KR19980058725A - 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디젤 입자상 물질 제거 시스템에 관한 것으로 특히, 온/오프 밸브와 바이패스 밸브에 각각 매칭되어 있으며 유입되는 공기압에 따라 해당 밸브를 개폐시키기 위한 제 1, 제 2 공압실린더와, 상기 제 1, 제 2 공압실린더에 각각 매칭되어 있으며 해당 공압실린더측에 유입되는 압축공기의 유입경로를 제어신호에 따라 개폐하는 제 1, 제 2 솔레노이드, 및 상기 제 1, 제 2 솔레노이드 각각에 대해 공통으로 묶여 있어 각각의 동작을 위한 제어신호를 제공하고 그에 따라 상기 제 1, 제 2 솔레노이드의 동작상태를 입력받아 다음 제어신호의 변경 기준으로 사용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치를 제공하면, 디젤 입자상 물질 제거 시스템의 동작상에 필요한 바이패스 밸브와 온/오프 밸브의 개폐시기에 대해 최적의 밸브 개폐 제어를 수행할 수 있으며 매연 제거를 극대화하고 매연제거 필터의 내구 안정정을 도모할 수 있다는 효과가 있다.
Description
본 발명은 디젤엔진을 채택한 차량에서의 배기가스를 제거하기 위한 장치에 관한 것으로 특히, 밸브의 제어를 효과적으로하여 매연 제거를 극대화하며 매연제거 필터의 내구 안정정을 도모코저 하는 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진은 가솔린 엔진과 디젤 엔진으로 구분되는데, 디젤 엔진은 실린더 내에 공기만을 흡입하여 압축하면 즉, 압축 행정에서의 압축 온도가 500∼550℃ 정도가 되고 이때 분사 노즐을 통하여 연료를 분사하여 압축열에 의해 자기 착화(자연점화) 연소하게 된다.
이때, 이러한 압축 행정을 통하여 엔진의 실린더 내부에서 폭발하는 연료가 배출되는 온도는 통상 600∼700℃이다.
이러한 디젤엔진은 다음의 표와 같이 가속린 엔진에 비하여 큰 장점을 갖고 있다.
| 디젤 엔진 | 가솔린 엔진 | |
| 열효율 | 32∼38 % | 25∼32 % |
| 연료 소비량 | 160∼230g / PS-h | 230∼280g / PS-h |
| 연료의 인화점 | 69∼88 ℃ | -42.8 ℃ |
| 배기가스의 유해성분 | SO2 | CO, HC, NOx |
그러나, 상기와 같은 장점을 갖고 있으면서도 디젤엔진은 다음과 같은 단점에 의하여 일반적인 승용차에는 잘 사용되지 않고 있는데, 그 단점을 살펴보면, 동일 마력당 중량이 무겁고, 평균 유효압력 및 회전속도가 낮으며, 진공 및 소음이 크다는 것이다.
또한, 디젤엔진은 자기 착화 방식을 사용하기 때문에 상기 단점중 유효압력의 평균이 낮다는 것은 그만큼 대기중으로 배출되는 배기가스에 오염물질이 혼합될 확율이 크다는 것이다.
이러한 문제점으로 인해 점차 환경에 대한 인식이 높아짐에 따라 현재 디젤엔진의 장착 차량을 줄이는 추세가 강하다.
즉, 종래의 경우 디젤 엔진으로부터 배출된 배기가스는 머플러(Muffler)를 통하여 대기중으로 방출됨으로서 대기오염의 심각성이 상당하다는 문제점이 발생되었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 제안된 근래의 방식이 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 배기가스를 필요시 재 연소하는 방식이다.
첨부된 도 1에 따른 디젤 입자상 물질 제거 시스템의 동작을 간략히 살펴보면, 정상 모드시 배기가스는 필터를 통해 배출되어 지다가 재생(연소)모드시 바이패스 밸브를 개방되고 온/오프 밸브는 폐쇄된다.
이후, 필터의 전단에 구비되어 있는 점화장치에서 점화되어 화염이 형성되면 필터의 전단 및 내부에 쌓여있던 매연 찌거기가 재 연소된다.
그러나, 이러한 근래의 방식에서 재연소를 위한 화염의 온도가 너무 올라간 경우에는 필터의 내구성에 손상을 끼치게 되고, 너무 낮으면 쌓여 있는 매연 찌거기의 완전한 연소가 이루어 지지않게 된다는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 밸브의 제어를 효과적으로하여 매연 제거를 극대화하며 매연제거 필터의 내구 안정정을 도모코저 하는 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 디젤 입자상 물질 제거 시스템의 부분 구성 예시도
도 2는 본 발명에 따른 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치의 개략 구성 예시도
도 3은 본 발명에 따른 밸브 제어 장치의 상세 구성 예시도
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 정상 모드시 디젤 엔진에서 발생되는 배기가스는 필터를 통해 매연 찌거기가 걸러진 후 배출되고 재생(연소)모드시 바이패스 밸브를 개방되고 상기 필터로 배기가스를 전달하는 경로상에 구비되어 있는 온/오프 밸브는 폐쇄되어 현재 디젤 엔진에서 발생되는 배기가스는 머플러를 통해 배출되며 상기 필터의 전단에 구비되어 있는 점화장치에서 화염을 형성시켜 필터의 전단 및 내부에 쌓여있던 매연 찌거기를 재 연소시키는 디젤 입자상 물질 제거 시스템에 있어서, 온/오프 밸브와 바이패스 밸브에 각각 매칭되어 있으며 유입되는 공기압에 따라 해당 밸브를 개폐시키기 위한 제 1, 제 2 공압실린더와, 상기 제 1, 제 2 공압실린더에 각각 매칭되어 있으며 해당 공압실린더측에 유입되는 압축공기의 유입경로를 제어신호에 따라 개폐하는 제 1, 제 2 솔레노이드, 및 상기 제 1, 제 2 솔레노이드 각각에 대해 공통으로 묶여 있어 각각의 동작을 위한 제어신호를 제공하고 그에 따라 상기 제 1, 제 2 솔레노이드의 동작상태를 입력받아 다음 제어신호의 변경 기준으로 사용하는 제어부를 포함하는 데 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
우선, 상기 도 1에서 필터의 전단에 구비되어 있는 점화장치에서 발생되는 화염의 온도는 온/오프 밸브와 바이패스 밸브의 동작시점에 따라 제어됨으로 본 발명에서는 상기 온/오프 밸브와 바이패스 밸브의 동작시점을 최적의 상태로 제어할 수 있도록하기 위한 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치이다.
따라서, 도 2는 본 발명에 따른 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치의 구성 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 밸브 제어 장치의 상세 구성 예시도이다.
도 2에 도시되어 있는 본 발명에 따른 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치는 온/오프 밸브와 바이패스 밸브에 각각 매칭되어 있으며 유입되는 공기압에 따라 해당 밸브를 개폐시키기 위한 제 1, 제 2 공압실린더(AC1, AC2)와, 상기 제 1, 제 2 공압실린더(AC1, AC2)에 각각 매칭되어 있으며 해당 공압실린더측에 유입되는 압축공기의 유입경로를 제어신호에 따라 개폐하는 제 1, 제 2 솔레노이드(SA, SB), 및 상기 제 1, 제 2 솔레노이드(SA, SB) 각각에 대해 공통으로 묶여 있어 각각의 동작을 위한 제어신호를 제공하고 그에 따라 상기 제 1, 제 2 솔레노이드(SA, SB)의 동작상태를 입력받아 다음 제어신호의 변경 기준으로 사용하는 제어부(10)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치의 동작예를 살펴보면 다음과 같다.
우선, 제 1, 제 2 솔레노이드(SA, SB)에 제어신호를 제공하는 제어부(10)의 구성은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 구성되어 있는데, 도시되어 있는 상세 회로도는 제 1 솔레노이드(SA)의 동작을 제어하기 위한 부분만을 도시하고 있으며, 제 2 솔레노이드(SB)의 동작을 제어하기 위한 부분은 동일하므로 생략하였다.
제어부(10)의 내부에는 PWM 제어신호를 출력하는 프로세서(10A)가 구비되어 있으며, 프로세서(10A)에는 각 솔레노이드를 제어하기 위한 PWM 제어 출력포트(PO1, PO2)가 구비되어 있으며, 해당 솔레노이드의 작동량을 감지하기 위한 입력포트(PI1, PI2)가 구비되어 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치에서의 바람직한 동작을 살펴보면, 상기 제 1 솔레노이드(SA)에 제어신호를 제공하기 위한 제 1 솔레노이드 전용 PWM 제어신호를 제 1 출력포트(PO1)으로 출력하면 그 신호의 상태에 따라 제 1 트랜지스터(Q1)이 온/오프 동작하고, 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 온/오프 동작에 따라 제 2 트랜지스터(Q2)가 온/오프 동작한다.
이에 따라, 제 1 솔레노이드(SA)에 걸리는 전압이 변동하게 되어 제 1 공압실린더(AC1)측에 유입되는 압축공기의 유입경로를 제어하게 된다.
또한, 상기 제 1 솔레노이드(SA)에 걸리는 전압의 변동은 비교기(OP)에 입력되는데, 기준신호와 비교된 비교치가 상기 프로세서(10A)의 입력단(PI1)에 입력된다.
이에 따라, 상기 프로세서(10A)는 제 2 솔레노이드(SB)를 제어하는 PWM신호를 제 2 출력포트(PO2)를 통해 출력한다.
이후, 상기 제 2 솔레노이드(SB) 역시 상술한 제 1 솔레노이드(SA)의 동작과 동일하게 동작하고 상기 프로세서(10A)는 이때 상기 제 2 솔레노이드(SB)의 동작을 감지하여 다시 제 1 솔레노이드(SA)를 동작 제어한다.
따라서, 상기 제 1 솔레노이드(SA)와 제 2 솔레노이드(SB)의 동작에 따라 상기 바이패스 밸브와 온/오프 밸브의 개폐시기가 반동하게 된다.
상기와 같이 동작하는 본 발명에 다른 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치를 제공하면, 디젤 입자상 물질 제거 시스템의 동작상에 필요한 바이패스 밸브와 온/오프 밸브의 개폐시기에 대해 최적의 밸브 개폐 제어를 수행할 수 있으며 매연 제거를 극대화하고 매연제거 필터의 내구 안정정을 도모할 수 있다는 효과가 있다.
Claims (1)
- 정상 모드시 디젤 엔진에서 발생되는 배기가스는 필터를 통해 매연 찌거기가 걸러진 후 배출되고 재생(연소)모드시 바이패스 밸브를 개방되고 상기 필터로 배기가스를 전달하는 경로상에 구비되어 있는 온/오프 밸브는 폐쇄되어 현재 디젤 엔진에서 발생되는 배기가스는 머플러를 통해 배출되며 상기 필터의 전단에 구비되어 있는 점화장치에서 화염을 형성시켜 필터의 전단 및 내부에 쌓여있던 매연 찌거기를 재 연소시키는 디젤 입자상 물질 제거 시스템에 있어서,온/오프 밸브와 바이패스 밸브에 각각 매칭되어 있으며 유입되는 공기압에 따라 해당 밸브를 개폐시키기 위한 제 1, 제 2 공압실린더와;상기 제 1, 제 2 공압실린더에 각각 매칭되어 있으며 해당 공압실린더측에 유입되는 압축공기의 유입경로를 제어신호에 따라 개폐하는 제 1, 제 2 솔레노이드; 및상기 제 1, 제 2 솔레노이드 각각에 대해 공통으로 묶여 있어 각각의 동작을 위한 제어신호를 제공하고 그에 따라 상기 제 1, 제 2 솔레노이드의 동작상태를 입력받아 다음 제어신호의 변경 기준으로 사용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 디젤 입자상 물질 제거 시스템에서의 밸브 제어 장치.
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1996
- 1996-12-30 KR KR1019960078060A patent/KR19980058725A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20200144419A (ko) | 2019-06-18 | 2020-12-29 | 주식회사 대주엔터프라이즈 | 체인형 오버헤드도어 |
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