KR20160064689A - 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법 - Google Patents

차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법은 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계 및 수동재생 요청 신호가 수신되면, 사이드 플랩 상부를 개방하는 모터를 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법{Method for reducing temperature of exhaust gas consecration system for vehicles}
본 발명은 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 사이드 플랩의 개폐를 이용하는 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법에 관한 것이다.
차량의 엔진 작동시, 배기가스가 발생되고 특히, 디젤 엔진의 경우는 다량의 질소산화물(NOx)과 입자상물질(PM)을 함유한 배기 가스가 외부로 배출된다.
이 중, 질소산화물(NOx)은 연소 온도가 높아지면 질소산화물의 양도 증가하고 외부 배출 시 심각한 대기 오염을 유발함에 따라, 통상 질소산화물의 양을 줄이기 위해 엔진의 연소 온도를 제어함은 물론, 배기라인 측에 디젤산화촉매(DOC) 및 선택적 환원촉매(SCR) 등을 설치하여 질소산화물을 포함한 배기가스 내의 유해물질을 정화하고, 이와 함께 유로 6의 입자상물질(PM) 규제에 따라 DPF를 설치하여 DPF 내에 포집된 수트(soot)를 재생하고 있다.
한편, 버스와 같은 상용차량의 경우, 도 1과 같이 차량 후방에 배기정화장치룸(1)이 마련되고, 배기정화장치룸(1) 내부에 배기정화장치(2)가 설치될 수 있다.
여기서, 배기정화장치(2)는 DPF와 SCR이 포함되어 구성될 수 있고, 배기정화장치(2) 외부에는 SCR에 우레아를 공급하기 위한 도징모듈의 커넥터(3)와 함께, 호스, 와이어, 센서 등을 연결하기 위한 각종 커넥터들이 연결될 수 있다.
그런데, DPF의 경우, 차량이 주행중 수트가 쌓이면 자동재생이 실시되고, 주행 패턴상 자동재생이 완벽하게 되지 않으면 추가적으로 수트가 쌓여 수동재생에 들어간다. 수동재생은 정차 아이들 및 기어 중립상태에서 수동재생버튼을 누르면 재생이 시작되는데, 이 경우 머플러 내부의 온도가 약 600℃까지 올라가고 주행풍이 없기 때문에 배기정화장치룸 내부의 온도 역시 급격하게 상승하게 된다.
다만, 이 경우 송풍팬의 작동과 함께 배기정화장치룸을 덮는 사이드플랩을 개방하기도 하지만, 통상 사이드플랩의 상부만이 개방이 되면서 고온의 공기가 밖으로 배출되지 못하게 되고, 이로 인해 배기정화장치룸 내부의 온도를 떨어뜨리기 어렵게 된다.
따라서, 배기정화장치에 연결된 커넥터/호스/와이어/센서 등의 부품들에 배기정화장치로부터 발생된 고온의 열이 그대로 전달됨으로써, 상기한 부품들에 열해가 발생되어 부품이 손상되는 문제가 있고, 또한 우레아 커넥터가 손상되는 경우 우레아가 리크되는 문제도 발생된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2004-0050269 A
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 수동 재생과 연관하여 사이드 플랩을 개폐함으로써 배기정화장치 룸 온도를 저감할 수 있는 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법은 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 수동재생 요청 신호가 수신되면, 사이드 플랩 상부를 개방하는 모터를 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
모터의 동작 이후, 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 상기 사이드 플랩 상부를 닫도록 상기 모터를 동작시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계는 차량이 정지되어 있고, 변속 기어가 중립인 상태에서 수행될 수 있다.
상기 수동재생 요청 신호가 수신되면, 상기 배기정화장치를 구비한 룸 내에 장착된 냉각팬을 추가로 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모터는 상기 사이드 플랩에 연결된 내부 판넬에 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 모터를 동작시켜 상기 내부 판넬을 횡방향으로 연장시켜 상기 내부 판넬의 연장력으로 인해 상기 사이드 플랩 상부를 개방하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 상기 사이드 플랩 상부를 닫도록 상기 모터를 동작시키는 단계는, 상기 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 상기 사이드 플랩에 연결된 내부 판넬을 수축시켜 상기 사이드 플랩 상부를 닫는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 배기가스 후처리장치(DPF ; Diesel Particulate Filter)에서 숫(soot)의 자동 재생시 배기정화장치 룸 온도가 상승할 때에는 사이드 플랩을 열지 않고, 수동으로 재생할 때에만 사이드 플랩을 개방하도록 제어함으로써 엔진의 냉각 성능에 영향을 미치지 않고도 배기정화장치 룸 온도를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 차량의 배기정화장치룸에 배기정화장치가 설치된 구성을 예시하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법을 간략히 도시한 블록도이다.
도 3a 내지 도 3b는 사이드 플램의 기존의 개폐 상태와 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 플랩의 상부 개방 상태를 비교 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 시 이용되는 사이드 플랩의 개폐를 도시한 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법을 간략히 도시한 블록도이고, 도 3a 내지 도 3b는 사이드 플램의 기존의 개폐 상태와 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 플랩의 상부 개방 상태를 비교 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 시 이용되는 사이드 플랩의 개폐를 도시한 도면이다.
DPF 시스템은 배기가스 중에 숫(탄매)를 포집하는 시스템으로 디젤 차량의 머플러에서 배출되는 연기를 포집하는 시스템이다. 포집된 숫을 없애기 위해서는 주행 중에 고온으로 승온을 하여 이를 태우는 작업이 요구되는데 이러한 작업을 재생(Regeneration이라고 한다. 주행 도중에 재생되는 것을 자동 재생이라고 하며, 차량 정지 상태에서는 운전자 또는 탑승자에 의해 직접 수동 재생이 수행될 수 있다. 재생시의 온도는 매우 고온이기 때문에 차량용 배기정화장치 룸 내의 온도가 과도하게 상승하게 된다. 온도가 과도하게 상승되면 배기정화장치에 연결된 커넥터/호스/와이어/센서 등의 부품들에 배기정화장치로부터 발생된 고온의 열이 그대로 전달됨으로써, 상기한 부품들에 열해가 발생되기 때문에 룸 내의 온도를 저감시켜야 한다.
즉 도 2를 참조하면, 기존에는 사용자 또는 운전자에 의해 수동 재생 버튼이 눌려져 수동 재생 신호가 입력되면, 차량 제어부(ECU)에서 수동 재생을 시작하였다. 재생을 위해서는 고온이 필요하므로 머플러 내부의 온도가 상승하게되고, 주변 부품들의 열해가 발생된다.
본 발명에 의하면 수동 재생 신호가 차량 제어부(ECU)에 입력되면, 사이드 플랩(10)의 상부에 접촉된 내부 판넬(20)을 모터(30)를 회전시켜 동작시킴에 의해 사이드 플랩(10)의 상부를 개폐할 수 있다. 사이드 플랩(10)의 상부가 열리게되면, 배기정화장치 룸 내의 뜨거운 공기가 외부로 방출될 수 있다. 따라서 주변 부품의 열해를 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법은 수동 재생 버튼의 눌림에 따라 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계와 수동재생 요청 신호가 수신되면, 사이드 플랩(10) 상부를 개방하는 모터(30)를 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
차량 제어부(ECU)는 모터(30)가 동작되어 사이드 플랩(10)의 상부가 개방되어 있을 때, 뜨거운 공기가 어느정도 외부로 배출되어 수동 재생 버튼의 눌림이 해제되어 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 사이드 플랩(10) 상부를 닫도록 모터(30)를 동작시킬 수 있다.
단, 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 것은 차량이 정지되어 있고, 변속 기어가 중립인 상태에서 수행될 수 있다. 수동 재생은 정차 중 아이들 상태에서 기어 중립 상태일 때 수행될 수 있기 때문이다.
차량 제어부(ECU)는 수동재생 요청 신호가 수신되면, 배기정화장치를 구비한 룸 내에 장착된 냉각팬을 추가로 구동시킬 수 있다. 이에 의하면 더욱 빠르게 배기정화장치의 온도를 저감시킬 수 있다.
모터(30)는 사이드 플랩(10)에 연결된 내부 판넬(20)에 장착되며, 차량 제어부(ECU)가 모터(30)를 동작시키면, 이 내부 판넬(20)은 모터(30)의 회전에 따라 차량의 횡방향으로 연장/수축될 수 있다.
즉, 차량 제어부(ECU)에서 판단컨데, 사이드 플랩(10)의 상부 개방이 필요하다고 판단하면, 모터(30)를 회전시켜 내부 판넬(20)을 횡방향으로 연장시킨다.(길이를 늘림) 내부 판넬(20)의 연장력으로 인해 내부 판넬(20)에 연결된 사이드 플랩(10) 상부가 개방될 수 있다.
차량 제어부(ECU)는 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 사이드 플랩(10) 상부를 닫도록 모터(30)를 동작시키는데, 구체적으로 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 사이드 플랩(10)에 연결된 내부 판넬(20)을 수축시켜 사이드 플랩(10) 상부가 닫히도록 할 수 있다.
도 3a 내지 도 4를 참조하면, 본래 사이드 플랩(10)은 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 개폐된다. 그러나, 본원의 실시예에 따른 사이드 플랩(10)의 상부가 개방되면 도 3c에 도시된 것과 같이 동작하여 배기정화장치 룸의 뜨거운 공기가 외부로 방출될 수 있다. 이를 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 차량 제어부(ECU)는 모터(30)를 회전시켜 내부 판넬(20)을 연장 또는 수축시키고 그에 따라 사이드 플랩(10)의 상부가 개폐될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 사이드 플랩 20 : 내부 판넬
30 : 모터

Claims (7)

  1. 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 수동재생 요청 신호가 수신되면, 사이드 플랩 상부를 개방하는 모터를 동작시키는 단계를 포함하는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터의 동작 이후, 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 상기 사이드 플랩 상부를 닫도록 상기 모터를 동작시키는 단계를 더 포함하는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 수동재생 요청 신호가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계는 차량이 정지되어 있고, 변속 기어가 중립인 상태에서 수행되는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수동재생 요청 신호가 수신되면, 상기 배기정화장치를 구비한 룸 내에 장착된 냉각팬을 추가로 구동시키는 단계를 더 포함하는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터는 상기 사이드 플랩에 연결된 내부 판넬에 장착되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 모터를 동작시켜 상기 내부 판넬을 횡방향으로 연장시켜 상기 내부 판넬의 연장력으로 인해 상기 사이드 플랩 상부를 개방하는 단계를 포함하는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 상기 사이드 플랩 상부를 닫도록 상기 모터를 동작시키는 단계는,
    상기 수동재생 요청 신호의 수신이 중단되면, 상기 사이드 플랩에 연결된 내부 판넬을 수축시켜 상기 사이드 플랩 상부를 닫는 단계를 포함하는,
    차량용 배기정화장치의 온도 저감 방법.
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