KR20040104042A - Soot filtering apparatus of diesel vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A soot filter of a diesel vehicle is provided to reduce the using amount of additive by intermittently supplying additional fuel containing an additive during the combustion of a fuel and to effectively regenerate the filter by increasing the temperature of exhaust gas. CONSTITUTION: An auxiliary injector(5) is installed in an exhaust manifold of an exhaust line or a shear of a filter. A mixed fuel storage tank connects with a nozzle and stores mixed fuel to be mixed with an additive. A pump pumps the mixed fuel to the auxiliary injector intermittently by connecting with the mixed fuel storage tank. Thereby, the using amount of the additive is reduced and the regeneration of particular materials in the filter is promoted.

Description

디젤차량의 매연여과장치{SOOT FILTERING APPARATUS OF DIESEL VEHICLE}SOOT FILTERING APPARATUS OF DIESEL VEHICLE}

본 발명은 디젤차량의 매연여과장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 연료에 디젤엔진의 입자상물질의 산화온도를 낮춰줄 수 있는 첨가제를 연료에 첨가시켜 연소시킴으로써 필터에 포집된 매연을 낮은 온도에서 연속적으로 재생할 수 있도록 하는 디젤차량의 매연여과장치에 관한 것이다.The present invention relates to a soot filtration device for a diesel vehicle. More particularly, the soot trapped in a filter is added to a fuel by adding an additive that can lower the oxidation temperature of particulate matter of a diesel engine. The present invention relates to a soot filtration device for a diesel vehicle that enables continuous regeneration.

일반적으로 경유를 원료로 사용하는 디젤식 엔진은 열효율이 좋고 연료비용이 적게 드는 장점이 있어 트럭과 같이 큰 힘이 필요한 차량이나 장치 등에 주로 사용되고 있다.In general, diesel engines using diesel as a raw material have good thermal efficiency and low fuel cost, and thus are mainly used in vehicles or devices requiring large force such as trucks.

그러나 디젤식 엔진은 열효율이 좋은 반면에 매연 등 입자상 오염물질을 다량 배출하기 때문에 최근 환경오염에 대한 규제로부터 자유롭지 못한 문제점이 있다. 즉, 디젤 자동차의 배기가스 중에는 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물(NOx), 황산화물 및 입자상물질(PM;Particulate Matter)이 포함되어 있는데, 특히 상기 입자상물질은 부유분진의 발생을 가중시키는 주요 원인으로 지적되고 있다.However, since diesel engines have good thermal efficiency and emit large amounts of particulate pollutants such as smoke, there is a problem in that they are not free from restrictions on environmental pollution. In other words, the exhaust gas of diesel vehicles includes carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides, and particulate matter (PM). Particularly, the particulate matter is pointed to be the main cause of the increase in the generation of suspended dust. It is becoming.

최근들어 상기한 입자상물질의 정화 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 대표적인 것은 필터를 이용하는 DPF(Diesel Particulate Filter)법을 들 수 있다. 이 방법이 채용되는 매연여과장치는 포집필터를 사용하여 배기중의 매연과 입자상물질을 포집한 후 이를 배기가스온도나 외부에서 공급하는 열원으로 태워서 포집필터를 반복적으로 사용(재생이라 부름)하는 장치이다.Recently, research on the above-mentioned method for purifying particulate matter has been actively conducted, and a representative one thereof is a diesel particulate filter (DPF) method using a filter. A soot filtration device employing this method is a device that collects the smoke and particulate matter in the exhaust using a collecting filter and burns it with the exhaust gas temperature or a heat source supplied from the outside to use the collecting filter repeatedly (called regeneration). to be.

경유자동차의 입자상물질을 재생하는 방식은 별도의 열원 공급없이 배출가스 만으로 재생이 이루어지는 자연재생방식(Passive type)과, 강제로 화학적 또는 전기적으로 열원을 공급하여 입자상물질을 연소시키는 강제재생방식(Active type)이 있다.Recycling particulate matter of diesel car is Passive type which is regenerated only by exhaust gas without supplying heat source and Forced regeneration method which burns particulate matter by forcibly supplying heat source chemically or electrically. type).

자연 재생 방식은 철(Fe), 세륨(Ce), 구리(Cu), 백금(Pt) 등의 금속물질을연료에 혼합함으로서 입자상물질의 재생온도를 낮추는 첨가제 방식(Fuel additive), 백금 등의 귀금속을 포집필터 표면에 코팅하여 입자상물질을 연소시키는 촉매 필터방식(Catalyst filter trap), 그리고 촉매를 전단에, 포집필터는 후단에 설치하는 촉매-트랩 복합방식(Catalyst-Trap combinations)이 있다.The natural regeneration method mixes metal materials such as iron (Fe), cerium (Ce), copper (Cu), and platinum (Pt) with fuel to reduce the regeneration temperature of particulate matter. Is coated on the surface of the collecting filter, and the catalyst filter trap (Catalyst filter trap) for burning the particulate matter, and the catalyst-trap combination method (catalyst-Trap combinations) to install the catalyst at the front end, the collecting filter at the rear end.

강제재생방식은 포집필터를 통해 입자상물질을 포집한 다음 버너(Burner)나 전기히터(Electric heater)를 통해 입자상물질을 직접 연소시키거나 연소가 가능한 온도까지 가열하는 방식으로, 구조가 복잡하여 고장이 심하고 가격이 고가여서 실용화가 지연되고 있다.The forced regeneration method collects particulate matter through a collecting filter and then directly burns the particulate matter through a burner or electric heater or heats it to a temperature at which it can be burned. Due to the high price and high price, the commercialization is delayed.

자연재생방식은 필터에 포집된 입자상물질을 외부열원의 도움없이 엔진배출가스 온도로만 연속적으로 태우는 방식으로 구조가 간단하고 엔진배압이 적으며 가격도 상대적으로 저렴하여 매연여과장치의 개발방향이 되고 있다. 그러나 자연재생 방식에서도 실제로는 차량의 운행조건이 입자상물질의 연속재생을 일으키는 온도 이상으로 항상 운행되는 것이 아니기 때문에 엄밀히 말하자면 재생과 포집을 반복하는 준-연속재생방식(quasi-continuous type)의 경우가 많다.The natural regeneration method continuously burns particulate matter collected in the filter only at the temperature of the engine exhaust gas without the help of an external heat source. The structure is simple, the engine back pressure is low, and the price is relatively low. . However, even in the natural regeneration method, the quasi-continuous type that repeats the regeneration and collection is not exactly because the operating conditions of the vehicle are not always operated above the temperature causing the continuous regeneration of particulate matter. many.

기존의 모든 첨가제 방식의 재생장치는 첨가제를 연료에 희석시키고 첨가제를 함유한 연료는 연료분사펌프, 인젝터를 통해 연소실로 분사된다. 하지만 차량의 운행 중에 전 부하가 요구되는 운전시간은 전체 운전시간의 15%이하이며 45%는 출력이 전혀 요구되지 않고 부하가 요구되는 운전시간도 전부하의 30~40%의 출력만 요구한다. 그렇기 때문에 첨가제를 사용하는 자연재생방식에서 첨가제를 연속 공급한다고 해서 연속재생이 일어나지 않을 뿐만 아니라 재생 후에도 첨가제가 필터에 남아 필터의 다공질을 막는 원인이 된다.The existing additive regeneration apparatus dilutes the additives in fuel and the fuel containing the additives is injected into the combustion chamber through a fuel injection pump and an injector. However, the driving time required for full load during the operation of the vehicle is less than 15% of the total driving time, and 45% requires no output at all and only 30-40% of the load is required. Therefore, continuous supply of additives in the natural regeneration method using additives does not cause continuous regeneration, but also causes additives to remain in the filter after regeneration to prevent the filter from being porous.

따라서 연료에 첨가제가 혼합된 상태로 엔진의 실린더로 유입되고, 엔진 내에서 연소 후 연소되지 않은 입자상물질이 필터에 포집되기 때문에 첨가제의 소모량이 많아지게 된다.Therefore, the additives are mixed into the fuel in the cylinder of the engine, and since the particulate matter which is not burned after combustion in the engine is collected in the filter, the consumption of the additive is increased.

그리고 엔진에서 배출되는 가스의 온도는 거의 대부분 각 첨가제가 갖는 BPT(Balance Point Temperature)이하 이기 때문에 온도를 상승시킬 수 있는 부가적인 장치가 없는 경우 연속재생이 어렵게 되며 오랫동안 포집된 많은 입자성물질이 한꺼번에 연소됨으로써 이상연소를 일으키는 원인이 되기도 한다.And since the temperature of gas emitted from the engine is almost below the BPT (Balance Point Temperature) of each additive, it is difficult to continuously regenerate when there is no additional device that can raise the temperature, and many particulate matters collected for a long time at once Combustion may cause abnormal combustion.

따라서 커먼레일 방식의 엔진에서는 강제로 포집된 입자상물질을 연소시키기 위해 파일럿 분사 및 후기분사를 통해 배출가스 온도를 높이기도 한다.Therefore, in the common rail type engine, the exhaust gas temperature is increased through pilot injection and post-injection to burn the forcibly collected particulate matter.

이러한 경우 엔진을 제어하는 전자제어장치(ECU;Engine Control Unit)에서 엔진과 함께 매연여과를 위한 제어까지 함께 해야 하기 때문에 엔진 개발과정에서 매연여과를 위한 제어까지 가능한 ECU를 개발해야 한다. 따라서 현재 운행하고 있는 차량에서는 적용하기가 어렵고 개발 할 신차의 경우에만 적용이 가능하게 되는 문제점이 있다.In this case, the engine control unit (ECU; Engine Control Unit) to control the soot filtration together with the engine, so the ECU must be developed to control the soot filtration during the engine development process. Therefore, there is a problem in that it is difficult to apply in the currently running vehicle and can be applied only to the new car to be developed.

본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 연료의 연소과정 중에 첨가제가 함유된 별도연료를 간헐적으로 공급하여 첨가제를 적게 사용할 수 있도록 하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is to intermittently supply a separate fuel containing additives during the combustion process of the fuel to use less additives.

또한 본 발명은 배기가스 온도를 상승시킬 수 있도록 하여 필터를 효율적으로 재생할 수 있도록 하는 데 있다.In addition, the present invention is to enable to increase the exhaust gas temperature to efficiently recycle the filter.

아울러 신차뿐만 아니라 운행중인 차량에 설치하여 사용할 수 있는 매연여과장치를 제공하는 데 있다.In addition, to provide a soot filtration device that can be installed and used in the vehicle as well as the new car.

도 1은 본 발명에 따른 매연여과장치를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a soot filtration device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 매연여과장치의 주요 구성을 도시한 부분 확대도.Figure 2 is a partially enlarged view showing the main configuration of the soot filtration device according to the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매연여과장치를 도시한 구성도.Figure 3 is a block diagram showing a soot filtration device according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1...엔진부 3...배기 매니폴드Engine section 3 Exhaust manifold

5...보조 인젝터 7...혼합연료 저장탱크5 Auxiliary injector 7 Mixed fuel storage tank

9...펌프 11...제어부9 Pump 11 Control unit

13...실린더 15...헤드13 cylinder 15 head

17...메인 인젝터 21...솔레노이드 밸브17.Main injector 21 ... Solenoid valve

23...어댑터 25...냉각수 유로23 Adapter 25 Coolant flow path

27...보조 점화기 29...필터27 Auxiliary igniter 29 Filter

이와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명의 매연여과장치는, 디젤차량의 배기라인에 필터를 설치하여 입자상물질을 포집하는 장치에서, 상기 배기라인의 배기 매니폴드 또는 필터 전단부에 설치되는 보조 인젝터, 상기 보조 인젝터에 연결되고 첨가제가 혼합된 혼합연료를 저장하는 혼합연료 저장탱크, 및 상기 혼합연료 저장탱크에 연결되어 상기 혼합연료를 상기 노즐로 간헐적으로 펌핑하는 펌프를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the soot filtration device of the present invention is an auxiliary injector installed in an exhaust manifold or filter front end of an exhaust line in an apparatus for collecting particulate matter by installing a filter in an exhaust line of a diesel vehicle. And a mixed fuel storage tank connected to the auxiliary injector and storing the mixed fuel mixed with the additive, and a pump connected to the mixed fuel storage tank to intermittently pump the mixed fuel to the nozzle.

한편, 본 발명의 다른 실시예인 매연여과장치는 실린더에 연결된 연료공급라인을 통해 상기 실린더의 내부로 연료를 공급하여 실린더 헤드의 압축에 의해 착화시켜 연소를 실시하고, 배기라인에 필터를 설치하여 입자상물질을 재생하는 디젤차량에서, 상기 연료공급라인에 연결되어 첨가제와 연료가 혼합된 혼합연료를 상기 연료공급라인에 간헐적으로 공급하는 혼합연료 공급라인을 포함한다.On the other hand, the soot filtration device according to another embodiment of the present invention supplies fuel to the inside of the cylinder through a fuel supply line connected to the cylinder to ignite the combustion by compression of the cylinder head, and installs a filter in the exhaust line to form particulates. In a diesel vehicle for regenerating materials, the fuel cell includes a mixed fuel supply line connected to the fuel supply line and intermittently supplying a mixed fuel in which an additive and a fuel are mixed to the fuel supply line.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[실시예 1]Example 1

도 1은 본 발명에 따른 매연여과장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a soot filtration device according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 매연여과장치는 엔진부(1)의 배기 매니폴드(3) 또는 필터 전단부에 설치되는 보조 인젝터(5)과, 이 보조 인젝터(5)에 연결되어 첨가제가 혼합된 혼합연료가 저장되는 혼합연료 저장탱크(7)와, 혼합연료 저장탱크(7)에 연결되어 혼합연료를 보조 인젝터(5)로 펌핑하는 펌프(9)와, 상기 보조 인젝터(5)에 연결되어 보조 인젝터(5)에서의 혼합연료 분사를 제어하는 제어부(11)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the soot filtration device of the present invention is connected to an auxiliary injector 5 installed at an exhaust manifold 3 or a filter front end of an engine unit 1, and connected to the auxiliary injector 5. A mixed fuel storage tank 7 in which a mixed fuel in which an additive is mixed is stored, a pump 9 connected to the mixed fuel storage tank 7 to pump the mixed fuel to the auxiliary injector 5, and the auxiliary injector 5 It is connected to the control unit 11 to control the mixed fuel injection in the auxiliary injector (5).

본 발명의 원활한 설명을 위해 엔진부(1)에 대해 설명하면, 엔진부(1)는 흡입되는 공기를 실린더(13)의 내부로 유도하는 흡기 매니폴드가 엔진의 헤드(15)에 연결되고, 이 헤드(15)에는 실린더(13)의 내부에서 연료가 연소되면서 발생된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드(3)가 연결되며, 실린더(13)의 내부로 연료를 공급하는 메인 인젝터(17)가 헤드(15)의 상부에 설치되는 구조이다.When explaining the engine unit 1 for a smooth description of the present invention, the engine unit 1 is connected to the head 15 of the engine is an intake manifold for directing the intake air into the cylinder 13, The head 15 is connected to an exhaust manifold 3 for discharging the exhaust gas generated when the fuel is combusted in the cylinder 13, and the main injector 17 for supplying fuel to the cylinder 13. Is a structure installed on the top of the head (15).

여기서 배기 매니폴드(3) 또는 필터 전단부에 설치되는 보조 인젝터(5)는 솔레노이드(21)가 장착되어 솔레노이드(21)의 작동에 따라 혼합연료를 분사하게 된다.Here, the auxiliary injector 5 installed in the exhaust manifold 3 or the front end of the filter is equipped with a solenoid 21 to inject mixed fuel according to the operation of the solenoid 21.

보조 인젝터(5)는 도 2에 도시한 바와 같이 배기 매니폴드(3) 또는 필터 전단부에 고정된 어댑터(23)에 설치된다. 이 보조 인젝터(5)이 열에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해서 어댑터(23)의 내부에 냉각수 유로(25)를 형성한다.The auxiliary injector 5 is installed in the exhaust manifold 3 or the adapter 23 fixed to the filter front end as shown in FIG. In order to prevent the auxiliary injector 5 from being damaged by heat, a cooling water flow path 25 is formed inside the adapter 23.

그리고 보조 인젝터(5)이 설치된 위치가 자연 착화가 이루어지지 않는 위치에 설치될 경우에는 보조 인젝터(5)에서 분사된 혼합연료를 착화시키기 위해서 보조 인젝터(5)의 인접한 위치에 히터와 같은 보조 점화기(27)가 설치되는 데, 좀 바람직하게는 보조 인젝터(5)의 하부에 해당하는 위치에 설치한다.When the position where the auxiliary injector 5 is installed is installed at a position where natural ignition is not performed, an auxiliary igniter such as a heater is located at an adjacent position of the auxiliary injector 5 to ignite the mixed fuel injected from the auxiliary injector 5. (27) is installed, more preferably at a position corresponding to the lower part of the auxiliary injector (5).

보조 인젝터(5)에서 분사되는 혼합연료의 연소를 제어하는 제어부(11)는 보조 인젝터(5)에서 분사되는 혼합연료의 배압 및 착화시간 간격에 맞춰 펌프(9)를 작동하여 혼합연료가 보조 인젝터(5)을 통해 분사되도록 하고, 혼합연료의 자연 착화가 이루어지지 않을 경우 보조 점화기(27)를 제어하여 혼합연료가 착화되도록 한다.The control unit 11 for controlling the combustion of the mixed fuel injected from the auxiliary injector 5 operates the pump 9 according to the back pressure and ignition time interval of the mixed fuel injected from the auxiliary injector 5 so that the mixed fuel is injected into the auxiliary injector. (5) to be injected, and if the natural ignition of the mixed fuel is not made to control the auxiliary igniter 27 to allow the mixed fuel to ignite.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 매연여과장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.The soot filtration device according to the present invention configured as described above has the following effects.

먼저 엔진에 시동을 걸게 되면, 실린더(13)의 내부로 연료 및 공기를 공급하고 실린더 헤드로 압축하여 착화를 실시함으로써 실린더(13)의 내부에서 연소가 이루어지도록 한다. 이때 메인 인젝터(17)는 실린더(13)의 내부로 연료를 공급한다.When the engine is first started, fuel and air are supplied into the cylinder 13 and compressed by the cylinder head to perform ignition so that combustion is performed inside the cylinder 13. At this time, the main injector 17 supplies fuel to the inside of the cylinder 13.

실린더(13)의 내부에서 연소가 진행되면서 발생된 배기가스는 배기 매니폴드(3)를 통해 필터(29)로 이동하게 된다. 배기 매니폴드(3)로 배출된 배기가스는 아직 고온을 유지한 상태이나 필터(29) 쪽으로 갈수록 온도가 낮아지게 된다.The exhaust gas generated as the combustion progresses inside the cylinder 13 is moved to the filter 29 through the exhaust manifold 3. The exhaust gas discharged to the exhaust manifold 3 is still at a high temperature, but the temperature is lowered toward the filter 29.

배가가스의 온도가 일정한 온도(촉매가 코팅되지 않은 필터의 경우 매연의 자연산화 온도는 600 내지 650℃, 촉매방식인 첨가제 공급시 260 내지 400℃이다)이하에서는 필터에 포집된 입자상 물질은 산화되지 않고 계속 적층되어 엔진의 배압을 증가시킴으로써 출력손실을 야기한다. 필요 이상으로 배압이 증가할 경우 강제로 재생시킬 필요가 있으며, 이때 제어부(11)의 제어에 의해 펌프(9)가 작동하여 혼합연료 저장탱크(7)에 저장된 혼합연료를 보조 인젝터(5)로 공급하고, 솔레노이드(21)가 작동하여 보조 인젝터(5)을 개방함으로써 혼합연료가 필터(29)를 향해 분사되도록 한다.The particulate matter trapped in the filter is not oxidized below the constant temperature of the doubling gas (the natural oxidation temperature of the soot is 600 to 650 ℃ in the case of the filter without coating the catalyst and 260 to 400 ℃ when the catalyst-based additive is supplied). It continues to be stacked and increases the back pressure of the engine, causing an output loss. When the back pressure increases more than necessary, it is necessary to forcibly regenerate. At this time, the pump 9 is operated by the control of the control unit 11 to transfer the mixed fuel stored in the mixed fuel storage tank 7 to the auxiliary injector 5. And the solenoid 21 is operated to open the auxiliary injector 5 so that the mixed fuel is injected towards the filter 29.

분사된 혼합연료는 자연 착화되거나 또는 자연 착화가 되지 않은 경우에는 보조 점화기(27)를 이용하여 착화시킨다.The injected mixed fuel is ignited using the auxiliary igniter 27 when it is spontaneously ignited or not spontaneously ignited.

그러면, 점화가 이루어지고 혼합연료의 연소로 인한 배기가스의 온도 상승과 더불어 첨가제가 입자상물질의 연소온도를 낮춰 필터(29)에 포집된 매연물질 및 입자상물질을 태워 필터(29)를 재생하게 된다.Then, the ignition is performed and the temperature of the exhaust gas due to the combustion of the mixed fuel is reduced, and the additive lowers the combustion temperature of the particulate material to burn the soot and particulate matter collected in the filter 29 to regenerate the filter 29. .

이때 제어부(11)에서는 필터의 재생이 요구되는 시점에만 혼합연료가 분사되도록 펌프(9)의 배압 및 분사 간격을 간헐적으로 제어함으로써 첨가제의 사용을 줄일 수 있게 된다.At this time, the control unit 11 can reduce the use of additives by intermittently controlling the back pressure and the injection interval of the pump 9 so that the mixed fuel is injected only when the filter is required to be regenerated.

[실시예 2]Example 2

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매연여과장치를 도시한 구성도로서, 도 3을 참조하여 다른 실시예를 설명한다.3 is a block diagram showing a soot filtration device according to another embodiment of the present invention, another embodiment will be described with reference to FIG.

다른 실시예는 실린더(31)에 연결된 연료공급라인에 혼합연료 공급라인을 병렬로 연결하여 간헐적으로 혼합연료를 실린더(31)의 내부로 공급하는 구조이다.Another embodiment is a structure in which the mixed fuel supply line is connected in parallel to the fuel supply line connected to the cylinder 31 to intermittently supply the mixed fuel into the cylinder 31.

좀 더 상세히 설명하면, 엔진 헤드(33)에 설치된 인젝터(35)에는 고압연료펌프(37)가 연결되어 연료저장탱크(39) 또는 혼합연료 저장탱크(41)에 저장된 연료 또는 혼합연료를 인젝터(35)로 공급하게 된다.In more detail, the high pressure fuel pump 37 is connected to the injector 35 installed in the engine head 33 to inject fuel or mixed fuel stored in the fuel storage tank 39 or the mixed fuel storage tank 41. 35).

고압연료펌프(37)에는 방향전환밸브(43)가 연결된다. 방향전환밸브(43)는연료공급라인에 혼합연료 공급라인을 간헐적으로 연결해주게 된다.The high pressure fuel pump 37 is connected to the direction switching valve 43. Directional valve 43 is intermittently connected to the fuel supply line mixed fuel supply line.

이 방향전환밸브(43)에 연결되는 연료공급라인은 방향전환밸브(43)에 연결되는 연료가 저장된 연료저장탱크(39)와, 연료저장탱크(39)와 방향전환밸브(43) 사이에 설치되는 제1 저압연료펌프(45)로 이루어진다.The fuel supply line connected to the directional valve 43 is installed between the fuel storage tank 39 in which the fuel connected to the directional valve 43 is stored, and between the fuel storage tank 39 and the directional valve 43. It consists of a first low pressure fuel pump (45).

그리고 혼합연료 공급라인은 방향전환밸브(43)에 연결되고 연료저장탱크(39)와 방향전환밸브(43) 사이 어느 지점과도 연결되며 내부에 혼합연료가 저장된 혼합연료 저장탱크(41)와, 혼합연료 저장탱크(41)와 방향전환밸브(43) 사이에 설치되는 제2 저압연료펌프(47)와, 혼합연료 저장탱크(41)에 연결되는 첨가제통(49)으로 구성된다.And the mixed fuel supply line is connected to the direction switching valve 43 and connected to any point between the fuel storage tank 39 and the direction switching valve 43 and the mixed fuel storage tank 41, the mixed fuel is stored therein, It consists of a second low-pressure fuel pump 47 is installed between the mixed fuel storage tank 41 and the direction switching valve 43, and the additive cylinder 49 connected to the mixed fuel storage tank 41.

이러한 혼합연료 공급라인에는 복수의 솔레노이드(51a,51b)가 설치되어 후술하는 제어부에서 복수의 솔레노이드(51a,51b)의 작동을 제어하여 혼합연료 저장탱크(41)로의 첨가제 공급과 혼합연료 저장탱크(41)에서 연료공급라인으로의 혼합연료 공급을 제어하게 된다.In the mixed fuel supply line, a plurality of solenoids 51a and 51b are installed to control the operation of the plurality of solenoids 51a and 51b in a controller to be described later to supply an additive to the mixed fuel storage tank 41 and a mixed fuel storage tank ( At 41), the mixed fuel supply to the fuel supply line is controlled.

제1 솔레노이드(51a)는 방향전환밸브(43)와 제1 저압연료펌프(45) 사이의 한 지점에서부터 혼합연료 저장탱크(41)에 이르는 사이에 설치되는 것이 바람직하며, 제2 솔레노이드(51b)는 혼합연료 저장탱크(41)와 첨가제통(49) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.The first solenoid 51a is preferably installed between the direction switching valve 43 and the first low fuel pump 45 from the point to the mixed fuel storage tank 41, and the second solenoid 51b. Is preferably installed between the mixed fuel storage tank 41 and the additive container (49).

상술한 연료공급라인과 혼합연료 공급라인에는 제어부(53)가 연결된다.The control unit 53 is connected to the fuel supply line and the mixed fuel supply line described above.

제어부(53)는 방향전환밸브(43), 복수의 솔레노이드(51a,51b), 및 필터(55)에 연결되어 연료공급라인에 혼합연료가 간헐적으로 공급될 수 있도록 제어한다.The control unit 53 is connected to the directional valve 43, the plurality of solenoids (51a, 51b), and the filter 55 to control the intermittent fuel supply to the fuel supply line.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예는 다음과 같은 작용을 나타낸다.Another embodiment of the present invention configured as described above has the following actions.

먼저 엔진에 시동을 걸게 되면, 실린더(31)의 내부로 연료 및 공기를 공급하고 실린더 헤드(33)와 압축을 실시하여 착화를 진행한다. 착화에 의해 실린더 내부에서는 연소가 이루어진다. 이때 연료저장탱크(39)에 저장되어 있던 연료가 제2 저압연료펌프(47), 방향전환밸브(43), 고압연료펌프(37) 및 인젝터(35)를 통해 실린더(31)의 내부로 계속 공급된다.When the engine is first started, fuel and air are supplied into the cylinder 31 and compressed with the cylinder head 33 to perform ignition. Ignition causes combustion inside the cylinder. At this time, the fuel stored in the fuel storage tank 39 continues to the inside of the cylinder 31 through the second low pressure fuel pump 47, the directional valve 43, the high pressure fuel pump 37, and the injector 35. Supplied.

이 과정에서 제어부에 입력된 정해진 배압 이상일 경우 또는 정해진 시간 간격으로 방향전환밸브(43)를 열어 혼합연료 저장탱크(41)에 저장된 혼합연료를 인젝터(35)를 통해 실린더(31)로 공급하게 된다.In this process, when the pressure is greater than or equal to a predetermined back pressure input to the control unit or at a predetermined time interval, the direction switching valve 43 is opened to supply the mixed fuel stored in the mixed fuel storage tank 41 to the cylinder 31 through the injector 35. .

즉, 첨가제를 실린더(31)의 내부로 공급하여 필터(55)를 재생하기 위해서는 제어부(53)에 의해 방향전환밸브(43)를 작동하여 연료공급라인을 차단하고 혼합연료 공급라인을 개방하게 된다. 그러면 혼합연료 저장탱크(41)에 저장된 혼합연료는 방향전환밸브(43), 고압연료펌프(37) 및 인젝터(35)를 차례로 통과하여 실린더(31)의 내부로 공급된다.That is, in order to regenerate the filter 55 by supplying the additive into the cylinder 31, the control unit 53 operates the direction switching valve 43 to block the fuel supply line and open the mixed fuel supply line. . Then, the mixed fuel stored in the mixed fuel storage tank 41 passes through the direction switching valve 43, the high pressure fuel pump 37, and the injector 35, and is supplied into the cylinder 31.

실린더(31)로 혼합연료가 공급되고, 실린더 헤드(33)의 압축 작용에 의해 착화 및 연소가 진행되고, 연소에 의해 발생된 배기가스는 배기 매니폴드(57)를 통해 필터(55)로 유입되는 데, 배기가스의 내부에 첨가제가 함유되어 있기 때문에 필터(55)에 포집되어 있던 입자상물질의 연소온도를 낮춰 매연물질 및 입자상물질을 태워 필터(55)를 재생하게 된다.The mixed fuel is supplied to the cylinder 31, ignition and combustion proceed by the compression action of the cylinder head 33, and the exhaust gas generated by the combustion flows into the filter 55 through the exhaust manifold 57. Since the additive is contained in the exhaust gas, the combustion temperature of the particulate matter collected in the filter 55 is lowered to burn the soot and particulate matter to regenerate the filter 55.

이러한 매연여과장치를 이용하여 혼합연료의 간헐적인 공급은 필터(55)를 재생할 때만 작동되도록 제어부(53)에서 제어하게 된다.The intermittent supply of the mixed fuel using such a soot filtration device is controlled by the controller 53 to be operated only when the filter 55 is regenerated.

한편, 혼합연료 저장탱크(41)에 연료 및 첨가제를 공급하여 혼합을 할 경우에는 연료공급라인에서의 방향전환밸브(43)를 차단하고 복수의 솔레노이드(51a,51b)를 개방한 상태에서 제1 저압연료펌프(45)를 작동하여 연료저장탱크(39)에 저장된 연료를 혼합연료 저장탱크(41)로 공급함과 동시에 첨가제통(49)에 저장된 첨가제를 혼합연료 저장탱크(41)로 공급한다.On the other hand, in the case of supplying fuel and additives to the mixed fuel storage tank 41 for mixing, the first switching valve 43 in the fuel supply line is blocked and the plurality of solenoids 51a and 51b are opened in the first state. The low pressure fuel pump 45 is operated to supply the fuel stored in the fuel storage tank 39 to the mixed fuel storage tank 41 and simultaneously supply the additive stored in the additive container 49 to the mixed fuel storage tank 41.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 디젤차량의 매연여과장치에 의하면, 실시예들을 통해 알 수 있듯이 첨가제를 필터의 재생시에만 간헐적으로 급함으로써 첨가제의 사용량을 줄일 수 있게 된다.As described above, according to the exemplary embodiment of the diesel particulate filter, the amount of the additive can be reduced by intermittently supplying the additive only at the time of regeneration of the filter.

또한 필터의 전측에 설치된 보조 점화기를 이용하여 혼합연료를 착화시키기 때문에 필터로 유입되는 배기가스 온도를 상승시켜 필터에 포집된 입자상물질의 재생을 도모할 수 있다.In addition, since the mixed fuel is ignited by using the auxiliary igniter provided at the front side of the filter, the exhaust gas temperature flowing into the filter can be raised to regenerate particulate matter trapped in the filter.

아울러 신차뿐만 아니라 가 아닌 운행중인 차량에도 연결하여 사용할 수 있어 차량의 개발비 및 매연여과장치의 사용 편의성을 제공하게 된다.In addition, it can be connected to a running vehicle as well as a new car, thereby providing convenience of development cost and soot filtration device of the vehicle.

Claims (9)

디젤차량의 배기라인에 필터를 설치하여 입자상물질을 재생하는 장치에 있어서,In the apparatus for regenerating particulate matter by installing a filter in the exhaust line of a diesel vehicle, 상기 배기라인의 배기 매니폴드 또는 상기 필터 전단부에 설치되는 보조 인젝터,An auxiliary injector installed at an exhaust manifold of the exhaust line or a front end portion of the filter; 상기 노즐에 연결되고 첨가제가 혼합된 혼합연료를 저장하는 혼합연료 저장탱크, 및A mixed fuel storage tank connected to the nozzle and storing a mixed fuel in which an additive is mixed; 상기 혼합연료 저장탱크에 연결되어 상기 혼합연료를 상기 보조 인젝터로 간헐적으로 펌핑하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.And a pump connected to the mixed fuel storage tank to intermittently pump the mixed fuel to the auxiliary injector. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 인젝터에 연결되어 보조 인젝터에서의 혼합연료를 간헐적으로 분사하도록 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.The apparatus of claim 1, further comprising a control unit connected to the auxiliary injector to control the operation of the pump to intermittently inject the mixed fuel from the auxiliary injector. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조 인젝터에서 분사되는 혼합연료를 착화시키는 보조 점화기가 상기 보조 인젝터의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.3. The particulate filter of a diesel vehicle according to claim 1 or 2, wherein an auxiliary igniter for igniting the mixed fuel injected from the auxiliary injector is installed under the auxiliary injector. 제 1 항에 있어서, 상기 배기 매니폴드 또는 필터 전단부에 냉각수 유로가형성된 어댑터를 설치하고, 상기 어댑퍼에 상기 보조 인젝터를 설치하는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.2. The particulate filter of a diesel vehicle according to claim 1, wherein an adapter in which a cooling water flow path is formed in the exhaust manifold or the front end of the filter is installed, and the auxiliary injector is installed in the adapter. 실린더에 연결된 연료공급라인을 통해 상기 실린더의 내부로 연료를 공급하여 실린더 헤드의 압축에 의해 착화시켜 연소를 실시하고, 배기라인에 필터를 설치하여 입자상물질을 재생하는 디젤차량에 있어서,In a diesel vehicle that supplies fuel to the inside of the cylinder through a fuel supply line connected to the cylinder to ignite by compression of the cylinder head to perform combustion, and installs a filter in the exhaust line to regenerate particulate matter. 상기 연료공급라인에 연결되어 첨가제와 연료가 혼합된 혼합연료를 상기 연료공급라인에 간헐적으로 공급하는 혼합연료 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.And a mixed fuel supply line connected to the fuel supply line and intermittently supplying the mixed fuel in which the additive and the fuel are mixed to the fuel supply line. 제 5 항에 있어서, 상기 연료공급라인과 상기 혼합연료 공급라인의 연결 지점에 방향전환밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.6. The smoke filter of a diesel vehicle according to claim 5, wherein a direction change valve is installed at a connection point between the fuel supply line and the mixed fuel supply line. 제 6 항에 있어서, 상기 혼합연료 공급라인은 상기 방향전환밸브에 연결되고 상기 연료공급라인과 방향전환밸브 사이의 어느 지점과도 연결되며 내부에 혼합연료가 저장된 혼합연료 저장탱크와, 상기 혼합연료 저장탱크와 방향전환밸브 사이에 설치되는 제1 저압연료펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.The mixed fuel storage tank of claim 6, wherein the mixed fuel supply line is connected to the diverter valve and is connected to any point between the fuel supply line and the diverter valve and has a mixed fuel stored therein and the mixed fuel. A soot filtration device for a diesel vehicle, characterized in that it comprises a first low-pressure fuel pump installed between the storage tank and the directional valve. 제 7 항에 있어서, 상기 혼합연료 저장탱크에서 연료와 첨가제를 혼합하기위해서, 상기 혼합연료 저장탱크에 상기 연료공급라인의 연료저장탱크와 첨가제통을 동시에 연결하여 연료 및 첨가제를 공급받는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.According to claim 7, In order to mix the fuel and the additive in the mixed fuel storage tank, the fuel and additives are supplied to the mixed fuel storage tank by connecting the fuel storage tank and the additive tank of the fuel supply line at the same time. Smoke filter of diesel vehicle. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 방향전환밸브, 제1 저압연료펌프 및 필터에 연결되어 상기 연료공급라인에 혼합연료가 간헐적으로 공급되도록 상기 방향전환밸브와 제1 저압연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤차량의 매연여과장치.According to claim 6 or 7, wherein it is connected to the directional valve, the first low fuel pump and the filter to control the directional valve and the first low fuel pump so that the mixed fuel is intermittently supplied to the fuel supply line A soot filtration device for a diesel vehicle, comprising a control unit.
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