KR950703117A

KR950703117A - 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법(process for monitoring the operation of a catalytic converter)

Info

Publication number: KR950703117A
Application number: KR1019950700579A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 마우스; 헬무트 스바르스; 롤프 브뤽
Original assignee: 볼프강 마우스, 지그프리트 나쓰; 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1995-08-23
Also published as: EP0655104B1; EP0655104A1; ES2112525T3; JP2851433B2; KR100268751B1; US5751602A; WO1994004800A1; DE59307823D1; JPH07509551A; US5610844A

Abstract

가스혼합물이 흐르는 촉매변환기의 적어도 하나의 부분용적의 상태를 분석하기 위한 방법은, 가스혼합물의 화학적 및/또는 물리적 특성의 변동동안 부분용적내외 한 장소 또는 한 영역내에서 센서로 온도가 측정되는 제1단계, 및 측정된 온도의 반응이 결정되어 가스혼합물 특성의 관련된 변동에 대한 설정간과 비교되는 제2단계로 이루어지고, 상기 제1단계에서 장소 또는 영역 및 센서의 배치는, 가스혼합물 특성의 변동에 대한 측정된 온도의 반응이 촉매변환기의 부분용적에서의 온도반응을 적어도 대략적으로 대표하도록 선택된다. 반응은 온도의 시간적 미분값 또는 시간적 적분값에 의해 매우 양호하게 관찰될 수 있다.

Description

촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법(PROCESS FOR MONITORING THE OPERATION OF A CATALYTIC CONVERTER)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 적합한 장치의 실시예이다.

Claims

가스혼합물이 흐르는 촉매변환기(K)의 적어도 하나의 부분용적(Kl, K2, K3, K4)의 상태를 분서하기 위한 방법에 있어서, 가스혼합물의 화학적 및/또는 물리적 특성의 변동동안 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)내의 한 장소에서 또는 한 영역내에서 센서(S1, S2, S3, S4‥‥)로 온도가 측정되는 제1단계, 및 측정된 온도의 반응이 결정되어 가스혼합물의 특성의 관련된 변동에 대한 설정값과 비교되는 제2단계를 포함하고, 상기 제1단계에서 장소 또는 영역 및 센서(S1, S2, S3, S4‥‥)의 배치는, 가스혼합물 특성의 변동에 대한 측정된 온도(T)의 반응이 촉매변환기(K)의 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)에서의 온도반응을 적어도 대략적으로 대표하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 반응으로서 상기 측정된 온도의 시간적 미분값이 관찰되고, 장소 또는 영역 및 센서(S1, S2, S3, S4‥‥)의 배치는, 상기 측정된 온도(T)의 시간적 미분값(d/dt T)이 촉매변환기(K)의 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)에서의 온도의 시간적 변동을 적어도 대략적으로 대표하도록 선택되며, 측정된 온도의 시간적 미분값이 결정되어 가스혼합물 특성의 관련된 변동에 대한 설정값과 비교되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제2항에 있어서, 변동의 지속시간 동안 온도의 시간적 미분간(d/dt T)의 최대치가 결정되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제3항에 있어서, 변동의 지속시간 동안 결정된 최대치가 설정값 또는 이전의 동일한 변동시 측정된 최대치와 비교되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 반응으로서, 온도의 시간적 적분값이 관련된 변동의 지속시간 동안 관찰되고, 경우에 따라 촉매변환기(K)에서 발생하는 반응 지연시간만큼 지연되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 변동이 정해진 시간간격으로 2번 또는 여러번 유발됨으로써, 내연기관의 그밖의 가능한 모든 작동조건과는 다른 특별한 변동패턴이 만들어지고, 상기 변동패턴은 측정된 온도의 반응관찰시 재인식될 수 있는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제6항에 있어서, 변동패턴이 0.1 내지 10Hz, 바람직하게는 0.5 내지 2Hz의 주파수를 가진 주기적 변동인 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제6항에 있어서, 변동패턴이 바람직하게는 적어도 3개의 변동으로 이루어진 비 주기적 변동인 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제6항, 7항 또는 8항에 있어서, 변동이 상이한 세기를 갖는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 가스혼합물 특성의 변동이 가스혼합물의 화학적 에너지 함량의 갑작스런 단시간의 증가인 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제10항에 있어서, 화학적 에너지의 중가가 그 외에는 일정한 또는 정확히 공지된 촉매변환기(K)의 작동조건의 한 단계에서 촉매적으로 변환가능한 성분, 특히 탄화수소의 부가적 공급에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 촉매변환기(K)가 배기가스정화를 위해 전자제어장치(2)를 갖춘 내연기관(1) 다음에 접속되고, 내연기관(1)의 작동변동으로 인해 가스혼합물 특성의 변동이 일어나는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제11항 또는 12항에 있어서, 가스혼합물중의 화학적 에너지 함량의 단시간 증가가 이루어짐으로써, 연료의 양 및 촉매변환기(K)에서 연료 및 공기 대총가스유동량의 비가 변동의 지속시간 동안 촉매변환기(K)의 용적에서의 최상의 변환률로 조절되고, 특히 연료의 양이 변동의 지속시간 동안 그리고 촉매변환기(K)의 길이에 걸려 완전히 변환될 수 있는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제12항에 있어서, 작동변동이 가스혼합물의 갑작스런 온도변동을 일으키는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제12항, 13항 또는 14항에 있어서, 작동변동이 가스혼합물의 갑작스런 유동량 변동을 일으키는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전자평가장치(5)가 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)에서 검출된 온도의 시간적 미분값(d/dt T1, d/dt T2, d/dt T3, d/dt T4)을 이전에 가스혼합물의 동일한 상태변동동안 검출된 값, 다른 촉매변환기에서 검출된 값 및/또는 모델산출에 의해 이론적으로 검출된 설정값과 비교하는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어, 촉매변환기(K)에서 분석된 부분용적(K4)이 하류측 단부의 영역에 놓이는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 2개 또는 다수의 부분용적(K1, K2, K3, K4‥‥)의 상태가 상응하는 수의 온도측정에 의해 분석되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제18항에 있어서, 촉매변환기(K)의 총 용적이 다수의 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)으로 이루어진 것으로 간주되고, 각 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)의 상태가 가스혼합물 특성의 변동시 대략적으로 대표하는 온도의 시간적 미분값(d/dt T1, d/dt T2, d/dt T3, d/dt T4‥‥)의 가습적 동시 결정에 의해 검출되며, 상기 검출된 개별상태가 촉매변환기(K)의 전체 상태에 대한 정보로 안내되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 가스혼합물 특성의 상이한 변동시 온도의 미분값(d/dt T1, d/dt T2, d,/dt T3, d/dt T4‥‥)의 상이한 변동이 레지스트되고 분석됨으로써, 여러가지 기능, 예컨대 변환력 및 저온시동 상태에 관련한 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)의 상태에 대한 정보가 얻어지는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 기술적으로 가능하다면 모든 온도센서(S1, S2, S3, S4‥‥)가 열원의 온도 즉 촉매작용층의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제21항에 있어서, 각각의 온도센서(S1, S2, S3, S4‥‥)가 촉매변환기(K)의 지지체 구조물과 밀접하게 열접촉되는, 특히 지지체 구조물의 벽내에 통합되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제21항에 있어서, 각각의 온도센서(S1, S2, S3, S4‥‥)는, 지지체 구조조물로 부터 가스혼합물을 통해 온도센서(S1, S2, S3, S4‥‥)로 양호한 열전달이 이루어지도록, 가스혼합물의 흐름내에 배치되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제12항에 있어서, 촉매변환기(K)의 여러 부분용적(Kl, K2, K3, K4‥‥)에서의 온도들간의 함수관계, 및 상기 온도와, 각각의 상태에 대한 및/또는 내연기관(1)의 상태변동에 대한 내연기관(1) 전자제어장치 (2)의 데이타와의 함수관계를 나타내는 모델함수에 의해, 설정값 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제24항에 있어서, 설정값 범위의 값이 예컨대 센서의 부정확성에 의해, 촉매변환기(K)의 제조공차에 의해 및/또는 내연기관(1)의 혼합물 제제시 편차에 의해 생기는 공차를 고려하는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 내연기관(1)의 정확하게 미리 정해진 상태가 의도한 바대로 방해받고, 상기 방해에 대한 시간적 미분값(d/dt T1, d/dt T2, d/dt T3, d/dt T4‥‥)의 반응이 미리 정해진 설정값 범위와 비교되는 것을 특징으로 하는 촉매현환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
제26항에 있어서, 방해가 일정한 출력을 가진 보다 긴 단계후 추진 차단단계에서 하나 또는 다수의 연소실에서 점화차단과 동시에 연료의 단시간 분사에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 엔진의 일정한 과도과정, 예컨대 저온시동단계 또는 가속단계 및 그것의 작용이 시간적 미분값(d/dt T1, d/dt T2, d/dt T3, d/dt T4‥‥)으로 관찰되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 작동을 모니터링 하기 위한 방법.
제24항 내지 28항 중 어느 한 항에 있어서, a) 엔진제어에 이용될 수 있는 데이타, 예컨대 속도, 유동률, 투입된 연료량 및 엔진온도로 부터, 배기가스온도 및 촉매변환기에서 방출되는 에너지가 산출되는 방식으로, 제1부분용적(Kl)에 있어서 거기서 예상되는 온도의 시간적 미분값(d/dt T′)이 모델함수에 의해 결정되는 단계, b) 제1부분용적(Kl)에서 측정된 온도(T1) 및/또는 그것의 시간적 미분값(d/dt T1)이 산출된 온도(T′) 및 그것의 시간적 미분값(d/dt T1′)과 비교되며, 설정값 범위밖의 편차가 레지스트되는 단계, c) 후속하는 부분용적(K2, K3, K4‥‥)에서 예상되는 시간적 미분값(d/dt T2′, d/dt T3′, d/dt T4′…)이 엔진제어에 이상 가능한 데이타 및 그앞에 놓인 부분용적(Kl)에서 측정된 시간적 미분값(d/dt T1)을 고려한 모델함수에 의해 산출되는 단계, d) 후속하는 부분용적(K2, K3, K4‥‥)에서 측정된 시간적 미분값(d/dt T2, d/dt T3, d/dt T4‥‥)이 산출된 시간적 미분값((d/dt T2′, d/dt T3′, d/dt T4′‥‥)과 비교되며, 설정값 범위밖의 편차가 레지스트되는 단계, e) 레지스트된 편차로부터, 촉매변환기(K)가 전체적으로 그것의 기능을 충족시키는지 그리고 어느정도 충족시키는지 그리고 어떤 부분용적(Kl, K2, K3, K4)이 경우에 따라 심하게 손상되었는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 의한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 제1부분용적(Kl)은 예비촉매 변환기에, 그리고 제2부분용적(K2) 및 후속하는 부분용적(K3, K4‥‥)은 메인 촉매 변환기의 여러 횡단면 영역 또는 부분몸체에 놓이는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 온도측정이 점형태 온도센서에 의해 또는 촉매변환기의 부분용적을 대표적으로 측정하는 온도센서(S1, S2, S3, S4‥‥)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 동안 촉매변환기(K)의 기존의 람다제어가 차단되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 작동을 모니터링하기 위한 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.