KR20170143132A - Apparatus for diagnosing urea - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 요소수 상태를 진단할 수 있는 차량 시스템을 구현하여 배기규제를 만족하도록 한 요소수 진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a urea water diagnostic apparatus that implements a vehicle system capable of diagnosing urea water status and satisfies exhaust emission regulations.
가솔린이나 디젤과 같은 연료를 사용하는 내연기관 자동차의 경우에는 배기가스에 의한 환경오염이 심각한 문제가 있다.In the case of an internal combustion engine vehicle using fuel such as gasoline or diesel, there is a serious problem of environmental pollution caused by exhaust gas.
특히, 디젤 자동차의 경우에는 매연과 질소 산화물(NOx) 그리고 매연을 포함한 미세먼지의 배출이 심각한 문제로 인식되고 있으며, 이에 각국에서는 디젤 차량의 배기가스 문제를 해결하기 위해 관련 규정을 마련하여 배기가스의 방출을 엄격하게 규제하고 있다.Particularly, in the case of diesel automobiles, the emission of fine dust including soot, nitrogen oxides (NOx) and soot is considered to be a serious problem. In order to solve the exhaust gas problem of diesel vehicles, Of its emissions.
이러한 디젤 엔진의 배기가스를 처리하는 방법의 하나로, SCR(Selective Catalytic Reduction)촉매와 환원제를 사용하여 NOx를 선택적으로 분해하는 방법이 있다.As one of the methods of treating exhaust gas of such a diesel engine, there is a method of selectively decomposing NOx using a selective catalytic reduction (SCR) catalyst and a reducing agent.
즉, 환원제로서 도징유닛을 통해 배기관 내에 요소수를 정밀하게 분사하면, 분사된 요수수가 열분해되면서 암모니아로 변환되고, SCR촉매에서 질소산화물과 반응하여 물과 질소로 분해되는바, 배기가스 중의 질소산화물을 저감하게 되는 것이다.That is, when the urea water is precisely injected into the exhaust pipe through the dosing unit as the reducing agent, the injected urine water is thermally decomposed and converted into ammonia, and the SCR catalyst reacts with nitrogen oxides to decompose into water and nitrogen. The oxide is reduced.
이 같은 배기가스 처리방법을 통해 배기 규제에 적법하게 대응하기 위해서는 요소수의 정밀한 분사 제어는 물론이거니와, 요소수의 품질 역시 중요한 부분을 차지하고 있어, 요소수의 농도 및 품질을 검증할 수 있는 차량 시스템이 요구되고 있다.In order to properly cope with exhaust emission regulations through such exhaust gas treatment method, not only precise injection control of urea water but also quality of urea water are important, and vehicle system which can verify the concentration and quality of urea water .
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 요소수 상태를 진단할 수 있는 차량 시스템을 구현하여 배기규제를 만족하도록 한 요소수 진단장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a urea water diagnostic apparatus that implements a vehicle system capable of diagnosing the urea water condition to satisfy the exhaust emission regulation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 요소수탱크 내 요소수 유면의 높이를 측정하는 유면높이측정수단; 부력에 의해 요소수 위에 떠 있는 플로터; 플로터와 결합되어, 플로터의 높이 변화에 따라 요소수 유면과 이루는 각도가 변화하는 반사판; 상기 반사판에 빛을 반사하여 이를 수광하는 광센싱수단; 및 상기 광센싱수단을 통해 측정되는 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 수광데이터의 차이를 비교하여 현재 요소수의 품질 이상을 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a height of a urea water in a urea water tank, A floater floating above the ellipse by buoyancy; A reflector coupled to the floater and changing an angle formed with the ellipsoidal surface of the elliptical plate according to the height variation of the plotter; An optical sensing means for reflecting light to the reflection plate and receiving the reflected light; And a control unit for comparing the difference between the light receiving data of the current element water surface height measured through the light sensing means and the light receiving data of the normal height of the urea phase to determine the quality of the current element number or more .
상기 유면높이측정수단은, 요소수 유면에 빛을 투사하는 제2발광부; 상기 제2발광부를 통해 요소수 유면에 입사되어 굴절 또는 반사되는 빛을 수광하는 제2수광부;를 포함하되, 상기 제어부가, 제2발광부와 제2수광부의 최단거리와, 요소수 유면에 투사되는 제2발광부의 발광각도와, 제2수광부에 수광되는 수광데이터의 함수로 요소수 유면의 높이를 계산할 수 있다.The height measuring means includes a second light emitting portion for projecting light onto the urea water surface; And a second light receiving unit for receiving light refracted or reflected by the elliptical surface of the urea through the second light emitting unit, wherein the control unit controls the shortest distance between the second light emitting unit and the second light receiving unit, The height of the urea water surface can be calculated as a function of the light emitting angle of the second light emitting portion and the light receiving data received by the second light receiving portion.
상기 제2발광부는 요소수탱크의 바닥면에 설치되고; 상기 제2수광부는 요소수탱크의 내부에 요소수 유면에 대해 수직하게 설치될 수 있다.The second light emitting portion is installed on the bottom surface of the urea water tank; The second light receiving portion may be installed inside the urea water tank perpendicularly to the urea water surface.
상기 제2수광부에서 수광된 수광데이터 중에서 수광량이 두 번째로 큰 위치의 수광데이터를 요소수 유면 높이 계산에 적용할 수 있다.The light receiving data at the position where the light receiving amount is the second largest among the light receiving data received by the second light receiving section can be applied to the calculation of the urea oil surface height.
상기 반사판의 일단이 요소수탱크의 내면에 힌지 구조로 결합되고; 상기 반사판의 타단이 플로터의 단부에 힌지 구조로 결합되어 플로터의 높이 변화에 따라 요소수 유면에 대한 반사판 각도가 변화할 수 있다.One end of the reflection plate is hinged to the inner surface of the urea water tank; The other end of the reflector is coupled to the end of the plotter with a hinge structure, and the angle of the reflector with respect to the elliptical water surface can be changed according to the height change of the plotter.
상기 광센싱수단은, 반사판에 빛을 투사하는 제1발광부; 상기 반사판을 통해 반사되는 제1발광부의 빛을 수광하는 제1수광부;를 포함할 수 있다.The light sensing means includes a first light emitting portion for projecting light onto a reflection plate; And a first light receiving unit that receives light of the first light emitting unit reflected through the reflection plate.
상기 제1발광부는 상기 반사판의 측부에 설치되고; 상기 제1수광부는 상기 반사판의 상부에 설치될 수 있다.The first light emitting portion is disposed on a side of the reflection plate; The first light receiving unit may be installed on the reflection plate.
상기 제어부는, 상기 광센싱수단을 통해 수광된 수광데이터 중에서 수광량이 가장 큰 위치의 수광데이터를 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터로 선택할 수 있다.The control unit can select the light receiving data at the position where the light receiving amount is the largest among the light receiving data received through the light sensing means as the light receiving data for the current urea water surface height.
상기 제어부는, 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 수광데이터의 차이가 설정값 이상인 경우, 요소수를 비정상으로 진단할 수 있다.The control unit can diagnose the number of elements to be abnormal if the difference between the light reception data for the current element number water level and the light reception data for the normal height of the element number is equal to or larger than the set value.
본 발명은, 요소수 유면에 빛을 투사하는 제2발광부; 상기 제2발광부를 통해 요소수 유면에 입사되어 굴절 또는 반사되는 빛을 수광하는 제2수광부; 제2발광부와 제2수광부의 최단거리와, 요소수 유면에 투사되는 제2발광부의 발광각도와, 제2수광부에 수광되는 수광데이터의 함수로 요소수 유면의 높이를 계산하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention provides a light emitting device comprising: a second light emitting portion for projecting light onto a urea water surface; A second light receiving unit for receiving light refracted or reflected by the urea water surface through the second light emitting unit; And a control unit for calculating the height of the urea water surface as a function of the shortest distance between the second light emitting unit and the second light receiving unit, the light emitting angle of the second light emitting unit projected on the urea water surface, and the light receiving data received by the second light receiving unit .
본 발명은, 요소수탱크 내 요소수 유면의 높이를 측정하는 유면높이측정수단; 부력에 의해 요소수 위에 떠 있는 플로터; 상기 플로터의 높이를 측정하는 플로터높이측정수단; 현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 플로터 높이 차이를 비교하여 요소수의 품질 이상을 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention relates to an oil level measuring device for measuring the height of a urea water surface in an urea water tank; A floater floating above the ellipse by buoyancy; A floater height measuring means for measuring a height of the floater; And a controller for comparing the height of the plotter with respect to the height of the current urea water surface and the height difference of the plotter with respect to the height of the surface of the normal urea water to diagnose abnormality of the number of urea.
상기 플로터높이측정수단은, 플로터와 결합되어, 플로터의 높이 변화에 따라 요소수 유면과 이루는 각도가 변화하는 반사판; 반사판에 빛을 투사하는 제1발광부; 상기 반사판을 통해 반사되는 제1발광부의 빛을 수광하는 제1수광부;를 포함하되, 상기 제어부가, 제1발광부 및 제1수광부의 위치정보와, 제1수광부 길이와, 제1수광부의 수광 위치정보와, 반사판 길이의 함수로 플로터의 높이를 계산할 수 있다.The float height measuring means includes a reflection plate coupled to the plotter and having an angle formed with the urea water surface according to a height change of the plotter, A first light emitting part for projecting light onto a reflection plate; And a first light receiving unit that receives light of the first light emitting unit reflected through the reflection plate, wherein the control unit controls the position of the first light emitting unit and the first light receiving unit, the length of the first light receiving unit, The height of the plotter can be calculated as a function of position information and reflector length.
상기 제어부는, 현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 플로터 높이의 차이가 설정값 이상인 경우, 요소수를 비정상으로 진단할 수 있다.The controller can diagnose the number of elements to be abnormal if the difference between the plotter height with respect to the current element number water level height and the plotter height with respect to the oil level height of the normal element number is equal to or larger than the set value.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 요소수의 품질에 따라 플로터의 높이 변화가 발생하는 원리를 이용하여 요소수의 품질 이상을 진단하는 차량시스템을 구현함으로써, 비정상 요소수 주입에 따른 배기가스 유출량이 증대되는 것을 방지하여 배기가스 법규를 만족하고, 다른 한편으로는 이물질 및 녹 발생 등에 따른 펌프 및 인젝터 작동이상을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by implementing a vehicle system that diagnoses abnormality of the number of urea using the principle that the height of the floater is changed according to the quality of the urea water, It is possible to prevent the increase of the flow rate and to satisfy the exhaust gas regulation, and on the other hand, it is possible to prevent the pump and injector operation abnormality in advance due to the foreign substances and the generation of rust.
더욱이, 광반사 구조를 통해 요소수 품질에 영향을 받지 않는 유면 높이 센싱 매커니즘을 구현함으로써, 요소수 유량을 측정하는 기존의 초음파 유량센서를 대체 가능하여, 차량의 원가를 절감하는 효과도 있다.Furthermore, by implementing the oil level height sensing mechanism which is not influenced by the urea water quality through the light reflecting structure, it is possible to replace the existing ultrasonic flow rate sensor for measuring the urea water flow rate, thereby reducing the cost of the vehicle.
도 1은 본 발명에 따른 요소수탱크의 형상을 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 요소수 진단장치의 구성과, 비정상 요소수를 진단하기 위한 방법의 제1실시예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 요소수 진단장치에서 요소수 유면 높이를 계산하기 위한 구성 및 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 요소수 진단장치에서 플로터 높이를 계산하기 위한 구성 및 비정상 요소수를 진단하기 위한 방법의 제2실시예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 요소수 유면 높이와 수광위치에 대한 정상 요소수와 비정상 요소수의 판단 기준을 설명하기 위한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the shape of a urea water tank according to the present invention. Fig.
2 is a diagram for explaining a first embodiment of a configuration of a ellipse number diagnostic apparatus and a method for diagnosing an abnormal element number according to the present invention.
3 is a view for explaining a configuration and a method for calculating the ellipsoidal water surface height in the elliptical water element diagnosis apparatus according to the present invention.
4 is a diagram for explaining a configuration for calculating the height of a plotter and a method for diagnosing the number of abnormal elements in the ellipse number diagnostic apparatus according to the present invention.
5 is a view for explaining a determination criterion of the number of normal elements and the number of abnormal elements with respect to the height of the elliptical water surface and the light receiving position according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 요소수 진단장치는, 유면높이측정수단과, 플로터(3)와, 반사판(5)과, 광센싱수단 및 제어부(15)를 포함하여 구성할 수 있다.The ellipticity water diagnostic apparatus of the present invention can be configured to include the oil level height measurement means, the
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 유면높이측정수단은 요소수탱크(1) 내에 수용된 요소수 유면의 높이를 측정할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the present invention will be described in detail. First, the height measuring means measures the height of the urea water surface contained in the
플로터(3)는 요소수의 부력에 의해 요소수 위에 떠 있도록 구성할 수 있다. 이때에, 상기 플로터(3)는 요소수의 품질 이상에 의한 비중의 변화에 따라 요소수 위에 떠 있는 플로터(3)의 높이가 달라지게 된다.The
반사판(5)은, 플로터(3)와 결합되어, 플로터(3)의 높이 변화에 따라 요소수 유면과 이루는 각도가 변화하도록 구성할 수 있다.The
예컨대, 상기 반사판(5)은 그 일단이 요소수탱크(1)의 바닥면에 힌지 구조로 결합되고, 상기 반사판(5)의 타단이 플로터(3)의 단부에 힌지 구조로 결합될 수 있다.For example, one end of the
이에, 요소수 유면의 높이 변화 또는 요소수의 비중 변화에 따라 플로터(3)의 높이가 변화하게 되면, 반사판(5)의 일단 및 타단에서의 힌지 작용이 이루어지면서 요소수 유면에 대한 반사판(5)의 각도가 변화하게 될 수 있다.If the height of the
광센싱수단은, 상기 반사판(5)에 빛을 반사하여 이를 수광하여 센싱하는 역할을 할 수 있다.The light sensing means reflects light to the
상기 광센싱수단은, 제1발광부(7)와 제1수광부(9)를 포함할 수 있다.The optical sensing means may include a first light emitting portion (7) and a first light receiving portion (9).
예컨대, 제1발광부(7)는 반사판(5)에 빛을 투사하는 것으로, 상기 반사판(5)의 측부에 설치될 수 있다.For example, the first
그리고, 제1수광부(9)는 상기 반사판(5)을 통해 반사되는 제1발광부(7)의 빛을 수광하는 것으로, 상기 반사판(5)의 상부에 설치될 수 있다.The first
즉, 제1발광부(7)에서 투사된 빛이 반사판(5)을 통해 반사되고, 반사된 빛을 제1수광부(9)에서 수광하게 된다. 이때에, 앞서 설명한 바와 같이, 요소수 유면의 높이 변화 또는 요소수의 비중 변화에 따라 반사판(5)의 각도가 변화하게 됨으로써, 제1수광부(9)에 수광되는 센싱지점이 달라지게 된다.That is, the light projected from the first
제어부(15)에서는, 상기 광센싱수단을 통해 측정되는 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 수광데이터의 차이를 비교하여 현재 요소수의 품질 이상을 진단할 수 있다.The
구체적으로, 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 수광데이터의 차이가 설정값 이상인 경우, 요소수를 비정상으로 진단하게 된다.Specifically, when the difference between the light reception data for the current urea water surface height and the light reception data for the height of the oil surface of the normal number of elements is equal to or larger than the set value, the number of elements is diagnosed to be abnormal.
이때에, 상기 제어부(15)에는 요소수가 정상적인 경우일 때에 요소수의 유면 높이별로 제1수광부(9)에서 수광되는 수광위치가 맵 형태로 미리 저장됨으로써, 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광위치와 비교할 수 있다.At this time, when the number of elements is normal, the
이 같은 구성에 따르면, 제1발광부(7)에서 투사된 빛이 플로터(3)에 연결된 반사판(5)을 통해 제1수광부(9)에서 센싱되는데, 이때에 반사판(5)의 각도는 플로터(3)의 높이 변화에 따라 변화하게 되는바, 플로터(3)의 높이가 변화하면 결국 제1수광부(9)에서 센싱되는 수광위치도 달라지게 된다.According to this configuration, the light projected from the first
이에, 요소수의 품질이 비정상 상태인 경우, 도 5와 같이 요소수 비중이 정상적인 요소수와 비교했을 때에 차이가 생기면서 그 비중 차이에 따라 플로터(3)의 높이 변화가 발생하게 되고, 이에 현재 요소수 유면에 대한 수광위치가 정상 요소수일 때의 수광위치와 차이가 발생하게 되는바, 요소수의 품질 이상을 진단하게 되는 것이다.When the quality of the ellipsis is abnormal, as shown in Fig. 5, a difference is produced when the number of ellipses is compared with a normal number of elements, and a height of the
아울러, 상기 제어부(15)는, 상기 광센싱수단을 통해 수광된 수광데이터 중에서 수광량이 가장 큰 위치의 수광데이터를 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터로 선택할 수 있다.In addition, the
즉, 도 2와 같이 반사판(5)을 통해 제1수광부(9)에 수광되는 빛 중에서 난반사 또는 분산되는 빛은 그 강도가 현저히 저하됨으로써, 제1수광부(9)에 센싱되는 값 중에서 최대값에 해당되는 수광데이터만을 사용하고, 나머지 값들은 모두 무시하는 필터링 알고리즘을 적용하여 요소수 유면 높이를 측정하는 기준으로 삼을 수 있다.That is, as shown in FIG. 2, the light reflected by the first
한편, 본 발명에서 요소수 유면의 높이를 측정하기 위한 유면높이측정수단으로, 제2발광부(11)와, 제2수광부(13) 및 제어부(15)를 포함하여 구성할 수 있다.On the other hand, in the present invention, the height measurement means for measuring the height of the urea water surface may include the second
도 3을 참조하면, 요소수탱크(1) 내부에 요소수 유면에 빛을 투사하는 제2발광부(11)를 설치할 수 있다.Referring to FIG. 3, a second
예컨대, 상기 제2발광부(11)는 요소수탱크(1)의 바닥면에 설치할 수 있다.For example, the second
제2수광부(13)는 상기 제2발광부(11)를 통해 요소수 유면에 입사되어 굴절 또는 반사되는 빛을 수광하는 것으로, 요소수탱크(1)의 내부에 요소수 유면에 대해 수직하게 설치될 수 있다.The second
그리고, 상기 제어부(15)에서는, 제2발광부(11)와 제2수광부(13)의 최단거리와, 요소수 유면에 투사되는 제2발광부(11)의 발광각도와, 제2수광부(13)에 수광되는 수광데이터의 함수로 요소수 유면의 높이를 계산할 수 있다.The
이를 수식에 의해 표현하면 아래와 같다.This can be expressed as follows.
d : 제2발광부와 제2수광부 사이의 최단거리d: the shortest distance between the second light emitting portion and the second light receiving portion
ψ : 제2발광부의 발광각도?: emission angle of the second light emitting portion
M : 제2수광부의 수광센싱 높이M: Height of the light receiving sensor of the second light receiving section
N : 요소수 유면의 높이N: height of element water surface
이 같은 구성에 따라, 현재 요소수 유면에 대한 정확한 높이를 측정할 수 있어, 요소수 유량 검출에 사용되는 기존의 초음파 유량센서를 대체할 수 있는바, 유량센서 삭제를 통해 원가를 절감할 수 있게 된다.According to this configuration, it is possible to measure the accurate height of the present urea water surface, and it is possible to replace the conventional ultrasonic flow sensor used for urea water flow detection, and it is possible to reduce the cost by eliminating the flow sensor do.
아울러, 상기 제2수광부(13)에서 수광된 수광데이터 중에서 수광량이 두 번째로 큰 위치의 수광데이터를 요소수 유면 높이 계산에 적용할 수 있다.In addition, the light receiving data at the position where the light receiving amount is the second highest among the light receiving data received by the second
즉, 제2발광부(11)에서 발광된 빛이 요소수 유면에 입사되면, 제2발광부(11)의 입사각이 큰 경우 입사된 빛 중에 상당량이 굴절되어 제2수광부(13)에 수광된다. 따라서, 제2수광부(13)에 수광된 빛 중 굴절을 통해 가장 많이 센싱된 센싱값은 무시하고, 전반사를 통해 두 번째로 많이 센싱된 센싱값을 계산에 적용하여 요소수 유면 높이를 측정하는 데 사용할 수 있다.That is, when the light emitted from the second
한편, 본 발명에 따른 요소수 진단장치는, 유면높이측정수단과, 플로터(3)와, 플로터높이측정수단 및 제어부(15)를 포함하여 구성할 수 있다.On the other hand, the elliptical-number diagnostic apparatus according to the present invention can include the oil level height measurement means, the
구체적으로, 본 발명에서는 유면높이측정수단을 통해 요소수탱크(1) 내에 수용된 요소수 유면의 높이를 측정할 수 있다. 예컨대, 상기 유면높이측정수단은 앞서 설명한 도 3에 도시한 구성을 통해 유면 높이를 측정할 수 있는바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Specifically, in the present invention, the height of the urea water surface contained in the
플로터(3)는 요소수의 부력에 의해 요소수 위에 떠 있도록 구성된다. 그리고, 플로터높이측정수단을 통해 상기 플로터(3)의 높이를 측정할 수 있다.The
제어부(15)는 현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 플로터 높이 차이를 비교하여 요소수의 품질 이상을 진단할 수 있다.The
예컨대, 상기 제어부(15)는, 현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 플로터 높이의 차이가 설정값 이상인 경우, 요소수를 비정상으로 진단할 수 있다.For example, when the difference between the height of the plotter with respect to the current height of the urea water and the height of the plotter with respect to the height of the height of the normal element is greater than or equal to the set value, the
이때에, 상기 제어부(15)에는 요소수가 정상적인 경우일 때에 요소수의 유면 높이별로 플로터(3)의 높이가 맵 형태로 미리 저장됨으로써, 현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와 비교할 수 있다.At this time, when the number of elements is normal, the
이 같은 구성에 따르면, 요소수의 품질이 비정상 상태인 경우, 요소수 비중이 정상적인 요소수와 비교했을 때에 차이가 생기면서 그 비중 차이에 따라 플로터(3)의 높이 변화가 발생하게 된다. 따라서, 이 경우 현재 요소수 유면에 대한 플로터 높이가 정상 요소수일 때의 플로터 높이와 차이가 발생하게 되는바, 요소수의 품질 이상을 진단하게 되는 것이다.According to such a configuration, when the quality of the ellipsis is in an abnormal state, a difference occurs when the number of ellipses is compared with a normal number of elements, and the height of the
아울러, 도 4를 통해 상기 플로터높이측정수단에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 플로터높이측정수단은, 플로터(3)와 결합되어, 플로터(3)의 높이 변화에 따라 요소수 유면과 이루는 각도가 변화하는 반사판(5)과, 상기 반사판(5)에 빛을 투사하는 제1발광부(7)와, 상기 반사판(5)을 통해 반사되는 제1발광부(7)의 빛을 수광하는 제1수광부(9)를 포함하여 구성할 수 있다.4, the means for measuring the height of the
이때에, 상기 제어부(15)가, 제1발광부(7) 및 제1수광부(9)의 위치정보와, 제1수광부 길이와, 제1수광부의 수광 위치정보와, 반사판 길이의 함수로 플로터(3)의 높이를 계산할 수 있다.At this time, the
이를 수식에 의해 표현하면 아래와 같다.This can be expressed as follows.
a : 요소수탱크 바닥면에서 제1발광부까지의 높이a: the height from the bottom of the urea water tank to the first light emitting portion
b : 제1발광부에서 제1수광부까지의 높이b: height from the first light emitting portion to the first light receiving portion
c : 반사판의 길이c: length of reflector
T : 제1수광부에 수광되는 센싱위치T: a sensing position to be received by the first light receiving section
L : 제1수광부 전체 길이L: total length of first light receiving portion
Θ : 요소수 유면에 대한 반사판의 각도Θ: Angle of the reflector plate relative to the number of ellipsoids
H : 플로터 높이H: Plotter height
즉, 상기한 수식을 통해 현재 플로터(3)의 높이를 계산할 수 있으므로, 정상 요소수에 대해 설정된 플로터 높이와 현재 플로터 높이를 비교하여, 이들의 차가 설정값 이상 차이가 발생하게 되면, 요소수 품질 이상에 따라 플로터의 높이 차이가 발생한 것으로 판단할 수 있고, 이에 요소수를 비정상으로 진단하게 되는 것이다.That is, since the height of the
상술한 바와 같이, 본 발명은 요소수의 품질이 비정상 상태인 경우, 요소수 비중이 정상적인 요소수와 비교했을 때에 차이가 생기면서 그 비중 차이에 따라 플로터(3)의 높이 변화가 발생하게 된다.As described above, according to the present invention, when the quality of the ellipsis is in an abnormal state, a difference occurs in the number of ellipses when compared with a normal number of ellipses, and the height of the
이처럼 현재 요소수 유면에 대한 플로터 높이가 정상 요소수일 때의 플로터 높이와 차이가 발생하게 되면, 이를 통해 요소수의 품질 이상을 진단하게 되는바, 비정상 요소수 주입에 따른 배기가스 유출량이 증대되는 것을 방지하여 배기가스 법규를 만족하고, 다른 한편으로는 이물질 및 녹 발생 등에 따른 펌프 및 인젝터 작동이상을 사전에 방지할 수 있게 된다.If the height of the floater is different from the height of the floater when the height of the floater with respect to the current surface of the urea water is a normal number of elements, the quality of the urea water is diagnosed by the height of the floater, On the other hand, it is possible to prevent an abnormality in the operation of the pump and the injector due to foreign matter, generation of rust, and the like in advance.
또한, 광반사 구조를 통해 요소수 품질에 영향을 받지 않는 유면 높이 센싱 매커니즘을 구현하여, 요소수 유량을 측정하는 기존의 초음파 유량센서를 대체할 수 있어, 원가를 절감하게 된다.Also, by implementing the oil level sensing mechanism which is not influenced by the urea water quality through the light reflecting structure, it is possible to replace the existing ultrasonic flow sensor for measuring the urea water flow rate, thereby saving the cost.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the specific embodiments set forth herein; rather, .
1 : 요소수탱크
3 : 플로터
5 : 반사판
7 : 제1발광부
9 : 제1수광부
11 : 제2발광부
13 : 제2수광부
15 : 제어부1: number of urea tanks 3: plotter
5: reflector 7: first light emitting portion
9: first light receiving portion 11: second light emitting portion
13: second light receiving section 15:
Claims (13)
부력에 의해 요소수 위에 떠 있는 플로터;
플로터와 결합되어, 플로터의 높이 변화에 따라 요소수 유면과 이루는 각도가 변화하는 반사판;
상기 반사판에 빛을 반사하여 이를 수광하는 광센싱수단; 및
상기 광센싱수단을 통해 측정되는 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 수광데이터의 차이를 비교하여 현재 요소수의 품질 이상을 진단하는 제어부;를 포함하는 요소수 진단장치.An oil level measuring means for measuring a height of the urea water surface in the urea water tank;
A floater floating above the ellipse by buoyancy;
A reflector coupled to the floater and changing an angle formed with the ellipsoidal surface of the elliptical plate according to the height variation of the plotter;
An optical sensing means for reflecting light to the reflection plate and receiving the reflected light; And
And a controller for comparing the difference between the light receiving data of the current element water surface height measured through the optical sensing means and the light receiving data of the normal height of the element surface to determine the quality of the current element number or more, Diagnostic device.
상기 유면높이측정수단은,
요소수 유면에 빛을 투사하는 제2발광부;
상기 제2발광부를 통해 요소수 유면에 입사되어 굴절 또는 반사되는 빛을 수광하는 제2수광부;를 포함하되,
상기 제어부가,
제2발광부와 제2수광부의 최단거리와, 요소수 유면에 투사되는 제2발광부의 발광각도와, 제2수광부에 수광되는 수광데이터의 함수로 요소수 유면의 높이를 계산하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method according to claim 1,
Wherein the height-
A second light emitting portion for projecting light onto the urea water surface;
And a second light receiving unit for receiving light refracted or reflected by the urea water surface through the second light emitting unit,
The control unit,
The height of the urea water surface is calculated as a function of the shortest distance between the second light emitting portion and the second light receiving portion, the light emitting angle of the second light emitting portion projected onto the urea water surface, and the light receiving data received by the second light receiving portion Element number diagnostic device.
상기 제2발광부는 요소수탱크의 바닥면에 설치되고;
상기 제2수광부는 요소수탱크의 내부에 요소수 유면에 대해 수직하게 설치된 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method of claim 2,
The second light emitting portion is installed on the bottom surface of the urea water tank;
Wherein the second light receiving portion is installed inside the urea water tank so as to be perpendicular to the urea water surface.
상기 제2수광부에서 수광된 수광데이터 중에서 수광량이 두 번째로 큰 위치의 수광데이터를 요소수 유면 높이 계산에 적용하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method of claim 2,
Wherein the light receiving data of the second largest light receiving amount among the light receiving data received by the second light receiving portion is applied to the calculation of the ureaquadnal height.
상기 반사판의 일단이 요소수탱크의 내면에 힌지 구조로 결합되고;
상기 반사판의 타단이 플로터의 단부에 힌지 구조로 결합되어 플로터의 높이 변화에 따라 요소수 유면에 대한 반사판 각도가 변화하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method according to claim 1,
One end of the reflection plate is hinged to the inner surface of the urea water tank;
And the other end of the reflector is coupled to the end of the plotter with a hinge structure so that the angle of the reflector with respect to the elliptical water surface changes according to the height change of the plotter.
상기 광센싱수단은,
반사판에 빛을 투사하는 제1발광부;
상기 반사판을 통해 반사되는 제1발광부의 빛을 수광하는 제1수광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method according to claim 1,
The optical sensing means comprises:
A first light emitting part for projecting light onto a reflection plate;
And a first light receiving unit for receiving light of the first light emitting unit reflected through the reflection plate.
상기 제1발광부는 상기 반사판의 측부에 설치되고;
상기 제1수광부는 상기 반사판의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method of claim 6,
The first light emitting portion is disposed on a side of the reflection plate;
And the first light receiving unit is installed on the upper side of the reflection plate.
상기 제어부는,
상기 광센싱수단을 통해 수광된 수광데이터 중에서 수광량이 가장 큰 위치의 수광데이터를 현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터로 선택하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein light receiving data at a position where the light receiving amount is the largest among the light receiving data received through said optical sensing means is selected as light receiving data for the current element face oil level.
상기 제어부는,
현재 요소수 유면 높이에 대한 수광데이터와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 수광데이터의 차이가 설정값 이상인 경우, 요소수를 비정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And diagnoses the number of elements to be abnormal if the difference between the light receiving data for the current element water surface height and the light receiving data for the height of the surface of the normal element is equal to or larger than the set value.
상기 제2발광부를 통해 요소수 유면에 입사되어 굴절 또는 반사되는 빛을 수광하는 제2수광부;
제2발광부와 제2수광부의 최단거리와, 요소수 유면에 투사되는 제2발광부의 발광각도와, 제2수광부에 수광되는 수광데이터의 함수로 요소수 유면의 높이를 계산하는 제어부;를 포함하는 요소수 진단장치.A second light emitting portion for projecting light onto the urea water surface;
A second light receiving unit for receiving light refracted or reflected by the urea water surface through the second light emitting unit;
And a controller for calculating the height of the urea water surface as a function of the shortest distance between the second light emitting portion and the second light receiving portion, the light emitting angle of the second light emitting portion projected on the urea water surface, and the light receiving data received by the second light receiving portion The number of elements to be diagnosed.
부력에 의해 요소수 위에 떠 있는 플로터;
상기 플로터의 높이를 측정하는 플로터높이측정수단;
현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 플로터 높이 차이를 비교하여 요소수의 품질 이상을 진단하는 제어부;를 포함하는 요소수 진단장치.An oil level measuring means for measuring a height of the urea water surface in the urea water tank;
A floater floating above the ellipse by buoyancy;
A floater height measuring means for measuring a height of the floater;
And a controller for comparing the plotter height with respect to the current element water surface height and the plotter height difference with respect to the height of the surface of the normal element.
상기 플로터높이측정수단은,
플로터와 결합되어, 플로터의 높이 변화에 따라 요소수 유면과 이루는 각도가 변화하는 반사판;
반사판에 빛을 투사하는 제1발광부;
상기 반사판을 통해 반사되는 제1발광부의 빛을 수광하는 제1수광부;를 포함하되,
상기 제어부가,
제1발광부 및 제1수광부의 위치정보와, 제1수광부 길이와, 제1수광부의 수광 위치정보와, 반사판 길이의 함수로 플로터의 높이를 계산하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method of claim 11,
The plotter height measuring means includes:
A reflector coupled to the floater and changing an angle formed with the ellipsoidal surface of the elliptical plate according to the height variation of the plotter;
A first light emitting part for projecting light onto a reflection plate;
And a first light receiving unit for receiving light of the first light emitting unit reflected through the reflection plate,
The control unit,
Wherein the height of the plotter is calculated by a function of the position information of the first light emitting portion and the first light receiving portion, the length of the first light receiving portion, the light receiving position information of the first light receiving portion, and the length of the reflector.
상기 제어부는,
현재 요소수 유면 높이에 대한 플로터 높이와, 정상 요소수의 유면 높이에 대한 플로터 높이의 차이가 설정값 이상인 경우, 요소수를 비정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 요소수 진단장치.The method of claim 11,
Wherein,
Wherein the number of ellipses is diagnosed to be abnormal when the difference between the plotter height with respect to the current element water surface height and the plotter height with respect to the height of the oil surface with respect to the normal element number is equal to or larger than the set value.
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| KR1020160076755A KR20170143132A (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Apparatus for diagnosing urea |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115434788A (en) * | 2022-08-12 | 2022-12-06 | 潍柴动力股份有限公司 | Urea concentration sensor device and control method |
-
2016
- 2016-06-20 KR KR1020160076755A patent/KR20170143132A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115434788A (en) * | 2022-08-12 | 2022-12-06 | 潍柴动力股份有限公司 | Urea concentration sensor device and control method |
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