KR19990059857A

KR19990059857A - 차량용 촉매 에이징 시험장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR19990059857A
Application number: KR1019970080071A
Authority: KR
Inventors: 박영준
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26
Also published as: KR100298752B1

Abstract

촉매 에이징 시험 시간을 단축시켜 촉매의 성능변화를 빠른 시간내에 알 수 있고, 그로 인하여 코스트를 낮게 할 수 있는 차량용 촉매 컨버터 에이징 시험장치 및 그 방법을 제공하기 위하여,

사용자가 임의적으로 작동시키면 그 작용시간이 각각 다른 두 개의 신호를 반복적으로 발생시켜 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 타이머와; 상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 흡기를 배기 매니폴드 측으로 유입시키는 2차 공기라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브와; 상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 엔진측으로 공급되는 공연비를 조절하는 공연비 조절수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험장치를 제공한다.

이러한 촉매 시험장치의 시험방법은 타이머는 사용자의 작동에 의해 일정 시간동안 A신호를, 다시 일정 시간동안 B신호를 반복적으로 발생시키는 단계와; 상기 단계에서 A신호 발생시 전자제어유닛(ECU)은 개폐밸브를 작동시키고, 공연비 제어수단에 그 신호를 전달하는 단계와; 상기 개폐밸브는 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 2차 공기라인을 개방시킴과 동시에 공연비 제어수단은 엔진측으로 공급되는 공연비를 일정치로 조정하는 단계와; 상기 타이머가 B신호 발생시 전자제어유닛(ECU)은 그 신호에 의해 개폐밸브의 작동을 중단시켜 2차 공기라인을 폐쇄시킴과 동시에 공연비 제어수단을 작동시켜 엔진측으로 공급되는 공연비를 일정치로 조정하는 단계와; 상기 엔진에서 연소된 배기가스가 촉매 컨버터로 공급되어 촉매의 통과하면서 촉매의 온도를 상승시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

차량용 촉매 에이징 시험장치 및 그 방법

본 발명은 촉매 시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촉매의 성능변화를 짧은 시간내에 파악할 수 있는 차량용 촉매 에이징 시험장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 촉매 컨버터는 엔진에서 연소가 끝난 배기가스가 배출되는 배기관의 일측에 장착되어 배기가스중에 함유된 HC, CO, NOx 등을 화학반응에 의해 정화시키는 장치로서, 그 종류로는 HC, CO, NOx의 3성분을 동시에 정화시키는 3원 촉매와, CO, HC 등의 미연소 성분을 산화해서 CO₂, H₂O로 변화시키는 산화촉매, 및 NOx 등을 분해하여 N2, CO2로 변화시키는 환원촉매 등이 사용된다.

이러한 촉매는 촉매의 성능변화를 파악하여 최적의 촉매를 개발하기 위해 촉매 에이징(aging) 시험을 실시하는데, 이 촉매 에이징 시험은 차량에 촉매를 장착하여 4000마일, 50000마일, 100000마일 운행 후 촉매의 상태를 파악한다.

그러나 상기한 바와 같은 촉매 에이징 시험은 차량을 운행시켜 촉매의 변화를 시험함으로서, 시험기간이 짧게는 수개월, 길게는 수년이 되어 시험을 위한 시간이 너무 길어지고, 시험을 위한 코스트가 증가되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 촉매 에이징 시험 시간을 단축시켜 촉매의 성능변화를 빠른 시간내에 알 수 있고, 그로 인하여 시험 코스트를 낮게 할 수 있는 차량용 촉매 컨버터 시험장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 촉매 시험장치의 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 촉매 시험장치의 구성도이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사용자가 임의적으로 작동시키면 그 작용시간이 각각 다른 두 개의 신호를 반복적으로 발생시켜 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 타이머와; 상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 흡기를 배기 매니폴드 측으로 유입시키는 2차 공기라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브와; 상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 엔진측으로 공급되는 공연비를 조절하는 공연비 조절수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험장치를 제공한다.

상기한 바와 같이 이루어진 촉매 시험장치의 시험방법은 타이머는 사용자의 작동에 의해 일정 시간동안 A신호를, 다시 일정 시간동안 B신호를 반복적으로 발생시키는 단계와; 상기 단계에서 A신호 발생시 전자제어유닛(ECU)은 개폐밸브를 작동시키고, 공연비 제어수단에 그 신호를 전달하는 단계와; 상기 개폐밸브는 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 2차 공기라인을 개방시킴과 동시에 공연비 제어수단은 엔진측으로 공급되는 공연비를 일정치로 조정하는 단계와; 상기 타이머가 B신호 발생시 전자제어유닛(ECU)은 그 신호에 의해 개폐밸브의 작동을 중단시켜 2차 공기라인을 폐쇄시킴과 동시에 공연비 제어수단을 작동시켜 엔진측으로 공급되는 공연비를 일정치로 조정하는 단계와; 상기 엔진에서 연소된 배기가스가 촉매 컨버터로 공급되어 촉매의 통과하면서 촉매의 온도를 상승시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 촉매 시험장치의 회로도로서, 사용자의 작동에 따라 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(4)에 전달하는 타이머(2)와, 이 전자제어유닛(ECU)(4)의 신호에 따라 개폐작용을 하는 개폐밸브(6)와, 엔진측으로 공급되는 공기와 연료의 혼합비를 제어하는 공연비 제어수단(8)을 포함한다.

상기 타이머(2)는 사용자의 작동에 따라 A신호, B신호인 두 개의 신호를 일정시간을 두고, 번갈아 가면서 전자제어유닛(ECU)(4)에 인가시키는 장치이다.

상기 전자제어유닛(ECU)(4)은 상기 타이머(2)에서 A신호가 인가되면 개폐밸브(6)를 작동시킴과 동시에 공연비 제어수단(8)을 작동시킨다.

상기 개폐밸브(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진에 필요한 외기가 유입되는 흡기덕트(10)와 배기 매니폴드(22) 사이를 연결하여 2차 공기를 도입시키는 2차 공기라인(16)의 일측에 설치되고, 상기 배기 매니폴드(22)와 연결되는 배기 파이프(18)의 일측에 촉매 컨버터(24)가 장착된다.

상기 흡기덕트(10)로 유입되는 공기를 정화시키는 에어 크리너(12)의 일측으로 엔진측으로 흡기를 공급하는 공급라인(14)과, 배기 매니폴드(22)로 2차 공기를 도입시키는 2차 공기라인(16)이 형성된다.

상기 개폐밸브(6)는 전기적인 신호에 따라 개폐작용이 용이한 솔레노이드 밸브를 사용함이 적당하다.

상기 공연비 제어수단(8)은 전자제어유닛(ECU)(4)의 신호에 따라 엔진측으로 공급되는 공기와 연료의 혼합비를 일정치로 조정하는 수단으로서, 타이머(2)의 작동신호가 A신호일 때와 B신호일 때의 공연비를 각각 달리하여 엔진에 공급한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 의한 촉매 시험 장치의 시험방법을 보면 다음과 같다.

먼저 사용자가 타이머(2)를 작동시키면 이 타이머(2)는 18초동안 A신호를 발생시키고, 다시 60초동안 B신호를 발생시킨다. 즉 A신호와 B신호를 반복해서 발생시킨다.

이러한 타이머(2)의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)(4)은 18초동안 발생되는 A신호일 때는 자동변속기로 인식하여 개폐밸브(6)를 작동시켜 2차 공기라인(16)을 개방시킴과 동시에 공연비 제어수단(8)을 작동시킨다.

이 공연비 제어수단(8)은 엔진측으로 공급되는 공연(공기:연료)비를 10-11:1로 하여 엔진(20)측을 공급하면 엔진(20)에서 연소된 배기가스가 배기 파이프(18)를 통해 촉매 컨버터(24)에 유입되어 촉매를 통과하면 환원 및 화학 반응을 일으켜 촉매의 온도가 상승된다.

또한 타이머(2)의 신호가 B신호가 발생되면 전자제어유닛(ECU)(4)은 수동변속기로 인식하여 개폐밸브(6)의 작동을 중지시켜 2차 공기라인(16)을 폐쇄시키고, 공연비 제어수단(8)에 그 신호를 인가시킨다.

이때 B신호를 받는 공연비 제어수단(8)은 엔진측으로 공급되는 공연비를 14.5:1로 하여 엔진(20)측으로 공급하면 배기가스가 배기 파이프(18)를 통해 촉매 컨버터(24)에 유입되면 촉매를 통과하면서 화학반응 및 환원반응을 일으켜 촉매의 온도를 상승시킨다.

이와 같이 촉매에 임의적으로 온도를 상승시키면 촉매는 급속 에이징 되어 단시간에 촉매의 노화를 촉진한다.

그러므로 타이머(2)의 작동이 18초와 60초가 반복되는 시간이 5시간이 경과되면 4000마일을 운행한 효과를 얻고, 또 이 반복되는 시간이 50시간이 경과되면 50000마일을 운행한 후의 촉매상태와 동일한 상태의 촉매를 얻을 수 있고, 100시간이 경과되면 100000마일을 운행한 후의 촉매상태와 동일한 상태의 촉매를 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 촉매 시험장치는 차량을 수개월에서 수년동안 운행하지 않고도 짧은 시간내에 동일한 촉매의 노화정도를 알 수 있어, 시험기간을 단축시킬 수 있고, 코스트를 저감시킬 수 있다.

Claims

사용자가 임의적으로 작동시키면 그 작용시간이 각각 다른 두 개의 신호를 반복적으로 발생시켜 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 타이머와;

상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 흡기를 배기 매니폴드 측으로 유입시키는 2차 공기라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브와;

상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 엔진측으로 공급되는 공연비를 조절하는 공연비 조절수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험장치.
타이머는 사용자의 작동에 의해 일정 시간동안 A신호를, 다시 일정 시간동안 B신호를 반복적으로 발생시키는 단계와;

상기 단계에서 A신호 발생시 전자제어유닛(ECU)은 개폐밸브를 작동시키고, 공연비 제어수단에 그 신호를 전달하는 단계와;

상기 개폐밸브는 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 2차 공기라인을 개방시킴과 동시에 공연비 제어수단은 엔진측으로 공급되는 공연비를 일정치로 조정하는 단계와;

상기 타이머가 B신호 발생시 전자제어유닛(ECU)은 그 신호에 의해 개폐밸브의 작동을 중단시켜 2차 공기라인을 폐쇄시킴과 동시에 공연비 제어수단을 작동시켜 엔진측으로 공급되는 공연비를 일정치로 조정하는 단계와;

상기 엔진에서 연소된 배기가스가 촉매 컨버터로 공급되어 촉매의 통과하면서 촉매의 온도를 상승시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험방법.
청구항 1에 있어서, 개폐밸브는 전기적인 신호에 의해 개폐작용이 용이한 솔레노이드 밸브로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험장치.
청구항 2에 있어서, 타이머는 18초 동안 A신호를 발생시키고, 60초 동안 B신호를 발생시킴을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험방법.
청구항 2에 있어서, 타이머에서 A신호 발생시 공연비 제어수단은 엔진측으로 공급되는 공연비를 10-11:1로 조정됨을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험방법.
청구항 2에 있어서, 타이머에서 B신호 발생시 공연비 제어수단은 엔진측으로 공급되는 공연비를 14.5:1로 조정됨을 특징으로 하는 차량용 촉매 에이징 시험방법.