KR19990005939A - How to reduce vehicle emissions - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량에서 배출되는 배기 가스에 관한 것으로, 특히 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 감지하고 적정 온도로 제어하여 촉매의 정화율을 향상시켜 배기 가스를 감소하도록 한 차량의 배기 가스 감소 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to exhaust gases emitted from a vehicle, and in particular, a method for reducing exhaust gases of a vehicle to sense the temperature of an input exhaust gas to a catalytic converter and control the temperature to an appropriate temperature to improve the purification rate of the catalyst to reduce the exhaust gas It is about.
종래의 차량에 있어 촉매 변환기는 추운 겨울철이나 더운 여름철의 경우에는 입력되는 배기 가스의 온도를 낮추거나 상승시키므로 촉매 정화율을 저하시켜 유해 배기 가스를 많이 배출시키는 문제점이 있었다.In the conventional vehicle, the catalytic converter lowers or raises the temperature of the input exhaust gas in a cold winter or a hot summer, thereby lowering the catalytic purification rate and thus generating a large amount of harmful exhaust gas.
본 발명에 의해 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 감지하고 해당 감지된 온도값과 기준 설정 온도값을 비교하여 열선부 또는 냉각부를 제어하므로서 해당 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 적정 온도로 항상 유지하여 촉매의 정화율을 향상시켜 유해 배기 가스의 배출을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, by detecting the temperature of the input exhaust gas to the catalytic converter and comparing the detected temperature value with the reference set temperature value to control the hot wire or cooling unit, the temperature of the input exhaust gas to the catalytic converter is adjusted to an appropriate temperature. It can be maintained at all times to improve the purification rate of the catalyst, thereby reducing the emission of harmful exhaust gas.
Description
본 발명은 차량에서 배출되는 배기 가스에 관한 것으로, 특히 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 감지하고 적정 온도로 제어하여 촉매의 정화율을 향상시켜 배기 가스를 감소하도록 한 차량의 배기 가스 감소 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to exhaust gases emitted from a vehicle, and in particular, a method for reducing exhaust gases of a vehicle to sense the temperature of an input exhaust gas to a catalytic converter and control the temperature to an appropriate temperature to improve the purification rate of the catalyst to reduce the exhaust gas It is about.
일반적인 차량에서 배출되는 가스로는 배출원에 따라 배기관으로부터의 배기 가스, 엔진 크랭크 케이스로부터의 블로우 가스 및 연료 탱크나 기화기로부터의 증발 가스로 크게 세 가지로 나눌 수 있는데, 여기서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 해당 배기 가스는 연료가 실린더 내에서 연소한 후 배기 파이프로부터 대기 속으로 배출되는 가스로 복잡한 조성을 가지고 있고 유해성 가스와 무해성 가스가 혼합되어 배출된다.There are three main types of gas discharged from a vehicle: exhaust gas from an exhaust pipe, blow gas from an engine crankcase, and evaporation gas from a fuel tank or a carburetor, depending on the emission source. The gas is a gas which is discharged from the exhaust pipe into the atmosphere after the fuel is burned in the cylinder and has a complicated composition and is discharged by mixing a harmful gas and a harmless gas.
이러한 배기 가스를 줄이기 위하여 연료 공급 방법, 연소 방법 등을 일부 개량하여 유해 가스의 외부 방출을 최대한 억제하고 방출된 배기 가스는 엔진 외부에 설치한 촉매 변환기와 같은 장치에 의해 무해 가스로 변환시켜 방출하게 한다.In order to reduce the exhaust gas, the fuel supply method, the combustion method, and the like are partially improved to minimize the external emission of harmful gas, and the emitted exhaust gas is converted into a harmless gas by a device such as a catalytic converter installed outside the engine. do.
해당 촉매 변환기는 배기 파이프 도중 또는 배기 매니 폴드에 설치되며, 자신은 변하지 않고 적당한 조건하에서 반응 물질인 백금(Pt), 로듐(Rh) 및 파라듐(Pd)이 산화 및 환원 반응을 일으키도록 돕는 일종의 반응 촉진제로서 배기 가스 중에 포함되어 있는 유해 물질인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 및 질소산화물(NOx)을 산화 및 환원 작용에 의해 무해한 이산화탄소(CO2), 물(H2O),질소(N2) 및 산소(O2)로 전환시킨다.The catalytic converter is installed in the exhaust pipe or in the exhaust manifold, and does not change itself and is a kind of helping the reactants platinum (Pt), rhodium (Rh) and palladium (Pd) to undergo oxidation and reduction reactions under suitable conditions. As a reaction accelerator, carbon dioxide (CO 2 ), water (H 2 O), and nitrogen (H 2 O), which are harmless by oxidizing and reducing the carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NOx), which are harmful substances contained in the exhaust gas, N 2 ) and oxygen (O 2 ).
한편, 해당 촉매 변환기의 촉매 정화율은 해당 촉매 변환기의 입력측으로 들어오는 배기 가스의 온도와 밀접한 관계를 가지고 있으며, 이론 혼합비의 근접 또한 320(℃) 이상의 온도에서 높은 정화율을 나타낸다.On the other hand, the catalytic purification rate of the catalytic converter has a close relationship with the temperature of the exhaust gas entering the input side of the catalytic converter, and the proximity of the theoretical mixing ratio also shows a high purification rate at a temperature of 320 ° C or more.
그러나, 추운 겨울철이나 더운 여름철과 같은 특별한 기후 조건이 발생한 경우에는 해당 촉매 변환기의 정상적인 동작 수행을 저하시킬 수 있는데, 즉 추운 겨울철에는 해당 촉매 변환기의 주변 장비(배기 파이프 또는 배기 매니 폴드) 온도를 매우 낮추게 되어 해당 촉매 변환기의 입력측으로 들어오는 배기 가스의 온도를 낮추게 되므로서 촉매 정화율을 저하시키며, 더운 여름철에는 해당 촉매 변환기의 주변 장비 온도를 매우 상승시켜 해당 배기 가스의 온도를 높히고 해당 해당 촉매 변환기를 파손시킬 우려가 있어 제대로 촉매 작용을 수행하지 못 하게 된다.However, in the event of special climatic conditions, such as cold winters or hot summers, it is possible to impair the normal operation of the catalytic converter, i.e. during cold winters the temperature of the surrounding equipment (exhaust pipe or exhaust manifold) of the catalytic converter is very high. It lowers the temperature of the exhaust gas coming into the input of the catalytic converter, thereby lowering the catalytic purification rate.In the hot summer season, the temperature of the exhaust gas is increased by increasing the temperature of the surrounding equipment of the catalytic converter. There is a risk of breakage, which prevents proper catalysis.
이와 같이, 종래의 차량에 있어 촉매 변환기는 추운 겨울철이나 더운 여름철의 경우에는 입력되는 배기 가스의 온도를 낮추거나 상승시키므로 촉매 정화율을 저하시켜 유해 배기 가스를 많이 배출시키는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional vehicle, the catalytic converter lowers or raises the temperature of the input exhaust gas in the cold winter or in the hot summer, thereby lowering the catalytic purification rate and generating a large amount of harmful exhaust gas.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 감지하고 적정 온도로 제어하여 촉매의 정화율을 향상시키도록 한 차량의 배기 가스 감소 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method for reducing the exhaust gas of a vehicle to sense the temperature of the input exhaust gas to the catalytic converter and control it to an appropriate temperature to improve the purification rate of the catalyst. It is done.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 감소 방법은 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도값을 인가받아 기준 설정 온도값에 비교하는 제1과정과; 상기 입력 배기 가스의 온도값이 상기 기준 설정 온도값보다 작으면 열선부에 열이 발생하도록 제어하여 상기 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 상승시키는 제2과정과; 상기 입력 배기 가스의 온도값이 상기 기준 설정 온도값보다 크면 냉각부를 제어하여 상기 촉매 변환기 입력 부분의 배기 파이프를 냉각시켜 상기 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 하강시키는 제3과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for reducing an exhaust gas of a vehicle, the method including: a first process of receiving a temperature value of an exhaust gas input to a catalytic converter and comparing it to a reference set temperature value; A second process of raising the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter by controlling heat to be generated in the hot wire part when the temperature value of the input exhaust gas is smaller than the reference set temperature value; And a third process of cooling the exhaust pipe of the catalytic converter input part to lower the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter when the temperature value of the input exhaust gas is greater than the reference set temperature value. It is characterized by.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 감소 시스템을 나타낸 구성 블록도.1 is a block diagram showing an exhaust gas reduction system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 있어 온도 센서부, 열선부 및 냉각부의 장착 예시도.FIG. 2 is an exemplary view illustrating a mounting of a temperature sensor unit, a hot wire unit, and a cooling unit in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 감소 방법을 나타낸 플로우 챠트.3 is a flow chart showing a method for reducing the exhaust gas of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 온도 센서부 20 : ECM10: temperature sensor unit 20: ECM
30 : 열선부 40 : 냉각부30: hot wire part 40: cooling part
41 : 솔로노이드 밸브 42 : 냉각관41: solenoid valve 42: cooling tube
본 발명의 실시예에 따른 차량의 오토변속장치에서 게리지 쉬프트 성능 향상 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 센서부(10)와, ECM(20)와, 열선부(30)와, 냉각부(40)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, a system for improving a carriage shift performance in an auto transmission of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a temperature sensor unit 10, an ECM 20, and a hot wire unit 30. And a cooling unit 40.
상기 온도 센서부(10)는 촉매 변환기 입력 부분의 내부에 장착되며, 해당 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 감지하여 해당 감지된 온도값을 상기 ECM(20)에 인가한다.The temperature sensor unit 10 is mounted inside the catalytic converter input portion, senses the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter, and applies the detected temperature value to the ECM 20.
상기 ECM(20)는 해당 촉매 변환기의 최대 정화율을 가지는 적정한 입력 배기 가스의 온도값을 저장하고 있다가 상기 온도 센서부(10)로터 인가되는 온도값과 비교하여 온도 상승 제어 신호 또는 온도 하강 제어 신호를 생성시켜 상기 열선부(30)와 냉각부(40)를 제어한다.The ECM 20 stores a temperature value of an appropriate input exhaust gas having a maximum purification rate of the catalytic converter, and compares it with a temperature value applied from the temperature sensor unit 10 to control a temperature rise control signal or a temperature drop. A signal is generated to control the hot wire unit 30 and the cooling unit 40.
상기 열선부(30)는 해당 촉매 변환기 입력 부분의 배기 파이프 내면 둘레에 장착되며, 상기 ECM(20)으로부터 인가되는 온도 상승 제어 신호에 따라 동작을 수행하여 해당 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 상승시켜 준다.The hot wire part 30 is mounted around the inner surface of the exhaust pipe of the corresponding catalytic converter input part, and operates according to a temperature rise control signal applied from the ECM 20 to adjust the temperature of the exhaust gas inputted to the catalytic converter. Raises.
상기 냉각부(40)는 솔로노이드 밸브(41)와 해당 촉매 변환기 입력 부분의 배기 파이프 외면 둘레에 장착된 냉각관(42)을 구비하며, 상기 ECM(20)으로부터 인가되는 온도 상승 제어 신호에 따라 해당 솔로노이드 밸브(41)는 냉각수통으로부터 냉각수를 유입하여 해당 냉각관(42)으로 유출하므로서 해당 냉각관(42)은 유입된 냉각수로 해당 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 하강시켜 준다.The cooling unit 40 has a solenoid valve 41 and a cooling tube 42 mounted around the outer surface of the exhaust pipe of the catalytic converter input portion, and according to the temperature rise control signal applied from the ECM 20. The solenoid valve 41 flows in the coolant from the coolant tank and flows out to the coolant pipe 42, thereby lowering the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter with the coolant introduced.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 감소 방법은 도 3의 플로우 챠트를 참고하여 다음과 같이 설명한다.A method for reducing exhaust gas of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 3.
먼저, 촉매 변환기 입력 부분의 내부에 장착되어 있는 온도 센서부(10)에서 해당 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 감지하는데, 해당 감지된 온도값이 ECM(20)에 인가되면 해당 ECM(20)는 해당 온도 센서부(10)에서 감지한 온도값의 입력을 확인한 후(단계 S1) 메모리에 저장되어 있는 해당 촉매 변환기의 최대 정화율을 가지는 적정한 입력 배기 가스의 온도값, 예로 대략 350(℃) ~ 800(℃) 내의 기준 설정 온도값을 판독한다(단계 S2).First, the temperature sensor unit 10 mounted inside the catalytic converter input part detects the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter. When the detected temperature value is applied to the ECM 20, the corresponding ECM 20 ) Confirms the input of the temperature value detected by the temperature sensor unit 10 (step S1), and then the temperature value of the appropriate input exhaust gas having the maximum purification rate of the catalytic converter stored in the memory, for example, approximately 350 (° C.). ) The reference set temperature value within the range of 800 ° C is read (step S2).
그리고, 상기 EDM(20)는 상기 온도 센서부(10)로터의 입력 온도값과 상기 판독한 기준 설정 온도값을 비교한다(단계S3).Then, the EDM 20 compares the input temperature value of the temperature sensor unit 10 with the read reference set temperature value (step S3).
그런데, 상기 입력 온도값이 상기 기준 설정 온도값보다 작으면, 상기 EDM(20)는 온도 상승 제어 신호를 생성시켜 열선부(30)에 인가하여 제어하고(단계 S4), 상기 촉매 변환기 입력 부분의 배기 파이프 내면 둘레에 장착되어 있는 열선부(30)는 상기 ECM(20)으로부터 인가되는 온도 상승 제어 신호에 따라 전원을 인가받아 열을 생성시키므로서 상기 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 상승시켜 준다(단계 S5).However, if the input temperature value is smaller than the reference set temperature value, the EDM 20 generates a temperature rise control signal and applies it to the hot wire unit 30 to control it (step S4), and The heating wire unit 30 mounted around the inner surface of the exhaust pipe raises the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter while generating heat by receiving power according to the temperature increase control signal applied from the ECM 20. (Step S5).
한편, 상기 입력 온도값이 상기 기준 설정 온도값보다 크면, 상기 EDM(20)는 온도 하강 제어 신호를 생성시켜 냉각부(40)에 인가하여 제어하는데(단계 S6), 해당 냉각부(40)의 솔로노이드 밸브(41)는 상기 ECM(20)으로부터 인가되는 온도 상승 제어 신호에 따라 밸브를 개방시켜 냉각수통으로부터 냉각수를 유입하게 되며, 유입된 냉각수는 상기 촉매 변환기 입력 부분의 배기 파이프 외면 둘레에 장착되어 있는 냉각부(40)의 냉각관(42)으로 유출되어 해당 냉각관(42)을 따라 해당 배기 파이프의 둘레을 흘러 라디에이터로 유출되므로서 상기 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 하강시켜 준다(단계 S7).On the other hand, if the input temperature value is greater than the reference set temperature value, the EDM 20 generates a temperature drop control signal and applies it to the cooling unit 40 to control (step S6), the cooling unit 40 of the The solenoid valve 41 opens the valve in accordance with the temperature rise control signal applied from the ECM 20 to introduce the coolant from the coolant tank, and the introduced coolant is mounted around the exhaust pipe outer surface of the catalytic converter input part. It flows into the cooling pipe 42 of the cooling unit 40, flows around the exhaust pipe along the cooling pipe 42, and flows out to the radiator to lower the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter ( Step S7).
이렇게, 상기 온도 센서부(10)에서 감지한 입력 배기 가스의 온도값과 상기 기준 설정 온도값을 비교하여 해당 비교한 결과에 따라 상기 열선부(30) 또는 상기 냉각부(40)를 제어하므로서 상기 촉매 변환기로 입력되는 배기 가스의 온도를 적정 수준으로 유지시켜 촉매의 정화율을 향상시킨다.In this way, by comparing the temperature value of the input exhaust gas detected by the temperature sensor unit 10 and the reference set temperature value by controlling the hot wire unit 30 or the cooling unit 40 according to the comparison result, The purification rate of the catalyst is improved by maintaining the temperature of the exhaust gas input to the catalytic converter at an appropriate level.
이상과 같이, 본 발명에 의해 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 감지하고 해당 감지된 온도값과 기준 설정 온도값을 비교하여 열선부 또는 냉각부를 제어하므로서 해당 촉매 변환기로의 입력 배기 가스의 온도를 적정 온도로 항상 유지하여 촉매의 정화율을 향상시켜 유해 배기 가스의 배출을 감소시킬 수 있다.As described above, the temperature of the input exhaust gas to the catalytic converter is controlled by detecting the temperature of the input exhaust gas to the catalytic converter and comparing the detected temperature value with the reference set temperature to control the hot wire unit or the cooling unit. Can always be maintained at an appropriate temperature to improve the purification rate of the catalyst, thereby reducing the emissions of harmful exhaust gases.
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