KR101700518B1 - 입자상 물질 검출 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입자상 물질 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 입자상 물질 검출 장치는 내연기관으로부터 배출된 배기가스에 포함된 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기의 커패시턴스 값을 출력하는 입자 센서부; 및 슬립 모드 및 동작 모드를 포함하는 센서 제어부를 포함하고, 센서 제어부는 슬립 모드 시, 입자 센서부로 플래그 신호를 송신하고, 입자 센서부를 통해 상기 플래그 신호를 다시 수신할 시 동작 모드로 변경되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 입자상 물질 검출 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 차량의 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM: particle matter)을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차 배기가스의 규제가 강화됨에 따라 유해성분 배출을 줄이거나 정화하기 위한 장치에 대해 관심이 높아지고 있다. 유해성분 중 특히 입자상 물질(Particular Matter; PM)에 대한 규제가 엄격해지고 있으며, 산화촉매, 질소산화물 촉매 및 매연 여과장치를 이용하여 여과하는 배기가스 저감장치가 개발되고 있다.
이러한 배기가스 저감장치의 고장여부를 진단하기 위해 매연 입자를 검출하는 PM 센서를 후단측, 즉 배기가스가 필터를 통과하고 배기되는 유로에 배치한다. 여기서, PM 센서의 주요 동작은 디젤 차량의 배기 파트의 DPF(Diesel Particulate Filter)의 고장으로 인한 PM의 누설을 감지하여 차량 ECU에 DPF 고장 정보를 전달하는 기능을 한다.
이에 관련하여, 일본특허 등록공보 제4898902호에서, 정전용량 측정형 입자검출센서를 개시하고 있다. 일본특허 등록공보 제4898902호는 절연성 엘리먼트의 내부에 전극을 배치하고 배기가스와 접하는 외부전극을 배치한 센서구조이다. 전극 양단에 인가되는 초기전압과 입자가 외부 전극들 사이에 누적되면서 외부전극의 면적이 변화함에 따라 전극 양단의 전압이 변화하는 원리를 이용하여 입자를 측정한다.
다만, 선행특허를 포함하는 종래의 기술에서는 정전용량을 이용하여 PM 즉, 입자상 물질을 검출할 시, 기본적으로 커패시턴스 값의 변화량을 산출하고 이에 따라 입자상 물질의 발생 여부를 검출하는 기술을 개시하고 있다. 다만, 이 경우에는, 입자상 물질이 존재하지 않는 경우에도 커패시턴스 값이 0이 아닌 특정 값으로 존재한다.
이에 따라, 종래의 기술에서 커패시턴스 값을 이용하여 입자상 물질의 발생 여부를 검출하기 위해서는, 제어기를 통해 커패시턴스 값을 지속적으로 읽어야 하는 상황이 야기된다. 즉, 종래의 기술에 따라 입자상 물질의 발생 여부를 파악하기 위해서는, 커패시턴스 값을 지속적으로 측정하고, 측정된 커패시턴스 값의 변화가 발생할 시, 입자상 물질의 발생 여부를 파악하게 된다. 이 경우, 입자상 물질이 실제로 발생하지 않은 경우에도, 제어기에서는 입자상 물질의 발생 여부를 파악하기 위해 항시 동작 상태로 놓여야 하므로, 한정된 제어기의 자원이 소모되고, 소모전력 측면에서의 부담이 있는 문제점이 존재한다.
본 발명은 커패시턴스 값의 변화량을 이용하여 입자상 물질의 발생 여부를 감지할 때, 제어기의 부담을 줄이고, 이에 따른 소모 전력도 감소시킬 수 있는 입자상 물질 검출 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 입자상 물질 검출 장치는 내연기관으로부터 배출된 배기가스에 포함된 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기의 커패시턴스 값을 출력하는 입자 센서부; 및 슬립 모드 및 동작 모드를 포함하는 센서 제어부를 포함하고, 센서 제어부는 슬립 모드 시, 입자 센서부로 플래그 신호를 송신하고, 입자 센서부를 통해 상기 플래그 신호를 다시 수신할 시 동작 모드로 변경되는 것을 특징으로 한다.
또한, 입자 센서부는 개방 회로의 형태를 갖는 입자상 물질 감지 모듈을 포함하고, 개방 회로의 일측 및 타측은 상기 센서 제어부와 연결될 수 있다.
또한, 센서 제어부는 플래그 신호를 상기 입자상 물질 감지 모듈로 송신하고, 개방 회로의 단락으로 인해 플래그 신호를 다시 수신할 경우, 동작 모드로 변경될 수 있다.
또한, 입자상 물질 감지 모듈은 제 1 상부 전극 및 제 2 상부 전극을 포함하는 상부 전극을 포함하고, 제 1 상부 전극은 제 1 상부 베이스 전극과, 제 1 상부 베이스 전극의 일측에 돌출되어 형성된 복수의 제 1 상부 돌출 전극들을 포함하고, 제 2 상부 전극은 제 2 상부 베이스 전극과, 제 1 상부 베이스 전극에 대향하는 방향으로 돌출되어 형성되고, 제 1 상부 돌출 전극들과 상호 이격되어 삽입 배치된 복수의 제 2 상부 돌출 전극들을 포함할 수 있다.
또한, 입자상 물질 감지 모듈은 제 1 하부 전극 및 제 2 하부 전극을 포함하는 하부 전극을 포함하고, 제 1 하부 전극은, 제 1 하부 베이스 전극과, 상기 제 1 하부 베이스 전극의 굴곡부에서 제 1 하부 베이스 전극에 평행하게 형성된 복수의 제 1 하부 돌출 전극들을 포함하며, 제 2 하부 전극은 제 2 하부 베이스 전극과, 상기 제 2 하부 베이스 전극의 굴곡부에서 제 2 하부 베이스 전극에 평행하게 형성되고, 상기 복수의 제 1 하부 돌출 전극들과 상호 이격되어 삽입 배치된 복수의 제 2 하부 돌출 전극들을 포함할 수 있다.
또한, 복수의 제 1 상부 돌출 전극들과 상기 복수의 제 1 하부 돌출 전극들은 서로 교차하여 배치되고, 복수의 제 2 상부 돌출 전극들과 복수의 제 2 하부 돌출 전극들은 서로 교차하여 배치될 수 있다.
또한, 센서 제어부는 동작 모드 시, 커패시턴스 값을 수집하고, 커패시턴스 값의 변화량을 근거로 입자상 물질의 발생 여부를 판단하며, 입자상 물질의 발생량을 도출할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 내연기관으로부터 배출된 배기가스에 포함된 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기의 커패시턴스 값을 출력하는 입자 센서부; 및 슬립 모드 및 동작 모드를 포함하는 센서 제어부를 포함하는 본 발명의 입자상 물질 검출 장치의 동작 방법은 센서 제어부를 슬립 모드로 동작시키는 단계; 센서 제어부에 의해, 입자 센서부로 플래그 신호를 송신하는 단계; 및 센서 제어부에 의해, 플래그 신호가 입자 센서부를 통해 다시 수신될 경우, 센서 제어부를 동작 모드로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 입자 센서부는 개방 회로의 형태를 갖는 입자상 물질 감지 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 센서 제어부를 동작 모드로 설정하는 단계는 플래그 신호를 입자상 물질 감지 모듈로 송신하고, 개방 회로의 단락으로 인해 플래그 신호를 다시 수신할 경우 이루어질 수 있다.
본 발명의 입자상 물질 검출 장치 및 방법은 센서부에서 입자상 물질의 발생 여부를 감지하고, 입자상 물질의 발생 여부에 따라 센서 제어부의 동작 모드를 결정하는 방식을 채택함으로써, 센서 제어부의 동작은 입자상 물질의 발생 시에만 유효해지게 된다.
이에 따라, 본 발명의 입자상 물질 검출 장치 및 방법에 따르면 센서 제어부에서 소모되는 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치에 대한 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 센서부에 포함된 입자상 물질 감지 모듈에 대한 개념도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 입자상 물질 감지 모듈을 통해 입자상 물질을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 센서부에 포함된 입자상 물질 감지 모듈에 대한 개념도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 입자상 물질 감지 모듈을 통해 입자상 물질을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 입자상 물질에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치(100)에 대한 개념도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치는 입자 센서부(110)와, 입자 센서부(110)를 통한 감지 결과를 근거로 입자상 물질의 입자량을 도출하는 센서 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 일반적으로 커패시턴스를 이용하여 입자상 물질의 발생량을 검출하는 PM 센서의 경우, 입자상 물질이 존재하지 않는 경우에도 커패시턴스 값이 0이 아닌 특정 값으로 존재하며, 이 값을 제어기에서는 지속적으로 읽어야 하기 때문에, 제어기의 IC 들은 항시 동작 상태에 놓여야 하는 문제점이 존재한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치(100)는 상기 문제점을 해소하기 위해, 평시에는 센서 제어부(130)를 슬립 모드로 동작시키고, 입자상 물질이 검출되었을 시에만, 센서 제어부(130)를 동작 모드로 동작시키는 방식을 채택한다. 이하, 도 1을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치(100)에 포함된 각 구성들에 대해 더 구체적으로 설명한다.
입자 센서부(110)는 내연기관으로부터 배출된 배기가스에 포함된 입자상 물질을 감지하는 기능을 한다. 또한, 입자 센서부(110)는 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기의 커패시턴스 값을 출력하는 기능을 한다. 이를 위해, 입자 센서부(110)는 가열 모듈(111), 커패시턴스 생성 모듈(112), 온도 측정 모듈(113) 및 입자상 물질 감지 모듈(114)을 포함하여 구성될 수 있다.
가열 모듈(111)은 센서 제어부(130)의 제어를 통해 열을 발생시켜, 입자 센서부(110)에 퇴적되는 입자상 물질을 제거하는 기능을 한다. 여기서, 히터 제어 등을 통해 입자상 물질을 제거하는 방법은 이미 잘 알려져 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
커패시턴스 생성 모듈(112)은 2개의 전극 사이에 커패시턴스를 발생시키는 기능을 한다. 여기서, 커패시턴스 값은 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기를 갖는다. 상술한 바와 같이, 입자상 물질의 퇴적량이 전혀 없더라도, 커패시턴스 값은 0이 아니라는 점이 이해될 것이다.
입자상 물질 감지 모듈(114)은 입자 센서부(110) 내부에 위치되고, 개방 회로의 형태를 가지며, 입자상 물질의 감지 여부를 판단하는데 이용된다. 도 2 및 도 3을 참조하자.
일반적으로, 입자상 물질은 통전 성질을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 입자상 물질 감지 모듈(114)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 개방 회로의 형태로 구성된다. 즉, 입자상 물질의 퇴적을 통해 개방 회로가 단락될 경우, 이하에서 설명되는 센서 제어부(130)는 입자상 물질의 발생 여부를 판단할 수 있게 된다.
또한, 입자상 물질 감지 모듈(114)은 상부 전극과 하부 전극으로 구성될 수 있다. 그리고, 상부 전극은 제 1 상부 전극(L1_TOP)과 제 2 상부 전극(L2_TOP)을 포함하여 구성되고, 하부 전극은 제 1 하부 전극(L1_BOT)과 제 2 하부 전극(L2_BOT)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 3을 참조로, 입자상 물질 감지 모듈(114)의 구조에 대해 더 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 상부 전극(L1_TOP)은 제 1 상부 베이스 전극(BL1_TOP)과, 제 1 상부 베이스 전극(BL1_TOP)의 일측에 돌출되어 형성된 복수의 제 1 상부 돌출 전극들(PL1_TOP)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 복수의 제 1 상부 돌출 전극(PL1_TOP)들은 서로 평행하게 형성될 수 있다.
그리고, 제 2 상부 전극(L2_TOP)은 제 2 상부 베이스 전극(BL2_TOP)과, 제 1 상부 베이스 전극(BL1_TOP)에 대향하는 방향으로 돌출되어 형성되고, 제 1 상부 돌출 전극들(PL1_TOP)과 상호 이격되어 삽입 배치된 복수의 제 2 상부 돌출 전극(PL2_TOP)들을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 복수의 제 2 상부 돌출 전극(PL2_TOP)들은 제 1 상부 돌출 전극(PL1_TOP)들과 마찬가지로 서로 평행하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 1 상부 돌출 전극(PL1_TOP)들과 제 2 상부 돌출 전극(PL2_TOP)들은 서로 평행하게 형성될 수 있고, 이들 상부 돌출 전극 들은 서로 접하지 않고 이격된다.
제 1 하부 전극(L1_BOT)은 제 1 하부 베이스 전극(BL1_BOT)과, 제 1 하부 베이스 전극(BL1_BOT)의 굴곡부에서 제 1 하부 베이스 전극(BL1_BOT)에 평행하게 형성된 복수의 제 1 하부 돌출 전극(PL1_BOT)들을 포함한다. 그리고, 제 2 하부 전극(L2_BOT)은 제 2 하부 베이스 전극(BL2_BOT)과, 제 2 하부 베이스 전극(BL2_BOT)의 굴곡부에서 제 2 하부 베이스 전극(BL2_BOT)에 평행하게 형성되고, 복수의 제 1 하부 돌출 전극(PL1_BOT)들과 상호 이격되어 삽입 배치된 복수의 제 2 하부 돌출 전극(PL2_BOT)들을 포함한다. 상부 전극과 마찬가지로, 제 1 하부 돌출 전극(PL1_BOT)들과 제 2 하부 돌출 전극(PL2_BOT)들은 서로 나란하게 이격된 형태를 갖는다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 상부 돌출 전극(PL1_TOP)들과 제 1 하부 돌출 전극(PL1_BOT)들은 위아래 위치에서 서로 직각으로 교차하는 형태를, 그리고 제 2 상부 돌출 전극(PL2_TOP)들과 제 2 하부 돌출 전극(PL2_BOT)들도 위아래 위치에서 서로 직각으로 교차하는 형태를 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 감지 모듈(114)은 입자상 물질 감지 모듈(114)은 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 입자상 물질(20)의 검출 정확도를 높일 수 있다.
즉, 입자상 물질 감지 모듈(114)은 개방 회로의 형태를 갖되, 검출 회로를 보다 증가시키기 위해, 제 1 상부 전극(L1_TOP), 제 2 상부 전극(L2_TOP), 제 1 하부 전극(L1_BOT) 및 제 2 하부 전극(L2_BOT)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 이들 배치는 상부 전극이 하부 전극의 상부에 위치되고, 제 1 상부 전극(L1_TOP)와, 제 2 상부 전극(L2_TOP), 그리고 제 1 하부 전극(L1_BOT)와 제 2 하부 전극(L2_BOT)은 동일 평면 상에 위치될 수 있다.
이에 따라, 입자상 물질(20)이 퇴적될 경우, 도 4a 내지 도 4d에 각각 도시된 바와 같이, 제 1 상부 전극(L1_TOP)과 제 2 상부 전극(L2_TOP) 간 단락이 이루어짐으로써, 제 1 상부 전극(L1_TOP)과 제 2 하부 전극(L2_BOT)간 단락이 이루어짐으로써, 제 1 하부 전극(L1_BOT)과 제 2 상부 전극(L2_TOP)간 단락이 이루어짐으로써, 또는 제 1 하부 전극(L1_BOT)과 제 2 하부 전극(L2_BOT) 간 단락이 이루어짐으로써, 입자상 물질(20)의 감지가 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 감지 모듈(114)은 위에서 설명한 총 4개의 경우의 수로 전기적 연결을 기대할 수 있어, 탐지의 민감성 기대할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 감지 모듈(114)에 따르면, 입자상 물질의 탐지를 민감하고, 신속하게 할 수 있는 장점이 있다.
이제 다시, 도 1을 참조하자. 센서 제어부(130)는 슬립 모드와 동작 모드로 나뉘어 동작이 이루어질 수 있다. 또한, 센서 제어부(130)는 위에서 언급한 바와 같이, 작동 효율을 증가시키고, 소모 전력을 감소시키기 위해, 최초 동작시엔 슬립 모드로 동작된다. 아래에서 언급되는 바와 같이, 센서 제어부(130)는 입자 센서부(110)를 통해 감지된 정보를 이용하여, 다양한 제어 예를 들어, 히팅 제어, 입자상 물질의 퇴적량 산출, 온도 제어 등을 수행한다. 하지만, 정전 용량을 이용하여 입자상 물질의 발생 여부 및 퇴적량을 검출하기 위해서는, 입자상 물질이 존재하지 않더라도 지속적으로 정전 용량의 변화량 등을 산출해야 한다. 이에 따라, 본 발명은 슬립 모드 시에는, 센서 제어부(130)를 통해 동작되는 다양한 기능들을 휴지시키되, 입자상 물질 감지 모듈(114)로 주기적으로 플래그 신호를 송신한다.
여기서, 입자상 물질 감지 모듈(114)은 개방 회로의 형태를 갖고, 일측과 타측 모두가 센서 제어부(130)에 연결된다. 이에 따라, 입자상 물질이 입자상 물질 감지 모듈(114) 상에 퇴적되지 않은 경우에는, 상기 플래그 신호는 센서 제어부(130)로 되돌아 오지 않는다. 반면, 입자상 물질이 퇴적된 경우에는, 상기 개방 회로가 단락되어, 센서 제어부(130)에서 송신한 플래그 신호는 입자상 물질 감지 모듈(114)을 거쳐 다시 되돌아 오게 된다. 이 경우, 센서 제어부(130)는 입자상 물질이 발생한 것으로 판단하고, 동작 모드로 전환된다.
센서 제어부(130)는 동작 모드 시, 커패시턴스 생성 모듈(112)을 통해 생성된 커패시턴스 값을 수집하고, 커패시턴스 값의 변화량을 근거로 입자상 물질의 발생 여부 및 발생량을 도출한다. 여기서, 센서 제어부(130)에서 이루어지는 커패시턴스 값을 이용한 입자상 물질의 발생량 검출 방법, 온도 측정, 입자상 물질의 발생량에 따른 히팅 제어, ECU로의 고장 신호 전달 방법 등은 알려진 다양한 방식이 채택될 수 있으므로, 이에 대한 추가적인 한정은 이루어지지 않는다.
이제, 도 5를 참조로, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치의 동작 방법에 대한 설명이 이루어진다. 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치는 내연기관으로부터 배출된 배기가스에 포함된 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기의 커패시턴스 값을 출력하는 입자 센서부; 및 슬립 모드 및 동작 모드를 포함하는 센서 제어부를 포함하여 구성될 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 검출 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 이하에서는 위에서 도 1 내지 도 4를 참조로 언급한 사항과 중복되는 사항은 생략하여 설명이 이루어진다.
먼저, 센서 제어부를 슬립 모드로 동작시키는 단계(S110)가 이루어진다. 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 센서 제어부의 동작 효율을 증가 시키고, 이의 소비 효율을 저감시키는 것을 목적으로 한다. 이에 따라, 평시에 센서 제어부가 동작 모드가 아닌, 슬립 모드로 동작되게 하여, 센서 제어부의 기능 예를 들어, 커패시턴스 값을 이용한 입자상 물질의 발생량 검출, 온도 측정, 입자상 물질의 발생량에 따른 히팅 제어, ECU로의 고장 신호 전달 등은 수행되지 않는다.
그 후, 센서 제어부에 의해, 입자 센서부로 플래그 신호를 송신하는 단계(S120)가 이루어진다. 상술한 바와 같이, 입자 센서부로 플래그 신호를 송신하는 이유는, 입자상 물질 감지 모듈의 개방 회로가 단락 되었는지의 여부를 확인하기 위한 것이고, 입자상 물질 감지 모듈에 대한 설명은 위에서 상세히 언급하였으므로, 추가적인 설명은 생략한다.
그 후, 센서 제어부에 의해, 플래그 신호가 입자 센서부를 통해 다시 수신되었는지의 여부를 판단하는 단계(S130)가 이루어진다. S130 단계에서의 판단 결과, 플래그 신호가 다시 수신된 것으로 판단되면, 제어는 S140 단계로 전달된다. 그렇지 않다면, 현재 입자상 물질이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 제어는 S120 단계로 전달된다. 여기서, S120 단계는 기설정된 주기 마다 수행될 수 있다.
S140 단계는 플래그 신호가 다시 수신되어, 입자상 물질의 퇴적이 발생한 것으로 판단된 경우 수행되는 단계로서, 센서 제어부를 동작 모드로 설정하는 단계이다.
센서 제어부가 동작 모드로 수행되는 경우, 커패시턴스 값을 수집하고(S150), 수집된 커패시턴스 값의 변화량을 근거로 입자상 물질의 발생량을 도출하는 단계(S160)가 이루어진다.
여기서, 센서 제어부가 동작 모드로 수행될 시 이루어지는 다양한 기능들은 일반적으로 잘 알려져 있으므로, 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 입자상 물질 검출 장치 110 : 입자 센서부
114 : 입자상 물질 감지 모듈 120 : 커넥터
130 : 센서 제어부
114 : 입자상 물질 감지 모듈 120 : 커넥터
130 : 센서 제어부
Claims (10)
- 내연기관으로부터 배출된 배기가스에 포함된 입자상 물질의 퇴적량에 따라 상이한 크기의 커패시턴스 값을 출력하는 입자 센서부; 및
슬립 모드 및 동작 모드를 포함하는 센서 제어부를 포함하고,
상기 센서 제어부는,
상기 슬립 모드 시, 상기 입자 센서부로 플래그 신호를 송신하고, 상기 입자 센서부를 통해 상기 플래그 신호를 다시 수신할 시 동작 모드로 변경되며,,
상기 입자 센서부는 개방 회로의 형태를 갖는 입자상 물질 감지 모듈을 포함하고, 상기 개방 회로의 일측 및 타측은 상기 센서 제어부와 연결되며,
상기 입자상 물질 감지 모듈은 제 1 상부 전극 및 제 2 상부 전극을 포함하는 상부 전극을 포함하고,
상기 제 1 상부 전극은,
제 1 상부 베이스 전극과, 상기 제 1 상부 베이스 전극의 일측에 돌출되어 형성된 복수의 제 1 상부 돌출 전극들을 포함하고,
상기 제 2 상부 전극은
제 2 상부 베이스 전극과, 상기 제 1 상부 베이스 전극에 대향하는 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 제 1 상부 돌출 전극들과 상호 이격되어 삽입 배치된 복수의 제 2 상부 돌출 전극들을 포함하고,
상기 입자상 물질 감지 모듈은 제 1 하부 전극 및 제 2 하부 전극을 포함하는 하부 전극을 포함하고,
상기 제 1 하부 전극은,
제 1 하부 베이스 전극과, 상기 제 1 하부 베이스 전극의 굴곡부에서 상기 제 1 하부 베이스 전극에 평행하게 형성된 복수의 제 1 하부 돌출 전극들을 포함하고,
상기 제 2 하부 전극은,
제 2 하부 베이스 전극과, 상기 제 2 하부 베이스 전극의 굴곡부에서 상기 제 2 하부 베이스 전극에 평행하게 형성되고, 상기 복수의 제 1 하부 돌출 전극들과 상호 이격되어 삽입 배치된 복수의 제 2 하부 돌출 전극들을 포함하며,
상기 복수의 제 1 상부 돌출 전극들과 상기 복수의 제 1 하부 돌출 전극들은 위아래 위치에서 서로 직각으로 교차하여 배치되고, 상기 복수의 제 2 상부 돌출 전극들과 상기 복수의 제 2 하부 돌출 전극들은 상기 위아래 위치에서 서로 직각으로 교차하여 배치되는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 검출 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 센서 제어부는,
상기 플래그 신호를 상기 입자상 물질 감지 모듈로 송신하고, 상기 개방 회로의 단락으로 인해 상기 플래그 신호를 다시 수신할 경우, 동작 모드로 변경되는 것을 특징으로 하는, 입자상 물질 검출 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 센서 제어부는,
동작 모드 시, 상기 커패시턴스 값을 수집하고, 상기 커패시턴스 값의 변화량을 근거로 입자상 물질의 발생 여부를 판단하며, 상기 입자상 물질의 발생량을 도출하는 것을 특징으로 하는, 입자상 물질 검출 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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