KR100302802B1

KR100302802B1 - Device and method for reducing exhaust gas

Info

Publication number: KR100302802B1
Application number: KR1019970043974A
Authority: KR
Inventors: 유택용
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 2001-11-22
Also published as: KR19990020512A

Abstract

PURPOSE: An exhaust gas reducing device and method is provided to effectively reduce the exhaust gas generated on starting by raising the temperature of the exhaust gas to the minimum activated temperature of a catalyst by making the ignition moment to be later than the reference moment. CONSTITUTION: An exhaust gas reducing device comprises an ignition switch(10) applying a power to the various equipments equipped at a vehicle to start an engine, a detecting unit(20) detecting a driving information of the vehicle, a detecting unit(30) detecting the temperature of a combustion gas discharged from an exhaust manifold, a control unit(40) controlling the ignition moment of a combustion chamber to raise the temperature of the exhaust gas to the catalyst activated temperature set up at a memory table, and an ignition unit(50) igniting with an ignition plug to explosively burn a mixture compressed at the engine according to a signal applied from the control unit.

Description

Exhaust gas reduction device and method

본 발명은 배기가스 저감 장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 점화시기를 기준시보다 일정시간 지각시킴으로써 배출되는 배기가스의 온도에 따라 시동시 촉매를 일정온도까지 상승시키는 배기가스 저감장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas reducing apparatus, and more particularly, to an exhaust gas reducing apparatus and method for raising a catalyst to a certain temperature at start-up according to the temperature of the exhaust gas discharged by retarding the ignition timing for a predetermined time rather than the reference time. It is about.

일반적으로 배기가스 저감장치는 엔진 연소실에서 연소된 후 발생하는 연소가스를 촉매컨버터를 사용하여 인체에 유해한 가스를 무해한 가스로 정화하여 대기로 배출하는 것으로, 종래에는 연소실에 흡입된 연료를 점화한 후 발생하는 연소가스를 배기 밸브를 통해 배기 메니폴드로 배출하면 상기 배기 메니폴드는 인체에 유해한 연소가스를 배기 메니폴드와 소음기 사이에 설치되어 있는 촉매 컨버터에 사용되는 촉매를 통해 인체에 무해한 가스로 정화시킨 후 대기로 방출하였다.In general, an exhaust gas reducing device purifies combustion gases generated after combustion in an engine combustion chamber by using a catalytic converter to purify harmful gases into harmless gases and discharge them into the atmosphere. When the generated combustion gas is discharged to the exhaust manifold through the exhaust valve, the exhaust manifold purifies the harmful gas to the human body through the catalyst used in the catalytic converter installed between the exhaust manifold and the silencer. Was released.

이때, 상기 촉매 컨버터에 사용되는 촉매는 일정한 온도에서만 활성화되어 배기가스를 정화시킨다.At this time, the catalyst used in the catalytic converter is activated only at a constant temperature to purify the exhaust gas.

따라서, 엔진 시동시 연소실에서 발생하는 연소가스는 배기가스를 정화시키는 촉매의 활성화 온도에 미치지 못하므로 초기 시동시 발생하는 배기가스를 효율적으로 감소시키지 못한다는 문제점이 있었다.Therefore, since the combustion gas generated in the combustion chamber at the start of the engine does not reach the activation temperature of the catalyst for purifying the exhaust gas, there is a problem in that the exhaust gas generated at the initial start cannot be efficiently reduced.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 연소실의 점화시기를 기준시보다 지각 시켜 촉매의 최소 활성화 온도까지 배기가스의 온도를 상승시킴으로써 시동시 발생하는 배기가스를 효율적으로 감소시키기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to reduce the ignition timing of the combustion chamber than the reference time, and to raise the exhaust gas temperature to the minimum activation temperature of the catalyst to efficiently discharge the exhaust gas generated at startup. To reduce.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진을 시동하기 위해 자동차에 구비되어 있는 각종 장치에 배터리 전원을 인가하는 점화 스위치와;The present invention for achieving the above object is an ignition switch for applying battery power to the various devices provided in the vehicle for starting the engine;

차량의 운행정보를 검출하는 차량 정보 검출수단과;Vehicle information detecting means for detecting driving information of the vehicle;

배기 메니폴드에서 배기되는 연소가스의 온도를 검출하는 배기가스 온도 검출수단과;Exhaust gas temperature detecting means for detecting a temperature of the combustion gas exhausted from the exhaust manifold;

배기가스의 온도를 메모리 테이블에 설정되어 있는 촉매 활성화 온도에 근접하게 상승시킬 수 있도록 연소실의 점화시기를 제어하는 제어수단과;Control means for controlling the ignition timing of the combustion chamber so as to raise the temperature of the exhaust gas to be close to the catalyst activation temperature set in the memory table;

상기 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 엔진에서 압축된 혼합기를 폭발적으로 연소시키기 위하여 점화 플러그로 점화하는 점화장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In accordance with the signal applied from the control means characterized in that the ignition device for igniting with a spark plug to explode to burn the mixer compressed in the engine.

상기의 목적을 달성하기 위한 또다른 특징은 자동차에 구비되어 있는 각종장치에 배터리 전원을 공급하여 엔진을 시동시키는 단계와;Another feature for achieving the above object is the step of starting the engine by supplying battery power to the various devices provided in the vehicle;

상기 단계에서 엔진이 시동되면 배기 메니폴드를 통해 배출되는 연소실의 연소가스를 검출하여 메모리 테이블에 설정되어 있는 활성화 온도보다 배기가스의 온도가 높은지를 판단하는 단계와;Detecting the combustion gas of the combustion chamber discharged through the exhaust manifold when the engine is started and determining whether the exhaust gas temperature is higher than the activation temperature set in the memory table;

상기 단계에서 활성화 온도가 배기가스의 온도 보다 높다고 판단되면 상기 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 점화시기로 점화하기 위한 제어신호를 출력하는 단계와;Outputting a control signal set in a memory table of the controller to ignite at an ignition time when it is determined that the activation temperature is higher than the temperature of the exhaust gas in the step;

상기 단계에서 인가되는 제어신호에 따라 엔진에서 압축된 혼합기를 폭발적으로 연소시키기 위하여 점화 플러그로 점화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In accordance with the control signal applied in the step characterized in that it comprises a step of igniting with a spark plug in order to explode combustion compressed compressor in the engine.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 저감 장치를 보이는 구성 블록도이다.1 is a block diagram showing an exhaust gas reducing device according to an embodiment of the present invention.

도2는 도1의 본 발명의 실시예에서 배기가스를 저감하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart of one embodiment for reducing exhaust gas in the embodiment of the present invention of FIG.

이하. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Below. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 시동시 촉매 활성화온도 상승장치는 점화 스위치(10)와, 차량 정보 검출부(20)와, 배기가스 온도 검출부(30)와 제어부(40)와 점화장치(50)로 이루어지는데, 점화 스위치(10)는 엔진을 시동하기 위해 자동차에 구비되어 있는 각종 장치에 배터리 전원을 인가한다.As can be seen in Figure 1 the catalyst activation temperature increase device at start up according to an embodiment of the present invention is an ignition switch 10, the vehicle information detector 20, the exhaust gas temperature detector 30 and the control unit 40 ) And the ignition device 50, the ignition switch 10 applies battery power to various devices provided in the vehicle to start the engine.

차량 정보 검출부(20)는 운행되는 차량의 상태를 검출하여 그에 해당하는 전기적 신호를 출력한다.The vehicle information detector 20 detects a state of a vehicle in operation and outputs an electrical signal corresponding thereto.

이를 위하여, 산소센서, 엔진 냉각수 온도센서, 스로틀 포지션 센서, 아이들 스위치 및 크랭트 각도 센서 등을 엔진과 연결하여 설치하고, 이 센서들이 후술하는 제어부와 연결되어 제어부로 입력되는 전기적 신호에 따라, 제어부는 차량의 상태를 판단하여 이에 부합되는 최적의 제어신호를 출력한다.To this end, an oxygen sensor, an engine coolant temperature sensor, a throttle position sensor, an idle switch, and a crank angle sensor are installed in connection with the engine, and the sensors are connected to a controller to be described later and according to an electrical signal input to the controller, the controller. Determines the state of the vehicle and outputs the optimum control signal corresponding thereto.

배기가스 온도 검출부(30)는 배기 메니폴드에서 배기되는 연소가스의 온도를 검출하여 소정의 전기적 신호를 출력한다.The exhaust gas temperature detector 30 detects the temperature of the combustion gas exhausted from the exhaust manifold and outputs a predetermined electrical signal.

제어부(40)는 차량 정보 검출부(20)과 배기가스 온도 검출부(30)에서 입력된 신호를 종합하여 차량의 운행 상태를 제어하게 된다.The controller 40 controls the driving state of the vehicle by synthesizing the signals input from the vehicle information detector 20 and the exhaust gas temperature detector 30.

특히, 배기 메니폴드에서 방출되는 배기가스의 온도를 메모리 테이블에 설정되어 있는 촉매 활성화 온도에 근접하게 상승시킬 수 있도록 연소실의 점화시기를 제어하는 전반적인 제어신호를 출력한다.In particular, an overall control signal for controlling the ignition timing of the combustion chamber is outputted so that the temperature of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold can be increased close to the catalyst activation temperature set in the memory table.

예를 들면, 상기 배기가스 온도 검출부(30)에서 검출되는 배기가스의 온도가 상기 제어부(40)의 메모리테이블에 설정되어 있는 촉매의 활성화 온도, 즉 섭씨 300도 보다 높다고 판단되면 연소실의 연소가스가 빨리 연소되어 배기 메니폴드로 방출되는 배기가스의 온도가 떨어지도록 연소실의 점화시기를 메모리 테이블에 설정되어 있는 기준 점화시기로 진각 시키기 위한 제어신호를 출력한다.For example, when it is determined that the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust gas temperature detector 30 is higher than the activation temperature of the catalyst set in the memory table of the controller 40, that is, 300 degrees Celsius, the combustion gas of the combustion chamber is A control signal for advancing the ignition timing of the combustion chamber to the reference ignition timing set in the memory table is outputted so that the temperature of the exhaust gas discharged quickly to the exhaust manifold is reduced.

또한, 촉매의 활성화 온도가 배기가스보다 낮다고 판단되면 연소실의 연소가스가 느리게 연소되어 배기 메니폴드로 방출되는 배기가스가 높은 온도를 유지하도록 연소실의 점화시기를 지각시키는 제어신호를 출력한다.In addition, when it is determined that the activation temperature of the catalyst is lower than the exhaust gas, a control signal for delaying the ignition timing of the combustion chamber is outputted so that the combustion gas in the combustion chamber is burned slowly and the exhaust gas discharged to the exhaust manifold is maintained at a high temperature.

점화 장치(50)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 신호에 따라 엔진에서 압축된 혼합기를 폭발적으로 연소시키기 위하여 점화 플러그로 점화한다.The ignition device 50 ignites with a spark plug in order to explodely burn the mixer compressed in the engine according to the signal applied from the control unit 40.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 시동시 촉매 활성화온도 상승장치의 동작을 도1및 도2와 함께 설명하면 다음과 같다.The operation of the catalyst activation temperature increase device at start-up in the present invention having the function as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

소정의 목적지로 운행하기 위해 운전자가 점화 스위치(10)를 '온' 시키면 상기 점화 스위치(10)는 자동차에 구비되어 있는 각종장치에 배터리 전원을 공급하여 엔진을 시동시킨다(스텝110).When the driver 'turns on' the ignition switch 10 to drive to a predetermined destination, the ignition switch 10 supplies the battery power to various devices provided in the vehicle to start the engine (step 110).

이때, 엔진이 시동되면 배기 가스 온도 검출부(30)는 배기 메니폴드를 통해 배출되는 연소실의 연소가스의 온도를 검출하여 소정의 전기적 신호를 제어부(40)에 출력한다(스텝120).At this time, when the engine is started, the exhaust gas temperature detection unit 30 detects the temperature of the combustion gas of the combustion chamber discharged through the exhaust manifold and outputs a predetermined electrical signal to the control unit 40 (step 120).

제어부(40)는 상기 배기 가스 온도 검출부(30)에서 인가되는 신호에 따라 메모리 테이블에 설정되어 있는 활성화 온도 - 예를들면 300도씨- 와 비교하여 배출되는 배기가스의 온도가 활성화 온도보다 높은지를 판단한다(스텝130).The controller 40 determines whether the exhaust gas temperature is higher than the activation temperature compared with the activation temperature set in the memory table, for example, 300 ° C., according to the signal applied from the exhaust gas temperature detection unit 30. It judges (step 130).

상기 스텝120에서 배기가스의 온도가 활성화 온도보다 낮다고 판단되면 제어부(40)는 소정의 제어신호를 점화장치(50)에 출력하여 혼합기의 점화시기를 지각시키기 위한 제어신호를 점화장치(30)에 출력한다(스텝140).If it is determined in step 120 that the temperature of the exhaust gas is lower than the activation temperature, the control unit 40 outputs a predetermined control signal to the ignition device 50 to provide the ignition device 30 with a control signal for retarding the ignition timing of the mixer. Output (step 140).

또한, 상기 스텝140에서 반복해서 점화시기를 지각시킨 후 활성화 온도가 배기가스의 온도 보다 높다고 판단되면 상기 제어부(40)의 메모리 테이블에 설정되어 있는 기준 점화시기로 혼합기를 점화시키기 위한 제어신호를 점화장치(30)에 출력한다(스텝150).In addition, if it is determined that the ignition timing is repeatedly detected in the step 140 and the activation temperature is higher than the temperature of the exhaust gas, the control signal for igniting the mixer at the reference ignition timing set in the memory table of the controller 40 is ignited. Output to the device 30 (step 150).

따라서, 상기 스텝140, 스텝150에서 인가되는 신호에 따라 엔진에서 압축된 혼합기를 폭발적으로 연소시키기 위해 점화 플러그로 점화시기를 지각시키거나 진각 시킨다.Therefore, in order to explodely burn the mixer compressed in the engine according to the signals applied in the steps 140 and 150, the ignition timing is delayed or advanced by the spark plug.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연소실의 점화시기를 기준시보다 지각 시켜 촉매의 최소 활성화 온도까지 배기가스의 온도를 상승시킴으로써 시동시 발생하는 배기가스를 효율적으로 저감 시켜 대기오염을 감소시킨다.As described above, the present invention increases the temperature of the exhaust gas to the minimum activation temperature of the catalyst by delaying the ignition timing of the combustion chamber than the reference time, thereby efficiently reducing the exhaust gas generated at startup, thereby reducing air pollution.

Claims

An exhaust gas reduction device comprising: an ignition switch for applying battery power to various devices provided in an automobile for starting an engine;

Vehicle information detecting means for detecting driving information of the vehicle;

Exhaust gas temperature detecting means for detecting a temperature of the combustion gas exhausted from the exhaust manifold;

Combining the signals input from the vehicle detecting means and the exhaust gas temperature detecting means, and if it is determined that the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust gas temperature detecting means is higher than the activation temperature of the catalyst set in its memory table, Advance the ignition timing of the combustion chamber to the reference ignition timing set in the memory table so that the combustion gas burns quickly and the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust manifold decreases, and when it is determined that the activation temperature of the catalyst is lower than the exhaust gas, Control means for retarding the ignition timing of the combustion chamber such that the combustion gas is slowly burned and the exhaust gas discharged to the exhaust manifold maintains a high temperature;

And an ignition device for igniting with a spark plug for explosive combustion of the mixer compressed in the engine according to the signal applied from the control means.

Starting the engine by supplying battery power to various devices provided in the vehicle;

Detecting the combustion gas of the combustion chamber discharged through the exhaust manifold when the engine is started and determining whether the exhaust gas temperature is higher than the activation temperature set in the memory table;

If it is determined in the determining step that the activation temperature is higher than the temperature of the exhaust gas, the reference ignition in which the ignition timing of the combustion chamber is set in the memory table is set so that the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust manifold is lowered by the combustion gas in the combustion chamber. Outputting a control signal to advance to timing;

If it is determined that the activation temperature of the catalyst is lower than the exhaust gas in the determining step, outputting a control signal to delay the ignition timing of the combustion chamber so that the combustion gas of the combustion chamber is burned slowly and the exhaust gas discharged to the exhaust manifold is maintained at a high temperature. Steps;

And igniting with a spark plug to explodely burn the mixer compressed in the engine according to a control signal applied in any one of the advance control signal step and the late control signal step.