KR101360047B1 - 백연 저감 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

백연 저감 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 디젤 차량의 백연 저감 시스템은, 작동 상태에서 인가되는 제어신호에 따라 후분사를 수행하여 배기 온도를 승온(Temperature rising) 시키는 엔진부, 상기 엔진부에서 배출되는 배기 가스를 촉매를 통해 산화시키는 산화 촉매부(Diesel Oxidation Catalyst), 상기 산화 촉매부를 통과한 입자성 물질을 포집하는 촉매 필터부(Diesel Particulate Filter), 상기 배기 온도를 측정하는 온도 센서 및 재생 시 백연이 발생되지 않는 제1 임계온도까지는 배기 온도를 급속 승온으로 제어하고, 이후 최고 목표온도인 제2 임계온도 까지는 상기 배기 온도를 마일드 승온으로 제어하는 ECU(Electronic control unit)를 포함한다.

Description

백연 저감 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DECREASING WHITE SMOKE}
본 발명은 차량의 백연 저감 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 50ppm이상의 황이 포함된 연료를 사용하는 디젤 차량의 경우 매연여과장치(Diesel Particulate Filter, DPF)의 재생 시 디젤 엔진의 연소압력이 급상승되기 때문에 소음이나 배출가스의 악화로 인해 백연(White smoke)이 발생된다.
상기 백연은 수분을 포함하는 황산화물이 차량주행 동안, 촉매, 배기관, 머플러 등의 배기 계통에 포집되어 있다가, 매연여과장치(DPF)의 재생에 따른 고온에 노출되면 황산화물에 포함된 수분이 수증기로 증발되는 현상이다.
이러한, 백연 발생은 최근 강화된 유럽 및 국내의 환경 규제뿐 아니라 상품성을 저하시키는 문제로 지적되고 있기 때문에 중요한 개선 이슈로 지적되고 있다.
예컨대, 유럽의 배기가스 기준에서 EURO5 규제 이상 지역에서는 기존 개발 방식이 문제가 없으나, EURO4 이하 지역은 연료의 황함량이 높기 때문에 DPF 장착차량의 상품성이 떨어지는 문제가 있다. 그래서, 현재 러시아, 인도, 중국 등의 고유황 연료를 사용하는 지역에서는 DPF를 장착한 차량의 판매가 거의 이루어지고 있지 않는 실정이다.
한편, 상기한 문제점을 해결하기 위한 종래의 백연 저감 방법으로는 촉매 기술을 이용하여 백연의 원인이 되는 황산화물 포집량을 줄이는 방법이 제안되었으나 황산화물 포집량을 줄인다는 것은 촉매의 정화성능을 낮춘다는 것과 연관되어 실질적인 매연 저감효과가 떨어지게 되므로 대응 기술이라 볼 수 없다.
또한, 엔진 제어를 통한 백연 저감 방법으로는 배기온도를 일정한 온도로 일정한 시간 동안 유지시키는 방법이 있으나, 승온법 대비 비효율적이고 배경 배출량이 상대적으로 과다한 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 재생시의 승온 속도를 정밀 제어하여 차량의 백연을 효과적으로 줄일 수 있는 백연 저감 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 차량의 백연 저감 시스템은, 작동 상태에서 인가되는 제어신호에 따라 후분사를 수행하여 배기 온도를 승온(Temperature rising) 시키는 엔진부; 상기 엔진부에서 배출되는 배기 가스를 촉매를 통해 산화시키는 산화 촉매부(Diesel Oxidation Catalyst); 상기 산화 촉매부를 통과한 입자성 물질을 포집하는 촉매 필터부(Diesel Particulate Filter); 상기 배기 온도를 측정하는 온도 센서; 및 재생 시 백연이 발생되지 않는 제1 임계온도까지는 배기 온도를 급속 승온으로 제어하고, 이후 최고 목표온도인 제2 임계온도 까지는 상기 배기 온도를 마일드 승온으로 제어하는 ECU(Electronic control unit)를 포함한다.
여기에, 상기 산화 촉매부의 입력단과 상기 촉매 필터부 출력단의 배기 압력을 측정하는 압력 센서; 및 재생 조건 및 배기가스의 승온 조건을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 ECU는, 상기 압력 센서로부터 피드백되는 상기 배기 압력이 소정 재생 기준치를 초과하는 경우 상기 재생을 수행할 수 있다.
또한, 상기 ECU는, 상기 온도 센서로부터 피드백 되는 상기 산화 촉매부의 내부 온도(DOC BED 온도)에 기초 하여 상기 배기 온도의 승온 속도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 ECU는, 이전의 제1차후분사(Post) 제어에 따라 피드백 되는 상기 배기 온도를 기준으로 상기 제1차후분사 단계의 베이스(Base) 연료랑 대비 추가되는 후분사 연료량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 ECU는, 상기 마일드 승온 제어 시 상기 제1차후분사(Post1) 제어에 따른 상기 배기 온도가 소정 목표 온도보다 높을 경우 가감 없이 상기 제1차후분사 단계의 베이스 연료 분사량과 동일한 연료량으로 제2차후분사(Post2)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른, 백연 저감 시스템의 ECU(Electronic control unit)가 디젤 차량의 백연 발생을 저감하는 방법은, a) 차량 구동에 따른 배기 압력을 측정하여 상기 배기 압력이 미리 설정된 재생 기준치를 초과하면 엔진부의 후분사를 통한 재생을 개시하는 단계; b) 재생 시 백연이 발생되지 않는 제1 임계온도까지는 상기 배기 온도를 급속 승온으로 제어하는 단계; c) 상기 배기 온도가 상기 제1 임계온도를 초과하면 최고 목표온도인 제2 임계온도까지 상기 배기 온도를 마일드 승온으로 제어하는 단계; 및 d) 상기 배기 온도가 상기 제2 임계온도에 이르면 현재 배기온도를 재생 종료시까지 유지하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 a) 단계는, 압력 센서로부터 산화 촉매부의 입력단과 촉매 필터부 출력단의 배기 압력을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 급속 승온 제어에 따라 상기 배기 온도를 초당 1도시 이상으로 승온 제어할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 마일드 승온 제어에 따라 상기 배기 온도를 초당 1도시 미만으로 승온 제어할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 이전의 제1차후분사(Post1) 제어에 따른 상기 배기 온도를 피드백 받는 단계; 및 피드백된 상기 배기 온도가 목표 온도보다 높을 경우 상기 제1차후분사 단계의 베이스 연료 분사량과 동일한 연료량으로 제2차후분사(Post2)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 임계온도는 섭씨 400도이고 상기 제2 임계온도는 섭씨 650도인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 d) 단계는, 일정 재생 시간 동안 상기 배기 온도를 섭씨 600도 내지 650도 사이로 유지한 이후에 상기 재생을 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 구성에 의하여 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 재생 시 승온 속도를 정밀하게 제어하여 고온 노출에 의해 과다한 백연이 발생되는 것을 억제함으로써 효과적으로 백연 발생을 저감시킬 수 있다.
그리고, 백연에 의한 시각적인 악영향을 제거하여 보행자나, 후미의 운전자에 시각적인 불쾌감을 해소 함으로써 고객에 대한 차량의 상품성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 백연 저감에 따라 DPF 탑재 차량을 고유황 연료를 사용하는 지역에도 판매할 수 있어 시장 경쟁력을 확보하고 차량의 상품성이 향상되어 판매량이 증가되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백연 저감 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 국가별로 조사된 연료내의 황 함유량을 나타낸다.
도 3은 기존의 재생 방법으로 승온하여 백연이 배출되는 것을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 배기 저감 로직을 적용한 승온 제어 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 기존의 정상 재생에 따른 과다백연 발생과 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 백연 발생을 대비한 그래프이다.
도 6은 기존의 후분사량 제어 방법에 따른 승온 기울기를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 후분사량 제어에 의한 승온 기울기를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 차량의 백연 저감 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 백연 저감 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백연 저감 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 백연 저감 시스템(100)은 엔진부(110), 산화 촉매부(120), 촉매 필터부(130), 압력 센서(140), 온도 센서(150), 저장부(160) 및 ECU(Electronic control unit)(170)을 포함한다.
엔진부(110)는 디젤 차량의 시동에 따른 구동력을 생성하고, ECU(170)로부터 수트(Soot) 재생(이하, 편의상 재생이라 명명함) 시 인가되는 제어신호에 따라 후분사를 수행하여 배기 온도를 강제적으로 승온 시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 후분사는 엔진부(110)의 흡입, 압축 및 폭발의 배기 행정에서 폭발 직후 고온의 배기가스에 연료를 추가적으로 분사하여 추가연소에 따른 배기가스 온도를 승온시키는 것을 의미한다. 이러한 후분사는 입자성 물질의 축적량에 따른 재생 조건 판단에 의해 이루어진다.
한편, 엔진부(110)에서 사용되는 디젤 연료는 정유과정에서 필수적으로 탈황과정을 거치고 있으나 그 정제 수준에 따라 황 함유량(ppm)이 지역별로 다를 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 국가별로 조사된 연료내의 황 함유량을 나타낸다.
첨부된 도 2를 참조하면, 지역별 황 함유량은 러시아(Russia) 및 인도(India)를 보더라도 각각 600(ppm) 및 350(ppm)으로 그 함량이 거의 두 배에 가까운 차이가 있다.
착화장치를 가지는 가솔린 엔진의 경우에는 연소온도가 높아 입자성물질(PM)이 거의 발생하지 않는다. 반면 압축착화방식인 디젤엔진의 경우에는 연소온도가 상대적으로 낮아 연료에 황 함유량(ppm)이 높을수록 입자성물질(PM)의 기하급수적으로 늘어난다.
따라서, 디젤 차량의 배기 계통에는 엔진부(110)에서 배출되는 입자성 물질을 물리적으로 포집하고, 수트 재생을 통해 연소시키는 매연여과설비로써 산화 촉매부(Diesel Oxidation Catalyst, DOC)(120) 및 촉매 필터부(Diesel Particulate Filter, DPF)(130)가 장착된다.
DOC(120)는 엔진부(110)의 구동으로 배기 가스가 배출되면 배출된 배기가스 중 일산화탄소(CO)와 탄화수소(HC)를 촉매를 통해 산화시켜 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 바꿔준다.
DPF(130)는 다공질의 복수의 격벽을 포함하여 산화 촉매부(120)를 통과한 입자성 물질(PM)을 포집한다. 상기 격벽의 표면에는 백금, 팔라듐 및 로듐 중 적어도 하나의 촉매가 도포되어 상기 입자성 물질(PM)을 흡착한다.
압력 센서(140)는 DOC(120)의 입력단과 DPF(130) 출력단의 압력을 측정하여 ECU(170)로 피드백한다. 차량의 주행 시간 및 거리에 따른 입자성 물질의 축적으로 양단의 압력이 높아져서 배기가 제대로 이루어지지 않게 된다. 그러므로, 피드백되는 상기 압력은 추후 ECU(170)의 재생 판단을 위한 기초 정보로 사용된다.
온도 센서(150)는 DOC(120) 및 DPF(130)의 전단 온도를 측정하여 ECU(170)로 피드백한다. 그리고, 상기 피드백되는 온도는 추후 재생 시 승온 속도(승온 기울기)를 조절하기 위한 정보로 사용된다.
한편, 도 3은 기존의 재생 방법으로 승온하여 백연이 배출되는 것을 나타낸 그래프이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 디젤 차량에 DOC(120)만을 장착한 제1 조건와 DOC(120)와 DPF(130)를 장착한 제2 조건에 각각 1000ppm의 고유황 연료를 사용하고 황을 20g 포집(축적)한 상태에서 기존방식으로 승온 하여 백연 배출 상태를 백연측정장비(Opacimeter)로 측정한 결과를 보여준다.
여기서, 두 조건 모두 400도를 기점으로 백연발생량이 급격하게 증가한 것으로 볼 때 재생 시 백연 저감을 위해서는 승온 속도를 천천히 제어하여 과도한 백연 발생을 억제해야 함을 알 수 있다.
또한, 제1 조건에 비해 제2 조건의 백연 발생량이 소폭 증가한 것으로 볼 때 대부분의 백연은 제1 조건일 때 배출되는 것으로 확인할 수 있다. 즉, 백연을 유발하는 황산화물은 주로 DOC(120)에 흡착된 후, 고온에 노출되면 외기 접촉 및 응축되어 백연으로 보여지게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 백연 배출량을 정밀하게 제어하기 위해 DPF 전단 온도에 비해, 촉매 온도를 대표하는 DOC 내부 온도(DOC BED 온도)에 기초 하여 승온 속도(그래프 상의 승온 기울기)를 제어한다.
백연을 감소시키기 위해서는 배기 온도(DOC BED)를 일정온도에 얼마만큼 오래 유지시키는 것 보다, 일정 이하의 속도로 배기 온도를 승온 시켜 백연이 짧은 시간에 한꺼번에 배출되는 것을 방지하는 것이 중요하다.
저장부(160)는 백연 저감 시스템(100)의 운용을 위한 각종 데이터 및 프로그램을 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 데이터를 저장한다.
예컨대, 저장부(160)는 연료내 황 함유량, 입자성 물질 포집량(g), 재생 조건 및 배기가스의 승온(Temperature rising) 조건 등을 저장을 저장할 수 있다.
ECU(170)는 차량의 백연 저감을 위한 상기 각부의 동작을 제어하며, DOC(120) 및 DPF(130)에 포집 되는 입자성물질의 포집량(g)이 소정 기준치를 초과하면 후분사를 통해 이를 제거하는 재생을 수행한다. 예컨대, ECU(170)는 압력 센서(140)로부터 피드백되는 압력이 소정 재생 기준치를 초과하는 경우 재생을 수행할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 ECU(170)는 재생 시 백연이 발생되지 않는 제1 임계온도(예; 400도)까지는 배기 온도를 급속 승온으로 제어하고, 이후 최고 목표온도인 제2 임계온도(예: 650도) 까지는 배기 온도를 마일드 승온으로 제어한다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 배기 저감 로직을 적용한 승온 제어 결과를 나타낸 그래프이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 ECU(170)는 배기 저감 로직을 적용하여 배기 온도(DOC BED)가 400도(이하, 제1 임계온도라 명명함) 미만까지의 구간(이하, 제1 구간이라 명명함)은 백연이 발생하는 구간이 아니므로 승온 속도와 관계없이 적어도 1도/초 이상으로 급격하게 승온 한다. 따라서, 제1 구간의 승온 기울기도 가파르게 나타난다.
반면, 배기 온도(DOC BED)가 400도 내지 650도(이하, 제2 임계온도라 명명함)까지의 과다 백연이 발생될 수 있는 구간(이하, 제2 구간이라 명명함)에서는 승온 속도를 1도/초 미만으로 하여 초당 승온 기울기를 완만하게 제어한다.
한편, 도 5는 기존의 정상 재생에 따른 과다백연 발생과 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 백연 발생을 대비한 그래프이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 기존의 정상 재생 시에는 배기 온도(DOC BED)의 승온 속도를 적어도 1도/초 이상으로 급격하게 승온하여 100%에 가까운 백연량을 짧은 시간 동안 과다백연이 발생하였다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 마일드(Mild) 재생의 경우 불투명도(Opacity)가 최대 50%이내로 육안으로 식별되지 않는 정도의 마일드 백연을 배출하였으며, 정상 재생의 경우 대비 2배 정도의 백연 배출시간을 가졌다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 ECU(170)는 백연 저감을 위한 승온 제어를 효과적으로 하기 위해 백연 저감이 완료되는 시기(예; 불투명도 20%이하 수준)까지 승온 기울기를 마일드(Mild) 하게 제어하도록 연료의 후분사량(Post Injection)을 조절한다.
이 때, 후분사량은 앞서 설명한 것과 같이 배기온도를 400도 미만까지는 1도/초 이상으로 급속 승온 되도록 조절하고, 400도 내지 650도까지는 1도/초 미만으로 마일드 승온 되도록 조절한다.
이 때, 후분사량에 따라 올라가는 초당 승온 기울기는 [Tn - Tn-1]이며, 여기서 Tn은 n초에서의 온도, Tn-1은 n-1초에서의 온도이다.
한편, ECU(170)는 후분사(Post)에 따라 피드백 되는 배기온도(DOC BED)를 기준으로 베이스(Base) 연료랑 대비 추가되는 후분사량을 조절함으로써 승온 기울기를 조절하며, 이를 다음의 도 6 및 도 7을 통해 설명한다.
먼저, 도 6은 기존의 후분사량 제어 방법에 따른 승온 기울기를 나타낸다.
첨부된 도 6을 참조하면, 기존의 후분사량 제어는 PDI 제어를 통해 1차후분사(Post1) 수행에 따른 DOC BED 온도가 목표 온도보다 낮을 경우 1차후분사 베이스 값 대비 연료 분사량을 증가(+)시켜 2차 후분사(Post2)를 수행한다.
또는, 1차후분사(Post1) 수행에 따른 DOC BED 온도가 목표 온도보다 높을 경우 1차후분사 베이스 값 대비 연료 분사량을 감소(-)시켜 2차 후분사(Post2)를 수행한다.
이러한 기존의 후분사량 제어 방법의 경우 전 단계의 베이스 분사량에서 감량 정도를 +/-로 조정하다 보니 온도 변화 슬롭(Slope)이 과도하게 조절되어 큰 온도 변화폭 및 급속 승온 기울기를 갖게 되므로 과다 백연이 발생되는 문제점을 가진다.
반면, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 후분사량 제어에 의한 승온 기울기를 나타낸다.
첨부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 후분사량 제어는 위와 마찬가지로 1차후분사(Post1) 수행에 따른 DOC BED 온도가 목표 온도보다 낮을 경우 1차후분사 베이스 값 대비 연료 분사량을 증가(+)시켜 2차 후분사(Post2)를 수행한다.
반면, 1차후분사(Post1) 수행에 따른 DOC BED 온도가 목표 온도보다 높을 경우 가감 없이 전 단계의 연료 분사량과 동일한 연료량으로 2차 후분사(Post2)를 수행한다.
즉, 현재 DOC BED 온도를 감안하여 전 단계의 베이스 연료 분사량에서 감량 정도를 조정하되, 기존과 달리 감량 +/-가 아닌 +/0로하여 과도한 슬롭(Slope)이 발생되지 않도록 한다.
따라서, 작은 온도 변화폭 및 완만한 승온 기울기를 가지게 되므로 과다 백연의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 상기한 백연 저감 시스템(100)의 구성을 바탕으로 차량의 백연 저감 방법을 정리하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 차량의 백연 저감 방법을 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 백연 저감 시스템(100)의 ECU(170)는 차량 시동으로 엔진부(110)가 작동되면(S101), 압력 센서(140)를 통해 DOC(120)의 입력단과 DPF(130) 출력단의 배기 압력을 확인한다.
ECU(170)는 상기 배기 압력을 미리 설정된 재생 기준치를 비교하여 상기 재생 기준치 미만이면 정상 운행을 계속하고(S103; 아니오), 상기 재생 기준치를 초과하면(S103; 예), 엔진부(110)의 후분사를 통한 재생 동작을 제어한다(S104).
ECU(170)는 상술한 바와 같이 재생 시 400도 까지는 백연이 발생되지 않으므로 1ㅀC/s이상의 급속 승온 제어를 수행한다(S105).
ECU(170)는 온도 센서(150)를 통해 배기 온도(DOC BED)가 제1 임계온도(예; 400도)에 이르는지 지속적으로 체크하여(S106; 아니오), 상기 배기 온도가 제1 임계온도 이상이면(S106; 예), 1ㅀC/s미만의 마일드 승온 제어를 수행한다(S107).
ECU(170)는 온도 센서(150)를 통해 배기 온도(DOC BED)가 제2 임계온도(예; 650도)에 이르는지 지속적으로 체크하여(S108; 아니오), 상기 배기 온도가 제2 임계온도에 이르면(S108; 예), 현재 배기온도를 재생 종료시까지 유지한다(S107).
이 때, ECU(170)는 일정 재생 시간 동안 약 600도 내지 650도 사이의 온도를 유지한 이후에 재생을 종료할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 재생 시 승온 속도를 정밀하게 제어하여 고온 노출에 의해 과다한 백연이 발생되는 것을 억제함으로써 효과적으로 백연 발생을 저감시킬 수 있다.
또한, 백연에 의한 시각적인 악영향을 제거하여 보행자나, 후미의 운전자에 시각적인 불쾌감을 해소 함으로써 차량의 상품성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 백연 저감에 따라 DPF 탑재 차량을 고유황 연료를 사용하는 지역에도 판매할 수 있어 시장 경쟁력을 확보하고 차량의 상품성이 향상되어 판매량이 증가되는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 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 속하는 것이다.
100: 백연 저감 시스템
110: 엔진부
120: 산화 촉매부
130: 촉매 필터부
140: 압력 센서
150: 온도 센서
160: 저장부
170: ECU(Electronic control unit)

Claims (13)

  1. 디젤 차량의 백연 저감 시스템에 있어서,
    작동 상태에서 인가되는 제어신호에 따라 후분사를 수행하여 배기 온도를 승온(Temperature rising) 시키는 엔진부;
    상기 엔진부에서 배출되는 배기 가스를 촉매를 통해 산화시키는 산화 촉매부(Diesel Oxidation Catalyst);
    상기 산화 촉매부를 통과한 입자성 물질을 포집하는 촉매 필터부(Diesel Particulate Filter);
    상기 배기 온도를 측정하는 온도 센서; 및
    재생 시 백연이 발생되지 않는 제1 임계온도까지는 배기 온도를 급속 승온으로 제어하고, 이후 최고 목표온도인 제2 임계온도 까지는 상기 배기 온도를 마일드 승온으로 제어하는 ECU(Electronic control unit)를 포함하되,
    상기 ECU는, 이전의 제1차후분사(Post) 제어에 따라 피드백 되는 상기 배기 온도를 기준으로 상기 제1차후분사 단계의 베이스(Base) 연료랑 대비 추가되는 후분사 연료량을 조절하는 것을 특징으로 하는 백연 저감 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 촉매부의 입력단과 상기 촉매 필터부 출력단의 배기 압력을 측정하는 압력 센서; 및
    재생 조건 및 배기가스의 승온 조건을 저장하는 저장부
    를 더 포함하는 백연 저감 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 ECU는,
    상기 압력 센서로부터 피드백되는 상기 배기 압력이 소정 재생 기준치를 초과하는 경우 상기 재생을 수행하는 백연 저감 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU는,
    상기 온도 센서로부터 피드백 되는 상기 산화 촉매부의 내부 온도(DOC BED 온도)에 기초 하여 상기 배기 온도의 승온 속도를 제어하는 백연 저감 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU는,
    상기 마일드 승온 제어 시 상기 제1차후분사(Post1) 제어에 따른 상기 배기 온도가 소정 목표 온도보다 높을 경우 가감 없이 상기 제1차후분사 단계의 베이스 연료 분사량과 동일한 연료량으로 제2차후분사(Post2)를 제어하는 백연 저감 시스템.
  7. 백연 저감 시스템의 ECU(Electronic control unit)가 디젤 차량의 백연 발생을 저감하는 방법에 있어서,
    a) 차량 구동에 따른 배기 압력을 측정하여 상기 배기 압력이 미리 설정된 재생 기준치를 초과하면 엔진부의 후분사를 통한 재생을 개시하는 단계;
    b) 재생 시 백연이 발생되지 않는 제1 임계온도까지는 상기 배기 온도를 급속 승온으로 제어하는 단계;
    c) 상기 배기 온도가 상기 제1 임계온도를 초과하면 최고 목표온도인 제2 임계온도까지 상기 배기 온도를 마일드 승온으로 제어하는 단계; 및
    d) 상기 배기 온도가 상기 제2 임계온도에 이르면 현재 배기온도를 재생 종료시까지 유지하는 단계를 포함하되,
    상기 c) 단계는, 이전의 제1차후분사(Post1) 제어에 따른 상기 배기 온도를 피드백 받고, 피드백된 상기 배기 온도가 목표 온도보다 높을 경우 상기 제1차후분사 단계의 베이스 연료 분사량과 동일한 연료량으로 제2차후분사(Post2)를 제어하는 단계를 포함하는 백연 저감 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    압력 센서로부터 산화 촉매부의 입력단과 촉매 필터부 출력단의 배기 압력을 수신하는 단계를 포함하는 백연 저감 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 급속 승온 제어에 따라 상기 배기 온도를 초당 1도시 이상으로 승온 제어하는 것을 특징으로 하는 백연 저감 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 마일드 승온 제어에 따라 상기 배기 온도를 초당 1도시 미만으로 승온 제어하는 것을 특징으로 하는 백연 저감 방법.
  11. 삭제
  12. 제 7 항에 있어서,
    제 1 임계온도는 섭씨 400도이고 상기 제2 임계온도는 섭씨 650도인 것을 특징으로 하는 백연 저감 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    일정 재생 시간 동안 상기 배기 온도를 섭씨 600도 내지 650도 사이로 유지한 이후에 상기 재생을 종료하는 단계를 포함하는 백연 저감 방법.
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