KR100993364B1 - System for control urea injection quantity of vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매가 장착되는 차량에서, 촉매 운전조건의 변화를 사전 예측하여 암모니아의 저장량을 제어함으로써, 배기 조건의 변화에 사전 대응을 제공하여 SCR 촉매의 성능 향상을 제공하는 것이다.According to the present invention, a vehicle equipped with a Selective Catalytic Reduction (SCR) catalyst controls the amount of ammonia stored in advance by predicting a change in catalyst operating conditions, thereby providing a preliminary response to changes in exhaust conditions to provide an improvement in performance of the SCR catalyst. will be.

본 발명은 암모니아 저장량 제어온도를 계산하여 제어 조건을 판단하는 과정, 제어 조건에 따라 암모니아 목표 저장량을 결정하는 과정, 목표 저장량과 현재 누적된 저장량을 차이값을 추출하고 배기가스 온도와 유속 및 촉매온도의 조건을 적용하여 암모니아 저장량 제어값을 결정하는 과정을 포함한다.The present invention is a process for determining the control condition by calculating the ammonia storage control temperature, the process of determining the target ammonia storage amount according to the control conditions, extract the difference value between the target storage amount and the current accumulated storage amount and exhaust gas temperature, flow rate and catalyst temperature The process of determining the ammonia storage control value by applying the conditions of the.

SCR촉매, 우레아, 암모니아(NH3), 도징모듈, 분사량 제어, 사전예측 SCR catalyst, urea, ammonia (NH3), dosing module, injection rate control, preliminary prediction

Description

차량의 요소 분사량 제어장치 및 방법{SYSTEM FOR CONTROL UREA INJECTION QUANTITY OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}Urea injection volume control device and method of vehicle {SYSTEM FOR CONTROL UREA INJECTION QUANTITY OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매가 장착되는 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촉매 운전조건의 변화를 사전 예측하여 암모니아의 저장량을 제어함으로써, 배기 조건의 변화에 사전 대응을 제공하여 SCR 촉매의 성능 향상을 제공하는 차량의 요소 분사량 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle equipped with an SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst. More particularly, the present invention relates to an SCR catalyst by providing a preliminary response to changes in exhaust conditions by controlling the amount of ammonia stored in advance by predicting changes in catalyst operating conditions. An apparatus and method for controlling urea injection amount of a vehicle that provides an improvement in performance.

디젤 엔진이 적용되는 차량은 북미디젤 Tier2/BIN5 규제나 유로 6의 배기가스 규제에 따라 배기가스에 포함된 NOx, CO, THC, 그을음(soot), 입자상 물질(Particulate Matters) 등의 유해물질을 제거시키기 위한 다양한 형태의 후처리 장치가 장착된다.Vehicles with diesel engines remove harmful substances such as NOx, CO, THC, soot, and particulate matter contained in exhaust gases in accordance with North American Diesel Tier 2 / BIN5 regulations or Euro 6 emission regulations. Various types of post-treatment devices are mounted.

후처리 장치로는 엔진과 근접하게 배치되어 NMHC(Non-Methane HydroCarbons) 변환기능을 실행하는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst), 입자상 물질(Particulate Matters :PM)을 포집하는 CPF(Catalyzed Particulate Filter), 환원작용을 통해 NOx를 정화하는 SCR촉매가 포함된다.The post-treatment unit is located close to the engine and performs DOC (Diesel Oxidation Catalyst), which collects Non-Methane HydroCarbons (NMHC), Catalytic Particulate Filter (CPF) to collect particulate matter (PM), and reduction. SCR catalyst is included to purify NOx.

상기의 SCR촉매는 NOx를 정화하기 위한 환원제로 암모니아(NH3)를 사용하며, NOx에 대한 선택도가 매우 우수할 뿐만 아니라 산소가 존재하는 경우에도 NOx와 암모니아 사이의 반응이 촉진되는 장점이 있다.The SCR catalyst uses ammonia (NH3) as a reducing agent for purifying NOx, and has an advantage that the reaction between NOx and ammonia is promoted even in the presence of oxygen as well as excellent selectivity to NOx.

암모니아(NH3)NOx의 환원반응은 화학식 1과 같다.Reduction of ammonia (NH 3 ) NO x is the same as in formula (1).

2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O2NH 3 + 2O 2 → N 2 O + 3H 2 O

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O

SCR촉매의 NOx 정화성능을 일정수준으로 이상으로 유지하기 위해 SCR촉매의 전단부에 배치되는 도징모듈(Dosing Module)로 요소(Urea)를 분사하고, 분사된 요소의 증발 및 분해에 따라 생성되는 암모니아를 취득하여 SCR촉매의 내부에 암모니아의 저장량을 유지시킨다.In order to maintain the NOx purification performance of the SCR catalyst to a certain level or more, the urea is injected into a dosing module disposed at the front end of the SCR catalyst, and ammonia generated by evaporation and decomposition of the injected urea is injected. And maintain the storage amount of ammonia inside the SCR catalyst.

도징모듈과 SCR촉매의 사이에 믹서가 배치되며, 이는 도징모듈을 통해 분사되는 요소입자를 충돌시켜 입자를 쪼개는 역할을 하며, 웰 웨이팅(Wall Wetting)이 발생되지 않도록 요소입자를 반사시키는 역할을 한다.A mixer is disposed between the dosing module and the SCR catalyst, which collides with the urea particles injected through the dosing module, thereby splitting the particles, and reflecting the urea particles so that well wetting does not occur. .

이는 배기가스와 분사된 요소입자가 골고루 섞어 SCR촉매 입구단에서의 균일성(Uniformity)을 좋게 하여 배기가스내의 NOx와 분사된 요소로부터 취득된 암모니아를 최적으로 혼합시켜 NOx의 정화효율을 향상시킨다.This improves the NOx purification efficiency by optimally mixing NOx in the exhaust gas and ammonia obtained from the injected urea by uniformly mixing the exhaust gas and the injected urea particles at the SCR catalyst inlet end.

종래의 차량에 적용되어 있는 요소 분사량 제어방법은 운행 상태에서 NOx의 발생량과 암모니아(NH3)/NOx의 비율에 따라 암모니아의 필요량을 산출하고, 암모니아의 필요량에 따른 요소량을 산출한 다음 요소탱크 내에 설치된 펌프의 작동에 의해 일정 압력, 대략 5bar정도의 압력이 걸리는 도징모듈의 인젝터를 작동시켜 산출된 요소량의 분사한다.The urea injection amount control method applied to the conventional vehicle calculates the required amount of ammonia according to the generation amount of NOx and the ratio of ammonia (NH 3 ) / NOx in the running state, calculates the amount of urea according to the required amount of ammonia, and then The injector of the dosing module, which takes a constant pressure and a pressure of about 5 bar, is operated by the operation of the pump installed therein to inject the calculated amount of urea.

다른 하나의 방법은 SCR촉매상의 암모니아 저장량에 따라 암모니아의 필요량을 산출하고, 암모니아의 필요량에 따른 요소량을 산출한 다음 요소탱크 내에 설치된 펌프의 작동에 의해 일정 압력, 대략 5bar정도의 압력이 걸리는 도징모듈의 인젝터를 작동시켜 산출된 요소량의 분사한다. Another method is to calculate the required amount of ammonia according to the storage amount of ammonia in the SCR catalyst, calculate the amount of urea according to the required amount of ammonia, and then apply a constant pressure, about 5 bar, by the operation of a pump installed in the urea tank. The injector of the module is operated to inject the calculated amount of urea.

종래의 요소 분사량 제어방법에서 전자의 방식은 느린 응답성과 암모니아 소비량 대비 낮은 성능 및 슬립량의 제어가 어려운 단점이 있다. In the conventional urea injection amount control method, the former method has a disadvantage in that it is difficult to control a slow response and a low performance and slip amount compared to ammonia consumption.

그리고, 후자의 방식은 전자의 방식에 비하여 성능개선을 가져올 수 있으나, 촉매의 특성을 제대로 반영하지 못하는 경우 전자의 방식보다 상황을 악화시킬 수도 있는 문제점이 있다. In addition, the latter method may bring performance improvement compared to the former method, but may have a problem that may worsen the situation than the former method when the characteristics of the catalyst are not properly reflected.

또한, 고정된 목표 저장량을 사용함으로써, 배기 조건이 크게 변하는 경우에 효과적으로 대응하지 못하며, 이에 따라 암모니아 생성과 활용에 최적의 제어가 이루어지지 못하는 단점이 있다.In addition, by using a fixed target storage amount, it does not effectively cope with the case that the exhaust conditions are greatly changed, and thus there is a disadvantage that the optimum control for the production and utilization of ammonia is not achieved.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 SCR 촉매의 운전조건 변화를 사전 예측하여 암모니아 저장량을 제어함으로써 배기 조건의 변화에 사전 대응을 제공하도록 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide a preliminary response to changes in exhaust conditions by controlling the amount of ammonia stored in advance by predicting changes in operating conditions of the SCR catalyst.

또한, SCR 촉매의 온도 이외에 저장량 제어용 온도를 별도로 계산하여 저장량 온도에 따라 암모니아 저장량을 제어하여 저온 성능 향상과 고온 슬립량 억제 향상을 제공하도록 하는 것이다.In addition, by separately calculating the temperature for controlling the storage amount in addition to the temperature of the SCR catalyst, to control the ammonia storage amount according to the storage amount temperature to improve the low temperature performance and the suppression of the high temperature slip amount.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량의 요소 분사량 제어장치는, 엔진; 배기가스에 포함된 NOx와 NH3의 환원반응을 NOx를 정화하는 SCR촉매; 상기 SCR촉매의 양단간 NOx 농도를 검출하는 제1,2NOx센서; 상기 SCR촉매의 선단에 우레아 수용액을 분사하는 도징모듈; 상기 SCR촉매의 온도를 검출하는 온도센서를 포함하며,Device for controlling the urea injection amount of a vehicle according to a feature of the present invention for achieving the above object, the engine; SCR catalyst for purifying NOx by the reduction reaction of NOx and NH3 contained in the exhaust gas; First and second NOx sensors detecting NOx concentration between both ends of the SCR catalyst; A dosing module for injecting an aqueous urea solution at the tip of the SCR catalyst; It includes a temperature sensor for detecting the temperature of the SCR catalyst,

촉매 온도 이외에 촉매 운전 조건의 변화를 사전 예측하기 위한 저장량 제어용 온도를 산출하여 도징모듈을 통해 요소 분사량을 제어하는 제어부를 포함한다.It includes a control unit for controlling the urea injection amount through the dosing module by calculating the storage amount control temperature for predicting the change in the catalyst operating conditions in addition to the catalyst temperature.

또한, 본 발명의 특징에 따른 차량의 요소 분사량 제어방법은, SCR촉매에서의 암모니아 소비량에 따라 암모니아 필요량을 계산하고, 그에 따라 요소 필요량을 추정하는 과정; SCR촉매의 온도가 분사 가능온도이고 상기 계산된 요소 필요량이 설정된 분사 가능 최대량 미만이면 요소 필요량의 분사를 제공하고, 설정된 분사 가능 최대량을 초과하면 분사 가능 최대량으로 요소 분사를 실행하는 과정; SCR촉매의 온도가 분사 가능온도 이하이거나 요소 필요량이 설정된 분사가능 최소량 미만이면 요소 분사를 실행하지 않는 과정을 포함한다.In addition, the method for controlling the amount of urea injection of a vehicle according to an aspect of the present invention includes the steps of: calculating ammonia requirement according to ammonia consumption in the SCR catalyst, and estimating the urea requirement accordingly; If the temperature of the SCR catalyst is a sprayable temperature and the calculated urea requirement is less than the set maximum sprayable amount, providing injection of the urea required amount; If the temperature of the SCR catalyst is below the sprayable temperature or the required amount of urea is below the set minimum sprayable amount, the urea spraying step is not performed.

또한, 본 발명의 특징에 따른 차량의 요소 분사량 제어방법은, 암모니아 저장량 제어온도를 계산하여 제어 조건을 판단하는 과정; 제어 조건에 따라 암모니아 목표 저장량을 결정하는 과정; 목표 저장량과 현재 누적된 저장량을 차이값을 추출하고 배기가스 온도와 유속 및 촉매온도의 조건을 적용하여 암모니아 저장량 제어값을 결정하는 과정을 포함한다.In addition, the method of controlling the urea injection amount of a vehicle according to an aspect of the present invention, the process of determining the control condition by calculating the ammonia storage amount control temperature; Determining an ammonia target storage amount according to the control condition; Extracting a difference value between the target storage amount and the current accumulated storage amount, and determining the ammonia storage amount control value by applying the conditions of the exhaust gas temperature, the flow rate, and the catalyst temperature.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 SCR촉매의 운전조건을 사전 예측하여 암모니아의 저장량을 제어함으로써 저온조건에서 NOx의 정화성능을 향상시키고, 고온조건에서 암모니아의 슬립량을 억제시켜 에미션 안정화를 제공하는 효과가 기대된다.By the above-described configuration, the present invention improves the NOx purification performance at low temperature conditions by controlling the storage amount of ammonia by predicting the operating conditions of the SCR catalyst in advance, and providing the emission stabilization by suppressing the slip amount of ammonia at high temperature conditions. The effect is expected.

또한, 배기 조건의 빠른 변화에 대한 응답성을 향상시키고, 암모니아의 소비량에 대비하여 성능향상을 제공하며, SCR촉매의 활용도 증가에 따른 부피감소로 원가 절감이 기대되는 효과가 있다.In addition, it improves the responsiveness to rapid changes in exhaust conditions, provides an improvement in performance against consumption of ammonia, and cost reduction is expected due to the volume reduction due to the increased utilization of the SCR catalyst.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Since the present invention can be implemented in various different forms, the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein, and parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 요소 분사량 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating an apparatus for controlling urea injection amount of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 동력원인 엔진(2), 엔진(2)에서 연소된 배기가스를 배출시키는 배기 파이프(6), SCR촉매(10), 제1NOx센서(12), 제2NOx센서(14), 온도센서(16), 제어부(18), 도징모듈(20), 믹서(22), 요소탱크(30), 펌프(32), 요소공급라인(34) 및 압력센서(36)을 포함한다.The present invention is an engine (2) as a power source, an exhaust pipe (6) for discharging exhaust gas combusted from the engine (2), an SCR catalyst (10), a first NOx sensor (12), a second NOx sensor (14), a temperature sensor 16, the control unit 18, the dosing module 20, the mixer 22, the urea tank 30, the pump 32, the urea supply line 34 and the pressure sensor 36.

상기 SCR촉매(10)는 V2O5/TiO2 또는 Pt/Al2O3 또는 제올라이트(Zeolite)로 이루어지며, 동력원인 엔진(2)과 연결되는 배기 파이프(6)의 소정 위치에 배치되어 도징모듈(20)에서 분사되는 요소로부터 취득되는 암모니아와 NOx의 환원반응으로 NOx를 정화한다.The SCR catalyst 10 is made of V 2 O 5 / TiO 2 or Pt / Al 2 O 3 or zeolite, and is disposed at a predetermined position of the exhaust pipe 6 connected to the engine 2 as a power source. The NOx is purified by a reduction reaction of ammonia and NOx obtained from the urea injected from the dosing module 20.

제1NOx센서(12)는 SCR촉매(10)의 입구측에 배치되어 SCR촉매(10)에 유입되는 배기가스에 포함된 NOx 양을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(18)에 제공한다.The first NOx sensor 12 is disposed at the inlet side of the SCR catalyst 10 to detect the amount of NOx contained in the exhaust gas flowing into the SCR catalyst 10 and provide information to the controller 18.

제2NOx센서(14)는 SCR촉매(10)의 출구측에 배치되어 SCR촉매(10)의 환원반응에 의해 정화된 배기가스에 포함된 NOx 양의 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(18)에 제공한다.The second NOx sensor 14 is disposed at the outlet side of the SCR catalyst 10 to detect the amount of NOx contained in the exhaust gas purified by the reduction reaction of the SCR catalyst 10 and provide information to the controller 18 about the amount thereof. do.

온도센서(16)는 배기가스의 온도에 의해 활성화되는 SCR촉매(10)의 온도를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(18)에 제공한다.The temperature sensor 16 detects the temperature of the SCR catalyst 10 activated by the temperature of the exhaust gas and provides information about the SCR catalyst 10 to the controller 18.

제어부(18)는 엔진(2)의 운전조건과 배기가스 온도, 제1,제2NOx센서(12)(14)의 정보, 온도센서(16)의 정보를 분석하여 SCR촉매(10)의 암모니아의 소비량을 계산하여 그에 따른 암모니아의 필요량을 산출하고, 암모니아의 필요량에 따라 요소 의 분사량을 결정하여 도징모듈(20)을 통해 요소의 분사를 제어한다.The controller 18 analyzes the operating conditions of the engine 2 and the exhaust gas temperature, the information of the first and second NOx sensors 12 and 14, and the information of the temperature sensor 16 to analyze the ammonia of the SCR catalyst 10. Calculate the consumption amount to calculate the required amount of ammonia, and determine the injection amount of the urea according to the required amount of ammonia to control the injection of the urea through the dosing module 20.

상기 제어부(18)는 촉매 운전조건의 변화를 고려하기 위하여 현재 촉매 온도 이외에 촉매 운전 조건의 변화를 사전 예측하기 위한 저장량 제어용 온도를 산출하여 도징모듈(20)을 통해 요소 분사량을 제어한다.The controller 18 controls the urea injection amount through the dosing module 20 by calculating a storage control temperature for predicting the change of the catalyst operating condition in advance in addition to the current catalyst temperature in order to consider the change of the catalyst operating condition.

상기 암모니아 저장량 제어용 온도의 산출은 SCR촉매(10)의 온도를 예측하고, 예측한 온도와 촉매의 실질 온도의 차이로부터 온도변화율을 계산하며, 온도 변화의 크기 및 연속성에 따른 증폭율을 계산하고, 예측된 촉매온도와 온도변화 증폭율로부터 저장량 제어용 온도를 결정한다.The calculation of the temperature for controlling the ammonia storage amount predicts the temperature of the SCR catalyst 10, calculates the temperature change rate from the difference between the predicted temperature and the actual temperature of the catalyst, calculates the amplification rate according to the magnitude and continuity of the temperature change, The temperature for controlling the storage volume is determined from the predicted catalyst temperature and the temperature change amplification rate.

상기 제어부(18)는 온도의 조건에 따라 암모니아의 저장량을 능동적으로 제어하며, 저온 성능 향상을 위하여 온도 하강 가능성일 클 때 암모니아의 생성/저장에 유리한 조건에서 암모니아의 저장량을 증대시키고, 고온에서의 슬립량 제어를 위해 승온 가능성이 클 때 암모니아의 저장량을 사전에 감소시킨다.The control unit 18 actively controls the storage amount of ammonia in accordance with the conditions of the temperature, increases the storage amount of ammonia under conditions favorable for the generation / storage of ammonia when the possibility of temperature drop is high to improve the low temperature performance, The amount of ammonia is reduced beforehand when the possibility of temperature increase is large for slip amount control.

상기 제어부(18)는 온도 변화율로부터 SCR촉매(10)의 온도를 예측하고, 온도 변화의 크기와 연속성에 따른 증폭율을 계산하며, 예측된 촉매 온도와 온도변화 증폭율로부터 저장량 제어용 온도를 산출한다.The controller 18 predicts the temperature of the SCR catalyst 10 from the temperature change rate, calculates an amplification rate according to the magnitude and continuity of the temperature change, and calculates a storage volume control temperature from the predicted catalyst temperature and the temperature change amplification rate. .

도징모듈(20)는 제어부(18)의 제어에 따라 인젝터가 작동되어 온도조건에서 결정되는 요소량의 분사를 실행한다.The dosing module 20 operates the injector under the control of the controller 18 to execute the injection of the urea amount determined by the temperature condition.

믹서(22)는 도징모듈(20)과 SCR촉매(10)의 사이에 배치되어 도징모듈(20)을 통해 분사되는 액상요소 입자를 충돌시켜 입자를 쪼개는 역할을 하며 이를 통해 배기가스와 분사된 요소입자가 골고루 섞어 SCR촉매 입구단에서의 균일성을 좋게 하 여 배기가스내의 NOx와 요소로부터 취득된 암모니아를 최적으로 혼합시킨다.Mixer 22 is disposed between the dosing module 20 and the SCR catalyst 10 to collide the liquid element particles injected through the dosing module 20 to split the particles, thereby the exhaust gas and the injected elements The particles are evenly mixed to improve the uniformity at the inlet end of the SCR catalyst, thus optimally mixing NOx in the exhaust gas and ammonia obtained from urea.

요소탱크(30)는 분사하기 위한 요소 수용액이 수용되고, 내부에 장착되는 펌프(32)의 구동으로 요소공급라인(34)에 설정된 균등한 압력을 형성시켜 PWM신호에 따라 도징모듈(20)이 작동되는 경우 SCR촉매(10)의 전단에 액상요소의 고압분사가 제공되도록 한다.The urea tank 30 accommodates the urea solution for spraying and forms an even pressure set in the urea supply line 34 by the driving of the pump 32 mounted therein so that the dosing module 20 is in accordance with the PWM signal. When activated, the high pressure injection of the liquid element is provided at the front end of the SCR catalyst 10.

압력센서(36)는 요소공급라인(34)에 형성되는 압력을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(18)에 제공하여 엔진(2)이 시동 온을 유지하고 있는 상태에서 항상 설정된 압력이 유지될 수 있도록 한다.The pressure sensor 36 detects the pressure formed in the urea supply line 34 and provides information about the pressure to the control unit 18 so that the set pressure can be maintained at all times while the engine 2 is kept starting. Make sure

먼저, SCR촉매의 특성에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, the characteristics of the SCR catalyst will be described.

도 6은 차량에서 엔진 시동직후 요소의 분사와 촉매의 정화 반응 특성을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the injection reaction characteristics of urea and catalyst purification immediately after starting an engine in a vehicle.

도시된 바와 같이 엔진 시동 직후 일정량, 예를 들어 요소 200g/h를 일정 시간 동안 분사하였을 때 분사 후 초기에 바로 최종 NOx 배출량을 나타내지 않고, "A" 영역에 나타난 바와 같이 일정 시간 동안 NOx 배출량이 꾸준히 감소하는 양상을 보인다. As shown, when a certain amount, for example, 200 g / h of urea is injected immediately after starting the engine, does not represent the final NOx emission immediately after the injection, and as shown in the "A" area, the NOx emission is continuously maintained for a certain time. It shows a decreasing pattern.

이러한 현상은 SCR촉매(10)의 내부에 NOx의 반응을 위해 일정 수준 이상의 암모니아가 흡착되어야 있어야 한다는 것을 알 수 있으며, 이러한 안정화에 걸리는 시간은 암모니아의 흡착량이 큰 저온에서 더 오래 걸리게 되고, 반대로 고온에서는 암모니아의 흡착량이 작기 때문에 안정화 소요시간이 짧아진다. This phenomenon can be seen that a certain amount of ammonia should be adsorbed for the reaction of NOx inside the SCR catalyst 10, the time required for stabilization takes longer at low temperatures with a large amount of ammonia adsorption, on the contrary Because the adsorption amount of ammonia is small, the stabilization time is shortened.

따라서, 운전조건이 불규칙적으로 변하는 차량에서는 일정 수준 이상의 암모 니아를 미리 흡착시키는 경우 NOx의 정화에 대한 응답성을 빠르게 할 수 있다.Therefore, in a vehicle in which the driving conditions are changed irregularly, responsiveness to the purification of NOx can be accelerated when ammonia or more is adsorbed in advance.

도 7은 차량에서 요소의 분사와 SCR 전후단 NOx 배출량의 변화를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating the injection of urea in a vehicle and the change of NOx emissions before and after the SCR.

도면에서 (a) 구간은 요소를 분사하였을 때 SCR촉매(10)의 전후단 NOx 배출량의 변화를 보인 것으로, SCR촉매(10)의 온도가 200℃ 이하로 낮은 경우에는 요소 분사에도 불구하고 NOx가 제대로 정화되지 않으나, 200℃ 전후의 온도에서 NOx가 정화되기 시작하는 것을 알 수 있다.In the drawing, section (a) shows the change of NOx emissions before and after the SCR catalyst 10 when the urea is injected. When the temperature of the SCR catalyst 10 is lower than 200 ° C., the NOx is reduced despite the urea injection. Although not properly purified, it can be seen that NOx begins to be purified at a temperature of about 200 ° C.

그리고, (b) 구간은 요소의 분사가 실행되지 않았으나 (a) 구간에서 분사되어 SCR촉매(10)상에 저장된 암모니아에 의하여 NOx가 정화되는 것을 알 수 있으며, 암모니아의 저장량이 감소하면서 SCR촉매(10)의 전후단 NOx량 차이가 줄어들다가 최종적으로는 (c) 구간과 같이 같아지는 것을 알 수 있다.And, in the section (b), the injection of urea was not carried out, but in the section (a), it can be seen that NOx is purified by the ammonia stored on the SCR catalyst 10, and the SCR catalyst ( It can be seen that the difference between the front and rear NOx amounts in 10) decreases and finally becomes the same as the section (c).

따라서, SCR촉매(10)에 일정량의 암모니아를 미리 흡착시킨 경우 지연시간 없이 NOx가 정화 가능함을 확인할 수 있다.Therefore, when a predetermined amount of ammonia is adsorbed to the SCR catalyst 10, it can be confirmed that NOx can be purified without a delay time.

도 8은 차량의 냉시동(Cold) 조건에서의 요소 분사와 SCR 전후단 NOx 배출량의 변화를 도시한 도면으로, 냉시동 직후 200℃ 이하의 온도에서 요소를 미리 분사하더라도 정화 성능의 이득을 볼 수 없다.FIG. 8 is a diagram illustrating the change of urea injection in the cold start condition of the vehicle and the NOx emission before and after the SCR. Even if the urea is pre-injected at a temperature of 200 ° C. or less immediately after the cold start, the purification performance can be seen. none.

도 9는 차량의 냉시동 후반에 미리 암모니아를 흡착시킨 후 온시동(Hot)한 상태에서의 SCR전후단 NOx 배출량의 변화를 도시한 도면으로, 200℃ 이하에서도 NOx의 정화가 일어남을 알 수 있다. FIG. 9 is a view showing the change of NOx emission before and after the SCR in the hot start state after the adsorption of ammonia in the late stage of cold start of the vehicle, and it can be seen that the purification of NOx occurs even below 200 ° C. .

이러한 결과는 온도 증가에 따라 암모니아의 생성도와 촉매 반응 활성이 증 가함을 나타내는 것으로, SCR촉매(10)상에 암모니아를 미리 흡착시키되, 200℃ 이상의 고온에서 암모니아를 미리 흡착시키는 것이 NOx의 정화성능, 특히 저온에서의 성능 향상을 가져올 수 있다.These results indicate that the formation of ammonia and the catalytic reaction activity increase with increasing temperature. Adsorption of ammonia on the SCR catalyst 10 in advance, but pre-adsorption of ammonia at a high temperature of 200 ° C. or higher, purifies the NOx. In particular, it can bring about improved performance at low temperatures.

도 10은 차량의 온시동(Hot) 조건에서의 암모니아의 슬립을 도시한 도면으로, 암모니아를 미리 흡착시켜 엔진 시동 직후 SCR촉매(10)의 NOx 정화에 대한 성능 향상을 제공되고 있으나, 온도가 상승함에 따라 "B" 영역에 도시된 바와 같이 암모니아 슬립이 다량 발생되었다.FIG. 10 is a diagram illustrating slip of ammonia in a hot start condition of a vehicle, in which ammonia is pre-adsorbed to provide a performance improvement for NOx purification of the SCR catalyst 10 immediately after engine start, but the temperature is increased. As a result, a large amount of ammonia slip was generated as shown in the "B" region.

이것은 SCR촉매(10)의 온도 증가에 따라 암모니아의 저장 가능량이 감소하기 때문이다. This is because the storage capacity of ammonia decreases as the temperature of the SCR catalyst 10 increases.

따라서 승온에 따른 암모니아 슬립을 방지하기 위하여 암모니아 저장량을 적절하게 제한하는 것이 필요하며, 이는 운전자의 의도에 의한 승온 뿐만 아니라, DPF + SCR시스템에서 DPF의 재생을 위하여 엔진제어수단이 인위적으로 승온하는 경우 등에도 해당한다Therefore, in order to prevent ammonia slip due to the temperature increase, it is necessary to appropriately limit the ammonia storage amount, which is not only the temperature increase due to the driver's intention, but also when the engine control means artificially raises the temperature for regeneration of the DPF in the DPF + SCR system. It also corresponds to

상술한 바와 같이 SCR촉매의 특징에 대하여 정리하면, 암모니아를 미리 흡착시키는 경우 NOx 정화에 대한 응답성을 빠르게 할 수 있으며, 고온에서 미리 암모니아를 흡착시켜 저온 성능을 개선시킬 수 있다.As described above, the characteristics of the SCR catalyst can be summarized. In the case of adsorbing ammonia in advance, responsiveness to NOx purification can be accelerated, and the low temperature performance can be improved by adsorbing ammonia at a high temperature in advance.

또한, 암모니아 생성은 가능한 한 고온에서 진행하며, 특히 200℃ 이하의 운전 영영에서는 실행하지 않도록 하고, 고온일수록 암모니아 흡착량이 작아지므로 암모니아 슬립문제를 방지하기 위해서 승온시 저장량을 축소한다.In addition, ammonia generation proceeds at a high temperature as much as possible, and in particular, it is not to be carried out at an operating temperature of 200 ° C. or lower, and the amount of ammonia adsorption decreases at higher temperatures, so that the amount of storage at elevated temperature is reduced to prevent ammonia slip problems.

전술한 바와 같은 SCR촉매의 기본 특징에 따라 촉매의 운전조건 변화를 사전 예측하여 암모니아 저장량을 제어하는 동작에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of controlling the storage amount of ammonia by predicting a change in operating conditions of the catalyst according to the basic characteristics of the SCR catalyst as described above will be described in more detail as follows.

차량의 운행이 실행되면 제어부(18)는 SCR촉매(10)의 온도, 배기가스의 유속, NOx의 농도, 암모니아 누적 저장량, NO2/NOx, 에이징도 등을 포함하는 제반적인 운전정보를 검출한다(S101).When the vehicle is running, the controller 18 detects general driving information including the temperature of the SCR catalyst 10, the flow rate of the exhaust gas, the concentration of NOx, the cumulative amount of ammonia, NO 2 / NOx, and the aging degree. (S101).

이후, NOx의 질량유속과 NOx 정화율 및 양론비를 곱 연산하여 암모니아(NH3)의 소비량을 계산하고(S102), 암모니아 소비량과 암모니아 저장량 제어량을 합 연산하여 암모니아의 필요량을 계산한다(S103).Thereafter, the mass flow rate of NOx, the NOx purification rate, and the stoichiometric ratio are multiplied to calculate the consumption amount of ammonia (NH 3 ) (S102), and the required amount of ammonia consumption and the ammonia storage amount are calculated to calculate the required amount of ammonia (S103). .

상기에서 NOx의 정화율은 f{촉매온도, 배기가스 유속, NOx의 농도, 암모니아 누적 저장량, NO2/NOx, 에이징도}로부터 추정하고, 양론비(NH3/NOx 비율)는 f{촉매온도, NO2/NOx, 에이징도}로부터 추정한다.The purification rate of NOx is estimated from f {catalyst temperature, exhaust gas flow rate, NOx concentration, ammonia cumulative storage amount, NO 2 / NOx, aging degree}, and stoichiometric ratio (NH 3 / NOx ratio) is f {catalyst temperature , NO2 / NOx, aging degree}.

그리고, 상기 계산된 암모니아 필요량에 분자량비{요소/NH3}를 곱 연산한 다음 그 결과를 요소수내 요소 질량분율로 나누어 요소의 필요량을 계산한다(S104).The calculated amount of ammonia is multiplied by the molecular weight ratio {urea / NH 3 }, and then the required amount of urea is calculated by dividing the result by the urea mass fraction in urea (S104).

상기와 같이 암모니아 확보에 필요한 요소의 필요량이 계산되면 온도센서(14)를 통해 측정되는 SCR촉매(10)의 온도가 분사 가능온도, 예를 들어 NOx의 정화가 실행될 수 있는 최저온도인 200℃ 이상의 온도를 유지하는지 판단한다(S105).When the required amount of the elements necessary to secure ammonia is calculated as described above, the temperature of the SCR catalyst 10 measured by the temperature sensor 14 is higher than the sprayable temperature, for example, 200 ° C. or more, which is the minimum temperature at which the purification of NOx can be performed. It is determined whether to maintain the temperature (S105).

상기 S105의 판단에서 분사 가능온도의 조건이 아니면 제어부(18)는 도징모듈(20)의 인젝터 작동으로 오프시켜 요소의 분사를 실행하지 않고 분사정지의 상태를 유지하며(S110), 분사 가능온도의 조건이면 요소 필요량이 분사가능 최소량 보 다 큰 값을 갖는지 판단한다(S106).If it is not the condition of the sprayable temperature in the determination of S105, the control unit 18 is turned off by the injector operation of the dosing module 20 to maintain the state of the spray stop without the injection of the element (S110), If the condition, it is determined whether the required amount of the element has a value larger than the minimum sprayable amount (S106).

상기 S106의 판단에서 요소 필요량이 분사가능 최소량 보다 작은 값을 갖는 상태이면 제어부(18)는 요소 분사를 정지하고(S110), 요소 필요량이 분사가능 최소량 보다 큰 값을 갖는 상태이면 요소 필요량이 분사가능 최대량 보다 작은 값을 갖는지 판단한다(S107).If it is determined in S106 that the amount of urea required is smaller than the minimum sprayable amount, the control unit 18 stops urea injection (S110). If the amount of urea required is higher than the minimum sprayable amount, the urea required amount can be injected. It is determined whether the value is smaller than the maximum amount (S107).

상기 S107의 판단에서 요소 필요량이 분사가능 최대량 보다 작은 값을 갖는 상태이면 제어부(18)는 도징모듈(20)의 인젝터를 제어하여 상기 S104에서 계산된 요소 필요량을 분사한다(S108).If it is determined in S107 that the required amount of urea has a value smaller than the maximum sprayable amount, the controller 18 controls the injector of the dosing module 20 to inject the required amount of urea calculated in S104 (S108).

그러나, 상기 S107의 판단에서 요소 필요량이 분사가능 최대량 보다 큰 값을 갖는 상태이면 제어부(18)는 도징모듈(20)의 인젝터를 제어하여 설정된 분사가능 최대량으로 요소의 분사를 실행한다(S109).However, if it is determined in S107 that the required amount of urea has a value greater than the maximum sprayable amount, the controller 18 controls the injector of the dosing module 20 to execute the spraying of the urea at the maximum sprayable amount set (S109).

상기에서 분사 가능 최대량은 도징모듈(20)의 하드웨어, 배기온도 및 유속, 촉매의 온도조건에 따라 제한값으로 설정되며, 그 값은 편차에 따라 가변된다. The maximum amount that can be sprayed is set as a limit value according to the hardware, the exhaust temperature and the flow rate of the dosing module 20, the temperature conditions of the catalyst, the value is changed according to the deviation.

또한, 암모니아 저장량 제어값을 계산하는 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.In addition, the operation of calculating the ammonia storage amount control value will be described with reference to FIG. 3.

제어부(18)는 암모니아 저장량 제어용 온도를 계산하여(S201) 능동제어 온도조건인지 판단한다(S202).The control unit 18 calculates the temperature for controlling the ammonia storage amount (S201) and determines whether the active control temperature condition (S202).

상기 암모니아 저장량 제어용 온도의 산출은 SCR촉매(10)의 온도를 예측하고, 예측한 온도와 촉매의 실질 온도의 차이로부터 온도변화율을 계산하며, 온도 변화의 크기 및 연속성에 따른 증폭율을 계산하고, 예측된 촉매온도와 온도변화 증 폭율로부터 저장량 제어용 온도를 결정한다.The calculation of the temperature for controlling the ammonia storage amount predicts the temperature of the SCR catalyst 10, calculates the temperature change rate from the difference between the predicted temperature and the actual temperature of the catalyst, calculates the amplification rate according to the magnitude and continuity of the temperature change, The temperature for the stock control is determined from the predicted catalyst temperature and the rate of change in temperature change.

상기 S202의 판단에서 능동제어 온도조건이면 암모니아 저장량을 능동제어 목표 저장량으로 결정하고(S203), 능동제어 온도조건이 아니면 암모니아 저장량을 수동제어 목표 저장량으로 결정한다(S204).In the determination of S202, if the active control temperature condition, the ammonia storage amount is determined as the active control target storage amount (S203), and if the active control temperature condition is not determined, the ammonia storage amount is determined as the passive control target storage amount (S204).

상기 암모니아 목표 저장량은 f{저장량 제어용 온도, 배기가스 유속, 에이징도}의 함수로 결정된다.The ammonia target storage amount is determined as a function of f {temperature for storage control, exhaust gas flow rate, aging degree}.

상기와 같이 SCR촉매(10)의 온도에 따라 암모니아 저장을 위한 제어 조건이 결정되면 저장량 목표값에서 누적 저장량을 차 연산하여 저장량의 차이값을 계산한 다음(S205), 차이값을 암모니아 저장량의 제어값으로 결정한다(S206).When the control condition for ammonia storage is determined according to the temperature of the SCR catalyst 10 as described above, the difference value of the storage amount is calculated by calculating the difference of the accumulated storage amount from the target value of the storage amount (S205), and then controlling the difference value of the ammonia storage amount. Determined by the value (S206).

상기 암모니아 저장량의 제어값을 결정하는 과정에서 배기가스 온도, 배기유속, 촉매온도의 조건이 더 포함될 수 있다.In the process of determining the control value of the ammonia storage amount, the conditions of the exhaust gas temperature, the exhaust flow rate, and the catalyst temperature may be further included.

도 4를 참조하여 암모니아 저장량을 계산하는 절차에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4 describes the procedure for calculating the ammonia storage amount as follows.

SCR촉매(10)에 누적되어 있는 암모니아 저장량에서 현재의 운전조건에 따라 소비되는 암모니아의 소비량을 차 연산하여 실제 저장량을 계산하고(S301), 도징모듈(20)을 통한 요소의 분사로 생성되는 신규로 유입양을 계산한다(S302).Calculate the actual storage amount by calculating the consumption amount of ammonia consumed according to the current operating conditions from the ammonia storage amount accumulated in the SCR catalyst 10 (S301), and the new generated by the injection of urea through the dosing module 20 Calculate the flow rate into (S302).

상기 신규 유입양은 요소 분사량에 요소 질량분율을 곱 연산하여 산출되는 결과값을 분자량 비로 나누어 계산되는 결과값으로 결정된다.The new inflow amount is determined as a result calculated by dividing the result value calculated by multiplying the urea injection amount by the urea mass fraction.

이후, SCR촉매(10)가 저장할 수 있는 최대 저장량을 촉매온도, 배기가스 유속, 에이징도의 함수로 계산하고(S303), SCR촉매(10)의 현재 포화도를 누적 저장량 /최대 저장량으로 계산한다(S304).Then, the maximum storage amount that the SCR catalyst 10 can store is calculated as a function of catalyst temperature, exhaust gas flow rate, and aging degree (S303), and the current saturation degree of the SCR catalyst 10 is calculated as cumulative storage amount / maximum storage amount ( S304).

그리고, SCR촉매(10)에서 암모니아 탈착량을 계산한 다음(S305) 현재의 누적 저장량을 계산한다(S306).Then, the ammonia desorption amount is calculated in the SCR catalyst 10 (S305), and the current cumulative storage amount is calculated (S306).

상기 누적 저장량은 상기 S301에서 산출된 실제 저장량에 S302에서 산출된 신규 유입량을 더한 결과에서 상기 S305에서 산출된 탈착량을 차 연산한 결과로 계산된다(S306).The cumulative storage amount is calculated as a result of the difference calculation of the desorption amount calculated in S305 from the result of adding the new inflow amount calculated in S302 to the actual storage amount calculated in S301 (S306).

그리고, 누적 저장량이 "0" 이하를 유지하는지 판단하여(S307), "0" 이하이면 현재 SCR촉매(10)에는 암모니아가 저장되어 있지 않는 것으로 판정한다(S308).Then, it is determined whether the cumulative storage amount is "0" or less (S307). If it is "0" or less, it is determined that ammonia is not currently stored in the SCR catalyst 10 (S308).

그러나, 계산된 누적 저장량이 SCR촉매(10)가 저장할 수 있는 최대값 보다 큰 값을 갖는 상태이면 암모니아의 저장량은 최대값을 유지하는 것으로 판정한다(S309)(S310).However, if the calculated cumulative storage amount has a value larger than the maximum value that the SCR catalyst 10 can store, it is determined that the storage amount of ammonia maintains the maximum value (S309) (S310).

전술한 동작에 대하여 도 5를 참조하면 다음과 같다.Referring to FIG. 5 with respect to the above operation is as follows.

SCR촉매(10)의 온도가 활성화 기준온도인 200℃ 이하를 유지하는 미분사 구간(①)에서 암모니아 저장량 목표가 0이 아닌 것은 사전에 요소를 분사하여 암모니아를 저장하기 때문이다. The ammonia storage target is not zero in the non-injection section (1) in which the temperature of the SCR catalyst 10 is maintained at 200 ° C or lower, which is the activation reference temperature, because the ammonia is stored by spraying urea in advance.

따라서, 실제 온도와 저장량 제어용 온도를 조합 사용하여 저장량 목표를 원하는 양으로 설정함으로써, 배기가스의 변화에 사전 대응을 제공한다.Therefore, by setting the storage amount target to a desired amount using a combination of the actual temperature and the temperature for the storage amount control, a preliminary response to changes in the exhaust gas is provided.

저장량 제어온도가 낮은 수록 분사량을 추가 증액하고, 온도가 증가할수록 분사량을 저감시킨다.As the storage control temperature is lower, the injection volume is further increased, and as the temperature is increased, the injection volume is reduced.

이에 따라서, 암모니아 생성 성능 및 SCR의 성능은 온도가 높을수록 향상되 고, 암모니아 저장능력은 온도가 높을수록 저하되는 특정을 갖게 된다.Accordingly, the ammonia generation performance and the performance of the SCR are improved at higher temperatures, and the ammonia storage capacity is deteriorated at higher temperatures.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It is included in the scope of rights.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 요소 분사량 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating an apparatus for controlling urea injection amount of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 요소 분사량 제어를 실행하는 흐름도이다.2 is a flowchart for performing urea injection amount control in a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 암모니아 저장량 제어량의 계산을 실행하는 흐름도이다.3 is a flowchart for performing calculation of ammonia storage amount control amount in a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 암모니아 저장량 계산을 실행하는 흐름도이다.4 is a flowchart for performing ammonia storage amount calculation in a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 온도 영역별 저장량 제어 단계를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a storage amount control step for each temperature region in a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 차량에서 엔진 시동직후 요소의 분사와 촉매의 정화 반응 특성을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the injection reaction characteristics of urea and catalyst purification immediately after starting an engine in a vehicle.

도 7은 차량에서 요소의 분사와 SCR 전후단 NOx 배출량의 변화를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating the injection of urea in a vehicle and the change of NOx emissions before and after the SCR.

도 8은 차량의 냉시동(Cold) 조건에서의 요소 분사와 SCR 전후단 NOx 배출량의 변화를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating changes of urea injection and NOx emissions before and after SCR in a cold start condition of a vehicle.

도 9는 차량의 온시동(Hot) 조건에서의 요소 분사와 SCR 전후단 NOx 배출량의 변화를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating changes of urea injection and NOx emissions before and after SCR in a hot start condition of a vehicle.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

2 : 엔진 6 : 배기 파이프 2: engine 6: exhaust pipe

10 : SCR촉매 12 : 제1NOx센서10: SCR catalyst 12: 1st NOx sensor

14 : 제2NOx센서 16 : 온도센서14 second NOx sensor 16 temperature sensor

18 : 제어부 20 : 도징모듈 18: control unit 20: dosing module

22 : 믹서 30 : 요소탱크22: mixer 30: urea tank

32 : 펌프 34 : 요소공급라인32: pump 34: urea supply line

Claims (6)

엔진;engine; 배기가스에 포함된 NOx와 NH3의 환원반응을 NOx를 정화하는 SCR촉매;SCR catalyst for purifying NOx by the reduction reaction of NOx and NH3 contained in the exhaust gas; 상기 SCR촉매의 양단간 NOx 농도를 검출하는 제1,2NOx센서;First and second NOx sensors detecting NOx concentration between both ends of the SCR catalyst; 상기 SCR촉매의 선단에 우레아 수용액을 분사하는 도징모듈;A dosing module for injecting an aqueous urea solution at the tip of the SCR catalyst; 상기 SCR촉매의 온도를 검출하는 온도센서를 포함하며,It includes a temperature sensor for detecting the temperature of the SCR catalyst, 촉매 온도 이외에 촉매 운전 조건의 변화를 사전 예측하기 위한 저장량 제어용 온도를 산출하여 도징모듈을 통해 요소 분사량을 제어하는 제어부;A control unit for controlling the urea injection amount through the dosing module by calculating a storage control temperature for predicting a change in the catalyst operating condition in addition to the catalyst temperature; 를 포함하는 차량의 요소 분사량 제어장치.Urea injection amount control device of a vehicle comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 SCR촉매의 온도를 예측하고 촉매의 실제 온도와의 차이로부터 온도 변화율을 계산하고, 온도 변화의 크기와 연속성에 따른 증폭율을 계산하며, 예측된 촉매 온도와 온도변화 증폭율로부터 저장량 제어용 온도를 산출하는 차량의 요소 분사량 제어장치.The controller predicts the temperature of the SCR catalyst, calculates the temperature change rate from the difference with the actual temperature of the catalyst, calculates the amplification rate according to the magnitude and continuity of the temperature change, and controls the storage amount from the predicted catalyst temperature and the temperature change amplification rate. Urea injection amount control device for calculating the temperature. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 온도 하강 조건에서 암모니아의 저장량을 증대시키고, 고온에서의 암모니아 저장량을 감소시켜 슬립량을 제어하는 차량의 요소 분사량 제어장 치.The control unit is a urea injection amount control device of the vehicle for controlling the slip amount by increasing the storage amount of ammonia in the temperature lowering conditions, and reduces the storage amount of ammonia at high temperature. SCR촉매에서의 암모니아 소비량에 따라 암모니아 필요량을 계산하고, 그에 따라 요소 필요량을 추정하는 과정;Calculating ammonia requirements according to ammonia consumption in the SCR catalyst and estimating urea requirements accordingly; SCR촉매의 온도가 분사 가능온도인지 판단하는 과정;Determining whether the temperature of the SCR catalyst is a sprayable temperature; SCR 촉매의 온도가 분사 가능온도이고 상기 계산된 요소 필요량이 설정된 분사 가능 최대량 미만이면 요소 필요량의 분사를 제공하고, 설정된 분사 가능 최대량을 초과하면 분사 가능 최대량으로 요소 분사를 실행하는 과정;Providing urea injection if the temperature of the SCR catalyst is injectable and the calculated urea requirement is less than the set maximum injection possible; SCR촉매의 온도가 분사 가능온도 이하이거나 요소 필요량이 설정된 분사가능 최소량 미만이면 요소 분사를 실행하지 않는 과정;Urea injection is not performed if the temperature of the SCR catalyst is below the sprayable temperature or the required amount of urea is less than the set minimum sprayable amount; 을 포함하는 차량의 요소 분사량 제어방법.Urea injection amount control method of a vehicle comprising a. 암모니아 저장량 제어온도를 계산하여 제어 조건을 판단하는 과정;Determining a control condition by calculating an ammonia storage control temperature; 제어 조건에 따라 암모니아 목표 저장량을 결정하는 과정;Determining an ammonia target storage amount according to the control condition; 목표 저장량과 현재 누적된 저장량을 차이값을 추출하고 배기가스 온도와 유속 및 촉매온도의 조건을 적용하여 암모니아 저장량 제어값을 결정하는 과정;Determining ammonia storage control value by extracting a difference value between a target storage quantity and a current accumulated storage quantity and applying conditions of an exhaust gas temperature, a flow rate, and a catalyst temperature; 을 포함하는 차량의 요소 분사량 제어방법.Urea injection amount control method of a vehicle comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 암모니아 목표 저장량은, The ammonia target storage amount is, SCR촉매에 저장된 누적 저장량을 계산하고, 요소로부터 추출되는 신규 유입량을 계산하며, SCR촉매의 최대 저장량을 계산하는 과정;Calculating a cumulative storage amount stored in the SCR catalyst, calculating a new inflow amount extracted from the urea, and calculating a maximum storage amount of the SCR catalyst; SCR촉매의 포화도를 계산하고, 암모니아의 탈착량을 계산하여 실질적인 누적 저장량을 계산한 다음 암모니아 목표 저장량을 결정하는 과정;Calculating the saturation of the SCR catalyst, calculating the desorption amount of ammonia, calculating the actual cumulative storage amount, and then determining the target ammonia storage amount; 차량의 요소 분사량 제어방법. Urea injection quantity control method of a vehicle.
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