가능하게 연결되어 전기 기계의 회전 방향의 역전이 크랭크샤프트의 회전 방향의 역전을 초래하도록 하기 때문에 가능하다. 이러한 방식으로, 크랭크샤프트는 예를 들어 제1 방향으로 회전하고, 여기서 스로틀 플랩의 적절한 위치에 따라, 신선한 공기는 내연기관의 흡기관으로부터 내연기관의 배기가스관으로 강제될 수 있으며, 이에 의해 신선한 공기의 가스량이 가열 장치로부터 제2 촉매 반응 영역으로 이동될 수 있다. 전기 기계와 크랭크샤프트의 회전 방향이 역전되면 크랭크샤프트는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전하며, 이에 의해, 입구 밸브와 출구 밸브의 밸브 위치가 역전되고, 내연기관의 배기가스관이 내연기관의 흡기관이 된다. 이러한 방식으로, 내연기관은 배기가스관으로부터 공기를 끌어들일 수 있고, 이에 의해 가열 장치로부터 제1 촉매 반응 영역으로 가스량을 끌어들이거나 이동시킬 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서, 내연기관은 또한 입구 밸브와 출구 밸브의 위치가 크랭크샤프트의 회전 방향과 독립적인 완전 가변 밸브 드라이브를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 입구 밸브와 출구 밸브의 대응하는 위치에 따라, 전기 기계의 회전 방향의 역전 없이도 가스량이 가열 장치로부터 제1 촉매 반응 영역 또는 제2 촉매 반응 영역으로 이동될 수 있다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 내연기관 및 내연기관의 배기가스관에 본 발명에 따른 촉매 변환기를 포함하는 차량의 개략도;
도 2는 촉매 변환기 저온 상태에서 본 발명에 따른 촉매 변환기를 가열하기 위한 방법 단계의 개략도; 및
도 3 내지 도 8은 방법의 보다 상세한 설명을 위해 본 발명에 따른 촉매 변환기의 상세도.
먼저, 내연기관(12), 내연기관에, 예를 들어, 크랭크샤프트를 통해 구동 가능하게 연결된 전기 기계(14), 및 내연기관(12)의 배기가스관(16)을 나타내는 차량(10)의 개략도인 도 1을 참조한다.
전기 가열식 촉매 변환기(18)는 배기가스관(16)에 배열된다. 전기 가열식 촉매 변환기는 제1 촉매 반응 영역(22)과, 제1 촉매 반응 영역으로부터 미리 결정된 간격을 두고 이격된 제2 촉매 반응 영역(24)이 위치된 케이싱 튜브(20)를 포함한다. 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)은 이 경우 배기가스관(16)의 배기가스(17)의 흐름 방향으로 직렬로 배열된다. 즉, 제2 촉매 반응 영역(24)은 배기가스(17)의 흐름 방향으로 제1 촉매 반응 영역(22)의 하류 또는 제1 촉매 반응 영역(22) 뒤에 배열된다.
제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)은 모두 배기가스(17)가 실질적으로 오염 물질이 없는 상태로 주변(26)으로 배출될 수 있도록, 배기가스관(16)에 존재하는 내연기관(12)의 배기가스(17)를 촉매 처리 또는 산화 또는 환원시키는 역할을 한다. 따라서 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)은 또한 활성 촉매 반응 영역이라고 지칭될 수 있다.
제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)에서 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위해, 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)은 각각 라이트-오프 온도라고도 알려진 특정 동작 온도 이상인 것이 필요하다. 이 동작 온도를 얻기 위해, 촉매 변환기(18)는 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)을 능동적으로 가열할 수 있는 전기 가열 장치(28)를 갖는다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 가열 장치(28)는 제1 촉매 반응 영역(22)의 하류 및 제2 촉매 반응 영역(24)의 상류, 즉 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24) 사이에 배열된다. 여기서, 가열 장치(28)는 배기가스(17)가 먼저 제1 촉매 반응 영역(22)을 통과하고 나서 가열 장치(28)를 통과한 다음 제2 촉매 반응 영역(24)을 통과할 수 있도록 배기가스(17)가 가열 장치(28)를 통과할 수 있도록 설계된다.
에너지가 가열 장치(28)에 가해지면, 가열 장치(28)는 예열되고 열 에너지를 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)으로 전달한다. 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)은 배기가스 흐름 방향으로 동일한 길이(23)를 갖는다. 즉, 가열 장치(28)는 촉매 변환기(18)의 길이 방향, 즉 배기가스 흐름 방향으로 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24) 사이에 대칭으로 배열된다. 대칭 배열로 인해, 열은 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)으로 균일하게 전달될 수 있다. 또한 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 가열 장치(28)는 또한 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)과 접촉한다. 이러한 방식으로, 가열 장치(28)는 특히 열 전도에 의해 열 에너지를 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)의 단부 측면으로 전달할 수 있다.
가열 장치(28)는 가열 디스크의 형태일 수 있다. 상기 가열 디스크는 케이싱 튜브(20)의 내부 공간을 대략 완전히 채울 수 있어, 가열 디스크가 예열될 때 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)을 예열하는 데 많은 양의 열 에너지를 이용할 수 있다.
또한 차량(10)에는 파선으로 표시된 바와 같이 가열 디스크(28), 내연기관(12) 및 전기 기계(14)에 제어 가능하게 연결된 제어 장치(30)가 제공된다. 여기서, 제어 장치(30)는 예를 들어 가열 장치(28)의 온도를 판독하고, 측정된 온도에 따라 전기 기계(14) 또는 내연기관(12)의 동작 모드를 변경할 수 있다.
촉매 변환기(18)가 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)이 아직 원하는 동작 온도에 도달하지 않았고 동시에 내연기관(12)이 정지 상태에 있거나 동작하지 않은 촉매 변환기 저온 상태에서 시작하여 이제 가열되는 경우, 에너지가 가열 장치(28)에 가해진다. 이것은 가열 장치(28)를 국부적으로 예열하여, 열 에너지를 예를 들어 열 전도에 의해 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)으로 전달한다.
그러나 내연기관(12)이 회전하지 않거나 정지 상태에 있는 것으로 인해, 가열 장치(28)가 예열될 때, 가열 장치(28)에서 국부적으로 방출되는 열은 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 변환기 영역(24)으로 완전히 전달되지 않을 수 있다. 이것은 배기가스(17)의 흐름 방향으로 또는 촉매 변환기의 길이 방향으로 촉매 변환기(18)에 걸쳐 뚜렷한 온도 구배를 초래할 수 있다. 이러한 뚜렷한 온도 구배는 과열을 초래할 수 있고 궁극적으로 가열 장치(28)를 파괴할 수 있다. 또한, 가열 장치(28)를 향하는 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 변환기 영역(24)의 단부 영역만이 가열된다.
이제 보다 신속하고 보다 효율적이고 덜 뚜렷한 온도 구배를 갖도록 촉매 변환기(18)를 가열하기 위해, 제어 장치(30)는 가열 장치(28)의 영역에 위치된 가스량(32)이 하류 및 상류(이중 화살표로 표시됨)로 이동되도록 전기 기계(14)의 동작을 제어할 수 있다.
가스량(32)이 가열 장치(28)의 하류 및 상류로 이동한 결과, 가열 장치(28)에 의해 가열된 가스량은 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동될 수 있으며, 따라서 대류 열 전달에 의해 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)을 보다 효율적으로 더 낮은 온도 구배로 가열할 수 있다.
여기서, 가열 장치(28)의 하류의 가스량(32)이 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동하는 것은, 예를 들어, 전기 기계가 시계 방향으로 회전하도록 제어 장치(30)가 전기 기계(14)를 제어하는 것에 의해 발생한다. 그 결과, 내연기관(12)의 크랭크샤프트도 마찬가지로 시계 방향으로 회전한다. 스로틀 플랩이 개방된 경우, 이제 내연기관(12)의 흡기관으로부터 공기를 끌어들여 내연기관(12)의 배기가스관으로 보낼 수 있다. 촉매 변환기(18)에 존재하는 신선한 공기는 이어서 가열 장치(28)에 의해 가열되어, 가열 장치(28)에 의해 가열된 가스 또는 신선한 공기량(32)이 내연기관(12)의 지속적인 회전에 의해 제2 촉매 반응 영역(24)으로 보내질 수 있다. 거기서, 가열된 가스량(32)은 제2 촉매 반응 영역(24)을 가열할 수 있다.
가열 장치(28)의 상류의 가스량(32)이 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동하는 것은 유사하게 일어난다. 예를 들어, 제어 장치(30)는 전기 기계가 반시계 방향으로 회전하도록 전기 기계(14)를 제어한다. 전기 기계(14)의 회전 방향의 이러한 역전은 내연기관(12)의 크랭크샤프트의 회전 방향의 역전을 초래하여, 입구 밸브와 출구 밸브의 밸브 위치를 마찬가지로 역전시킨다. 그 결과, 내연기관(12)의 배기가스관은 내연기관(12)의 흡기관이 된다. 따라서 내연기관(12)은 촉매 변환기(18)에 존재하는 가스를 끌어들여, 가스량(32)을 예를 들어 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동시킬 수 있다. 거기서, 가열된 가스량(32)은 제1 촉매 반응 영역(22)을 가열할 수 있다.
여기서, 전기 기계(14)가 먼저 시계 방향으로 회전하는지 또는 반시계 방향으로 회전하는지 여부는 중요치 않다. 전기 기계(14)의 회전 방향의 역전이 크랭크샤프트의 회전 방향의 역전을 초래하고 배기가스관에서 흐름 방향의 역전을 초래하는 것만으로 가스량(32)을 하류 또는 상류로 이동시키기에 충분하다.
이제 도 2 내지 도 8에 기초하여 촉매 변환기(18)를 가열하는 방법이 아래에서 보다 상세히 논의될 것이다. 방법의 개별 단계는 도 3 내지 도 8에 도시되어 있다. 흐름도는 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.
이미 언급한 바와 같이, 배기가스관(16)의 제1 가스량(32)은 먼저 가열 장치(28)(도 3)에 의해 미리 결정된 온도(T)로 가열된다. 이 가스량(32)은 예를 들어 배기가스관(16) 또는 촉매 변환기(18)에 존재하는 가스일 수 있다. 여기서, 미리 결정된 온도(T)는 촉매 변환기(18)의 원하는 동작 온도의 범위에 있을 수 있다. 제어 장치(30)는 예를 들어 가열 장치(28)의 온도에 기초하여 제1 가스량(32)의 미리 결정된 온도(T)를 확인한다.
제어 장치(30)가 제1 가스량(32)의 온도가 미리 정해진 온도(T)에 도달한 것을 확인한 경우, 제어 장치(30)는 전기 기계(14)가 제1 회전 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하는 방식(도 4)으로 전기 기계(14)를 제어한다. 제1 회전 방향으로 전기 기계(14)의 회전은 배기가스관(16)에서 흡입 작용을 일으켜, 가열된 제1 가스량(파선 박스(32')로 표시)을 가열 장치(28)로부터 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동시킨다. 가열된 제1 가스량(32)은 이제 제1 촉매 반응 영역(22)을 가열할 수 있다.
제1 가스량(32)이 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동한 결과, 가열 장치(28)는 이제 제1 가스량(32)(도 5)을 추종하는 제2 가스량(34)으로 둘러싸인다. 제어 장치(30)는 제2 가스량(34)이 제1 가스량(32)의 경우와 동일한 미리 결정된 온도일 수 있는 미리 결정된 온도(T)까지 가열되도록 가열 장치(28)를 제어한다.
제어 장치(30)가 제2 가스량(34)의 온도가 미리 결정된 온도(T)에 도달한 것을 확인한 경우, 제어 장치(30)는 이제 전기 기계(14)가 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전하는 방식(도 6)으로 전기 기계(14)를 제어한다. 전기 기계(14)가 제2 회전 방향으로 회전하면 배기가스관(16)에 추력 작용을 일으켜, 가열된 제2 가스량(34)을 가열 장치(28)로부터 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동시킨다. 가열된 제2 가스량(34)은 이제 제2 촉매 반응 영역(24)을 가열할 수 있다.
그러나, 제2 가스량(34)이 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동하는 동안, 제1 촉매 반응 영역(22)에 위치된 제1 가스량(파선 상자(32')로 표시됨)은 동시에 또한 제1 촉매 반응 영역(22)으로부터 가열 장치(28)로 이동된다.
그러나, 제1 가스량(32)은 열 에너지를 제1 촉매 반응 영역(22)으로 적어도 부분적으로 이미 방출했기 때문에, 제1 가스량(32)의 온도는 이제 미리 결정된 온도(T)보다 더 낮다. 따라서 제어 장치(30)는 가열 장치(28)가 제1 가스량(32)을 미리 결정된 온도(T)(도 7)로 다시 가열하도록 가열 장치(28)를 활성화시킬 수 있다.
제어 장치(30)가 제1 가스량(32)의 온도가 미리 정해진 온도(T)에 도달한 것을 확인한 경우, 제어 장치(30)는 전기 기계(14)가 다시 제1 회전 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하는 방식(도 8)으로 전기 기계(14)를 제어한다. 전기 기계(14)가 제1 회전 방향으로 회전하면 배기가스관(16)에 흡입 작용을 일으켜, 가열된 제1 가스량(32)을 가열 장치(28)로부터 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동시킨다. 가열된 제1 가스량(32)은 이제 제1 촉매 반응 영역(22)을 다시 가열할 수 있다.
동시에, 제2 가스량(34)은 제2 촉매 반응 영역(24)(파선 박스(34')로 표시됨)으로부터 가열 장치(28)(도 8)로 이동된다. 그러나 제2 가스량(34)은 열 에너지를 제2 촉매 반응 영역(24)으로 적어도 부분적으로 이미 방출했기 때문에, 제2 가스량(34)의 온도는 마찬가지로 미리 결정된 온도(T)보다 더 낮다. 따라서 제어 장치(30)는 가열 장치(28)가 제2 가스량(34)을 미리 결정된 온도(T)(도 5)로 다시 가열하도록 가열 장치(28)를 활성화할 수 있다.
이들 단계는 제어 장치(30)가 촉매 변환기(18), 특히 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24)이 원하는 동작 온도에 도달했음을 확인할 때까지 수행된다.
촉매 변환기(18)를 제어하는 방법은 제1 가스량이 먼저 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동하고 이어서 제2 가스량이 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동되는 것으로 도 2 내지 도 8과 관련하여 설명되었지만, 제1 가스량이 먼저 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동되고 이어서 제2 가스량이 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동되는 것도 자명하게 가능하다.
도 1 내지 도 8과 관련하여, 촉매 변환기(18)는 제1 촉매 반응 영역(22)과 제2 촉매 반응 영역(24) 사이에 단일 가열 장치(28)를 갖고 있지만, 촉매 변환기(18)가 추가의 가열 장치를 갖는 것도 자명하게 가능하다. 예를 들어, 제1 추가의 가열 장치는 제1 촉매 반응 영역(22)의 중심에 배열될 수 있고, 제2 추가 가열 장치는 제2 촉매 반응 영역(24)의 중심에 배열될 수 있다.
본 발명은 이전의 경우와 같은 촉매 변환기의 단부측이 아니라 2개의 인접한 촉매 반응 영역 사이에 가열 장치를 제공하는 개념에 기초한다. 이러한 방식으로, 가열 장치에 의해 가열된 가스량은 앞뒤로 움직여 가열 장치의 열 에너지를 대류 열 전달에 의해 인접한 촉매 반응 영역으로 전달할 수 있다. 또한 본 발명은 내연기관의 전후 회전에 의해 가스량의 전후 이동이 가능하다는 개념에 기초한다. 본 발명은 또한 내연기관의 전후 회전이 내연기관의 전기 크랭킹 및 전기 기계의 회전 방향의 대응하는 역전에 의해 구현될 수 있다는 개념에 기초한다.

Claims (7)

  1. 내연기관(12)의 배기가스관(16)에서 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위한 전기 가열식 촉매 변환기(18)로서,
    - 상기 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위한 제1 촉매 반응 영역(22);
    - 상기 배기가스(17)를 촉매 처리하기 위해 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 분리된 제2 촉매 반응 영역(24)으로서, 상기 제2 촉매 반응 영역(24)은 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 미리 결정된 간격을 두고 상기 제1 촉매 반응 영역(22)의 하류에 배열된, 상기 제2 촉매 반응 영역(24); 및
    - 상기 제1 촉매 반응 영역(22)의 하류 및 상기 제2 촉매 반응 영역(24)의 상류에 배열되고, 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 상기 제2 촉매 반응 영역(24)을 적어도 부분적으로 가열하도록 설계된, 상기 배기가스(17)가 통과할 수 있는 전기 가열 장치(28)를 포함하는, 전기 가열식 촉매 변환기(18).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 상기 제2 촉매 반응 영역(24)은 상기 배기가스(17)의 흐름 방향으로 동일한 길이(23)를 갖는, 전기 가열식 촉매 변환기(18).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 촉매 반응 영역(22)과 상기 제2 촉매 반응 영역(24)은 상기 전기 가열 장치(28)와 접촉하는, 전기 가열식 촉매 변환기(18).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 가열 장치(28)는 전기 가열식 가열 디스크인, 전기 가열식 촉매 변환기(18).
  5. 촉매 변환기(18)가 아직 원하는 동작 온도에 도달하지 않았고 내연기관(12)이 아직 시동되지 않은 촉매 변환기 저온 상태에서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전기 가열식 촉매 변환기(18)를 가열하는 방법으로서,
    a) 가열 장치(28)가 배기가스관(16)의 전기 가열 장치(28)를 둘러싸는 제1 가스량(32)을 미리 결정된 온도로 가열하도록 상기 전기 가열 장치(28)를 활성화하는 단계;
    b) 제1 촉매 반응 영역(22)을 가열하기 위해 가열된 제1 가스량(32)을 상기 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동하키는 단계로서, 상기 제1 가스량(32)이 상기 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동한 결과, 상기 배기가스관(16)의 상기 제1 가스량(32)을 추종하는 제2 가스량(34)이 상기 가열 장치(28)로 이동하는, 상기 제1 가스량을 제1 촉매 반응 영역으로 이동시키는 단계;
    c) 상기 가열 장치(28)가 상기 가열 장치(28)를 둘러싸는 상기 제2 가스량(34)을 미리 결정된 온도로 가열하도록 상기 전기 가열 장치(28)를 활성화시키는 단계; 및
    d) 제2 촉매 반응 영역(24)을 가열하기 위해 가열된 제2 가스량(34)을 상기 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동시키는 단계를 포함하는, 전기 가열식 촉매 변환기를 가열하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 단계 a) 내지 d)는 상기 촉매 변환기(18)가 원하는 동작 온도에 도달할 때까지 반복적으로 수행되는, 전기 가열식 촉매 변환기를 가열하는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 내연기관(12)은 전기 기계(14)에 구동 가능하게 결합되고, 상기 전기 기계(14)는 상기 제1 가스량(32)을 상기 제1 촉매 반응 영역(22)으로 이동시키기 위해 제1 회전 방향으로 회전하고, 상기 제2 가스량(34)을 상기 제2 촉매 반응 영역(24)으로 이동시키기 위해 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 교대로 회전하도록 활성화되는, 전기 가열식 촉매 변환기를 가열하는 방법.
KR1020207035522A 2018-06-04 2019-05-16 전기 가열식 촉매 및 이를 작동시키는 방법 KR102461440B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018208718.0 2018-06-04
DE102018208718.0A DE102018208718B4 (de) 2018-06-04 2018-06-04 Verfahren zum Betreiben eines elektrisch beheizbaren Katalysators
PCT/EP2019/062609 WO2019233726A1 (de) 2018-06-04 2019-05-16 Elektrisch beheizbarer katalysator und verfahren zum betreiben desselben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210005952A true KR20210005952A (ko) 2021-01-15
KR102461440B1 KR102461440B1 (ko) 2022-10-31

Family

ID=66647376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207035522A KR102461440B1 (ko) 2018-06-04 2019-05-16 전기 가열식 촉매 및 이를 작동시키는 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11156140B2 (ko)
KR (1) KR102461440B1 (ko)
CN (1) CN112166243B (ko)
DE (1) DE102018208718B4 (ko)
WO (1) WO2019233726A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240009167A (ko) 2022-07-13 2024-01-22 지엠비코리아 주식회사 Ehc 시스템용 에어 펌프

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4191032A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-07 Volvo Car Corporation Exhaust after treatment system and method for pre-heating a catalytic converter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7829048B1 (en) * 2009-08-07 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically heated catalyst control system and method
US20120060471A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Exhaust gas aftertreatement system and method of operation

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2333092A1 (de) * 1973-06-29 1975-01-16 Volkswagenwerk Ag Abgasreinigungsanlage
DE4035971A1 (de) * 1990-11-12 1992-05-14 Emitec Emissionstechnologie Beheizbare katalysatoranordnung fuer die abgasreinigung von verbrennungsmotoren
DE4442456A1 (de) * 1994-11-29 1996-05-30 Bayerische Motoren Werke Ag Brennkraftmaschine mit einem Startkatalysator
US6235254B1 (en) * 1997-07-01 2001-05-22 Lynntech, Inc. Hybrid catalyst heating system with water removal for enhanced emissions control
ATE231951T1 (de) * 1997-08-29 2003-02-15 Swissauto Eng Sa Verbrennungsmaschine mit druckwellenmaschine
US6167696B1 (en) * 1999-06-04 2001-01-02 Ford Motor Company Exhaust gas purification system for low emission vehicle
JP2001173437A (ja) * 1999-12-17 2001-06-26 Denso Corp 内燃機関の排ガス浄化装置
US20080173007A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-24 Imes Julian A System for reducing emissions generated from diesel engines used in low temperature exhaust applications
US8783016B2 (en) * 2007-05-15 2014-07-22 GM Global Technology Operations LLC Hybrid HC absorber/EHC PZEV exhaust architecture
US8365517B2 (en) * 2009-06-11 2013-02-05 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for regenerating an exhaust filter
US8359844B2 (en) * 2009-08-07 2013-01-29 GM Global Technology Operations LLC Radiant heating systems and methods for catalysts of exhaust treatment systems
US8661790B2 (en) * 2011-11-07 2014-03-04 GM Global Technology Operations LLC Electronically heated NOx adsorber catalyst
US8813478B2 (en) * 2011-12-15 2014-08-26 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction (SCR) system for NOx storage
DE102016213612B3 (de) * 2016-07-25 2017-12-28 Continental Automotive Gmbh Elektrischer Abgaskatalysator, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Abgaskatalysators
US20180334939A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 GM Global Technology Operations LLC Electric heaters comprising corrosion resistant metals and selective catalytic reduction devices utilizing the same
DE102017113712A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7829048B1 (en) * 2009-08-07 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically heated catalyst control system and method
US20120060471A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Exhaust gas aftertreatement system and method of operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240009167A (ko) 2022-07-13 2024-01-22 지엠비코리아 주식회사 Ehc 시스템용 에어 펌프

Also Published As

Publication number Publication date
CN112166243A (zh) 2021-01-01
US20210148269A1 (en) 2021-05-20
CN112166243B (zh) 2022-06-28
DE102018208718A1 (de) 2019-12-05
KR102461440B1 (ko) 2022-10-31
DE102018208718B4 (de) 2021-01-28
US11156140B2 (en) 2021-10-26
WO2019233726A1 (de) 2019-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10830116B2 (en) Exhaust gas system and method for operating an exhaust gas system
CN107654275B (zh) 电排气催化转换器及其操作方法
KR102461440B1 (ko) 전기 가열식 촉매 및 이를 작동시키는 방법
JP2988200B2 (ja) 通電加熱式触媒における二次空気供給制御装置
JP2002510004A (ja) 上流のウォータートラップを備える加熱可能触媒コンバータ装置
US20220105503A1 (en) Exhaust gas aftertreatment device
JP4715883B2 (ja) 内燃機関用排気処理装置
JP6553405B2 (ja) アンモニア発生制御装置
US6024928A (en) By-pass flow catalytic converter
US3793830A (en) Device for the after treatment of exhaust gases of an internal combustion engine
JP2005291088A (ja) エンジンの排気浄化装置
US9840956B2 (en) Selective catalytic reduction warmup system
KR20230096104A (ko) 촉매 변환기를 전기적으로 가열하는 방법 및 장치
KR20220090556A (ko) 내연기관의 배기 라인에 배치된 배기가스 정화 시스템을 동작시키는 방법 및 배기가스 정화 시스템
JP2000008841A (ja) 排気ガス浄化装置
KR102373072B1 (ko) 가열 요소 및 절결형 기판을 구비하는 배기 구성요소 조립체
JPH05918U (ja) 排出ガス浄化装置
JP4333439B2 (ja) 排気浄化装置及びその制御方法
US11879373B2 (en) Exhaust after treatment system and method for pre-heating a catalytic converter
JPH01240718A (ja) 排ガス処理用触媒の加熱装置
KR20210001349A (ko) 자동차 배기가스 처리시스템
JP2017125486A (ja) 内燃機関の制御装置
KR100329811B1 (ko) 자동차용 배기 파이프 구조
KR100188646B1 (ko) 차량용 촉매 컨버터의 활성화 증대장치
JP2020029859A (ja) 排気ガス後処理システムおよび方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant