KR20080042229A - Regeneration method and apparatus of diesel particulate filter - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 디젤 입자상물질 필터(DPF)의 작용 원리를 설명하기 위한 개략도,1 is a schematic view for explaining the principle of operation of the diesel particulate filter (DPF),
도 2는 종래의 DPF 재생방법에 따른 시스템 구성도,2 is a system configuration diagram according to a conventional DPF regeneration method;
도 3은 저속저부하 조건에서의 입자상 물질의 퇴적형태 개시도,3 is a diagram illustrating the deposition of particulate matter under low speed and low load conditions;
도 4는 고속고부하 조건에서의 입자상 물질의 퇴적형태 개시도,4 is a diagram illustrating deposition of particulate matter at high speed and high load conditions;
도 5는 본발명의 DPF 재생방법에 따른 시스템 구성도,5 is a system configuration according to the DPF regeneration method of the present invention,
도 6은 본발명의 DPF 재생방법에 따른 흐름도.6 is a flow chart according to the DPF regeneration method of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
410 : 입자상 물질 500 : ECU410: particulate matter 500: ECU
510 : 디젤 입자상물질 필터 540 : 엔진rpm 센서부 510: diesel particulate filter 540: engine rpm sensor
550 : 연료량 센서부 560 : EGR 550: fuel amount sensor 560: EGR
570 : 배기온도 센서부 580 : 엔진570: exhaust temperature sensor unit 580: engine
본 발명은 디젤 입자상물질의 재생 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디젤 입자상물질 필터를 재생시키기 위한 제어를 보다 효율적으로 개선시킨 디젤 입자상물질 필터의 재생 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for regenerating diesel particulate matter, and more particularly, to a method and apparatus for regenerating diesel particulate filter, in which the control for regenerating the diesel particulate filter is more efficiently improved.
통상, 배기가스는 엔진으로부터 연소된 혼합기가 배기관을 통하여 대기중으로 방출되는 가스를 말하며, 이러한 배기가스에는 주로 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 미연소탄화수소(HC) 등의 유해물질이 포함되어 있다.In general, the exhaust gas refers to a gas in which a mixture combusted from an engine is released into the atmosphere through an exhaust pipe, and the exhaust gas mainly includes harmful substances such as carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbons (HC). It is.
이러한 배기가스의 규제는 필연적으로 강화되고 있기 때문에 배기가스 재순환 장치(EGR), 3원촉매, MPI장치 등을 포함하는 배기가스 제어장치와, 캐니스터, 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브 등을 포함하는 증발가스 제어장치등이 차량에 적용되고 있다.Since the regulation of exhaust gas is inevitably tightened, an exhaust gas control device including an exhaust gas recirculation device (EGR), a three-way catalyst, an MPI device, and an evaporative gas control device including a canister and a purge control solenoid valve, etc. The back is applied to a vehicle.
한편, 디젤엔진 차량은 연비, 출력면에서 우수함에도 불구하고 가솔린 엔진과는 달리 배기가스내에 질소산화물과 입자상물질(PM:Particulate Matter)이 상당히 많이 함유되어 있다.On the other hand, although diesel engine vehicles are excellent in fuel economy and power output, unlike gasoline engines, the exhaust gas contains a considerable amount of nitrogen oxides and particulate matter (PM).
디젤차량에 있어서는 공기가 대부분의 운전상태에서 충분한 조건으로 연소되기 때문에 CO와 HC는 가솔린 차량에 비하여 배출 정도가 낮으나, NOx와 입자상물질의 배출 정도는 매우 높다.In diesel vehicles, CO and HC have lower emission levels than gasoline vehicles because air is combusted in most operating conditions, but emissions of NOx and particulate matter are very high.
최근, 상기 입자상물질은 대기를 오염시키는 가장 주된 원인으로 규명되고 있고, 인체에도 많은 해를 입히는 것으로 판명되고 있다.In recent years, the particulate matter has been identified as the main cause of air pollution, and has been found to cause many harms to the human body.
이에, 디젤차량의 배출가스 저감기술은 NOx와 매연을 포함한 입자상물질의 저감이 중점적으로 이루어지고 있으며, 특히 디젤차량의 배출기준 강화에 대응하여 후처리기술로 매연등 입자상물질과 CO, HC등을 줄이기 위한 매연여과장치(DPF)가 이미 실용화 된 바 있으며, 그 밖에 디젤산화촉매장치(DOC)가 개발되었고, NOx만을 선택적으로 줄이기 위한 De-NOx 촉매 및 SCR등이 개발되어 왔다.Therefore, the emission reduction technology of diesel vehicles focuses on the reduction of particulate matter including NOx and soot.In particular, in response to strengthening emission standards of diesel vehicles, particulate matter such as smoke, CO, HC, etc. A diesel soot filter (DPF) has already been put to practical use. In addition, a diesel oxidation catalyst (DOC) has been developed, and a De-NOx catalyst and SCR have been developed to selectively reduce only NOx.
최근 부각되고 있는 입자상물질(PM)을 저감시키는 방법으로 디젤 입자상물질 필터(DPF:Diesel Particulate Filter) 기술을 채택되고 있는 바, 이 디젤 입자상물질 필터는 배기라인에 설치되어, 엔진으로부터 배출된 불연소의 디젤 입자상물질을 트랩(trap)을 이용하여 포집하고, 입자상물질의 발화온도 이상으로 승온시켜 입자상물질을 태우고(재생)하는 기능을 반복 수행하게 된다.Diesel Particulate Filter (DPF) technology has been adopted as a method of reducing the particulate matter (PM), which has recently emerged. This diesel particulate filter is installed in an exhaust line and discharged from the engine. The diesel particulate matter is collected using a trap, and the function of burning (regenerating) the particulate matter is repeatedly performed by raising the temperature above the ignition temperature of the particulate matter.
첨부한 도 1은 디젤 입자상물질 필터의 작용 원리를 설명하기 위한 개략도로서, 이에 도시한 바와 같이, 디젤 입자상물질 필터는 전후로 배기가스 입출구가 형성된 하우징 내부에 탄화규소 재질로 만들어진 벌집형 채널구조물형태로 되어 있으며, 이 필터에는 입자상물질의 연소온도를 낮추어 주는 촉매가 코팅되어 있다. 1 is a schematic view for explaining the principle of operation of the diesel particulate filter, as shown, the diesel particulate filter is in the form of a honeycomb channel structure made of silicon carbide inside the housing in which the exhaust gas inlet and outlet is formed before and after The filter is coated with a catalyst that lowers the combustion temperature of particulate matter.
상기 필터는 배기가스가 들어가는 입구셀과 나오는 출구셀을 달리하는 구조로 되어 있으며, 배기가스가 필터의 다공성 채널구조물을 통과하는 과정에서 기공에 분진 등이 걸러지는 과정을 거치도록 되어 있다. The filter has a structure in which the inlet cell and the outlet cell into which the exhaust gas enters are different from each other. In the process of exhaust gas passing through the porous channel structure of the filter, dust is filtered through pores.
따라서, 제품 초기에는 배기가스 내의 분진 등을 필터에서 무리 없이 걸러주게 되나 차량이 일정 거리를 주행한 후 채널구조물에 분진 등이 누적됨으로 해서, 배기가스의 흐름을 방해하게 되고, 배압이 상승하게 된다. Therefore, in the initial stage of the product, dust in the exhaust gas is filtered out without difficulty, but after the vehicle travels a certain distance, dust and the like accumulate in the channel structure, thereby obstructing the flow of the exhaust gas and increasing the back pressure. .
이에, 디젤 입자상물질 필터에서는 상기와 같이 배기가스의 흐름이 방해되기 전에 분진을 소거해주는 재생 과정을 필요로 하고 있으며, 이러한 디젤 입자상물질 필터의 재생 과정에서는 엔진 ECU가 필터의 재생시점을 판단하여 재생이 필요한 시점에서 연료를 리치(rich)하게 분사시키거나 연료후분사를 실시하는 등 강제 재생 모드를 수행하게 된다. Accordingly, the diesel particulate filter requires a regeneration process to eliminate dust before the flow of exhaust gas is interrupted as described above.In the regeneration process of the diesel particulate filter, the engine ECU determines the regeneration time of the filter and regenerates it. At this point in time, a forced regeneration mode is performed, such as rich fuel injection or post-fuel injection.
이때, 종래에는 엔진 ECU(200)가 도 2에서 도시한 바와 같이 필터(210)의 상류측 배기관(220)과 하류측 배기관(230)에 설치된 두 압력센서(240, 250)로부터 입력되는 신호를 실시간 모니터링하여, 상기 필터(210)의 입구측 압력(P1)과 출구측 압력(P2)간 차이(Pdif. = P1 - P2)를 구한 후 이 압력차가 일정 수준 이상으로 올라가는 경우, 필터의 재생이 요구되는 시점으로 판단하도록 되어 있다. At this time, conventionally, the engine ECU 200 is a signal input from the two
그러나, 상기와 같이 필터 전후의 압력차만으로 필터내에 있는 입자상물질의 퇴적량을 추정하는 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the method of estimating the deposition amount of particulate matter in the filter only by the pressure difference before and after the filter as described above has the following problems.
즉, 엔진에서 생성된 입자상물질이 필터내에 퇴적될때, 배출가스의 속도에 따라 그 퇴적형태가 달라지게 되고, 이로인해 측정되는 압력차도 퇴적위치와 퇴적형태에 따라 달라지게 된다.That is, when the particulate matter produced in the engine is deposited in the filter, the deposition form varies according to the velocity of the exhaust gas, and thus the pressure difference measured also varies according to the deposition position and the deposition form.
구체적으로, 도 3에서 도시한 바와 같이 저속저부하 운전조건에서는 입자상물질이 필터(400) 입구에 주로 퇴적하게 되고, 퇴적된 입자상 물질(410)의 밀도는 후술할 고속고부하 운전조건에 비해 상대적으로 낮다. Specifically, as shown in FIG. 3, in the low speed low load operation condition, particulate matter is mainly deposited at the inlet of the
따라서, 필터 전후의 센서에 의해 측정되는 압력차는 실제 퇴적된 입자상물질의 밀도에 비해 과대평가됨으로써, 재생이 요구되는 시점에 도달하지 않았음에도 불구하고 재생이 빈번히 일어나게 되어 연비가 악화되는 문제점이 발생한다. Therefore, the pressure difference measured by the sensor before and after the filter is overestimated compared to the density of the particulate matter actually deposited, so that the regeneration occurs frequently even though the time point for regeneration is not reached, causing the fuel economy to deteriorate. .
또한, 도 4에서 도시한 바와 같이 고속고부하 운전조건에서는 입자상물질이 필터(400) 후단에 주로 퇴적하게 되고, 퇴적된 입자상물질(410)의 밀도는 상기의 저속저부하 운전조건에 비해 상대적으로 높다.In addition, as shown in FIG. 4, in the high speed and high load operating conditions, particulate matter is mainly deposited on the rear end of the
따라서, 센서에 의해 측정되는 압력차는 저속저부하 조건과는 반대로 실제 퇴적된 입자상물질의 농도에 비해 과소평가됨으로써, 재생시점에 도달하였음에도 불구하고 재생이 일어나지 않아 필터의 여과기능의 효율성이 저하되는 문제점이 발생한다. Therefore, the pressure difference measured by the sensor is underestimated compared with the concentration of the particulate matter actually deposited, as opposed to the low-speed low load condition, so that the regeneration does not occur even though the regeneration time is reached, thereby reducing the efficiency of the filtration function of the filter. This happens.
따라서, 본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 차량엔진을 제어하는 ECU에 해당 센서들로부터 차량의 운전상황에 대한 엔진rpm, 연료량, 배기가스 재순환 장치(EGR) 신호, 배기온도, 필터 전후의 압력차에 대한 정보가 전송되어 실시간으로 모니터링되는 제1단계, 제1단계에서 전송된 정보에 따라 엔진상태를 고속고부하 조건과 저속저부하 조건으로 구분하여 가중치가 설정되는 제2단계, 제2단계에서 설정된 가중치를 적용하여 변환된 비교값이 측정된 압력차 이하인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 비교값이 측정된 압력차를 이상하는 경우 디젤 입자성물질 필터의 재생이 이루어지는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 입자상물질 필터의 재생 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been invented to solve the above-described problems, and the engine rpm, fuel amount, exhaust gas recirculation device (EGR) signal, exhaust temperature, A first step in which information about the pressure difference before and after the filter is transmitted and monitored in real time, a second step in which weight is set by dividing the engine state into a high speed high load condition and a low speed low load condition according to the information transmitted in the first step, A third step in which the diesel particulate filter is regenerated when the comparison value converted by applying the weight set in the second step is less than or equal to the measured pressure difference, and when the comparison value is greater than or equal to the measured pressure difference. It is an object of the present invention to provide a method and system for regenerating a diesel particulate filter comprising the step.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 디젤 입자상물질 필터에 퇴적된 입자성물질의 제거를 위한 디젤 입자상물질 필터의 재생 방법으로서,The present invention for achieving the above object is a regeneration method of the diesel particulate filter for the removal of particulate matter deposited on the diesel particulate filter,
차량엔진을 제어하는 ECU에 해당 센서들로부터 차량의 운전상황에 대한 엔진rpm, 연료량, 배기가스 재순환 장치(EGR) 신호, 배기온도, 필터 전후의 압력차에 대한 정보가 전송되어 실시간으로 모니터링하는 제1단계;The ECU that controls the vehicle engine transmits information about the engine rpm, fuel level, exhaust gas recirculation (EGR) signal, exhaust temperature, and pressure difference before and after the filter on the vehicle's driving status and monitors them in real time. Stage 1;
상기 제1단계에서 전송된 정보에 따라 엔진상태를 고속고부하 조건과 저속저부하 조건으로 구분하여 가중치를 설정하는 제2단계;A second step of setting weights by dividing the engine state into a high speed high load condition and a low speed low load condition according to the information transmitted in the first step;
상기 제2단계에서 설정된 가중치를 적용하여 변환된 압력차를 누적 합산하는 제3단계; A third step of accumulating and summing the converted pressure difference by applying the weight set in the second step;
상기 제3단계의 누적 합산값이 측정된 압력차 이하인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 상기 누적 합산값이 측정된 압력차 이상인 경우 디젤 입자성물질 필터의 재생이 이루어지는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And returning to the first step when the cumulative total value of the third step is equal to or less than the measured pressure difference, and including the fourth step of regenerating the diesel particulate filter when the cumulative total value is equal to or greater than the measured pressure difference. It features.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 제2단계에서 저속저부하 조건의 가중치는 1미만으로 설정되고, 고속고부하 조건의 가중치는 1이상로 설정되는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, in the second step, the weight of the low speed low load condition is set to less than 1, and the weight of the high speed high load condition is set to 1 or more.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 제2단계는 엔진을 고속 조건과 저속 조건으로 구분하기위해 상기 모니터링 엔진rpm이 기설정치 이하인지 여부를 판단하는 속도 판단단계(S20);In another preferred embodiment, the second step includes a speed determination step (S20) of determining whether the monitoring engine rpm is less than or equal to a preset value in order to classify the engine into a high speed condition and a low speed condition;
상기 모니터링 엔진rpm이 기설정치 이하인 경우, 상기 모니터링 연료량이 기 설정치 이하인지 여부를 판단하고, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이상인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이하인 경우 저속저부하조건으로 가중치가 설정되는 저속부하 판단단계(S30);When the monitoring engine rpm is less than or equal to the preset value, it is determined whether the monitoring fuel amount is less than or equal to the preset value, and when the monitoring fuel amount is greater than or equal to the preset value, the flow returns to the first step, and when the monitoring fuel amount is less than or equal to the preset value, the low speed low load A low load determining step (S30) in which a weight is set as a condition;
상기 모니터링 엔진rpm이 기설정치 이상인 경우, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이상인지 여부를 판단하고, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이하인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 상기 모니터링 연료량이 기설정치를 이상인 경우 고속고부하조건으로 가중치가 설정되는 고속부하 판단단계(S60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. When the monitoring engine rpm is greater than or equal to the preset value, it is determined whether the monitoring fuel amount is greater than or equal to the preset value, and when the monitoring fuel amount is less than or equal to the preset value, the flow returns to the first step, and when the monitoring fuel amount is greater than or equal to the preset value, the high speed high load It characterized in that it further comprises a high speed load determination step (S60) that the weight is set as a condition.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 저속부하 판단단계는 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이하인 경우 상기 모니터링 EGR 신호가 작동중인지 여부를 판단하여, 상기 EGR 신호가 OFF인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 상기 EGR 신호가 ON인 경우 저속저부하 조건으로 가중치가 설정되는 EGR신호 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the low load determining step determines whether the monitoring EGR signal is in operation when the monitoring fuel amount is less than or equal to a preset value, and returns to the first step when the EGR signal is OFF, and the EGR signal. If E is ON, characterized in that it comprises an EGR signal determination step of setting the weight as a low speed low load condition.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 고속부하 판단 단계는 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이상인 경우 상기 모니터링 배기온도가 기설정치 이하인지 여부를 판단하고, 상기 모니터링 배기온도가 기설정치 이상인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 상기 모니터링 배기온도가 기설정치 이하인 경우 고속고부하 조건으로 가중치가 설정되는 배기온도 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the high speed load determining step determines whether the monitoring exhaust temperature is less than or equal to the preset value when the monitoring fuel amount is greater than or equal to the preset value, and returns to the first step when the monitoring exhaust temperature is greater than or equal to the preset value. And, if the monitoring exhaust temperature is less than a predetermined value characterized in that it comprises an exhaust temperature determination step of setting the weight to a high-speed high load condition.
바람직한 다른 구현예로서, 디젤 입자상물질 필터에 퇴적된 입자성물질의 제거를 위한 디젤 입자상물질 필터의 재생 장치로서,In another preferred embodiment, there is provided a regeneration apparatus of a diesel particulate filter for removal of particulate matter deposited on a diesel particulate filter,
필터 전후의 압력차를 측정하도록 필터의 상류측 배기관과 하류측 배기관에 설치된 두 압력센서와;Two pressure sensors provided in the upstream exhaust pipe and the downstream exhaust pipe of the filter to measure the pressure difference before and after the filter;
고속조건과 저속조건의 구분 기준이 되는 엔진 rpm을 측정하도록 엔진에 설치된 rpm 센서부와;An rpm sensor unit installed in the engine to measure the engine rpm as a criterion for distinguishing the high speed condition and the low speed condition;
고부하조건과 저부하조건의 구분 기준이 되는 연료량을 측정하도록 엔진의 분사 펌프에 설치된 연료 센서부와;A fuel sensor unit installed in the injection pump of the engine to measure the amount of fuel serving as a criterion for distinguishing a high load condition from a low load condition;
EGR의 작동여부를 판단하기위해 엔진에 설치된 EGR 센서부와;An EGR sensor unit installed in the engine to determine whether the EGR is operated;
배기온도를 측정하도록 필터에 설치된 온도센서부와; A temperature sensor unit installed in the filter to measure the exhaust temperature;
상기 센서부로부터 전달받은 측정 신호에 의해 디젤 입자상물질 필터의 적절한 재생시점이 판단되는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.The ECU may be configured to determine an appropriate regeneration time of the diesel particulate filter based on the measurement signal transmitted from the sensor unit.
이에 의해, 본 발명은 DPF에 적절한 재생시점을 제어함으로써 차량의 연비 악화를 감소시키고, DPF 내부에 입자상물질이 과다하게 퇴적됨으로써 발생할 수 있는 DPF의 고장 발생 가능성을 낮춰 내구 신뢰성을 안정적으로 확보할 수 있다.As a result, the present invention can reduce the fuel consumption deterioration of the vehicle by controlling the regeneration time appropriate for the DPF, and lower the possibility of failure of the DPF which may be caused by excessive accumulation of particulate matter inside the DPF, thereby ensuring stable durability. have.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 5는 본 발명의 재생방법에 따른 시스템 구성도이다.5 is a system configuration diagram according to the reproducing method of the present invention.
도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 DPF 재생장치는 차량엔진을 제어하는 ECU(500)가 해당 센서들로부터 차량의 운전상황에 대한 엔진rpm, 연료량, EGR 신호, 배기온도, 필터 전후의 압력차에 대한 정보를 전송받기 위해 ECU와 상기 정보 를 감지하는 센서들로 이루어진다.As shown in FIG. 5, in the DPF regeneration apparatus of the present invention, the
상기 압력차는 필터(510)의 상류측 배기관과 하류측 배기관에 설치된 두 압력센서(520, 530)로부터 ECU(500)에 입력되는 신호에 의해 모니터링된다.The pressure difference is monitored by a signal input to the
상기 엔진rpm은 고속조건과 저속조건을 구분하기 위해 엔진에 설치된 rpm 센서부(540)로부터 ECU(500)에 입력되는 신호에 의해 모니터링된다.The engine rpm is monitored by a signal input to the
상기 연료량은 고부하조건과 저부하조건을 구분하기 위해 엔진의 분사 펌프에 설치된 연료 센서부(550)로부터 ECU(500)에 입력되는 신호에 의해 모니터링된다.The fuel amount is monitored by a signal input to the
상기 EGR 신호는 장치의 작동여부를 판단하기위해 EGR에 설치된 EGR 센서부(560)로부터 ECU(500)에 입력되는 ON/OFF 신호에 의해 모니터링된다.The EGR signal is monitored by an ON / OFF signal input to the
상기 배기온도는 필터(510)에 설치된 온도센서부(570)로부터 ECU(500)에 입력되는 신호에 의해 모니터링된다. The exhaust temperature is monitored by a signal input to the
상기 ECU(500)는 상기 센서부로부터 전달받은 신호를 바탕으로 후술할 DPF 재생방법에 의해 DPF의 적절한 재생시점을 판단한다.The
첨부한 도 6은 본 발명의 재생방법에 따른 흐름도이다.6 is a flow chart according to the playback method of the present invention.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명을 실행하는 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of implementing the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.
먼저, 엔진이 어떤 조건에서 운전되고 있는지를 판단하기 위해 ECU가 해당 센서들로부터 엔진 시동중의 엔진rpm, 연료량, EGR 신호, 배기온도, 필터 전후의 압력차에 대한 정보를 전송받아 모니터링한다.(S10)First of all, in order to determine under what conditions the engine is operating, the ECU receives and monitors the engine rpm, fuel level, EGR signal, exhaust temperature, and pressure difference before and after the filter from the sensors. S10)
다음으로, 엔진조건를 고속 조건과 저속 조건으로 구분하기위해 상기 모니터 링 엔진rpm이 기설정치 이하인지 여부를 판단하고(S20), 상기 기설정치는 엔진별 과급특성에 따라 달라질 수 있으나, 본 발명에서는 2000 rpm으로 설정한다. Next, in order to distinguish the engine condition into a high speed condition and a low speed condition, it is determined whether the monitoring engine rpm is less than or equal to a preset value (S20), and the preset value may vary depending on the supercharge characteristic for each engine, but in the present invention, 2000 Set to rpm.
다음으로, 엔진조건을 고부하 조건과 저부하 조건으로 구분하기 위해 모니터링 연료량이 기설정치 이하인지 여부를 판단한다.(S30, S60)Next, in order to classify the engine condition into a high load condition and a low load condition, it is determined whether the amount of fuel to be monitored is equal to or less than a preset value (S30, S60).
여기서, 상기 조건을 나누는 것은 앞서 설명한 바와 같이, DPF에 퇴적되는 PM의 퇴적형태와 그 양이 고속고부하와 저속저부하 조건에서 다르기 때문이다.Here, the above conditions are divided because, as described above, the deposition form and amount of PM deposited in the DPF are different in the high speed and low speed load conditions.
다음으로, 상기 모니터링 엔진rpm이 기설정치 이하이고, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이상인 경우 상기 S10단계로 회귀하며, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이하인 경우 EGR이 작동중인지 여부를 판단한다.(S40)Next, when the monitoring engine rpm is less than or equal to the preset value, and the monitoring fuel amount is greater than or equal to the preset value, the flow returns to step S10, and when the monitoring fuel amount is less than or equal to the preset value, it is determined whether the EGR is in operation.
다음으로, 상기 모니터링 엔진rpm이 기설정치 이상이고, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이하인 경우 상기 S10단계로 회귀하며, 상기 모니터링 연료량이 기설정치 이상인 경우 배기온도가 기설정치 이하인지 판단한다.(S70) Next, when the monitoring engine rpm is greater than or equal to the preset value and the monitoring fuel amount is less than or equal to the preset value, the process returns to step S10. When the monitoring fuel amount is greater than or equal to the preset value, it is determined whether the exhaust temperature is less than or equal to the preset value.
다음으로, 상기 EGR 신호가 OFF인 경우 상기 S10단계로 회귀하며, 상기 EGR 신호가 ON인 경우 저속저부하 조건으로 가중치를 설정한다.(S40, S50)Next, when the EGR signal is OFF, the flow returns to step S10, and when the EGR signal is ON, the weight is set under a low speed low load condition. (S40, S50)
이는, EGR OFF상태의 DPF에 퇴적되는 PM양이 EGR ON상태의 그 양에 비해 훨씬 적기 때문에, EGR OFF상태에서 저속저부하 조건으로 가중치를 설정하는것은 가중치가 적용된 비교값이 실제 압력차보다 과대평가 될 수 있으므로, 상기 S10단계로 회귀한다. This is because the amount of PM deposited in the DPF in the EGR OFF state is much smaller than that in the EGR ON state, so setting the weight with the low speed low load condition in the EGR OFF state causes the weighted comparison value to exceed the actual pressure difference. Since it may be evaluated, the process returns to step S10.
다음으로, 상기 모니터링 배기온도가 기설정치 이상인 경우 상기 S10단계로 회귀하며, 상기 모니터링 배기온도가 기설정치 이하인 경우 고속고부하 조건으로 가중치를 설정하고,(S70, S80) 상기 배기온도의 기설정치는 섭씨 600도이다.Next, when the monitoring exhaust temperature is greater than or equal to the preset value, the process returns to step S10. When the monitoring exhaust temperature is less than or equal to the preset value, a weight is set under a high speed and high load condition (S70 and S80). 600 degrees.
이는, 배기온도가 기설정치를 이상이면 엔진이 고속고부하 상태에 있더라도 재생효과가 발생하여 PM의 퇴적이 발생하지 않기 때문에, 고속고부하 조건으로 가중치를 설정하는것은 가중치가 적용된 비교값이 실제 압력차보다 과소평가 될 수 있으므로, 상기 S10단계로 회귀한다. If the exhaust temperature is higher than the preset value, even if the engine is in a high speed and high load state, the regeneration effect does not occur and PM deposition does not occur. Therefore, the weighted comparison value is higher than the actual pressure difference. Since it may be underestimated, the process returns to step S10.
여기서, 모니터링된 압력차의 가중치를 1로 보았을때, 저속저부하 조건에서는 실제 측정되는 압력차에 비해 실제 퇴적되는 양이 적기 때문에 가중치는 1미만으로 설정되고, 고속고부하 조건에서는 실제 측정되는 압력차에 비해 실제 퇴적되는 양이 많기 때문에 가중치는 1이상로 설정되며, 엔진조건에 따라 그 가중치는 변화한다.Here, when the weight of the monitored pressure difference is 1, the weight is set to less than 1 because the amount of actual deposition is smaller than the pressure difference that is actually measured in the low speed low load condition, and the actual pressure difference is measured in the high speed high load condition. The weight is set to 1 or more because the amount of actual deposition is large, and the weight changes according to the engine condition.
다음으로, 각 조건에 의해 설정된 가중치를 적용하여 변환된 압력차를 누적 합산한다.(S90) Next, cumulatively summing the converted pressure difference by applying the weight set by each condition (S90).
다음으로, 누적 합산값이 측정된 압력차 이하인 경우 상기 제1단계로 회귀하며, 상기 누적 합산값이 측정된 압력차 이상인 경우 디젤 입자성물질 필터의 재생이 이루어진다.(S100)Next, when the cumulative total value is less than the measured pressure difference, the flow returns to the first step, and when the cumulative total value is more than the measured pressure difference, regeneration of the diesel particulate filter is performed.
여기서, 누적 합산값은 실시간으로 상기 ECU에 의해 모니터링된 압력차에 가중치를 적용한 수치를 합산한 값이며, 누적기간은 재생이 발생하지 않은 전체 운전기간이다.Here, the cumulative total value is a value obtained by adding a weight value to a pressure difference monitored by the ECU in real time, and the cumulative period is an entire operation period in which regeneration has not occurred.
이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 디젤 입자상물질 필터의 재생 방법는 다음과 같은 효과를 제공한다. As seen above, the regeneration method of the diesel particulate filter according to the present invention provides the following effects.
첫째, 엔진조건에 따른 가중치를 다르게 설정함으로써 디젤 입자상물질 필터의 재생시점이 정확히 판단되고,First, the regeneration time of the diesel particulate filter is accurately determined by setting the weights according to engine conditions differently.
둘째, 엔진의 저속 저부하 조건에서 필요없이 발생되는 재생을 방지하여 차량의 연비 악화가 감소되고,Secondly, the deterioration of the fuel economy of the vehicle is reduced by preventing the regeneration that is not necessary in the low speed low load conditions of the engine,
세째, DPF 내부에 입자상물질이 과다하게 퇴적됨으로써 발생되는 DPF의 고장 발생 가능성을 낮춰 내구 신뢰성이 안정적으로 확보되는 효과가 있다.Third, it is possible to lower the possibility of failure of the DPF generated by excessive accumulation of particulate matter inside the DPF, thereby ensuring stable durability.
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