KR102336403B1 - 차량용 배기정화장치의 재생방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기정화장치의 자동재생 중 수동재생을 안정적으로 실시 가능하도록 한 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 배기정화장치의 수동재생요구 입력시, 현재 자동재생 진행중인지 판단하고; 자동재생 진행중으로 판단한 경우, 배기가스의 온도가 수동재생 온도조건을 만족하는지 판단하며; 상기 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건을 만족하는 것으로 판단시, 수동재생에 진입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 배기정화장치의 재생방법이 소개된다.

Description

차량용 배기정화장치의 재생방법{REGENERATION METHOD FOR EXHAUST EMISSION CONTROL DEVICE}
본 발명은 배기정화장치의 자동재생 중 수동재생을 실시 가능하도록 하여 재생시간을 단축하는 차량용 배기정화장치의 재생방법에 관한 것이다.
상용 디젤차량의 경우, 기설정된 자동재생조건을 만족하는 경우 배기정화장치의 자동 재생이 이루어지게 되는데, 저속 저부하, 잦은 정차, 단거리를 주로 운행하는 차량의 경우는 운전자의 요구에 따라 수동재생을 실시하기도 한다.
즉, 운전자에 의해 수동재생 요구 발생시, 수동재생 진입조건을 만족하기만 하면 배기가스를 승온시키는 승온모드를 거쳐 수동재생을 실시하게 된다.
다만, 배기정화장치의 자동재생 중에 수동재생 요구가 있는 경우에는, 자동재생에 의해 배기가스 온도가 높은 상태에서 수동재생에 진입하게 되면 후처리 페일이 발생할 수 있는 위험이 있어, 이를 방지하기 위해 자동재생모드가 완료될 때까지 기다린 후 수동재생모드에 진입하게 된다.
그런데, 자동재생이 완료될 때까지 기다리는 시간 때문에 배기가스의 온도가 떨어지게 되면, 배기가스의 온도를 재승온하여 수동재생을 실시해야 함으로써, 배기가스 온도를 재승온하기까지의 시간 손실로 인해 재생시간이 늘어날 뿐만 아니라, 연료 소비가 증대되는 문제가 있다.
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 10-2016-0024280 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 배기정화장치의 자동재생 중 수동재생을 실시 가능하도록 하여 재생시간 단축을 통해 재생 효율 및 연비를 개선하는 차량용 배기정화장치의 재생방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 배기정화장치의 수동재생요구 입력시, 컨트롤러가 현재 자동재생 진행중인지 판단하는 자동재생 판단단계; 컨트롤러가 자동재생 진행중으로 판단한 경우, 배기가스의 온도가 수동재생 온도조건을 만족하는지 판단하는 온도판단단계; 및 컨트롤러가 상기 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건을 만족하는 것으로 판단시, 수동재생에 진입하도록 제어하는 수동재생단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 온도판단단계의 판단 결과, 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건보다 온도가 높은 경우, 일정 시간을 딜레이하여 배기가스의 온도를 저감시키는 온도저감단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 자동재생 판단단계의 판단 결과, 자동재생 진행중이 아닌 것으로 판단한 경우, 배기가스의 온도를 수동재생 온도조건에 만족하도록 제어한 후, 수동재생에 진입하도록 제어할 수 있다.
상기 배기정화장치의 수동재생요구 입력시, 수동재생 진입조건을 만족하는지 판단하는 수동재생 진입판단단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 자동재생 중에 발생되는 재생열을 수동재생시에 활용함으로써, 수동재생 시간을 단축하여 연비를 개선하게 되고, 또한 빠른 배기가스 온도 상승으로 인해 재생 효율이 증대되는 효과가 있다.
더욱이, 자동재생 중 배기가스의 온도가 높은 영역에서는 수동재생모드에 진입하는 것을 방지함으로써, 후처리 페일과 같은 2차적인 품질 문제의 발생하는 것을 방지하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배기정화장치의 재생 제어 흐름을 순차적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 배기정화장치가 배치된 배기계의 레이아웃을 개략적으로 도시한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 차량용 배기정화장치의 재생방법은, 자동재생 판단단계와, 온도판단단계 및 수동재생단계를 포함하여 구성이 된다.
도 1을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 자동재생 판단단계에서는, 배기정화장치의 수동재생요구 입력시, 컨트롤러(C)가 현재 배기정화장치가 자동재생 진행중인지 판단할 수 있다.
물론, 상기 배기정화장치의 수동재생요구 입력이 되면, 수동재생 진입조건을 만족하는지 판단하는 수동재생 진입판단단계를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 운전자에 의해 수동재생이 요구되는 경우, 현재 차량의 운전조건이 수동재생 진입조건을 만족하고 있는지 판단하여, 수동재생 진입조건을 만족하는 경우 현재 배기정화장치가 자동재생 진행중인지 판단하는 단계로 진입할 수 있다.
여기서, 상기 배기정화장치는 DPF(1)일 수 있다.
상기 수동재생 진입조건으로는, 냉각수온도, 차속, 파킹브레이크 조건 등을 통해 판단할 수 있다. 즉, 냉각수온도가 일정온도 이상이고, 차속이 일정차속 미만이며, 파킹브레이크가 온 상태인 경우 수동재생 진입조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
계속해서, 온도판단단계에서는, 컨트롤러(C)가 자동재생 진행중인 것으로 판단한 경우, 배기가스의 온도가 수동재생 온도조건을 만족하는지 판단할 수 있다.
바람직하게는, DOC(디젤산화촉매) 전단 및 후단의 배기가스 온도센서(5a,5b)에서 측정된 배기가스온도가 설정온도 범위 내에 포함된 경우, 수동재생 온도조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
즉, 도 2와 같이, DOC(3) 후단에 DPF(1)가 배치된 배기계에 적용 가능할 수 있는 것으로, DPF(1)의 전단에 상당한 DOC(3) 후단의 온도 뿐만 아니라, DOC(3) 전단의 온도 역시 판단하게 된다.
다음으로, 수동재생단계에서는, 컨트롤러(C)가 상기 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건을 만족하는 것으로 판단시, 수동재생에 진입하도록 제어할 수 있다.
즉, DOC(3) 전단 및 후단의 배기가스 온도가 설정온도 범위 내에 있는 경우, 수동재생모드에 바로 진입하도록 제어하여 수동재생을 실시할 수 있게 된다.
상기한 구성에 따라, 본 발명은 자동재생 중에 발생되는 재생열을 수동재생시에 활용함으로써, 수동재생 시간을 단축하여 연비를 개선하게 되고, 또한 빠른 배기가스 온도 상승으로 인해 재생 효율이 증대된다.
다만, 상기 온도판단단계의 판단 결과, 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건보다 온도가 높은 경우, 일정 시간을 딜레이하여 배기가스의 온도를 저감시키는 온도저감단계를 더 포함할 수 있다.
즉, DOC(3) 전단 및 후단의 배기가스 온도가 설정온도범위의 최대값보다 높은 경우, 수동재생에 바로 진입하지 않고 일정 시간을 기다려서 배기가스의 온도가 설정온도범위 내에 진입하게 되면, 비로소 수동재생모드에 진입하여 수동재생을 실시할 수 있게 된다.
이에 따라, 자동재생 중 배기가스의 온도가 높은 영역에서는 수동재생모드에 진입하는 것을 방지함으로써, 후처리 페일과 같은 2차적인 품질 문제의 발생 원인을 방지하게 된다.
반면, 상기 DOC(3) 전단 및 후단의 배기가스 온도가 설정온도범위의 최소값보다 낮은 경우에도 수동재생 온도조건을 만족하지 않게 되는데, 이때에도 수동재생에 바로 진입하지 않고 배기가스의 온도를 승온시킨 후, 배기가스의 온도가 설정온도범위 내에 진입하게 되면, 수동재생모드에 진입하여 수동재생을 실시할 수 있게 된다.
한편, 상기 자동재생 판단단계의 판단 결과, 자동재생 진행중이 아닌 것으로 판단한 경우, 배기가스의 온도를 수동재생 온도조건에 만족하도록 제어한 후, 수동재생에 진입하도록 제어할 수 있다.
즉, 자동재생 중이 아닌 경우, 배기가스의 온도가 설정온도범위의 최대값보다 높지 않으므로, 별도의 배기가스 승온과정 없이 수동재생모드에 바로 진입하도록 제어하여 수동재생을 실시할 수 있게 된다.
물론, 이때에 배기가스의 온도가 설정온도범위 내의 최소값보다 낮은 경우에는 배기가스를 승온시켜 배기가스의 온도를 설정온도범위 내에 진입시킨 후 수동재생모드에 진입하도록 제어할 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 배기정화장치의 재생 흐름을 순차적으로 살펴보면, 먼저 운전자에 의해 수동재생 요구가 있는지 판단하여(S10), 수동재생 요구가 있는 경우 현재 차량의 운전조건이 수동재생 진입조건을 만족하는지 판단한다(S20).
판단 결과, 수동재생 진입조건을 만족하는 경우, 현재 차량이 자동재생 진행 중인지 판단한다(S30).
그리고, S30단계의 판단 결과, 자동재생이 진행중인 것으로 판단한 경우, DOC(3) 전단 및 후단의 온도가 설정온도범위 내에 있는지 판단하고(S40), 판단 결과 상기 설정온도범위 내에 있는 경우 수동재생모드에 진입하여 수동재생을 실시하도록 제어하게 된다(S50).
반면, S40단계의 판단 결과 DOC(3) 전단 및 후단의 온도가 설정온도범위의 최대값보다 높은 경우 일정 시간(예를 들어 120s)의 딜레이 타임을 가져 배기가스의 온도를 떨어뜨리게 된다(S60).
이어서, 배기가스의 온도가 설정온도범위 내에 진입하게 되면, 수동재생모드에 진입하여 수동재생을 실시하도록 제어하게 된다(S50).
상술한 바와 같이, 본 발명은 자동재생 중에 발생되는 재생열을 수동재생시에 활용함으로써, 수동재생 시간을 단축하여 연비를 개선하게 되고, 또한 빠른 배기가스 온도 상승으로 인해 재생 효율이 증대된다.
더욱이, 자동재생 중 배기가스의 온도가 높은 영역에서는 수동재생모드에 진입하는 것을 방지함으로써, 후처리 페일과 같은 2차적인 품질 문제의 발생하는 것을 방지하게 된다.
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.
1 : DPF 3 : DOC
C : 컨트롤러

Claims (4)

  1. 배기정화장치의 수동재생요구 입력시, 컨트롤러가 현재 자동재생 진행중인지 판단하는 자동재생 판단단계;
    컨트롤러가 자동재생 진행중으로 판단한 경우, 배기가스의 온도가 수동재생 온도조건을 만족하는지 판단하는 온도판단단계; 및
    컨트롤러가 상기 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건을 만족하는 것으로 판단시, 수동재생에 진입하도록 제어하는 수동재생단계;를 포함하는 차량용 배기정화장치의 재생방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도판단단계의 판단 결과, 배기가스의 온도가 상기 수동재생 온도조건보다 온도가 높은 경우, 일정 시간을 딜레이하여 배기가스의 온도를 저감시키는 온도저감단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배기정화장치의 재생방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동재생 판단단계의 판단 결과, 자동재생 진행중이 아닌 것으로 판단한 경우, 배기가스의 온도를 수동재생 온도조건에 만족하도록 제어한 후, 수동재생에 진입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 배기정화장치의 재생방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기정화장치의 수동재생요구 입력시, 수동재생 진입조건을 만족하는지 판단하는 수동재생 진입판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배기정화장치의 재생방법.
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