KR100770391B1 - 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기정화장치에 축적된 입자상물질을 적절하게 연소시키는 엔진(2)의 배기정화장치(36, 38)용 재생제어장치에 관한 것이다. 상기 재생제어장치는, 입자상물질의 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량으로부터 벗어나는 지의 여부를 판정하는 ECU(70)를 포함한다. 상기 추정 축적량이 최대값(BUpm)보다 작거나 같고, 배기압력차(&Dgr;P/GA)가 대체기준값(Dp)보다 큰 경우, 상기 ECU는 상기 추정 축적량을 보다 큰 대체량(UPpm)으로 대체시킨다. 이는 추정 축적량을 실제 축적량에 접근시키거나 그와 같게 만든다.

Description

내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치{REGENERATION CONTROLLER FOR EXHAUST PURIFICATION APPARATUS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배기정화장치를 가열시켜 상기 배기정화장치 내에 축적된 입자상물질을 분해 및 제거하는 재생제어장치에 관한 것이다.
일본특허공개공보 제2003-20930호에는, 필터 내에 축적된 입자상물질(PM)의 양이 소정량을 초과할 때, 디젤엔진의 배기통로에 배치되는 필터 내에 축적된 입자상물질(PM)을 연소시키기 위한 기술이 기재되어 있다. 상기 필터 내에 축적된 PM은 필터를 가열하여 공연비를 희박측(lean side)으로 간헐적으로 조정함으로써 연소된다. 이러한 종래기술에서, 필터 내에 축적된 PM의 양은 엔진의 구동상태를 토대로, 엔진으로부터 방출된 PM의 양과 필터 내에서 산화된 PM의 양을 주기적으로 더하여 추정된다.
엔진구동상태가 변경되고 있는 경우, 실제 PM 방출량과 PM 산화량은 서로 같지 않고 다를 수도 있다. 특히, 추정된 PM 축적량은 실제 PM 축적량보다 적을 수도 있다. 실제 축적량이 추정 축적량보다 많은 경우, 축적된 PM의 제거가 불충분할 수도 있다. 만일 이러한 불충분한 제거가 반복된다면, 대량의 PM이 과도하게 축적될 수도 있다. 이러한 경우에는, 의도된 것보다도 많은 양의 PM이 급속하게 연소될 수도 있다. 그 결과, 필터가 과열될 수 있다. 이는 필터의 열적 저하를 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 배기정화장치 내에 축적된 입자상물질을 적절하게 제거하면서, 입자상물질의 추정 축적량과 실제 축적량간의 차이를 최소화하는 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치이다. 상기 배기정화장치는 상류정화부 및 하류정화부를 포함한다. 상기 재생제어장치는, 상기 배기정화장치로부터 상류의 제1위치와 상기 배기정화장치로부터 하류의 제2위치간의 배기압력차 및 상기 배기정화장치의 상기 하류정화부로부터 상류의 제3위치와 상기 제3위치로부터 하류의 제4위치간의 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치를 포함한다. 계산부는 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산한다. 가열제어부는 상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열시킨다. 대체제어부는 상기 추정 축적량이 가열로 인하여 대체결정기준범위 내에 있고 하나 이상의 차이가 대체기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 보다 큰 추정 축적량으로 대체시킨다.
본 발명의 또다른 실시형태는 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치이다. 상기 배기정화장치는 상기 배기통로에 배치되는 상류정화기구 및 하류정화기구를 포함한다. 상기 재생제어장치는 상기 하류정화기구의 상류위치와 하류위치간의 배기압력차 및 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치를 포함한다. 계산부는 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산한다. 가열제어부는 상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열시킨다. 대체제어부는 상기 추정 축적량이 가열로 인하여 대체결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 대체기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 보다 큰 추정 축적량으로 대체시킨다.
본 발명의 또다른 실시형태는 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치이다. 상기 배기정화장치는 상류정화부 및 하류정화부를 포함하다. 상기 재생제어장치는, 상기 배기정화장치로부터 상류의 제1위치와 상기 배기정화장치로부터 하류의 제2위치간의 배기압력차 및 상기 배기정화장치의 상기 하류정화부로부터 상류의 제3위치와 상기 제3위치로부터 하류의 제4위치간의 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치를 포함한다. 계산부는 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산한다. 가열제어부는 상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열시킨다. 유지제어부는 상기 추정 축적량이 가열로 인하여 유지결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 유지기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 유지시킨다.
본 발명의 또다른 실시형태는 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치이다. 상기 배기정화장치는 상기 배기통로에 연속적으로 배치되는 상류정화기구 및 하류정화기구를 포함한다. 상기 재생제어장치는, 상기 하류정화기구의 상류위치와 하류위치간의 배기압력차 및 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치를 포함한다. 계산부는 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산한다. 가열제어부는 상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열시킨다. 유지제어부는 상기 추정 축적량이 가열로 인하여 유지결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 유지기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 유지시킨다.
본 발명의 또다른 실시형태는 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치이다. 상기 배기정화장치는 상류정화부 및 하류정화부를 포함한다. 상기 재생제어장치는, 상기 배기정화장치로부터 상류의 제1위치와 상기 배기정화장치로부터 하류의 제2위치간의 배기압력차 및 상기 배기정화장치의 상기 하류정화부로부터 상류의 제3위치와 상기 제3위치로부터 하류의 제4위치간의 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치를 포함한다. 계산부는 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산한다. 가열제어부는 상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열시킨다. 입자상물질제거계속제어부는 상기 추정 축적량이 가열을 종료하기 위한 기준값에 도달하고, 하나 이상의 차이가 계속기준값보다 클 때, 하나 이상의 상기 차이가 상기 계속기준값보다 작게 감소될 때까지 가열을 계속한다.
본 발명의 또다른 실시형태는 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치이다. 상기 배기정화장치는 상기 배기통로에 연속적으로 배치되는 상류정화기구 및 하류정화기구를 포함한다. 상기 재생제어장치는 상기 하류정화기구의 상류위치와 하류위치간의 배기압력차 및 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치를 포함한다. 계산부는 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산한다. 가열제어부는 상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열시킨다. 입자상물질제거계속제어부는 상기 추정 축적량이 가열을 종료하기 위한 기준값에 도달하고, 하나 이상의 차이가 계속기준값보다 클 때, 상기 하나 이상의 차이가 상기 계속기준값보다 작게 감소될 때까지 상기 가열을 계속한다.
본 발명의 기타 실시형태들과 장점들은, 예시의 방법을 통하여 본 발명의 원리들을 예시하는 첨부 도면들과 연계하여 후술하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 그 목적 및 장점들과 함께, 첨부 도면들과 연계하여 본 발명의 바람직한 실시예들의 후술하는 설명을 참조하여 가장 잘 이해할 수 있다:
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량디젤엔진용 제어시스템의 개략도;
도 2는 도 1에 도시된 ECU에 의해 실행되는 재생모드실행결정의 흐름도;
도 3은 도 1의 ECU에 의해 실행되는 재생제어의 흐름도;
도 4 및 도 5는 제1실시예에 따른 재생제어의 타이밍차트;
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 재생제어의 흐름도;
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 배기정화장치의 개략도;
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 재생제어의 흐름도;
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 재생제어의 흐름도;
도 10은 제6실시예에 따른 재생제어의 타이밍차트;
도 11은 본 발명의 제7실시예에 따른 재생제어의 흐름도; 및
도 12는 제7실시예에 따른 재생제어의 타이밍차트이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다. 도 1은 차량디젤엔진에 적용되는 재생제어장치를 포함하는 제어시스템의 개략도이다. 본 발명의 재생제어장치의 적용예가 디젤엔진으로 국한되는 것은 아니다. 다시 말해, 본 발명의 재생제어장치는 린번가솔린엔진(lean-burn gasoline engine)에도 적용가능하다.
디젤엔진(2)은 제1실린더 내지 제4실린더(#1, #2, #3, #4)를 포함하는 복수의 실린더를 포함한다. 각각의 실린더(#1 내지 #4)에 있어서, 연소실(4)은 흡기구(8) 및 흡기매니폴드(10)를 통해 서지탱크(12)로 연결되어 있다. 각각의 흡기구(8)는 흡기밸브(6)에 의해 개폐된다. 상기 서지탱크(12)는 배기터보차저(exhaust turbocharger; 16)와 같은 수퍼차저 및 인터쿨러(14)에 연결되어 있다. 에어클리너 (18)를 통해 공급되는 신선한 공기는 상기 배기터보차저(16)의 콤프레서(16a)에 의해 압축된다. 상기 서지탱크(12)는 배기순환(EGR; Exhaust Gas Recirculation)통로(20)의 EGR가스공급구(20a)를 구비한다. 스로틀밸브(22)는 서지탱크(12)와 인터쿨러(14) 사이의 흡기통로(13)에 배치되어 있다. 흡기량센서(24) 및 흡기온도센서(26)는 콤프레서(16a)와 에어클리너(18) 사이에 배치되어 있다.
각각의 실린더(#1 내지 #4)에 있어서, 상기 연소실(4)은 배기구(30) 및 배기매니폴드(32)에 연결되어 있다. 각각의 배기구(30)는 배기밸브(28)에 의해 개폐된다. 배기터보차저(16)의 배기터빈(16b)은 배기매니폴드(32)와 배기통로(34) 사이에 배치되어 있다. 배기는 제4실린더(#4)에 근접한 배기매니폴드(32) 내의 한 위치로부터 배기터빈(16b) 안으로 보내진다.
배기정화촉매를 각각 수용하고 있는 3개의 배기정화기구, 즉 촉매컨버터(36, 38, 40)들이 상기 배기통로(34)에 배치되어 있다. 가장 먼 상류에 위치한 제1촉매컨버터(36)(제1배기정화장치)는 NOx 저장환원촉매(36a)를 수용한다. 정상적으로 작동되고 있는 디젤엔진(2)의 배기가 산화 분위기(희박)에 있는 경우, NOx는 상기 NOx 저장환원촉매(36a)에 저장된다. 상기 배기가 환원 분위기에 있는 경우(화학양론적 또는 공연비가 상기 화학양론적 조건보다 낮음), 상기 NOx 저장환원촉매(36a)에 저장된 NOx는 상기 NOx 저장환원촉매(36a)로부터 분리된 NO로 환원되고, HC 및 CO를 이용하여 추가로 환원된다. 이러한 방식으로 NOx가 제거된다.
제1촉매컨버터(36)로부터 하류에 배치되어 있는 제2촉매컨버터(38)(제2배기정화장치)는 모놀리식 구조(monolithic structure)를 갖는 필터(38a)를 수용한다. 상기 필터(38a)의 벽들은 배기를 통과시킬 수 있는 세공(pores)을 구비한다. 상기 필터(38a)의 세공벽면은 NOx 저장환원촉매의 층으로 코팅되어 있다. 상기 필터(38a)는 상기 NOx 저장환원촉매층을 위한 염기로서의 역할을 한다. 상기 NOx 저장환원촉매층은 상기 NOx 저장환원촉매(36a)와 동일한 방식으로 NOx를 제거한다. 배기 내에 함유된 입자상물질(PM)은 상기 필터(38a)의 벽에 축적된다. 상기 PM은 먼저 NOx가 상대적으로 높은 온도 하에 산화 분위기에 노출될 때에 해제(release)되는 활성산소(active oxygen)에 의해 산화된다. 그 후, 상기 PM은 둘러싸고 있는 과잉 산소에 의해 전체가 산화된다. 이러한 방식으로, 필터(38a)로부터 NOx 뿐만 아니라 PM 까지도 제거된다. 상기 제1촉매컨버터(36)는 상기 제2촉매컨버터(38)와 일체형으로 형성되어 있다. 상기 제1촉매컨버터(36)는 상기 제2촉매컨버터(38)와는 별도로 형성될 수도 있다.
가장 먼 하류에 위치한 제3촉매컨버터(40)는 산화를 통해 HC 및 CO를 제거하기 위한 산화촉매(40a)를 수용한다. 제1배기온도센서(44)는 NOx 저장환원촉매(36a)와 필터(38a) 사이에 배치되어 있다. 상기 필터(38a)와 산화촉매(40a) 사이에는, 제2배기온도센서(46)가 필터(38a) 부근에 배치되고, 공연비센서(48)가 산화촉매(40a) 부근에 배치된다.
상기 공연비센서(48)는, 예컨대 고체전해질을 이용하는 센서이다. 상기 공연비센서(48)는 배기성분들을 토대로 상기 배기의 공연비를 검출하고, 상기 공연비에 선형으로 비례하는 전압신호를 생성한다. 상기 제1배기온도센서(44) 및 제2배기온도센서(46)는 각각 그들 각각의 위치에서 배기온도 thci 및 thco를 검출한다.
압력차센서(50)는 필터(38a)의 상류측과 하류측을 연결하는 관에 연결되어 있다. 상기 압력차센서(50)는 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 압력차(△P)를 검출하여, 상기 필터(38a)의 막힘 정도(clogging degree), 즉 상기 필터(38a)에서의 PM의 축적 정도를 검출하게 된다.
상기 배기매니폴드(32)는, 배기를 배기터빈(16b) 안으로 보내는 제4실린더(#4)로부터 이격되어 있거나 상기 제1실린더(#1) 부근에 위치한 EGR 통로(20)용 EGR 가스유입구(20b)를 구비한다. 상기 EGR 가스를 개선(reform)하기 위한 철EGR촉매(52), 상기 EGR 가스를 냉각시키기 위한 냉각장치(54), 및 EGR 밸브(56)는 상기 EGR 가스유입구(20b)로부터 상기 순서로 상기 EGR 통로(20) 내에 배치되어 있다. 상기 EGR 촉매(52)는 또한 냉각장치(54)의 막힘을 방지하는 기능도 한다. EGR 가스공급구(20a)를 통해 흡기시스템으로 다시 공급될 EGR 가스량은 상기 EGR 밸브(56)의 개방정도에 따라 조정된다.
연료분사밸브(58)는 상기 각각의 실린더(#1 내지 #4)에 배치되어, 연료를 상응하는 연소실(4) 안으로 직접 분사한다. 각각의 연료분사밸브(58)는 연료공급관(58a)을 통해 공통 레일(60)에 연결되어 있다. 전기적으로 제어되는 가변배출량연료펌프(62)는 고압의 연료를 상기 공통 레일(60) 안으로 공급한다. 상기 공통 레일(60) 내의 고압의 연료는 각각의 연료공급관(58a)을 통해 상응하는 연료분사밸브(58)로 분배된다. 연료압력센서(64)는 상기 공통 레일(60) 내의 연료의 압력을 검출한다.
상기 연료펌프(62)는 저압의 연료를 연료공급관(66)을 통해 연료부가밸브 (68)로 공급한다. 상기 연료부가밸브(68)는 상기 제4실린더(#4)의 배기구(30) 내에 배치되어, 연료를 배기터빈(16b)을 향해 분사하게 된다. 상기 연료부가밸브(68)는 촉매제어모드에서 연료를 배기에 부가한다.
전자제어유닛(ECU)(70)은 CPU, ROM, RAM 및 구동회로를 포함하는 디지털컴퓨터시스템을 포함한다. 상기 구동회로는 각종 유닛들을 구동시킨다. 상기 ECU(70)에는 흡기량센서(24), 흡기온도센서(26), 제1배기온도센서(44), 제2배기온도센서(46), 공연비센서(48), 압력차센서(50), EGR 밸브(56) 내에 포함된 EGR 개방정도센서, 연료압력센서(64), 스로틀개방정도센서(22a), 액셀러레이터개방정도센서(74), 냉각제온도센서(76), 엔진속도센서(80), 및 실린더식별센서(82)로부터의 검출신호들이 제공된다. 상기 액셀러레이터개방정도센서(74)는 엑셀러레이터 페달(72)의 감압량(액셀러레이터 개방정도 ACCP)을 검출한다. 상기 냉각제온도센서(76)는 디젤엔진(2)의 냉각제 온도(THW)를 검출한다. 상기 엔진속도센서(80)는 엔진속도(NE), 또는 크랭크축(78)의 회전속도를 검출한다. 상기 실린더식별센서(82)는 크랭크축(78)의 회전 위상 또는 흡기캠의 회전 위상을 검출하여 실린더를 식별하게 된다.
상기 ECU(70)는 엔진의 구동상태에 따라 연료분사밸브(58)의 연료 분사(양 및 타이밍)를 제어하도록 3가지 검출신호들로부터 엔진의 구동상태를 판정한다. 상기 ECU(70)는 EGR 밸브(56)의 개방정도를 조정하고, 스로틀개방정도를 모터(22b)로 조정하며, 연료펌프(62)의 배출량을 조정하기 위한 제어를 실행한다. 또한, 상기 ECU(70)는 재생모드, 황성분분해-해제모드(이하, 황제거모드라 함), NOx 환원모드, 및 정상제어모드를 포함하는 촉매 제어를 실행한다. 상기 촉매 제어는 후술하기로 한다.
상기 ECU(70)는 엔진의 구동상태에 따라 2가지 연소모드, 즉 정상연소모드 및 저온연소모드로부터 선택된 연소모드를 실행한다. 저온연소모드에서, ECU(70)는 저온연소모드용 EGR 밸브의 개방정도맵을 토대로 순환량이 많은 배기를 이용하여 연소 온도의 증가를 천천히 함으로써 NOx 및 연기를 동시에 감소시킨다. 상기 저온연소모드는, 엔진이 엔진부하가 낮고 엔진속도가 낮거나 중간인 범위에 있는 경우에 실행된다. 상기 저온연소모드에 있어서, 상기 ECU(70)는 공연비센서(48)에 의해 검출되는 공연비(AF)를 토대로 스로틀개방정도(TA)의 조정을 포함하는 공연비 피드백 제어를 실행한다. 저온연소모드 이외의 연소모드는 정상연소모드이다. 상기 정상연소모드에서는, 상기 ECU(70)가 정상연소모드용 EGR 밸브의 개방정도맵을 토대로 (배기의 순환을 수반하지 않는 제어를 포함하는) 정상적인 EGR 제어를 실행한다.
이하, 촉매 제어를 설명하기로 한다.
재생모드에 있어서, 상기 ECU(70)는 배기정화촉매의 PM의 추정 축적량이 재생기준값에 도달할 때 특히 상기 제2촉매컨버터(38)의 필터(38a) 내에 축적된 PM을 가열한다. 상기 PM은 산화 및 분해되도록 가열되어 CO2 및 H2O를 생성하게 되고, CO2 및 H2O로서 해제된다. 재생모드에 있어서, 상기 ECU(70)는 화학양론적 공연비보다 높은 공연비에서 촉매층(catalyst bed)을 가열(예컨대, 600 내지 700℃)하도록 연료부가밸브(68)를 이용하여 연료를 반복해서 부가한다. 상기 ECU(70)는 파워 행 정(power stroke) 또는 배기 행정 동안에 상응하는 연료분사밸브(58)를 이용하여 각각의 연소실(4)에서의 연료 분사(후분사(after injection))를 추가로 수행할 수도 있다. 상기 ECU(70)는 또한 후술할 특수한 조건하에서, 간헐적인 연료부가공정을 실행함으로써 연소 가열(burn-up heating)을 실행한다. 간헐적인 연료부가공정에 있어서, 상기 ECU(70)는 연료가 부가되지 않는 주기들 사이에서 공연비저감공정을 실행한다. 상기 공연비저감공정은, 연료부가밸브(68)로부터 연료를 간헐적으로 부가하여, 공연비를 화학양론적 공연비와 같거나 약간 낮게 저감시킨다. 상기 실시예에 있어서, 상기 공연비저감공정은 공연비가 화학양론적 공연비보다 약간 낮도록 한다. 소정의 경우에, 연료분사밸브(58)에 의한 후분사 및 간헐적인 연료부가공정이 결합하여 수행될 수도 있다. 재생모드에서는, NOx 저장환원촉매(36a)의 앞면에 막혀 있는 PM이 제거되고, 추정 축적량보다 큰 축적량으로 필터(38a) 내에 축적된 PM이 연소되어 완전히 제거된다.
상기 황제거모드는, NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)가 황 성분에 의해 오염(poison)되고 NOx 저장 능력과 같은 그들의 배기정화능력이 저감될 때 실행된다. 상기 황제거모드는 NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)로부터 황 성분들을 분해 및 해제시켜, 상기 NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)에서 황 성분들을 제거하여 황 오염으로부터 복원되도록 한다. 상기 황제거모드에서, 상기 ECU(70)는 연료부가밸브(68)로부터 연료를 반복적으로 부가하여 촉매층을 가열시킨다(예컨대, 650℃까지). 상기 ECU(70)는 또한 연료부가밸브(68)로부터 연료를 간헐적으로 부가하여, 공연비를 화학양론적 공연비와 같거나 약간 낮게 저감시키는 공연비저감공정 을 추가로 실행한다. 상기 제1실시예에 있어서, 상기 공연비저감공정은 공연비가 화학양론적 공연비보다 약간 낮도록 농축(enrich)시킨다. 상기 황제거모드에서는, 연료분사밸브(58)를 이용한 후분사가 실행될 수도 있다. 이러한 공정은 재생모드에서 특별한 조건 하에 실행된 간헐적인 연료부가공정과 유사하고, 또한 PM을 연소시키는 효과도 가진다.
상기 NOx 환원모드에 있어서, 상기 NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)에 막힌 NOx는 N2, CO2 및 H2O로 환원되어, N2, CO2 및 H2O로서 해제된다. 상기 NOx 환원모드에 있어서, 상기 ECU(70)는 상대적으로 긴 시간 간격으로 연료부가밸브(68)로부터 연료를 간헐적으로 부가하여, 촉매층의 온도가 상대적으로 낮게 설정되도록 한다(예컨대, 250 내지 500℃). 이러한 상대적으로 낮은 촉매층 온도에서, 공연비는 화학양론적 공연비와 같거나 약간 낮게 저감된다.
상술된 3가지 촉매제어모드를 배제한 촉매 제어는 정상제어모드이다. 정상제어모드에서, 상기 ECU(70)는 연료부가밸브(68)를 이용한 연료부가공정 및 상기 연료분사밸브(58)를 이용한 후분사를 수행하지 않는다.
이하, 재생모드에서 ECU(70)에 의해 실행되는 처리를 설명한다. 재생모드실행결정을 도시한 도 2의 흐름도 및 재생제어를 도시한 도 3의 흐름도는 각각 소정의 시간 사이클에서의 인터럽트들로서 실행된다. 도 2의 재생모드실행결정의 결과는 도 3의 재생제어를 개시할 지의 여부를 결정한다.
우선, 재생모드실행결정(도 2)을 설명한다.
단계 S102에서, ECU(70)는 도 2의 한 제어 사이클 동안 디젤엔진(2)의 각각의 연소실(4)로부터 방출된 PM의 전체량인 입자상물질방출량(PMe)을 계산한다. 상기 실시예에서, 상기 ECU(70)는 사전에 미리 실험들을 통해 생성되는 맵을 참조하여 입자상물질방출량(PMe)을 계산한다. 상기 맵은 상기 방출량을 예컨대 엔진속도(NE)와 연관시키고, 엔진부하(예컨대, 연료분사밸브(58)의 연료분사량)와 연관시킨다. 상기 ECU(70)는 엔진속도(NE) 및 엔진부하로부터 입자상물질방출량(PMe)을 계산한다.
단계 S104에서, 상기 ECU(70)는 필터(38a)에 축적되거나 포획(trap)되는 PM의 산화량(PMc)을 계산한다. 상기 산화량(PMc)은 상기 공정의 한 제어 사이클 동안에 산화를 통해 제거되는 포획된 PM의 양이다. 상기 제1실시예에서, 상기 ECU(70)는 사전에 미리 실험들을 통해 생성되는 맵을 참조하여 산화량(PMc)을 계산한다. 상기 맵은 상기 산화량을 필터(38a)의 촉매층 온도(예컨대, 제2배기온도센서(46)에 의해 검출된 배기 온도 thco)와 연관시키고, 흡기량(GA)과 연관시킨다. 상기 ECU(70)는 상기 배기온도(thco) 및 흡기량(GA)으로부터 산화량(PMc)을 계산한다.
단계 S106에서, 상기 ECU(70)는 수학식 1을 이용하여 추정된 PM 축적량(PMsm)을 계산한다.
PMsm ← Max[PMsm + PMe - PMc, 0]
수학식 1에서, 우변의 추정 축적량(PMsm)은 상기 공정의 앞선 사이클에서 계산된 값이다. Max는 괄호 안의 값들 중 최대값을 추출하기 위한 연산자를 나타낸 다. 예를 들어, PMsm + PMe - PMc가 양의 값이면, PMsm + PMe - PMc의 결과값이 수학식의 좌변의 추정 축적량(PMsm)으로 설정된다. PMsm + PMe - PMc가 음의 값이면, 수학식의 좌변의 추정 축적량(PMsm)으로 0(grams)이 입력된다.
단계 S108에서, 상기 ECU(70)는 상기 추정 축적량(PMsm)이 (기준 축적량에 상응하는) 재생 기준값(PMstart)보다 크거나 같은 지의 여부를 점검하여, 상기 재생모드를 개시할 지의 여부를 결정한다. PMsm이 PMstart보다 작은 경우(단계 S108에서 NO이면), 상기 ECU(70)는 상기 공정을 일시적으로 종료한다. PMsm이 PMstart보다 작은 상태는 도 4의 타이밍차트에 도시된 타이밍 t0 이전의 상태에 해당한다.
PMe가 PMc보다 큰 상태가 디젤엔진(2)의 구동상태로 인해 계속되는 경우에는, 단계 S102, S104, 및 S106이 반복된다. 이것은 점진적으로 추정 축적량(PMsm)을 증가시킨다. 하지만, PMsm이 PMstart 보다 작은 한(단계 S108에서 NO이면), 상기 ECU(70)는 상기 공정을 일시적으로 종료한다.
상기 추정 축적량(PMsm)이 증가하여 PMsm ≥ PMstart 를 만족하는 경우(단계 S108에서 YES), ECU(70)는 황제거모드에서 PM제거를 위한 가열이 중단되었는 지의 여부를 판정한다. 상기 황제거모드에서의 PM제거가열이 중단된 경우(단계 S110에서 NO), ECU(70)는 상기 공정을 일시적으로 종료한다. 상기 황제거모드에서의 PM제거가열이 수행되고 있는 경우에는(단계 S110에서 YES이면), ECU(70)는 재생제어를 개시한다(단계 S112, 도 4에서 t0). 이 경우, 도 3에 도시된 재생제어는 주기적으로 실행된다.
이하, 도 3을 참조하여 재생제어를 설명한다. 상기 ECU(70)는 도 2의 재생모 드실행결정을 실행한 후에 재생제어를 실행한다. 따라서, 재생제어는 상기 재생모드실행결정과 동일한 사이클로 실행된다.
단계 S122에서, 상기 ECU(70)는 앞선 사이클에서 계산된 추정 축적량(PMsm)이 대체결정기준범위 내에 있는지(대체결정기준범위의 최대값(BUpm)보다 작거나 같은지)의 여부를 판정한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 최대값(BUpm)은 재생기준값(PMstart)보다 훨씬 더 작고, 종료결정값(PMend)(예컨대, 0 grams)보다는 약간 크다.
PMsm이 BUpm보다 큰 경우(S122에서 NO, 도 4에서 t0 내지 t1), ECU(70)는 단계 S142에서 PM제거가열의 개시를 설정(명령)하고 상기 공정을 일시적으로 종료한다. 상기 PM제거가열에서, 연료부가밸브(68)는 상술된 방식으로 연료를 반복해서 부가한다. 이는 공연비가 화학양론적 공연비보다 높고 촉매층의 온도(배기 온도 thci)(예컨대, 600 내지 700℃)를 상승시키는 분위기에 촉매를 노출시킨다. 그런 다음, 입자상물질방출량(PMe)은 산화량(PMc)보다 적게 되고, 상기 추정 축적량(PMsm)은 점진적으로 감소한다.
PMsm이 BUpm보다 크기만 하면(단계 S122에서 NO이면), 상술된 연료부가에 의해 PM을 제거하기 위한 공정이 계속된다.
추정 축적량(PMsm)은 점차 감소하여 종료결정값(PMend)에 접근한다. 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ BUpm을 만족하면(단계 S122에서 YES이면), ECU(70)는 황제거모드 이외의 모드가 현재 실행되고 있는 지와 상기 황제거모드 이외의 모드가 요청되었는 지의 여부를 판정한다(S124).
황제거모드가 실행되고 있거나 황제거모드가 요청된 경우(단계 S124에서 NO), ECU(70)는 PM제거가열을 중단시키고(단계 S134), 상기 공정을 일시적으로 종료한다. 상기 PM제거가열은 연소가열과 유사한 처리가 황제거모드에서 수행되기 때문에 중단된다.
황제거모드 이외의 모드가 실행되고 있고 상기 황제거모드가 요청되지 않은 경우에는(단계 S124에서 YES), ECU(70)가 흡기량(GA)에 대한 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 압력차(△P)의 비율 △P/GA가 대체기준값(Dp)보다 크거나 같은 지의 여부를 판정한다(단계 S126). 상기 비율 △P/GA는 배기압력차에 상응한다.
실제 구동상태를 정확하게 반영하기 위해서는 상기 비율 △P/GA 대신에 배기유동량에 대한 압력차(△P)의 비율이 사용되는 것이 바람직하다. 하지만, 흡기량(GA)은 배기유동량과 정비례 관계에 있다. 따라서, 상기 비율 △P/GA가 사용되는 경우에도 제어 정확성에는 영향을 끼치지 않는다.
상기 비율(△P/GA)을 값(Dp)과 비교하는 대신에, 압력차(△P)가 배기유동량(또는 흡기량(GA))에 따라 보다 크게 설정되는 대체기준값(예컨대, Dp*GA)과 비교될 수도 있다. 이 경우, 상기 압력차(△P)는 배기압력차에 상응한다.
△P/GA가 Dp보다 작은 경우(단계 S126에서 NO), 필터(38a)는 PM으로 막히지 않고, 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량에서 벗어나지 않는다. 이 경우, 상기 ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)이 단계 S136에서 종료결정값(PMend)보다 작거나 같은 지의 여부를 판정한다. 재생제어의 초기 단계에서, PMsm은 PMend보다 작다(단계 S136에서 NO). 따라서, PM제거가열이 계속된다(단계 S142). 이 경우, 도 4에 도시 된 바와 같이, 추정 축적량(PMsm)은 수학식 1을 이용한 계산에 따라 타이밍(t1) 이후에 계속해서 점진적으로 감소한다.
△P/GA가 Dp보다 작은 상태가 계속되고(단계 S126에서 NO), 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ PMend (0 grams)를 충족시키면(단계 S136에서 YES, 도 4에서 t2), ECU(70)는 PM제거가열을 중단시키고(단계 S138), 재생모드를 종료한다(단계 S140). 그 후, 상기 ECU(70)는 상기 공정을 일시적으로 종료한다. 이는 필터(38a)에 주로 포획된 PM의 제거를 완료한다. 추정 축적량(PMsm)이 증가하여 다시 PMsm ≥ PMstart를 충족시키게 되면(도 2의 단계 S108에서 YES), 재생제어가 황제거모드에 의해 중단되지 않으면(단계 S110에서 YES), 상술된 방식으로 재생제어가 다시 개시된다(단계 S112).
필터(38a)가 PM으로 막혀 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량에서 벗어나는 경우를 아래에 설명한다. 이 경우, 비율 △P/GA은 단계 S122에서의 판정이 YES를 나타내고 단계 S124에서의 판정이 YES를 나타낸 후에 상기 값Dp보다 크거나 같아진다(단계 S126에서 YES).
단계 S128에서, ECU(70)는 단계 S126에서의 판정이 YES를 나타내는 횟수, 즉 비율 △P/GA이 상기 값(Dp)보다 크거나 같은 것으로 연속적으로 판정되는 횟수(이하, "결정수"라 함)가 중단결정수(Np)(예컨대, 2)보다 작거나 같은 지의 여부를 판정한다. 예를 들어, 단계 S126에서의 판정이 첫번째 실행된 때와 같이 상기 결정수가 중단결정수(Np)보다 작은 경우(단계 S128에서 YES), 상기 ECU(70)는 수학식 2를 이용하여 상기 추정 축적량(PMsm)을 보다 큰 대체량(UPpm)으로 대체시킨다(단계 S130).
PMsm ← UPpm
상기 대체량(UPpm)은 고정값이고, UPpm은 BUpm보다 크다.
이 경우, 추정 축적량(PMsm)은 도 5에 도시된 최대값(BUpm)보다 큰 값으로 증가된다(t11).
단계 S132에서, ECU(70)는 PM제거가열을 연소가열로 전환시켜 상기 공정을 일시적으로 종료한다. 연소가열이 개시되면, NOx 저장환원촉매(36a)의 앞면에 막혀 있는 PM이 제거되고, 상기 추정 축적량(PMsm)보다 큰 필터(38a) 내에 축적된 PM의 양이 연소된다. 이는 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차를 감소시킨다. 상기 추정 축적량(PMsm)은 한 번 저감되어, 종료결정값(PMend)보다 약간 큰 최대값(BUpm)보다 작거나 같게 된다. 따라서, 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량에서 벗어난 경우에도, 연소가열이 대량의 PM이 급속하게 연소되는 경우를 피한다.
PMsm이 BUpm보다 큰 주기에서(단계 S122에서 NO), 연소식 PM제거가열이 수행된다(단계 S142). 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 다시 PMsm ≤ BUpm을 만족시키고(단계 S122에서 YES, 도 5에서 t12), △P/GA가 Dp보다 작으며(단계 S126에서 NO), PMsm이 PMend보다 큰 경우(단계 S136에서 NO)에는, PM제거가열이 도 5에 파선으로 표시된 바와 같이 계속된다(단계 S142). 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ PMend를 만족시키면(단계 S136에서 YES), PM제거가열이 중단되고(단계 S138), 재생모드가 완료된다(단계 S140, 도 5에서 t13).
△P/GA ≥ Dp가 충족되면(단계 S126에서 YES), ECU(70)는 단계 S126에서의 결정수가 중단결정수(Np)(2)보다 작거나 같은 지의 여부를 판정한다(단계 S128). 예를 들어, 단계 S126에서의 판정이 두번째 실행되면(단계 S128에서 YES), 상기 ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)을 대체량(UPpm)으로 다시 대체시킨다(단계 S130). 도 5에서 파선으로 표시된 바와 같이, 추정 축적량(PMsm)은 최대값(BUpm)보다 큰 값으로 다시 증가한다(t12).
상기 ECU(70)는 연소가열을 계속하고(단계 S132), 상기 공정을 일시적으로 종료한다. 계속되는 연소가열은 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차를 더욱 감소시킨다.
PMsm이 BUpm보다 큰 주기에서(단계 S122에서 NO), ECU(70)는 연소가열을 계속한다(단계 S142). 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≥ BUpm을 다시 충족시키는 경우(단계 S122에서 YES, 도 5에서 t14), 및 △P/GA가 Dp보다 작고(단계 S126에서 NO), PMsm이 PMend보다 큰 경우(단계 S136에서 NO), 상기 ECU(70)는 연소식 PM제거가열을 계속한다(단계 S142). 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ PMend을 만족시키는 경우(단계 S136에서 YES, 도 5에서 t15), ECU(70)는 PM제거가열을 중단시키고(단계 S138), 재생모드를 완료한다(단계 S140).
△P/GA ≥ Dp가 충족되면(단계 S126에서 YES), 상기 비율 △P/GA과 관련된 결정이 세번째에 실행된다(단계 S128에서 NO). 이 경우, ECU(70)는 △P/GA가 Dp보다 작을 때 실행되는 처리와 동일한 처리를 실행한다. 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 도 5에 실선으로 표시된 바와 같이 PMsm ≤ PMend를 만족시키면(단계 S136에서 YES, 도 5에서 t15), ECU(70)는 PM제거가열을 중단시키고(단계 S138), 재생모드를 완료한다(단계 S140).
압력차센서(50) 및 흡기량센서(24)는 차이검출장치로서의 역할을 한다. 단계 S122, S124, S126, 및 S130을 실행하는 ECU(70)는 대체제어부로서의 역할을 한다.
제1실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 제2촉매컨버터(38) 내의 필터(38a)에 막혀 있는 PM의 정도가 증가함에 따라, 배기의 유동 저항력이 증가하고, 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 배기압력차(△P/GA)가 증가한다. 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량에서 벗어나지 않는 경우, 배기압력차(△P/GA)는 추정 축적량(PMsm)에 상응한다. 이에 따라, 추정 축적량(PMsm)은, 추정 축적량(PMsm)이 대체결정기준범위 내에 있을 때 압력차센서(50)에 의해 검출된 배기압력차(△P/GA)가 상기 대체결정기준범위(≤ BUpm)에 상응하는 값인 경우에 정확하다.
배기압력차(△P/GA)가 대체결정기준범위보다 큰 경우, 실제 축적량은 추정 축적량(PMsm)보다 크다. 만일 이러한 상태가 계속된다면, 잔류 PM이 있는 경우라도 재생모드가 완료된다. 이러한 잔류 PM 제거가 축적되는 경우, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차가 점차 늘어난다. 이는 의도된 것보다도 많은 PM의 양이 급속하게 연소되는 것을 유발할 수 있다. 그 결과, 필터(38a)가 과도하게 가열될 수도 있어, 상기 필터(38a)의 열적 저하를 초래하게 된다.
제1실시예에서, ECU(70)는 PMsm ≤ BUpm이 충족될 때, 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량에서 벗어나는 지의 여부를 판정하기 위해 상기 비율 △P/GA를 대체기 준값(Dp)과 비교한다. △P/GA ≥ Dp가 충족되면, ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)을 대체량(UPpm)으로 대체시킨다. 이는 추정 축적량(PMsm)을 실제 축적량에 근접시키거나 그와 동일한 것으로 만든다.
이러한 방식으로, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 차이가 최소화되어, 필터(38a) 내에 축적된 PM이 적절하게 제거되게 된다. 이는 대량의 PM이 급속하게 연소되는 것을 방지한다.
(b) 최대값(BUpm)을 이용하여 정의되는 대체결정기준범위는 재생모드가 완료되기 직전에 상기 추정 축적량(PMsm)에 의해 정의되는 범위로 설정된다. 실제 PM 축적량은 PM 제거를 위한 정상가열을 실행함으로써 충분히 감소된다. 따라서, 연소가열이 수행되어 모든 PM이 동시에 연소되는 경우에도, 연소가열이 대량의 PM을 급속하게 연소시키는 상태를 피하게 된다. 따라서, 이러한 특별한 가열에 의해서도, 필터(38a)가 과도하게 가열되지 않아, 상기 필터(38a)의 열적 저하가 발생하지 않는다. 이에 따라, 축적된 입자상물질이 적절하게 제거된다.
(c) 증가된 추정 축적량(PMsm)이 대체결정기준범위 내에 다시 있고, △P/GA ≥ Dp가 충족되는 경우, ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)의 대체를 반복한다. 따라서, 앞선 사이클에서의 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차에 대한 보상이 불충분하더라도, 상기 추정 축적량(PMsm)의 반복되는 대체로 인해 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차를 거의 완벽하게 제거하게 된다.
(d) 예컨대, 재와 같은 불연성 물질이 존재하면, △P/GA ≥ Dp가 충족되는 상태가 계속될 수도 있다. 이 경우, 재생모드를 연장하도록 추정 축적량(PMsm)을 반복해서 대체하는 것은 연료 효율을 저감시킬 수도 있다. 따라서, ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)이 대체되는 횟수를 제한하여, 연료 효율이 저하되는 것을 막게 된다. 상기 실시예에서, 중단결정수(Np)는 2로 설정되어, 추정 축적량(PMsm)이 연속 3회 실행되지 않도록 한다.
(e) 황제거모드는 연소가열의 효과와 동일한 효과를 가진다. 따라서, 추정 축적량(PMsm)이 실제 축적량을 벗어나는 경우에도, 황제거모드에서는 편차가 감소되거나 제거된다. 따라서, ECU(70)는 황제거모드에서 추정 축적량(PMsm)의 대체를 실행하지 않는다. 이러한 방식으로, 재생모드, 특히 연소가열이 종종 실행되지 않아, 연료 효율이 저하되는 것을 막게 된다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다.
제2실시예에서는, 하류배기정화기구에 상응하는 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 배기온도차(thco-thci)가 배기압력차(△P/GA) 대신 사용된다. 도 3에 도시된 재생제어의 단계 S126에서, ECU(70)는 △P/GA ≥ Dp가 충족되는 지의 여부를 판정하는 대신, 배기온도차(thco-thci)가 대체기준값(Dth)보다 크거나 같은 지의 여부를 판정한다. 단계 S128에서, ECU(70)는 배기온도차의 결정수에 관련된 판정을 실행한다. 다른 부분들은 제1실시예와 동일하다.
제1배기온도센서(44) 및 제2배기온도센서(46)는 차이검출장치로서의 역할을 한다.
제2실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 필터(38a)가 PM으로 막히기 전에 NOx 저장환원촉매(36a)(상류배기정화기구)가 PM으로 막히는 경우, 배기는 재생제어 동안에 상기 NOx 저장환원촉매(36a)의 제한된 부분만 통과한다. 따라서, 상기 NOx 저장환원촉매(36a)의 반응열이 불충분하고, 하류필터(38a)에서 반응열이 고르지 않게 발생된다.
이에 따라, 제2실시예에서는, 배기압력차(△P/GA) 대신, 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 배기온도차(thco-thci)가 사용된다. 상기 ECU(70)는 온도차가 대체기준값(Dth)보다 크거나 같을 때 추정 축적량(PMsm)을 대체시킨다. 이는 추정 축적량(PMsm)을 실제 축적량에 근접시키거나 그와 같게 만든다.
이러한 방식으로, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 차이가 최소화되어, 축적된 PM이 적절하게 제거되게 된다. 이는 대량의 PM이 급속하게 연소되는 것을 방지한다.
(b) 상기 제2실시예는 또한 제1실시예에 기재된 장점 (b) 내지 (e)를 가진다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다.
제3실시예에서, 배기압력차(△P/GA)가 도 6의 흐름도에 도시된 값(Dp)보다 작은 경우(단계 S126에서 NO), ECU(70)는 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 배기온도차(thco-thci)가 대체기준값(Dth)보다 크거나 같은 지의 여부를 판정한다(단계 S135).
△P/GA ≥ Dp가 충족되거나(단계 S126에서 YES), thco-thci ≥ Dp가 충족되 는 경우(단계 S135에서 YES), 및 단계 S126 또는 S135에서의 판정이 연속적으로 YES를 나타내는 횟수(이하, "결정수"라 함)가 중단결정수(Np)보다 작거나 같은 지의 여부를 판정하는 경우(단계 S129에서 YES), 상기 ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)을 대체량(UPpm)으로 대체시킨다(단계 S130).
제2실시예의 재생제어장치에 의해 실행되는 다른 처리는 도 3에 도시된 상응하는 처리와 동일하다. 도 3의 단계들과 동일한 도 6의 단계들은 상기 단계들과 동일한 도면 번호들로 주어진다.
압력차센서(50), 흡기량센서(24), 제1배기온도센서(44), 및 제2배기온도센서(46)는 차이검출장치로서의 역할을 한다. 단계 S122, S124, S126, S135, S129, 및 S130에서 재생제어(도 6)를 실행하는 ECU(70)는 대체제어부로서의 역할을 한다.
제3실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 제1실시예 및 제2실시예에 기재된 장점들이 얻어진다. 특히, 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 배기압력차(△P/GA) 뿐만 아니라, 필터(38a)의 상류측과 하류측간의 배기온도차(thco-thci)가 사용된다. 따라서, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 차이가 최소화되어, 축적된 PM이 적절하게 제거되게 된다. 이는 대량의 PM의 급속한 연소를 막게 된다.
이하, 본 발명의 제4실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다.
제4실시예에서는, 도 7을 참조하여, NOx 저장환원촉매층으로 코팅된 베이스를 구비한 단일 필터(138a)가 상기 제1실시예에 기재된 2개의 촉매컨버터, 즉 제1 촉매컨버터 및 제2촉매컨버터 대신에 사용된다. 압력차센서(150)는 필터(138a)의 상류측과 하류측간의 압력차(△P)를 검출한다. 제1배기온도센서(144)는 필터(138a) 내에서 배기의 온도(배기온도 thci)를 검출한다. 제2배기온도센서(46), 공연비센서(48), 제3촉매컨버터(40), 및 산화촉매(40a)는 상기 제1실시예의 상응하는 구성요소들과 동일하고, 상기 구성요소들과 동일한 도면 번호들로 주어진다.
상기 압력차센서(150)는 배기정화장치의 상류측과 하류측간의 배기압력차(△P/GA)를 검출한다. 상기 제1배기온도센서(144)는 필터(138a) 내의 배기의 온도를 검출한다. 상기 제2배기온도센서(46)는 필터(138a)의 출구 부근에서의 배기의 온도를 검출한다. 이에 따라, 제1 및 제2배기온도센서(144, 46)는 배기정화장치의 상대적으로 하류 부분에서의 배기온도차(thco-thci)를 검출한다.
압력차센서(150), 흡기량센서(24), 제1배기온도센서(144), 및 제2배기온도센서(46)는 차이검출장치로서의 기능을 한다.
상기 제1실시예 내지 제3실시예 가운데 하나에 기재된 재생모드실행결정 및 재생제어가 실행된다.
제4실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 제4실시예에 따른 촉매 형태도 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 차이를 최소화하여, 축적된 PM이 적절하게 제거되도록 한다. 이는 대량의 PM이 급속하게 연소되는 것을 방지한다.
이하, 본 발명의 제5실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다.
제5실시예에서는, 도 8에 도시된 재생제어가 실행된다. 다른 부분들은 제1실시예와 동일하다.
도 8의 단계 S125에서, ECU(70)는 배기압력차(△P/GA)가 수학식 3을 충족하는 지의 여부를 점검한다.
△P/GA ≥ Dp+gD
수학식 3에서, 보정값(gD)은 배기압력차(△P/GA)의 결정수가 중단결정값(Np)을 초과할 때(단계 S128에서 NO) 증가된다(단계 S133). 도 8의 흐름도는 도 3의 흐름도와 보정값(gD)에서만 다르다.
수학식 3이 추정 축적량(PMsm)의 대체(단계 S130)가 중단결정수(Np)를 초과하는 횟수로 반복된 후에 충족되는 경우(단계 S128에서 NO)에는, 재와 같은 불연성 물질들이 축적되었다고 가정한다. 이 경우, 상기 불연성 물질들의 축적은 보정값(gD)을 증가시킴으로써 고려된다. 증가된 보정값(gD)은 다음 처리순서의 단계 S125에서 대체기준값(Dp)에 부가된다. 이는 배기압력차(△P/GA)에 기초한 PM 축적 상태에 관련된 결정의 정확성을 높인다.
보정값(gD)이 단계 S133에서 증가되는 증가값은 고정값일 수도 있다. 보정값(gD)의 증가하는 값은, 그 값들이 단계 S125에서 선행 결정에 사용되는 (△P/GA)-(Dp+gD)로부터 나온 값이거나 또는 (△P/GA)-(Dp+gD)로부터 나온 값을 토대로 계산된 값일 수도 있다.
단계 S133에서 보정값(gD)을 증분시키는 ECU(70)는 보정제어부로서의 역할을 한다.
제5실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 제1실시예에 기재된 장점들 이외에, 제5실시예는 재와 같은 불연성 물질들의 축적을 고려하는 제어를 가능하게 한다. 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차가 더욱 적절하게 줄어들어, 축적된 PM이 적절하게 제거되게 된다.
이하, 본 발명의 제6실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다.
제6실시예에서, ECU(70)는 도 3에 도시된 재생제어 대신에 도 9에 도시된 재생제어를 실행한다. 제6실시예의 다른 부분들은 제1실시예와 동일하다.
도 9의 흐름도에서는, 단계 S152가 도 3의 단계 S128 대신에 실행된다. 단계 S152에서, ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)이 최대값(BUpm)에 도달할 때로부터 경과된 시간이 중단결정주기(Tpm)보다 작거나 같은 지의 여부를 판정한다. 단계 S152에서의 판정 결과가 YES이면, 추정 축적량(PMsm)은 대체되지 않는다. 이 경우, 추정 축적량(PMsm)의 계산이 금지되고, 앞서 계산된 추정 축적량(PMsm)의 값이 유지된다(단계 S154). 단계 S154의 처리가 실행되면, 도 2의 단계 S106에서의 추정 축적량(PMsm)의 계산이 실행되지 않고, 앞선 공정에서 계산된 추정 축적량(PMsm)의 값이 유지된다.
단계 S134, S140, 및 S142 이후, 상기 추정 축적량(PMsm)의 계산은 단계 S156에서 허용된다. 그 후, 단계 S106에서의 추정 축적량(PMsm)의 계산(갱신)은 상기 추정 축적량(PMsm)의 유지값을 이용하여 재개된다.
추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ BUpm을 충족시키면(단계 S122에서 YES), 단계 S124 및 S126에서의 판정 결과가 YES이고, 경과된 시간은 중단결정주기(Tpm)에 도달하지 못하며(단계 S152에서 YES), 상기 추정 축적량(PMsm)의 계산이 금지되어 앞서 계산된 추정 축적량(PMsm)의 값이 단계 S132 이후에 유지된다(단계 S154). 따라서, 추정 축적량(PMsm)이 도 10의 타이밍차트에 도시된 바와 같이 고정값으로 유지된다(t61 내지 t62). △P/GA가 Dp보다 작은 경우(단계 S126에서 NO), 또는 경과된 시간이 중단결정주기(Tpm)에 도달한 경우(단계 S152에서 NO), 상기 추정 축적량(PMsm)은 다시 단계 S136 및 S142의 실행에 의해 계속해서 감소한다(t62 이후). 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ PMend를 충족시키면(단계 S136에서 YES), PM제거가열이 중단되고(단계 S138), 재생모드가 완료되며(단계 S140), 추정 축적량(PMsm)의 계산이 허용된다(단계 S156, 도 10에서 t63).
압력차센서(50) 및 흡기량센서(24)는 차이검출장치로서의 역할을 한다. 단계 S122, S126, S152, 및 S154에서의 재생제어(도 9)를 실행하는 ECU(70)는 유지제어부로서의 역할을 한다.
제6실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 제6실시예에서, 추정 축적량(PMsm)의 값은 유지되어 대체되지 않는다. 그 후, PM제거가열이 계속해서 실행된다. 이는 추정 축적량(PMsm)을 실제 축적량에 접근시키거나 그와 같게 만들 수 있다. 배기압력차(△P/GA)가 유지기준값(Dp)보다 작게 되는 경우, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차가 줄어들어 작게 되거나 제거되게 된다. 이러한 방식으로, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 차이가 최소화되어, 축적된 PM이 적절하게 제거되게 된다. 이는 대량의 PM이 급속하게 연소되는 것을 막게 된다.
(b) 재와 같은 불연성 물질이 존재하면 배기압력차(△P/GA)를 유지기준값(Dp)보다 계속해서 크게 만들 수도 있다. 이러한 경우, 추정 축적량(PMsm)이 계속 유지되어 PM제거가열을 연장시키게 된다면, 이는 연료 효율을 저하시킬 수도 있다. 따라서, 추정 축적량(PMsm)이 유지되는 주기가 중단결정주기(Tpm)에 도달하면, 상기 추정 축적량(PMsm)의 값은 그 후에 PM제거가열에서 유지되지 않는다. 이는 연료 효율이 저감되는 것을 방지한다.
(c) 제1실시예의 장점 (b)가 얻어진다.
이하, 본 발명의 제7실시예에 따른 내연기관의 배기정화장치용 재생제어장치를 설명한다.
제7실시예에서, ECU(70)는 도 3에 도시된 재생제어 대신에 도 11에 도시된 재생제어를 실행한다. 제7실시예의 다른 부분들은 제1실시예와 동일하다.
도 11의 흐름도에서는, 단계 S160이 도 3의 단계 S122 대신에 실행된다. 단계 S160에서, ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)이 중단결정값(PMend)보다 작거나 같은 지의 여부를 판정한다. 단계 S160에서의 판정 결과가 NO이면, ECU(70)는 연소식 PM 제거가열을 실행하거나 계속한다(단계 S142).
단계 S160에서의 판정 결과가 YES이고, 단계 S124, S126, 및 S162 중 어느 것의 판정 결과가 NO이면, ECU(70)는 PM제거가열을 즉시 중단하고(단계 S138), 재생모드를 완료한다(단계 S140).
단계 S124, S126, 및 S162 모두에서의 판정 결과가 YES이면, ECU(70)는 연소식 연소로 전환되거나 계속되어(단계 S132) 상기 추정 축적량(PMsm)을 대체하지 않는다. 단계 S162에서, ECU(70)는 추정 축적량(PMsm)이 감소하여 PMsm ≤ PMend를 충족시키게 될 때로부터 경과된 시간이 중단결정주기(Tpe)에 도달하는 지의 여부를 판정한다(단계 S162). 도 3의 단계들과 동일한 도 11의 단계들은 상기 단계들과 동일한 도면 번호들로 주어진다.
도 12의 타이밍차트에 도시된 바와 같이, 도 11에 도시된 재생제어는, 추정 축적량(PMsm)이 종료결정값(PMend)(예컨대, 0 grams)에 도달한 후에 연소가열이 실행되도록 한다(t71 이후). 예를 들어, △P/GA가 Dp보다 작은 경우(여기서, Dp는 계속기준값임), PM제거가열이 중단되고, 재생모드가 완료된다.
압력차센서(50) 및 흡기량센서(24)는 차이검출장치로서의 역할을 한다. 단계 S160, S126, 및 S162에서 재생제어(도 11)를 실행하는 ECU(70)는 입자상물질제거계속제어부로서의 역할을 한다.
제7실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) △P/GA ≥ Dp가 충족되고, 추정 축적량(PMsm)이 PM제거가열이 완료되어야 하는 지의 여부를 판정하기 위한 기준값에 도달, 즉 종료결정값(PMend)에 도달하는 주기에서는, 상기 ECU(70)가 PM제거가열을 계속한다. 이는 추정 축적량(PMsm)을 실제 축적량에 접근시키거나 그와 동일하게 만든다. △P/GA가 Dp보다 작으면, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 편차가 작거나 제거된다. 또한, 이는 PM제거가열이 완료되어야 하는 타이밍이다. 따라서, ECU(70)는 PM제거가열을 완료한다.
이러한 방식으로, 추정 축적량(PMsm)과 실제 축적량간의 차이가 최소화되어, 축적된 PM이 적절하게 제거되도록 한다. 이는 대량의 PM이 급속하게 연소되는 것을 방지한다.
(b) 제1실시예에 기재된 장점 (d) 및 (e)가 얻어진다.
당업계의 당업자에게는, 본 발명의 기술적 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 여타의 수많은 특정 형태로 본 발명이 구현될 수도 있다는 사실이 자명하다. 특히, 본 발명은 다음과 같은 형태들로 구현될 수도 있다는 것을 이해하여야만 한다.
(1) 상기 실시예들에 있어서, 연소가열은 배기압력차(△P/GA)와 관련된 판정 또는 배기온도차(thco-thci)와 관련된 판정이 YES를 나타낼 때 수행된다. 하지만, 이러한 특별한 가열로 전환하는 대신에, 정상적인 PM제거가열이 계속될 수도 있다.
(2) 도 9 및 도 11에서는, 배기압력차(△P/GA)의 결정 대신(단계 S126), 배기온도차(thco-thci)가 대체기준값(Dth)보다 크거나 같은 지의 여부에 관한 판정이 제2실시예에서와 동일한 방식으로 실행될 수도 있다. 대안적으로는, 배기압력차(△P/GA)와 관련된 판정(도 6에서 단계 S126) 및 배기온도차(thco-thci)와 관련된 판정(도 6에서 단계 S135)의 논리적인 OR 관계가 제3실시예에서와 같이 동일한 방식으로 사용될 수도 있다. 이 경우, 상기 실시예들에 기재된 장점들이 얻어진다.
도 11의 단계 S162에서의 판정 결과가 YES이면, 추정 축적량(PMsm)을 0보다 큰 값으로 대체하기 위한 처리가 부가적으로 실행될 수도 있다.
(3) 상기 실시예들에서는, 배기유동량이 디젤엔진(2)의 구동상태로부터, 예 컨대 흡기량센서(24)를 이용하여 흡기량(GA)을 검출하는 대신에 맵을 이용하여, 엔진속도(NE) 및 연료분사량으로부터 계산될 수도 있다. 상기 계산된 배기유동량은 상기 배기압력차(△P/GA)의 계산을 포함하는 다양한 처리에 사용될 수도 있다.
(4) 도 3, 도 6 및 도 8에서, 추정 축적량(PMsm)의 첫번째 대체에서의 대체량(UPpm)의 값과 두번째 대체에서의 대체량(UPpm)의 값은 동일하다. 대체량(UPpm)의 값은 대체가 반복되는 횟수에 따라 변경될 수도 있다. 예를 들어, 첫번째 대체를 위한 대체량(UPpm)의 값은 두번째 대체를 위한 대체량(UPpm)의 값보다 작을 수도 있다.
본 예시들과 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것이고, 본 발명은 본 명세서에 제공된 상세들로 국한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 및 균등론의 범위 안에서 수정될 수도 있음에 유의해야 한다.

Claims (22)

  1. 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치에 있어서,
    상기 배기정화장치는 상류정화부 및 하류정화부를 포함하고,
    상기 재생제어장치는,
    상기 배기정화장치로부터 상류의 제1위치와 상기 배기정화장치로부터 하류의 제2위치간의 배기압력차 및 상기 배기정화장치의 상기 하류정화부로부터 상류의 제3위치와 상기 제3위치로부터 하류의 제4위치간의 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치;
    상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산하기 위한 계산부;
    상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열하기 위한 가열제어부; 및
    상기 추정 축적량이 가열로 인하여 대체결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 대체기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 보다 큰 추정 축적량으로 대체하기 위한 대체제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  2. 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치에 있어서,
    상기 배기정화장치는 상기 배기통로에 배치되는 상류정화기구 및 하류정화기 구를 포함하고,
    상기 재생제어장치는,
    상기 하류정화기구의 상류위치와 하류위치간의 배기압력차 및 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치;
    상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산하기 위한 계산부;
    상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열하기 위한 가열제어부; 및
    상기 추정 축적량이 가열로 인하여 대체결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 대체기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 보다 큰 추정 축적량으로 대체하기 위한 대체제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대체결정기준범위는 가열이 종료되기 직전 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 축적량과 같은 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상기 대체결정기준범위의 최대값은, 가열이 종료될 때 상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 축적량과 같은 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대체된 추정 축적량을 이용하여, 재개되는 계산에 의해 획득된 추정 축적량이 다시 상기 대체결정기준범위 내에 있고, 상기 하나 이상의 차이가 상기 대체기준값보다 큰 경우, 상기 대체제어부는 상기 추정 축적량의 대체를 반복하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하나 이상의 차이가 상기 대체기준값보다 큰 상태가 계속되고, 상기 추정 축적량이 대체되는 횟수가 중단결정수에 도달할 때, 상기 대체제어부는 현재 수행되는 가열이 종료될 때까지 상기 추정 축적량의 대체를 실행하는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배기압력차가 상기 대체기준값보다 큰 상태가 계속되고, 상기 추정 축적량이 대체되는 횟수가 상기 중단결정수에 도달할 때, 후속 가열을 위해 사용되는 보정 기준값을 생성하도록 상기 대체기준값을 보정하기 위한 보정제어부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보정제어부는, 상기 추정 축적량이 대체되는 횟수가 상기 중단결정수에 도달할 때 상기 배기압력차의 값을 토대로 상기 대체기준값을 증가시키는 것을 특 징으로 하는 재생제어장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 재생제어장치에는, 상기 배기정화장치로부터 황 성분을 해제시켜 상기 배기정화장치를 황 오염으로부터 복원시키기 위한 황제거모드가 제공되고, 상기 대체제어부는 상기 재생제어장치가 상기 황제거모드에 있거나 또는 상기 황제거모드가 요청될 때 상기 추정 축적량을 대체하는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  10. 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치에 있어서,
    상기 배기정화장치는 상류정화부 및 하류정화부를 포함하고,
    상기 재생제어장치는,
    상기 배기정화장치로부터 상류의 제1위치와 상기 배기정화장치로부터 하류의 제2위치간의 배기압력차 및 상기 배기정화장치의 상기 하류정화부로부터 상류의 제3위치와 상기 제3위치로부터 하류의 제4위치간의 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치;
    상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산하기 위한 계산부;
    상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열하기 위한 가열제어부; 및
    상기 추정 축적량이 가열로 인하여 유지결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 유지기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 유지시키기 위한 유지제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  11. 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치에 있어서,
    상기 배기정화장치는 상기 배기통로에 연속적으로 배치되는 상류정화기구 및 하류정화기구를 포함하고,
    상기 재생제어장치는,
    상기 하류정화기구의 상류위치와 하류위치간의 배기압력차 및 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치;
    상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산하기 위한 계산부;
    상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열하기 위한 가열제어부; 및
    상기 추정 축적량이 가열로 인하여 유지결정기준범위 내에 있고, 하나 이상의 차이가 유지기준값보다 클 때, 상기 추정 축적량을 유지시키기 위한 유지제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 유지결정기준범위는 가열이 종료되기 직전 상기 배기정화장치 내의 입 자상물질의 축적량과 같은 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 차이가 상기 유지기준값보다 큰 상태가 계속되고, 상기 추정 축적량이 유지되는 시간이 중단결정시간에 도달할 때, 상기 유지제어부는 상기 추정 축적량을 더 유지하지 않는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  14. 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치에 있어서,
    상기 배기정화장치는 상류정화부 및 하류정화부를 포함하고,
    상기 재생제어장치는,
    상기 배기정화장치로부터 상류의 제1위치와 상기 배기정화장치로부터 하류의 제2위치간의 배기압력차 및 상기 배기정화장치의 상기 하류정화부로부터 상류의 제3위치와 상기 제3위치로부터 하류의 제4위치간의 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치;
    상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산하기 위한 계산부;
    상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열하기 위한 가열제어부; 및
    상기 추정 축적량이 가열을 종료하기 위한 기준값에 도달하고, 하나 이상의 차이가 계속기준값보다 클 때, 상기 하나 이상의 차이가 상기 계속기준값보다 작게 감소될 때까지 상기 가열을 계속하기 위한 입자상물질제거계속제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  15. 내연기관용 배기통로에 배치되는 배기정화장치를 재생하기 위한 재생제어장치에 있어서,
    상기 배기정화장치는 상기 배기통로에 연속적으로 배치되는 상류정화기구 및 하류정화기구를 포함하고,
    상기 재생제어장치는,
    상기 하류정화기구의 상류위치와 하류위치간의 배기압력차 및 배기온도차 중 하나 이상을 검출하기 위한 차이검출장치;
    상기 배기정화장치 내의 입자상물질의 추정 축적량을 계산하기 위한 계산부;
    상기 추정 축적량이 기준 축적량보다 클 때, 상기 입자상물질을 상기 배기정화장치로부터 제거하도록 상기 배기정화장치를 가열하기 위한 가열제어부; 및
    상기 추정 축적량이 가열을 종료하기 위한 기준값에 도달하고, 하나 이상의 차이가 계속기준값보다 클 때, 상기 하나 이상의 차이가 상기 계속기준값보다 작게 감소될 때까지 상기 가열을 계속하기 위한 입자상물질제거계속제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 차이가 상기 계속기준값보다 큰 상태가 계속되고, 상기 가 열이 계속되는 시간이 중단결정시간에 도달할 때, 상기 입자상물질제거계속제어부는 상기 가열을 중단하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  17. 제1항, 제2항, 제10항, 제11항, 제14항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기정화장치는 NOx 저장환원촉매층으로 코팅된 베이스를 포함하는 촉매컨버터이고, 상기 베이스는 배기에 함유된 입자상물질을 필터링하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  18. 제1항, 제2항, 제10항, 제11항, 제14항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기정화장치는,
    NOx 저장환원촉매장치; 및
    상기 NOx 저장환원촉매장치로부터 하류에 배치되고, NOx 저장환원촉매장치층을 구비하여, 배기에 함유된 입자상물질을 필터링하기 위한 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  19. 제1항, 제10항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3위치는 상기 배기정화장치 내에 위치하고, 상기 제4위치는 상기 배기정화장치로부터 하류에 있는 것을 특징으로 하는 재생제어장치.
  20. 제1항 또는 제2항에 따른 계산부, 가열제어부, 및 대체제어부로서의 역할을 하는 전자제어유닛.
  21. 제10항 또는 제11항에 따른 계산부, 가열제어부, 및 유지제어부로서의 역할을 하는 전자제어유닛.
  22. 제14항 또는 제15항에 따른 계산부, 가열제어부, 및 계속제어부로서의 역할을 하는 전자제어유닛.
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