KR20040003139A - 디피에프 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치에 관한 것으로, DPF의 양단을 연통시켜서 엔진의 배기가스가 DPF를 바이패스하도록 하는 바이패스파이프와, 상기 바이패스파이프를 개폐하기 위한 바이패스밸브와, DPF 기능 상실시에 상기 바이패스밸브를 열어 엔진의 배기가스를 바이패스시키는 전자제어유니트를 포함하여 구성되어, DPF내에 재가 퇴적되어 DPF의 기능이 상실되면 배기가스를 바이패스시킴으로써 엔진의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 DPF의 기능 상실을 경고하여 운전자가 DPF의 교환 및 청소를 실시하게 하는 효과가 있다.

Description

디피에프 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치{DPF FAIL SAFE SYSTEM}

본 발명은 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 DPF내에 재(ash)가 퇴적되어 DPF의 기능이 상실되면 배기가스를 바이패스시켜서 엔진의 파손을 방지하는 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤 승용차는 배기규제인 EURO-4를 만족시키기 위해서 DPF(Disel Particulate Filter)를 채용하고 있고, 이와 같이 DPF를 채용함으로써인체에 유해한 입자상 물질을 90% 이상 줄일 수 있다.

상기 DPF는 디젤엔진의 배기가스내에 포함된 입자상 물질을 필터를 이용하여 물리적으로 포집하고, 일정거리 주행후 입자상 물질의 발화 온도(550℃) 이상으로 배기온도를 승온시켜서 입자상 물질을 연소시킨다.

상기와 같이 입자상 물질을 연소시키는 방법으로는 버너를 사용하여 입자상 물질을 착화시키는 방법과 전기히터를 사용하여 입자상 물질을 가열시키는 방법등이 있으나, 현재는 엔진의 연료분사장치를 이용하는 방법을 주로 사용하고 있다.

즉, 폭팔행정이 이루어지는 시점에 실린더 내에 별도의 미세 연료를 분사하여 미 연소된 연료가 DPF에서 연소되도록 함으로써 발생되는 열에 의해 입자상 물질을 연소시키는 것이다.

그러나, 상기와 같은 DPF는 차량을 사용함에 따라 연료 및 윤활유의 연소로부터 발생되는 재(ash)가 퇴적되므로 점점 그 기능이 상실되어 결국에는 그 기능을 완전히 잃어 버리게 되며, 이와 같이 재의 퇴적에 의해 DPF의 기능이 완전히 상실되었을 경우에는 엔진의 밸브 스프링이 이길 수 없는 과도한 배기압이 형성되며, 이로 인해 피스톤과 밸브가 부딪쳐서 엔진이 파손하게 되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, DPF내에 재가 퇴적되어 DPF의 기능이 상실되면 배기가스를 바이패스시킴으로써 엔진의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 DPF의 기능 상실을 경고하여 운전자가 DPF의 교환 및 청소를 실시하게 하는 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치는, DPF의 양단을 연통시켜서 엔진의 배기가스가 DPF를 바이패스하도록 하는 바이패스파이프와, 상기 바이패스파이프를 개폐하기 위한 바이패스밸브와, DPF 기능 상실시에 상기 바이패스밸브를 열어 엔진의 배기가스를 바이패스시키는 전자제어유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 전자제어유니트는, DPF의 양단의 차압을 배기유량으로 나눈값이 미리 설정된 기준값 이상이면 DPF가 기능을 상실한 것으로 판단하며, 상기 전자제어유니트는, DPF 기능 상실시에 계기판의 엔진 경고등을 점등시키도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : DPF20 : 바이패스파이프

30 : 바이패스밸브

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치의 사시도이다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치는, DPF(10)의 양단을 연통시켜서 엔진의 배기가스가 DPF(10)를 바이패스시키도록 바이패스파이프(20)가 설치되어 있고, 상기 바이패스파이프(20)에는 상기 바이패스파이프(20)를 개폐하기 위한 바이패스밸브(30)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 바이패스밸브(30)는 미도시된 전자제어유니트의 제어에 의해 개폐동작을 수행하는데, 상기 전자제어유니트는, DPF 양단의 차압(△P)을 배기유량으로 나눈값이 미리 설정된 기준값(K) 이상이면 DPF(10)에 재가 퇴적되어 그 기능을 상실한 것으로 판단하여, 상기 바이패스밸브(20)를 열도록 제어함과 더불어 계기판의 엔진 경고등을 점등시킨다.

상기 DPF 양단의 차압(△P)은 DPF 전후 차압센서(미도시됨)에 의해 검출되고, 상기 배기유량은 각종 센서에 의해 검출된 엔진회전수, 흡기압력, 연료량, 배기가스온도 등을 바탕으로 연산된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치의 작용 및 효과를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도로서, 상기 도 2에서 S는 단계(step)을 의미한다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 시동이 걸린 상태(S1)에서, 엔진회전수, 흡기압력, 연료량, DPF 입구온도(배기가스 온도), DPF 차압를 검출함과 더불어 고장 진단을 수행한다.(S2∼S6)

상기 단계(S2∼S6)에서 고장진단 결과 고장으로 판단되면 단계(S9)을 수행하고, 모두 정상으로 판단되면 단계(S7)를 수행한다.

상기 단계(S7)에서는 상기 단계(S2∼S5)에서 검출된 엔진회전수, 흡기압력, 연료량, DPF 입구온도(배기가스 온도)를 바탕으로 배기유량을 구하고, 상기 단계(S6)에서 검출된 DPF 양단의 차압(△P)을 상기 배기유량으로 나누어, 나눈값이 기준값(K) 이상인지를 판단하고, 기준값 이상으로 판단되면 단계(S8)를 수행하고, 기준값 보다 작은 것으로 판단되면 단계(S9)을 수행한다.

상기 단계(S8)에서는, DPF 고장 안전 모드를 실행하고, 상기 단계(S9)에서는DPF 고장 안전 모드를 해제한다.

이때, 상기 DPF 고장 안전 모드에서는 전자제어유니트가 바이패스밸브(30)를 열도록 제어함에 따라 배기가스가 바이패스파이프(20)를 통해 배출되므로, 높은 배기압에 의해 밸브와 피스톤의 충돌을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 계기판의 엔진 경고등을 점등시킴으로써 운전자에게 재(ash)의 퇴적에 의한 DPF의 기능 상실을 경고하여 DPF의 교환과 청소를 실시하게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, DPF내에 재가 퇴적되어 DPF의 기능이 상실되면 배기가스를 바이패스시킴으로써 엔진의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 DPF의 기능 상실을 경고하여 운전자가 DPF의 교환 및 청소를 실시하게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. DPF의 양단을 연통시켜서 엔진의 배기가스가 DPF를 바이패스하도록 하는 바이패스파이프와, 상기 바이패스파이프를 개폐하기 위한 바이패스밸브와, DPF 기능 상실시에 상기 바이패스밸브를 열어 엔진의 배기가스를 바이패스시키는 전자제어유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자제어유니트는, DPF의 양단의 차압을 배기유량으로 나눈값이 미리 설정된 기준값 이상이면 DPF가 기능을 상실한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전자제어유니트는, DPF 기능 상실시에 계기판의 엔진 경고등을 점등시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 DPF 기능 상실에 의한 엔진 손상 방지 장치.