KR19980063399U - 차량 급출발시 배기가스 배출경고장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량 급출발시 배기가스 배출 경고장치에 관한것으로, 차량에 있어 불필요한 급출발에서는 피드백 제어가 해제되어 연료의 과소비와 더불어 배기가스가 증가되고, 이에 따라 대기가 오염되는 것은 피할수 없으므로, 이러한 급출발로 인한 배기가스 증가의 억제를 위하여는 운전자가 주의하여 급출발 등을 자제해줄 것이 요구된다.

그러나, 일반 운전자들은 이러한 피드백 제어 해제에 의한 배가가스의 배출증가를 모르는 경우가 허다 하며, 또한 얼마많큼의 배기가스 배출이 증가되고 있는가를 알지못하는 문제점이 있다.

이에 본 고안은 예시도면 도 2 및 도 3 에서와 같이, 본 고안은 공연비 피드백 제어장치에 사용하는 산소센서(1)를 이용하여 배출가스의 증가에 따른 대기오염 상태를 운전자에게 경고한 것으로, ECU(10) 의 입력단에 연결된 차속센서(12)와 스로틀 위치센서(9)로 부터 차량의 급출발을 감지하고, 이때 산소센서(1)로 부터 배기가스의 농후정도를 검출하여, ECU(10)가 배기가스의 농후정도에 따라 경고등(14)을 순차적으로 점등시키도록 한 것이다.

따라서, 불필요한 차량의 급출발시 운전자는 배기가스의 농도에 따라 순차적으로 점등되는 경고등을 통하여 배기가스가 증가됨이 인식가능하게 되는 것이다.

Description

차량 급출발시 배기가스 배출경고장치

본 고안은 차량 급출발시 배기가스 배출 경고장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공연비 피드백 제어가 해제되는 불필요한 급출발시 운전자에게 배기가스의 과도한 배출을 경고하는 차량 급출발시 배기가스 배출 경고장치에 관한 것이다.

불꽃점화 엔진인 가솔린엔진의 연소과정에 생성된 유해로운 배출물로는 일산화탄소, 질소산화물, 탄화수소등이 있다.

이러한 배출물의 경감방법으로는 연소과정에서 관련된 인자를 적절히 제어하는 방법과, 엔진으로 부터 배출된 가스를 정화하는 후처리방법으로 크게 구분된다.

전자의 방법으로 현재 가장 의욕적으로 개발중인 것이 희박연소 방식에 의한 연소율 제어이며, 이는 광화학 스모그와 산성비의 원흉이 되는 질소산화물을 경감하기 위한 것이다.

그러나, 이러한 희박연소 방식에 의한 배기가스의 정화효율에는 한계가 있으므로, 배기가스 후처리방법과 병용되며, 예시도면 도 1 에 그 일례가 도시되어 있다.

도시된 것은 산소센서와 3원촉매를 이용한 공연비 피드백 장치로서, 산소센서(1)와 3원촉매 컨버터(2)가 조합되어 ECU(Electronic Control Unit)(3)가 인젝터(4)로의 연료분사량을 제어하는 장치이다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 3원촉매 컨버터(2)는 배기계통에서 배출된 일산화탄소, 질소산화물, 탄화수소, 3가지 성분을 하나의 촉매로 동시에 처리할 능력을 가지고 있다.

그러나, 이러한 3원촉매 컨버터(2)가 배기가스를 적절히 처리하기 위하여는 혼합기의 공연비가 어떤 조건하에서도 이론공연비 부근의 범위에서 유지되어 있어야 할것이 요구된다.

이러한 이유하에서 혼합기의 농도를 감지하여 그 신호를 ECU(3)로 송출하는 것이 산소센서(1)이며, 산소센서(1)의 신호로부터 ECU(3)가 인젝터의 통전시간을 제어하여 혼합기의 농도를 이론공연비에 가깝게 제어하는 것이 공연비 피드백장치인 것이다.

3원촉매 컨버터(2)는 배기매니폴드(5)와 머플러(6)사이에 장착되며, 컨버터케이스내에 모노리스 형식의 필터가 내장된 것이 사용되고 있다.

또한, 냉간시동시에는 신속한 웜업을 위해 수온센서(7)로 부터의 송출신호와ECU(3)의 제어로 피드백 제어가 해제되어 농후한 혼합기가 연소실로 유도되고, 이로 인해 탄화수소의 배출이 증가되기 때문에 필터는 탄화수소트립과 3원촉매 모노리스로 2원화되어 사용되고 있다.

즉, 냉간시동시 탄화수소를 탄화수소 트랩이 흡착시키고 후방에 위치된 3원촉매 모노리스의 3원촉매가 활성화되면 탄화수소가 탄화수소 트랩에서 탈착되어 정화되는 것이다.

한편, 이러한 냉간시동시 외에도 상기 공연비 피드백제어가 해제되는 구간이 있으며, 대표적인 것으로는 가속시 출력보정을 위한 피드백제어 해제이다.

즉, 가속시 스로틀 위치센서(9)로 부터 풀접점 신호가 ECU(3)로 송출되면 엔진의 출력증가를 위해 피드백 제어가 해제되며, 정차중 출발시에도 출발가속성능을 향상시키기 위해 피드백 제어가 해제된다.

상술된 바와 같이 배기가스의 배출물 경감을 위해 가솔린엔진에서는 엔진 모디피케이션으로 희박연소 방식과 배기가스 후처리장치로서 3원촉매를 이용한 공연비 피드백장치가 널리 채용되고 있다.

한편, 이러한 피드백 제어는 해제되는 구간이 있는데, 특히 불필요한 급출발 등으로 피드백 제어가 해제되어 연료의 과소비와 더불어 배기가스가 증가되고, 이에 따라 대기가 오염되는 것은 피할수 없으므로, 이러한 급출발로 인한 배기가스 증가의 억제를 위하여는 운전자가 주의하여 급출발 등을 자제해줄 것이 요구된다.

그러나, 일반 운전자들은 이러한 피드백 제어 해제에 의한 배가가스의 배출증가를 모르는 경우가 허다하며, 또한 얼마많큼의 배기가스 배출이 증가되고 있는가를 알지못하는 문제점이 있었던 것이다.

이에 본 고안은 상기 문제점을 해소하기 위한 차량의 급출발시 배기가스 배출 경고장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 고안은 공연비 피드백 제어장치에 사용하는 산소센서를 이용하여 배출가스의 증가에 따른 대기오염 상태를 운전자에게 경고한 것으로, ECU 의 입력단에 연결된 차속센서와 스로틀 위치센서로 부터 차량의 급출발을 감지하고, 이때 산소센서로 부터 배기가스의 농후정도를 검출하여, ECU가 배기가스의 농후정도에 따라 경고등을 순차적으로 점등시키도록 한 것이다.

따라서, 불필요한 차량의 급출발시 운전자는 배기가스의 농도에 따라 순차적으로 점등되는 경고등을 통하여 배기가스가 증가됨이 인식가능하게 되는 것이다.

도 1 은 가솔린엔진 배기가스 처리장치의 일례를 나타낸 개요도,

도 2 는 본 고안에 따른 배기가스 배출 경고장치의 블럭도,

도 3 은 본 고안에 따른 배기가스 배출 경고장치의 작동상태를 나타낸 흐름도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 산소센서, 9 - 스로틀 위치센서,

10 - ECU, 12 - 차속센서,

14 - 경고등.

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 차량의 급출발이 감지되도록 ECU(10)의 입력단에 차속센서(12)와 스로틀 위치센서(9)가 연결됨과 더불어, 배기가스의 농도가 검출되도록 산소센서(1)가 연결되며, 상기 ECU(10)의 출력단에는 상기 센서로 부터 급출발임이 감지되면 배기가스의 농도에 따라 순차적으로 점등되는 경고등(14)이 연결된 구조인 차량 급출발시 배기가스 배출경고장치이다.

예시도면 도 2 는 본 고안에 따른 배기가스 배출 경고장치를 나타낸 블럭도로서, 본 고안은 차량 급출발시 공연비 피드백 제어해제에 따른 배기가스의 배출증가를 운전자가 인식 가능하도록 ECU(10)가 경고등(14)을 점등시키도록 하였다.

이를 위한 본 고안은 ECU(10)가 차량의 급출발임을 감지하고, 또한 이때의 배기가스 농도를 감지하여야 하므로, ECU(10)의 입력단에 차속센서(12)와 스로틀 위치센서(9), 그리고 산소센서(1)가 연결되어 있다.

즉, ECU(10)는 차속센서(12)로 부터 차량이 정차중임을 감지하고, 스로틀 위치센서(9)로 부터 스로틀 밸브가 과도하게 개도됨을 감지하여 차량이 불필요한 급출발임이 감지되면 경고등(14)을 점등시키는 것이다.

여기서, ECU(10)는 급출발임을 감지하기 위한 스로틀 밸브의 개도량의 기준을 정할 필요가 있으며, 약 1/2 개도지점이 본 고안을 수행하기 위한 조건으로서 바람직하다.

즉, 상기된 바와같이 차량의 정차중 출발시 가속성능을 향상시키기 위해 피드백 제어가 해제되며, 스로틀 위치센서(9)가 스로틀 밸브가 전폐된 아이들 접점에서 해제되었을때 비동기 분사를 행하면서 수행되어 배기가스의 어느정도 배출은 피할 수 없다.

따라서, 이러한 경우까지 경고등(14)을 점등시킬 필요는 없으며, 정차중 급출발시에만 경고등(14)이 점등되도록, 정차중 과도한 엑셀페달의 조작인 스로틀 위치센서(9)의 1/2 개도지점이 본 고안의 경고 조건으로 바람직한 것이다.

한편, 배기가스의 배출농도는 산소센서(1)로 부터 검출하게 된다.

즉, 산소센서(1)는 지르코늄소자를 이용하여 배기가스로 부터 연소실의 이론 공연비를 검출하는데, 농후한 혼합기가 공급되었다면 배기가스의 잔존산소 농도는 낮아지고 이에 따라 산소센서(1)의 기전력은 증가되도록 되어 있다.

따라서, 이러한 산소센서(1)는 이론 공연비를 검출하는 수단으로서, 그리고 농후한 혼합기의 공급으로 부터 배기가스의 배출검출 수단으로서 사용될 수 있는 것이다.

더우기. 이러한 산소센서(1)는 배기가스의 농도 증가에 따라 기전력이 증가, 즉 ECU(10) 로의 송출신호가 달라지므로 ECU(10)는 이로부터 배기가스의 농도에 따라 경고등을 순차적으로 점등시키는 것이 가능하므로, 운전자에게 차별화된 경고를 수행하게 되며, ECU(10) 에 배기가스 검출의 기준치가 설정되어 있음이 바람직하다.

따라서, 이러한 본 고안으로 부터 예시도면 도 3 에서와 같이 차량의 급출발이 감지되고, 배출되는 배기가스가 기준치 이상이면, 이에 따라 경고등(14)을 순차적으로 점등시켜 배기가스 배출증가에 따른 경고를 차별화 하여 하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따르면, ECU 의 압력단에 연결된 차속센서와 스로틀 위치센서로 부터 차량의 급출발을 감지하고, 이때 산소센서로 부터 배기가스의 농후정도를 검출하여, ECU가 배기가스의 농후정도에 따라 경고등을 순차적으로 점등시키도록 하므로써, 불필요한 차량의 급출발시 운전자는 배기가스의 농도에 따라 순차적으로 점등되는 경고등을 통하여 배기가스가 증가됨이 인식가능하게 되는효과가 있다.

Claims (1)

1. 차량의 급출발이 감지되도록 ECU(10)의 입력단에 차속센서(12)와 스로틀 위치센서(9)가 연결됨과 더불어, 배기가스의 농도가 검출되도록 산소센서(1)가 연결되며, 상기 ECU(10)의 출력단에는 상기 센서로 부터 급출발임이 감지되면 배기가스의 농도에 따라 순차적으로 점등되는 경고등(14)이 연결된 구조인 차량 급출발시 배기가스 배출경고장치.