KR20230140066A - Apparatus for after-treatment of exhaust gas - Google Patents

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KR20230140066A
KR20230140066A KR1020220038694A KR20220038694A KR20230140066A KR 20230140066 A KR20230140066 A KR 20230140066A KR 1020220038694 A KR1020220038694 A KR 1020220038694A KR 20220038694 A KR20220038694 A KR 20220038694A KR 20230140066 A KR20230140066 A KR 20230140066A
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박선웅
공상호
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엘에스오토모티브테크놀로지스 주식회사
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Abstract

전원에 연결되는 스위치 및 부하의 돌입 전류에 의한 스트레스를 줄일 수 있는 배기가스 후처리 장치가 개시된다. 일 측면에 따른, 부하를 이용하여 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 장치는, 전원과 상기 부하를 직렬로 연결하는 메인 스위치; 상기 전원과 상기 부하 사이에서 상기 메인 스위치와 병렬로 연결되는 저항부; 상기 전원과 상기 부하 사이에서 상기 저항부와 직렬로 연결되고 상기 메인 스위치와는 병렬로 연결되는 우회 스위치; 및 상기 메인 스위치 및 상기 우회 스위치를 선택적으로 제어하는 제어부를 포함한다.An exhaust gas after-treatment device that can reduce stress caused by inrush current of switches and loads connected to a power source is disclosed. According to one aspect, an exhaust gas post-treatment device for post-processing exhaust gas using a load includes a main switch connecting a power source and the load in series; a resistor connected in parallel with the main switch between the power source and the load; a bypass switch connected in series with the resistor between the power source and the load and connected in parallel with the main switch; and a control unit that selectively controls the main switch and the bypass switch.

Description

배기가스 후처리 장치{Apparatus for after-treatment of exhaust gas}Apparatus for after-treatment of exhaust gas}

본 발명은 배기가스 후처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 차량의 내연 기관에서 발생하는 배기가스를 처리하는 배기가스 후처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas after-treatment device, and more specifically, to an exhaust gas after-treatment device that treats exhaust gas generated from an internal combustion engine of a vehicle.

정차되어 있는 차량에서 바로 시동을 거는 경우 차량의 내연 기관에서 다량의 배기가스가 배출된다. 이러한 배기가스는 유해 성분들을 포함한다. 배기가스의 유해 성분을 제거하기 위해 차량에 배기가스 후처리 장치가 설치된다. 배기가스 후처리 장치는 차량의 제어 장치로부터 수신되는 신호에 따라 일정한 시간 동안 부하에 전류를 공급하여 부하를 약 400도 이상의 고온으로 만들고 이후 차량의 시동이 걸려 내연 기관에서 배기가스가 배출되면 이를 태워 대기 중으로 유해 성분들이 배출되는 것을 방지한다. When starting a vehicle immediately after it is stopped, a large amount of exhaust gas is emitted from the vehicle's internal combustion engine. These exhaust gases contain harmful components. Exhaust gas after-treatment devices are installed in vehicles to remove harmful components from exhaust gas. The exhaust gas after-processing device supplies current to the load for a certain period of time according to the signal received from the vehicle's control device, raising the load to a high temperature of about 400 degrees or more. After the vehicle is started, when the exhaust gas is emitted from the internal combustion engine, it is burned. Prevents harmful components from being released into the air.

일반적으로 전기전자 시스템에 전압이 인가될 때 돌입 전류(inrush current)가 발생한다. 돌입 전류는 전압이 인가될 때 부하의 크기에 따라 부가적으로 발생하는 과도(transient) 현상으로 시스템의 영구적인 손상, 고장, 또는 이상 작동을 발생시키는 원인이 된다. 배기가스 후처리 장치도 전기전자 시스템의 일종으로 부하에 전압이 인가될 때 마찬가지로 돌입 전류가 발생한다. Generally, when voltage is applied to an electrical and electronic system, an inrush current occurs. Inrush current is a transient phenomenon that occurs additionally depending on the size of the load when voltage is applied and causes permanent damage, failure, or abnormal operation of the system. Exhaust gas after-treatment devices are also a type of electrical and electronic system, and when voltage is applied to a load, an inrush current is also generated.

배기가스 후처리 장치는 부하를 선택적으로 제어하기 위해 스위치를 사용한다. 즉 전원과 부하 사이에 스위치를 연결하고 스위치를 온/오프 제어하여 부하로의 전압 공급을 제어한다. 위와 같은 돌입 전류는 배기가스 후처리 장치의 스위치 및 부하에 순간적으로 스트레스를 주고 장기적으로 스위치 및 부하는 스트레스로 인해 손상된다. 따라서, 돌입 전류에 의한 스위치 및 부하의 스트레스를 줄일 수 있는 방안이 필요하다. Exhaust gas aftertreatment devices use switches to selectively control the load. That is, a switch is connected between the power source and the load and the switch is controlled on/off to control the voltage supply to the load. The above inrush current momentarily stresses the switch and load of the exhaust gas aftertreatment device, and the switch and load are damaged in the long term due to the stress. Therefore, a method is needed to reduce stress on switches and loads caused by inrush current.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 전원에 연결되는 스위치 및 부하의 돌입 전류에 의한 스트레스를 줄일 수 있는 배기가스 후처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an exhaust gas after-treatment device that can reduce stress caused by inrush current of a switch and load connected to a power source.

일 측면에 따른, 부하를 이용하여 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 장치는, 전원과 상기 부하를 직렬로 연결하는 메인 스위치; 상기 전원과 상기 부하 사이에서 상기 메인 스위치와 병렬로 연결되는 저항부; 상기 전원과 상기 부하 사이에서 상기 저항부와 직렬로 연결되고 상기 메인 스위치와는 병렬로 연결되는 우회 스위치; 및 상기 메인 스위치 및 상기 우회 스위치를 선택적으로 제어하는 제어부를 포함한다.According to one aspect, an exhaust gas post-treatment device for post-processing exhaust gas using a load includes a main switch connecting a power source and the load in series; a resistor connected in parallel with the main switch between the power source and the load; a bypass switch connected in series with the resistor between the power source and the load and connected in parallel with the main switch; and a control unit that selectively controls the main switch and the bypass switch.

상기 제어부는, 먼저 상기 우회 스위치를 온하고, 소정 시간 경과 후 상기 메인 스위치를 온하며 상기 우회 스위치를 오프하는 제어 동작을 수행할 수 있다.The control unit may perform a control operation of first turning on the bypass switch, turning on the main switch after a predetermined time, and turning off the bypass switch.

상기 부하 및 상기 메인 스위치의 쌍은 복수이고, 각 쌍은 병렬 연결되며, 상기 저항부 및 상기 우회 스위치의 쌍은 복수이고, 각 쌍은 각 메인 스위치에 병렬 연결되며, 상기 제어부는, 각 부하에 대해 각 부하에 연결된 메인 스위치 및 우회 스위치를 선택적으로 제어할 수 있다.There are multiple pairs of the load and the main switch, each pair is connected in parallel, there are multiple pairs of the resistor unit and the bypass switch, each pair is connected in parallel to each main switch, and the control unit is connected to each load. The main switch and bypass switch connected to each load can be selectively controlled.

상기 제어부는, 각 부하에 대해, 먼저 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 온하고, 소정 시간 경과 후 해당 부하에 연결된 메인 스위치를 온하며 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 오프하는 제어 동작을 수행할 수 있다.The control unit may perform a control operation of, for each load, first turning on the bypass switch connected to the load, turning on the main switch connected to the load after a predetermined time, and turning off the bypass switch connected to the load.

상기 제어부는, 각 부하 간에 시간차를 두고 각 부하별로 상기 제어 동작을 수행할 수 있다.The control unit may perform the control operation for each load with a time difference between each load.

상기 부하 및 상기 메인 스위치의 쌍은 복수이고, 각 쌍은 병렬 연결되며, 상기 저항부는 상기 메인 스위치들에 공통으로 병렬 연결되고, 상기 우회 스위치는 복수이고 각각은 상기 저항부에 직렬 연결되고 각 메인 스위치에 병렬 연결되며, 상기 제어부는, 각 부하에 대해 각 부하에 연결된 메인 스위치 및 우회 스위치를 선택적으로 제어할 수 있다.There are multiple pairs of the load and the main switch, each pair is connected in parallel, the resistor unit is commonly connected in parallel to the main switches, and the bypass switch is plural, each pair connected in series to the resistor unit, and each pair is connected in parallel to the main switch. It is connected in parallel to the switch, and the control unit can selectively control the main switch and bypass switch connected to each load for each load.

상기 제어부는, 각 부하에 대해, 먼저 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 온하고, 소정 시간 경과 후 해당 부하에 연결된 메인 스위치를 온하며 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 오프하는 제어 동작을 수행할 수 있다.The control unit may perform a control operation of, for each load, first turning on the bypass switch connected to the load, turning on the main switch connected to the load after a predetermined time, and turning off the bypass switch connected to the load.

상기 제어부는, 각 부하 간에 시간차를 두고 각 부하별로 상기 제어 동작을 수행할 수 있다.The control unit may perform the control operation for each load with a time difference between each load.

본 발명에 따르면, 배기가스 후처리 장치의 초기 기동시 메인 스위치에 병렬로 연결된 저항부를 통해 전류가 흐르도록 하고, 소정 시간 경과 후에는 메인 스위치로 전류가 흐르도록 함으로써, 부하로 돌입 전류가 흐르지 않고, 안정화된 전류가 흐르도록 한다. 따라서, 메인 스위치 및 부하의 돌입 전류에 의한 스트레스를 줄여 부품 손상 및 수명 단축을 개선할 수 있다.According to the present invention, when the exhaust gas after-treatment device is initially started, current flows through a resistor connected in parallel to the main switch, and after a predetermined time, current flows to the main switch, thereby preventing inrush current from flowing to the load. , so that a stabilized current flows. Therefore, damage to components and shortened lifespan can be improved by reducing stress caused by inrush current of the main switch and load.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 배기가스 후처리 장치의 일 실시예의 타이밍도이다.
도 5는 도 3의 배기가스 후처리 장치의 일 실시예의 타이밍도이다.
Figure 1 is a diagram showing the configuration of an exhaust gas post-treatment device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the configuration of an exhaust gas post-treatment device according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of an exhaust gas post-treatment device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing diagram of one embodiment of the exhaust gas after-treatment device of FIG. 1.
FIG. 5 is a timing diagram of one embodiment of the exhaust gas after-treatment device of FIG. 3.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffix "part" for the components used in the following description is given or used interchangeably only considering the ease of preparing the specification, and does not have a distinct meaning or role in itself. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.In implementing the present invention, the components may be subdivided for convenience of explanation, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be divided into multiple devices or modules. It can also be implemented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치는, 전원(110), 부하(120), 메인 스위치(130), 저항부(140), 우회 스위치(150) 및 제어부(160)를 포함한다. Figure 1 is a diagram showing the configuration of an exhaust gas post-treatment device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the exhaust gas after-treatment device according to this embodiment includes a power source 110, a load 120, a main switch 130, a resistance unit 140, a bypass switch 150, and a control unit 160. Includes.

전원(110)은, 부하(120)를 포함한 배기가스 후처리 장치의 구성요소들에 전압을 공급한다. 전원(110)은 예를 들어 MHEV, PHEV 차량의 48V ~ 400V 이상의 배터리로서, 일반적인 납축전지일 수 있다. 도 1에서 INPUT(+) 단자는 전원(110)의 양극 단자이고 INPUT(GND) 단자는 음극 단자이다. The power source 110 supplies voltage to components of the exhaust gas aftertreatment device, including the load 120. The power source 110 is, for example, a battery of 48V to 400V or more for MHEV or PHEV vehicles, and may be a general lead acid battery. In Figure 1, the INPUT (+) terminal is the positive terminal of the power supply 110, and the INPUT (GND) terminal is the negative terminal.

부하(120)는, 전원(110)으로부터 공급되는 전류에 따라 약 400도 이상의 고온으로 달궈져 배기가스를 태우는 수단이다. 예를 들어, 부하(120)는 저항기일 수 있다. The load 120 is heated to a high temperature of about 400 degrees or more according to the current supplied from the power source 110 and is a means of burning exhaust gas. For example, load 120 may be a resistor.

메인 스위치(130)는, 상기 전원(110)과 상기 부하(120)를 직렬로 연결하는 스위치이다. 메인 스위치(130)는, 예를 들어, FET(Field Effect Transistor)이다. 메인 스위치(130)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V)가 공급되면, 게이트-드레인과 게이트-소스의 전압차가 발생하게 되어, 전원(110)으로부터 공급되는 전류를 부하(120)로 흐르게 한다. The main switch 130 is a switch that connects the power source 110 and the load 120 in series. The main switch 130 is, for example, a Field Effect Transistor (FET). When a switching signal (e.g., 12V) is supplied to the gate of the main switch 130, a voltage difference between the gate-drain and gate-source occurs, causing the current supplied from the power source 110 to flow to the load 120.

보다 구체적으로, FET 특성상 게이트-드레인 간 전압과 게이트-소스 간 전압이 동일한 경우 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 게이트-드레인 간 전압과 게이트-소스 간 전압의 차이를 두기 위하여 FET의 게이트에 12V 전압을 제공하는 경우, 게이트-드레인 간 전압은 48V이지만 게이트-소스 간 전압은 60V로서, 게이트-드레인과 게이트-소스의 전압차가 발생하게 되어, 전류가 부하(120)로 흐르게 된다.More specifically, due to the characteristics of the FET, if the voltage between the gate and drain and the voltage between the gate and source are the same, no current flows. Therefore, when a 12V voltage is provided to the gate of the FET to create a difference between the gate-drain voltage and the gate-source voltage, the gate-drain voltage is 48V, but the gate-source voltage is 60V, which means that the gate-drain and A gate-source voltage difference occurs, causing current to flow to the load 120.

저항부(140)는 상기 전원(112)과 상기 부하(120) 사이에서 상기 메인 스위치(130)와 병렬로 연결된다. 우회 스위치(150)는 상기 전원(120)과 상기 부하(120) 사이에서 상기 저항부(140)와 직렬로 연결되고 상기 메인 스위치(130)와는 병렬로 연결된다. 즉, 직렬로 연결된 저항부(140) 및 우회 스위치(150)의 쌍이 상기 메인 스위치(130)에 병렬로 연결된다.The resistor unit 140 is connected in parallel with the main switch 130 between the power source 112 and the load 120. The bypass switch 150 is connected in series with the resistance unit 140 between the power source 120 and the load 120 and in parallel with the main switch 130. That is, a pair of the resistor unit 140 and the bypass switch 150 connected in series are connected in parallel to the main switch 130.

우회 스위치(150)는, 예를 들어, FET(Field Effect Transistor)이다. 우회 스위치(150)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V)가 공급되면, 게이트-드레인과 게이트-소스의 전압차가 발생하게 되어, 상기 전원(110)에서 공급되는 전류를 저항부(140)로 흐르게 한다. The bypass switch 150 is, for example, a Field Effect Transistor (FET). When a switching signal (e.g., 12V) is supplied to the gate of the bypass switch 150, a voltage difference between the gate-drain and gate-source occurs, causing the current supplied from the power source 110 to flow into the resistor unit 140. do.

제어부(160)는, 상기 메인 스위치(130) 및 상기 우회 스위치(150)를 선택적으로 제어한다. 상기 제어부(160)는, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)와 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하여, 차량의 ECU로부터 배기가스 후처리 장치의 온/오프 제어 신호를 수신할 수 있다.The control unit 160 selectively controls the main switch 130 and the bypass switch 150. The control unit 160 may perform CAN (Controller Area Network) communication with the vehicle's ECU (Electronic Control Unit) and receive an on/off control signal of the exhaust gas after-treatment device from the vehicle's ECU.

제어부(160)는, ECU로부터 온 제어 신호 수신시, 먼저 상기 우회 스위치(150)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 상기 우회 스위치(150)를 온시킨다. 따라서, 상기 전원(110)에서 공급되는 전류는 상기 메인 스위치(130)의 경로가 아닌 상기 우회 스위치(150) 및 상기 저항부(140)의 경로, 즉 우회 경로로 흐르면서 저항부(140)의 저항값에 비례한 만큼 감소하여 부하(120)로 흐른다. 이때, 부하(120)에 걸리는 전압(Vload) 및 부하(120)에 공급되는 전류(Iload)는 다음 (수학식1)과 같다. 여기서 우회 스위치(150)의 저항은 매우 작아 무시한다.When receiving a control signal from the ECU, the control unit 160 first supplies a switching signal (eg, 12V voltage) to the gate of the bypass switch 150 to turn on the bypass switch 150. Therefore, the current supplied from the power source 110 flows through the path of the bypass switch 150 and the resistance unit 140, that is, the bypass path, rather than the path of the main switch 130, thereby increasing the resistance of the resistance unit 140. It decreases in proportion to the value and flows to the load (120). At this time, the voltage (V load ) applied to the load 120 and the current (I load ) supplied to the load 120 are as follows (Equation 1). Here, the resistance of the bypass switch 150 is so small that it is ignored.

(수학식1)(Equation 1)

Iload = Vin/(R저항부 + R부하)I load = V in /(R resistance part + R load )

Vload = Vin×R부하/(R저항부 + R부하)V load = V in ×R load / (R resistance + R load )

상기 우회 스위치(150)를 온시키고 소정 시간 경과 후, 상기 제어부(160)는, 상기 메인 스위치(130)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 상기 메인 스위치(130)를 온시키고 상기 우회 스위치(150)를 오프하는 제어 동작을 수행한다. 메인 스위치(130)의 저항값은 매우 작아 안정화된 대부분의 전류는 메인 스위치(130)를 경유하여 부하(120)로 흐른다. 이때, 부하(120)에 걸리는 전압(Vload) 및 부하(120)에 공급되는 전류(Iload)는 다음 (수학식2)와 같다. 여기서 메인 스위치(130)의 저항은 매우 작아 무시한다.After turning on the bypass switch 150 and a predetermined time has elapsed, the control unit 160 supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the main switch 130 to turn on the main switch 130. A control operation is performed to turn off the bypass switch 150. The resistance value of the main switch 130 is very small, so most of the stabilized current flows to the load 120 via the main switch 130. At this time, the voltage (V load ) applied to the load 120 and the current (I load ) supplied to the load 120 are as follows (Equation 2). Here, the resistance of the main switch 130 is so small that it is ignored.

(수학식2)(Equation 2)

Iload = Vin/R부하 I load = V in /R load

Vload = Vin V load = V in

상기 메인 스위치(130) 및 상기 우회 스위치(150)에 대한 상기 제어부(160)의 선택적 제어를 통해, 배기가스 후처리 장치의 초기 구동시 돌입 전류를 저항부(140)를 포함하는 우회 경로로 유도하여 부하(120)로 돌입 전류가 유입되는 것을 차단하고, 소정 시간 경과 후 메인 스위치(130)로 안정화된 전류가 흐르도록 함으로써, 메인 스위치(130) 및 부하(120)의 돌입 전류에 의한 스트레스를 줄일 수 있다. Through selective control of the control unit 160 with respect to the main switch 130 and the bypass switch 150, the inrush current is guided to the bypass path including the resistor 140 during the initial operation of the exhaust gas after-treatment device. By blocking the inrush current from flowing into the load 120 and allowing a stabilized current to flow to the main switch 130 after a predetermined time, the stress caused by the inrush current of the main switch 130 and the load 120 is reduced. It can be reduced.

도 1을 참조한 실시예에서는 부하(120)가 하나인 경우이다. 다른 실시예로서, 배기가스 후처리 장치에 복수의 부하가 설치될 수 있다. 이에 관해 도 2를 참조하여 설명한다.In the embodiment referring to FIG. 1, there is only one load 120. As another example, multiple loads may be installed in the exhaust gas aftertreatment device. This will be explained with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조한 본 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치는, 전원(110), 복수의 부하(120-1,..., 120-n), 복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n), 복수의 저항부(140-1,..., 140-n), 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n) 및 제어부(160)를 포함한다. Figure 2 is a diagram showing the configuration of an exhaust gas post-treatment device according to another embodiment of the present invention. The exhaust gas post-treatment device according to the present embodiment with reference to FIG. 2 includes a power source 110, a plurality of loads 120-1,..., 120-n, a plurality of main switches 130-1,... , 130-n), a plurality of resistance units (140-1,..., 140-n), a plurality of bypass switches (150-1,..., 150-n), and a control unit 160.

전원(110)은, 부하(120)를 포함한 배기가스 후처리 장치의 구성요소들에 전압을 공급한다. 전원(110)은 예를 들어 차량의 12V 배터리로서, 일반적인 납축전지일 수 있다. 도 1에서 INPUT(+) 단자는 전원(110)의 양극 단자이고 INPUT(GND) 단자는 음극 단자이다. The power source 110 supplies voltage to components of the exhaust gas aftertreatment device, including the load 120. The power source 110 is, for example, a 12V vehicle battery, and may be a general lead acid battery. In Figure 1, the INPUT (+) terminal is the positive terminal of the power supply 110, and the INPUT (GND) terminal is the negative terminal.

복수의 부하(120-1,..., 120-n) 각각은, 전원(110)으로부터 공급되는 전류에 따라 약 400도 이상의 고온으로 달궈져 배기가스를 태우는 수단이다. 예를 들어, 각 부하(120-1,..., 120-n)는 저항기일 수 있다. Each of the plurality of loads 120-1,..., 120-n is heated to a high temperature of about 400 degrees or more according to the current supplied from the power source 110 and is a means of burning exhaust gas. For example, each load 120-1,..., 120-n may be a resistor.

복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 각각은, 전원(110)과 각 부하(120-1,..., 120-n)를 직렬로 연결하는 스위치이다. 즉, 제1메인 스위치(130-1)는 전원(110)과 제1부하(120-1)를 직렬 연결하고, 제2메인 스위치(130-2)는 전원(110)과 제2부하(120-2)를 직렬 연결하며, 제n메인 스위치(130-n)는 전원(110)과 제n부하(120-n)를 직렬 연결한다. Each of the plurality of main switches 130-1,..., 130-n is a switch that connects the power source 110 and each load 120-1,..., 120-n in series. That is, the first main switch 130-1 connects the power source 110 and the first load 120-1 in series, and the second main switch 130-2 connects the power source 110 and the second load 120. -2) is connected in series, and the nth main switch (130-n) connects the power source 110 and the nth load (120-n) in series.

각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)는, 예를 들어, FET(Field Effect Transistor)이다. 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V)가 공급되면, 게이트-드레인과 게이트-소스의 전압차가 발생하게 되어, 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)는 전원(110)으로부터 공급되는 전류를 직렬 연결된 부하(120-1,..., 120-n)로 흐르게 한다. Each main switch (130-1,..., 130-n) is, for example, a Field Effect Transistor (FET). When a switching signal (e.g., 12V) is supplied to the gate of each main switch (130-1,..., 130-n), a voltage difference between gate-drain and gate-source occurs, and each main switch (130-n) 1,..., 130-n) causes the current supplied from the power source 110 to flow to the serially connected loads 120-1,..., 120-n.

보다 구체적으로, FET 특성상 게이트-드레인 간 전압과 게이트-소스 간 전압이 동일한 경우 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 게이트-드레인 간 전압과 게이트-소스 간 전압의 차이를 두기 위하여 FET의 게이트에 12V 전압을 제공하는 경우, 게이트-드레인 간 전압은 48V이지만 게이트-소스 간 전압은 60V로서, 게이트-드레인과 게이트-소스의 전압차가 발생하게 되어, 전류가 부하(120-1,..., 120-n)로 흐르게 된다.More specifically, due to the characteristics of the FET, if the voltage between the gate and drain and the voltage between the gate and source are the same, no current flows. Therefore, when a 12V voltage is provided to the gate of the FET to create a difference between the gate-drain voltage and the gate-source voltage, the gate-drain voltage is 48V, but the gate-source voltage is 60V, which means that the gate-drain and A gate-source voltage difference occurs, causing current to flow to the loads (120-1,..., 120-n).

한편, 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)에는 직렬로 연결된 저항부(140-1,..., 140-n) 및 우회 스위치(150-1,..., 150-n)의 쌍이 병렬로 연결된다. 예를 들어, 제1메인 스위치(130-1)에는 제1저항부(140-1) 및 제1우회 스위치(150-1)가 병렬로 연결되고, 제2메인 스위치(130-2)에는 제2저항부(140-2) 및 제2우회 스위치(150-2)가 병렬로 연결되며, 제n메인 스위치(130-n)에는 제n저항부(140-n) 및 제n우회 스위치(150-n)가 병렬로 연결된다.Meanwhile, each main switch (130-1,..., 130-n) includes a resistor unit (140-1,..., 140-n) and a bypass switch (150-1,..., 150) connected in series. -n) pairs are connected in parallel. For example, the first resistance unit 140-1 and the first bypass switch 150-1 are connected in parallel to the first main switch 130-1, and the second main switch 130-2 is connected in parallel. The second resistance unit (140-2) and the second bypass switch (150-2) are connected in parallel, and the nth main switch (130-n) includes the nth resistance unit (140-n) and the nth bypass switch (150). -n) are connected in parallel.

각 우회 스위치(150-1,..., 150-n)는, 예를 들어, FET(Field Effect Transistor)이다. 각 우회 스위치(150-1,..., 150-n)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V)가 공급되면, 게이트-드레인과 게이트-소스의 전압차가 발생하게 되어, 상기 전원(110)에서 공급되는 전류를 직렬 연결된 각 저항부(140-1,..., 140-n)로 흐르게 한다. Each bypass switch 150-1,..., 150-n is, for example, a Field Effect Transistor (FET). When a switching signal (e.g., 12V) is supplied to the gate of each bypass switch (150-1,..., 150-n), a voltage difference between gate-drain and gate-source occurs, and the power supply 110 The supplied current flows to each resistance part (140-1,..., 140-n) connected in series.

제어부(160)는, 복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 및 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 선택적으로 제어한다. 상기 제어부(160)는, 차량의 ECU와 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하여, 차량의 ECU로부터 배기가스 후처리 장치의 각 부하(120-1,..., 120-n)에 대한 온/오프 제어 신호를 수신할 수 있다.The control unit 160 selectively controls a plurality of main switches 130-1,..., 130-n and a plurality of bypass switches 150-1,..., 150-n. The control unit 160 performs CAN (Controller Area Network) communication with the vehicle's ECU, and transmits on/off information for each load (120-1,..., 120-n) of the exhaust gas post-processing device from the vehicle's ECU. /off control signal can be received.

제어부(160)는, ECU로부터 제1부하(120-1)에 대한 온 제어 신호 수신시, 먼저 제1우회 스위치(150-1)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 제1우회 스위치(150-1)를 온시킨다. 따라서, 상기 전원(110)에서 공급되는 전류는 제1메인 스위치(130-1)의 경로가 아닌, 제1우회 스위치(150-1) 및 제1저항부(140-1)의 경로, 즉 우회 경로로 흐른다. 소정 시간 경과 후, 상기 제어부(160)는, 제1메인 스위치(130-1)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 제1메인 스위치(130-1)를 온시키고 제1우회 스위치(150-1)를 오프하는 제어 동작을 수행한다. 제어부(160)는, 이와 동일한 방식으로, 각 부하 간에 시간차를 두고, 나머지 부하들(120-2,..., 120-n)에 대해서도 제어를 한다.When receiving the on control signal for the first load 120-1 from the ECU, the control unit 160 first supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the first bypass switch 150-1 to turn the first load 120-1 on. Turn on the bypass switch (150-1). Therefore, the current supplied from the power source 110 is not the path of the first main switch 130-1, but the path of the first bypass switch 150-1 and the first resistance unit 140-1, that is, the bypass path. flows in a path After a predetermined time has elapsed, the control unit 160 supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the first main switch 130-1 to turn on the first main switch 130-1 and perform the first bypass. A control operation is performed to turn off the switch 150-1. In the same manner, the control unit 160 controls the remaining loads 120-2,..., 120-n with a time difference between each load.

복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 및 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)에 대한 상기 제어부(160)의 선택적 제어를 통해, 배기가스 후처리 장치의 초기 구동시 돌입 전류를 저항부(140-1,..., 140-n)로 유도하여 각 부하(120-1,..., 120-n)로 돌입 전류가 유입되는 것을 차단하고, 소정 시간 경과 후 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)로 안정화된 전류가 흐르도록 함으로써, 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 및 부하(120-1,..., 120-n)의 돌입 전류에 의한 스트레스를 줄일 수 있다. Through selective control of the control unit 160 for a plurality of main switches (130-1,..., 130-n) and a plurality of bypass switches (150-1,..., 150-n), exhaust gas During the initial operation of the post-processing device, the inrush current is induced into the resistance units (140-1,..., 140-n) to prevent the inrush current from flowing into each load (120-1,..., 120-n). By blocking and allowing a stabilized current to flow to each main switch (130-1,..., 130-n) after a predetermined time, the main switches (130-1,..., 130-n) and the load ( Stress caused by inrush current (120-1,..., 120-n) can be reduced.

도 2를 참조한 실시예에서는 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)마다 저항부(140-1,..., 140-n)가 병렬로 연결되어 돌입 전류를 차단한다. 돌입 전류를 차단하기 위해 각 저항부(140-1,..., 140-n)는 매우 큰 용량의 저항을 사용한다. 따라서, 배기가스 후처리 장치에 부하(120-1,..., 120-n)가 많아질수록 그에 비례하여 많은 수의 저항부(140-1,..., 140-n)를 설치해야 하므로, 비용이 많이 들고 많은 공간을 차지하게 된다. 복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n)들이 하나의 저항부를 공통으로 사용할 경우 이러한 비용 및 공간 문제를 해결할 수 있다.In the embodiment referred to in FIG. 2, resistor units 140-1,..., 140-n are connected in parallel to each main switch 130-1,..., 130-n to block inrush current. In order to block the inrush current, each resistance unit (140-1,..., 140-n) uses a very large capacity resistor. Therefore, as the load (120-1,..., 120-n) increases in the exhaust gas after-treatment device, a proportionally larger number of resistance units (140-1,..., 140-n) must be installed. Therefore, it costs a lot and takes up a lot of space. When a plurality of main switches 130-1,..., 130-n commonly use one resistance unit, these cost and space problems can be solved.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조한 본 실시예에 따른 배기가스 후처리 장치는, 전원(110), 복수의 부하(120-1,..., 120-n), 복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n), 하나의 저항부(140), 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n) 및 제어부(160)를 포함한다. Figure 3 is a diagram showing the configuration of an exhaust gas after-treatment device according to another embodiment of the present invention. The exhaust gas post-treatment device according to the present embodiment referring to FIG. 3 includes a power source 110, a plurality of loads 120-1,..., 120-n, a plurality of main switches 130-1,... , 130-n), one resistance unit 140, a plurality of bypass switches 150-1,..., 150-n), and a control unit 160.

도 3을 참조한 실시예는 도 2를 참조한 실시예와 비교하여, 복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 각각에 하나의 저항부(140)가 공통으로 병렬 연결된다. 그리고 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n) 각각은 상기 하나의 저항부(140)에 직렬 연결되면서 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)에 병렬 연결된다. In the embodiment shown in FIG. 3 , compared to the embodiment shown in FIG. 2 , one resistor unit 140 is commonly connected in parallel to each of the plurality of main switches 130-1,..., 130-n. And each of the plurality of bypass switches (150-1,..., 150-n) is connected in series to the one resistor unit 140 and is connected in parallel to each main switch (130-1,..., 130-n). connected.

제어부(160)는, 복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 및 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 선택적으로 제어하여, 각 부하(120-1,..., 120-n)로 돌입 전류가 흐르는 것을 차단한다. 제어부(160)는, 차량의 ECU와 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하여, 차량의 ECU로부터 배기가스 후처리 장치의 각 부하(120-1,..., 120-n)에 대한 온/오프 제어 신호를 수신할 수 있다.The control unit 160 selectively controls a plurality of main switches 130-1,..., 130-n and a plurality of bypass switches 150-1,..., 150-n to control each load ( 120-1,..., 120-n) to block inrush current from flowing. The control unit 160 performs CAN (Controller Area Network) communication with the vehicle's ECU, and transmits on/off signals for each load (120-1,..., 120-n) of the exhaust gas post-processing device from the vehicle's ECU. An off control signal can be received.

제어부(160)는, ECU로부터 제1부하(120-1)에 대한 온 제어 신호 수신시, 먼저 제1우회 스위치(150-1)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 제1우회 스위치(150-1)를 온시킨다. 따라서, 상기 전원(110)에서 공급되는 전류는 제1메인 스위치(130-1)의 경로가 아닌, 제1우회 스위치(150-1) 및 저항부(140)의 경로, 즉 우회 경로로 흐른다. 이때, 제1부하(120-1)에 걸리는 전압(Vload_제1부하) 및 제1부하(120-1)에 공급되는 전류(Iload_제1부하)는 다음 (수학식3)과 같다. 여기서 제1우회 스위치(150-1)의 저항은 매우 작아 무시한다.When receiving the on control signal for the first load 120-1 from the ECU, the control unit 160 first supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the first bypass switch 150-1 to turn the first load 120-1 on. Turn on the bypass switch (150-1). Accordingly, the current supplied from the power source 110 flows not through the path of the first main switch 130-1, but through the path of the first bypass switch 150-1 and the resistor unit 140, that is, through the bypass path. At this time, the voltage applied to the first load (120-1) (V load_first load ) and the current (I load_first load ) supplied to the first load (120-1) are as follows (Equation 3) same. Here, the resistance of the first bypass switch 150-1 is so small that it is ignored.

(수학식3)(Equation 3)

Iload_제1부하 = Vin/(R저항부 + R제1부하)I load_1st load = V in /(R resistance part + R 1st load )

Vload_제1부하 = Vin×R제1부하/(R저항부 + R제1부하)V load_1st load = V in ×R 1st load / (R resistance part + R 1st load )

소정 시간 경과 후, 상기 제어부(160)는, 제1메인 스위치(130-1)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 제1메인 스위치(130-1)를 온시키고 제1우회 스위치(150-1)를 오프하는 제어 동작을 수행한다. 이때, 제1부하(120-1)에 걸리는 전압(Vload_제1부하) 및 제1부하(120-1)에 공급되는 전류(Iload_제1부하)는 다음 (수학식2)와 같다. 여기서 제1메인 스위치(130-1)의 저항은 매우 작아 무시한다.After a predetermined time has elapsed, the control unit 160 supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the first main switch 130-1 to turn on the first main switch 130-1 and perform the first bypass. A control operation is performed to turn off the switch 150-1. At this time, the voltage applied to the first load (120-1) (V load_first load ) and the current (I load_first load ) supplied to the first load (120-1) are as follows (Equation 2) same. Here, the resistance of the first main switch 130-1 is so small that it is ignored.

(수학식2)(Equation 2)

Iload_제1부하 = Vin/R제1부하 I load_1st load = V in /R 1st load

Vload_제1부하 = Vin V load_first load = V in

제어부(160)는, 이와 동일한 방식으로, 각 부하 간에 시간차를 두고, 나머지 부하들(120-2,..., 120-n)에 대해서도 제어를 한다.In the same manner, the control unit 160 controls the remaining loads 120-2,..., 120-n with a time difference between each load.

복수의 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 및 복수의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)에 대한 상기 제어부(160)의 선택적 제어를 통해, 배기가스 후처리 장치의 초기 구동시 돌입 전류를 하나의 공통 저항부(140)로 유도하여 각 부하(120-1,..., 120-n)로 돌입 전류가 유입되는 것을 차단하고, 소정 시간 경과 후 각 메인 스위치(130-1,..., 130-n)로 안정화된 전류가 흐르도록 함으로써, 메인 스위치(130-1,..., 130-n) 및 부하(120-1,..., 120-n)의 돌입 전류에 의한 스트레스를 줄일 수 있다. Through selective control of the control unit 160 for a plurality of main switches (130-1,..., 130-n) and a plurality of bypass switches (150-1,..., 150-n), exhaust gas During the initial operation of the post-processing device, the inrush current is induced into one common resistance unit 140 to block the inrush current from flowing into each load (120-1,..., 120-n), and after a predetermined time has elapsed By allowing a stabilized current to flow through each main switch (130-1,..., 130-n), the main switches (130-1,..., 130-n) and the loads (120-1,...) , 120-n) stress caused by inrush current can be reduced.

도 4는 도 1의 배기가스 후처리 장치의 일 실시예의 타이밍도이다. 도 4를 참조하면, 제어부(160)는, ECU로부터 온 제어 신호인 High 신호 수신시, 먼저 우회 스위치(150)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 우회 스위치(150)를 온시킨다. 따라서, 전원(110)에서 공급되는 전류는 메인 스위치(130)의 경로가 아닌 우회 스위치(150) 및 저항부(140)의 경로, 즉 우회 경로로 흐르면서 저항부(140)의 저항값에 비례한 만큼 감소하여 부하(120)로 흐른다. FIG. 4 is a timing diagram of one embodiment of the exhaust gas after-treatment device of FIG. 1. Referring to FIG. 4, when receiving the High signal, which is a control signal from the ECU, the control unit 160 first supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the bypass switch 150 to turn on the bypass switch 150. I order it. Therefore, the current supplied from the power source 110 flows through the path of the bypass switch 150 and the resistance unit 140, that is, the bypass path, rather than the path of the main switch 130, and is proportional to the resistance value of the resistance unit 140. It decreases and flows to the load (120).

그리고 t1 시간이 경과한 후, 상기 제어부(160)는, 상기 메인 스위치(130)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 상기 메인 스위치(130)를 온시킨다. 메인 스위치(130)를 온시킨 후 t2 시간 동안 메인 스위치(130) 및 부하(120)로 흐르는 전류가 증가하고 t2 시간이 경과하면 메인 스위치(130) 및 부하(120)에 최대 가용한 전류가 흐른다. And after time t1 has elapsed, the control unit 160 turns on the main switch 130 by supplying a switching signal (eg, 12V voltage) to the gate of the main switch 130. After turning on the main switch 130, the current flowing through the main switch 130 and the load 120 increases for t2 time, and when t2 time elapses, the maximum available current flows through the main switch 130 and the load 120. .

이후 t3 시간이 경과한 후, 상기 제어부(160)는 우회 스위치(150)를 오프한다. 따라서, 우회 스위치(150)로 흐르는 전류는 감소하게 된다. 그리고 ECU로부터 Low 신호 수신시, 상기 제어부(160)는 상기 메인 스위치(130)를 오프시킨다. 따라서, 상기 메인 스위치(130) 및 상기 부하(120)로 흐르는 전류는 점차 감소하게 되어 오프된다. After t3 time has elapsed, the control unit 160 turns off the bypass switch 150. Accordingly, the current flowing through the bypass switch 150 decreases. And when receiving a Low signal from the ECU, the control unit 160 turns off the main switch 130. Accordingly, the current flowing through the main switch 130 and the load 120 gradually decreases and turns off.

이상의 도 4를 참조하여 설명한 타이밍도는 도 2를 참조하여 설명한 배기가스 후처리 장치의 각 부하(120-1,..., 120-n)에 대해 동일하다. 각 부하(120-1,..., 120-n)마다 우회 스위치(150-1,..., 150-n) 및 저항부(140-1,..., 140-n)가 구비되기 때문이다. 다만, 도 3을 참조하여 설명한 배기가스 후처리 장치는 복수의 부하(120-1,..., 120-n)에 하나의 저항부(140)가 공통으로 병렬 연결되므로 상이하다. 즉, 도 3을 참조하여 설명한 배기가스 후처리 장치는 각 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 동시에 온시키지 않도록 한다.The timing diagram described above with reference to FIG. 4 is the same for each load 120-1,..., 120-n of the exhaust gas after-treatment device described with reference to FIG. 2. A bypass switch (150-1,..., 150-n) and a resistance unit (140-1,..., 140-n) are provided for each load (120-1,..., 120-n). Because. However, the exhaust gas after-treatment device described with reference to FIG. 3 is different because one resistance unit 140 is commonly connected in parallel to a plurality of loads 120-1,..., 120-n. That is, the exhaust gas after-treatment device described with reference to FIG. 3 does not turn on each bypass switch (150-1,..., 150-n) at the same time.

도 5는 도 3의 배기가스 후처리 장치의 일 실시예의 타이밍도이다. 도 5를 참조하면, 제어부(160)는, ECU로부터 제1부하(120-1)를 온 하기 위한 온 제어 신호인 High 신호(도 5에서 신호1) 수신시, 먼저 제1우회 스위치(150-1)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 제1우회 스위치(150-1)를 온시킨다. 따라서, 전원(110)에서 공급되는 전류는 제1메인 스위치(130-1)의 경로가 아닌 제1우회 스위치(150-1) 및 저항부(140)의 경로, 즉 우회 경로로 흐르면서 저항부(140)의 저항값에 비례한 만큼 감소하여 제1부하(120-1)로 흐른다. FIG. 5 is a timing diagram of one embodiment of the exhaust gas after-treatment device of FIG. 3. Referring to FIG. 5, when receiving the High signal (signal 1 in FIG. 5), which is an on control signal for turning on the first load 120-1 from the ECU, the control unit 160 first turns on the first bypass switch 150-1. A switching signal (e.g., 12V voltage) is supplied to the gate of 1) to turn on the first bypass switch 150-1. Therefore, the current supplied from the power source 110 flows through the path of the first bypass switch 150-1 and the resistance unit 140, that is, the bypass path, rather than the path of the first main switch 130-1, and flows through the resistance unit ( It decreases in proportion to the resistance value of 140) and flows to the first load (120-1).

그리고 t1 시간이 경과한 후, 상기 제어부(160)는, 상기 제1메인 스위치(130-1)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 상기 제1메인 스위치(130-1)를 온시킨다. 제1메인 스위치(130-1)를 온시킨 후 t2 시간 동안 제1메인 스위치(130-1) 및 제1부하(120-1)로 흐르는 전류가 증가하고 t2 시간이 경과하면 제1메인 스위치(130-1) 및 제1부하(120-1)에 최대 가용한 전류가 흐른다. And after time t1 has elapsed, the control unit 160 supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the first main switch 130-1 to turn on the first main switch 130-1. Turn it on. After turning on the first main switch (130-1), the current flowing through the first main switch (130-1) and the first load (120-1) increases for t2 time, and when t2 time elapses, the first main switch ( The maximum available current flows through 130-1) and the first load 120-1.

이후 t3 시간이 경과한 후, 상기 제어부(160)는 제1우회 스위치(150-1)를 오프한다. 따라서, 제1우회 스위치(150-1)로 흐르는 전류는 감소하게 된다. 그리고 ECU로부터 Low 신호 수신시, 상기 제어부(160)는 상기 제1메인 스위치(130-1)를 오프시킨다. 따라서, 상기 제1메인 스위치(130-1) 및 상기 제1부하(120-1)로 흐르는 전류는 점차 감소하게 되어 오프된다. After t3 time has elapsed, the control unit 160 turns off the first bypass switch 150-1. Accordingly, the current flowing through the first bypass switch 150-1 decreases. And when receiving a Low signal from the ECU, the control unit 160 turns off the first main switch 130-1. Accordingly, the current flowing through the first main switch 130-1 and the first load 120-1 gradually decreases and turns off.

한편, t3 시간 동안에, 제어부(160)는, ECU로부터 제n부하(120-n)를 온 하기 위한 온 제어 신호인 High 신호(도 5에서 신호n)를 수신할 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는, 제n우회 스위치(150-n)를 바로 온시키지 않고, 제1우회 스위치(150-1)로 흐르는 전류가 제로(zero)가 되는 시점에 제n우회 스위치(150-n)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 상기 제n우회 스위치(150-n)를 온시킨다. 따라서, 전원(110)에서 공급되는 전류는 제n메인 스위치(130-n)의 경로가 아닌 제n우회 스위치(150-n) 및 저항부(140)의 경로, 즉 우회 경로로 흐르면서 저항부(140)의 저항값에 비례한 만큼 감소하여 제n부하(120-n)로 흐른다. Meanwhile, during time t3, the control unit 160 may receive a High signal (signal n in FIG. 5), which is an on control signal for turning on the nth load 120-n, from the ECU. In this case, the control unit 160 does not immediately turn on the n-th bypass switch 150-n, but at the point when the current flowing through the first bypass switch 150-1 becomes zero, the n-th bypass switch (150-n) A switching signal (e.g., 12V voltage) is supplied to the gate of 150-n to turn on the nth bypass switch 150-n. Therefore, the current supplied from the power source 110 flows not through the path of the n-th main switch 130-n, but through the path of the n-th bypass switch 150-n and the resistance unit 140, that is, the bypass path, and flows through the resistance unit ( It decreases in proportion to the resistance value of 140) and flows to the nth load (120-n).

그리고 t4 시간이 경과한 후, 상기 제어부(160)는, 상기 제n메인 스위치(130-n)의 게이트로 스위칭 신호(예, 12V 전압)를 공급하여 상기 제n메인 스위치(130-n)를 온시킨다. 제n메인 스위치(130-n)를 온시킨 후 t5 시간 동안 제n메인 스위치(130-n) 및 제n부하(120-n)로 흐르는 전류가 증가하고 t5 시간이 경과하면 제n메인 스위치(130-n) 및 제1부하(120-n)에 최대 가용한 전류가 흐른다. And after time t4 has elapsed, the control unit 160 supplies a switching signal (e.g., 12V voltage) to the gate of the nth main switch 130-n to turn on the nth main switch 130-n. Turn it on. After turning on the n-th main switch (130-n), the current flowing through the n-th main switch (130-n) and the n-th load (120-n) increases for t5 time, and when t5 time elapses, the n-th main switch ( 130-n) and the first load (120-n), the maximum available current flows.

이후 t6 시간이 경과한 후, 상기 제어부(160)는 제n우회 스위치(150-n)를 오프한다. 따라서, 제n우회 스위치(150-n)로 흐르는 전류는 감소하게 된다. 그리고 ECU로부터 Low 신호 수신시, 상기 제어부(160)는 상기 제n메인 스위치(130-n)를 오프시킨다. 따라서, 상기 제n메인 스위치(130-n) 및 상기 제n부하(120-n)로 흐르는 전류는 점차 감소하게 되어 오프된다. After t6 time has elapsed, the control unit 160 turns off the nth bypass switch 150-n. Accordingly, the current flowing to the nth bypass switch 150-n decreases. And when receiving a Low signal from the ECU, the control unit 160 turns off the nth main switch (130-n). Accordingly, the current flowing through the n-th main switch (130-n) and the n-th load (120-n) gradually decreases and turns off.

도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 제어부(160)는, 동시에 두 개 이상의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 온시키지 않는다. 동시에 두 개 이상의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 온시킬 경우, 공통으로 사용하는 저항(140)에 큰 전압이 걸려 저항(140)에 손상을 줄 수 있다. 따라서, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 제어부(160)는, 동시에 두 개 이상의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 온시키지 않고, 먼저 온된 우회 스위치(150-1,..., 150-n)로 흐르는 전류가 제로가 되었을 때 그와 동시에 또는 일정 시간 후에 다음 순번의 우회 스위치(150-1,..., 150-n)를 온시키는 방식으로 제어한다.As described with reference to FIG. 5, the control unit 160 does not turn on two or more bypass switches 150-1,..., 150-n at the same time. When two or more bypass switches 150-1,..., 150-n are turned on at the same time, a large voltage is applied to the commonly used resistor 140, which may damage the resistor 140. Therefore, as described with reference to FIG. 5, the control unit 160 does not turn on two or more bypass switches 150-1,..., 150-n at the same time, but turns on the bypass switches 150-1, When the current flowing through (..., 150-n) becomes zero, it is controlled by turning on the next bypass switch (150-1,..., 150-n) at the same time or after a certain period of time.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification includes many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the scope of the claims. Additionally, features described in individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment herein may be implemented individually or in combination as appropriate in various embodiments.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

110 : 전원
120 : 부하
130 : 메인 스위치
140 : 저항
150 : 우회 스위치
160 : 제어부
110: power
120: load
130: main switch
140: resistance
150: bypass switch
160: control unit

Claims (8)

부하를 이용하여 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 장치에 있어서,
전원과 상기 부하를 직렬로 연결하는 메인 스위치;
상기 전원과 상기 부하 사이에서 상기 메인 스위치와 병렬로 연결되는 저항부;
상기 전원과 상기 부하 사이에서 상기 저항부와 직렬로 연결되고 상기 메인 스위치와는 병렬로 연결되는 우회 스위치; 및
상기 메인 스위치 및 상기 우회 스위치를 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하는 배기가스 후처리 장치.
In the exhaust gas post-treatment device that post-processes exhaust gas using a load,
a main switch connecting the power source and the load in series;
a resistor connected in parallel with the main switch between the power source and the load;
a bypass switch connected in series with the resistor between the power source and the load and connected in parallel with the main switch; and
An exhaust gas after-treatment device including a control unit that selectively controls the main switch and the bypass switch.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
먼저 상기 우회 스위치를 온하고, 소정 시간 경과 후 상기 메인 스위치를 온하며 상기 우회 스위치를 오프하는 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
An exhaust gas after-treatment device, characterized in that it performs a control operation of first turning on the bypass switch, turning on the main switch after a predetermined time, and turning off the bypass switch.
제1항에 있어서,
상기 부하 및 상기 메인 스위치의 쌍은 복수이고, 각 쌍은 병렬 연결되며,
상기 저항부 및 상기 우회 스위치의 쌍은 복수이고, 각 쌍은 각 메인 스위치에 병렬 연결되며,
상기 제어부는,
각 부하에 대해 각 부하에 연결된 메인 스위치 및 우회 스위치를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
According to paragraph 1,
There are a plurality of pairs of the load and the main switch, and each pair is connected in parallel,
There are a plurality of pairs of the resistor unit and the bypass switch, and each pair is connected in parallel to each main switch,
The control unit,
An exhaust gas after-treatment device characterized by selectively controlling the main switch and bypass switch connected to each load for each load.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
각 부하에 대해, 먼저 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 온하고, 소정 시간 경과 후 해당 부하에 연결된 메인 스위치를 온하며 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 오프하는 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
According to paragraph 3,
The control unit,
For each load, a control operation is performed to first turn on the bypass switch connected to the load, turn on the main switch connected to the load after a predetermined time, and turn off the bypass switch connected to the load. processing unit.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
각 부하 간에 시간차를 두고 각 부하별로 상기 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
According to paragraph 4,
The control unit,
An exhaust gas post-treatment device characterized in that the control operation is performed for each load with a time difference between each load.
제1항에 있어서,
상기 부하 및 상기 메인 스위치의 쌍은 복수이고, 각 쌍은 병렬 연결되며,
상기 저항부는 상기 메인 스위치들에 공통으로 병렬 연결되고,
상기 우회 스위치는 복수이고 각각은 상기 저항부에 직렬 연결되고 각 메인 스위치에 병렬 연결되며,
상기 제어부는,
각 부하에 대해 각 부하에 연결된 메인 스위치 및 우회 스위치를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
According to paragraph 1,
There are a plurality of pairs of the load and the main switch, and each pair is connected in parallel,
The resistor unit is commonly connected in parallel to the main switches,
The bypass switches are plural, each connected in series to the resistor and connected in parallel to each main switch,
The control unit,
An exhaust gas after-treatment device characterized by selectively controlling the main switch and bypass switch connected to each load for each load.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
각 부하에 대해, 먼저 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 온하고, 소정 시간 경과 후 해당 부하에 연결된 메인 스위치를 온하며 해당 부하에 연결된 우회 스위치를 오프하는 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
According to clause 6,
The control unit,
For each load, a control operation is performed to first turn on the bypass switch connected to the load, turn on the main switch connected to the load after a predetermined time, and turn off the bypass switch connected to the load. processing unit.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
각 부하 간에 시간차를 두고 각 부하별로 상기 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
In clause 7,
The control unit,
An exhaust gas post-treatment device characterized in that the control operation is performed for each load with a time difference between each load.
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