KR20150064472A

KR20150064472A - 도징 모듈 열해방지방법, 제어기 및 이를 갖춘 우레아 배기정화장치

Info

Publication number: KR20150064472A
Application number: KR1020130149240A
Authority: KR
Inventors: 김영기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-11
Also published as: CN104675487A; DE102014103986A1

Abstract

본 발명의 도징모듈 열해방지방법은 우레아(Urea)를 분사하는 도징모듈(5)의 열해 방지를 위한 요구냉각수 냉각량이 산출되고, 클러치 워터 펌프(20)의 가동에 따라 변화되는 엔진 냉각수 냉각량이 산출되며, 요구냉각수 냉각량이 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건에서 클러치 워터 펌프(20)가 가동되면, 클러치 워터 펌프(20)가 오프(Off)로 전환되어져 가동중단이 이루어짐으로써 엔진 냉각수량 부족에 의한 도징모듈(5)의 열해 위험성이 방지되고, 특히 엔진 운전 상태로 예측된 도징모듈(5)의 온도로 클러치 워터펌프(20)가 오프(Off)로 전환됨으로써 클러치 워터펌프(20)의 엔진 냉각수 유량 조절을 통한 연비 개선 성능 저하도 최소화되는 특징을 갖는다.

Description

도징 모듈 열해방지방법, 제어기 및 이를 갖춘 우레아 배기정화장치{Method of Dosing Module Prevented Heat Injury and Urea Exhaust Purification System with Controller therefor}

본 발명은 배기정화장치에 관한 것으로, 특히 클러치 워터펌프 가동이 UDS(Urea Dosing System)의 도징모듈과 연계됨으로써 도징모듈을 순환하는 엔진 냉각수량 부족이 방지되는 도징 모듈 열해방지방법, 제어기 및 이를 갖춘 우레아 배기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 배기가스에는 다량의 오염 규제 물질이 포함되고, 특히 디젤 엔진의 배기가스에는 NOx, CO, 그을음(soot), 입자상 물질(Particulate Matters)등이 포함됨으로써 이의 제거가 법규로 의무화되어 있다.

이를 위해 차량에는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst, 이하 DOC), CPF(Catalyzed Particulate Filter, 이하 CPF), SCR(Selective Catalyst Reduction, 이하 SCR)이 적용되고, 통상 이를 후처리 장치로 칭한다.

상기 DOC는 NMHC(Non-Methane HydroCarbons) 변환기능을 실행하고, 상기 CPF는 입자상 물질(Particulate Matters)을 포집하며, 상기 SCR은 환원작용을 통해 NOx를 정화하는작용이 이루어진다.

특히, 후처리 장치에 UDS(Urea Dosing System, 이하 UDS)가 함께 구성됨으로써 SCR의 NOx 제거 효율을 높이고, 이를 통해 최근 들어 더 한층 강화된 EURO 6의 배기가스 규제를 충족하고 있다.

이를 위해, 상기 UDS에는 SCR의 전단부에 배치되어져 우레아(Urea,요소)를 분사하는 도징모듈(Dosing Module), 우레아(Urea)를 저장하는 탱크, 우레아(Urea)를 분사하는 인젝터, 차량 운행 상태에서 NOx의 발생량과 암모니아(NH3)/NOx의 비율에 따라 맞춰 우레아(Urea)를 펌핑하는 펌프가 포함된다.

그러므로, UDS가 우레아(Urea)를 분사하면, 우레아(Urea)가 배기가스의 산화열에 의해 암모니아로 전환됨으로써 SCR에서는 배기 가스중의 질소산화물과 암모니아의 촉매 반응이 일어나 질소산화물을 질소 가스와 물로 환원된다.

암모니아(NH3)NOx의 환원반응은 화학식예 : 2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O, 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O, 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

이로 인해, 더 한층 강화된 EURO 6의 배기가스 규제가 충족될 수 있다.

국내특허공개 10-2012-0064345(2012년06월19일)

통상, UDS에서 도징모듈은 배기가스 유동과 항상 접촉됨으로써 고온 배기가스에 의한 열해에 항상 노출될 수밖에 없고, 이를 해소하기 위한 냉각시스템이 도징 모듈에 적용될 수밖에 없다.

이러한 냉각시스템의 예로서, 도징모듈을 엔진 냉각계에 연계시킴으로써 엔진 냉각수가 도징모듈을 순환하고, 부가적으로 도징모듈을 우레아(Urea) 저장탱크에 연계시킴으로써 우레아(Urea)가 도징모듈을 순환하는 방식이 있다.

하지만, 도징모듈을 순환하는 엔진 냉각수는 엔진 냉각계를 구성하는 워터펌프의 가동 상태에 영향을 받음으로써 열해 방지를 위한 냉각수량이 안정적으로 확보되기 힘들다는 한계가 있다.

특히, 클러치 워터펌프가 연비 개선을 위해 엔진 냉각수 유량이 조절되도록 가동될 경우, 클러치 워터펌프 오프(Off)시에 비해 온(On)시 도징모듈로 공급되는 엔진 냉각수량의 급격한 감소가 일어나는 한계가 있다.

그러므로, SCR의 NOx 제거 효율을 높이도록 UDS가 적용되고 동시에 연비 개선을 위해 클러치 워터펌프가 적용되면, 클러치 워터펌프의 가동 조건에 따른 냉각수량 부족 심화로 도징모듈의 열해 위험성도 높아질 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진 냉각수가 UDS(Urea Dosing System)의 도징모듈을 순환하도록 연계된 상태에서 클러치 워터펌프의 가동 조건이 제한됨으로써 엔진 냉각수량 부족에 의한 도징모듈의 열해 위험성이 방지되고, 특히 엔진 운전 상태로 예측된 도징모듈의 온도로 클러치 워터펌프가 오프(Off)로 전환됨으로써 클러치 워터펌프의 엔진 냉각수 유량 조절을 통한 연비 개선 성능 저하도 최소화되는 도징 모듈 열해방지방법, 제어기 및 이를 갖춘 우레아 배기정화장치의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도징 모듈 열해방지방법은 (a) 환원제를 분사하는 도징모듈의 열해 방지를 위한 요구냉각수 냉각량이 산출되고, (b) 클러치 워터 펌프의 가동에 따라 변화되는 엔진 냉각수 냉각량이 산출되며, (c) 상기 요구냉각수 냉각량과 상기 엔진 냉각수 냉각량이 비교된 후 상기 클러치 워터 펌프의 가동 상태가 확인되고, (d) 상기 요구냉각수 냉각량이 상기 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건에서 상기 클러치 워터 펌프가 가동되면, 상기 클러치 워터 펌프가 오프(Off)로 전환되어져 가동중단이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 요구냉각수 냉각량은 배기 전열량대비 우레아 냉각량과 엔진 냉각수 냉각량의 합이 평형이 이루어지는 상기 도징모듈의 온도에 의해 결정된다.

상기 배기 전열량은 배기비열 X 배기유량 X 배기가스온도로 정의되고; 상기 배기 비열은 배기가스 비열이고, 상기 배기유량은 엔진 회전수와 가속페달스트로크로 결정되며, 상기 배기온도는 상기 도징모듈의 전단에 위치된 촉매필터의 후단에서 검출된 배기가스 온도로 결정된다.

상기 우레아 냉각량은 우레아 비열 X 우레아 유량 X 우레아 온도로 정의되고; 상기 우레아 유량은 상기 도징모듈의 도징 요구 유량으로 결정되며, 상기 우레아 온도차는 상기 도징모듈을 순환하는 우레아 온도로 결정된다.

상기 엔진 냉각수 냉각량은 냉각수비열 X 냉각수유량 X 냉각수온도차로 정의되고; 상기 냉각수비열은 50% 부동액 비열이고, 상기 냉각수 유량은 엔진 회전수로 결정되며, 상기 냉각수온도는 상기 도징모듈의 전단에 위치된 촉매필터의 후단에서 검출된 배기가스 온도로 결정된다.

상기 요구냉각수 냉각량이 엔진 냉각수 냉각량보다 크지 않으면 상기 클러치 워터펌프의 작동상태가 그대로 유지된다.

상기 요구냉각수 냉각량이 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건이 충족된 상태에서 상기 클러치 워터펌프가 가동되지 않으면 운전자에게 상기 도징 모듈의 열해 가능성을 경고하고, 상기 경고는 OBD(On-Board Diagnostics)의 점등으로 이루어진다.

상기 엔진 냉각수는 상기 클러치 워터펌프에서 엔진으로 순환하면서 상기 도징모듈을 거쳐 가고, 상기 도징모듈에는 우레아 탱크에서 도징모듈을 순환하는 환원제가 상기 엔진 냉각수와 섞이지 않고 순환된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 우레아 배기정화장치는 배기라인을 흐르는 배기가스 유동에 노출된 상태에서 촉매로 우레아(Urea)를 분사하는 도징모듈; 우레아(Urea)가 저장된 우레아 탱크에 연계되어져 상기 도징모듈로 우레아(Urea)를 순환시키는 우레아 순환라인; ECU(Engine Control Unit)의 제어로 온/오프(On/Off)되는 클러치 워터펌프에 연계되어져 엔진 냉각수가 상기 도징모듈을 거쳐 엔진으로 순환되는 냉각수 순환라인; 상기 배기라인을 흐르는 배기가스의 온도를 검출하여 상기 ECU로 전송하는 온도센서; 가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 촉매는 상기 도징모듈의 전단에서 상기 배기라인에 설치된 SCR(Selective Catalyst Reduction)이고, 상기 도징모듈의 전단에는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)와 DPF(Diesel Particulate Filter)가 상기 배기라인에 설치되며, 상기 DOC와 DPF의 후단으로 상기 배기가스 온도 검출을 위한 상기 온도센서가 위치된다.

상기 우레아 순환라인과 상기 냉각수 순환라인은 상기 도징모듈의 내부에서 서로 분리된 순환경로를 형성한다.

이러한 본 발명은 클러치 워터펌프 가동이 UDS(Urea Dosing System)의 도징모듈과 연계됨으로써 도징모듈을 순환하는 엔진 냉각수량 부족이 방지되고, 충분한 엔진 냉각수량을 이용함으로써 고온 배기가스에 항시 노출된 상태에서 도징모듈의 열해 가능성이 크게 낮아지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 엔진 냉각수가 순환되는 도징모듈에 우레아(Urea)도 함께 순환됨으로써 도징모듈의 열해 가능성이 더욱 낮아지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 도징모듈의 열해 가능성 해소로 원활하고 안정적인 우레아(Urea)분사 작용이 이루어짐으로써 SCR(Selective Catalyst Reduction)의 NOx 제거 효율이 최적으로 유지되고, 특히 SCR의 최적화된 NOx 제거 효율을 이용함으로써 더 한층 강화된 EURO 6의 배기가스 규제 충족이 보다 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 클러치 워터펌프의 오프(Off)가 엔진 운전 상태로 예측된 도징모듈의 온도로 판단됨으로써 클러치 워터펌프의 불필요한 가동 중단이 최소화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 클러치 워터펌프의 불필요한 가동 중단이 최소화됨으로써 클러치 워터펌프의 엔진 냉각수 유량 조절을 통한 연비 개선 성능이 그대로 유지되거나 연비 개선 성능 저하가 최소화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도징 모듈 열해 방지를 위한 동작흐름이고, 도 2는 본 발명에 따른 도징 모듈 열해 방지를 위한 제어기가 구비된 우레아 배기정화장치의 블록 구성이며, 도 3은 본 발명에 따른 도징 모듈 열해 방지를 위한 요구냉각수 냉각량 산출 방식이고, 도 4는 본 발명에 따른 도징 모듈 열해 방지를 위한 냉각수 냉각량 산출방식이며, 도 5는 본 발명에 따른 클러치 워터펌프의 강제 오프(Off)시 우레아 배기정화장치의 냉각수 공급 상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 도징 모듈 열해 방지를 위한 동작흐름을 나타낸다. 이하 설명은 우레아(Urea)가 환원제로 사용되는 경우로 기술된다.

도시된 바와 같이, 도징 모듈 열해 방지 로직은 S10의 요구냉각수 냉각량과 S20의 엔진 냉각수 냉각량이 S30과 같이 요구냉각수 냉각량 > 엔진 냉각수 냉각량으로 판단되고, 그 결과에 따라 S40의 클러치 워터펌프 가동이 S50과 같이 강제로 중단됨으로써 구현된다.

한편, 도 2는 도 1의 도징 모듈 열해 방지 로직이 적용되는 제어기를 갖춘 우레아 배기정화장치의 블록 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 우레아 배기정화장치는 엔진(1)에 이어진 배기라인(2)에 순차적으로 설치된 전,후방 촉매필터(3-1,3-2), 후방 촉매필터(3-2)의 전단에 위치치되어져 배기라인(2)을 흐르는 배기가스의 유동에 노출된 상태에서 우레아(Urea)를 분사하는 도징모듈(5), 우레아(Urea)가 저장된 우레아 탱크(7)에 연계되어져 도징모듈(5)로 우레아(Urea)를 순환시키는 우레아 순환라인, 엔진 냉각수를 엔진(1)으로 순환시키는 클러치 워터펌프(20)에 연계되어져 엔진 냉각수가 도징모듈(5)을 거쳐 순환되는 냉각수 순환라인, 배기라인(2)을 흐르는 배기가스의 온도를 검출하여 ECU(Engine Control Unit)(10)로 전송하는 온도센서(30)로 구성된다.

상기 전방 촉매필터(3-1)는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)와 DPF(Diesel Particulate Filter)로 구성되며, 상기 후방 촉매필터(3-2)는 SCR(Selective Catalyst Reduction)로 구성된다.

상기 전방 촉매필터(3-1)의 후단으로 상기 후방 촉매필터(3-2)가 위치되고, 상기 전방 촉매필터(3-1)와 상기 후방 촉매필터(3-2)의 사이에서 상기 후방 촉매필터(3-2)에 근접된 위치로 상기 도징모듈(5)이 위치되며, 상기 전방 촉매필터(3-1)와 상기 후방 촉매필터(3-2)의 사이에서 상기 전방 촉매필터(3-1)에 근접된 위치로 상기 온도센서(30)가 위치된다.

상기 도징모듈(5)에는 우레아(Urea)분사를 위한 인젝터와 우레아(Urea)펌핑을 위한 펌프 및 우레아(Urea)온도 검출을 위한 우레아 온도센서가 더 포함된다.

상기 ECU(Engine Control Unit)(10)에는 엔진 회전수(RPM), 엔진부하(Laod), 냉각수온(Coolant Temperature)이 포함된 각종 신호가 입력된다.

상기 클러치 워터펌프(20)는 엔진 냉각수 유량을 조절함으로써 연비 개선이 이루어지도록 ECU(10)로 온/오프(On/Off)된다.

상기 우레아 순환라인과 상기 냉각수 순환라인은 도징모듈(5)에서 서로 분리됨으로써 우레아 순환라인을 통한 우레아 흐름과 냉각수 순환라인을 통한 엔진 냉각수 흐름이 서로 혼합되지 않는다.

상기 우레아 순환라인은 우레아 탱크(7)에서 도징모듈(5)로 이어진 우레아 냉각라인(7-1)과, 도징모듈(5)에서 우레아 탱크(7)로 이어진 우레아 복귀라인(7-2)으로 구성된다.

상기 냉각수 순환라인은 클러치 워터펌프(20)에서 도징모듈(5)로 이어진 냉각수 냉각라인(20-1)과, 도징모듈(5)에서 엔진(1)으로 이어진 냉각수 복귀라인(20-2)으로 구성된다.

다시, 도 1을 참조하면, S10은 도징모듈(5)의 요구냉각수 냉각량이 산출되는 절차로서, 이를 위해 도징 모듈 열해 방지 로직에서는 도징모듈(5)의 온도 예측 값이 적용된다.

이러한 도징모듈(5)의 요구냉각수 냉각량 산출절차는 도 3을 통해 예시된다. 도시된 바와 같이, 요구냉각수 냉각량 산출은 배기 전열량(Q1)대비 우레아 냉각량(Q2)+냉각수냉각량(Q3)의 평형이 이루어지는 도징모듈(5)의 온도에 의해 결정된다.

상기 배기 전열량(Q1)은 배기 전열량(Q1) = 배기비열 X 배기유량 X 배기가스온도로 정의된다. 여기서, 배기 비열은 디젤배기가스 비열이고, 배기유량은 엔진 회전수(SPEED)(a-2)와 가속페달스트로크(PEDAL)(a-3)로 결정되며, 배기가스온도는 전방 촉매필터(3-1)의 후단에서 온도센서(30)가 검출한 DPF후단 온도(TEMP)(a-1)로 결정된다. 본 실시예에서 도징모듈(5)의 내구 한계 온도 120℃로 정의된다.

상기 우레아 냉각량(Q2)은 우레아 냉각량(Q2) = 우레아 비열 X 우레아 유량 X 우레아 온도로 정의된다. 여기서, 우레아 비열은 물성값이고, 우레아 유량은 도징 요구 유량(b-2)으로 결정되며, 우레아 온도는 우레아 온도센서(TEMP)(b-1)로 결정된다.

그리고, S20은 엔진 냉각수 냉각량이 산출되는 절차로서, 이를 위한 실행절차는 도 4를 통해 예시된다. 도시된 바와 같이, 엔진 냉각수 냉각량은 엔진 냉각수냉각량 = 냉각수비열 X 냉각수유량 X 냉각수온도로 정의된다. 여기서, 냉각수비열은 부동액 50% 비열이고, 냉각수 유량은 엔진 회전수(SPEED)(c-2)로 결정되며, 냉각수온도는 전방 촉매필터(3-1)의 후단에서 온도센서(30)가 검출한 DPF후단 온도(TEMP)(c-1)로 결정된다.

또한, 엔진 냉각수 냉각량의 산출에는 클러치 워터펌프(20)의 클러치 온/오프(On/Of)신호(c-3)가 적용된다.

한편, 다시, 도 1을 참조하면, S30은 도징 모듈(5)의 열해를 방지하기 위한 조치가 필요한지 여부를 판단하는 절차로서, 이는 요구냉각수 냉각량 > 엔진 냉각수 냉각량의 조건으로 판단된다.

그러므로, S30에서 요구냉각수 냉각량 > 엔진 엔진 냉각수 냉각량의 조건이 충족되지 않으면 S30-1로 진입함으로써 클러치 워터펌프(20)의 작동상태가 그대로 유지된다. 이는 도징 모듈(5)의 현 상태가 열해의 위험으로부터 안전함을 의미하므로 클러치 워터펌프(20)는 연비 개선이 이루어지도록 ECU(10)로 온/오프(On/Off)가 제한되지 않는다.

반면, S30에서 요구냉각수 냉각량 > 엔진 냉각수 냉각량의 조건이 충족되면 S40으로 진입함으로써 클러치 워터펌프(20)의 가동여부가 체크된다. 이와 같이 클러치 워터펌프(20)의 가동여부가 체크됨으로써 도징 모듈(5)의 현 상태가 열해의 위험이 있음을 의미한다.

하지만, S40의 체크로 클러치 워터펌프(20)가 온(On)이 아니면 S40-1로 진입함으로써 OBD(On-Board Diagnostics)가 점등된다. 이와 같이 OBD(On-Board Diagnostics)가 점등됨으로써 운전자는 클러치 워터펌프(20)의 가동이 도징 모듈(5)의 열해 위험성을 높일 수 있음을 인식시킬 수 있다. 즉, 엔진 냉각수 유량 부족으로 인해 전,후방 촉매필터(3-1,3-2)를 포함한 배기정화장치 및 엔진(1)이 받을 수 있는 악영향 방지가 가능하도록 OBD를 활성화하여 준다.

반면, S40의 체크로 클러치 워터펌프(20)가 온(On)이면 S50로 진입함으로써 클러치 워터펌프(20)는 온(On) 상태에서 강제로 오프(Off)로 전환된다.

이와 같이 클러치 워터펌프(20)가 강제로 오프(Off)로 전환되는 상태는 도 5를 통해 예시된다.

도시된 바와 같이, 클러치 워터펌프(20)가 오프(Off)로 유지됨으로써 클러치 워터펌프(20)에서 도징모듈(5)로 이어진 냉각수 냉각라인(20-1)에는 충분한 엔진 냉각수 유량이 흐르게 된다.

이때, 냉각수 냉각라인(20-1)을 흐르는 엔진 냉각수 유량은 클러치 워터펌프(20)의 온(On)대비 50% 더 흐름으로써 클러치 워터펌프(20)의 온(On)시 냉각수 유량 부족에 따른 도징 모듈(5)의 열해 위험성이 완전히 해소될 수 있다.

이어, 도징모듈(5)로 유입된 엔진 냉각수는 냉각수 복귀라인(20-2)을 나와 엔진(1)으로 복귀되는 순환이 이루어진다.

이때, 상기 도징모듈(5)에는 우레아 냉각라인(7-1)과 우레아 복귀라인(7-2)을 통해 우레아 탱크(7)에서 도징모듈(5)로 순환하는 우레아(Urea)에 의한 냉각 성능은 지속적으로 유지된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 도징 모듈 열해방지방법은 우레아(Urea)를 분사하는 도징모듈(5)의 열해 방지를 위한 요구냉각수 냉각량이 산출되고, 클러치 워터 펌프(20)의 가동에 따라 변화되는 엔진 냉각수 냉각량이 산출되며, 요구냉각수 냉각량이 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건에서 클러치 워터 펌프(20)가 가동되면, 클러치 워터 펌프(20)가 오프(Off)로 전환되어져 가동중단이 이루어짐으로써 엔진 냉각수량 부족에 의한 도징모듈(5)의 열해 위험성이 방지되고, 특히 엔진 운전 상태로 예측된 도징모듈(5)의 온도로 클러치 워터펌프(20)가 오프(Off)로 전환됨으로써 클러치 워터펌프(20)의 엔진 냉각수 유량 조절을 통한 연비 개선 성능 저하도 최소화될 수 있다.

1 : 엔진 2 : 배기라인
3-1 : 전방 촉매필터 3-2 : 후방 촉매필터
5 : 도징모듈 7 : 우레아 탱크
7-1 : 우레아 냉각라인 7-2 : 우레아 복귀라인
10 : ECU(Engine Control Unit)
20 : 클러치 워터펌프 20-1 : 냉각수 냉각라인
20-2 : 냉각수 복귀라인 30 : 온도센서

Claims

(a) 환원제를 분사하는 도징모듈의 열해 방지를 위한 요구냉각수 냉각량이 산출되고, (b) 클러치 워터 펌프의 가동에 따라 변화되는 엔진 냉각수 냉각량이 산출되며, (c) 상기 요구냉각수 냉각량과 상기 엔진 냉각수 냉각량이 비교된 후 상기 클러치 워터 펌프의 가동 상태가 확인되고, (d) 상기 요구냉각수 냉각량이 상기 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건에서 상기 클러치 워터 펌프가 가동되면, 상기 클러치 워터 펌프가 오프(Off)로 전환되어져 가동중단이 이루어지는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1에 있어서, 상기 환원제는 우레아(Urea)인 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1에 있어서, 상기 요구냉각수 냉각량은 배기 전열량대비 우레아 냉각량과 엔진 냉각수 냉각량의 합이 평형이 이루어지는 상기 도징모듈의 온도에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 3에 있어서, 상기 배기 전열량은 배기비열 X 배기유량 X 배기가스온도로 정의되고; 상기 배기비열은 배기가스 비열이고, 상기 배기유량은 엔진 회전수와 가속페달스트로크로 결정되며, 상기 배기온도는 상기 도징모듈의 전단에 위치된 촉매필터의 후단에서 검출된 배기가스 온도로 결정되는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 3에 있어서, 상기 우레아 냉각량은 우레아 비열 X 우레아 유량 X 우레아 온도로 정의되고; 상기 우레아 유량은 상기 도징모듈의 도징 요구 유량으로 결정되며, 상기 우레아 온도는 상기 도징모듈을 순환하는 우레아 온도로 결정되는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1에 있어서, 상기 엔진 냉각수 냉각량은 냉각수비열 X 냉각수유량 X 냉각수온도로 정의되고; 상기 냉각수비열은 50% 부동액 비열이고, 상기 냉각수 유량은 엔진 회전수로 결정되며, 상기 냉각수온도는 상기 도징모듈의 전단에 위치된 촉매필터의 후단에서 검출된 배기가스 온도로 결정되는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1에 있어서, 상기 요구냉각수 냉각량이 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건이 충족되지 않으면 상기 클러치 워터펌프의 작동상태가 그대로 유지되는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1에 있어서, 상기 요구냉각수 냉각량이 엔진 냉각수 냉각량보다 큰 조건이 충족된 상태에서 상기 클러치 워터펌프가 가동되지 않으면, 운전자에게 상기 도징 모듈의 열해 가능성을 경고하는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 8에 있어서, 상기 경고는 OBD(On-Board Diagnostics)의 점등으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1에 있어서, 상기 엔진 냉각수는 상기 클러치 워터펌프에서 엔진으로 순환하면서 상기 도징모듈을 거쳐 가고, 상기 도징모듈에는 우레아 탱크에서 도징모듈을 순환하는 환원제가 상기 엔진 냉각수와 섞이지 않고 순환되는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지방법.
청구항 1내지10중 어느 한 항에 의한 도징 모듈 열해방지로직이 실행되는 ECU(Engine Control Unit)가 포함되고, 상기 ECU는 엔진을 순환하는 엔진 냉각수 유량제어를 위해 상기 클러치 워터 펌프를 온,오프(On,Off)로 제어하는 것을 특징으로 하는 도징 모듈 열해방지 제어기.
배기라인을 흐르는 배기가스 유동에 노출된 상태에서 촉매로 우레아(Urea)를 분사하는 도징모듈;
우레아(Urea)가 저장된 우레아 탱크에 연계되어져 상기 도징모듈로 우레아(Urea)를 순환시키는 우레아 순환라인;
엔진 냉각수 순환을 위해 온/오프(On/Off)되는 클러치 워터펌프에 연계되어져 엔진 냉각수가 상기 도징모듈을 거쳐 엔진으로 순환되는 냉각수 순환라인;
상기 배기라인을 흐르는 배기가스의 온도를 검출하는 온도센서;
가 포함된 것을 특징으로 하는 우레아 배기정화장치.
청구항 12에 있어서, 상기 촉매는 상기 도징모듈의 전단에서 상기 배기라인에 설치된 SCR(Selective Catalyst Reduction)이고, 상기 도징모듈의 전단에는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)와 DPF(Diesel Particulate Filter)가 상기 배기라인에 설치된 것을 특징으로 하는 우레아 배기정화장치.
청구항 13에 있어서, 상기 DOC와 DPF의 후단으로 상기 배기가스 온도 검출을 위한 상기 온도센서가 위치된 것을 특징으로 하는 우레아 배기정화장치.
청구항 12에 있어서, 상기 우레아 순환라인과 상기 냉각수 순환라인은 상기 도징모듈의 내부에서 서로 분리된 순환경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 우레아 배기정화장치.
청구항 12내지 15중 어느 한 항에 의한 상기 도징 모듈의 열해 방지를 위해 상기 클러치 워터 펌프의 온(On)상태를 오프(Off)상태로 제어하는 ECU(Engine Control Unit)가 포함되고, 상기 ECU는 청구항 1내지10중 어느 한 항에 의한 도징 모듈 열해방지로직이 실행되는 것을 특징으로 하는 제어기를 갖춘 우레아 배기정화장치.