KR102571849B1 - Method for predicting and controlling reducing agent occlusion amount of simultaneous removal device having heat source - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 SCR(Selective Catalytic Reduction) 구동시 환원제 분사량을 결정하여 결정된 환원제 분사량에 따라 환원제를 분사하는 단계; 환원제 분사량에 대한 분사상태정보를 토대로 실제 흡장량을 예측하고, 분사상태정보가 기 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지 여부에 따라 목표 흡장량과 실제 흡장량 간의 흡장량 차이값을 검출하는 단계; 및 흡장량 차이값에 따라 배기가스를 가열하여 환원제 분사량을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a simultaneous PM/NOx reduction device having a heat source according to the present invention includes the steps of determining the injection amount of the reducing agent when driving Selective Catalytic Reduction (SCR) and injecting the reducing agent according to the determined amount of injection of the reducing agent; estimating an actual occlusion amount based on injection state information about an injection amount of a reducing agent, and detecting an occlusion amount difference between a target occlusion amount and an actual occlusion amount according to whether or not the injection state information satisfies a preset occlusion amount control condition; and correcting the injection amount of the reducing agent by heating the exhaust gas according to the storage amount difference value.

Description

열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법{METHOD FOR PREDICTING AND CONTROLLING REDUCING AGENT OCCLUSION AMOUNT OF SIMULTANEOUS REMOVAL DEVICE HAVING HEAT SOURCE}Method for predicting and controlling reducing agent adsorption amount of PM/NOx simultaneous reduction device having heat source

본 발명은 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환원제 분사량이나 배기온도를 상승시켜 PM/NOx 동시저감장치의 환원제 흡장량을 조절하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, and more particularly, to a heat source for controlling the storage amount of a reducing agent in a simultaneous PM/NOx reduction device by increasing a reducing agent injection amount or an exhaust temperature. It relates to a method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having

일반적으로, PM/NOx 동시저감장치는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)/DPF(Decreasing Particulate Material)및 SCR(Selective Catalytic Reduction)로 구성된다. In general, PM/NOx simultaneous reduction devices are composed of DOC (Diesel Oxidation Catalyst)/DPF (Decreasing Particulate Material) and SCR (Selective Catalytic Reduction).

입자상 물질 저감(Decreasing Particulate Material; DePM) 장치는 자연재생 방식의 산화촉매와 더불어 추가적인 발열장치를 두어 적당한 배기온도에서 연속적인 재생을 유도하고, 일정시간 혹은 배압이 기준을 초과하게 되면 발열장치를 가동하여 인위적으로 배기온을 상승시켜 PM(Particulate Material)을 제거한다. The Decreasing Particulate Material (DePM) device has an additional heating device along with a naturally regenerating oxidation catalyst to induce continuous regeneration at an appropriate exhaust temperature, and operates the heating device when a certain period of time or back pressure exceeds the standard. to artificially raise the exhaust temperature to remove PM (Particulate Material).

질소산화물 저감시스템은 요소수를 환원제로 하는 SCR 시스템으로 구성되며, 엔진에서 배출되는 질소산화물은 흡기부의 흡입 공기 유량 센서 엔진 배기단의 NOx 센서를 이용하여 계산된다. The nitrogen oxide reduction system consists of an SCR system using urea water as a reducing agent, and nitrogen oxides discharged from the engine are calculated using the intake air flow rate sensor of the intake part and the NOx sensor of the engine exhaust end.

이때, 환원제 분사량은 질소산화물 양에 따라 산출되며 배기온도와 유량(또는 공간속도)에 따른 분사전략(MAP제어) 따라 SCR 시스템에 분사되게 된다. At this time, the injection amount of the reducing agent is calculated according to the amount of nitrogen oxide and is injected into the SCR system according to the injection strategy (MAP control) according to the exhaust temperature and flow rate (or space velocity).

현재 배기저감사업에 장착되고 있는 PM-NOx 동시저감장치의 장착기준은 300℃이상의 배기온도가 5% 이상인 차량에 장착되고 있으며, 발열장치가 장착된 경우에도 버너는 PM의 산화목적으로 활용되고 있다.Currently, the PM-NOx simultaneous reduction device installed in the emission reduction project is installed on vehicles with an exhaust temperature of 300℃ or higher and an exhaust temperature of 5% or higher, and even when a heating device is installed, the burner is used for the purpose of oxidizing PM. .

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2020-0013964호(2020.02.10)의 '배기가스 후처리시스템의 우레아 분사제어방법'에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2020-0013964 (2020.02.10) 'Urea injection control method of exhaust gas post-treatment system'.

그러나, 종래의 PM/NOx 동시저감장치는 저온(T≤250°C)에서 SCR 효율을 보증할 수 없고 낮은 온도에서의 환원제의 흡장에 의해 과도한 암모리나 슬립을 발생시킬 수 있어서 촉매의 흡장에 의한 저온활성을 적극적으로 이용하기 어렵다. However, conventional PM/NOx simultaneous reduction devices cannot guarantee SCR efficiency at low temperatures (T≤250°C) and can generate excessive ammonia or slip due to occlusion of reducing agents at low temperatures, resulting in occlusion of catalysts. It is difficult to actively use low-temperature activity.

실제로 SCR 시스템의 질소산화물 저감특성을 확인한 결과 저속/저부하구간(저온)에서 낮은 효율을 유지하고 있다. In fact, as a result of confirming the nitrogen oxide reduction characteristics of the SCR system, it maintains low efficiency in the low speed/low load section (low temperature).

또한, 환원제 흡장량 예측모델이 적용되지 않는 경우, SCR 후단에 AOC(암모니아산화촉매)를 배치하여 과도한 암모니아 슬립을 방지할 수는 있으나, 산화촉매 담지량이 증가하여 그 제작 비용이 증가하는 문제점이 있다. In addition, when the reducing agent storage amount prediction model is not applied, it is possible to prevent excessive ammonia slip by placing AOC (ammonia oxidation catalyst) at the rear end of the SCR, but there is a problem in that the amount of storage of the oxidation catalyst increases and the manufacturing cost increases. .

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 환원제의 흡장량을 예측하여 적절한 질소산화물 효율을 유지하고, 흡장량이 많은 경우 발열장치를 구동하여 배기온도를 상승시켜 PM/NOx 동시저감장치의 환원제 흡장량을 조절하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and an object according to one aspect of the present invention is to predict the amount of storage of the reducing agent to maintain proper nitrogen oxide efficiency and, when the amount of storage is large, to increase the exhaust temperature by driving a heating device. An object of the present invention is to provide a method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a simultaneous PM/NOx reduction device having a heat source that adjusts the storage amount of the reducing agent in the simultaneous PM/NOx reduction device by increasing the amount of the reducing agent.

본 발명의 일 측면에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 SCR(Selective Catalytic Reduction) 구동시 환원제 분사량을 결정하여 결정된 상기 환원제 분사량에 따라 환원제를 분사하는 단계; 상기 환원제 분사량에 대한 분사상태정보를 토대로 실제 흡장량을 예측하고, 상기 분사상태정보가 기 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지 여부에 따라 목표 흡장량과 상기 실제 흡장량 간의 흡장량 차이값을 검출하는 단계; 및 상기 흡장량 차이값에 따라 배기가스를 가열하여 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a method for predicting and controlling a storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source determines a reducing agent injection amount when driving Selective Catalytic Reduction (SCR), and injecting a reducing agent according to the determined reducing agent injection amount; Detecting an occlusion amount difference between a target occlusion amount and the actual occlusion amount according to whether or not the injection state information satisfies a preset occlusion amount control condition; step; and correcting the injection amount of the reducing agent by heating the exhaust gas according to the storage amount difference value.

본 발명의 상기 흡장량 차이값을 검출하는 단계는, 환원제 분사시, 상기 SCR 전단의 배기가스 온도, 상기 SCR 후단의 배기가스 온도, 상기 SCR 전단의 질소산화물 농도과 상기 SCR 후단의 질소산화물 농도의 변화량, 및 상기 SCR 전단의 배기가스량 변화량이 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 흡장량 차이값을 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting the difference between the storage amounts of the present invention includes, when the reducing agent is injected, the temperature of the exhaust gas before the SCR, the temperature of the exhaust gas after the SCR, the nitrogen oxide concentration before the SCR, and the nitrogen oxide concentration after the SCR. , and the storage amount difference value is detected according to whether or not the exhaust gas amount change in front of the SCR satisfies a set storage amount control condition.

본 발명의 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계는, 상기 흡장량 차이값이 기 설정된 흡장오차범위 이내인지 여부에 따라 상기 환원제 분사량을 조절하는 것을 특징으로 한다.In the step of correcting the injection amount of the reducing agent of the present invention, the amount of the reducing agent injection is adjusted according to whether or not the occlusion amount difference value is within a preset occlusion error range.

본 발명의 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계는, 상기 흡장량 차이값이 상기 흡장오차범위를 초과하면 환원제 분사량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.In the step of correcting the injection amount of the reducing agent of the present invention, the injection amount of the reducing agent is reduced when the occlusion amount difference value exceeds the occlusion error range.

본 발명의 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계는, 상기 흡장량 차이값이 상기 흡장오차범위 미만이면 환원제 분사량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.In the step of correcting the reducing agent injection amount of the present invention, the reducing agent injection amount is increased when the occlusion amount difference value is less than the occlusion error range.

본 발명의 상기 흡장량 차이값에 따라 상기 SCR에 유입되는 배기가스의 온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the present invention further comprises the step of adjusting the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR according to the occlusion amount difference value.

본 발명의 상기 배기가스의 온도를 조절하는 단계는, 상기 분사상태정보가 기 설정된 흡장가능범위를 초과하는 상태로 기 설정된 설정시간이 경과하는 지 여부에 따라 가열부를 구동시켜 상기 배기가스의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.In the step of adjusting the temperature of the exhaust gas of the present invention, the temperature of the exhaust gas is adjusted by driving a heating unit according to whether or not a preset set time elapses while the injection state information exceeds a preset occludable range. characterized by elevating

본 발명의 상기 배기가스의 온도를 조절하는 단계는, 상기 분사상태정보가 상기 흡장가능범위를 초과하면 상기 SCR에 유입되는 배기가스의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.In the step of adjusting the temperature of the exhaust gas of the present invention, the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR is increased when the injection state information exceeds the occludable range.

본 발명의 상기 흡장량 차이값을 검출하는 단계는 상기 SCR 전단의 배기가스 온도, 상기 SCR 후단의 배기가스 온도, 상기 SCR 전단의 질소산화물 농도과 상기 SCR 후단의 질소산화물 농도의 변화량, 및 상기 SCR 전단의 배기가스량 변화량을 이용하여 상기 실제 흡장량을 예측하는 것을 특징으로 한다. The step of detecting the occlusion amount difference value of the present invention includes the exhaust gas temperature before the SCR, the exhaust gas temperature after the SCR, the amount of change in the nitrogen oxide concentration before the SCR and the nitrogen oxide concentration after the SCR, and the front end of the SCR. It is characterized in that the actual storage amount is predicted using the amount of change in the amount of exhaust gas of .

본 발명의 일 측면에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 흡장량을 예측하여 적절한 환원제 분사량을 보정하여 보다 높은 질소산화물 저감특성을 유지한다.According to an aspect of the present invention, a method for estimating and controlling a storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source predicts the storage amount and corrects an appropriate reducing agent injection amount to maintain higher nitrogen oxide reduction characteristics.

본 발명의 다른 측면에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 흡장량이 과도한 경우 발열장치를 이용하여 배기온도를 상승시켜 PM/NOx 동시저감장치의 환원제 흡장량을 조절한다.According to another aspect of the present invention, a method for predicting and controlling the storage amount of reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source increases the exhaust temperature using a heating device when the storage amount is excessive, thereby increasing the storage amount of reducing agent in the simultaneous PM/NOx reduction device. Adjust.

본 발명의 다른 측면에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 주기적인 발열장치구동에 따라 배기온을 상승시키므로 보다 높은 질소산화물 저감특성을 유지한다.According to another aspect of the present invention, a method for estimating and controlling an amount of storage of a reducing agent in a simultaneous PM/NOx reduction device having a heat source maintains a higher nitrogen oxide reduction characteristic because exhaust temperature is increased according to periodic driving of the heating device.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 암모니아 발생량을 최소화하여, SCR 후단의 암모니아산화촉매의 촉매담지량을 감소시킨다.According to another aspect of the present invention, a method for predicting and controlling a storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source minimizes the amount of ammonia generated, thereby reducing the catalyst loading amount of the ammonia oxidation catalyst at the rear of the SCR.

도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 흡장량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열장치 구동 전과 후의 효율을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법의 순서도이다.1 and 2 are block diagrams of an apparatus for estimating and controlling a storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction apparatus having a heat source according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a change in the storage amount of ammonia according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing efficiency before and after driving a heating device according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of a method for predicting and controlling a storage amount of a reducing agent in a simultaneous PM/NOx reduction device having a heat source according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, a method for predicting and controlling a storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 흡장량 변화를 나타낸 그래프이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열장치 구동 전과 후의 효율을 나타낸 도면이다.1 and 2 are block diagrams of a device for predicting and controlling a storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of ammonia absorption according to an embodiment of the present invention. 4 is a graph showing sheet weight change, and FIG. 4 is a diagram showing efficiency before and after driving a heating device according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 흡장량 제어 장치는 분사부(40), 전단 배기온도 센서(50), 전단 질소산화물 농도 센서(60), 후단 배기온도 센서(80), 후단 질소산화물 농도 센서(90), 흡입공기량 센서(110), 가열부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.1 and 2, the ammonia storage amount control device according to an embodiment of the present invention includes an injection unit 40, a front exhaust temperature sensor 50, a front nitrogen oxide concentration sensor 60, and a rear exhaust temperature sensor. 80, a rear end nitrogen oxide concentration sensor 90, an intake air amount sensor 110, a heating unit 120, and a control unit 130.

일반적으로 엔진(미도시)에서 발생된 배기가스는 배기 매니폴드에 모인 후 배기관(10)을 통해 외부로 배출된다. In general, exhaust gas generated from an engine (not shown) is collected in an exhaust manifold and then discharged to the outside through an exhaust pipe 10 .

배기가스에는 입자상 물질(Particulate Matter: PM)이 포함되어 있다. 입자상 물질에는 수트(soot), 유기성용해물질(Soluble Organic Fraction: SOF) 및 카본입자(carbon or soot) 등이 포함된다.Exhaust gas contains particulate matter (PM). Particulate matter includes soot, soluble organic fraction (SOF), and carbon or soot.

배기관(10)은 엔진에 연결되어 엔진에서 발생된 배기가스를 차량 외부로 배출하기 위한 유로를 형성한다.The exhaust pipe 10 is connected to the engine to form a flow path for discharging exhaust gas generated from the engine to the outside of the vehicle.

배기관(10)에는 DPF(Decreasing Particulate Material)(20) 및 SCR(Selective Catalytic Reduction)(30)이 장착된다. The exhaust pipe 10 is equipped with a Decreasing Particulate Material (DPF) 20 and a Selective Catalytic Reduction (SCR) 30.

DPF(20)는 디젤여과필터의 채널을 구성하는 다공성 격벽에 선택적 환원 촉매가 코팅되어 입자상 물질을 포집한다. 즉, DPF(20)는 다공성의 격벽을 통과하는 과정에서 배기가스에 포함된 입자상 물질(Particulate Material;PM)을 포집한다. SCR에는 Cu-zeolite, Fe-zeolite와 같은 제올라이트 물질이 코팅되어있으며, 채널을 통과하는 과정에서 환원제(요소수 또는 Urea)와 반응하여 질소산화물을 환원시킨다.The DPF 20 collects particulate matter by coating a selective reduction catalyst on the porous barrier rib constituting the channel of the diesel filter. That is, the DPF 20 collects particulate material (PM) included in the exhaust gas while passing through the porous partition wall. SCR is coated with zeolite materials such as Cu-zeolite and Fe-zeolite, and reacts with a reducing agent (urea solution or urea) to reduce nitrogen oxides in the process of passing through the channel.

SCR(30)은 DPF(20)의 후단의 배기관(10)에 설치된다. The SCR (30) is installed in the exhaust pipe (10) at the rear end of the DPF (20).

SCR(30)은 환원제를 사용하여 배기가스에 포함된 질소산화물을 질소 기체로 환원시킨다. SCR(30)에는 Cu-zeolite, Fe-zeolite와 같은 제올라이트 물질이 코팅되어 있다.The SCR 30 reduces nitrogen oxides contained in the exhaust gas to nitrogen gas by using a reducing agent. The SCR 30 is coated with zeolite materials such as Cu-zeolite and Fe-zeolite.

환원제는 요소(Urea), 암모니아(Ammonia)일 수 있다. 환원제는 특별히 한정되는 것은 아니다. The reducing agent may be urea or ammonia. The reducing agent is not particularly limited.

분사부(40)는 SCR 전단의 배기가스에 환원제를 분사한다. 예컨대, 분사부(40)는 DPF(20)와 SCR(30) 사이의 배기관(10)에 설치되어 배기관 내부로 환원제를 분사한다. The injection unit 40 injects a reducing agent into the exhaust gas in front of the SCR. For example, the injection unit 40 is installed in the exhaust pipe 10 between the DPF 20 and the SCR 30 to inject the reducing agent into the exhaust pipe.

여기서, DPF(20)와 SCR(30) 및 분사부(40)의 설치 구조는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, DPF(20)와 SCR(30) 및 분사부(40)는 입자상 물질 또는 질소산화물을 저감하기 위한 시스템이 가열부(120)로 버너를 이용하는지 또는 전기가열히터 혹은 촉매(EHC;Electrically Heated Catalyst)를 이용하는지에 따라 다양한 구조로 설치될 수 있다.Here, the installation structure of the DPF 20, the SCR 30, and the injection unit 40 is not limited to the above embodiment. For example, the DPF 20, the SCR 30, and the injection unit 40 determine whether the system for reducing particulate matter or nitrogen oxides uses a burner as the heating unit 120 or an electrically heated heater or catalyst (EHC). It can be installed in various structures depending on whether Catalyst) is used.

전단 배기온도 센서(50)는 SCR 전단의 배기가스의 온도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. 전단 배기온도 센서(50)는 DPF(20)와 SCR(30) 사이의 배기관(10)에 설치될 수 있다.The front exhaust temperature sensor 50 detects the exhaust gas temperature before the SCR and inputs the temperature to the control unit 130 . The front exhaust temperature sensor 50 may be installed in the exhaust pipe 10 between the DPF 20 and the SCR 30.

전단 질소산화물 농도 센서(60)는 SCR 전단의 배기가스 내 질소산화물의 농도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. 전단 질소산화물 농도 센서(60)는 DPF(20)와 SCR(30) 사이의 배기관(10)에 설치될 수 있다.The front-end nitrogen oxide concentration sensor 60 detects the concentration of nitrogen oxide in the exhaust gas before the SCR and inputs it to the control unit 130. The front end nitrogen oxide concentration sensor 60 may be installed in the exhaust pipe 10 between the DPF 20 and the SCR 30.

후단 배기온도 센서(80)는 SCR 후단의 배기가스의 온도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. 후단 배기온도 센서(80)는 SCR 후단의 배기관(10)에 설치될 수 있다.The downstream exhaust temperature sensor 80 senses the exhaust gas temperature downstream of the SCR and inputs the temperature to the control unit 130 . The exhaust temperature sensor 80 at the rear end may be installed in the exhaust pipe 10 at the rear end of the SCR.

후단 질소산화물 농도 센서(90)는 SCR 후단의 배기가스 내 질소산화물의 농도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. 후단 질소산화물 농도 센서(90)는 SCR 후단의 배기관(10)에 설치될 수 있다.The nitrogen oxide concentration sensor 90 at the rear stage detects the concentration of nitrogen oxide in the exhaust gas at the rear stage of the SCR and inputs it to the control unit 130 . The nitrogen oxide concentration sensor 90 at the rear end may be installed in the exhaust pipe 10 at the rear end of the SCR.

후단 배기량 센서(100)는 SCR 후단의 배기가스의 양을 감지하여 제어부(130)에 입력한다. 후단 배기량 센서(100)는 SCR 후단의 배기관(10)에 설치될 수 있다여기서, 전단 배기온도 센서(50), 전단 질소산화물 농도 센서(60), 전단 배기량 센서(70), 후단 배기온도 센서(80), 후단 질소산화물 농도 센서(90) 및 후단 배기량 센서(100)의 설치 위치는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 가열부(120)는 버너 또는 EHC 등이 활용될 수 있으며, 다양한 위치에 설치될 수 있다. 또한 가열부(120)는 설치위치에 따라 구동시 입자상물질의 산화에 기여할 수 있으며, 질소산화물 저감에도 기여한다.The rear displacement sensor 100 detects the amount of exhaust gas at the rear of the SCR and inputs it to the control unit 130 . The rear displacement sensor 100 may be installed in the exhaust pipe 10 at the rear of the SCR. Here, the front exhaust temperature sensor 50, the front nitrogen oxide concentration sensor 60, the front displacement sensor 70, and the rear exhaust temperature sensor ( 80), the installation positions of the rear nitrogen oxide concentration sensor 90 and the rear displacement sensor 100 are not limited to those of the above-described embodiment, and a burner or EHC may be used as the heating unit 120, and various positions may be used. can be installed on In addition, the heating unit 120 may contribute to the oxidation of particulate matter during driving depending on the installation position, and also contribute to reducing nitrogen oxides.

흡입공기량 센서(110)는 엔진에 흡입되는 흡입공기량을 측정하여 제어부(130)에 입력한다. The intake air amount sensor 110 measures the amount of intake air sucked into the engine and inputs it to the control unit 130 .

가열부(120)는 제어부(130)의 제어신호에 따라 SCR(30)에 주입되는 배기가스를 가열한다. The heating unit 120 heats exhaust gas injected into the SCR 30 according to a control signal from the control unit 130 .

예컨대, 가열부(120)는 목적에 따라 도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이 설치될 수 있다. For example, the heating unit 120 may be installed as shown in FIGS. 1 and 2 depending on the purpose.

가열부(120)는 흡장량 차이값이 흡장가능범위를 초과하는 상태로 설정시간이 경과하면 동작하여 배기가스의 온도를 증가시킴으로써 SCR 온도를 증가시킨다. The heating unit 120 operates when a set time elapses in a state where the storage amount difference value exceeds the storage available range, and increases the temperature of the exhaust gas, thereby increasing the SCR temperature.

환원제 흡장량은 SCR(30)의 온도에 반비례하므로, SCR(30)의 온도가 높을수록 환원제 흡장량은 감소하게 된다. 환원제 흡장량이 지나치게 많을 경우, 환원제 슬립이 발생하게 된다. Since the storage amount of the reducing agent is in inverse proportion to the temperature of the SCR 30, the storage amount of the reducing agent decreases as the temperature of the SCR 30 increases. If the reducing agent storage amount is too large, reducing agent slip occurs.

이에, 가열부(120)는 흡장량 조절이 필요한 시점에 SCR(30)를 가열하여 환원제 흡장량을 감소시킴으로써 환원제 흡장량이 흡장가능범위 이내로 유지되도록 한다. 이에 따라, 질소산화물의 저감 특성이 개선되고, 환원제 배출량이 감소될 수 있다. Accordingly, the heating unit 120 reduces the storage amount of the reducing agent by heating the SCR 30 at a time when the storage amount needs to be adjusted so that the storage amount of the reducing agent is maintained within the storage range. Accordingly, the reduction characteristic of nitrogen oxides may be improved, and the amount of reducing agent discharged may be reduced.

분사상태정보는 환원제가 분사되는 경우에 수집 및 감지되는 정보이다. The injection state information is information collected and sensed when the reducing agent is injected.

분사상태정보에는 분사부(40)의 환원제 분사 여부, 및 각종 센서에 의해 감지된 감지값이 포함될 수 있다. 여기서, 센서에는 전단 배기온도 센서(50), 전단 질소산화물 농도 센서(60), 흡입공기량 센서(110), 후단 배기온도 센서(80), 및 후단 질소산화물 농도 센서(90)가 포함될 수 있다. The injection state information may include whether or not the injection unit 40 has injected the reducing agent, and detection values detected by various sensors. Here, the sensors may include a front exhaust temperature sensor 50, a front nitrogen oxide concentration sensor 60, an intake air amount sensor 110, a rear exhaust temperature sensor 80, and a rear nitrogen oxide concentration sensor 90.

목표 흡장량은 SCR에 따라 다를 수 있으며, SCR 전단온도 및 후단온도에 따른 환원제 흡장량을 나타낸다.The target storage amount may vary depending on the SCR, and indicates the storage amount of the reducing agent according to the temperature before and after the SCR.

제어부(130)는 실제 흡장량을 환원제 분사 구간에서 SCR 전단의 배기가스 온도, SCR 후단의 배기가스 온도, SCR 전단의 질소산화물 농도과 상기 SCR 후단의 질소산화물 농도의 변화량, 및 SCR 전단의 배기가스량 변화량을 통해 예측한다.The control unit 130 determines the actual storage amount in the reducing agent injection section, the exhaust gas temperature before the SCR, the exhaust gas temperature after the SCR, the amount of change in the concentration of nitrogen oxides before the SCR and the concentration of nitrogen oxides after the SCR, and the amount of change in the amount of exhaust gas before the SCR. predict through

흡장가능범위는 SCR(30)에 흡장될 수 있는 흡장량의 범위이다. 흡장가능범위는 목표 흡장량과 실제 흡장량의 차이값으로 나타내어질 수 있다. The occlusion range is the range of the occlusion amount that can be occluded in the SCR 30 . The occludable range may be expressed as a difference between a target occlusion amount and an actual occlusion amount.

도 3 을 참조하면, 흡장가능범위는 '흡장량 적음'에서부터 '흡장량 많음'의 범위내이며, 환원제 슬립이 발생하기 전까지의 목표 흡장량과 실제 흡장량의 차이값일 수 있다. Referring to FIG. 3 , the occludable range is within a range from 'a small occlusion amount' to a 'large occlusion amount', and may be a difference between a target occlusion amount and an actual occlusion amount until reducing agent slip occurs.

설정시간은 목표 흡장량과 실제 흡장량의 차이값이 흡장가능범위를 초과한 상태에서 가열부(120)를 구동시킬지를 판단하는 기준이 되는 시간이다. The set time is a criterion for determining whether to drive the heating unit 120 in a state where the difference between the target occlusion amount and the actual occlusion amount exceeds the occludable range.

따라서, 목표 흡장량과 실제 흡장량의 차이값이 흡장가능범위를 초과한 상태에서 설정시간이 경과하면, 가열부(120)가 구동함으로써, 흡장량이 흡장가능범위 내로 유지되게 된다. Therefore, when the set time elapses in a state where the difference between the target occlusion amount and the actual occlusion amount exceeds the occludable range, the heating unit 120 is driven so that the occlusion amount is maintained within the occludable range.

제어부(130)는 SCR(30) 구동시 환원제 분사량을 결정하고, 결정된 환원제 분사량에 따라 환원제를 분사한다. 이때, 제어부(130)는 환원제 분사량에 대한 분사상태정보가 기 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지를 판단한다. The control unit 130 determines the injection amount of the reducing agent when the SCR 30 is driven, and injects the reducing agent according to the determined injection amount of the reducing agent. At this time, the control unit 130 determines whether the injection state information on the injection amount of the reducing agent satisfies a preset storage amount control condition.

흡장량 제어조건은 환원제 흡장량을 제어하기 위한 기준이 되는 분사상태정보이다. The storage amount control condition is injection state information that is a standard for controlling the storage amount of the reducing agent.

통상적으로 환원제 흡장량은 SCR 구동 초기에는 조절될 필요성이 상대적으로 낮다. In general, the amount of storage of the reducing agent needs to be adjusted is relatively low in the initial stage of SCR operation.

이에, 제어부(130)는 분사상태정보 중 적어도 하나 이상이 각각에 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지를 토대로, 흡장량을 조절할 필요성이 있는지를 판단하고, 이 판단 결과에 따라 환원제 흡장량을 조절한다.Accordingly, the control unit 130 determines whether or not there is a need to adjust the storage amount based on whether at least one of the injection state information satisfies the storage amount control condition set for each, and adjusts the storage amount of the reducing agent according to the determination result.

흡장량 제어조건은 분사상태정보별로 설정될 수 있으며, 하나의 분사상태정보를 토대로 흡장량 제어조건이 만족되는지가 판단될 수 있고, 복수 개의 분사상태정보를 토대로도 흡장량 제어조건이 만족되는지가 판단될 수 있다. The storage amount control condition can be set for each injection state information, and it can be determined whether the storage amount control condition is satisfied based on one injection state information, or whether the storage amount control condition is satisfied based on a plurality of injection state information. can be judged

한편, 분사상태정보가 흡장량 제어조건을 만족하면, 제어부(130)는 목표 흡장량과 실제 흡장량의 흡장량 차이값을 검출하고 이 흡장량 차이값이 기 설정된 흡장오차범위 이내인지에 따라 환원제 분사량을 보정한다.On the other hand, if the injection state information satisfies the occlusion amount control condition, the control unit 130 detects the occlusion amount difference between the target occlusion amount and the actual occlusion amount, and determines whether the occlusion amount difference is within a preset occlusion error range. Correct the injection amount.

흡장오차범위는 환원제 분사량을 보정할지 판단하는 기준이 되는 목표 흡장량과 실제 흡장량의 차이값이다. The occlusion error range is a difference value between a target occlusion amount and an actual occlusion amount, which is a criterion for determining whether to correct the reducing agent injection amount.

또한, 분사상태정보가 흡장량 제어조건을 만족하면, 제어부(130)는 분사상태정보가 흡장가능범위 이내인지에 따라 가열부(120)를 제어하여 SCR(30)을 가열한다. In addition, if the injection state information satisfies the occlusion amount control condition, the controller 130 controls the heating unit 120 to heat the SCR 30 according to whether the injection state information is within the occlusion range.

도 4 에는 가열부(120)를 구동시켜 SCR(30)을 가열한 결과가 도시된다. 4 shows a result of heating the SCR 30 by driving the heating unit 120 .

도 4 를 참조하면, 가열부(120)를 미구동한 경우보다 가열부(120)를 구동한 경우에 효율이 상대적으로 더 높아지는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4 , it can be seen that efficiency is relatively higher when the heating unit 120 is driven than when the heating unit 120 is not driven.

이하, 제어부(130)의 동작을 토대로, 도 5 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, based on the operation of the controller 130, a method for estimating and controlling the storage amount of reducing agent in the PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5 .

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법의 순서도이다.5 is a flow chart of a method for predicting and controlling a storage amount of a reducing agent in a simultaneous PM/NOx reduction device having a heat source according to an embodiment of the present invention.

도 5 를 참조하면, 먼저 SCR(30)이 구동한다(S10). 이와 함께, 각각의 센서가 분사상태정부를 감지한다.Referring to FIG. 5, first, the SCR 30 is driven (S10). At the same time, each sensor detects the injection status.

예컨대, 전단 배기온도 센서(50)는 SCR 전단의 배기가스의 온도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. For example, the front exhaust temperature sensor 50 detects the exhaust gas temperature before the SCR and inputs the temperature to the control unit 130 .

전단 질소산화물 농도 센서(60)는 SCR 전단의 배기가스 내 질소산화물의 농도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. The front-end nitrogen oxide concentration sensor 60 detects the concentration of nitrogen oxide in the exhaust gas before the SCR and inputs it to the control unit 130.

후단 배기온도 센서(80)는 SCR 후단의 배기가스의 온도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다.The downstream exhaust temperature sensor 80 senses the exhaust gas temperature downstream of the SCR and inputs the temperature to the control unit 130 .

후단 질소산화물 농도 센서(90)는 SCR 후단의 배기가스 내 질소산화물의 농도를 감지하여 제어부(130)에 입력한다. The nitrogen oxide concentration sensor 90 at the rear stage detects the concentration of nitrogen oxide in the exhaust gas at the rear stage of the SCR and inputs it to the control unit 130 .

흡입공기량 센서(110)는 엔진에 흡입되는 흡입 공기량을 측정하여 제어부(130)에 입력한다. The intake air amount sensor 110 measures the amount of intake air sucked into the engine and inputs it to the control unit 130 .

이에, 제어부(130)는 환원제 분사량을 결정한다(S30). 제어부(130)는 흡입공기량을 전단 질소산화물 농도로 나누고, 이 값으로 전단 배기온도를 나눈 값을 토대로 환원제 분사량을 결정할 수 있다. 환원제 분사량을 결정하는 방식은 특별히 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식이 채용될 수 있다. Accordingly, the control unit 130 determines the injection amount of the reducing agent (S30). The control unit 130 may determine the injection amount of the reducing agent based on a value obtained by dividing the intake air amount by the front end nitrogen oxide concentration and dividing the front end exhaust temperature by this value. The method for determining the injection amount of the reducing agent is not particularly limited, and various methods may be employed.

제어부(130)는 상기한 바와 같이 결정된 환원제 분사량을 토대로 분사부(40)를 제어하여 환원제를 분사한다(S30).The controller 130 injects the reducing agent by controlling the spraying unit 40 based on the injection amount of the reducing agent determined as described above (S30).

이어, 제어부(130)는 환원제 분사량에 대한 분사상태정보가 흡장량 제어조건을 만족하는지를 판단(S40)한다. Subsequently, the control unit 130 determines whether the injection state information on the injection amount of the reducing agent satisfies the storage amount control condition (S40).

예컨대, 제어부(130)는 환원제 분사 유무를 판단하고 환원제가 분사되면, 이때, 제어부(140)는 실제 흡장량을 환원제 분사 구간에서 SCR 전단의 배기가스 온도, SCR 후단의 배기가스 온도, SCR 전단의 질소산화물 농도과 상기 SCR 후단의 질소산화물 농도의 변화량, 및 SCR 전단의 배기가스량 변화량을 통해 예측하고, 전단 배기가스 온도, 전단 질소산화물 농도, 및 전단 흡입공기량이 흡장량 제어조건을 만족하는지를 판단할 수 있다. For example, the controller 130 determines whether or not the reducing agent is injected, and if the reducing agent is injected, the controller 140 determines the actual storage amount of the exhaust gas temperature at the front of the SCR, the exhaust gas temperature at the rear of the SCR, and the front of the SCR in the reducing agent injection section. It is predicted through the nitrogen oxide concentration, the amount of change in the concentration of nitrogen oxide at the rear end of the SCR, and the amount of change in the exhaust gas amount before the SCR, and it can be determined whether the front exhaust gas temperature, the front end nitrogen oxide concentration, and the front intake air amount satisfy the storage amount control condition. there is.

한편, 분사상태정보가 흡장량 제어조건을 만족하면, 제어부(130)는 목표 흡장량과 실제 흡장량의 흡장량 차이값을 검출한다(S50). On the other hand, if the ejection state information satisfies the occlusion amount control condition, the control unit 130 detects the occlusion amount difference between the target occlusion amount and the actual occlusion amount (S50).

제어부(130)는 상기한 흡장량 차이값이 기 설정된 흡장오차범위 이내인지를 판단한다(S60). The control unit 130 determines whether the occlusion amount difference value is within a preset occlusion error range (S60).

S60 단계에서의 판단 결과 흡장량 차이값이 흡장오차범위 이내이면, 제어부(130)는 분사량을 보정한다(S70). As a result of the determination in step S60, if the storage amount difference is within the storage error range, the control unit 130 corrects the injection amount (S70).

이때, 흡장량 차이값이 흡장오차범위를 초과하면, 제어부(130)는 환원제 분사량을 감소시킨다. 반면에 제어부(130)는 흡장량 차이값이 흡장오차범위 미만이면, 제어부(130)는 환원제 분사량을 증가시킨다. 이를 토대로, 환원제 분사량이 흡장오차범위 이내를 유지하도록 한다.At this time, if the occlusion amount difference value exceeds the occlusion error range, the control unit 130 reduces the injection amount of the reducing agent. On the other hand, the control unit 130 increases the injection amount of the reducing agent when the occlusion amount difference is less than the occlusion error range. Based on this, the injection amount of the reducing agent is maintained within the occlusion error range.

한편, 제어부(130)는 분사상태정보가 흡장가능범위 이내인지를 판단한다(S80). 즉, 제어부(130)는 환원제를 분사한 후 분사상태정보가 흡장가능범위를 초과하는 상태로 설정시간이 경과하는지를 판단한다. Meanwhile, the control unit 130 determines whether the injection state information is within the occludable range (S80). That is, the control unit 130 determines whether a set time elapses in a state where the injection state information exceeds the occludable range after the reducing agent is injected.

여기서, 분사상태정보에는 SCR 전단의 배기가스 온도와 SCR 후단의 배기가스 온도 간의 온도차가 포함될 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 SCR 전단의 배기가스 온도와 SCR 후단의 배기가스 온도 간의 온도차가 설정온도 이상이면 흡장가능범위를 벗어나는 것으로 판단한다. Here, the injection state information may include a temperature difference between an exhaust gas temperature before the SCR and an exhaust gas temperature after the SCR. For example, if the temperature difference between the exhaust gas temperature before the SCR and the exhaust gas temperature after the SCR is equal to or greater than a set temperature, the control unit 130 determines that the occludable range is exceeded.

S90 단계에서의 판단 결과 분사상태정보가 흡장가능범위를 초과하는 상태로 설정시간이 경과하면, 제어부(130)는 가열부(120)를 구동(S90)함으로써, 환원제 흡장량을 조절하고 대기에 방출되는 유해가스량을 감소시킬 수 있다.As a result of the determination in step S90, when the set time elapses with the injection state information exceeding the occludable range, the control unit 130 drives the heating unit 120 (S90) to adjust the occluded amount of the reducing agent and release it to the atmosphere. The amount of harmful gas can be reduced.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 흡장량을 예측하여 적절한 환원제 분사량을 보정하여 보다 높은 질소산화물 저감특성을 유지한다.As described above, the method for predicting and controlling the storage amount of reducing agent in the PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source according to an embodiment of the present invention predicts the storage amount and corrects the appropriate reducing agent injection amount to maintain higher NOx reduction characteristics.

본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 흡장량이 과도한 경우 발열장치를 이용하여 배기온도를 상승시켜 PM/NOx 동시저감장치의 환원제 흡장량을 조절한다.According to an embodiment of the present invention, a method for predicting and controlling the storage amount of reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source increases the exhaust temperature using a heating device when the storage amount is excessive, thereby increasing the storage amount of reducing agent in the simultaneous PM/NOx reduction device. to adjust

본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 주기적인 발열장치구동에 따라 배기온을 상승시키므로 보다 높은 질소산화물 저감특성을 유지한다.According to an embodiment of the present invention, the method for predicting and controlling the storage amount of reducing agent in the PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source increases the exhaust temperature according to the periodic driving of the heating device, thereby maintaining higher nitrogen oxide reduction characteristics.

본 발명의 일 실시예에 따른 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법은 암모니아 발생량을 최소화하여, SCR 후단의 암모니아산화촉매의 촉매담지량을 감소시킨다.According to an embodiment of the present invention, the method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source minimizes the amount of ammonia generated, thereby reducing the catalyst loading amount of the ammonia oxidation catalyst at the rear of the SCR.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be embodied in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Even if discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), the implementation of features discussed may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented in suitable hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which is generally referred to as a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit or programmable logic device or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it should be noted that this is only exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those skilled in the art to which the technology pertains. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

10: 배기관 20: DPF
30: SCR 40: 분사부
50: 전단 배기온도 센서 60: 전단 질소산화물 농도 센서
80: 후단 배기온도 센서 90: 후단 질소산화물 농도 센서
110: 흡입공기량 센서 120: 가열부
130: 제어부 10: exhaust pipe 20: DPF
30: SCR 40: injection part
50: front exhaust temperature sensor 60: front nitrogen oxide concentration sensor
80: rear exhaust temperature sensor 90: rear nitrogen oxide concentration sensor
110: intake air amount sensor 120: heating unit
130: control unit

Claims (9)

SCR(Selective Catalytic Reduction) 구동시 환원제 분사량을 결정하여 결정된 상기 환원제 분사량에 따라 환원제를 분사하는 단계;
상기 환원제 분사량에 대한 분사상태정보를 토대로 실제 흡장량을 예측하고, 상기 분사상태정보가 기 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지 여부에 따라 목표 흡장량과 상기 실제 흡장량 간의 흡장량 차이값을 검출하는 단계; 및
상기 흡장량 차이값에 따라 배기가스를 가열하여 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계를 포함하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. Injecting a reducing agent according to the determined reducing agent injection amount by determining an injection amount of the reducing agent when driving SCR (Selective Catalytic Reduction);
Detecting an occlusion amount difference between a target occlusion amount and the actual occlusion amount according to whether or not the injection state information satisfies a preset occlusion amount control condition; step; and
A method for predicting and controlling a reducing agent storage amount of a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source comprising the step of correcting the reducing agent injection amount by heating the exhaust gas according to the storage amount difference value. 제 1 항에 있어서, 상기 흡장량 차이값을 검출하는 단계는,
환원제 분사시, 상기 SCR 전단의 배기가스 온도, 상기 SCR 후단의 배기가스 온도, 상기 SCR 전단의 질소산화물 농도과 상기 SCR 후단의 질소산화물 농도의 변화량, 및 상기 SCR 전단의 배기가스량 변화량이 설정된 흡장량 제어조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 흡장량 차이값을 검출하는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. The method of claim 1, wherein the detecting of the storage amount difference value comprises:
When the reducing agent is injected, the exhaust gas temperature before the SCR, the exhaust gas temperature after the SCR, the amount of change in the nitrogen oxide concentration before the SCR and the nitrogen oxide concentration after the SCR, and the amount of change in the exhaust gas amount before the SCR are set. A method for predicting and controlling a reducing agent storage amount of a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, characterized in that the storage amount difference value is detected according to whether a condition is satisfied. 제 1 항에 있어서, 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계는,
상기 흡장량 차이값이 기 설정된 흡장오차범위 이내인지 여부에 따라 상기 환원제 분사량을 조절하는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. The method of claim 1, wherein the correcting the reducing agent injection amount comprises:
A method for predicting and controlling a reducing agent storage amount of a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, characterized in that the reducing agent injection amount is adjusted according to whether the storage amount difference value is within a preset storage error range. 제 3 항에 있어서, 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계는,
상기 흡장량 차이값이 상기 흡장오차범위를 초과하면 환원제 분사량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법.The method of claim 3, wherein the correcting the reducing agent injection amount comprises:
A method for predicting and controlling a reducing agent storage amount of a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, characterized in that the reducing agent injection amount is reduced when the storage amount difference value exceeds the storage error range. 제 3 항에 있어서, 상기 환원제 분사량을 보정하는 단계는,
상기 흡장량 차이값이 상기 흡장오차범위 미만이면 환원제 분사량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. The method of claim 3, wherein the correcting the reducing agent injection amount comprises:
A method for predicting and controlling a reducing agent storage amount of a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, characterized in that the reducing agent injection amount is increased when the storage amount difference value is less than the storage error range. 제 1 항에 있어서, 상기 흡장량 차이값에 따라 상기 SCR에 유입되는 배기가스의 온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. The method of claim 1, further comprising the step of adjusting the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR according to the difference in the storage amount, predicting and controlling the storage amount of reducing agent in the PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source. method. 제 6 항에 있어서, 상기 배기가스의 온도를 조절하는 단계는,
상기 분사상태정보가 기 설정된 흡장가능범위를 초과하는 상태로 기 설정된 설정시간이 경과하는 지 여부에 따라 가열부를 구동시켜 상기 배기가스의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. The method of claim 6, wherein the step of adjusting the temperature of the exhaust gas,
Simultaneous reduction of PM/NOx with a heat source, characterized in that the heating unit is driven to increase the temperature of the exhaust gas according to whether a preset set time elapses in a state where the injection state information exceeds a preset occludable range A method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a device. 제 7 항에 있어서, 상기 배기가스의 온도를 조절하는 단계는,
상기 분사상태정보가 상기 흡장가능범위를 초과하면 상기 SCR에 유입되는 배기가스의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법. The method of claim 7, wherein the step of adjusting the temperature of the exhaust gas,
A method for predicting and controlling a reducing agent storage amount of a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, characterized in that the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR is increased when the injection state information exceeds the storage available range. 제 1 항에 있어서, 상기 흡장량 차이값을 검출하는 단계는
상기 SCR 전단의 배기가스 온도, 상기 SCR 후단의 배기가스 온도, 상기 SCR 전단의 질소산화물 농도과 상기 SCR 후단의 질소산화물 농도의 변화량, 및 상기 SCR 전단의 배기가스량 변화량을 이용하여 상기 실제 흡장량을 예측하는 것을 특징으로 하는 열원을 갖는 PM/NOx 동시 저감장치의 환원제 흡장량 예측 및 제어 방법.
The method of claim 1, wherein the detecting the difference value of the storage amount comprises:
The actual storage amount is predicted using the exhaust gas temperature before the SCR, the exhaust gas temperature after the SCR, the amount of change in the nitrogen oxide concentration before the SCR and the nitrogen oxide concentration after the SCR, and the amount of change in the exhaust gas amount before the SCR. A method for predicting and controlling the storage amount of a reducing agent in a PM/NOx simultaneous reduction device having a heat source, characterized in that.
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