KR102073060B1 - SCR Device with Urea Bypass Tank - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요소수 공급장치에 관한 기술로 기존의 요소수 공급장치는 요소수의 농도에 따른 제어방법을 제공하고 있지 않기 때문에, 농도가 낮은 요소수나 요소수와 비슷한 물성을 가지는 요소수가 유입되는 경우 배기촉매의 손상과 배기가스의 지속적인 배출로 환경오염에 문제가 되어왔다. 본 발명은 상기와 같은 문제를 요소수 공급 탱크의 상부에 형성된 결합부에 결합되는 요소수 공급장치 상부하우징; 및 상기 요소수 공급장치 상부하우징 상부에 결합되어 요소수 공급노즐과 연결되는 요소수 공급파이프; 및 상기 요소수 공급파이프의 하단과 요소수 이동파이프 상에 구비되어 요소수를 끌어올리는 요소수 공급펌프; 및 상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수를 상기 요소수 공급 탱크로 회수하는 요소수 리턴파이프; 및 상기 요소수 이동파이프 하단 끝부분에 연결되어 이물질를 거르는 요소수필터; 및 상기 요소수필터 및 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서 및 요소수 레벨센서를 고정하는 요소수 공급장치 내부하우징; 및 상기 요소수 이동파이프 및 상기 요소수필터 및 요소수 퀄리티센서의 냉각을 방지하기위하여 엔진의 냉각수를 상기 요소수 공급장치 상부하우징으로 공급하는 냉각수 공급파이프; 및 상기 냉각수 공급파이프에 연결되고 상기 요소수 공급장치 내부하우징 외측에 나선형으로 구비되어 동결을 방지하는 냉각수 이동파이프; 및 상기 냉각수 이동파이프 끝단에 연결되어 냉각수를 다시 냉각라인으로 연결하는 냉각수 배출파이프; 및 상기 요소수 퀄리티센서의 측정값과 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비되는 요소수공급제어부의 신호를 엔진 컨트롤유닛과 연결하는 제어용 컨트롤신호 입력선; 및 상기 요소수 탱크의 압력을 조절하기위한 가스배출관을 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비하는 요소수 공급장치를 제공하므로써, SCR을 사용하기 위하여 공급된 요소수의 농도(또는 퀄리티)가 정상이 아닌 경우에도 이를 보상하거나, 이를 요소수탱크로 리턴하지 않고 바이패스하여 배출할 수 있도록 함으로써, 정상적인 SCR 사이클이 동작할 수 있도록하였다.The present invention relates to a urea water supply device, and since the existing urea water supply device does not provide a control method according to the concentration of urea water, when urea water having a low concentration or similar properties to urea water flows in. Damage to the exhaust catalyst and continuous emission of exhaust gases have been a problem for environmental pollution. The present invention is a urea water supply device upper housing coupled to the coupling portion formed on the upper portion of the above problem urea water supply tank; And a urea water supply pipe coupled to an upper portion of the urea water supply device upper housing and connected to the urea water supply nozzle. And a urea water supply pump provided on the lower end of the urea water supply pipe and the urea water moving pipe to raise urea water; And a urea water return pipe for recovering the remaining urea water used in the urea water supply nozzle to the urea water supply tank. And a urea water filter connected to a lower end of the urea water moving pipe to filter foreign substances; And an urea water supply device inner housing configured to fix the urea water filter and the urea water tank mounted urea water quality sensor and the urea water level sensor. And a cooling water supply pipe for supplying cooling water of an engine to the urea water supply upper housing to prevent cooling of the urea water moving pipe and the urea water filter and the urea water quality sensor. And a cooling water moving pipe connected to the cooling water supply pipe and spirally provided outside the urea water supply device inner housing to prevent freezing. And a cooling water discharge pipe connected to an end of the cooling water moving pipe and connecting the cooling water to the cooling line again. And a control signal input line for connecting a measurement value of the urea water quality sensor and a signal of the urea water supply control unit provided in the upper housing of the urea water supply device to an engine control unit. And a urea water supply device having a gas discharge pipe for adjusting the pressure of the urea water tank in the upper housing of the urea water supply device, so that the concentration (or quality) of the urea water supplied for using the SCR is normal. If not, it can be compensated or bypassed without returning it to the urea tank so that the normal SCR cycle can operate.

Description

우레아 바이패스 탱크를 구비한 SCR 공급장치{SCR Device with Urea Bypass Tank}SCR Device with Urea Bypass Tank

본 발명은 디젤엔진의 배기가스 정화장치에 관한 것으로 특별히, NOx 등의 유해물질을 제거하는 배기가스 정화기술에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas purification device of a diesel engine, and more particularly, to an exhaust gas purification technology for removing harmful substances such as NOx.

본 발명 이전의 선행기술로는 선택적 촉매 환원 시스템에 사용되는 요소수의 요소 농도를 측정하는 요소 농도 측정 장치를 제공한다. 요소 농도 측정 장치는 요소수를 저장하는 요소수 탱크 내에 배치된다. 요소 농도 측정 장치는 초음파 송수신기와, 초음파 송수신기의 초음파가 전파하는 농도 측정 영역을 에워싸는 차폐 부재를 구비한다. 차폐부재는 다수의 통공을 가지며, 통공은 요소수 내의 기포의 농도 측정 영역으로의 침입은 방지하나 요소수의 농도측정 영역으로의 유입을 허용하는 기술이 제시되어 있다.Prior art prior to the present invention provides an urea concentration measuring apparatus for measuring urea concentration of urea water used in a selective catalytic reduction system. The urea concentration measuring device is disposed in a urea water tank that stores urea water. The urea concentration measuring apparatus includes an ultrasonic transceiver and a shielding member surrounding the concentration measuring region propagated by the ultrasonic waves of the ultrasonic transceiver. The shielding member has a plurality of apertures, and a technique for preventing the penetration of bubbles in the urea water into the concentration measurement region has been proposed.

또 다른 선행기술로는 차량의 배기가스 중에 포함되는 질소산화물을 저감하는 장치인 SCR 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 SCR 시스템의 오류진단에 있어서 촉매의 고장여부와 요소수가 부적합한 것인지 여부를 독립적으로 판단할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.Another prior art relates to an SCR system, which is a device for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas of a vehicle. More specifically, it is independent of whether a catalyst breaks down and whether urea is inadequate in error diagnosis of an SCR system. It's about technology that allows you to judge.

등록특허공보 10-1596410Patent Publication 10-1596410 등록특허공보 10-1865915Patent Publication 10-1865915

본 발명은 요소수 공급장치에 관한 기술로 기존의 요소수 공급장치는 요소수의 농도에 따른 제어방법을 제공하고 있지 않기 때문에, 농도가 낮은 요소수나 요소수와 비슷한 물성을 가지는 요소수가 유입되는 경우 배기촉매의 손상과 배기가스의 지속적인 배출로 환경오염에 문제가 되어왔다.The present invention relates to a urea water supply device, and since the existing urea water supply device does not provide a control method according to the concentration of urea water, when urea water having a low concentration or similar properties to urea water flows in. Damage to the exhaust catalyst and continuous emission of exhaust gases have been a problem for environmental pollution.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여,The present invention to solve the above problems,

요소수 공급 탱크의 상부에 형성된 결합부에 결합되는 요소수 공급장치 상부하우징; 및A urea water supply device upper housing coupled to a coupling portion formed at an upper portion of the urea water supply tank; And

상기 요소수 공급장치 상부하우징 상부에 결합되어 요소수 공급노즐과 연결되는 요소수 공급파이프; 및 A urea water supply pipe coupled to an upper portion of the urea water supply device and connected to an urea water supply nozzle; And

상기 요소수 공급파이프의 하단과 요소수 이동파이프 상에 구비되어 요소수를 끌어올리는 요소수 공급펌프; 및A urea water supply pump provided on the lower end of the urea water supply pipe and the urea water moving pipe to raise urea water; And

상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수를 상기 요소수 공급 탱크로 회수하는 요소수 리턴파이프; 및A urea water return pipe for recovering the remaining urea water used in the urea water supply nozzle to the urea water supply tank; And

상기 요소수 이동파이프 하단 끝부분에 연결되어 이물질를 거르는 요소수필터; 및A urea water filter connected to a lower end of the urea water moving pipe to filter foreign substances; And

상기 요소수필터 및 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서 및 요소수 레벨센서를 고정하는 요소수 공급장치 내부하우징; 및An urea water supply unit inner housing for fixing the urea water filter, the urea water tank mounting urea water quality sensor, and the urea water level sensor; And

상기 요소수 이동파이프 및 상기 요소수필터 및 요소수 퀄리티센서의 냉각을 방지하기위하여 엔진의 냉각수를 상기 요소수 공급장치 상부하우징으로 공급하는 냉각수 공급파이프; 및A cooling water supply pipe for supplying cooling water of an engine to the urea water supply upper housing to prevent cooling of the urea water moving pipe and the urea water filter and the urea water quality sensor; And

상기 냉각수 공급파이프에 연결되고 상기 요소수 공급장치 내부하우징 외측에 나선형으로 구비되어 동결을 방지하는 냉각수 이동파이프; 및A cooling water moving pipe connected to the cooling water supply pipe and helically provided on an outer side of the inner housing of the urea water supply device to prevent freezing; And

상기 냉각수 이동파이프 끝단에 연결되어 냉각수를 다시 냉각라인으로 연결하는 냉각수 배출파이프; 및A cooling water discharge pipe connected to an end of the cooling water moving pipe and connecting the cooling water to the cooling line again; And

상기 요소수 퀄리티센서의 측정값과 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비되는 요소수공급제어부의 신호를 엔진 컨트롤유닛과 연결하는 제어용 컨트롤신호 입력선; 및A control signal input line for connecting a measurement value of the urea water quality sensor and a signal of the urea water supply control unit provided in the upper housing of the urea water supply device to an engine control unit; And

상기 요소수 탱크의 압력을 조절하기위한 가스배출관을 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 제공한다.The urea water supply apparatus is provided with a gas discharge pipe for adjusting the pressure of the urea water tank in the upper housing of the urea water supply device.

또한, 상기 요소수 리턴파이프에 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서와 요소수 바이패스 솔레노이드밸브 및 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브와 연결되는 요소수배출탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 제공한다.In addition, the urea water supply apparatus further comprises a urea water quality supply sensor, a urea water quality sensor, a urea water bypass solenoid valve and a urea water discharge tank connected to the urea water bypass solenoid valve. to provide.

또한, 본 발명은 상기 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법에 있어서,In addition, the present invention in the urea water supply control method using the urea water supply device,

상기 요소수 리턴파이프에 구비된 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서에서 상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수의 퀄리티(또는 농도)를 측정하여 정상이면, 상기 요소수 공급탱크로 요소수를 리턴시키고, 비정상이면 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브를 구동하여 요소수를 상기 요소수배출탱크로 배출하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법을 제공한다.In the urea water supply pipe equipped with the urea water return pipe, the urea water quality sensor used in the urea water supply nozzle measures the quality (or concentration) of the remaining urea water and returns the urea water to the urea water supply tank. , If it is abnormal, the urea water supply control method using a urea water supply device characterized in that to discharge the urea water to the urea water discharge tank by driving the urea water bypass solenoid valve.

또한, 본 발명은 상기 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법에 있어서,In addition, the present invention in the urea water supply control method using the urea water supply device,

요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서를 이용한, 배기가스 환원제어방법을 제공한다. 상기 요소수 퀄리티센서에서 측정된 요소수의 퀄리티가 낮은 경우 요소수의 퀄리티가 낮은 만큼 보상하여 요소수를 더 공급하는 방법을 제공한다. Provided is an exhaust gas reduction control method using a urea water tank-mounted urea water quality sensor. When the quality of the number of elements measured by the urea quality sensor is low, the method provides a method of supplying more urea by compensating for the lower quality of the urea.

즉, 상기 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급제어방법에 있어서,That is, in the urea water supply control method using the urea water supply device,

상기 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서에서 요소수의 퀄리티(또는 농도)를 측정하는 단계(S1); 및Measuring the quality (or concentration) of urea water in the urea water tank equipped urea water quality sensor (S1); And

상기 측정된 퀄리티로부터 요소의 양을 계산하는 단계(s2); 및Calculating an amount of the element from the measured quality (s2); And

상기 계산된 요소의 양이 정산인 경우 정상적인 양을 상기 요소수 공급노즐에서 분사하는 단계(S3); 및Spraying a normal amount from the urea water supply nozzle when the calculated amount of urea is settled (S3); And

상기 계산된 요소의 양이 부족한 경우 부족한 양을 보충할 수 있는 요소수의 공급량을 계산하는 보상공급량계산단계(S4); 및Compensation supply amount calculation step (S4) for calculating the supply amount of the urea water that can compensate for the insufficient amount when the calculated amount of urea is insufficient; And

상기 보상공급량계산단계에서 계산된 요소의 공급량에 포함된 수분의 양을 계산하는 수분량계산단계(S5); 및A water content calculation step (S5) of calculating the amount of water included in the supply amount of the urea calculated in the compensation supply amount calculation step; And

상기 수분량계산단계에서 계산된 보상된요소수의 수분의 양을 정상적인 요소수에 포함된 수분을 증발시키는 180℃에서 증발시키는 시간과 동일한 시간에 상기 보상된요소수의 수분의 양을 증발시키는 온도을 계산하는 온도보상계산단계(S6); 및The temperature for evaporating the amount of water in the compensated urea water at the same time as the time for evaporating the amount of water in the compensated urea water calculated in the moisture content calculation step at 180 ℃ to evaporate the water contained in the normal urea water Compensation step for calculating the temperature (S6); And

상기 온도보상계산단계(S7);에서 상기 보상공급량계산단계에서 계산된 요소수을 공급하는 요소수 퀄리티를 반영한 요소수 공급제어방법을 제공한다.The temperature compensation calculation step (S7); provides a urea water supply control method reflecting the urea water quality supplying the urea water calculated in the compensation supply amount calculation step.

상기와 같은 구성에 의하여 SCR을 사용하기위하여 공급된 요소수의 농도 또는 퀄리티가 정상이 아닌 경우에도 이를 보상하거나, 이를 요소수탱크로 리턴하지 않고 바이패스하여 배출할 수 있도록 함으로써, 정상적인 SCR 사이클이 동작할 수 있도록하였다.According to the above configuration, even if the concentration or quality of the urea water supplied for using the SCR is not normal, it can be compensated for this, or it can be discharged by bypassing without returning to the urea tank, thereby providing a normal SCR cycle. To make it work.

도 1은 본 발명의 요소수 공급장치 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 요소수 공급장치의 하부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 요소수 공급장치 내부하우징 내부의 구성이다.
도 4는 본 발명의 요소수 공급장치 상부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 요소수 공급장치에 리턴파이프 퀄리티 센서와 요소배출탱크를 추가한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 요소수 공급장치에서 요소수 공급탱크 내부의 퀄리티센서의 센서값을 이용한 요소수 공급방법이다.
1 is an overall perspective view of the urea water supply apparatus of the present invention.
Figure 2 is an enlarged bottom view of the urea water supply apparatus of the present invention.
Figure 3 is a configuration inside the inner housing of the urea water supply device of the present invention.
Figure 4 is an enlarged view of the upper portion of the urea water supply apparatus of the present invention.
5 is a conceptual diagram in which a return pipe quality sensor and a urea discharge tank are added to the urea water supply device of the present invention.
6 is a urea water supply method using the sensor value of the quality sensor inside the urea water supply tank in the urea water supply apparatus of the present invention.

본 발명은 디젤엔진에서 배기가스에 포함된 NOx를 제거하는 SCR 촉매를 사용하는 배기가스 저감장치에 관한 것이다. SCR은 Selective catalytic reduction로 영문표기되고, 선택적환원 촉매로도 알려져 있다. SCR 촉매 내부에서는 우레아가 공급되는 하기와 같은 반응이 일어나 NOx 성분이 질소, 이산화탄소 물로 환원된다.The present invention relates to an exhaust gas reduction apparatus using an SCR catalyst for removing NOx contained in exhaust gas in a diesel engine. SCR is written in English as Selective catalytic reduction, also known as selective reduction catalyst. Inside the SCR catalyst, a reaction such as urea is supplied to reduce the NOx component to nitrogen and carbon dioxide water.

반응제로 우레아(요소수)를 사용할 때When using urea (urea water) as a reactant

(NH2)2CO + 2NO + ½O2 → 2N2 + CO2 + 2H2O(NH2) 2CO + 2NO + ½O2 → 2N2 + CO2 + 2H2O

자동차에 사용되는 SCR 환원촉매 방식은 ‘요소수’라고 불리는 액체를 별도의 탱크에 보충해 사용한다. 요소수의 물성은 요소수는 요소 32.5퍼센트, 물(증류수) 67.5퍼센트의 비율의 혼합액이다.The SCR reduction catalyst used in automobiles replenishes a liquid called urea water in a separate tank. The properties of urea water are a mixture of urea water 32.5 percent and water (distilled water) 67.5 percent.

이외에도 굴절률 1.3940 - 1.3975, 비중 1.106 - 1.118 등의 물성을 가진다.In addition, it has physical properties such as refractive index 1.3940-1.3975, specific gravity 1.106-1.118.

또한, 사용조건은 배기온도 180도 이상으로 이는 물은 기화시키고, 요소는 열을 받아 암모니아로 변해야 하기 때문이다. 또한, SCR 촉매 안에 일정 농도의 암모니아를 유지해야 질소산화물과 화학반응이 완벽히 이루어 질수 있다. 이때 배기온도는 180℃ 이상이지만 우레아가 분사된 후 이동하는 배기관의 길이에 따라 배기관의 길이가 짧으면 빠른 시간에 우레아의 온도를 높여야 하므로, 더 높은 온도가 필요할 수 있다.In addition, the operating conditions are the exhaust temperature of 180 degrees or more, because the water vaporizes, the urea receives heat to change to ammonia. In addition, a certain concentration of ammonia must be maintained in the SCR catalyst to fully react with nitrogen oxides. At this time, the exhaust temperature is 180 ℃ or more, but if the length of the exhaust pipe is short depending on the length of the exhaust pipe moving after the urea injection, because the temperature of the urea must be increased in a short time, a higher temperature may be required.

이는 우레아의 공급 양이 많아지면, 상기와 동일한 이유로 배기가스의 온도가 높아야 우레아가 암모니아로 바뀌지 못하고 배출되는 문제를 해결할 수 있다.This can solve the problem that when the supply amount of urea increases, the temperature of the exhaust gas must be high for the same reason as described above, so that the urea does not change into ammonia and is discharged.

일반적으로 자동차에 사용되는 SCR 시스템에서는 두 개의 온도센서를 사용한다.In general, two temperature sensors are used in SCR systems used in automobiles.

첫 번째 온도센서는 배기매니폴드에 연결되어 연소실의 온도를 추정한다. 이것은 연소실의 온도가 높을수록 질소산화물이 많이 배출되기 때문에 배기가스에 포함된 질소산화물의 양을 예측하기 위하여The first temperature sensor is connected to the exhaust manifold to estimate the temperature of the combustion chamber. This is because the higher the temperature of the combustion chamber, the more nitrogen oxides are emitted.

온도센서가 사용된다.Temperature sensors are used.

두 번째 온도센서는 배기가스의 온도가 충분히 높아 요소수를 분사하여 NOx를 제어할 수 있는지 결정하는 센서이다.The second temperature sensor is a sensor that determines whether or not NOx can be controlled by spraying urea water because the temperature of exhaust gas is high enough.

또한, 자동차에는 질소산화물 센서를 구비하는데 이는 SCR 촉매를 통과한 배기가스에 남은 질소산화물의 농도를 측정하여 NOx가 얼마나 제거되었는지 실시간 감시하고, 우레아의 공급량이 부족한지 남는지 역시 감시한다. 일반적으로 배기가스 중의 NOx가 많이 검출되는 우레아 공급량이 적은 것으로 판단한다.In addition, the vehicle is equipped with a nitrogen oxide sensor, which measures the concentration of nitrogen oxide remaining in the exhaust gas passing through the SCR catalyst in real time to monitor how much NOx has been removed, and also to monitor whether there is a shortage of urea supply. In general, it is determined that the amount of urea supplied in which NOx in the exhaust gas is largely detected is small.

본 발명은 상기와 같은 SCR 촉매의 동작에 있어서,The present invention in the operation of the SCR catalyst as described above,

우레아의 농도(퀄리티)가 정상인 경우 뿐만 아니라, 농도가 낮은 경우에도 배기가스 중에 포함된 NOx를 적절하게 제어할 수 있는 방법을 제공한다.Not only when the concentration (quality) of urea is normal, but also when the concentration is low, it provides a method of properly controlling the NOx contained in the exhaust gas.

이러한 목적을 달성하는 발명은 구성은 하기와 같다.The invention which achieves this object is as follows.

ECU 제어기 또는 SCR 제어기 등에서 20회 이상의 연속적인 우레아의 공급에도 불구하고, 상기 질소산화물 센서의 측정값이 줄어들지 않는 경우, 상기 요소수탱크에 채워진 요소수가 정상인 요소수가 아니라 판단하고, 상기 우레아의 공급을 연속으로 시행하고, 상기 요소수공급노즐은 차단하고, 상기 요소수 리턴라인의 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브를 구동하여 요소수탱크에 있는 요소수를 모두 상기 요소수배출탱크로 배출하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법을 제공한다.If the measured value of the nitrogen oxide sensor does not decrease despite the continuous supply of urea more than 20 times from the ECU controller or the SCR controller or the like, the urea water filled in the urea water tank is determined to be not the normal urea water, and the supply of the urea is determined. The urea water supply nozzle is shut off, and the urea water bypass solenoid valve of the urea water return line is driven to discharge all the urea water in the urea water tank to the urea water discharge tank. It provides a urea water supply control method using a urea water supply device.

또한, 요소수 공급 탱크의 상부에 형성된 결합부에 결합되는 요소수 공급장치 상부하우징; 및In addition, the urea water supply device upper housing coupled to the coupling portion formed on the upper portion of the urea water supply tank; And

상기 요소수 공급장치 상부하우징 상부에 결합되어 요소수 공급노즐과 연결되는 요소수 공급파이프; 및 A urea water supply pipe coupled to an upper portion of the urea water supply device and connected to an urea water supply nozzle; And

상기 요소수 공급파이프의 하단과 요소수 이동파이프 상에 구비되어 요소수를 끌어올리는 요소수 공급펌프; 및A urea water supply pump provided on the lower end of the urea water supply pipe and the urea water moving pipe to raise urea water; And

상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수를 상기 요소수 공급 탱크로 회수하는 요소수 리턴파이프; 및A urea water return pipe for recovering the remaining urea water used in the urea water supply nozzle to the urea water supply tank; And

상기 요소수 이동파이프 하단 끝부분에 연결되어 이물질를 거르는 요소수필터; 및A urea water filter connected to a lower end of the urea water moving pipe to filter foreign substances; And

상기 요소수필터 및 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서 및 요소수 레벨센서를 고정하는 요소수 공급장치 내부하우징; 및An urea water supply unit inner housing for fixing the urea water filter, the urea water tank mounting urea water quality sensor, and the urea water level sensor; And

상기 요소수 이동파이프 및 상기 요소수필터 및 요소수 퀄리티센서의 냉각을 방지하기위하여 엔진의 냉각수를 상기 요소수 공급장치 상부하우징으로 공급하는 냉각수 공급파이프; 및A cooling water supply pipe for supplying cooling water of an engine to the urea water supply upper housing to prevent cooling of the urea water moving pipe and the urea water filter and the urea water quality sensor; And

상기 냉각수 공급파이프에 연결되고 상기 요소수 공급장치 내부하우징 외측에 나선형으로 구비되어 동결을 방지하는 냉각수 이동파이프; 및A cooling water moving pipe connected to the cooling water supply pipe and helically provided on an outer side of the inner housing of the urea water supply device to prevent freezing; And

상기 냉각수 이동파이프 끝단에 연결되어 냉각수를 다시 냉각라인으로 연결하는 냉각수 배출파이프; 및A cooling water discharge pipe connected to an end of the cooling water moving pipe and connecting the cooling water to the cooling line again; And

상기 요소수 퀄리티센서의 측정값과 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비되는 요소수공급제어부의 신호를 엔진 컨트롤유닛과 연결하는 제어용 컨트롤신호 입력선; 및A control signal input line for connecting a measurement value of the urea water quality sensor and a signal of the urea water supply control unit provided in the upper housing of the urea water supply device to an engine control unit; And

상기 요소수 탱크의 압력을 조절하기위한 가스배출관을 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 제공한다.The urea water supply apparatus is provided with a gas discharge pipe for adjusting the pressure of the urea water tank in the upper housing of the urea water supply device.

또한, 상기 요소수 리턴파이프에 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서와 요소수 바이패스 솔레노이드밸브 및 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브와 연결되는 요소수배출탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 제공한다.In addition, the urea water supply apparatus further comprises a urea water quality supply sensor, a urea water quality sensor, a urea water bypass solenoid valve and a urea water discharge tank connected to the urea water bypass solenoid valve. to provide.

또한, 본 발명은 상기 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법에 있어서, 상기 요소수 리턴파이프에 구비된 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서에서 상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수의 퀄리티(또는 농도)를 측정하여 정상이면, 상기 요소수 공급탱크로 요소수를 리턴시키고, 비정상이면 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브를 구동하여 요소수를 상기 요소수배출탱크로 배출하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for controlling urea water supply using the urea water supply apparatus, wherein the quality of the remaining urea water used in the urea water supply nozzle in the urea water quality sensor provided in the return pipe equipped with the urea water return pipe ( Or urea) by returning the urea water to the urea water supply tank if normal, and if abnormal, drive the urea water bypass solenoid valve to discharge the urea water to the urea water discharge tank. Provided is a urea water supply control method using a supply device.

또한, 본 발명은 상기 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법에 있어서, 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서를 이용한, 배기가스 환원제어방법을 제공한다. 상기 요소수 퀄리티센서에서 측정된 요소수의 퀄리티가 낮은 경우 요소수의 퀄리티가 낮은 만큼 보상하여 요소수를 더 공급하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides an exhaust gas reduction control method using the urea water tank-mounted urea water quality sensor in the urea water supply control method using the urea water supply device. When the quality of the number of elements measured by the urea quality sensor is low, the method provides a method of supplying more urea by compensating for the lower quality of the urea.

즉, 상기 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급제어방법에 있어서, 상기 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서에서 요소수의 퀄리티(또는 농도)를 측정하는 단계(S1); 및That is, in the urea water supply control method using the urea water supply device, the step (S1) of measuring the quality (or concentration) of the urea water in the urea water tank equipped urea water quality sensor; And

상기 측정된 퀄리티로부터 요소의 양을 계산하는 단계(s2); 및Calculating an amount of the element from the measured quality (s2); And

상기 계산된 요소의 양이 정산인 경우 정상적인 양을 상기 요소수 공급노즐에서 분사하는 단계(S3); 및Spraying a normal amount from the urea water supply nozzle when the calculated amount of urea is settled (S3); And

상기 계산된 요소의 양이 부족한 경우 부족한 양을 보충할 수 있는 요소수의 공급량을 계산하는 보상공급량계산단계(S4); 및Compensation supply amount calculation step (S4) for calculating the supply amount of the urea water that can compensate for the insufficient amount when the calculated amount of urea is insufficient; And

상기 보상공급량계산단계에서 계산된 요소의 공급량에 포함된 수분의 양을 계산하는 수분량계산단계(S5); 및A water content calculation step (S5) of calculating the amount of water included in the supply amount of the urea calculated in the compensation supply amount calculation step; And

상기 수분량계산단계에서 계산된 보상된요소수의 수분의 양을 정상적인 요소수에 포함된 수분을 증발시키는 180℃에서 증발시키는 시간과 동일한 시간에 상기 보상된요소수의 수분의 양을 증발시키는 온도을 계산하는 온도보상계산단계(S6); 및The temperature for evaporating the amount of water in the compensated urea water at the same time as the time for evaporating the amount of water in the compensated urea water calculated in the moisture content calculation step at 180 ℃ to evaporate the water contained in the normal urea water Compensation step for calculating the temperature (S6); And

상기 온도보상계산단계(S7)에서 계산된 배기가스의 온도에서 상기 보상공급량계산단계에서 계산된 요소수을 공급하는 요소수 퀄리티를 반영한 요소수 공급제어방법을 제공한다.The urea water supply control method reflecting the urea water quality supplying the urea water calculated in the compensation supply amount calculation step at the temperature of the exhaust gas calculated in the temperature compensation calculation step S7 is provided.

또한, 상기 온도보상계산단계(S7);에서 계산된 배기가스의 온도보다 상기 배기가스이 온도가 낮은 경우 상기 엔진의 연료공급량을 늘려 상기 배기가스의 온도를 높이는 배기가스온도상승단계(S7); 및In addition, when the temperature of the exhaust gas is lower than the temperature of the exhaust gas calculated in the temperature compensation calculation step (S7); increasing the fuel supply amount of the engine to increase the temperature of the exhaust gas (S7); And

상기 배기가스온도상승단계에서 배기가스의 온도가 상승된 후 후 상기 보상공급량계산단계에서 계산된 요소수을 공급하는 요소수 퀄리티를 반영한 요소수 공급제어방법을 제공한다.After the exhaust gas temperature rises in the exhaust gas temperature increase step, the urea water supply control method reflecting the urea water quality supplying the urea water calculated in the compensation supply amount calculation step is provided.

100 : 요소수 공급 장치
110 : 요소수 공급파이프
115 : 요소수 이동파이프
120 : 요소수 리턴파이프
130 : 요소수 레벨센서
140 : 요소수 필터
150 : 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서
160 : 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서
180 : 요소수 공급장치 내부하우징
190 : 요소수 이송관
200 : 냉각수 공급파이프
210 : 냉각수 배출파이프
220 : 냉각수 이동파이프
300 : 가스배출관
310 : 요소수 배출탱크
320 : 요소수 바이패스 솔레노이드
400 : 요소수 공급제어부
410 : 제어용 컨트롤신호 입력선
100: urea water supply device
110: urea water supply pipe
115: element number moving pipe
120: element number return pipe
130: urea water level sensor
140: element water filter
150: Urea water quality sensor with urea water tank
160: element quality sensor with return pipe
180: urea water supply device internal housing
190: urea water feed pipe
200: cooling water supply pipe
210: cooling water discharge pipe
220: cooling water moving pipe
300: gas discharge pipe
310: urea water discharge tank
320: urea water bypass solenoid
400: urea water supply control unit
410: control signal input line for control

Claims (3)

요소수 공급 탱크의 상부에 형성된 결합부에 결합되는 요소수 공급장치 상부하우징; 및 상기 요소수 공급장치 상부하우징 상부에 결합되어 요소수 공급노즐과 연결되는 요소수 공급파이프; 및
상기 요소수 공급파이프의 하단과 요소수 이동파이프 상에 구비되어 요소수를 끌어올리는 요소수 공급펌프; 및 상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수를 상기 요소수 공급 탱크로 회수하는 요소수 리턴파이프; 및
상기 요소수 이동파이프 하단 끝부분에 연결되어 이물질를 거르는 요소수필터; 및 상기 요소수필터 및 요소수 탱크 장착 요소수 퀄리티센서 및 요소수 레벨센서를 고정하는 요소수 공급장치 내부하우징; 및 상기 요소수 이동파이프 및 상기 요소수필터 및 요소수 퀄리티센서의 냉각을 방지하기위하여 엔진의 냉각수를 상기 요소수 공급장치 상부하우징으로 공급하는 냉각수 공급파이프; 및
상기 냉각수 공급파이프에 연결되고 상기 요소수 공급장치 내부하우징 외측에 나선형으로 구비되어 동결을 방지하는 냉각수 이동파이프; 및
상기 냉각수 이동파이프 끝단에 연결되어 냉각수를 다시 냉각라인으로 연결하는 냉각수 배출파이프; 및
상기 요소수 퀄리티센서의 측정값과 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비되는 요소수공급제어부의 신호를 엔진 컨트롤유닛과 연결하는 제어용 컨트롤신호 입력선; 및 상기 요소수 탱크의 압력을 조절하기위한 가스배출관을 상기 요소수 공급장치 상부하우징에 구비하며,
상기 요소수 리턴파이프에 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서와 요소수 바이패스 솔레노이드밸브 및 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브와 연결되는 요소수배출탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치.
A urea water supply device upper housing coupled to a coupling portion formed at an upper portion of the urea water supply tank; And a urea water supply pipe coupled to an upper portion of the urea water supply device upper housing and connected to the urea water supply nozzle. And
A urea water supply pump provided on the lower end of the urea water supply pipe and the urea water moving pipe to raise urea water; And a urea water return pipe for recovering the remaining urea water used in the urea water supply nozzle to the urea water supply tank. And
A urea water filter connected to a lower end of the urea water moving pipe to filter foreign substances; And an urea water supply device inner housing configured to fix the urea water filter and the urea water tank mounted urea water quality sensor and the urea water level sensor. And a cooling water supply pipe for supplying cooling water of an engine to the urea water supply upper housing to prevent cooling of the urea water moving pipe and the urea water filter and the urea water quality sensor. And
A cooling water moving pipe connected to the cooling water supply pipe and helically provided on an outer side of the inner housing of the urea water supply device to prevent freezing; And
A cooling water discharge pipe connected to an end of the cooling water moving pipe and connecting the cooling water to the cooling line again; And
A control signal input line for connecting a measurement value of the urea water quality sensor and a signal of the urea water supply control unit provided in the upper housing of the urea water supply device to an engine control unit; And a gas discharge pipe for adjusting the pressure of the urea water tank in the upper housing of the urea water supply device.
And a urea water discharge tank connected to the urea water return pipe, a urea water quality sensor, a urea water bypass solenoid valve, and a urea water discharge tank connected to the urea water bypass solenoid valve.
제1항의 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법에 있어서,
상기 요소수 리턴파이프에 구비된 리턴파이프장착 요소수 퀄리티센서에서 상기 요소수 공급노즐에서 사용하고 남은 요소수의 퀄리티를 측정하여 정상이면, 상기 요소수 공급탱크로 요소수를 리턴시키고, 비정상이면 상기 요소수 바이패스 솔레노이드밸브를 구동하여 요소수를 상기 요소수배출탱크로 배출하는 것을 특징으로 하는 요소수 공급장치를 이용한 요소수 공급 제어방법.
In the urea water supply control method using the urea water supply device of claim 1,
In the urea water return pipe, the urea water quality sensor provided in the urea water return pipe measures the quality of the remaining urea water in the urea water supply nozzle and returns urea water to the urea water supply tank. A urea water supply control method using a urea water supply device, characterized in that to discharge the urea water to the urea water discharge tank by driving the urea water bypass solenoid valve.
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