用于维持氧化催化剂性能的发动机控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于维持氧化催化剂性能的发动机控制方法。更具体地，涉及用于维 持对从压缩天然气发动机排出的排气进行净化的氧化催化剂的性能的发动机控制方法。
【背景技术】
[0002] 在稀燃环境（Lean-burn)中工作的压缩天然气发动机中，为了净化占排气中的大 部分比例的甲烧而使用混合有钯和白金的氧化催化剂（Oxidation Catalyst)。
[0003] 但是，在钯的情况下，如果在催化剂上吸附了氧气，则不能发挥正常的催化剂功 能，因此在稀燃环境中运行的情况下，因过量的氧气而导致上述氧化催化剂的性能下降的 问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种在以稀燃状态工作的压缩天然气发动机中用于维持 排气净化用氧化催化剂的性能的发动机控制方法。
[0005] 为了达到上述的本发明的目的，在根据本发明的例示的实施例的用于维持氧化催 化剂性能的发动机控制方法中，在压缩天然气发动机中以小于1的空气燃烧当量比燃烧燃 料。算出用于净化上述发动机的排气的氧化催化剂的活性度。根据上述算出的氧化催化剂 的活性度及上述发动机的运行状态而判断是否需要进行再生，以恢复上述氧化催化剂的活 性度。并且，在上述再生判断步骤中判断为上述氧化催化剂的活性度为预设的基准值以下， 上述发动机的运行状态为预设的每分钟转速以下的情况下，将上述空气燃烧当量比增加到 1. 10至1. 20而使燃料燃烧。
[0006] 在例示的实施例中，上述活性度算出步骤包括如下步骤：测量上述氧化催化剂前 端及后端的温度差的步骤；测量上述氧化催化剂的甲烷转换效率的步骤；测量车辆的运行 距离的步骤；测量车辆的运行时间的步骤；及测量车辆的燃料消耗量的步骤等。
[0007] 在例示的实施例中，当上述氧化催化剂前端及后端的温度差小于30°C时，上述活 性度算出步骤判断为上述氧化催化剂被非活性化。
[0008] 在例示的实施例中，上述催化剂再生步骤包括在上述氧化催化剂前端的温度为 300°C至500°C的状态下，将上述发动机的空气燃烧当量比增加到1. 10至1. 20而燃烧燃料 的步骤。
[0009] 在例示的实施例中，在上述再生判断步骤中，在上述发动机的每分钟转速为 1000 rpm以下的情况下，判断为需要进行上述氧化催化剂的再生。
[0010] 在例示的实施例中，在上述再生判断步骤中，在上述发动机为空转（Idle)的运行 状态的情况下，判断为需要进行上述氧化催化剂的再生。
[0011] 在例示的实施例中，上述催化剂再生步骤持续预设的时间。
[0012] 在例示的实施例中，用于维持氧化催化剂性能的发动机控制方法还包括：在上述 氧化催化剂前端的温度为500°C以上的情况下，结束上述催化剂再生步骤的步骤。
[0013] 在例示的实施例中，用于维持氧化催化剂性能的发动机控制方法还包括：向驾驶 者通知上述催化剂再生步骤处于执行中的步骤。
[0014] 发明效果
[0015] 根据例示的实施例中的发动机控制方法，通过将吸附在排气净化用氧化催化剂表 面的氧气还原，从而能够使非活性化的氧化催化剂再生。由此，能够将以稀燃状态工作的压 缩天然气发动机的氧化催化剂性能维持在一定级别以上。
[0016] 但是，本发明的效果不限于上述所提到的效果，在不脱离本发明的思想及领域的 范围内可获得各种效果。
【附图说明】
[0017] 图1是表示调节供给到氧化催化剂的氧气的量而使氧化催化剂再生的过程的曲 线图。
[0018] 图2是表示例示的实施例的用于维持氧化催化剂性能的发动机控制方法的顺序 图。
[0019] 图3是表示根据空气燃烧当量比而变化的从排气管排出的甲烷的浓度变化的曲 线图。
[0020] 图4是表示根据空气燃烧当量比而变化的从发动机排出的排气的浓度变化的曲 线图。
[0021] 图5是表示根据空气燃烧当量比及再生模式运行时间而变化的从排气管排出的 甲烷的浓度变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0022] 在正文所公开的本发明的实施例中，对特定结构及功能的说明仅用于对本发明的 实施例进行例示性的说明，本发明的实施例可以各种形态实施，不应仅限于正文中所说明 的实施例。
[0023] 本发明可进行各种变更，并可以各种形态实施，在附图中对特定实施例进行图示， 并在正文中进行详细说明。但是，这并不是为了将本发明限定为特定的公开形态，在本发明 的思想及技术范围内的所有变更、均等物及替代物均应包括在本发明中。
[0024] 第一、第二等用语用来对各种构成要件进行说明，而上述用语对上述构成要件不 具有限定作用。上述用语用来将一个构成要件与其他构成要件区别开。例如，在不脱离本 发明的权利范围的情况下，可将第一构成要件命名为第二构成要件，类似地也可将第二构 成要件命名为第一构成要件。
[0025] 记载为某一构成要件与其他构成要件"连结"或"连接"的情况下，应理解为既可能 是与其他构成要件直接连结或连接，也可能是中间存在其他构成要件。相反地，在记载为某 一构成要件与其他构成要件"直接连结"或"直接连接"的情况下，应理解为中间不存在其 他构成要件。对于表示构成要件之间的关系其他表述，即"~之间"与"就~之间"或"与~ 相邻"与"与~直接相邻"等，也应做同样的解释。
[0026] 在本申请中所使用的用语仅用于对特定实施例进行说明，不会对本发明进行限 定。单数的表述在文中未明确标注为其他意思的情况下，包括复数的表述。本申请中，"包 括"或"具备"等用语用来指定例示的特征、数字、步骤、工作、构成要件、部件或它们的组合 的存在，而并不是用来预先排除一个或一个以上的特征或数字、步骤、工作、构成要件、部件 或它们的组合的存在或附加的可能性。
[0027] 在没用另行定义的情况下，在此所使用的包括技术用语或科学用语在内的所有用 语均具备本领域技术人员一般所理解的意思。对于一般所使用的词典中所定义的用语，应 解释为与相关文章中的意思一致的意思，在本申请中未明确定义的情况下，不应解释为奇 怪或过度形态的意思。
[0028] 下面，参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。对于附图上的相同的构成 要件使用相同的符号，并对于相同的符号省略重复的说明。
[0029] 稀燃（Lean-burn)作为在送入气缸的混合气中提高空气所占的比例而降低燃料 的比例来提高油耗性能的燃烧方式，不能实现理想的完全燃烧，因此需要更加关注排气的 净化。
[0030] 在压缩天然气（Compressed Natural Gas)发动机的情况下，甲烧（CH4)在排气中 占大部分的比例，为了有效地净化甲烷，可使用在陶瓷载体载入铝、氧化铈及氧化锆等支承 物质及贵金属催化剂活性物质的氧化催化剂（Oxidation Catalyst)。
[0031] 但是，作为排气中含有大量水分（H20)及氧气（02)的稀燃的特性，相对反应较慢 的甲烷难以氧化，导致氧化催化剂的性能下降。另外，作为氧化催化剂，可使用耐高温的白 金（Pt)及钯（Pd)等的贵金属，而在钯的情况下，会发生排气中的氧气被吸附在氧化催化剂 表面而导致氧化催化剂的性能下降的自毒化（〇2Self-poisoning)现象。因此，为了将氧化 催化剂维持为活性状态，需要去除吸附在氧化催化剂表面的氧气。
[0032] 图1是表示调节供给到氧化催化剂的氧气的量而使氧化催化剂再生的过程的曲 线图。
[0033] 参照图1，通过还原活性下降的氧化催化剂表面的氧气，从而能够恢复氧化催化剂 的活性。
[0034] 具体地，当对于非活性化的氧化催化剂中断氧气的供给而仅注入甲烷时，氧化催 化剂的甲烷转换效率从60%最高恢复到96%。在该情况下，可通过下面的数学式1来计算 上述甲烷转换效率。
[0037] 即，甲烷转换效率作为表示通过氧化催化剂而去除了多少甲烷的指标，可表示氧 化催化剂的性能。
[0038] 与此不同地，还可根据氧化催化剂前端及后端的温度差而计算上述甲烷转