KR20040001422A

KR20040001422A - 배기가스 후처리용 필터의 배압 측정장치

Info

Publication number: KR20040001422A
Application number: KR1020020036615A
Authority: KR
Inventors: 신상철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-01-07

Abstract

본 발명은 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치에 관한 것으로서,

종래에는 필터의 입구측과 출구측에 각각 결합되는 배기파이프에 각각 압력센서를 장착하기위한 별도의 가공작업을 수행해야만 하므로 생산라인에서의 작업공정이 증가하고, 생산성이 하락하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 필터의 입구측과 출구측에 연통되는 제 1 및 제 2 압력감지파이프를 각각 형성하고, 상기 압력감지파이프를 통해 전달되는 입구측과 출구측의 압력차를 감지하는 수단을 필터의 외주연에 일체로 형성하므로서, 압력차 감지수단이 필터 하우징에 일체로 형성됨에 따라 구성부품을 현저히 감소시켜 생산라인에서의 작업공정을 감소시킬 수 있으며, 압력감지결과에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치에 관한 것이다.

Description

배기가스 후처리용 필터의 배압 측정장치{Exhaust gas pressure measuring device of filter}

본 발명은 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치에 관한 것으로서, 특히 압력차 감지수단이 필터 하우징에 일체로 형성됨에 따라 구성부품을 현저히 감소시켜 생산라인에서의 작업공정을 감소시킬 수 있으며, 압력감지결과에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치에 관한 것이다.

현재, 지구 온난화 및 대기오염 문제에 따른 자동차의 배출가스 저감을 위해 여러종류의 촉매 및 후처리장치가 개발되어 적용되고 있다.

디젤엔진에 적용되고 있는 후처리시스템은 배기계에 필터를 장착하여 배기가스 유해물질 중 입자상물질(PM-Particulate Matter)을 상기 필터에 포집시켜 별도의 열원 또는 배기가스의 열로서 태워 제거하는 장치이다.

이러한 후처리시스템에는 필터의 전후단의 압력을 측정하는 압력감지장치가 적용되고 있으며, 이 압력감지장치에서 감지되는 필터의 입력측과 출력측 압력차를 연산하여 압력차 값이 설정치보다 클경우 필터에 많은 양의 입자상물질(PM)이 포집된것으로 판단하여 재생작업(별도의 열원이나 배기가스의 열을 이용하여 필터에 포집된 PM을 제거하는 작업)을 실시하도록 하는 것이다.

도 3 은 종래의 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치를 도시한 것으로서,

배기파이프(1)의 도중에 배기가스에 포함되어 있는 입자상물질(PM)을 포집하기위한 필터(2)가 결합되고, 상기 필터(2)의 입구측에 결합되는 배기파이프(1)에 제 1 압력센서(3)를 결합하며, 필터(2)의 출구측에 결합되는 배기파이프(1)에 제 2 압력센서(4)를 결합하되, 상기 제 1 및 제 2 압력센서(3,4)에서 감지되는 압력값이 ECU(5)에 전송되도록 한 것이다.

상기 ECU(5)는 제 1 압력센서(3)와 제 2 압력센서(4)에서 감지된 압력값으로서 필터(2)의 입력측과 출력측의 압력차이값을 연산하게되며, 그 연산결과 압력차이가 설정치보다 클경우 필터(2)에 많은 양의 입자상물질이 포집된 것으로 판단하여 재생작업을 실시하게된다.

그러나, 종래에는 필터(2)의 입구측과 출구측에 각각 결합되는 배기파이프에 각각 압력센서를 장착하기위한 별도의 가공작업을 수행해야만 하므로 생산라인에서의 작업공정이 증가하고, 생산성이 하락하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 필터의 입구측과 출구측에 연통되는 제 1 및 제 2 압력감지파이프를 각각 형성하고, 상기 압력감지파이프를 통해 전달되는 입구측과 출구측의 압력차를 감지하는 수단을 필터의 외주연에 일체로 형성하므로서, 압력차 감지수단이 필터 하우징에 일체로 형성됨에 따라 구성부품을 현저히 감소시켜 생산라인에서의 작업공정을 감소시킬 수 있으며, 압력감지결과에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

배기파이프의 도중에 배기가스의 후처리를 위한 필터가 설치된 것에 있어서,

상기 필터의 입력측과 연통되도록 형성되는 제 1 압력감지파이프와;

상기 필터의 출력측과 연통되도록 형성되는 제 2 압력감지파이프와;

상기 필터의 외주연에 장착되어 제 1 및 제 2 압력감지파이프를 통해 전달되는 압력으로 필터의 입력측과 출력측의 압력차를 감지하여 ECU에 전송하는 압력감지수단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 압력감지수단은,

양측으로 제 1 및 제 2 압력감지파이프가 각각 삽입되는 하우징과;

상기 제 1 압력감지파이프로부터 전달되는 필터의 입력측 압력이 가해지도록 하우징 내부에 형성되는 제 1 압력실과;

상기 제 2 압력감지파이프로부터 전달되는 필터의 출력측 압력이 가해지도록 하우징 내부에 형성되는 제 2 압력실과;

상기 제 1 압력실과 제 2 압력실의 경계위치에 형성되어 압력차이에 따라 상하로 움직이는 다이아프램과;

상기 다이아프램의 중앙으로부터 상측으로 연장형성되며, 그 상측 끝단이 가변저항의 조절단에 결합되는 감지봉과;

상기 감지봉의 상하움직임 거리에 따라 저항값이 가변되어 ECU로의 출력전압을 가변시키는 가변저항; 으로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 다이아프램의 하측으로는 스프링이 탄지된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 배기가스 후처리용 필터의 배압 측정장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명에 적용된 압력감지수단을 보인 단면도.

도 3 은 종래의 배기가스 후처리용 필터의 배압 측정장치를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 배기파이프 2 : 필터

10 : 제 1 압력감지파이프 11 : 제 2 압력감지파이프

20 : 압력감지수단 21 : 하우징

22 : 제 1 압력실 23 : 제 2 압력실

24 : 다이아프램 25 : 스프링

26 : 감지봉 27 : 가변저항

이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은 크게 제 1 압력감지파이프(10), 제 2 압력감지파이프(11), 압력감지수단(20)으로 대별 구성된다.

상기 제 1 및 제 2 압력감지파이프(10,11)는 필터(2)의 입력측과 출력측의 압력을 압력감지수단(20)으로 전달하는 기능을 가진다.

제 1 압력감지파이프(10)는 도 1 에 도시한 바와같이 그 일측이 압력감지수단(20)에 결합되고 타측이 필터(2)의 입력측에 연통되도록 필터하우징을 관통하여 형성되고, 제 2 압력감지파이프(11)는 그 일측이 압력감지수단(20)에 결합되고 타측이 필터(2)의 출력측에 연통되도록 필터하우징을 관통하여 형성한다.

따라서, 배기가스가 배기파이프(1)를 통해 배출되면 그 도중에 필터(2)를 통과하여 배출되게되고, 이때 상기 필터(2)의 입력측 압력이 제 1 압력감지파이프(10)를 통해 압력감지수단(20)으로 전달되고, 필터(2)의 출력측 압력은 제 2 압력감지파이프(11)를 통해 압력감지수단(20)으로 전달되는 것이다.

상기 압력감지수단(20)은 제 1 및 제 2 압력감지파이프(10,11)를 통해 전달되는 압력으로서 필터(2)의 입력측과 출력측의 압력차를 감지하여 그에 상응하는 전기신호를 ECU로 전송하는 기능을 가진다.

상기 압력감지수단(20)은 도 2 에 도시한 바와같이,

필터(2)의 외주연에 하우징(21)을 결합하되, 이 하우징(21)의 일측에는 제 1 압력감지파이프(10)를 결합하고, 타측에는 제 2 압력감지파이프(11)를 결합하여 각각의 압력감지파이프(10,11)를 통해 필터(2)의 입력측과 출력측 압력상태가 하우징(21) 내부로 전달되도록 한다.

하우징(21) 내부에는 서로 독립된 공간으로서 제 1 압력실(22)과 제 2 압력실(23)을 형성하는데, 상기 제 1 압력실(22)은 제 1 압력감지파이프(10)를 통해 전달되는 필터(2)의 입력측 압력이 가해지는 곳이고, 제 2 압력실(23)은 제 2 압력감지파이프(11)를 통해 전달되는 필터(2)의 출력측 압력이 가해지는 곳이다.

그리고, 상기 제 1 압력실(22)과 제 2 압력실(23)의 경계부위에는 다이아프램(24)을 형성시켜 제 1 압력실(22)과 제 2 압력실(23)의 압력차에 따라 상하로 움직이도록 하였으며, 다이아프램(24)의 하측으로는 스프링(25)을 탄지시켜 다이아프램(24)의 과도한 처짐을 방지하였다.

한편, 하우징(21)의 내부 상단에는 저항값이 가변됨에 따라 ECU로 전송되는 전압값을 가변시키는 가변저항(27)을 설치하고, 이 가변저항(27)의 조절단에는 별도의 감지봉(26)을 연결 형성하는데, 상기 감지봉(26)은 그 하측이 다이아프램(24)의 중앙부분에 결합되고, 상측이 상기 가변저항(27)의 조절단에 결합되도록 하여 다이아프램(24)의 상하 이동이 감지봉(26)을 통해 가변저항(27)으로 전달되므로서, 가변저항(27)의 저항값이 가변됨에 따라 ECU로 전송되는 전압값이 가변되어 필터(2)의 입력측과 출력측의 압력차를 ECU가 감지할 수 있게되는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

엔진 구동에 의해 배기가스가 배기파이프(1)를 통해 배출되면, 이 과정에서 배기가스에 포함되어있는 유해물질중 입자상물질이 필터(2)에 포집되게되고, 또한 필터(2)의 입력측 압력은 제 1 압력감지파이프(10)를 통해 하우징(21)의 제 1 압력실(22)로 전달되고, 필터(2)의 출력측 압력은 제 2 압력감지파이프(11)를 통해 하우징(21)의 제 2 압력실(23)로 전달된다.

상기 필터(2)에 적은양의 입자상물질이 포집되면 필터(2)의 입구측과 출구측압력차이가 그리 크지 않게되므로 다이아프램(24)이 평형을 유지하게되나, 필터(2)에 많은 양의 입자상물질이 포집되면 필터(2)의 입구측 압력은 높은상태를 유지하는 반면 필터(2)의 출구측 압력은 급격히 감소하게된다.

따라서, 제 2 압력실(23) 내의 압력이 제 1 압력실(22) 내의 압력보다 낮아지게되므로 다이아프램(24)이 스프링(25)의 탄성을 이기고 하강하게되며, 이에 연동하여 감지봉(26)이 가변저항(27)의 조절단을 가변시켜 저항값이 가변되도록 하므로서, ECU로 출력되는 압력차 감지전압이 변하게되어 ECU가 필터의 입력측과 출력측의 압력차이를 정확히 판단할 수 있게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 필터의 입구측과 출구측에 연통되는 제 1 및 제 2 압력감지파이프를 각각 형성하고, 상기 압력감지파이프를 통해 전달되는 입구측과 출구측의 압력차를 감지하는 수단을 필터의 외주연에 일체로 형성하므로서, 압력차 감지수단이 필터 하우징에 일체로 형성됨에 따라 구성부품을 현저히 감소시켜 생산라인에서의 작업공정을 감소시킬 수 있으며, 압력감지결과에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

배기파이프(1)의 도중에 배기가스의 후처리를 위한 필터(2)가 설치된 것에 있어서,

상기 필터(2)의 입력측과 연통되도록 형성되는 제 1 압력감지파이프(10)와;

상기 필터(2)의 출력측과 연통되도록 형성되는 제 2 압력감지파이프(11)와;

상기 필터(2)의 외주연에 장착되어 제 1 및 제 2 압력감지파이프(10,11)를 통해 전달되는 압력으로 필터(2)의 입력측과 출력측의 압력차를 감지하여 ECU에 전송하는 압력감지수단(20); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리용 필터의 배압측정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 압력감지수단(20)은,

양측으로 제 1 및 제 2 압력감지파이프(10,11)가 각각 삽입되는 하우징(21)과;

상기 제 1 압력감지파이프(10)로부터 전달되는 필터(2)의 입력측 압력이 가해지도록 하우징(21) 내부에 형성되는 제 1 압력실(22)과;

상기 제 2 압력감지파이프(11)로부터 전달되는 필터(2)의 출력측 압력이 가해지도록 하우징(21) 내부에 형성되는 제 2 압력실(23)과;

상기 제 1 압력실(22)과 제 2 압력실(23)의 경계위치에 형성되어 압력차이에따라 상하로 움직이는 다이아프램(24)과;

상기 다이아프램(24)의 중앙으로부터 상측으로 연장형성되며, 그 상측 끝단이 가변저항(27)의 조절단에 결합되는 감지봉(26)과;

상기 감지봉(26)의 상하움직임 거리에 따라 저항값이 가변되어 ECU로의 출력전압을 가변시키는 가변저항(27); 으로 구성한 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리용 필터의 배압 측정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다이아프램(24)의 하측으로는 스프링(25)이 탄지된 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리용 필터의 배압 측정장치.