KR101028556B1 - 배기 가스 정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선택적 촉매 환원 장치에서 질소산화물과 환원제가 반응할 수 있는 온도까지 배기 가스의 온도를 빠르게 상승시켜 배기 가스 정화 성능을 향상시키는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치에는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 매연 저감 필터, 배기 가스에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 산화시키는 디젤 산화 촉매, 배기 가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적 촉매 환원 장치, 상기 선택적 촉매 환원 장치 전방에서 환원제를 상기 배기 가스에 분사하는 분사 노즐이 엔진으로부터 순차적으로 배기 파이프 상에 장착되어 있으며, 상기 배기 가스 정화 장치는 엔진의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 가열 모드 진입 조건을 만족하는 경우 상기 배기 가스의 온도를 올리도록 상기 엔진의 작동을 제어하되, 급속 가열 조건을 만족하는 경우 상기 제어부는 상기 매연 저감 필터에서 상기 디젤 산화 촉매로 흘러가는 배기 가스를 줄임과 동시에 급속 가열을 수행하도록 엔진을 제어할 수 있다.
디젤산화촉매(DOC) 장치, 매연저감(Catalyzed Particulate Filter; CPF) 장치, 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 장치

Description

배기 가스 정화 장치{SYSTEM FOR PURIFYING EXHAUST GAS}
본 발명은 배기 가스 정화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선택적 촉매 환원 장치에서 질소산화물과 환원제가 반응할 수 있는 온도까지 배기 가스의 온도를 빠르게 상승시켜 배기 가스 정화 성능을 향상시키는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진에서 배기 매니폴드를 통해 배출되는 배기 가스는 배기 파이프의 도중에 형성된 촉매 컨버터(Catalytic converter)로 유도되어 정화되고, 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 파이프를 통해 대기 중으로 방출된다. 상기한 촉매 컨버터는 매연여과장치(DPF, Diesel Particulate Filter)의 일종으로 배기 가스에 포함되어 있는 오염물질을 처리한다. 그리고 상기한 촉매컨버터 내부에는 배기 가스에 포함된 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 촉매 담체가 형성되어 엔진에서 배출되는 각종 배기 가스를 화학적 변환과정을 통하여 정화시키게 되는 것이다.
상기와 같은 역할을 하는 촉매 컨버터에 적용되는 촉매형식 중의 하나로 선택적 촉매 환원(SCR, Selective Catalytic Reduction) 장치가 있다. 선택적 촉매 환원(SCR) 장치는 우레아(Urea), 암모니아(Ammonia), 일산화탄소와 탄화수소(Hydrocarbon; HC) 등과 같은 환원제가 산소와 질소산화물 중에서 질소산화물과 더 잘 반응하도록 한다는 의미에서 선택적 촉매 환원이라고 명명되고 있다.
종래의 배기 가스 정화 장치에 따르면, 배기 파이프 상에 매연 저감 필터, 디젤 산화 촉매, 그리고 선택적 촉매 환원 장치가 엔진으로부터 순차적으로 장착되어 있다. 따라서, 엔진에서 발생된 배기 가스는 상기 매연 저감 필터, 디젤 산화 촉매, 그리고 선택적 촉매 환원 장치를 순차적으로 지나가며 배기 가스에 포함된 유해 물질이 제거된다. 즉, 매연 저감 필터는 배기 가스에 포함된 입자상 물질(Particulate Material; PM)을 포집하고, 디젤 산화 촉매는 배기 가스에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 이산화탄소를 산화시키며, 그리고 선택적 촉매 환원 장치는 배기 가스에 포함된 질소산화물을 질소 기체로 환원시킨다.
한편, 질소산화물이 환원제와 반응하기 위해서는, 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도가 200℃ 이상이 되어야 한다. 그러나, 선택적 촉매 환원 장치는 배기 파이프의 최후단에 장착되어 있으므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도가 200℃ 이상이 되기 위해서는 많은 시간(예를 들어, 270초 이상)이 소요되게 된다. 따라서, 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스의 온도가 200℃ 이상이 되기 전에는 배기 가스에 포함된 질소산화물을 거의 환원시키지 못하고 외부로 배출하게 된다.
또한, 연료 분사량의 증가 또는 후분사에 의하여 엔진에서 발생되는 배기 가스의 온도를 올리더라도, 매연 저감 필터의 열용량 때문에 배기 가스의 승온 초기 에는 배기 열량이 디젤 산화 촉매와 선택적 촉매 환원 장치에 거의 전달되지 못한다.
연료 분사량을 더욱 증가시키면, 매연 저감 필터에서 과다한 탄화수소 슬립이 발생하게 된다.
따라서, 매연 저감 필터에서 발생되는 탄화수소의 슬립을 줄이면서 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스의 온도를 빠르게 상승시키는 기술 개발이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도를 빠르게 상승시켜 배기 가스 정화 성능을 향상시키는 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 매연 저감 필터(Catalyzed Particulate Filter; CPF), 배기 가스에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 산화시키는 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst; DOC), 배기 가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic reduction; SCR) 장치, 상기 선택적 촉매 환원 장치 전방에서 환원제를 상기 배기 가스에 분사하는 분사 노즐, 그리고 엔진의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 매연 저감 필터, 상기 디젤 산화 촉매, 상기 선택적 촉매 환원 장치, 그리고 상기 분사 노즐은 배기 파이프에 장착되어 있되, 상기 선택적 촉매 환원 장치는 상기 매연 저감 필터와 상기 디젤 산화 촉매의 후단에 장착되어 있고, 상기 제어부는 가열 모드 진입 조건을 만족하는 경우 상기 배기 가스의 온도를 올리도록 상기 엔진과 상기 배기 가스의 흐름을 제어할 수 있다.
상기 가열 모드 진입 조건은 냉각수 온도, 차량 외부 온도, 엔진 오일 온도, 그리고 배기 파이프 전단의 배기 가스 온도가 각각 설정된 값들보다 높고, 차속이 설정된 차속 미만인 경우에 만족될 수 있다.
상기 매연 저감 필터와 상기 디젤 산화 촉매 사이의 배기 파이프 상에는 배압 조절 밸브가 장착되어 있으며, 상기 제어부는 상기 배압 조절 밸브의 작동을 제어함으로써 상기 배기 가스의 흐름을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 급속 가열 조건을 만족하는지 판단하고, 급속 가열 조건을 만족하는 경우 상기 배압 조절 밸브를 통과하는 배기 가스의 양을 줄이도록 배압 조절 밸브를 제어함과 동시에 급속 가열을 수행하도록 엔진을 제어할 수 있다.
급속 가열 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제어부는 배압 조절 밸브를 열고 정상 가열을 수행하도록 엔진을 제어할 수 있다.
상기 급속 가열 조건은 상기 매연 저감 필터와 상기 디젤 산화 촉매 사이의 배기 가스의 온도가 제1설정 온도 미만인 경우 만족될 수 있다.
상기 정상 가열은 가열 모드 해제 조건을 만족할 때까지 계속 수행될 수 있다.
상기 가열 모드 해제 조건은 상기 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도가 제2설정 온도보다 높은 경우 만족될 수 있다.
상기 매연 저감 필터, 상기 디젤 산화 촉매, 상기 선택적 촉매 환원 장치는 엔진으로부터 순차적으로 배치되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치에는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 매연 저감 필터, 배기 가스에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 산화시키는 디젤 산화 촉매, 배기 가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적 촉매 환원 장치, 상기 선택적 촉매 환원 장치 전방에서 환원제를 상기 배기 가스에 분사하는 분사 노즐이 엔진으로부터 순차적으로 배기 파이프 상에 장착되어 있으며, 상기 배기 가스 정화 장치는 엔진의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 가열 모드 진입 조건을 만족하는 경우 상기 배기 가스의 온도를 올리도록 상기 엔진의 작동을 제어하되, 급속 가열 조건을 만족하는 경우 상기 제어부는 상기 매연 저감 필터에서 상기 디젤 산화 촉매로 흘러가는 배기 가스를 줄임과 동시에 급속 가열을 수행하도록 엔진을 제어할 수 있다.
급속 가열 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제어부는 배기 가스 저감 제어를 수행하지 않고 정상 가열을 수행하도록 엔진을 제어할 수 있다.
상기 배기 가스의 온도 상승 제어는 상기 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도가 제2설정 온도보다 높아질 때까지 계속 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 매연 저감 필터에서 디젤 산화 촉매로 흘러가는 배기 가스의 흐름을 제어함과 동시에 배기 가스 승온 제어를 실시함으로써 매연 저감 필터 후단의 배기 가스를 빠르게 상승시킬 수 있다. 이에 따라, 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도도 빠르게 상승된다.
또한, 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스의 온도가 빠르게 상승되므로, 배기 가스의 정화 성능이 향상된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)에서 발생된 배기 가스는 매연 저감 필터(Catalyzed Particulate Filter; CPF)(40), 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst; DOC)(70), 분사 노즐(Dosing Module)(80), 그리고 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 장치(100)를 순차적으로 지나가며 배기 가스 내에 유해한 성분이 제거된다. 그 후, 상기 배기 가스는 테일 파이프(110)를 통하여 차량 외부로 배출된다. 상기 CPF(40), DOC(70), 분사 노즐(80), 그리고 SCR 장치(100)는 배기 파이프(20)에 설치되어 있다.
엔진(10)은 혼합기를 연소하기 위한 복수개의 실린더(도시하지 않음)를 포함하고 있다. 상기 실린더는 흡기 매니폴드(도시하지 않음)에 연결되어 혼합기를 공 급 받으며, 상기 흡기 매니폴드는 흡입 파이프(도시하지 않음)에 연결되어 외부의 공기를 공급받는다.
또한, 상기 실린더는 배기 매니폴드(도시하지 않음)에 연결되어 연소 과정에서 발생한 배기 가스는 상기 배기 매니폴드에 모이게 된다. 상기 배기 매니폴드는 배기 파이프(20)에 연결되어 있다.
CPF(40)는 상기 엔진(10)의 후단에 설치되어 있으며, 배기 가스 내의 입자상물질(Particulate Material; PM)을 포집하고, 포집된 PM(즉, 수트)을 재생한다. 수트의 재생은 CPF(40)의 입구와 출구의 압력 차이가 설정된 압력(약, 20~30kpa) 이상인 경우 진행된다.
또한, 상기 CPF(40) 전단의 배기 파이프(20) 상에는 제1온도 센서(30)가 장착되어 있으며, 상기 제1온도 센서(30)는 CPF(40) 전단 배기 가스의 온도를 측정한다. 여기에서는, 배기 가스의 온도를 배기 온도라고 칭하기로 한다.
또한, 상기 CPF(40)의 후단의 배기 파이프(20) 상에는 배압 조절 밸브(Back Pressure Control Valve; BPCV)(50)가 장착되어 상기 CPF(40)에서 DOC(70)로 흘러가는 배기 가스의 양을 조절한다.
한편, 배기 가스 정화 성능을 향상시키기 위하여 상기 CPF(40)에 산화 촉매가 코팅되어 있을 수 있다.
DOC(70)는 상기 CPF(40)의 후단에 설치되어 있으며, CPF(40)로부터 PM이 제거된 배기 가스를 전달받는다. 상기 DOC(70)의 내부에는 산화 촉매가 코팅되어 있 어 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)를 이산화탄소(CO2)로 산화시킨다. 상기 산화 촉매로는 백금 또는 팔라듐이 주로 사용된다.
상기 DOC(70) 전단의 배기 파이프(20) 상에는 제2온도 센서(60)가 장착되어 있으며, 상기 제2온도 센서(60)는 DOC(70) 전단 배기 온도를 측정한다.
분사 노즐(80)은 상기 DOC(70)와 SCR 장치(100) 사이에 설치되어 있으며 상기 DOC(70)에서 산화된 배기 가스에 환원제를 분사한다. 상기 환원제는 암모니아일 수 있다. 일반적으로, 상기 분사 노즐(80)에서는 요소(Urea)를 분사하며 분사된 요소는 암모니아로 분해된다.
즉, 요소는 다음의 화학식에 의하여 암모니아(ammonia; NH3)로 분해된다.
(NH2)2CO → NH3 + HNCO
HNCO + H2O → NH3 + CO2
상기 환원제와 섞인 배기 가스는 SCR 장치(100)에 공급된다. 또한, DOC(70)에서 산화 반응이 일어날 때에는 산화열이 발생하게 되고, 이 산화열 역시 SCR 장치(100)에 전달된다.
SCR 장치(100)는 상기 분사 노즐(80)의 후단에 설치되어 있으며, 전이금속이 이온 교환된 제올라이트(zeolite) 촉매를 포함한다. 상기 SCR 장치(100)는 상기 환원제를 이용하여 배기 가스 내의 질소산화물(NOx)을 질소 기체(N2)로 환원시켜 배기 가스 내의 NOx를 저감한다.
상기 SCR 장치(100)에서 진행되는 반응식은 다음과 같다.
4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
2NH3 +NO + NO2 → 2N2 + 3H2O
8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O
또한, 상기 SCR 장치(100) 전단의 배기 파이프(20) 상에는 제3온도 센서(90)가 장착되어 있으며, 상기 제3온도 센서(90)는 SCR 장치(100) 전단 배기 온도를 측정한다.
한편, 상기 DOC(70)를 상기 CPF(40) 전단에 배치할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 제어하기 위한 제어부의 입력 및 출력 관계를 도시한 블록도이다.
제어부(160)는 각 센서들(120, 130, 140, 30, 60, 70, 150)로부터 입력 받은 제어 파라미터를 이용하여 배기 가스의 온도 상승 제어를 수행하며, 구체적으로 다음과 같다.
냉각수 온도 센서(120)는 냉각수의 온도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
외부 온도 센서(130)는 차량 외부의 온도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
오일 온도 센서(140)는 엔진(10)의 오일 온도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
제1온도 센서(30)는 CPF(40) 전단의 배기 온도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
제2온도 센서(60)는 DOC(70) 전단의 배기 온도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
제3온도 센서(90)는 SCR 장치(100) 전단의 배기 온도를 측정하여 이에 대한신호를 제어부(160)에 전달한다.
차속 센서(150)는 차속을 측정하여 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
제어부(160)는 상기 제어 파라미터를 이용하여 가열 모드 진입 조건을 만족하는지, 급속 가열 조건을 만족하는지, 가열 모드 해제 조건을 만족하는지 판단한다.
또한, 제어부(160)는 상기 판단 결과를 기초로 스로틀 밸브(170), 인젝터(180), 배압 조절 밸브(50), 분사 노즐(80)을 제어한다.
이러한 제어부(160)의 제어 흐름을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 이용하여 배기 가스의 온도를 제어하는 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 센서들(120, 130, 140, 30, 60, 70, 150)이 제어 파라미터를 검출하고(S200), 이에 대한 신호를 제어부(160)에 전달한다.
제어부(160)는 상기 제어 파라미터를 이용하여 가열 모드 진입 조건을 만족 하는지 판단한다(S210). 상기 가열 모드 진입 조건은 냉각수 온도, 차량 외부 온도, 엔진 오일 온도, 그리고 배기 파이프 전단의 배기 온도가 각각 설정된 값들보다 높고, 차속이 설정된 차속 미만인 경우에 만족되는 것으로 할 수 있다. 즉, 제어부(160)는 냉각수 온도, 차량 외부 온도, 엔진 오일 온도, 그리고 배기 파이프 전단의 배기 온도를 이용하여 엔진(10)이 정상적으로 작동하는지를 판단하고, 엔진(10)이 정상적으로 작동하는 경우 배기 가스의 가열이 필요한 것으로 판단한다. 다만, 차속이 설정된 차속 이상인 경우에는 SCR 장치(100) 전단의 배기 온도가 높은 상태이므로 배기 가스의 가열이 필요하지 않은 것으로 판단한다.
상기 S210 단계에서 가열 모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 제어부(160)는 배기 가스의 온도 상승 제어를 종료한다.
이와는 반대로, 상기 S210 단계에서 가열 모드 진입 조건을 만족하면, 제어부(160)는 급속 가열 조건을 만족하는지 판단한다(S220). 급속 가열 조건은 상기 제2온도 센서(60)에서 측정된 DOC(70) 전단의 배기 온도가 제1설정 온도(예를 들어, 150℃) 미만인 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.
상기 S220 단계에서 급속 가열 조건을 만족하면, 제어부(160)는 배압 조절 밸브(50)를 닫고(S230), 급속 가열 제어를 실시한다(S240). 배압 조절 밸브(50)를 닫는 것은 CPF(40)에서 DOC(70)로의 배기 가스의 흐름을 저감하는 제어를 수행하는 것을 의미한다. 이러한 배기 가스 저감 제어에 의하여, 엔진(10)의 시동이 꺼지지 않는 범위 내에서 DOC(70)로 공급되는 배기 가스량이 줄어들게 된다.
또한, 급속 가열 제어는 설정된 패턴에 따라 스로틀 밸브(170)의 개도, 인젝 터(180)(여기에서는, 메인 인젝터와 후분사용 인젝터를 모두 의미한다.)의 분사 시기 및 분사량을 조절함으로써 수행된다. 상기 설정된 패턴은 수많은 실험에 의하여 결정되며 상기 제어부(160)에 저장되어 있다.
상기 S230 단계 및 S240 단계는 급속 가열 조건을 만족하지 않을 때까지 계속하여 수행된다.
상기 S220 단계에서 급속 가열 조건을 만족하지 않으면, 제어부(160)는 배압 조절 밸브(50)를 열고(S250), 정상 가열 제어를 실시한다(S260). 배압 조절 밸브(50)를 여는 것은 CPF(40)에서 DOC(70)로의 배기 가스의 흐름을 저감하는 제어를 수행하지 않는 것을 의미한다.
또한, 정상 가열 제어는 급속 가열 제어의 설정된 패턴과는 다른 설정된 패턴에 따라 스로틀 밸브(170)의 개도, 인젝터(180)(여기에서는, 메인 인젝터와 후분사용 인젝터를 모두 의미한다.)의 분사 시기 및 분사량을 조절함으로써 수행된다. 상기 설정된 패턴은 수많은 실험에 의하여 결정되며 상기 제어부(160)에 저장되어 있다.
그 후, 제어부(160)는 가열 모드 해제 조건이 만족되는지를 판단한다(S270). 가열 모드 해제 조건은 상기 DOC 장치(100) 전단의 배기 온도가 제2설정 온도(예를 들어, 200℃)보다 높은 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.
상기 S270 단계에서 가열 모드 해제 조건이 만족되지 않았다면, 제어부(160)는 상기 S250 단계와 S260 단계를 계속하여 수행한다.
상기 S270 단계에서 가열 모드 해제 조건이 만족된다면, 제어부(160)는 배기 온도 상승 제어를 종료한다. 즉, DOC 장치(100) 전단의 배기 온도가 질소산화물의 환원 반응이 일어나는 온도까지 가열되었으므로, 제어부(160)는 배기 온도 상승 제어를 수행하지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 사용하는 경우 배기 파이프의 각 부분에서의 배기 온도를 도시한 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 사용하는 경우, SCR 장치(100) 전단의 배기 온도가 200℃ 이상이 되기 위해 소요되는 시간은 220초 정도이다. 즉, 종래의 배기 가스 정화 장치와 비교하면, 50~60초 정도 빨라지게 된다. SCR 장치(100) 전단의 배기 온도가 200℃ 이상이 되기 위해 소요되는 시간이 단축됨에 따라, 배기 가스의 정화 성능이 상승되게 된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 제어하기 위한 제어부의 입력 및 출력 관계를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 이용하여 배기 가스의 온도를 제어하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 사용하는 경우 배기 파이프의 각 부분에서의 배기 온도를 도시한 그래프이다.
도 5는 종래의 배기 가스 정화 장치를 사용하는 경우 배기 파이프의 각 부분에서의 배기 온도를 도시한 그래프이다.

Claims (12)

  1. 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 매연 저감 필터(Catalyzed Particulate Filter; CPF), 배기 가스에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 산화시키는 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst; DOC), 배기 가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic reduction; SCR) 장치, 상기 선택적 촉매 환원 장치 전방에서 환원제를 상기 배기 가스에 분사하는 분사 노즐, 그리고 엔진의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 배기 가스 정화 장치에 있어서,
    상기 매연 저감 필터, 상기 디젤 산화 촉매, 상기 선택적 촉매 환원 장치, 그리고 상기 분사 노즐은 배기 파이프에 장착되어 있되, 상기 선택적 촉매 환원 장치는 상기 매연 저감 필터와 상기 디젤 산화 촉매의 후단에 장착되어 있고,
    상기 제어부는 가열 모드 진입 조건을 만족하는 경우 상기 배기 가스의 온도를 올리도록 상기 엔진과 상기 배기 가스의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 모드 진입 조건은 냉각수 온도, 차량 외부 온도, 엔진 오일 온도, 그리고 배기 파이프 전단의 배기 가스 온도가 각각 설정된 값들보다 높고, 차속이 설정된 차속 미만인 경우에 만족되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 매연 저감 필터와 상기 디젤 산화 촉매 사이의 배기 파이프 상에는 배압 조절 밸브가 장착되어 있으며,
    상기 제어부는 상기 배압 조절 밸브의 작동을 제어함으로써 상기 배기 가스의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 급속 가열 조건을 만족하는지 판단하고,
    급속 가열 조건을 만족하는 경우, 상기 제어부는 상기 배압 조절 밸브를 통과하는 배기 가스의 양을 줄이도록 배압 조절 밸브를 제어함과 동시에 급속 가열을 수행하도록 엔진을 제어하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    급속 가열 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제어부는 배압 조절 밸브를 열고 정상 가열을 수행하도록 엔진을 제어하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 급속 가열 조건은 상기 매연 저감 필터와 상기 디젤 산화 촉매 사이의 배기 가스의 온도가 제1설정 온도 미만인 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 정상 가열은 가열 모드 해제 조건을 만족할 때까지 계속 수행되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 가열 모드 해제 조건은 상기 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도가 제2설정 온도보다 높은 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 매연 저감 필터, 상기 디젤 산화 촉매, 상기 선택적 촉매 환원 장치는 엔진으로부터 순차적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  10. 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 매연 저감 필터, 배기 가스에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 산화시키는 디젤 산화 촉매, 배기 가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적 촉매 환원 장치, 상기 선택적 촉매 환원 장치 전방에서 환원제를 상기 배기 가스에 분사하는 분사 노즐이 엔진으로부터 순차적으로 배기 파이프 상에 장착되어 있는 배기 가스 정화 장치에 있어서,
    상기 배기 가스 정화 장치는 엔진의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 가열 모드 진입 조건을 만족하는 경우 상기 배기 가스의 온도를 올리도록 상기 엔진의 작동을 제어하되, 급속 가열 조건을 만족하는 경우 상기 제어부는 상기 매연 저감 필터에서 상기 디젤 산화 촉매로 흘러가는 배기 가스를 줄임과 동시에 급속 가열을 수행하도록 엔진을 제어하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    급속 가열 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제어부는 배기 가스 저감 제어를 수행하지 않고 정상 가열을 수행하도록 엔진을 제어하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 배기 가스의 온도 상승 제어는 상기 선택적 촉매 환원 장치 전단의 배기 가스 온도가 제2설정 온도보다 높아질 때까지 계속 수행되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
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