KR19990009698A

KR19990009698A - Catalyst activator of vehicle

Info

Publication number: KR19990009698A
Application number: KR1019970032186A
Authority: KR
Inventors: 김동욱
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1999-02-05

Abstract

본 발명은 차량의 촉매 활성화 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 콜드스타트시 촉매가 활성화되지 않아 배기가스에 유해가스가 포함되어 배출되는 것을 방지하기 위해 촉매가 활성화되는 온도까지 초기의 엔진회전수를 증가시켜 빠른 시간내에 촉매가 활성화되도록 하는 차량의 촉매 활성화 장치를 제공하는 것으로서 상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 냉각수온을 측정하기 위한 수온센서(100)와, 시동초기부터 작동되는 시간을 측정하기 위한 타이머(200)와, 엔진의 회전수를 측정하기 위한 RPM센서(300)와, 수온센서(100)의 값과 타이머(200)의 값과 RPM센서(300)의 값을 입력받아 트로틀밸브(500)를 조절하여 차량의 초기 RPM을 조절하는 제어부(400)로 이루어져 배기가스에 포함되는 유해가스를 빠른 시간내에 환원시킬 수 있다는 이점이 있다.The present invention relates to an apparatus for activating a catalyst of a vehicle, and an object of the present invention is to provide an engine that is initially activated to a temperature at which the catalyst is activated to prevent exhaust of the catalyst because the catalyst is not activated during cold start of the vehicle. The present invention provides a catalyst activating apparatus for a vehicle that enables a catalyst to be activated within a short time by increasing the number of revolutions. The present invention provides a water temperature sensor 100 for measuring a cooling water temperature of an engine, and an initial startup. Timer 200 for measuring the operating time from, RPM sensor 300 for measuring the number of revolutions of the engine, the value of the water temperature sensor 100 and the value of the timer 200 and the RPM sensor 300 The controller 400 is configured to control the initial RPM of the vehicle by adjusting the throttle valve 500 by receiving a value, thereby reducing the harmful gas included in the exhaust gas within a short time. There is an advantage.

Description

Catalyst activator of vehicle

본 발명은 차량의 촉매 활성화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 콜드스타트시 촉매가 활성화되지 않아 배기가스에 유해가스가 포함되어 배출되는 것을 방지하기 위해 촉매가 활성화되는 온도까지 초기의 엔진회전수를 증가시켜 빠른 시간내에 촉매가 활성화되도록 하는 차량의 촉매 활성화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for activating a catalyst of a vehicle, and more particularly, initial engine rotation to a temperature at which a catalyst is activated to prevent the catalyst from being activated during cold start of the vehicle and thus preventing emissions of harmful gases in exhaust gas. The present invention relates to a catalyst activation device for a vehicle that increases the number so that the catalyst is activated in a short time.

배기가스는 연료가 실린더 내에서 연소된 후 대기중으로 배출되는 가스로 유해한 가스인 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 납산화물, 탄소입자와 무해성 가스인 수증기, 이산화탄소가 혼합되어 배출된다, 따라서 인체에 해로운 유해 가스를 무해가스로 정화시켜 배출하도록 의무화하고 있기에 다음과 같은 방법을 사용하여 배기가스에 함유된 유해가스를 제거하려고 노력하고 있다.Exhaust gas is a gas that is discharged into the atmosphere after fuel is burned in a cylinder, and harmful gases such as carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, lead oxides, carbon particles, and harmful gases such as water vapor and carbon dioxide are emitted and thus harmful to humans. Since it is mandatory to purify and discharge harmful gas into harmless gas, the following methods are used to remove harmful gas contained in exhaust gas.

배기가스 속의 일산화탄소나, 탄화수소의 배출농도는 주로 혼합기의 혼합비에 따라 좌우되고, 질소산화물의 배출농도는 주로 연소 온도에 따라 좌우된다. 따라서, 연소실을 비롯하여 연료, 점화, 흡배기 계통을 종합적으로 개량하거나 연소 상태를 제어하는 부가장치를 설치하는 방식인 기관 개량방식과, 희박한 혼합기를 효율적으로 연소시키기 위해 일부 짙은 혼합기를 동시에 흡입시키는 방식인 성층급기 연소 방식과, 기관의 각부분을 개량함과 동시에 실린더에서 배출된 직후의 배기가스를 단열재로 감싼 더어밀 리액터에 유도하여 고온 상태를 유지하면서 공기를 넣어 일산화탄소와 탄화수소를 재연소시키는 방식은 더어멀 리액터(Thermal Reactor) 방식과, 기관의 각 부분을 개량함과 동시에 유해가스를 산화 또는 환원촉매로 제거하는 방식인 촉매 컨버터방식이 있다.The emission concentration of carbon monoxide and hydrocarbons in the exhaust gas mainly depends on the mixing ratio of the mixer, and the emission concentration of nitrogen oxide mainly depends on the combustion temperature. Therefore, the engine improvement method, which is a method of comprehensively improving the combustion chamber, fuel, ignition, and intake / exhaust systems, or installing an additional device to control the combustion state, and a method of simultaneously inhaling some dense mixers to efficiently burn the lean mixture, The stratified charge combustion method and the method of improving each part of the engine and inducing the exhaust gas immediately after being discharged from the cylinder to the dust mill reactor wrapped with heat insulator to add high-temperature air while reburning carbon monoxide and hydrocarbons There is a thermal reactor method and a catalytic converter method which improves each part of the engine and removes harmful gases with an oxidation or reduction catalyst.

본 발명에서는 촉매 컨버터방식에 대해서만 언급할 것이며 촉매 컨버터 방식을 이용한 일반적인 배기장치를 도1에 도시하였다.In the present invention, only a catalytic converter method will be mentioned, and a general exhaust apparatus using the catalytic converter method is shown in FIG. 1.

도1에 도시된 바와 같이 배기장치는 각 실린더의 연소가스를 모으는 배기다기관(10)과, 연소가스가 외부로 나가는 배기파이프(40)와, 배기가스에 함유되어 있는 유해한 물질을 감소시키기 위한 촉매컨버터(20)와, 배기가스를 대기 중에 방출하기 전에 압력과 온도를 저하시켜 급격한 팽창과 폭음을 억제하는 소음기(30)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the exhaust system includes an exhaust manifold 10 which collects combustion gas of each cylinder, an exhaust pipe 40 through which the combustion gas goes out, and a catalyst for reducing harmful substances contained in the exhaust gas. The converter 20 and the silencer 30 which suppresses rapid expansion and explosion by lowering pressure and temperature before releasing exhaust gas into the atmosphere.

상기와 같이 이루어진 배기장치는 각 실린더에서 연소된 배기가스를 배기다기관(10)에 의해 모아져 촉매컨버터(20)를 통하면서 유해성 가스인 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물이 무해성 가스인 이산화탄소, 수증기, 산소, 질소로 환원되어 소음기(30)를 통하면서 압력과 온도를 저하되어 급격한 팽창과 폭음이 억제되어 대기중으로 방출된다.The exhaust device made as described above collects the exhaust gas burned in each cylinder by the exhaust manifold 10 and passes through the catalytic converter 20 such that carbon monoxide, hydrocarbon, and nitrogen oxide, which are harmful gases, are harmless gases such as carbon dioxide, water vapor, and oxygen. In addition, the pressure and temperature are reduced while being reduced to nitrogen and the silencer 30 is suppressed, and rapid expansion and explosion are suppressed and released into the atmosphere.

그러나, 차량을 콜드스타트 시킨 후 배기가스의 온도가 촉매의 활성화 온도에 도달하기까지는 약60∼90초 정도가 소요됨으로 인하여 배기가스에 포함되어 있는 유해가스가 완전히 환원되지 않는다. 따라서 유해성가스가 대기중으로 방출되어 대기 오염을 일으킨다는 문제점이 있다.However, since it takes about 60 to 90 seconds until the temperature of the exhaust gas reaches the activation temperature of the catalyst after the cold start of the vehicle, the harmful gas contained in the exhaust gas is not completely reduced. Therefore, there is a problem that harmful gases are released into the atmosphere causing air pollution.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 콜드스타트시 촉매가 활성화 되는 온도까지 초기 RPM을 상승시켜 빠른 시간안에 촉매가 활성화 되도록 하는 차량의 촉매 활성화 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the initial RPM to the temperature at which the catalyst is activated during cold start to provide a catalyst activation device of the vehicle to activate the catalyst in a short time have.

도1은 일반적인 배기장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a general exhaust device.

도2는 본 발명에 의한 차량의 촉매 활성화 장치를 나타낸 블록구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a catalyst activation device for a vehicle according to the present invention.

도3은 본 발명에 의한 차량의 촉매 활성화 장치의 작동순서를 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart showing the operation procedure of the catalyst activation device for a vehicle according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

100 : 수온센서 200 : 타이머100: water temperature sensor 200: timer

300 : RPM센서 400 : 제어부300: RPM sensor 400: control unit

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 냉각수온을 측정하기 위한 수온센서와, 시동초기부터 작동되는 시간을 측정하기 위한 타이머와, 엔진의 회전수를 측정하기 위한 RPM센서와, 수온센서의 값과 타이머의 값과 RPM센서의 값을 입력받아 트로틀밸브를 조절하여 차량의 초기 RPM을 조절하는 제어부로 이루어진다.The present invention for realizing the above object is a water temperature sensor for measuring the cooling water temperature of the engine, a timer for measuring the operating time from the initial start, an RPM sensor for measuring the rotational speed of the engine, water temperature sensor It is composed of a controller that controls the initial RPM of the vehicle by adjusting the throttle valve by inputting the value of the value and the value of the timer and the RPM sensor.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made as described above are as follows.

차량의 시동을 걸면 시동의 유지시간을 측정하기 위해 타이머를 작동시킨다. 그리고 냉각수온을 측정한다음 시동유지시간이 일정한 시간 이내일 경우에는 촉매를 빠른 시간내에 활성화 시키기 위해 상승된 아이들 RPM값을 설정하여 트로틀밸브를 제어하여 엔진의 회전속도를 상승시켜 빠른 시간내에 예열되도록 한다. 그러나 일정한 시간 즉, 촉매가 활성화될 수 있는 시간이 경과한 후에는 일반적으로 설정되는 표준 아이들 RPM값을 설정하여 트로틀밸브를 제어하도록 작동된다.When the vehicle is started, a timer is started to measure the duration of the start. After measuring the coolant temperature, if the start and hold time is within a certain time, the idle idle RPM value is set to activate the catalyst within a short time, and the throttle valve is controlled to increase the rotational speed of the engine to preheat within a short time. do. However, after a certain period of time, i.e. after the catalyst has been activated, it is operated to control the throttle valve by setting a standard idle RPM value which is generally set.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only.

도2는 본 발명에 따른 실시예로서 차량의 촉매 활성화 장치를 나타낸 블록구성도이다. 도2에 도시된 바와 같이 엔진의 냉각수온을 측정하기 위한 수온센서(100)와, 시동초기부터 경과한 시간을 측정하기 위한 타이머(200)와, 엔진의 회전수를 측정하는 RPM센서(300)와, 수온센서(100)의 값과 타이머(200)의 값과, RPM센서(300)의 값을 입력받아 트로틀밸브(500)의 개도각을 조절하여 초기 RPM을 제어하는 제어부(400)로 이루어진다.Figure 2 is a block diagram showing a catalyst activation device of a vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the water temperature sensor 100 for measuring the cooling water temperature of the engine, the timer 200 for measuring the time elapsed since the initial start, and the RPM sensor 300 for measuring the engine speed And, the control unit 400 for controlling the initial RPM by adjusting the opening angle of the throttle valve 500 receives the value of the water temperature sensor 100, the value of the timer 200, the value of the RPM sensor 300. .

상기와 같이 이루어진 본 실시예의 작동을 도3에 도시된 차량의 촉매 활성화 장치의 작동순서를 나타낸 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the present embodiment made as described above will be described with reference to a flowchart showing an operation procedure of the catalyst activation device of the vehicle shown in FIG.

먼저 시동 상태를 확인한다(S10). 이때 시동이 꺼져있을 경우에는 종료되며 시동이 켜져있을 경우에는 시동시 부터의 시간을 측정하기 위해 타이머(200)를 작동시킨다(S20). 그런다음 엔진의 냉각수온을 측정한다(S30). 엔진의 냉각수온을 측정한 후 타이머(200)의 시간을 일정한 기준값 즉, 촉매가 활성화 되기까지 일반적으로 걸리는 시간과 비교한다(S40). 본 실시예에서는 80초로 설정하였으나 변경가능하다. 기준값 80초와 타이머(200)의 시간을 비교한 결과 80초 이상일 경우에는 시동이 걸린후 일정한 시간이 지나 촉매가 활성화 되었다고 판단하여 표1에 나타낸 바와 같은 표준 아이들 RPM값을 설정한다(S60).First check the start state (S10). At this time, if the start is turned off, when the start is turned on, the timer 200 is operated to measure the time from the start (S20). Then measure the coolant temperature of the engine (S30). After measuring the coolant temperature of the engine, the time of the timer 200 is compared with a predetermined reference value, that is, the time normally taken until the catalyst is activated (S40). In this embodiment, it is set to 80 seconds but can be changed. When the reference value 80 seconds and the time of the timer 200 is compared as a result of more than 80 seconds, it is determined that the catalyst is activated after a certain time after the start is set to the standard idle RPM value as shown in Table 1 (S60).

표준 아이들 RPM값Standard idle RPM value 냉각수온값Cooling water temperature value -10℃-10 ℃ 20℃20 ℃ 50℃50 ℃ 80℃80 ℃ RPM값RPM value 12001200 11001100 10001000 800800

그러나 기준값 80초와 타이머(200)의 시간을 비교한 결과 80초가 지나지 않았을 경우에는 촉매를 빠른 시간내에 활성화 시키기 위해 표2에 나타낸 바와 같이 아이들 RPM값을 상승시켜 조절된 상승 아이들 RPM값을 설정하게 된다(S50).However, as a result of comparing the reference value 80 seconds with the time of the timer 200, if 80 seconds has not passed, the idle RPM value is increased by setting the idle RPM value as shown in Table 2 to activate the catalyst within a short time. (S50).

상승 아이들 RPM값Rising idle RPM value 냉각수온값Cooling water temperature value -10℃-10 ℃ 20℃20 ℃ 50℃50 ℃ 80℃80 ℃ RPM값RPM value 12801280 11501150 10301030 820820

그런다음 상기에서 설정된 아이들 RPM값으로 트로틀밸브(500)의 개도각을 제어하고 시동 상태를 확인하는 단계(S10)로 리턴된다(S70).Then, the opening angle of the throttle valve 500 is controlled by the idle RPM value set above, and the starting state is returned to step S10 (S70).

상기한 바와 같이 본 발명은 시동초기에 촉매가 활성화 되지 않아 배기가스에 혼합되 배출되는 유해가스를 방지하기 위해 촉매의 활성화를 촉진시키기 위해 촉매가 활성화되는 온도까지의 일정한 시간동안 RPM을 증가시켜 촉매가 빠른 시간내에 활성화되어 배기가스내에 함유된 유해가스를 환원시킴으로서 대기오염을 줄일 수 있다는 이점이 있다.As described above, the present invention increases the RPM for a predetermined time up to the temperature at which the catalyst is activated to promote the activation of the catalyst in order to prevent harmful gases which are not mixed with the exhaust gas due to the catalyst being not activated at the start of the catalyst. Is activated in a short time to reduce the air pollution by reducing the harmful gas contained in the exhaust gas.

Claims

Water temperature sensor 100 for measuring the coolant temperature of the engine,

Timer 200 for measuring the time operating from the beginning of the start,

RPM sensor 300 for measuring the number of revolutions of the engine,

Control unit 400 for adjusting the initial RPM of the vehicle by receiving the value of the water temperature sensor 100, the value of the timer 200 and the value of the RPM sensor 300 by adjusting the throttle valve 500

Catalyst activator of the vehicle consisting of.