KR101956238B1 - Cng-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치 - Google Patents

Cng-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압축천연가스(Compressed Natural Gas, CNG)와 디젤을 혼합하여 엔진 연료로 사용하는 혼소 연료공급 시스템에 있어서, 배기밸브의 조절을 통해 혼소 연료에 의해 발생되는 배기가스에 함유된 총탄화수소(THC : total hydrocarbon)를 저감하여 배출함으로써, 배기가스 규제 기준을 만족할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치는, 상기 디젤 차량에 구동력을 제공함과 더불어, 구동에 따른 배출가스를 출력하는 엔진과, 엔진의 후단에 위치하면서, 엔진으로부터 발생된 배기가스의 배출을 단속하는 배기밸브, 배기 밸브의 개방에 따라 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 함유된 CH4를 산화하여 배출하는 MOC(Methane Oxidation Catalyst), 상기 배기밸브의 전단에 배치되어 엔진으로부터 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 상기 배기밸브의 후단에 배치되어 배기밸브로부터 출력되어 상기 MOC로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제2 온도센서 및, 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하여 기 설정된 기준 출력온도 미만 때에는 배기밸브의 개방각도를 감소시켜 상기 MOC로 유입되는 배기가스의 온도를 상승시키도록 제어하고, 제1 온도센서의 입력 온도를 모니터링하여 기 설정된 기준 입력온도 이상인 때에는 배기밸브의 개방각도를 증가시키도록 제어하는 배기밸브 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치{Device for THC reducing of exhaust gas in CNG-diesel dual fuel engine system}
본 발명은 압축천연가스(Compressed Natural Gas, CNG)와 디젤을 혼합하여 엔진 연료로 사용하는 혼소 연료공급 시스템에 있어서, 배기밸브의 조절을 통해 메탄산화촉매기(MOC)로 유입되는 배기가스의 온도를 조절함으로써, 배기가스에 함유된 총탄화수소(THC : total hydrocarbon)를 저감하여 배출할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
지구 환경에 대한 관심이 커지면서 도심지의 대기질 악화에 가장 큰 주범으로 자동차가 배출하는 유해물질이 손꼽히고 있다.
특히 디젤차량에 구비되는 디젤엔진은 가솔린엔진이나 가스(LPG, CNG 등) 엔진에 비해 더 큰 출력을 얻을 수 있다는 장점은 있으나, 가솔린엔진이나 가스엔진에 비해 배기가스의 배출량이 많을 뿐만 아니라 배기가스에 섞여 배출되는 NOX 또는 SOX, THC 등에 의한 환경오염의 문제점이 있다.
이에, 최근에는 디젤 차량이 경제적으로 가스(LPG, LNG)보다 비싸다는 단점과 유해물질의 배출문제를 동시에 해결하기 위해 디젤연료와 가스를 혼합하여 운전하는 디젤연료-가스 혼소 엔진에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
디젤연료-가스 혼소 엔진을 구비하는 혼소 연료 시스템은 디젤엔진의 전자제어장치(ECU)에서 입/출력되는 센서신호들을 변경없이 적용하고, 별도의 가스연료에 대한 전자제어장치를 포함하는 것으로, 엔진의 구조변경 없이 디젤 엔진을 디젤-가스 혼소 엔진으로의 개조가 가능하다.
또한, 혼소 연료 시스템이 디젤 차량에 설치되는 경우, 기존 디젤엔진에 비하여 연료비 25%이상 절감 등 에너지 이용효율을 높이고 유해배출가스 저감과 이산화탄소 등의 배기가스를 획기적으로 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.
특히, 디젤 차량에 대해서는 배기가스에 함유된 유해물질 중 NOx에 대한 규제가 강화되고 있으며, 디젤 차량은 배기가스의 유해물질 저감을 위해 DOC, DPF, SCR, AOC를 포함하여 구성되는 후처리장치를 구비한다.
여기서, 디젤 산화 촉매기(Diesel Oxidation Catalyst : DOC)는 매연, CO 및 HC 농도를 낮추는 기능을 수행하고, 디젤 미립자 필터(Diesel Particulate Filter : DPF)는 미세매연입자인 PM을 포집(물질 속 미량 성분을 분리하여 모음)한 뒤 재연소시켜 제거하는 기능을 수행하며, 선택적 촉매 감소모듈(Selective Catalyst Reduction : SCR)은 질소산화물(NOx)은 물론 엔진에서 다량 발생하는 일산화탄소를 감소시키는 기능을 수행하고, 암모니아 산화촉매(AOC : Ammonia Oxidation Catalyst)는 그 배기가스의 암모니아를 산화시키는 기능을 수행한다.
한편, 디젤 차량에 혼소 연료 시스템이 장착되는 경우, 디젤 차량은 디젤 연료와 가스 연료를 혼합하여 사용하는 혼소 모드로의 운행이 가능하게 된다.
도1은 본 발명자가 혼소 연료 시스템이 장착된 디젤 차량에서 디젤모드와 혼소모드로 운행시 후처리장치의 전후의 각 부분에서 측정한 배기가스의 성분 분석 결과를 나타낸 것이다.
도1에서 (A)는 혼소모드에서의 배기가스의 성분 분석 결과이고, (B)는 디젤모드에서의 배기가스의 성분 분석 결과이다. 도1에는 엔진으로부터 출력되는 배기가스 성분((Engine-out)과 후처리 장치에 대해 DOC 출력단(DOC-out), DPF 출력단(DPF-out) 및 AOC 출력단(AOC-out)에서의 배기가스 성분의 측정 결과가 나타나 있다.
도1에 의하면, 디젤 운전시보다 혼소 운전시 엔진 후단, 후처리 장치 전단에서 측정한 배기가스의 NOx 량이 약 30% 적게 배출되는 반면, THC는 약 6,539% 증가하고, CO는 약 893% 증가하는 것을 알 수 있다.
한편, 후처리장치 이후의 배기가스 성분을 살펴보면, WHSC모드에서 EURO 6 배출가스 규제치는 NOx: 0.4g/kWh, THC: 0.13g/kWh, CO: 1.5g/kWh이고, CNG-디젤혼소 운전시 대상 엔진 실험모드에서 디젤과 동일한 배출가스 시스템에서 실험한 결과 AOC 후단에서 NOx: 0.0886g/kWh, THC: 12.85g/kWh, CO: 0.0078g/kWh로, CO의 경우 DOC를 통과한 후 약 99% 저감되며, NOx의 경우 SCR을 통과한 후 약 98% 가 저감됨을 알 수 있다.
그러나, 혼소 운전시 DOC 후단에서 THC는 디젤 대비 약 980 배 수준으로 배출되어 기존의 디젤엔진의 DOC로는 THC에 대한 규제 조건을 만족시키지 못함을 알 수 있다.
THC는 수소염(水素炎) 이온화 검출법으로 측정되는 유기 화합물의 총칭으로, 메탄계 탄화수소와 비메탄계 탄화수소로 분류되며, 혼소 엔진에서 차량 배기가스에 함유된 THC는 90% 이상이 CH4 로 이루어진다.
즉, CNG-디젤 혼소엔진은 디젤엔진의 우수한 열효율과 토크성능을 유지하면서, 기존 디젤엔진에서 배출되는 PM, NOx 배출량을 크게 개선할 수 있다는 장점이 있는 반면, CNG 연료의 주된 성분인 메탄(methane, CH4)으로 인해 디젤엔진 대비 66배 이상 메탄이 많이 배출되는 문제가 있어 이에 대한 저감이 필수적이다. 특히, 메탄은 지구온난화지수가 이산화탄소에 비해 21배나 커 점차 필수 감축 대상으로 여겨지고 있는 실정이다.
이에, CH4를 줄이기 위해서는 배기가스 후처리 장치에 메탄산화촉매기( Methane Oxidation Catalyst : MOC)를 구비하는 방법이 제안될 수 있다. MOC 는 CNG나 LPG 등의 가스 차량에서 배기가스의 CH4 를 저감하기 위해 설치되는 후처리장치이다.
도2는 본 발명자가 혼소 연료 시스템이 장착된 디젤 차량의 THC 배출량을 측정한 실험결과로서 (C)는 엔진 후단에 MOC를 장착한 상태에서 시동시점부터의 시간별 엔진 부하량(보라색)과 엔진 회전수(파랑색)을 측정한 실험결과이고, (D)는 혼소 모드에서 MOC 장착 유무에 따른 THC 배출량을 측정한 실험결과이다.
도2 (C)에 도시된 시동이 걸린 이후 초기 구간(적색 박스)인 엔진 부하율이 낮은 구간에 해당하는 구간을 도2 (D)에서 살펴보면, THC 배출량이 상대적으로 많이 배출됨을 확인할 수 있다.
또한, 도2 (D)에 의하면, 혼소 모드에서 시동 후 200 ~ 600 sec 구간(도2 (C)의 적색박스 구간)에서는 MOC를 장착한 경우와 MOC를 장착하지 않은 경우의 THC 배출양의 차이가 크게 발생하지 않아 MOC 의 THC 저감 효율 성능이 낮음을 알 수 있다.
즉, CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 특정 구간에서는 배기가스의 총탄화수소(THC)가 배기 가스 규제 조건을 만족하지 못하게 되는 바, 연료 효율 및 타 유해물질에 대해서는 저감 효과가 좋은 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템의 활성화를 위해서는 배기가스에 함유된 총탄화수소(THC) 저감 방안이 필요한 실정이다.
1. 국내 등록특허 제10-1628387호 (발명의 명칭: 차량 엔진용 버터플라이 밸브 장치)
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 배기밸브의 조절을 통해 배기가스가 일정 온도 이상을 유지하면서 MOC로 유입되도록 조절함으로써, 배기가스에 함유된 총탄화수소(THC : total hydrocarbon)를 유로 6 규제를 만족하도록 저감하여 배출할 수 있도록 해 주는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스에 함유된 총탄화수소 저감장치를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 디젤 차량에 애프터 마켓용 차량용 CNG(Compressed Natural Gas) 공급장치가 장착되어 디젤 차량에 CNG와 디젤을 혼소하여 디젤 엔진의 연료로 이용할 수 있도록 해 주는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에 있어서, 상기 디젤 차량에 구동력을 제공함과 더불어, 구동에 따른 배기가스를 출력하는 엔진과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 함유된 CH4를 산화하여 배출하는 MOC(Methane Oxidation Catalyst), 상기 엔진의 후단과 상기 MOC 전단을 연결하는 배관 내에 위치하면서, 엔진으로부터 발생된 배기가스의 배출을 단속하는 배기밸브, 상기 배기밸브의 전단에 배치되어 엔진으로부터 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 상기 배기밸브의 후단에 배치되어 배기밸브로부터 출력되어 상기 MOC로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제2 온도센서 및, 차량 시동 이후 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 상태에서 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하여 기 설정된 기준 출력온도 미만 때에는 배기밸브의 개방각도를 감소시켜 배관의 배기가스 배출 통로를 보다 좁게 형성함으로써 상기 MOC로 유입되는 배기가스의 온도를 상승시키도록 제어하고, 제1 온도센서의 입력 온도를 모니터링하여 기 설정된 기준 입력온도 이상인 때에는 배기밸브의 개방각도를 증가시켜 배관의 배기가스 배출 통로를 보다 넓게 형성하도록 제어하는 배기밸브 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 배기밸브 제어부는 차량 시동 온(ON)시 먼저 제2 온도센서의 출력 온도 모니터링을 수행하고, 제2 온도센서의 출력 온도에 의해 배기밸브의 개방각도를 감소시킨 상태에서 상기 제1 온도센서의 입력 온도 모니터링을 수행하여 배기밸브의 개방각도를 증가시키는 배기밸브 제어동작을 수행하며, 제1 온도센서에 의해 배기밸브의 개방각도를 증가시킨 상태에서 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하는 동작을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 기준 입력온도는 기준 출력 온도보다 높게 설정되고, 상기 배기밸브 제어부는 후처리장치로 400℃ 이상의 배기가스가 유입되도록 배기 밸브의 개방각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 MOC는 엔진의 후단으로 제1 MOC와 제2 MOC가 순차로 배치되도록 구성되어 구성되고, 상기 제1 MOC는 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 함유된 CH4와의 반응으로 인해 배기가스의 온도를 상승시켜 제2 MOC로 출력하는 기능을 수행하고, 상기 제2 MOC는 배기가스에 함유된 CH4를 규제조건을 만족하도록 저감하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 MOC의 후단에는 배기가스에 함유된 유해물질을 저감하여 배출하는 통합처리장치가 배치되고, 통합처리장치의 전단에는 통합처리장치로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제3 온도센서를 추가로 구비하여 구성되고, 상기 배기밸브 제어부는 제1 온도센서와 제2 온도 센서 모니터링에 기초한 배기밸브의 개방각도 제어동작을 수행하는 상태에서 제3 온도센서로부터 인가되는 온도정보를 디젤 ECU로 전송하되, 제3 온도센서로부터 인가되는 온도가 기 설정된 기준 온도 범위 이상인 경우, 기준 온도 범위의 온도정보를 디젤 ECU로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 배기밸브 제어부는 디젤 ECU(electronic control unit)와 통신하여 엔진 부하율 정보를 수신하고, 엔진 부하율이 기 설정된 기준량 미만인 경우에 한하여 제1 온도센서와 제2 온도 센서 모니터링에 기초한 배기밸브의 개방각도 제어동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 엔진으로 CNG 분사를 제어함과 더불어, CNG 분사정보를 상기 배기밸브제어부로 전송하는 CNG 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 배기밸브 제어부는 상기 CNG 제어부로부터 인가되는 CNG 분사정보를 근거로 혼소모드로 운영된다고 판단되는 경우에 한하여, 제1 온도센서와 제2 온도 센서 모니터링에 기초한 배기밸브의 개방각도 제어동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 배기밸브 제어부는 배기밸브의 폐쇄상태에서 디젤 ECU로부터 밸브개방신호가 수신되면 제1 온도센서의 입력 온도를 모니터링하고, 배기밸브의 개방상태에서 디젤 ECU로부터 밸브폐쇄신호가 수신되면 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 배기밸브 제어부는 디젤 모드와 혼소 모드에서의 기준 입력온도와 기준 출력온도를 다르게 설정함과 더불어, 디젤 ECU와 통신하여 수신된 운영모드에 대응하여 기 설정된 기준 입력온도와 기준 출력온도에 기반하여 배기밸브 제어동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
또한, 상기 배기밸브는 엔진과 MOC 사이의 배관상에 설치되는 플랩밸브와, 이 플랩밸브의 위치를 조절하는 모터를 포함하여 구성되고, 플랩 밸브의 위치에 따라 배기가스가 배관을 통해 MOC로 공급되는 양을 조절함으로써, 배기가스의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 배기가스에 함유된 유해물질 중 총탄화수소(이하, "THC"라 칭함)을 저감하기 위해 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도를 일정 이상이 되도록 유지하여 MOC로 유입시킴으로써, 저온 저부하 구간에서도 MOC의 배기가스에 함유된 CH4의 반응율이 향상되어 결과적으로 해당 차량을 통해 배출되는 배기가스의 THC 함유량이 유로 6 배기가스 규제 기준을 만족할 수 있게 된다.
도1은 본 발명자가 혼소 연료 시스템이 장착된 디젤 차량에서 디젤모드와 혼소모드로 운행시 후처리 공정을 완료한 배기가스의 성분 분석 결과를 나타낸 도면.
도2는 본 발명자가 혼소 연료 시스템이 장착된 디젤 차량의 THC 배출량을 측정한 실험결과를 나타낸 도면.
도3은 본 발명자가 온도별 MOC의 산화 성능을 실험한 결과를 나타낸 도면.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 THC(총탄화수소) 저감기능을 갖는 CNG-디젤 혼소 연료 공급시스템에 대한 주요부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도5와 도6은 도4에 도시된 배기밸브(400)의 구조를 설명하기 위해 예시된 도면.
도7은 도4에 도시된 배기밸브 제어부(800)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도8은 도7에 도시된 제어부(840)에서 배기밸브(400)의 개방각도 조절 방법을 설명하기 위한 도면.
도9는 본 발명에 따른 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템의 THC 저감 방법을 설명하기 위한 도면.
본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명은 디젤 차량에 애프터 마켓용 차량용 CNG 공급장치가 장착되어 디젤 차량에 CNG와 디젤을 혼소하여 디젤 엔진의 연료로 이용할 수 있도록 해 주는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에 적용되는 것으로, 배기가스에 함유된 유해물질 중 특히 총탄화수소(이하, "THC"라 칭함)을 저감하기 위해 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도를 일정 이상 유지하여 MOC로 유입시킴으로써, 저온 저부하 구간에서도 MOC에서의 THC의 반응율을 향상시킬 수 있도록 해 주는 것에 특징이 있는 것이다.
먼저, 본 발명자는 MOC에서의 CH4 산화 성능에 대해 연구한 결과, 다양한 MOC 산화촉매에 대해 온도에 따른 산화 성능이 유사한 특성을 나타남을 확인하였다.
도3은 본 발명자가 온도별 MOC의 산화 성능을 실험한 결과를 나타낸 것으로, 서로 다른 촉매조건을 갖는 다수의 MOC와 DOC의 산화 성능 결과이다. 도3에서 (E)는 실험 초기의 온도별 MOC의 산화 성능 결과이고, (F)는 일정 조건의 에이징(Aging) 후의 온도별 MOC의 산화 성능 결과로서, (F)는 800℃에서 16시간 동안 에이징을 진행한 실험 결과이다.
도3에 의하면, 기본적으로 MOC는 기존 후처리장치에 구비되는 DOC에 비해 CH4 저감 성능이 훨씬 우수함을 알 수 있다.
또한, 대부분의 MOC 는 (E)의 경우 350℃ 이상에서 90% 이상의 CH4 산화율을 나타내고, (F)의 경우 400℃ 이상에서의 80% 이상의 CH4 산화율을 나타냄을 알 수 있다.
본 발명은 이러한 온도별 MOC 산화 특성을 이용하여 MOC 로 유입되는 배기가스의 온도를 조절함으로써, MOC에서의 CH4 산화 성능을 향상시키고자 하는 것이다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 THC(총탄화수소) 저감기능을 갖는 CNG-디젤 혼소 연료 공급시스템에 대한 주요부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도4를 참조하면, 본 발명에 따른 THC 저감 기능을 갖는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템은, 엔진(100)과, 디젤 ECU(electronic control unit)(200), CNG 제어부(300), 배기밸브(400), 후처리장치(500), 제1 온도센서(600), 제2 온도센서(700) 및, 배기밸브 제어부(800)를 포함한다.
엔진(100)은 디젤 ECU(200) 및 CNG 제어부(300)의 제어에 따라 디젤공급부(미도시)와 CNG 공급부(미도시)로부터 공급되는 연료를 연소시켜 차량에 구동력을 제공한다. 그리고, 엔진(100)의 구동에 의해 발생되는 배출가스는 배기밸브(400)의 개폐상태에 따라 배관(1)을 통해 후처리장치(500)로 유입된다.
디젤 ECU(200)는 디젤 차량에 대한 전반적인 제어처리를 수행하는 것으로, 특히 각종 차량내 장치들 및 센서들과 연결되어 차량의 상태를 판단함과 더불어, 이를 근거로 연결된 장치들의 동작을 제어한다.
또한, 디젤 ECU(200)는 디젤 차량의 엔진 구동 관련 정보를 CNG 제어부(300) 및 배기밸브 제어부(800)로 출력한다. 디젤 ECU(200)는 CNG 제어부(300) 및 배기밸브 제어부(800)와 CAN(Controller Area Network)통신을 수행한다.
특히, 디젤 ECU(200)는 엔진(100)으로 공급되는 엔진 부하율과 시동 상태, 밸브제어신호를 포함하는 각종 엔진 상태정보를 배기밸브 제어부(800)로 제공한다.
CNG 제어부(300)는 CNG를 분사하기 위한 분사제어신호를 생성하고 이를 근거로 엔진(100)으로 CNG를 분사함과 더불어, CNG 분사정보를 배기밸브 제어부(800)로 제공한다. 여기서, 연료공급 모드의 설정은 엔진(100)으로 유입되는 CNG 분사 여부에 따라 결정되는 것으로, 운전자에 의해 임의로 설정되거나, 또는 운전자의 운전 상태 또는 차량의 엔진 상태를 근거로 자동으로 설정될 수 있다.
배기밸브(400)는 엔진(100)과 후처리장치(500) 사이에 배치되어 엔진(100)에서 발생된 연소 가스 즉, 배기가스의 배출을 단속한다. 배기밸브(400)는 기본적으로 배기가스가 배출되는 경로상에 배치되는 플랩밸브(flap valve)와, 이 플랩밸브를 개폐하는 모터를 포함한다. 즉, 플랩 밸브는 구동부인 모터를 통해 플랩이 열리고 닫히는 동작을 반복한다.
도5 및 도6은 배기밸브(400)의 구조를 설명하기 위한 예시 도면으로, 도5에는 배기밸브(400)의 사시도가 예시되어 있고, 도6에는 배기밸브(400)의 측면도가 예시되어 있다. 본 발명에서 배기밸브(400)의 구조는 도5와 도6의 구조에 한정되지 않으며, 배기가스 통로 즉, 엔진(100)과 후처리장치(500), 보다 상세하게는 엔진(100)과 MOC(510) 사이의 배관(1)상에 설치되는 플랩밸브와, 이 플랩밸브를 개폐하는 모터를 포함하여 구성되고, 플랩 밸브의 상태에 따라 엔진(100)에서 발생된 배기가스가 배관(1)을 통해 MOC(510)로 공급되거나 또는 차단되도록 하는 각종 형태의 구조가 적용될 수 있다.
도5 및 도6을 참조하면, 배기밸브(400)는 엔진(100)에서 발생되는 배기가스가 유입되는 배기가스 유입포트(410)와 배기가스를 배관(1)을 통해 후처리장치(500)로 공급하기 위한 배기가스 유출포트(420)가 구비된다. 배기가스 유출포트(420)는 2개가 구비될 수 있고, 하나 혹은 그 이상의 개수로 형성될 수 있다.
플랩밸브(430)는 배기가스 유출포트(420)를 개폐하도록 배관(1) 상에 회전가능하게 장착되고, 밸브 샤프트(440)는 플랩밸브(430)를 관통해서 끼워져 일체로 회전될 수 있도록 결합된다.
밸브 샤프트(440)의 일단은 레버(450)를 관통해서 끼워져서 일체로 연결되며, 레버(450)의 한쪽 부위에는 작동로드(460)가 연동되게 연결된다.
작동로드(460)는 액추에이터(470)로부터 조작력을 전달받을 수 있도록 엑추에이터(470)와 연결된다.
즉, 엑츄에이터(470)가 배기밸브 제어부(800)로부터 밸브 제어신호를 인가받아 가동되면, 작동로드(460)가 액추에이터(470)에 의해 회전하게 되고, 작동로드(460)의 회전 운동은 레버(450)에 그대로 전달되어 레버(450)가 회전하게 된다.
레버(450)의 회전 운동으로 밸브샤프트(440)가 일체로 회전하게 되고, 밸브 샤프트(440)의 회전 운동으로 플랩밸브(430)로 함께 회전하여 배기가스 유출포트(420)가 개폐되게 된다.
다시 도4를 참조하면, 후처리장치(500)는 배기 밸브(400)의 개방시 배관(1)을 통해 엔진(100)으로부터 유입되는 배출가스의 유해물질을 저감하여 외부로 배출한다.
상기 후처리장치(500)는 MOC(510)와, 통합처리장치(520)를 포함한다. 이때, MOC(510)와 통합처리장치(520)는 배관(1)을 통해 일정 거리 이상 이격되게 배치된다.
상기 MOC(510)는 배기가스에 함유된 CH4 를 산화시키기 위한 것으로, 엔진(100)의 후단으로 제1 MOC(511)와 제2 MOC(512)가 순차로 배치되어 구성될 수 있으며, 배기가스 온도 저감을 최소화하기 위해 엔진(100)에 가장 가까운 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
이때, 제1 MOC(511)는 엔진(100)으로부터 유입되는 배기가스와 반응함으로 인해 배기가스의 온도를 일정 온도로 상승시켜 제2 MOC(512)로 공급하는 기능을 주로 한다. 그리고, 제2 MOC(512)는 배기가스에 함유된 CH4 를 규제조건을 만족하도록 저감하는 기능을 주로 한다.
제1 MOC(511)는 주된 목적이 배기가스의 온도를 일정 온도로 안정적으로 유지시켜 제2 MOC(512)로 공급하는 것으로, 배기가스 출력 온도 상승 목적을 고려하여 그 재질이나 Pt : Pb 비율이 설정됨은 물론, 제2 MOC(512)에 비해 작은 크기로 형성된다.
즉, CH4는 매우 안정한 구조를 가지고 있는 화합물로, 산화시키기 위해 C-H 결합을 끊는데 필요한 활성화 에너지가 매우 높은 특징이 있다. CH4의 자연발화온도는 537℃로서 CNG-Diesel 엔진의 배기가스 온도 범위에서는 고부하 영역을 제외하고는 자연 발화하지 못한다. 이에, 본 발명에서는 CH4를 줄이기 위해 MOC(Methane Oxidation Catalyst)를 구비하고, MOC(510)를 통해 CH4의 발화 온도를 400℃까지 낮추어 혼소 엔진의 배기 온도범위에서 CH4의 제거가 가능하도록 한 것이다.
상기 통합처리장치(520)는 디젤 산화 촉매기(Diesel Oxidation Catalyst : DOC, 521), 디젤 미립자 필터(Diesel Particulate Filter : DPF, 522), 선택적 촉매 감소모듈(Selective Catalyst Reduction : SCR, 523) 및, AOC(524)를 포함한다.
상기 DOC(521)는 플래티늄, 팔라듐, 로듐과같은 백금이 포함된 촉매를 통해 배기가스를 산화시켜 처리하는 장치로서, 매연, CO 및 HC 농도를 낮추는 기능을 수행한다.
상기 DPF(511)는 배기가스에서 디젤이 제대로 연소하지 않아 생기는 탄화수소 찌꺼기 등의 미세매연입자(PM·Particulate Matter)를 모아 필터로 걸러낸 뒤 이를 550℃의 고온으로 다시 태워 제거한다.
상기 SCR(523)은 질소산화물(NOx)은 물론 엔진에서 다량 발생하는 일산화탄소를 감소시킨다.
상기 AOC(524)는 배기가스의 암모니아를 산화시키는 기능을 수행한다.
제1 온도센서(600)는 배기밸브(400)의 전단에 배치되어 엔진(100)에서 발생된 배기가스의 온도를 측정한다. 제1 온도센서(600)는 유입포트(420) 주변에 배치될 수 있다.
제2 온도센서(700)는 배기밸브(400)의 후단에 배치되어 후처리장치(500), 보다 상세하게는 MOC(510)로 유입되는 배기가스의 온도를 측정한다. 제2 온도센서(600)는 유출포트(430) 주변에 배치될 수 있다.
배기밸브 제어부(800)는 제2 센서(700)로부터 인가되는 출력단 배기온도를 근거로 배기밸브(400)의 개방각도가 보다 감소되도록 조절하고, 제1 센서(700)로부터 인가되는 입력단 배기온도를 근거로 배기밸브(400)의 개방각도가 보다 증가되도록 제어한다.
또한, 엔진 부하율에 대응하여 기준 입력 온도 및 기준 출력 온도가 다르게 설정될 수 있고, 배기밸브 제어부(800)는 상기 디젤 ECU(200)로부터 인가되는 엔진 부하율을 근거로 기 설정된 기준 입력 온도 및 기준 출력 온도에 기반하여 배기밸브(400), 보다 상세하게는 유출포트(430)에 배치된 플랩밸브(400)를 구동제어함으로써, 배기가스의 온도를 조절하여 MOC(510)로 배출할 수 있다.
즉, 배기밸브 제어부(800)는 MOC(510)로 유입되는 배기가스가 400℃ 이상의 온도를 유지하도록 배기밸브(400)를 제어한다.
또한, 본 발명에서 통합처리장치(520)의 전단에는 통합처리장치(520)로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하기 위한 제3 온도센서(900)가 추가로 구비될 수 있따.
제3 온도센서(900)는 혼소 시스템이 장착되기 전의 디젤 차량에 원래 설치된 것일 수 있다. 즉, 혼소 시스템에 장착된 디젤 차량은 디젤 ECU(200)에서 제3 온도센서(900)를 통해 통합처리장치(520)로 유입되는 배기가스의 온도가 일정 온도 범위를 유지하는지를 모니터링하고, 기 설정된 온도범위를 벗어나는 경우, 경고등을 발생하여 운전자가 인지하도록 구현될 수 있다.
이에, 본 발명에서는 디젤 ECU(200)와 제3 온도센서(900)간의 신호라인 사이에 배기밸브 제어부(800)가 배치되도록 전기적으로 연결하고, 배기밸브 제어부(800)에서 제3 온도센서(900)로부터 기 설정된 온도범위 이상의 측정온도가 입력되는 경우, 제3 온도센서(900)의 측정온도를 기 설정된 온도범위로 재 설정하여 디젤 ECU(200)로 전송하도록 실시할 수 있다.
이는 혼소모드에서 배기가스 온도제어를 통해 통합처리장치(520)로 유입되는 배기가스 온도가 높아짐으로 인해 경고등을 발생되는 것을 방지하기 위함이다.
도7은 도4에 도시된 배기밸브 제어부(800)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.
도7을 참조하면, 배기밸브 제어부(800)는 제1 및 제2 통신부(810,820)와, 데이터 메모리(830) 및 제어부(840)를 포함한다.
상기 제1 통신부(810)는 디젤 ECU(200)와 연료 공급관련 정보 및 엔진 상태정보를 송수신하는 것으로, CAN(Controller Area Network)통신을 수행한다.
상기 제2 통신부(820)는 제1 및 제2 센서부(600, 700)와 연결되어 배기밸브(400) 입력단과 출력단에서의 배기가스 온도를 수집하고, 이를 제어부(840)로 전송한다.
데이터 메모리(830)는 배기가스에 대한 기준 입력 온도와 기준 출력 온도 및, 온도차별 배기밸브 제어정보를 포함하는 배기밸브 조절을 위한 각종 정보가 저장된다. 이때, 상기 이동 각도와 배기가스에 대한 기준 입력 온도와 기준 출력 온도 및, 온도차별 배기밸브 제어정보는 엔진 부하율에 대응하여 서로 다르게 설정되어 테이블형태로 저장될 수 있다. 또한, 상기 이동 각도와 배기가스에 대한 기준 입력 온도와 기준 출력 온도 및, 온도차별 배기밸브 제어정보는 디젤 모드와 혼소 모드에 대해 서로 다르게 설정되어 저장될 수 있다.
제어부(840)는 차량 시동 이후 혼소모드에서 제2 온도센서(700)로부터 인가되는 출력단 배기온도를 감시하여 기 설정된 기준 출력 온도 400℃ 미만이 되면, 배기밸브(400)의 개방각도를 감소시키고(닫힘 모드), 이후 제1 센서(600)로부터 인가되는 입력단 배기온도를 감시하여 기 설정된 기준 입력 온도 500℃ 이상이 되면, 배기밸브(400)의 개방각도를 증가시킨다(열림 모드).
즉, 제어부(840)는 도8 (G)에 도시된 바와 같이 입력단 배기온도가 기 설정된 기준 입력 온도 이상인 경우 플랩밸브(430)의 개방각도(θ)를 증가시켜 배관(1)의 배기가스 배출 통로인 개방 공간(S1+S2)를 넓히고, 출력단 배기온도가 기 설정된 기준 출력 온도 미만인 경우 플랩밸브(430)의 개방각도(θ)를 감소시켜 배관(1)의 배기가스 배출 통로인 개방 공간(S1+S2)를 좁힘으로써 MOC(510)로 유입되는 배기온도가 보다 높아지도록 한다. 이는 차량의 시동으로 엔진(100)이 구동됨에 따라 엔진(100)으로부터 지속적으로 배기가스가 배출되는 상태에서, 플랩밸브(430) 위치 조절에 따라 배관(1)에 형성된 개방 공간이 좁아지게 되면, 엔진(100)에서 배출되는 배기가스가 모두 MOC(510)로 유입되지 못하고 플랩밸브(430) 전단에서 정체되어 압력을 상승시키게 됨으로써, 배기가스의 온도가 높아지는 것이다.
이때, 개방각도(θ)는 플랩밸브(430)와 폐쇄라인(CL)간의 각도로서, 플랩밸브(430)가 완전 개방상태에서는 배관(1)의 수평방향으로 개방라인(OL)이 설정되고, 완전 폐쇄상태에서는 배관(1)의 수직방향으로 폐쇄라인(CL)이 설정될 수 있다.
여기서, 기준 입력 온도는 기준 출력 온도보다 높게 설정된다. 예컨대 기준 입력 온도는 500℃이상으로 설정되고, 기준 출력 온도는 400℃ 이하로 설정될 수 있다. 이 경우 MOC(510)로 유입되는 배기가스의 온도는 도8 (H)에 도시된 바와 같이 400℃ ~ 500℃ 범위로 유지될 수 있다.
이때, 제어부(840)는 연료 공급모드가 디젤 모드인 경우에는 디젤 ECU(200)로부터 인가되는 밸브제어신호를 근거로 배기밸브(400)의 단속을 제어할 수 있다. 제어부(840)는 CNG 제어부(300)로부터 인가되는 CNG 분사정보를 근거로 디젤모드인지 또는 혼소모드인지를 판단할 수 있다. 예컨대, CNG 분사정보가 수신되면 혼소모드로 판단하고, CNG 분사정보가 수신되지 않으면 디젤모드로 판단할 수 있다.
상기 제어부(840)는 연료 공급모드가 혼소모드인 경우에 한하여, 배기밸브(400)의 입력단 및 출력단의 배기 온도에 기반한 배기밸브(400)의 개방각도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 제어부(840)는 디젤 ECU(200)로부터 제공되는 엔진 부하율이 일정량 이상인 경우에는 상기 디젤 모드에서와 같이 디젤 ECU(200)로부터 인가되는 밸브제어신호를 근거로 배기밸브(400)의 개방각도를 조절할 수 있다. 이때, 상기 제어부(840)는 차량 시동 후 일정 시간이 경과하고 엔진 부하율이 일정량 이상인 경우에 한하여 디젤 ECU(200)로부터 인가되는 밸브제어신호를 근거로 배기밸브(400)의 개방각도를 조절할 수 있다. 밸브제어신호는 밸브의 개방각도에 대응되는 밸브위치제어정보를 포함한다. 그리고, 제어부(840)는 배기밸브(400)의 모터를 제어함으로써, 밸브 위치제어정보에 대응하는 개방각도를 갖도록 플랩밸브(430)의 위치를 설정할 수 있다.
이어, 도9를 참조하여 본 발명에 따른 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템의 THC 저감 방법을 설명한다. 이하에서는 배기밸브 제어부(800)의 동작을 기준으로 설명하였다.
먼저, 배기밸브 제어부(800)는 차량 시동이 온(ON) 상태에서 혼소 모드로 전환되는지를 판단한다(ST100). 배기밸브 제어부(800)는 CNG 제어부(300)로부터 인가되는 CNG 분사정보를 근거로 혼소 모드 여부를 판단할 수 있다.
배기밸브 제어부(800)는 혼소 모드 전환시 제1 온도센서(600)로부터 인가되는 배기밸브(400) 전단의 입력 배기온도를 모니터링한다(ST200). 이때, 배기밸브 제어부(800)는 배기밸브(400)가 폐쇄상태에서 디젤 ECU(200)로부터 배기밸브 개방에 해당하는 밸브제어신호를 수신하는 경우, 제1 온도센서(600)의 입력 배기온도를 모니터링할 수 있다.
배기밸브 제어부(800)는 제2 온도센서(700)로부터 인가되는 출력 배기온도가 기 설정된 기준 출력 온도 미만인지를 판단한다(ST300).
배기밸브 제어부(800)는 상기 ST300 단계에서 제2 온도센서(700)로부터 인가되는 출력 배기온도가 기 설정된 기준 출력 온도 이상인 경우에는 배기밸브(400)의 개방각도를 그대로 유지한다.
한편, 배기밸브 제어부(800)는 상기 ST300 단계에서 제2 온도센서(700)로부터 인가되는 출력 배기온도가 기준 출력 온도 미만인 경우에는 배기밸브(400)의 개방각도가 감소되도록 배기밸브(400) 상태를 변경한다(ST400). 이를 통해 엔진(100)에서 연료가 연소하면서 발생된 배기가스의 온도를 보다 높여 MOC(510)로 유입시킨다.
MOC(510)로 유입된 배기가스는 CH4가 산화되어 저감되어 통합처리장치(520)로 인가되고, 통합처리장치를 통해 NOx를 포함한 유해물질이 감소되어 배기가스가 배출된다.
또한, 배기밸브 제어부(800)는 배기 밸브(400)의 개방각도를 감소 조절한 이후, 제1 온도센서(600)로부터 인가되는 배기밸브(400) 전단의 입력 배기온도를 모니터링한다(ST500).
배기밸브 제어부(800)는 제1 온도센서(600)로부터 인가되는 입력 배기온도가 기 설정된 기준 입력 온도 이상인지를 판단한다(ST600).
배기밸브 제어부(800)는 상기 ST500 단계에서 제1 온도센서(600)로부터 인가되는 입력 배기온도가 기 설정된 기준 입력 온도 미만인 경우에는 배기밸브(400)의 개방 상태를 그대로 유지한다.
한편, 배기밸브 제어부(800)는 상기 ST500 단계에서 제1 온도센서(600)로부터 인가되는 입력 배기온도가 기준 입력온도 이상인 경우에는 배기밸브(400)의 개방각도가 보다 증가되도록 배기밸브(400) 상태를 변경한다(ST700). 즉, 엔진(100)에서 후처리장치(500)로 배출되는 배관 공간이 확장됨으로써, 동일조건에서 MOC(510)로 유입되는 배기가스의 온도가 보다 낮아질 수 있다.
이후, 배기밸브 제어부(800)는 혼소 모드가 종료되는 때까지 상술한 동작을 반복적으로 수행한다(ST800). 즉, 제2 온도센서(700)의 출력 온도에 의해 배기밸브(400)의 개방각도를 감소시킨 상태에서 상기 제1 온도센서(600)의 입력 온도 모니터링을 수행하여 배기밸브(400)의 개방각도를 증가시키는 배기밸브 제어동작을 수행하고, 제1 온도센서(600)에 의해 배기밸브의 개방각도를 증가시킨 상태에서 제2 온도센서(700)의 출력 온도를 모니터링하는 동작을 반복적으로 수행한다.
한편, 상기 실시예에 있어서는 배기밸브 제어부(800)에서 혼소모드의 시작 시점부터 혼소모드의 종료 시점 동안 배기밸브의 입력단 온도와 출력단 온도를 근거로 배기밸브(400)의 개방각도를 조절하는 동작을 수행하도록 실시하였으나, 이러한 배기밸브(400)의 입력단 및 출력단 온도에 기반한 배기밸브(400)의 개방각도 제어는 엔진 부하율이 일정량 미만인 경우에 한하여 실시하거나 또는 차량의 시동 온(ON)시점 부터 시동 오프(OFF) 시점 동안 실시할 수 있으며, 이들의 조합 조건에 한하여 실시하는 것이 가능하다. 예컨대, 혼소모드이면서 엔진 부하율이 일정량 미만인 경우에 한하여 실시할 수 있다.
100 : 엔진, 200 : 디젤 ECU,
300 : CNG 제어부, 400 : 배기밸브,
500 : 후처리장치, 600 : 제1 온도센서,
700 : 제2 온도센서, 800 : 배기밸브 제어부,
900 : 제3 온도센서,
1: 배관.

Claims (10)

  1. 디젤 차량에 애프터 마켓용 차량용 CNG(Compressed Natural Gas) 공급장치가 장착되어 디젤 차량에 CNG와 디젤을 혼소하여 디젤 엔진의 연료로 이용할 수 있도록 해 주는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에 있어서,
    상기 디젤 차량에 구동력을 제공함과 더불어, 구동에 따른 배기가스를 출력하는 엔진과,
    상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 함유된 CH4를 산화하여 배출하는 MOC(Methane Oxidation Catalyst),
    상기 엔진의 후단과 상기 MOC 전단을 연결하는 배관 내에 위치하면서, 엔진으로부터 발생된 배기가스의 배출을 단속하는 배기밸브,
    상기 배기밸브의 전단에 배치되어 엔진으로부터 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제1 온도센서,
    상기 배기밸브의 후단에 배치되어 배기밸브로부터 출력되어 상기 MOC로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제2 온도센서 및,
    차량 시동 이후 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 상태에서 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하여 기 설정된 기준 출력온도 미만 때에는 배기밸브의 개방각도를 감소시켜 배관의 배기가스 배출 통로를 보다 좁게 형성함으로써 상기 MOC로 유입되는 배기가스의 온도를 상승시키도록 제어하고, 제1 온도센서의 입력 온도를 모니터링하여 기 설정된 기준 입력온도 이상인 때에는 배기밸브의 개방각도를 증가시켜 배관의 배기가스 배출 통로를 보다 넓게 형성하도록 제어하는 배기밸브 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기밸브 제어부는 차량 시동 온(ON)시 먼저 제2 온도센서의 출력 온도 모니터링을 수행하고, 제2 온도센서의 출력 온도에 의해 배기밸브의 개방각도를 감소시킨 상태에서 상기 제1 온도센서의 입력 온도 모니터링을 수행하여 배기밸브의 개방각도를 증가시키는 배기밸브 제어동작을 수행하며, 제1 온도센서에 의해 배기밸브의 개방각도를 증가시킨 상태에서 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하는 동작을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 입력온도는 기준 출력 온도보다 높게 설정되고,
    상기 배기밸브 제어부는 후처리장치로 400℃ 이상의 배기가스가 유입되도록 배기 밸브의 개방각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 MOC는 엔진의 후단으로 제1 MOC와 제2 MOC가 순차로 배치되도록 구성되어 구성되고,
    상기 제1 MOC는 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 함유된 CH4와의 반응으로 인해 배기가스의 온도를 상승시켜 제2 MOC로 출력하는 기능을 수행하고,
    상기 제2 MOC는 배기가스에 함유된 CH4를 규제조건을 만족하도록 저감하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 MOC의 후단에는 배기가스에 함유된 유해물질을 저감하여 배출하는 통합처리장치가 배치되고, 통합처리장치의 전단에는 통합처리장치로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하는 제3 온도센서를 추가로 구비하여 구성되고,
    상기 배기밸브 제어부는 제1 온도센서와 제2 온도 센서 모니터링에 기초한 배기밸브의 개방각도 제어동작을 수행하는 상태에서 제3 온도센서로부터 인가되는 온도정보를 디젤 ECU로 전송하되, 제3 온도센서로부터 인가되는 온도가 기 설정된 기준 온도 범위 이상인 경우, 기준 온도 범위의 온도정보를 디젤 ECU로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배기밸브 제어부는 디젤 ECU(electronic control unit)와 통신하여 엔진 부하율 정보를 수신하고, 엔진 부하율이 기 설정된 기준량 미만인 경우에 한하여 제1 온도센서와 제2 온도 센서 모니터링에 기초한 배기밸브의 개방각도 제어동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 엔진으로 CNG 분사를 제어함과 더불어, CNG 분사정보를 상기 배기밸브제어부로 전송하는 CNG 제어부를 포함하여 구성되고,
    상기 배기밸브 제어부는 상기 CNG 제어부로부터 인가되는 CNG 분사정보를 근거로 혼소모드로 운영된다고 판단되는 경우에 한하여, 제1 온도센서와 제2 온도 센서 모니터링에 기초한 배기밸브의 개방각도 제어동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배기밸브 제어부는 배기밸브의 폐쇄상태에서 디젤 ECU로부터 밸브개방신호가 수신되면 제1 온도센서의 입력 온도를 모니터링하고, 배기밸브의 개방상태에서 디젤 ECU로부터 밸브폐쇄신호가 수신되면 제2 온도센서의 출력 온도를 모니터링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배기밸브 제어부는 디젤 모드와 혼소 모드에서의 기준 입력온도와 기준 출력온도를 다르게 설정함과 더불어, 디젤 ECU와 통신하여 수신된 운영모드에 대응하여 기 설정된 기준 입력온도와 기준 출력온도에 기반하여 배기밸브 제어동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배기밸브는 엔진과 MOC 사이의 배관상에 설치되는 플랩밸브와, 이 플랩밸브의 위치를 조절하는 모터를 포함하여 구성되고, 플랩 밸브의 위치에 따라 배기가스가 배관을 통해 MOC로 공급되는 양을 조절함으로써, 배기가스의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 CNG-디젤 혼소연료 공급시스템에서 배기가스의 총탄화수소 저감장치.
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