KR100857338B1 - Device and method for variable injection in post injection of lean nox trap - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 발명의 흡장형 NOx 촉매의 2차분사계 가변 분사장치의 구조를 도시한 구조도이다.1 is a structural diagram showing the structure of a secondary injection system variable injection device of a conventional NOx catalyst.
도 2는 종래 발명의 후분사용 인젝터의 분사패턴을 나타낸 그래프이다.2 is a graph illustrating a spray pattern of a post injection injector of the related art.
도 3은 본 발명의 흡장형 NOx 촉매의 2차분사계 가변 분사장치의 구조를 도시한 구조도이다.Figure 3 is a structural diagram showing the structure of the secondary injection system variable injection device of the storage type NOx catalyst of the present invention.
도 4a는 본 발명의 흡장형 NOx 촉매의 재생시점과 NOx의 농도에 따른 후분사용 인젝터의 연료 분사 패턴을 판단하는 단계를 도시한 플로우차트이다.4A is a flowchart illustrating a step of determining a fuel injection pattern of a post-injection injector according to a regeneration time of an occlusion type NOx catalyst of the present invention and a concentration of NOx.
도 4b는 본 발명의 흡장형 NOx 촉매재생 중 엔진의 운전조건이 변화될 때, 후분사용 인젝터의 연료 분사 패턴을 변경하는 단계를 도시한 플로우차트이다.FIG. 4B is a flowchart illustrating a step of changing a fuel injection pattern of a post-injection injector when an operating condition of an engine is changed during regeneration of an occlusion type NOx catalyst of the present invention.
도 5는 후분사용 인젝터의 분사패턴의 정의를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the definition of the injection pattern of the post injection injector.
도 6은 본 발명의 후분사용 인젝터의 다양한 건헐 분사패턴 사례를 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing various cases of gun-hollow injection patterns of the after injection injector of the present invention. FIG.
도 7은 본 발명의 NOx 재생 조건에 따른 분사 패턴의 변형을 나타내는 예를 도시한 그래프이다.7 is a graph showing an example of deformation of the injection pattern according to the NOx regeneration condition of the present invention.
도 8은 엔진조건에 따른 NOx Low emission map을 나타내는 그래프이다.8 is a graph illustrating a NOx low emission map according to engine conditions.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: ECU 120: 후분사용 인젝터 제어부100: ECU 120: after injection injector control unit
200: 디젤매연 촉매여과필터(CPF) 300: 후분사용 인젝터200: diesel particulate catalyst filtration filter (CPF) 300: after injection injector
400: NOx 센서 410: 산소 센서400: NOx sensor 410: oxygen sensor
420: HC 센서 500: 흡장형 NOx 촉매 시스템420: HC sensor 500: occluded NOx catalyst system
520: 환원제 발생역할 촉매 추가코팅부520: Reducing agent generation role catalyst additional coating unit
540: 흡장형 NOx 촉매 560: HC 슬립방지 촉매540: occluded NOx catalyst 560: HC anti slip catalyst
600: 연료분해촉매(DFC)600: fuel decomposition catalyst (DFC)
본 발명은 디젤자동차의 배기가스 정화에 관한 것이다. 보다 상세하게는 흡장형 NOx 촉매가 재생될 때, 엔진 운전조건에 따라 후분사용 인젝터의 분사패턴을 조절하여 분사기간 동안에 가변적으로 분사를 제어하는 방법과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to exhaust gas purification of diesel vehicles. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for controlling injection in a variable injection period by adjusting the injection pattern of a post injection injector according to engine operating conditions when the stored NOx catalyst is regenerated.
디젤자동차의 주된 대기오염 물질은 질소산화물(NOx)과 입자상물질(Particulate matter)이다. 따라서, 이들은 디젤자동차 배기가스 규제의 주요한 대상물질이 되고 있다.The main air pollutants in diesel vehicles are nitrogen oxides (NOx) and particulate matter. Therefore, they have become a major target of diesel vehicle exhaust gas regulation.
이러한 디젤자동차 배기가스 규제에 대응하기 위한 기술들은, 크게 엔진의 개량과 후처리 기술로 구분될 수 있다. 특히 디젤 주 배기가스를 저감하기 위한 후처리 기술로는 입자상물질 중 고비점(High boiling point) 탄화수소(HC)를 정화하기 위한 산화 촉매(Oxidation catalyst), 과잉 산소 분위기(Excess oxygen atmosphere) 하에서 NOx을 분해 또는 환원하는 흡장형 NOx 촉매, 그리고 입자상물질을 필터로 걸러주는 입자상물질 제거용 필터(Diesel particulate filter; DPF) 시스템 등이 있다.Techniques for responding to the regulation of diesel vehicle emissions can be largely divided into engine improvement and aftertreatment technology. In particular, post-treatment techniques to reduce diesel main exhaust gases include oxidation catalysts to purify high boiling point hydrocarbons (HC) in particulate matter and NOx under an excess oxygen atmosphere. An occlusion type NOx catalyst that decomposes or reduces, and a diesel particulate filter (DPF) system that filters particulate matter.
도 1은 종래 발명의 흡장형 NOx 촉매의 2차분사계 가변 분사장치의 구조를 도시한 구조도이다.1 is a structural diagram showing the structure of a secondary injection system variable injection device of a conventional NOx catalyst.
엔진배기관의 터보챠저 후방에 배기관 직결형(CCC형)의 디젤산화촉매(DOC; Diesel oxidation catalyst)와 디젤매연 촉매여과필터(CPF; Catalyst particulate filter)가 더해진 타입의 CCC형 CPF(20)가 설치되고, 그 후방에는 연료분해촉매(DFC; Diesel fuel cracking, 60)와 흡장형 NOx 촉매시스템(50)이 직렬로 설치된다. 흡장형 NOx 촉매시스템(50)은 앞부분에 환원제 발생역할 촉매 추가 코팅부(52)를 코팅한 구조이다.A CCC type CPF (20) of a type in which an exhaust pipe direct type (CCC type) diesel oxidation catalyst (DOC) and a diesel particulate catalyst filter (CPF) are added to the rear of the turbocharger of the engine exhaust pipe. At the rear, a diesel fuel cracking (DFC) 60 and an occlusion type
또한, CPF(20) 후방에서 DFC(60)사이에 디젤 연료를 분사하는 후분사용 인젝터(30)가 설치되고, 흡장형 NOx 촉매시스템(50)의 전방에 NOx의 농도를 측정할 수 있는 NOx 센서(40)가 설치된다.In addition, a
ECU(Electronic control unit, 10)가 NOx 센서(40)에서 측정한 NOx 농도로부터 흡장형 NOx 촉매(54)의 재생시점을 판단하게 되면 후분사용 인젝터(30)를 작동시켜 연료를 분사하게 된다.When the ECU (Electronic control unit) 10 determines the regeneration time of the storage
도 2는 종래 발명의 후분사용 인젝터의 분사패턴을 나타낸 그래프이다.2 is a graph illustrating a spray pattern of a post injection injector of the related art.
흡장형 NOx 촉매(54)와 NOx 저감을 위해 엔진 배출가스를 공연비 조건에 가깝게 조절하고 이와 더불어 후분사용 인젝터(30)를 이용하여 연료를 분사하여, 분사된 연료에서 HC와 CO 등의 발생에 의한 환원제 영향으로 흡장형 NOx 촉매(54)에 흡장된 NOx를 NO로 환원시키는 장치와 방법에 있어서, 흡장형 NOx 촉매(54)의 NOx 정화성능에 많은 영향을 미치는 후분사용 인젝터(30)의 연료 분사패턴이 초기의 분사기간 동안 연속분사 방식에서 단일 분사의 일정한 분사 패턴을 갖는 분사방식으로 발전되었다.In order to reduce the
하지만 이러한 방법은 엔진의 순간적이고 다양한 운전 조건의 변화에는 한계가 있다. 다양한 엔진의 운전조건에 따른 배출가스 온도, 배출가스 중의 산소 농도 등 다양한 조건에 대해 일정한 분사패턴의 연료를 분사하게 되면 연료분사량이 적어져야 하는 경우에도 필요 이상의 연료가 분사되어 DFC(60), 흡장형 NOx 촉매(54)의 열화 및 황피독을 촉진시킨다.However, this method is limited in the change of the engine's instantaneous and various operating conditions. When the fuel of a certain injection pattern is injected for various conditions such as the exhaust gas temperature and the oxygen concentration in the exhaust gas according to the operating conditions of the various engines, even more fuel is required to be injected even if the fuel injection amount is to be reduced, so that the DFC 60 is occluded. Promote deterioration and sulfur poisoning of the
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 흡장형 NOx 촉매의 재생시점에 운전 조건 등을 판단하여 엔진의 다양한 운전조건에 적합하게 분사패턴을 결정하고 개발하여 흡장형 NOx 촉매의 후분사용 가변 분사방법과 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve such a problem, by determining the operating conditions at the time of regeneration of the occlusion type NOx catalyst, and determining the injection pattern suitable for various operating conditions of the engine and developing the post-injection of the occlusion type NOx catalyst. Its purpose is to provide a variable injection method and apparatus.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디젤매연 촉매여과필터(CPF)와 흡장형 NOx 촉매를 내장한 흡장형 NOx 촉매시스템을 포함한 흡장형 NOx 촉매의 후분사용 가변 분사장치에서, 엔진 운전 조건에 따라 계산된 NOx의 발생량과 배출가스의 NOx의 농도에 따라 연료 분사 시점을 제어하고 엔진 운전 조건, 엔진 상태에 따라 연료 분사 패턴을 변경하는 후분사용 인젝터 제어부를 포함하는 흡장형 NOx 촉매의 후분사용 가변 분사장치 및 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a variable injection device for a post-injection type NOx catalyst including a diesel particulate catalyst filtration filter (CPF) and a storage type NOx catalyst system incorporating the storage type NOx catalyst. Post injection variable injection of the occlusion type NOx catalyst including a post injection injector control unit controlling the fuel injection timing according to the calculated NOx generation amount and the NOx concentration of the exhaust gas and changing the fuel injection pattern according to the engine operating condition and engine condition. An apparatus and method are provided.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 흡장형 NOx 촉매의 2차분사계 가변 분사장치의 구조를 도시한 구조도이다.Figure 3 is a structural diagram showing the structure of the secondary injection system variable injection device of the storage type NOx catalyst of the present invention.
종래의 ECU(10)는 종래의 NOx 센서(40)에서의 NOx 농도를 이용하여 흡장형 NOx 촉매(54)의 재생시점을 판단하여 후분사용 인젝터(30)를 작동시켰으나, 본 발명에서의 ECU(100)는 흡입공기량, 연료분사량, 엔진회전수, EGR, 토크 등의 엔진 운전 정보만을 후분사용 인젝터 제어부(120)으로 제공하는 역할을 하고, 후분사용 인젝터 제어부(120)가 상기 엔진운전정보 등을 이용하여 흡장형 NOx 촉매(540)의 재생시점을 판단하고 엔진운전조건에 적합한 후분사 연료의 분사패턴을 결정하여 후분사용 인젝터(300)에서 분사되도록 제어한다.The
후분사용 인젝터(300)에서 분사된 연료는 DFC(600)를 거치면서 흡장형 NOx 촉매(540)에서 반응하기 쉽도록 분해되어 확산관 구조의 출구를 통해 흡장형 NOx 촉매(540)로 골고루 투입되게 된다. DFC(600)를 통과한 연료에서 HC가 생성되어 상기 흡장형 NOx 촉매(540)에서는 NO가 제거된다.Fuel injected from the
터보차저 후방에 배기관 직결형(CCC형)으로 종래의 DOC와 CPF으로 이루어진 CPF(20)에서 촉매를 입구부에 귀금속을 집중해 DOC역할을 하도록 하여 DOC를 제거하고 CPF만으로 이루어진 CCC형 CPF(200)가 설치된다. 그 후방에는 DFC(600)와 흡장형 NOx 촉매시스템(500)이 직렬로 설치된다. 흡장형 NOx 촉매시스템(500)은 DFC(600)의 역할을 보충하기 위한 환원제 발생역할 촉매 추가코팅부(520)가 흡장형 NOx 촉매(540)의 앞부분에 코팅되고, 중간에는 흡장형 NOx 촉매(540), 뒷부분에는 HC 슬립을 방지하는 HC 슬립방지 촉매(560)가 코팅된 구조이다. HC 슬립방지 촉매(560)은 엔진운전이 급감속되는 경우 연료분사량과 분사조건이 맞지 않아 HC가 생성되어 슬립될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 설치된다.The exhaust pipe is directly connected to the rear of the turbocharger (CCC type) in the CPF (20) consisting of the conventional DOC and CPF, the catalyst is concentrated on the inlet metal in the inlet to play the DOC role to remove the DOC and CCC-type CPF (200 only CPF) ) Is installed. At the rear, a DFC 600 and an occlusion type
CPF(200)와 DFC(600)사이에 연료를 분사하는 후분사용 인젝터(300)가 설치되고 흡장형 NOx 촉매시스템(500)의 전방 또는 후방, 또는 전·후방 모두에 NOx 농도를 측정하는 NOx 센서(400)가 설치된다. 또한, CPF(200) 후단부에 배출가스의 산소농도를 측정할 수 있는 산소센서(410)가 설치되고, NOx 센서(400)의 후방에 HC 슬립을 측정할 수 있는 HC 슬립센서(420)가 설치된다.A NOx sensor is installed between the
도 4는 본 발명의 흡장형 질소산화물(NOx) 촉매가 재생될 때, 엔진 운전조건에 따라 후분사용 인젝터의 분사패턴을 조절하여 분사기간 동안에 가변적으로 분사를 제어하는 단계를 도시한 플로우차트이고, 도 6은 본 발명의 후분사용 인젝터의 다양한 건헐 분사패턴 사례를 나타내는 그래프이다. 도 8은 엔진조건에 따른 NOx Low emission map을 나타내는 그래프이다.4 is a flowchart illustrating a step of variably controlling the injection during the injection period by adjusting the injection pattern of the after injection injector according to the engine operating conditions when the occlusion type nitrogen oxide (NOx) catalyst of the present invention is regenerated, FIG. 6 is a graph showing various cases of gun-hollow injection patterns of the after injection injector of the present invention. FIG. 8 is a graph illustrating a NOx low emission map according to engine conditions.
후분사용 인젝터 제어부는 ECU에서 제공하는 흡입공기량, 연료분사량, 회전수, 배기가스 재순환 장치(EGR; Exhaust gas recirculation), 토크 등의 엔진 운전 조건을 수신(S402)하여 도 8의 그래프를 이용하여 그에 따른 NOx의 발생량을 예측(S406)한다. 상기 예측값이 흡장형 NOx 촉매의 흡장량 기준의 설정비율 이상인지 판단하고 NOx 센서에서 NOx 농도를 측정(S404)한 것을 수신하여 NOx 농도가 설정값 이상인지 판단(S408)하는 단계(S410)를 거친다.After-injector injector control unit receives the engine operating conditions such as the intake air amount, fuel injection amount, rotation speed, exhaust gas recirculation (EGR), torque provided by the ECU (S402) and using the graph of FIG. A generation amount of NOx is predicted (S406). It is determined whether the predicted value is equal to or greater than a set ratio based on the occlusion amount of the occlusion type NOx catalyst, and receiving the measurement of the concentration of the NOx by the NOx sensor (S404) to determine whether the concentration of the NOx is greater than or equal to the set value (S408). .
상기 예측된 NOx 발생량과 측정된 NOx 농도를 기준으로 하여 상기 후분사용 인젝터 제어부는 상기 엔진 운전 조건을 판단하여 후분사용 인젝터의 연료분사패턴을 결정하고 후분사용 인젝터에서 연료가 분사되는 단계(S450)를 거침으로써 흡장형 NOx 촉매가 재생된다.The post-injection injector control unit determines the fuel injection pattern of the post-injection injector based on the predicted NOx generation amount and the measured NOx concentration and determines the fuel injection pattern of the post-injection injector (S450). As a result, the occlusion type NOx catalyst is regenerated.
상기 NOx 발생량을 예측하고 NOx 농도를 측정하는 단계(S410)와 후분사용 인젝터의 연료분사패턴을 결정하는 단계(S450)사이에 온도센서에 배출가스의 온도가 200℃이상이 되는지, 그리고 배출가스의 산소농도가 3%이하인지를 판단(S432)하여 이 조건을 만족하지 않는 경우에는 엔진의 운전조건을 변경하여 배출가스의 온도를 200℃으로 상승하고, 배출가스의 산소농도를 3%이하로 조절(S434)하는 단계(S430) 를 거친다. 배출가스의 온도가 200℃이상이고, 배출가스의 산소농도가 3%이하의 조건을 만족하는 경우에는 다음 단계인 상기 후분사용 인젝터의 연료분사패턴을 결정하는 단계(S450)로 넘어간다.Between the step of predicting the amount of NOx generation and measuring the NOx concentration (S410) and the step of determining the fuel injection pattern of the after-use injector (S450) whether the temperature of the exhaust gas to the temperature sensor is 200 ℃ or more, and the exhaust gas If it is determined that the oxygen concentration is 3% or less (S432) and this condition is not satisfied, the operating conditions of the engine are changed to increase the temperature of the exhaust gas to 200 ° C, and the oxygen concentration of the exhaust gas is adjusted to 3% or less. In step S434, the process goes through step S430. When the temperature of the exhaust gas is 200 ° C. or more and the oxygen concentration of the exhaust gas satisfies a condition of 3% or less, the process proceeds to a step S450 of determining a fuel injection pattern of the post injection injector.
상기 후분사용 인젝터의 연료분사패턴은 NOx의 농도를 기준으로 판단(S454)하는데, NOx 농도가 43ppm이하인 경우에는 도 6의 (a)에 도시된 상기 후분사용 인젝터에서 균일한 분사패턴으로 연료를 분사(S456)하고, NOx의 농도가 43ppm이상 290ppm이하인 경우에는 도 6의 (b)에 도시된 상기 후분사용 인젝터에서 초기에 농후한 분사패턴으로 연료를 분사(S458)한다. 그리고 NOx의 농도가 290ppm이상인 경우에는 도 6의 (e)에 도시된 상기 후분사용 인젝터에서 후반에 농후한 분사패턴으로 연료를 분사(S460)하는 단계(S450)를 거친다.The fuel injection pattern of the after injection injector is determined based on the concentration of NOx (S454). When the NOx concentration is 43 ppm or less, the fuel is injected with a uniform injection pattern in the after injection injector illustrated in FIG. 6A. In the case where the concentration of NOx is 43 ppm or more and 290 ppm or less, the fuel is injected with an initially rich injection pattern in the post injection injector shown in FIG. 6 (b) (S458). When the concentration of NOx is 290 ppm or more, the fuel is injected (S460) in the latter thick injection pattern in the post injection injector shown in FIG. 6E.
도 6의 (c)는 상기 후분사용 인젝터에서 중간에 농후하게 분사하는 패턴을 나타내고 도6의 (d)는 상기 후분사용 인젝터에서 초기와 후반에 농후하게 분사하는 패턴을 나타내는 그래프이다.6 (c) is a graph showing a pattern to be thickly sprayed in the middle of the post-injection injector, Figure 6 (d) is a graph showing a pattern of a thick injection in the early and second half in the post-injection injector.
상기 흡장형 NOx 촉매가 재생(S462)되는 동안 상기 엔진운전조건이 변함에 따라 상기 후분사용 인젝터에서 분사되는 연료의 분사패턴이 변경(S464)되는데, 엔진이 감속하는 경우에는 산소센서에서 산소의 증가량을 판단(S472)하여 측정한 배기가스의 산소량이 5%이상 증가하면 후분사용 인젝터에서 연료의 분사를 중지(S474)하고 배기가스의 산소량이 5%이상 증가하지 않으면 HC 슬립(Slip)센서에서 HC의 슬립양을 측정(S476)한다. 상기 HC의 슬립양이 일정 농도이상 증가하면 상기 후분사용 인젝터의 연료분사 패턴을 변경하는 단계(S450)으로 돌아가 상기 후분사 용 인젝터의 연료분사패턴을 변경(S454)하고, 상기 HC의 슬립양이 일정 농도이상 증가하지 않으면 현재 상기 흡장형 NOx 촉매의 재생상태를 유지하는 단계(S462)로 돌아가는 단계(S470)을 거친다.As the engine operating condition is changed while the occlusion type NOx catalyst is regenerated (S462), the injection pattern of the fuel injected from the post-injection injector is changed (S464). When the engine is decelerated, the oxygen increase in the oxygen sensor is increased. If the oxygen content of the exhaust gas increases by more than 5%, the fuel injection is stopped by the after-injector (S474). When the oxygen content of the exhaust gas does not increase by more than 5%, HC slip sensor is used. The amount of slips is measured (S476). When the slip amount of the HC increases by more than a predetermined concentration, the flow returns to the step of changing the fuel injection pattern of the post injection injector (S450), and the fuel injection pattern of the post injection injector is changed (S454), and the slip amount of HC is increased. If it does not increase above a certain concentration, the process returns to step S462 of maintaining the regenerated state of the stored NOx catalyst at present (S470).
또한, 엔진이 가속하는 경우에는 흡장형 NOx 촉매의 재생중 NOx 센서와 엔진운전정보를 수신하여 NOx의 기준 배출량이 증가하는지를 판단(S492)하여 NOx의 기준 배출량이 증가하면 상기 후분사용 인젝터의 연료분사 패턴을 변경하는 단계(S450)로 돌아가 상기 후분사용 인젝터의 연료분사패턴을 변경하고, 상기 NOx의 기준 배출량이 증가하지 않으면 현재 상기 흡장형 Nox 촉매의 재생상태를 유지하는 단계(S462)로 돌아가는 단계(S490)을 거친다.In addition, when the engine is accelerated, the NOx sensor and the engine operation information are received during regeneration of the occlusion type NOx catalyst, and it is determined whether the standard emission amount of NOx is increased (S492). When the standard emission amount of NOx is increased, the fuel injection of the post injection injector is increased. Returning to the step of changing the pattern (S450) to change the fuel injection pattern of the after injection injector, and if the reference emission of the NOx does not increase, returning to the step (S462) of maintaining the regeneration state of the stored Nox catalyst at present. It passes through (S490).
또한, 엔진의 운전정보가 변경되지 않는 경우에는 NOx 센서에서 NOx 농도를 측정한 것을 수신(S482)하여 일정 농도 이하인지를 판단(S484)하여 일정 농도 이하이면 흡장형 NOx 촉매의 재생을 종료하고 NOx 농도가 일정 농도 이하가 아니면 현재 흡장형 NOx 촉매의 재생상태를 유지하는 단계(S462)로 돌아가는 단계(S480)를 거친다.In addition, when the operation information of the engine does not change, the NOx sensor receives the measurement of the concentration of NOx (S482) and determines whether it is below a certain concentration (S484). If it is below a certain concentration, the regeneration of the occlusion type NOx catalyst is terminated and the NOx If the concentration is not below a predetermined concentration, the process returns to step S462 of maintaining the regenerated state of the current occlusion type NOx catalyst (S480).
도 5는 후분사용 인젝터의 분사패턴의 정의를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the definition of the injection pattern of the post injection injector.
상기 후분사용 인젝터의 분사 패턴을 정의할 때는 분사주기와 1회 분사기간을 측정하여 1회 분사기간을 분사주기로 나누어 그 비율로서 정의한다.When defining the injection pattern of the post injection injector, the injection period and one injection period are measured, and the one injection period is divided into the injection periods and defined as the ratio.
도 7은 본 발명의 NOx 재생 조건에 따른 분사 패턴의 변형을 나타내는 예를 도시한 그래프이다.7 is a graph showing an example of deformation of the injection pattern according to the NOx regeneration condition of the present invention.
배기가스의 산소농도에 따라 NOx의 환원을 위한 후분사 농도의 일정농 도(Threshold level)이 존재하여 일정농도(Threshold level)이하의 후분사는 NOx를 환원시키지 못하고 탁장만 시킨다. 그러므로 일정농도(Threshold level)이상의 농도로 분사를 해야 탈장된 NOx를 환원시킬 수 있다. 그러나 일정농도(Threshold level)이상 높은 농도로 후분사를 하게 되면 총탄화수소(THC)의 슬립이 과도하게 발행한다.Depending on the oxygen concentration of the exhaust gas, there is a certain threshold level of post-injection concentration for the reduction of NOx, so that the post-injection below a certain level does not reduce the NOx and only makes the table. Therefore, spraying at a concentration above a certain level (Threshold level) can reduce the hernia NOx. However, post-injection to higher concentrations above a certain threshold level causes excessive total hydrocarbon (THC) slip.
또한, NOx의 환원 가능 후분사농도(Threshold level)는 산소농도가 낮을 수록 낮아지는데, 배기유량이 증가할수록 후분사농도 및 분사량을 늘려서 NOx의 정화율을 향상시켜야 한다. 그리고 후분사농도의 증가는 총탄화수소(THC)의 슬립양을 증가시키므로, 엔진조건에 따라 분사량을 증가시키는 것이 바람직하다.In addition, the reducible post injection concentration (NOx) of the NOx decreases as the oxygen concentration is low. As the exhaust flow rate increases, the post injection concentration and the injection amount should be increased to improve the NOx purification rate. In addition, since the increase in after injection concentration increases the slip amount of the total hydrocarbon (THC), it is preferable to increase the injection amount according to the engine conditions.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 후분사용 인젝터의 연료분사 패턴을 개발하여 이를 후분사용 인젝터 제어부에 설치하여 엔진 운전 조건에 따라 분사패턴을 유기적으로 변화시켜 연비가 악화되는 것을 방지하고 배출가스의 정화효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the fuel injection pattern of the after injection injector is developed and installed in the after injection injector control unit to organically change the injection pattern according to the engine operating conditions, thereby preventing fuel economy from deteriorating and It is effective to improve the purification efficiency.
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