KR100405437B1 - Exhaust gas after treatment system for diesel engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치에 관한 것으로서, 배기 다기관의 일부에 배기가스의 배출물을 포집시킬 수 있는 벌집 필터가 내장 설치되는 촉매 변환기와, 상기 촉매 변환기의 벌집 필터가 재생되는 동안 배기가스를 우회하여 통과시키는 바이패스관과, 상기 바이패스관의 내부에 배기 가스를 연소시켜 연속 재생 가능하게 내장된 바이패스 변환수단과, 상기 촉매 변환기와 바이패스관의 분기점에 관로를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 설치되는 바이패스 전환밸브와, 상기 바이패스 전환밸브를 작동시킬 수 있는 액츄에이터와, 상기 배기 다기관 상에 배기 가스의 온도 및 압력을 측정할 수 있도록 장착되는 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의하여 감지된 데이터 신호를 입력하여 미리 설정된 기준 값과 비교하여 재생이 필요하다고 판단되면 촉매 변환기로 통하는 관로를 막고 배기가스를 바이패스관으로 유도되도록 액츄에이터 쪽으로 바이패스 전환밸브의 전환 신호를 출력하는 전자 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면 촉매 변환기가 재생되더라도 처리되지 않은 배기 가스를 그대로 바이패스 시키지 않고 연속적으로 재생시켜 배출케 함으로써 촉매 변환기의 효율을 증대시켜 매연과 미연 탄화수소의 전환율을 더욱 향상시킬 수 있음과 동시에 대기 오염도 막을 수 있다. 또한 장치의 구조도 간단해질 뿐만 아니라 장착 비용도 절감시킬 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment apparatus for a diesel engine, comprising: a catalytic converter in which a part of the exhaust manifold is provided with a honeycomb filter capable of collecting exhaust gases; and an exhaust gas during the regeneration of the honeycomb filter of the catalytic converter. A bypass pipe for bypassing the gas, a bypass conversion means built in the exhaust pipe to continuously burn the exhaust gas, and selectively open and close the pipe at a branch point of the catalytic converter and the bypass pipe. A bypass switching valve that is installed to enable the operation, an actuator capable of operating the bypass switching valve, sensing means mounted on the exhaust manifold so as to measure temperature and pressure of the exhaust gas, and the sensing means. Input the detected data signal and compare it with the preset reference value After blocking the conduit leading to the catalytic converter, the exhaust gas characterized in that it comprises an electronic control unit for outputting a switching signal for switching the bypass valve to the actuator to be guided to the bypass pipe. Therefore, according to the present invention, even if the catalytic converter is regenerated, the untreated exhaust gas can be continuously regenerated and discharged without bypassing it as it is, thereby increasing the efficiency of the catalytic converter to further improve the conversion of soot and unburned hydrocarbons. Air pollution can also be prevented. In addition, the structure of the device is not only simple, but also the mounting cost can be reduced.
Description
본 발명은 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촉매 변환기에서 재생이 일어나는 동안 바이패스되는 배기 가스를 연속 재생시킴으로서 촉매 변환기의 효율을 증대시켜 매연과 미연 탄화수소의 전환율을 향상시킬 수 있는 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment apparatus for a diesel engine, and more particularly, by continuously regenerating exhaust gas bypassed during regeneration in a catalytic converter, thereby increasing the efficiency of the catalytic converter to improve the conversion of soot and unburned hydrocarbons. The exhaust gas aftertreatment apparatus of the diesel engine which can be made.
일반적으로 디젤 엔진의 배기 가스는 실린더 내에서 연료가 압축 착화 연소된 후 배기 다기관을 통하여 대기 중에 배출되는 가스이다. 이 배기 가스는 연료의불완전 연소로 인한 탄화수소(HC)와 같이 인체에 유해한 물질이나 탄소(C)의 미립자 형태인 그을음, 아황산(SO2) 가스와 같은 매연 등이 있다. 이들은 대기 오염의 주 요인이 되므로 감소시키기 위한 많은 노력이 강구되고 있다.In general, the exhaust gas of a diesel engine is a gas discharged into the atmosphere through an exhaust manifold after fuel is compression-ignition-combusted in a cylinder. These exhaust gases include substances harmful to the human body such as hydrocarbons (HC) due to incomplete combustion of fuels, soot in the form of carbon (C) particulates, and soot such as sulfurous acid (SO 2 ) gas. Since these are the main sources of air pollution, much efforts have been made to reduce them.
종래에는, 도 1 에서 나타낸 바와 같이, 배기 다기관(1) 내에 촉매 변환기(2)를 장착하여 디젤 배출물, 즉 미연 탄화수소나 그을음 등을 걸러주고 있다. 이 촉매 변환기(2)는 벌집(하니컴; Honeycomb) 형의 필터(2a)구조로 이루어진, 예를 들어 세라믹 촉매 본체에 백금(Pt) 및 로듐(Rh)과 같은 촉매 코팅이 구비되어 배기 가스 방향으로 수많은 통로가 형성된 것이다. 이러한 촉매 변환기(2)는 배기가스 중에 포함된 유해 물질을 벌집 필터(2a)로 통과되게 하여 산화 및 환원 반응을 일으켜 해가 없는 물질로 전환케 한다.Conventionally, as shown in Fig. 1, a catalytic converter 2 is mounted in the exhaust manifold 1 to filter diesel exhaust, i.e., unburned hydrocarbons, soot and the like. The catalytic converter 2 is composed of a honeycomb-type filter 2a structure, for example, in the ceramic catalyst body provided with a catalyst coating such as platinum (Pt) and rhodium (Rh) in the exhaust gas direction. Numerous passages have been formed. This catalytic converter 2 allows harmful substances contained in the exhaust gas to pass through the honeycomb filter 2a, causing oxidation and reduction reactions to be converted into harmless materials.
그러나, 디젤 배출물이 벌집 필터(2a)에 많이 쌓이게 되면, 이 필터(2a)를 주기적으로 재생해야 한다.However, if a large amount of diesel exhaust is accumulated in the honeycomb filter 2a, this filter 2a must be periodically regenerated.
이러한 경우에는, 도 2 에서 나타낸 바와 같이, 배기 다기관(1) 내에 촉매 변환기(2)를 우회하는 별도의 바이패스관(3)을 부가로 설치하고, 이 바이패스관(3)의 입구에 밸브(4) 및 센서(5)를 장착한다. 따라서 벌집 필터(2a)를 재생하는 동안에는 밸브(4)의 개폐 작동에 의하여 배기 가스가 바이패스관(3)을 통과시키도록 한다.In this case, as shown in FIG. 2, an additional bypass pipe 3 bypassing the catalytic converter 2 is additionally provided in the exhaust manifold 1, and a valve is provided at the inlet of the bypass pipe 3. (4) and the sensor (5) are attached. Therefore, while regenerating the honeycomb filter 2a, the exhaust gas is allowed to pass through the bypass pipe 3 by the opening and closing operation of the valve 4.
이와 같이 재생이 일어나는 동안에 배기 가스를 바이패스 시키게 되면, 처리되지 않은 배기 가스가 배기 다기관(1)을 통하여 그대로 대기 중에 방출되므로 촉매 변환기(2)의 전체적인 전환율을 감소시키는 문제가 있다.Bypassing the exhaust gas during the regeneration in this way, there is a problem of reducing the overall conversion rate of the catalytic converter 2 because untreated exhaust gas is discharged into the atmosphere as it is through the exhaust manifold 1.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, ‘도널드선(Donaldson)사의 매연 여과 장치’에서 제시한 바와 같이, 배기 다기관에 촉매 변환기를 두 개 장착하여 한 쪽에서 재생이 일어나는 동안에는 다른 한 쪽만으로 배출물을 포집하는 형태를 취하기도 한다. 또한,‘특허 출원번호 제 1997 - 63730 호(발명자; 김문찬)’에 개시된 바와 같이, 촉매 변환기가 설치된 배기 다기관의 앞부분에 열선과 연소망이 설치된 두 개의 배기 관로를 더 부설하여 배출물을 포집하는 형태를 취하고 있다.On the other hand, in order to solve this problem, as shown in 'Donaldson's soot filtration device, two catalytic converters are installed in the exhaust manifold to collect the discharge to only one side while the regeneration occurs on one side. It may take a form. In addition, as disclosed in 'Patent Application No. 1997-63730 (Inventor; Kim Moon-chan)', two exhaust pipes in which a heating wire and a combustion network are installed at the front of an exhaust manifold equipped with a catalytic converter are collected to collect the discharges. Is taking.
그러나, 이러한 선행 기술은 두 개의 촉매 변환기에 벌집형 필터를 모두 설치해야 하거나 필터를 각 각 갖는 여러 개의 관로를 연통되게 설치해야 하는 등 구조가 매우 복잡하고, 설치비용도 많이 드는 결점을 내포하고 있다.However, these prior arts have drawbacks that are very complex and expensive to install, such as the need to install both honeycomb filters in two catalytic converters, or to install several pipelines with different filters. .
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 촉매 변환기에 필터 재생이 일어나는 동안 처리되지 않은 배기가스를 그대로 바이패스시키지 않고 연속 재생케 함으로서 촉매 변환기의 효율을 증대시켜 매연과 미연 탄화수소의 전환율을 향상시킬 수 있는 디젤 배출물을 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to increase the efficiency of the catalytic converter by continuously regenerating the untreated exhaust gas as it is during the filter regeneration. In order to improve the conversion of soot and unburned hydrocarbons, diesel emissions are provided for a diesel engine exhaust gas aftertreatment device.
도 1 은 종래의 실시예에 따른 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing an exhaust gas aftertreatment apparatus of a diesel engine according to a conventional embodiment.
도 2 는 종래의 다른 실시예에 따른 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing an exhaust gas aftertreatment apparatus of a diesel engine according to another exemplary embodiment.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing an exhaust gas aftertreatment apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention.
도 4 는 도 3 에 도시된 바이패스 변환기의 상세도.4 is a detailed view of the bypass converter shown in FIG. 3.
도 5 는 도 4 의 열선과 연소망의 설치 상태를 나타낸 상세도.5 is a detailed view showing an installation state of the heating wire and the combustion network of FIG.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치의 제어 흐름도.6 is a control flowchart of the exhaust gas aftertreatment apparatus of the diesel engine according to the embodiment of the present invention;
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
10 : 배기 다기관 20 : 촉매 변환기10 exhaust gas manifold 20 catalytic converter
22 : 벌집 필터 30 : 바이패스관22: honeycomb filter 30: bypass pipe
40 : 바이패스 변환수단 42 : 전기 히터40: bypass conversion means 42: electric heater
44 : 열선 46 : 연소망44: hot wire 46: combustion network
50 : 바이패스 전환밸브 60 : 액츄에이터50: bypass switching valve 60: actuator
72, 74 : 감지 수단 80 : 전자 제어 유닛(ECU)72, 74: sensing means 80: electronic control unit (ECU)
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치는, 배기 다기관의 일부에 배기가스의 배출물을 포집시킬 수 있는 벌집 필터가 내장 설치되는 촉매 변환기와, 상기 촉매 변환기의 벌집 필터가 재생되는 동안 배기가스를 우회하여 통과시키는 바이패스관과, 상기 바이패스관의 내부에 배기 가스를 연소시켜 연속 재생 가능하게 내장된 바이패스 변환수단과, 상기 촉매 변환기와 바이패스관의 분기점에 관로를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 설치되는 바이패스 전환밸브와, 상기 바이패스 전환밸브를 작동시킬 수 있는 액츄에이터와, 상기 배기 다기관 상에 배기 가스의 온도 및 압력을 측정할 수 있도록 장착되는 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의하여 감지된 데이터 신호를 입력하여 미리 설정된 기준 값과 비교하여 재생이 필요하다고 판단되면 촉매 변환기로 통하는 관로를 막고 배기가스를 바이패스관으로 유도되도록 액츄에이터 쪽으로 바이패스 전환밸브의 전환 신호를 출력하는 전자 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.Exhaust gas after-treatment apparatus for a diesel engine according to the present invention for achieving the above object is a catalytic converter having a built-in honeycomb filter capable of trapping the exhaust gas exhaust in a portion of the exhaust manifold, and a honeycomb of the catalytic converter A bypass pipe for bypassing the exhaust gas while the filter is being regenerated, a bypass converting means for burning the exhaust gas inside the bypass pipe so as to be continuously regenerated, and a branch point of the catalytic converter and the bypass pipe. A bypass switching valve installed to selectively open and close the pipeline, an actuator capable of operating the bypass switching valve, and sensing means mounted on the exhaust manifold to measure temperature and pressure of the exhaust gas. And input the data signal sensed by the sensing means and compare it with a preset reference value. If it is determined that the regeneration is necessary, it characterized in that it comprises an electronic control unit for outputting the switching signal of the bypass switching valve toward the actuator to block the pipe to the catalytic converter and guide the exhaust gas to the bypass pipe.
상기 바이패스 변환수단은 전기 히터에 의하여 가열되어 통과되는 배기 가스를 1 차로 연소시키는 복수의 열선과, 상기 열선들 사이에 번갈아 삽입되어 통과되는 배기 가스를 2 차로 연소시키는 복수의 연소망으로 이루어지는 것이 바람직하다.The bypass converting means comprises a plurality of heating wires for primary combustion of the exhaust gas heated and passed by an electric heater and a plurality of combustion networks for secondary combustion of the exhaust gas passing through the heating wires alternately. desirable.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진의 배기 가스 후처리 장치를 나타낸 단면도이다. 도 4 는 도 3 에 도시된 바이패스 변환기의 상세도이고, 도 5 는 도 4 의 열선과 연소망의 설치 상태를 나타낸 상세도이다.3 is a cross-sectional view showing an exhaust gas aftertreatment apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a detailed view of the bypass converter shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a detailed view showing an installation state of the heating wire and the combustion network of FIG. 4.
도 3 에서, 상기 배기 다기관(10) 상에 촉매 변환기(20)가 배기 가스 중에 포함된 디젤 배출물, 즉 미연 탄화수소나 그을음 등을 포집할 수 있도록 설치된다. 이 촉매 변환기(20)는 벌집(하니컴; Honeycomb) 형의 필터(22) 구조로 이루어진다.In FIG. 3, a catalytic converter 20 is installed on the exhaust manifold 10 so as to trap diesel emissions, ie unburned hydrocarbons or soot, contained in the exhaust gas. This catalytic converter 20 is composed of a honeycomb-type filter 22 structure.
상기 배기 다기관(10) 상에서 촉매 변환기(20)가 설치된 부분에는 바이패스관(30)을 더 우회 설치되고, 이를 통하여 상기 촉매 변환기(20)의 벌집 필터(22)가 재생되는 동안 배기가스를 우회하여 통과시키게 한다.The bypass pipe 30 is further bypassed at a portion where the catalytic converter 20 is installed on the exhaust manifold 10, thereby bypassing the exhaust gas while the honeycomb filter 22 of the catalytic converter 20 is regenerated. Pass it through.
특히 본 실시예의 바이패스관(30)의 내부에는 부호 40 으로 지시된 바이패스 변환수단이 내장 설치된다. 이 바이패스 변환수단(40)은 촉매 변환기(20)가 재생되는 동안 바이패스관(30)을 통과하는 배기 가스를 연소시켜 연속 재생 가능하게 하는 필터이다. 즉, 상기 바이패스 변환수단(40)은, 도 4 및 도 5 에서 나타낸 바와 같이, 전기 히터(42)에 의하여 가열되어 통과되는 배기 가스를 1 차로 연소시키는 복수의 열선(44)과, 상기 열선(44)들 사이에 번갈아 삽입되어 통과되는 배기 가스를 2 차로 연소시키는 복수의 연소망(46)으로 이루어진다.상기한 전기 히터(42)는 일반적으로 잘 알려진 구조, 즉, 입력 전원에 의해 발열하는 코일을 바이패스관(30) 내에 설치하여 구성하며, 이러한 전기히터(42)에서 발생되는 열에 의해 열선(44)이 가열되는 것이다.In particular, in the bypass pipe 30 of the present embodiment, a bypass conversion means indicated by reference numeral 40 is built-in. The bypass converting means 40 is a filter which burns exhaust gas passing through the bypass pipe 30 while the catalytic converter 20 is regenerated to enable continuous regeneration. That is, the bypass conversion means 40, as shown in Figs. 4 and 5, a plurality of hot wires 44 for primarily burning the exhaust gas heated and passed by the electric heater 42, and the hot wires It consists of a plurality of combustion nets 46 for alternately burning the exhaust gases alternately inserted between the passages 44. The above-described electric heater 42 generally generates heat by a well-known structure, i.e., an input power source. The coil is installed in the bypass pipe 30, and the heating wire 44 is heated by the heat generated by the electric heater 42.
상기 촉매 변환기(20)와 바이패스관(30)의 분기 지점에는 바이패스 전환밸브(50)가 장착되고, 이 밸브(50)는 촉매 변환기(20)로 통하는 관로와 바이패스관(30)으로 통하는 관로를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 작동된다.The bypass switch valve 50 is mounted at the branch point of the catalytic converter 20 and the bypass pipe 30, and the valve 50 is connected to the pipeline and the bypass pipe 30 leading to the catalytic converter 20. It is operated to selectively open and close the conduit.
상기 바이패스 전환밸브(50)는 액츄에이터(Actuator)(60)에 의하여 동작된다. 또한 상기 배기 다기관(10) 상에, 즉 촉매 변환기(20)를 통과하기 전, 후의 위치에, 예를 들어 산소(O2) 센서와 같은 감지 수단(72)(74)이 각 각 장착되고, 이는 배기 가스의 온도 및 압력에 관한 데이터를 측정하는 것이다.The bypass selector valve 50 is operated by an actuator 60. Further, on the exhaust manifold 10, i.e. before and after passing through the catalytic converter 20, sensing means 72, 74, for example oxygen (O 2 ) sensors, are respectively mounted, This is to measure data concerning the temperature and pressure of the exhaust gas.
부호 80 은 전자 제어 유닛(ECU)으로서, 이는 상기 감지 수단(72)(74)에 의하여 감지된 데이터 신호를 입력하여 미리 설정된 기준 값과 비교하여 촉매 변환기(20)의 재생이 필요하다고 판단되면, 촉매 변환기(20)로 통하는 관로를 막고 배기가스를 바이패스관(30)으로 유도되도록 바이패스 전환 밸브(50)의 전환 신호를 액츄에이터(60) 쪽으로 출력하는 제어부이다.Reference numeral 80 denotes an electronic control unit (ECU), which inputs a data signal sensed by the sensing means (72) and (74) and judges that regeneration of the catalytic converter (20) is necessary in comparison with a preset reference value The control unit outputs a switching signal of the bypass switching valve 50 toward the actuator 60 so as to block the pipeline leading to the catalytic converter 20 and guide the exhaust gas to the bypass pipe 30.
이와 같이 구비된 본 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 작동 과정을 설명한다. 엔진이 연소할 때 발생되는 배기 가스는 배기 다기관(10)을 통하여 배출되는데, 이 배기가스는 촉매 변환기(20)를 통과하면서 벌집 필터(22) 상에 디젤 입자상의 물질이 최적 부착량에 도달하기 전까지 계속적으로 부착 포집된다. 이 때 바이패스 전환 밸브(50)는 배기가스의 흐름이 바이패스관(30)으로 유동되지 못하게설정된다.The operation process of the exhaust gas aftertreatment device according to the present embodiment provided as described above will be described. Exhaust gases generated when the engine burns are exhausted through the exhaust manifold 10, which passes through the catalytic converter 20 until the particulate matter on the honeycomb filter 22 reaches the optimum deposition amount. Attached and collected continuously. At this time, the bypass switching valve 50 is set such that the flow of exhaust gas does not flow to the bypass pipe 30.
이 후, 감지수단(72)(74)에서 배기가스의 압력 및 온도 등에 대한 데이터를 측정하여 전자 제어 유닛(80)으로 출력하고, 이 데이터 신호를 입력한 전자 제어 유닛(80)은 미리 입력되어 있던 일정한 양만큼 촉매 변환기(20)의 벌집 필터(22)에 디젤 배출물이 부착되었다고 판단되면, 액츄에이터(60)에 신호를 출력하여 배기가스가 바이패스관(30)으로 우회하도록 바이패스 전환밸브(50)를 작동시킨다. 이 후 촉매 변환기(20)의 재생이 시작된다.Thereafter, the sensing means 72 and 74 measure data about the pressure and temperature of the exhaust gas and output the data to the electronic control unit 80. The electronic control unit 80 having input the data signal is input in advance. If it is determined that the diesel exhaust is attached to the honeycomb filter 22 of the catalytic converter 20 by a predetermined amount, a bypass switching valve (I) outputs a signal to the actuator 60 to bypass the exhaust gas to the bypass pipe 30. 50) is activated. Regeneration of the catalytic converter 20 then begins.
이러한 재생이 진행되는 동안 바이패스관(30)을 통과하는 배기가스는 바이패스 전환수단(40)을 경유하면서 연속적인 재생이 이루어진다. 즉, 배기가스가 전기 히터(42)에 가열된 열선(44)을 통과하면서 1 차로 연소되고, 다시 연소망(46)을 통과하는 동안 2 차로 연소되는 것이다.During such regeneration, the exhaust gas passing through the bypass pipe 30 is continuously regenerated via the bypass switching means 40. In other words, the exhaust gas is primarily burned while passing through the heating wire 44 heated by the electric heater 42, and is burned secondly while passing through the combustion network 46 again.
촉매 변환기(20)의 재생이 끝나게 되면, 액츄에이터(60)는 전자 제어 유닛(80)의 명령에 따라 바이패스 전환 밸브(50)를 조절하여 배기가스가 다시 촉매 변환기(20) 쪽으로 유입되도록 한다.When the regeneration of the catalytic converter 20 is completed, the actuator 60 adjusts the bypass switching valve 50 according to the command of the electronic control unit 80 to allow the exhaust gas to flow back into the catalytic converter 20.
본 실시예에서는 연속적인 재생 작동을 제어하기 위하여 전자 제어 유닛(80)은 장치의 작동을 감시할 뿐만 아니라 재생이 필요한 경우 각 재생 요소들을 작동시키는 역할도 수행한다. 필요한 경우 장치의 오작동에 대한 경고 메시지를 운전자에게 전달하고 일부 진단 기능도 수행한다.In this embodiment, in order to control the continuous regeneration operation, the electronic control unit 80 not only monitors the operation of the apparatus but also serves to operate each regeneration element when regeneration is necessary. If necessary, a warning message of malfunction of the device is communicated to the operator and some diagnostic functions are also performed.
이러한 본 실시예 장치의 제어 방법을 도 6 의 제어 흐름도를 참조하여 설명한다. 전자 제어 유잇(100)에서 장치의 에러(Error)(오동작)를 체크하여(S1) 에러가 있다면 경보를 발생시키는 신호를 출력하고(S2), 반면에 에러가 없다면 감지 수단(72)(74)을 통하여 흡입 공기의 유동, 필터(22)의 압력 강하, 그리고 필터(22) 입구 온도 등을 측정하여 배기 가스에 포함된 입자상 물질의 부착량을 검출한다(S3). 이어서 촉매 변환기(20)에 내장된 필터(22)의 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여 판단하는 단계(S5)를 거친다. 여기서, 필터(22)의 온도가 설정 온도보다 더 높다면, 액츄에이터(60)에 의하여 바이패스 전환밸브(50)를 조절시키는 신호를 출력하여 촉매 변환기(20)로 통하는 통로는 폐쇄하고 바이패스관(30)을 통하여 배기 가스를 우회하게 한다(S5). 그러나 필터(22)의 온도가 설정 온도보다 높지 않다면, 다시 필터(22)의 부착량을 검출하는 단계(S3)로 복귀시킨다. 이 후 촉매 변환기(20)의 재생이 이루어지는 단계(S6)를 수행하고, 설정 시간이나 온도를 기본 설정치와 비교 판단하는 단계(S7)를 거친다. 이 때, 설정 시간이나 온도가 적정 수준(설정치)에 도달되면, 바이패스 전환밸브(50)를 다시 작동시켜 바이패스관(30)을 닫고 촉매 변환기(20)를 통하는 통로를 개방하여 배기가스를 유동시킨다.(S8) 이후, 필터(22)의 부착량을 검출하는 단계(S3)로 다시 복귀하여 상술한 과정을 계속하여 반복 수행하게 된다.This control method of the present embodiment will be described with reference to the control flowchart of FIG. 6. The electronic control unit 100 checks the error (malfunction) of the device (S1) and outputs a signal for generating an alarm if there is an error (S2), while if there is no error, the detection means (72) (74). Through the measurement of the flow of intake air, the pressure drop of the filter 22, and the filter 22 inlet temperature, the amount of deposition of particulate matter contained in the exhaust gas is detected (S3). Subsequently, the temperature of the filter 22 embedded in the catalytic converter 20 is compared with a preset temperature to determine the process (S5). Here, if the temperature of the filter 22 is higher than the set temperature, the actuator 60 outputs a signal for adjusting the bypass switching valve 50 to close the passage to the catalytic converter 20 and close the bypass pipe. The exhaust gas is bypassed through the step 30 (S5). However, if the temperature of the filter 22 is not higher than the set temperature, the process returns to the step S3 of detecting the deposition amount of the filter 22 again. Thereafter, step S6 is performed in which the catalytic converter 20 is regenerated, and a step S7 of comparing the set time or temperature with the basic set value is performed. At this time, when the set time or temperature reaches an appropriate level (set value), the bypass switching valve 50 is operated again to close the bypass pipe 30 and open the passage through the catalytic converter 20 to exhaust the exhaust gas. After the flow (S8), the process returns to the step S3 of detecting the deposition amount of the filter 22, and the above-described process is repeatedly performed.
상술한 본 발명에 의하면, 촉매 변환기가 재생되더라도 처리되지 않은 배기 가스를 그대로 바이패스 시키지 않고 연속적으로 재생시켜 배출케 함으로써 촉매 변환기의 효율을 증대시켜 매연과 미연 탄화수소의 전환율을 더욱 향상시킬 수 있음과 동시에 대기 오염도 막을 수 있다. 또한 장치의 구조도 간단해질 뿐만 아니라장착 비용도 절감시킬 수 있다.According to the present invention described above, even if the catalytic converter is regenerated, the untreated exhaust gas can be continuously recycled and discharged without being bypassed as it is, thereby increasing the efficiency of the catalytic converter to further improve the conversion rate of soot and unburned hydrocarbons. At the same time, air pollution can be prevented. In addition, the structure of the device can be simplified and the cost of installation can be reduced.
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