KR20050062814A - 디젤 입자상 물질 필터 장치 - Google Patents

디젤 입자상 물질 필터 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050062814A
KR20050062814A KR1020030093049A KR20030093049A KR20050062814A KR 20050062814 A KR20050062814 A KR 20050062814A KR 1020030093049 A KR1020030093049 A KR 1020030093049A KR 20030093049 A KR20030093049 A KR 20030093049A KR 20050062814 A KR20050062814 A KR 20050062814A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dpf
exhaust gas
control valve
diesel particulate
particulate matter
Prior art date
Application number
KR1020030093049A
Other languages
English (en)
Inventor
한석재
Original Assignee
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기아자동차주식회사 filed Critical 기아자동차주식회사
Priority to KR1020030093049A priority Critical patent/KR20050062814A/ko
Publication of KR20050062814A publication Critical patent/KR20050062814A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/10—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying inlet or exhaust valve timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

본 발명은 디젤 입자상 물질필터장치에 관한 것으로, DPF에 축적된 입자상물질을 연소시켜 필터를 재생시키는 디젤 입자상 물질필터장치에 있어서, 상기 필터(39)에 축적된 입자상물질을 제거하기 위하여 내통(31)과 외통(33)사이에 형성된 공간(35)으로 배기가스가 유입되되, 배기가스가 제어유니트(23) 와 연결되고 DPF(39) 입구측과 출구측에 각각 설치된 제 1제어밸브(25)와 제 2제어밸브(27)를 매개로 유/출입이 제어 되는 한편, 상기 제 1제어밸브(25)와 DPF(39)사이에 체크밸브(29)가 설치되어, 상기 공간으로 유입된 배기가스가 대기와 연손실이 방지됨에 따라 인위적으로 배기가스온도를 상승시키는 데에 소요되는 연료를 저감할 수 있다.

Description

디젤 입자상 물질 필터 장치{Diesel Particulate Filter System}
본 발명은 디젤 입자상 물질 필터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대기와의 열손실을 방지하므로써 추가로 소요되는 연료량을 저감하여 연비향상에 기여하도록 된 디젤 입자상 물질 필터장치에 관한 것이다.
디젤엔진은 수명이 길고 내구성이 우수하다는 장점이 있는 반면 가솔린엔진과 비교하여 대기오염에 심각한 영양을 주는 질소산화물(NOx)과 입자상물질(Particulate Matter;PM)을 많이 배출한다는 문제가 있다.
특히, 입자상물질은 대략 0.1 내지 0.4㎛정도의 아주 작고 가벼운 입자로 대기중에 배출되어 부유하기 때문에 여러 가지 폐질환을 일으키는 원인이 되고 있는데, 입자상물질을 저감시키는 수단으로 사용되고 있는 디젤 입자상물질 필터(DPF:Diesel Particulate Filter, 이하 DPF로 약칭함)장치는 후처리기술로써 배기파이프상에 설치되어 디젤엔진으로부터 배출되는 입자상물질을 필터내에서 물리적으로 포집한 이후에 일정온도이상으로 승온하여 제거하기 위한 것이다.
이러한 디젤 입자상 물질 필터를 적용한 입자상물질 제거장치를 사용함에 있어서 가장 문제가 되고 있는 것은, DPF내 축적된 입자상물질의 제거 즉, DPF의 재생에 관한 것이다.
즉, DPF내에 축적된 입자상물질이 대부분 탄소로 이루어져 있고, DPF를 지속적으로 이용하려면 이 탄소를 연소시켜 DPF를 재생시켜야 하는데, 탄소는 대략 600?? 이상에서 연소되는 한편 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스온도는 통상 300??정도로 낮기 때문에 필터에 포집된 입자상물질을 용이하게 연소시킬 수 없다는 것이다.
따라서, DPF내에 축적된 탄소를 연소시키기 위하여 부가적인 장치에 의해 베기가스의 온도를 높여주는 방법이 사용되고 있는데, 이 것은 애프터 인젝션을 통해 연료를 더 분사시켜 배기가스온도를 인위적으로 높이는 방법이기 때문에 오일소모량 증가로 연비에 악영향을 주게 된다는 문제가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 몸체에 배기가스를 유입시켜 재생온도까지 상승시키도록 하므로써 연료량 저감으로 연비향상에 기여하도록 된 디젤 입자상 물질 필터장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 디젤 입자상 물질 필터장치는, DPF에 축적된 입자상물질을 연소시켜 필터를 재생시키는 디젤 입자상 물질필터장치에 있어서, 상기 필터에 축적된 입자상물질을 제거하기 위하여 내통과 외통사이에 형성된 공간으로 배기가스가 유입되되, 배기가스가 제어유니트와 연결되고 DPF 입구측과 출구측에 각각 설치된 제 1제어밸브와 제 2제어밸브를 매개로 유/출입이 제어 되는 한편, 상기 제 1제어밸브와 DPF사이에 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디젤 입자상 물질 필터 장치의 구성도로써, 본 발명은 도면에 도시된 것과 같이, 엔진(1)의 흡기계통과 배기계통사이에 배치되는 ERG통로상에 설치되어 이의 개폐를 조절하는 EGR밸브(3)와, 흡기통로와 배기통로상에 설치되어 흡입공기를 고압으로 압축시키는 터보차져(9) 및, 상기 흡기통로상에 터보차져(9)에 의해 고압으로 압축되는 흡입공기온도를 낮추기 위한 인터쿨러(11)를 갖춘 배기가스 재순환장치(13)가 설치되고, 이 배기가스 재순환 장치(13)에서 걸러진 배기가스가 이동되는 배기파이프(15)에 DPF장치(17)가 연결설치되고, 이 DPF장치(17)의 입구(19)와 출구(21)에는 각각 제어유니트(23)와 전기적으로 연결된 제 1제어밸브(25)와 제 2제어밸브(27)가 설치되며, 상기 DPF(17)와 제 1제어밸브(25) 사이에는 체크밸브(29)가 연결설치된다.
그리고, 상기 DPF장치(17)는, 내통(31)과 외통(33)의 이중구조로 이루어져 배기가스가 이들 내통(31)과 외통(33)사이에 형성되는 공간(35)으로 유입되도록 되어 있고, 디젤 산화촉매부(37)는 유입되는 배기가스온도를 상승시켜서 DPF(39)내에 포집된 입자상물질을 연소시킬 수 있는 환경을 형성하게 되고, 이 DPF(39)는 상기 공간(35)과 디젤 산화촉매부(37)를 통해 상승된 온도환경에 따라 축적된 입자상물질을 연소시키게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 디젤 입자상 물질 필터 장치는, 제어유니트에 의해 EGR밸브(3)가 개방되면 배기통로와 EGR통로를 거친 배기가스가 흡기통로로 유입된 다음 인터쿨러(11)를 거쳐 흡기매니폴드를 통해 엔진 연소실로 유입되어 연소된다.
그리고, 제어유니트(23)는 DPF장치(17)의 입구측과 출구측 입력차를 계산하여 이를 미리 입력된 압력차와 비교하여, 입구측과 출구측간 압력차가 기준 압력차 이상이면 각 작동요소로 제어신호를 출력하도록 되어있다.
이 같이 배기가스 재순환장치에서 걸러진 배기가스가 배기파이프(15)로 유입되면, DPF장치(17) 입구에 설치된 센서(도시되지 않음)에서 온도를 감지하여 일정온도에 미달되면 제어유니트(23)가 제 1제어밸브(25)로 소정의 제어신호를 인가하여 밸브를 온시키게 되고, 이 때 배압에 의해 체크밸브(29)를 통해 공간(35)으로 배기가스가 유입되며, 일단 유입된 배기가스는 체크밸브(29)에 의해 역류가 규제된다.
그리고, 제어유니트(23)에서 재생이 종료되었음이 감지되면 제 2제어밸브(27)로 제어신호를 인가시켜 밸브를 온시킴에 따라 공간(35)내 배기가스를 대기로 방출시키게 된다.
본 발명의 실시예와 같이 내통(31)과 외통(33)의 이중구조로 하게 되면 배기가스온도를 상승시켜 통과시키게 되므로 인위적으로 배기가스온도를 상승시키는 데에 필요한 연료가 그만큼 저감되므로 연비향상을 기할 수 있게 된다.
한편 본 발명은 상기한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 기술적 요지가 변하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 배기가스 열이 대기로 방출되는 것을 최소화하므로써 인위적으로 배기가스 온도를 상승시키는데에 필요한 연료를 저감할 수 있어 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디젤 입자상 물질 필터 장치의 구성도,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 - 엔진 3 - EGR밸브
9 - 터보차져 11 - 인터쿨러
13 - 배기가스 재순환 장치 15 - 배기파이프
17 - DPF장치 19 - 입구
21 - 출구 23 - 제어유니트
25 - 제 1제어밸브 27 - 제 2제어밸브
29 - 체크밸브 31 - 내통
33 - 외통 35 - 공간
37 - 디젤 산화촉매부 39 - DPF

Claims (1)

  1. DPF에 축적된 입자상물질을 연소시켜 필터를 재생시키는 디젤 입자상 물질필터장치에 있어서,
    상기 필터(39)에 축적된 입자상물질을 제거하기 위하여 내통(31)와 외통(33)사이에 형성된 공간(35)으로 배기가스가 유입되되, 배기가스가 제어유니트(23) 와 연결되고 DPF(39) 입구측과 출구측에 각각 설치된 제 1제어밸브(25)와 제 2제어밸브(27)를 매개로 유/출입이 제어 되는 한편, 상기 제 1제어밸브(25)와 DPF(39)사이에 체크밸브(29)가 설치된 것을 특징으로 하는 디젤 입자상 물질 필터장치.
KR1020030093049A 2003-12-18 2003-12-18 디젤 입자상 물질 필터 장치 KR20050062814A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030093049A KR20050062814A (ko) 2003-12-18 2003-12-18 디젤 입자상 물질 필터 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030093049A KR20050062814A (ko) 2003-12-18 2003-12-18 디젤 입자상 물질 필터 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050062814A true KR20050062814A (ko) 2005-06-28

Family

ID=37254735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030093049A KR20050062814A (ko) 2003-12-18 2003-12-18 디젤 입자상 물질 필터 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050062814A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160025513A (ko) * 2013-06-28 2016-03-08 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 고체 물질들로 오염된 배기 시스템의 필터 요소를 재생하는 방법 및 배기 시스템
CN114941564A (zh) * 2022-05-31 2022-08-26 潍柴动力股份有限公司 一种pn排放控制方法、装置、车辆及存储介质

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160025513A (ko) * 2013-06-28 2016-03-08 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 고체 물질들로 오염된 배기 시스템의 필터 요소를 재생하는 방법 및 배기 시스템
CN114941564A (zh) * 2022-05-31 2022-08-26 潍柴动力股份有限公司 一种pn排放控制方法、装置、车辆及存储介质
CN114941564B (zh) * 2022-05-31 2023-11-17 潍柴动力股份有限公司 一种pn排放控制方法、装置、车辆及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4843035B2 (ja) エンジン排気温度を維持するエンジンおよび方法
US5671600A (en) Method of reducing the NOx emission of a supercharged piston-type internal combustion engine
EP1420159B1 (en) EGR system for internal combustion engine provided with a turbo-charger
US6691687B1 (en) Crankcase blow-by filtration system
JP4905303B2 (ja) 内燃機関の排出ガス温度制御方法及び装置並びに内燃機関システム
US7104048B2 (en) Low emission diesel particulate filter (DPF) regeneration
EP1873366A1 (en) Control strategy for turbocharged diesel engines
JP5763294B2 (ja) 排気浄化装置
JP2002276405A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置
KR20060012642A (ko) 배기정화장치
CN101142382A (zh) 内燃机的排气净化装置
JP2003193824A (ja) 排気浄化装置
JP2006316744A (ja) 内燃機関の排気処理装置
JP4379314B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20090282816A1 (en) Fresh Air Bypass to Cool Down Hot Exhaust in DPF Regeneration Mode at Low Vehicle Speed and Idle
US20130000297A1 (en) Emissions reduction system
US20150143802A1 (en) System and method of controlling exhaust temperature
JP2010270715A (ja) シーケンシャル式の２段式過給機付き内燃機関およびその制御方法
JP2006046252A (ja) 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化装置を備えたエンジン
WO2014125870A1 (ja) エンジンの排気浄化装置
KR20050062814A (ko) 디젤 입자상 물질 필터 장치
JP6213260B2 (ja) 排ガス浄化システム及びその制御方法
JP2004176636A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4872824B2 (ja) 内燃機関の排気還流装置
JP2006097469A (ja) ディーゼルエンジン低負荷時におけるｐｍ連続再生方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application