KR20010017453A - 가솔린 직접 분사(ＧＤＩ)용 ＮＯｘ 흡장형 촉매 매칭 시스템 - Google Patents

가솔린 직접 분사(ＧＤＩ)용 ＮＯｘ 흡장형 촉매 매칭 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가솔린 직접 분사(GDI)용 NOx 흡장형 촉매 매칭 시스템에 관한 것으로서, 엔진의 캠축에 캠축 회점 감지 센서를 설치하여 상기 캠축 회전감지센서에서 감지된 캠축 회전수를 캠축 회전수에 대응하는 연료 분사량의 량을 조절하는 데이터를 저장한 전자제어장치에 입력하여 캠축 회전수에 대응하는 연료분사량을 상기 전자제어장치가 제어하여 저속 또는 고속 주행에 따라 연료 분사량을 조절해 줌으로서, 배기가스 정화의 효율성을 향상시키고 기존의 장치를 이용함으로써 경비 절감의 효과가 있다.

Description

가솔린 직접 분사(ＧＤＩ)용 ＮＯｘ 흡장형 촉매 매칭 시스템{NOx absorption catalyst matching system for gasoline direct injection}
본 발명은 가솔린 직접 분사(GDI)용 NOx 흡장형 촉매 매칭 시스템에 관한 것으로서, 엔진의 캠축에 캠축 회점감지센서를 설치하여 캠축 회전수에 대응하는 연료분사량을 상기 전자제어장치가 제어하여 저속 또는 고속 주행에 따라 연료 분사량을 조절해 줌으로서, 배기가스 정화의 효율성을 향상시키고 기존의 장치를 이용함으로써 경비 절감의 효과가 있다.
일반적으로 가솔린 직접 분사(GDI) 장치를 장착한 엔진은 실린더에 가솔린을 직접 분사함으로서 보다 효과적이고 확실한 린번(lean-burn) 자동차를 실현할 수 있다. 이러한 가솔린 직접 분사 엔진의 린번 차동차는 기존의 린번 포트 방식 자동차의 촉매를 사용할 수 없고, 반드시 NOx 흡장형 촉매를 사용하여야 한다. 여기서 NOx 흡장형 촉매는 기존의 3원 촉매(3-way catalyst)에 BaO등과 같은 NOx 흡장 물질을 첨가한 촉매이다. 가솔린 직접 분사 NOx 흡장형 촉매는 촉매 특성상 엔진 운전을 희박 및 농후 영역을 촉매의 상태에 따라 조절하여야 한다. NOx 흡장형 촉매는 희박 영역에서는 NOx을 흡수·저장하고, 엔진이 농후하게 운전되어 배기가스가 이론 공연비 이하로 내려가면 흡수·저장한 NOx을 방출하여 NOx 정화를 하게 된다.
NOx 사용시 가솔린 직접 분사(GDI) 차량은 일정시간마다 농후 스파이크를 주게 되고, 대체로 희박 모드 시간은 60초이고 농후 모드 시간은 2∼5초 정도이다. 그러나, 이는 엔진 속도 즉, 촉매층을 통과하는 배기가스 유량을 고려하지 않은 것이다. 이에 따라 고속 주행시와 저속 주행시에 관계없이 농후 스파이크가 작동하게 되어, 배기 가스의 양이 많은 저속 주행의 경우에는 촉매의 NOx 흡장능에 대한 기능을 충분히 이용하지 못하게 되고, 고속 주행의 경우에는 배기 가스의 유량이 많아 NOx 흡장능보다 많은 배기 가스가 흐른후 농후 스파이크가줄어들 가능성이 매우 많게 된다. 따라서, 촉매의 NOx 흡장능을 효과적으로 사용하지 못하므로 다량의 배기 가스가 정화되지 않은 채로 배출되게 된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 엔진의 캠축에 캠축 회점 감지 센서를 설치하여 캠축 회전수에 대응하는 연료분사량을 상기 전자제어장치가 제어하여 저속 또는 고속 주행에 따라 연료 분사량을 조절해 줌으로서, 배기가스 정화의 효율성을 향상시키고 기존의 장치를 이용함으로써 경비를 절감시키는데 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 NOx 흡장형 촉매 매칭 시스템
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 흡기관 20 : 배기관
30 : 연료 분사 장치 40 : 전자제어장치
50 : 캠축 60 : 캠축 회전감지센서
70 : NOx 흡장촉매
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 엔진의 캠축(50)에 설치되는 캠축 회전감지센서(60)와, 상기 캠축 회전감지센서(60)에서 감지된 신호를 입력하는 전자제어장치(40)와, 상기 전자제어장치(40)의 제어에 따라 연료량을 조절하여 분사시켜주는 연료분사장치(30)로 구성된다.
또한, 상기 전자제어장치(40)는 캠축 회전수로 배기량을 측정하여 연료 분사량을 조절하는 데이터가 내장된다.
이와 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
캠축(50)에 캠축 회전감지센서(60)가 설치되어 캠축의 회전수를 감지하게 되고, 상기 캠축 회전감지센서(60)와 연료분사장치(30)의 사이에 전자제어장치(40)가 연결되고, 배기관(20)의 일단에 연료분사장치(30)가 설치되어 전자제어장치(40)의 제어에 따라 연료량을 조절하여 스파이크를 주게된다.
또한, 상기 전자제어장치(40)는 캠축 회전수로 배기량을 측정하여 연료 분사량을 조절하는 데이터가 내장되어 상기 캠축 회전감지센서(60)에서 감지된 캠축 회전수에 대응하는 연료량을 조절하게 된다.
한편, 상기와 같이 구성되어진 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
도면의 10 은 흡기관이고, 20 은 배기관이고, 70 은 NOx 흡장촉매이다.
본 발명은 회전하는 캠축의 회전수를 감지하기 위해 캠축 회전감지센서(60)를 설치하고, 상기 캠축 회전감지센서(60)에서 감지된 신호는 전자제어장치(40)로 입력된다.
또한, 상기 전자제어장치(60)에는 캠축 회전수에 대응하여 연료 분사량의 량을 조절하는 데이터가 내장되어 캠축의 회전수를 상기 전자제어장치(40)가 입력하여 내장된 데이타를 근거로 연료 분사량을 판단한다.
따라서, 상기 전자제어장치(40)의 판단에 의하여 고속 또는 저속에 따라서 알맞은 연료 분사를 하여 스파이크를 줌으로서, NOx 흡장촉매(70)의 흡장능을 효율적으로 사용하게 해주고, 배기 가스의 보다 완전한 정화에 의해 대기 및 환경 오염을 방지할 수 있게 된다.
결국, 종래에는 저속 또는 고속 주행시에 배기가스의 량에 상관없이 일정한 간격마다 스파이크를 줌으로서 고속 주행시 배기가스의 과다로 인하여 NOx 촉매가 배기가스를 모두 정화시키지 못하는 단점이 있는 것을 캠축의 회전수에 따라 적절한 연료량을 분사시켜 스파이크를 주게되어 보다 완전한 연소를 구현할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 엔진의 캠축에 캠축 회전감지센서를 설치하여 캠축 회전수에 대응하는 연료분사량을 상기 전자제어장치가 제어하여 줌으로서 배기가스 정화의 효율성을 향상시키고 기존의 장치를 이용함으로써 경비를 절감시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 엔진의 캠축에 설치되어 회전수를 측정하는 캠축 회전감지센서와, 배기관에 설치되어 연료를 분사시켜 주는 연료분사장치와, 상기 캠축 회전감지센서로부터 배기량에 대한 입력신호를 받아 연료분사장치의 분사량을 제어하는 전자제어장치를 포함하되, 상기 전자제어장치는 캠축의 회전수로 배기량을 측정하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직접 분사(GDI)용 NOx 흡장형 촉매 매칭 시스템.
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