KR101734237B1 - Method for controlling urea injection quantity of vehicle - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a method for controlling an injection amount of urea solution where an urea solution injection amount controlling device controls an injection amount of urea solution of a vehicle comprises: a step of obtaining driving information of the vehicle; a step of analyzing the driving information to learn a first driving pattern; and a step of calculating a storage amount of urea solution and an optimized injection amount by using the learned first driving pattern.

Description

차량의 요소수 분사량 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING UREA INJECTION QUANTITY OF VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 다젤 차량의 요소수 분사량 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of controlling a urea water injection amount of a diesel vehicle .

디젤 차량에는 엔진의 연소과정에서 생성된 NOx, CO, THC, PM(Particulate Matters) 등의 유해물질을 제거하기 위한 다양한 형태의 후처리장치가 장착된다.Diesel vehicles are equipped with various types of post-treatment equipment to remove harmful substances such as NOx, CO, THC, and PM (Particulate Matters) generated during the combustion process of the engine.

후처리장치는 엔진에 근접하게 배치되어 THC 및 CO를 산화시켜 정화하는 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 입자상 물질인 PM을 포집하는 디젤매연필터(Diesel Particulate Filter, DPF), 암모니아(NH3)와 환원작용을 통해 NOx를 정화하는 SCR(Selective Catalytic Reduction)촉매가 포함된다.The post-treatment equipment includes a diesel oxidation catalyst (DOC) disposed close to the engine to oxidize and purify THC and CO, a diesel particulate filter (DPF) to collect particulate matter (PM), ammonia ) And SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst which purifies NOx through reduction action.

상기의 SCR촉매는 NOx를 정화하기 위한 환원제로 암모니아(NH3)를 사용하며, NOx에 대한 선택도가 매우 우수하다.The SCR catalyst uses ammonia (NH3) as a reducing agent for purifying NOx, and has excellent selectivity for NOx.

SCR촉매는 NOx를 정화하기 위해 SCR촉매의 전단에 배치되는 도징모듈(Dosing Module)로 요소수(Urea)를 분사하고, 분사된 요소수의 증발 및 분해에 따라 생성되는 암모니아를 취득한다.The SCR catalyst injects urea water into a dosing module disposed upstream of the SCR catalyst to purify NOx, and obtains ammonia produced by evaporation and decomposition of the injected urea water.

도징모듈과 SCR촉매의 사이에 믹서가 배치되며, 도징모듈을 통해 분사되는 요소입자가 배기가스와 골고루 섞여 SCR촉매 입구단에서의 균일성(Uniformity)을 좋게 하여 배기가스내의 NOx와 분사된 요소수로부터 생성된 암모니아를 최적으로 혼합시켜 NOx의 정화효율을 향상시킨다.The mixer is disposed between the dosing module and the SCR catalyst, and the urea particles injected through the dosing module are uniformly mixed with the exhaust gas to improve the uniformity at the inlet of the SCR catalyst, To optimize the purification efficiency of NOx.

하지만 종래에는 전단 NOx와 배기가스 유량에 따라 암모니아 분사량을 예측하거나 최적의 효율을 얻기 위해 미리 촉매에 저장하여 요소수 분사량을 결정하였다. 따라서, 종래에는 요소수 분사량이 증가하고, 암모니아의 저장량 제어 정밀도가 저하되어 NOx 정화 효율이 떨어지는 어려움이 있었다.However, conventionally, in order to predict the ammonia injection amount according to the front end NOx and the exhaust gas flow rate, or to obtain the optimum efficiency, the urea water injection amount was determined by storing the catalyst in advance. Hence, conventionally, there has been a problem that the urea water injection amount increases, the ammonia storage amount control accuracy decreases, and the NOx purification efficiency becomes poor.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명은 디젤 차량에서 주행 패턴을 분석해 요소수 분사량에 제어할 수 있는 디젤 엔진의 요소수 분사량 제어 방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes a method of controlling a urea injection quantity of a diesel engine which can control the urea injection quantity by analyzing a traveling pattern in a diesel vehicle.

본 발명의 차량의 요소수 분사량 제어 방법은 요소수 분사량 제어 장치가 차량의 요소수 분사량을 제어하는 방법에서, 차량의 운전 정보를 획득하는 단계, 상기 운전 정보를 분석해 제1 주행 패턴을 학습하는 단계, 그리고 학습된 상기 제1 주행 패턴을 이용해 요소수 저장량 및 최적 분사량을 산출하는 단계를 포함한다.A method for controlling a urea water injection quantity of a vehicle according to the present invention is a method for controlling a urea water injection quantity of a vehicle by a urea water injection quantity control device, comprising the steps of: obtaining driving information of a vehicle; analyzing the driving information to learn a first driving pattern And calculating the urea storage amount and the optimum injection amount using the learned first running pattern.

상기 차량의 운전 정보는, 차량 주행 속도, 차량 위치 정보, 디젤산화촉매의 배기가스 유량 변화율 또는 SCR 촉매 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The driving information of the vehicle may include at least one of a vehicle running speed, vehicle position information, an exhaust gas flow rate change rate of the diesel oxidation catalyst, or an SCR catalyst temperature.

상기 제1 주행 패턴을 학습하는 단계는, 차량 위치 정보를 분석해 운행 도로 정보를 학습하는 단계를 포함하며, 상기 운행 도로 정보는, 도심 주행 정보, 고속도로 주행 정보, 국도 주행 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The step of learning the first traveling pattern includes a step of analyzing the vehicle position information and learning the driving road information, and the driving road information includes at least one of the urban driving information, the highway driving information, and the national road driving information .

상기 요소수 저장량 및 최적 분사량을 산출하는 단계는, 상기 운행 도로 정보를 분석해 차량이 고속도로 주행보다 도심 주행 비율이 큰 경우, 요소수 분사량을 늘리고, 도심 주행 보다 고속도로 주행 비율이 높은 경우 요소수 분사량을 줄이도록 제어할 수 있다.The step of calculating the urea water storage amount and the optimum injection amount may include calculating the urea water injection amount when the vehicle running speed is higher than the highway running speed by analyzing the running road information and increasing the urea water injection amount when the vehicle is running on the highway, Can be controlled to be reduced.

상기 운전 정보를 분석해 제2 주행 패턴을 도출하는 단계, 그리고 도출된 상기 제2 주행 패턴으로 이용해 상기 요소수 저장량 및 상기 최적 분사량을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.Analyzing the operation information to derive a second travel pattern, and correcting the urea water storage amount and the optimum injection amount using the derived second travel pattern.

상기 제2 주행 패턴을 도출하는 단계는, 상기 차량의 운전 정보를 이용해 차량의 가감속 강도를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.The step of deriving the second traveling pattern may include analyzing the acceleration / deceleration strength of the vehicle using the driving information of the vehicle.

상기 요소수 저장량 및 최적 분사량을 보정하는 단계는, 가속을 인식하면 요소수 분사량을 증가시키고, 감속을 인식하면 요소수 분사량을 감소시키도록 보정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of correcting the urea water storage amount and the optimum injection amount may include a step of increasing the urea water injection amount when recognizing the acceleration and correcting the urea water injection amount to decrease the urea water injection amount when the deceleration is recognized.

상기 제1 주행 패턴을 이용해 단기 분사량 보상 인자를 결정하는 단계, 상기 제2 주행 패턴을 이용해 장기 분사량 보상 인자를 결정하는 단계, 그리고 상기 단기 분사량 보상 인자와 상기 장기 분사량 보상 인자를 이용해 최적 분사량 보상 인자를 도출하고, 도출된 상기 최적 분사량 보상 인자를 이용해 상기 최적 분사량을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Determining a short-term injection quantity compensation factor using the first travel pattern, determining a long-term injection quantity compensation factor using the second travel pattern, and determining an optimal injection quantity compensation factor using the short-term injection quantity compensation factor and the long- And determining the optimal injection amount using the derived optimal injection amount compensation factor.

본 발명에 따르면, 디젤 차량에서 장기 주행 패턴을 학습하여 요소수 저장량 및 최적 분사량을 결정하고, 단기 주행 패턴을 분석하여 요소수 저장량 및 최적 분사량을 보정해 요소수를 분사하도록 제어함으로써, 요소수 소모량을 저감시키고, NOx 정화 효율을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다. According to the present invention, by controlling the element number storage amount and the optimum injection amount by learning the long-term running pattern in the diesel vehicle, by analyzing the short-term running pattern, and by correcting the urea storage amount and the optimum injection amount so as to inject the number of urea, And an environment in which NOx purification efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 주행 패턴을 분석해 요소수 분사량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 분사량 보상 인자를 도출해 요소수 분사량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 4는 차속 및 운행 도로에 따른 배기가스 유량을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically illustrating a structure of a urea water injection amount control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling a urea water injection amount by analyzing a traveling pattern according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling the urea water injection amount by deriving an injection amount compensation factor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the flow rate of the exhaust gas according to the vehicle speed and the running road.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

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.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 "차량", "차", "차량의", "자동차" 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다.As used herein, the terms "vehicle", "car", "vehicle", "automobile", or other similar terms are intended to encompass various types of vehicles, including sports utility vehicles (SUVs), buses, Including automobiles, including ships, aircraft, and the like, including boats and ships, and may be used in hybrid vehicles, electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, hydrogen fuel vehicles and other alternative fuels Fuel) vehicles.

추가적으로, 몇몇 방법들은 적어도 하나의 제어기에 의하여 실행될 수 있다. 제어기라는 용어는 메모리와, 알고리즘 구조로 해석되는 하나 이상의 단계들을 실행하도록 된 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 언급한다. 상기 메모리는 알고리즘 단계들을 저장하도록 되어 있고, 프로세서는 아래에서 기재하는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위하여 상기 알고리즘 단계들을 특별히 실행하도록 되어 있다. Additionally, some methods may be executed by at least one controller. The term controller refers to a hardware device comprising a memory and a processor adapted to execute one or more steps that are interpreted as an algorithmic structure. The memory is adapted to store algorithm steps and the processor is adapted to perform the algorithm steps specifically to perform one or more processes described below.

더 나아가, 본 발명의 제어 로직은 프로세서, 제어기 또는 이와 유사한 것에 의하여 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단 상의 일시적이지 않고 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단의 예들은, 이에 한정되지는 않지만, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 플래쉬 드라이브, 스마트 카드 및 광학 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 재생 매체는 네트웍으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 예를 들어 텔레매틱스 서버나 CAN(Controller Area Network)에 의하여 분산 방식으로 저장되고 실행될 수 있다. Further, the control logic of the present invention may be embodied in a non-volatile, readable medium on a computer readable medium, including executable program instructions, executed by a processor, controller, or the like. Examples of computer-readable means include, but are not limited to, ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, flash drive, smart card and optical data storage. The computer readable medium can be distributed to networked computer systems and stored and executed in a distributed manner, for example, by a telematics server or a CAN (Controller Area Network).

이제 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 디젤 차량의 요소수 분사량 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Now, a method of controlling the urea injection quantity of a diesel vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다. 이때, 요소수 분사량 제어 장치는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.FIG. 1 is a view schematically illustrating a structure of a urea water injection amount control apparatus according to an embodiment of the present invention. At this time, the urea water injection quantity control device shows only the schematic configuration necessary for the explanation according to the embodiment of the present invention, and is not limited to this configuration.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 엔진(1)과, 배기 파이프(3), 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)(5), SCR(selective catalytic reduction unit) 촉매(10), 제1차압센서(12), 제2차압센서(14), 온도센서(16), 요소수 분사량 제어 장치(100), 도징모듈(20), 믹서(22), 요소탱크(30), 펌프(32), 요소공급라인(34) 및 압력센서(36)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an embodiment of the present invention includes an engine 1, an exhaust pipe 3, a diesel oxidation catalyst (DOC) 5, a selective catalytic reduction unit (SCR) catalyst 10, The first differential pressure sensor 12, the second differential pressure sensor 14, the temperature sensor 16, the urea water injection quantity control device 100, the dosing module 20, the mixer 22, the urea tank 30, 32, an element supply line 34, and a pressure sensor 36.

상기 디젤산화촉매(5)는 엔진(1)에 가까이 장착되어 산화반응을 통해 배출가스에 포함된 NOx를 정화한다.The diesel oxidation catalyst 5 is mounted close to the engine 1 to purify NOx contained in the exhaust gas through an oxidation reaction.

SCR 촉매(10)는 도징모듈(20)에서 분사되는 요소수로부터 취득되는 암모니아와 NOx의 환원반응으로 NOx를 정화하고, 수트(soot)와 Ash를 포함하는 PM을 포집하여 입자상 물질이 배출되는 것을 차단한다.The SCR catalyst 10 purifies NOx by the reduction reaction of ammonia and NOx obtained from the urea water injected from the dosing module 20, and collects PM containing soot and Ash to collect particulate matter .

제1차압센서(12)는 SCR 촉매(10)에 입력되는 배출가스의 압력을 검출하여 요소수 분사량 제어 장치(100)에 제공한다. 제2차압센서(14)는 SCR 촉매(10)에서 배출되는 배출가스의 압력을 검출하여 요소수 분사량 제어 장치(100)에 제공한다.The first differential pressure sensor 12 detects the pressure of the exhaust gas input to the SCR catalyst 10 and provides it to the urea water injection amount control device 100. The second differential pressure sensor 14 detects the pressure of the exhaust gas discharged from the SCR catalyst 10 and provides it to the urea water injection quantity control device 100.

온도센서(16)는 배출가스에 의해 활성화되는 SCR 촉매(10)의 온도를 검출하여 요소수 분사량 제어 장치(100)에 제공한다.The temperature sensor 16 detects the temperature of the SCR catalyst 10 activated by the exhaust gas and provides it to the urea water injection amount control device 100.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 차량의 운전 정보를 획득하고, 획득된 운전 정보를 분석해 주행 패턴을 학습/분석하여 최적 분사량을 산출한다. 여기서, 차량의 운전 정보는 차량 주행 속도, 차량 위치 정보, 디젤산화촉매의 배기가스 유량 변화율 또는 SCR 촉매 온도 중 적어도 하나를 포함한다.The elliptic water injection quantity control device 100 according to an embodiment of the present invention acquires the driving information of the vehicle, analyzes the obtained driving information, and learns / analyzes the driving pattern to calculate the optimal injection amount. Here, the driving information of the vehicle includes at least one of the vehicle running speed, the vehicle position information, the exhaust gas flow rate change rate of the diesel oxidation catalyst, or the SCR catalyst temperature.

본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 차량 위치 정보를 분석해 운행 도로 정보를 학습하고, 상기 운행 도로 정보를 분석해 최적 분사량을 산출한다. 여기서, 운행 도로 정보는, 도심 주행 정보, 고속도로 주행 정보, 국도 주행 정보 중 적어도 하나를 포함한다. The elliptic water injection quantity control device 100 according to an embodiment of the present invention analyzes the vehicle position information and learns the running road information, and analyzes the running road information to calculate an optimal injection amount. Here, the traveling road information includes at least one of the urban driving information, the highway driving information, and the national road driving information.

본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 운행 도로 정보를 분석해 차량이 고속도로 주행보다 도심 주행 비율이 큰 경우, 요소수 분사량을 늘리도록 제어한다. 그리고, 요소수 분사량 제어 장치(100)는 도심 주행 보다 고속도로 주행 비율이 높은 경우 요소수 분사량을 줄이도록 제어할 수 있다.The elliptic water injection quantity control device 100 according to the embodiment of the present invention analyzes the travel road information and controls the elliptical water injection amount to be increased when the vehicle has a greater urban driving ratio than the highway traveling. Then, the urea water injection quantity control device 100 can control to reduce the urea water injection amount when the running speed of the highway is higher than that of the urban driving.

본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 차량의 운전 정보를 이용해 차량의 가감속 강도를 분석한다. 그리고, 요소수 분사량 제어 장치(100)는 가속을 인식하면 요소수 분사량을 증가시키도록 제어하고, 감속을 인식하면 요소수 분사량을 감소시키도록 제어할 수 있다.The elliptic water injection quantity control device 100 according to an embodiment of the present invention analyzes the acceleration / deceleration intensity of the vehicle using the driving information of the vehicle. Then, the urea water injection quantity control device 100 can control to increase the urea water injection quantity upon recognition of the acceleration, and to control the urea water injection quantity to decrease when the deceleration is recognized.

이러한 목적을 위하여, 요소수 분사량 제어 장치(100)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다. For this purpose, the urea water injection quantity control device 100 may be implemented by one or more processors operating by a set program, and the set program may perform each step of the urea water injection quantity control method according to an embodiment of the present invention Lt; / RTI >

도징모듈(20)는 요소수 분사량 제어 장치(100)에서 인가되는 PWM(Pulse Width Modulation)신호에 따라 인젝터가 작동되어 산출된 요소수량을 고압으로 분사한다.The dosing module 20 operates the injector according to a PWM (Pulse Width Modulation) signal applied from the urea water injection quantity control device 100 to inject the calculated urea water at a high pressure.

믹서(22)는 도징모듈(20)과 SCR 촉매(10)의 사이에 배치되어 도징모듈(20)을 통해 분사되는 요소수 입자를 충돌시켜 입자를 쪼개는 역할을 하며, 이를 통해 배출가스와 요소수 입자가 골고루 섞이도록 하여 배출가스내의 NOx와 요소수로부터 생성된 암모니아를 최적으로 혼합시킨다.The mixer 22 is disposed between the dosing module 20 and the SCR catalyst 10 and collides the urea water particles injected through the dosing module 20 to divide the particles. The NOx in the exhaust gas and the ammonia generated from the urea water are optimally mixed so that the particles are evenly mixed.

요소탱크(30)는 분사하기 위한 요소수가 수용되고, 내부에 장착되는 펌프(32)의 구동으로 요소공급라인(34)에 설정된 균등한 압력을 형성시킨다.The urea tank 30 receives the element water for jetting, and drives the pump 32 mounted therein to form an even pressure set in the element supply line 34.

압력센서(36)는 요소공급라인(34)에 형성되는 압력을 검출하여 그에 대한 정보를 요소수 분사량 제어 장치(100)에 제공하여 엔진(1)이 시동 온을 유지하고 있는 상태에서 항상 설정된 압력이 유지될 수 있도록 한다.The pressure sensor 36 detects the pressure formed in the element supply line 34 and provides the information to the urea water injection quantity control device 100 so that the engine 1 is maintained at the start- .

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 주행 패턴을 분석해 요소수 분사량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이하의 흐름도는 도 1의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.2 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling a urea water injection amount by analyzing a traveling pattern according to an embodiment of the present invention. The following flowchart will be described using the same reference numerals in conjunction with the configuration of Fig.

도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 차량의 운전 정보를 획득한다(S102). 여기서, 차량의 운전 정보는 차량 주행 속도, 차량 위치 정보, 디젤산화촉매의 배기가스 유량 변화율 또는 SCR 촉매 온도 중 적어도 하나를 포함한다.Referring to FIG. 2, the urea water injection amount control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention acquires driving information of a vehicle (S102). Here, the driving information of the vehicle includes at least one of the vehicle running speed, the vehicle position information, the exhaust gas flow rate change rate of the diesel oxidation catalyst, or the SCR catalyst temperature.

그리고, 요소수 분사량 제어 장치(100)는 운전 정보를 분석해 제1 주행 패턴을 학습한다(S104). 여기서, 제1 주행 패턴은 차량 위치 정보를 분석해서 얻은 운행 도로 정보를 포함하고, 운행 도로 정보는 도심 주행 정보, 고속도로 주행 정보, 국도 주행 정보 중 적어도 하나를 포함한다.Then, the urea water injection quantity control device 100 analyzes the operation information and learns the first travel pattern (S104). Here, the first travel pattern includes the travel road information obtained by analyzing the vehicle location information, and the travel road information includes at least one of the urban driving information, the highway driving information, and the national road driving information.

그리고 나서, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 학습된 상기 제1 주행 패턴을 이용해 최적 분사량을 산출한다(S106). Then, the urea water injection quantity control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention calculates the optimum injection quantity using the learned first travel pattern (S106).

예를 들어, 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 상기 운행 도로 정보를 분석해 차량이 고속도로 주행보다 도심 주행 비율이 큰 경우, 요소수 분사량을 늘리고, 도심 주행 보다 고속도로 주행 비율이 높은 경우 요소수 분사량을 줄이도록 제어할 수 있다.For example, when the vehicle speed is higher than the speed of the expressway, the control unit 100 increases the urea water injection amount when the vehicle is running on the highway, Can be controlled to be reduced.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 운전 정보 및 제1 주행 패턴를 이용해 제2 주행 패턴을 분석한다(S108). 여기서, 제2 주행 패턴은 차량의 운전 정보를 이용해서 얻은 차량의 가감속 강도를 포함한다. Also, the urea water injection quantity control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention analyzes the second travel pattern using the operation information and the first travel pattern (S108). Here, the second travel pattern includes acceleration / deceleration strength of the vehicle obtained by using the driving information of the vehicle.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 도출된 상기 제2 주행 패턴으로 이용해 상기 최적 분사량을 보정한다(S110). Then, the urea water injection quantity control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention uses the derived second travel pattern to correct the optimal injection quantity (S110).

예를 들어, 요소수 분사량 제어 장치(100)는 가속을 인식하면 요소수 분사량을 증가시키고, 감속을 인식하면 요소수 분사량을 감소시키도록 보정할 수 있다. For example, the urea water injection quantity control device 100 may correct the urea water injection quantity when it recognizes the acceleration, and reduce the urea water injection quantity when it recognizes the deceleration.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 보정된 최적 분사량으로 요소수를 분사하여 최적의 NOx 정화 성능이 제공될 수 있도록 한다(S112).Then, the urea water injection amount control device 100 according to an embodiment of the present invention injects the urea water into the corrected optimal injection amount so that the optimal NOx purification performance can be provided (S112).

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 분사량 보상 인자를 도출해 요소수 분사량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이하의 흐름도는 도 1의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.3 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling the urea water injection amount by deriving an injection amount compensation factor according to an embodiment of the present invention. The following flowchart will be described using the same reference numerals in conjunction with the configuration of Fig.

도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 차량의 운전 정보를 획득한다(S202). 여기서, 차량의 운전 정보는 차량 주행 속도, 차량 위치 정보, 디젤산화촉매의 배기가스 유량 변화율 또는 SCR 촉매 온도 중 적어도 하나를 포함한다.Referring to FIG. 3, the urea water injection amount control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention acquires driving information of a vehicle (S202). Here, the driving information of the vehicle includes at least one of the vehicle running speed, the vehicle position information, the exhaust gas flow rate change rate of the diesel oxidation catalyst, or the SCR catalyst temperature.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 운행 도로 정보를 분석하고, 장기 분사량 보상 인자를 도출한다(S204. S206). The elliptic water injection quantity control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention analyzes the running road information and derives a long-term injection quantity compensation factor (S204, S206).

도 4는 차속 및 운행 도로에 따른 배기가스 유량을 도시한 도면이다.4 is a view showing the flow rate of the exhaust gas according to the vehicle speed and the running road.

도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 운전 정보를 이용해서 도심 주행이나 고속도로 주행의 주행 패턴을 학습하고, 학습된 주행 패턴을 분석해서 장기 분사량 보상 인자를 도출한다. Referring to FIG. 4, the elliptic water injection quantity control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention learns driving patterns of driving in the center of the city or on the expressway using the driving information, analyzes the learned driving patterns, The factor is derived.

운행 도로 정보Driving Route Information 도심downtown 국도National road 고속도로highway 분포 비율Distribution ratio 60%60% 30%30% 10%10% 장기 분사량 보상 인자Long-term injection amount compensation factor 1.21.2 1One 0.80.8

예를 들어, 최종적인 장기 분사량 보상 인자는 표1의 운행 도로 정보의 분포 비율과 분사량 보상 인자의 곱을 통해서, 1.2*0.6+1*0.3+0.8*0.1=1.1와 같이 결정될 수 있다.For example, the final long-term injection compensation factor can be determined as 1.2 * 0.6 + 1 * 0.3 + 0.8 * 0.1 = 1.1 through the product of the distribution ratio of the running road information in Table 1 and the injection amount compensation factor.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 가감속 강도 분석하고, 단기 분사량 보상 인자를 도출한다(S208, S210).Then, the urea injection quantity control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention analyzes the acceleration / deceleration intensity and derives a short-term injection quantity compensation factor (S208, S210).

요소수 분사량 제어 장치(100)는 전단 NOx의 배기가스 유량 변화량을 기반으로 가감속 강도를 예측하고, 가감속 강도에 의한 주행 패턴을 인식한다.The urea water injection quantity control device 100 predicts the acceleration / deceleration intensity based on the exhaust gas flow rate change amount of the front end NOx and recognizes the travel pattern based on the acceleration / deceleration strength.

요소수 분사량 제어 장치(100)는 표2와 같이 SCR 촉매 전단의 NOx 변화율을 이용해서 단기 분사량 보상 인자를 결정할 수 있다.The urea water injection quantity control apparatus 100 can determine the short-term injection quantity compensation factor using the rate of NOx change in the upstream side of the SCR catalyst as shown in Table 2. [

NOx 변화율
(ppm/s)NOx change rate
(ppm / s) -50-50 -20-20 00 2020 5050 단기 분사량 보상 인자Short-term injection quantity compensation factor 0.80.8 0.90.9 1One 1One 1.11.1

본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 장기 분사량 보상 인자 및 단기 분사량 보상 인자를 이용해서 최적 분사량 보상 인자를 결정한다(S212).The elliptic water injection quantity control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention determines the optimal injection quantity compensation factor using the long-term injection quantity compensation factor and the short-term injection quantity compensation factor (S212).

예를 들어, 최적 분사량 보상 인자는 장기 분사량 보상 인자와 단기 분사량 보상를 곱해서 구할 수 있다.For example, the optimum injection amount compensation factor can be obtained by multiplying the long term injection amount compensation factor and the short term injection amount compensation.

본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치(100)는 최적 분사량 보상 인자로 최적 분사량 결정하고, 결정된 최적 분사량으로 요소수를 분사하도록 제어한다(S214).The urea water injection quantity control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention determines the optimum injection quantity with the optimum injection quantity compensation factor and controls the injection of the urea water quantity at the determined optimum injection quantity (S214).

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 요소수 분사량 제어 장치는 디젤 차량에서 장기 주행 패턴을 학습해 최적 분사량을 결정하고, 단기 주행 패턴을 분석해 최적 분사량을 보정하여 요소수를 분사하도록 제어함으로써, 요소수 소모량을 저감시키고, NOx 정화 효율을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.As described above, the urea water injection amount control apparatus according to the embodiment of the present invention controls the injection quantity of the elliptical vehicle so as to correct the optimal injection quantity by analyzing the short-term running pattern by learning the long- Thereby reducing the consumption of urea water and improving the NOx purification efficiency.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and method, but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

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 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (8)

요소수 분사량 제어 장치가 차량의 요소수 분사량을 제어하는 방법에서,
차량의 운전 정보를 획득하는 단계,
상기 운전 정보를 분석해 운행 도로 정보를 포함하는 제1 주행 패턴을 학습하는 단계,
상기 운전 정보를 분석해 차량의 가감속 강도를 포함하는 제2 주행 패턴을 도출하는 단계, 그리고
학습된 상기 제1 주행 패턴 및 상기 제2 주행 패턴을 이용해 SCR 촉매에 분사될 최적 분사량을 산출하는 단계
를 포함하며,
상기 최적 분사량을 산출하는 단계는,
상기 제1 주행 패턴을 이용해 장기 분사량 보상 인자를 결정하는 단계,
상기 제2 주행 패턴을 이용해 단기 분사량 보상 인자를 결정하는 단계, 그리고
상기 장기 분사량 보상 인자와 상기 단기 분사량 보상 인자를 곱해서 최적 분사량 보상 인자를 도출하고, 도출된 상기 최적 분사량 보상 인자를 이용해 상기 최적 분사량을 결정하는 단계
를 포함하는 차량의 요소수 분사량 제어 방법.In the method of controlling the urea water injection quantity of the vehicle by the urea water injection quantity control device,
Obtaining driving information of the vehicle,
Analyzing the operation information to learn a first travel pattern including travel road information,
Analyzing the driving information to derive a second driving pattern including the acceleration / deceleration intensity of the vehicle, and
Calculating the optimum injection amount to be injected into the SCR catalyst using the learned first travel pattern and the second travel pattern
/ RTI >
Wherein the step of calculating the optimum injection amount comprises:
Determining a long-term injection amount compensation factor using the first travel pattern,
Determining a short-term injection amount compensation factor using the second travel pattern, and
Calculating an optimal injection amount compensation factor by multiplying the long term injection amount compensation factor by the short term injection amount compensation factor, and determining the optimum injection amount by using the derived optimum injection amount compensation factor
And controlling the injection amount of the injected fuel. 제1항에서,
상기 차량의 운전 정보는,
차량 주행 속도, 차량 위치 정보, 디젤산화촉매의 배기가스 유량 변화율 또는 SCR 촉매 온도 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 요소수 분사량 제어 방법.The method of claim 1,
The driving information of the vehicle includes:
The vehicle speed, the vehicle position information, the exhaust gas flow rate change rate of the diesel oxidation catalyst, or the SCR catalyst temperature. 제2항에서,
상기 운행 도로 정보는,
도심 주행 정보, 고속도로 주행 정보, 국도 주행 정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 요소수 분사량 제어 방법.3. The method of claim 2,
The running road information includes:
Wherein the at least one of the at least one of the at least one of the at least one of the at least one of the at least two of the at least one of the at least one of the at least one of the at least two elements. 제3항에서,
최적 분사량을 산출하는 단계는,
상기 운행 도로 정보를 분석해 차량이 고속도로 주행보다 도심 주행 비율이 큰 경우, 요소수 분사량을 늘리고, 도심 주행 보다 고속도로 주행 비율이 높은 경우 요소수 분사량을 줄이도록 제어하는 차량의 요소수 분사량 제어 방법.4. The method of claim 3,
The step of calculating the optimum injection amount includes:
The method comprising the steps of: controlling the driving road information to increase the urea injection quantity when the vehicle has a greater urban driving ratio than the highway driving, and to reduce the urea injection quantity when the highway driving ratio is higher than the urban driving; 삭제delete 삭제delete 제1항에서,
최적 분사량을 산출하는 단계는,
가속을 인식하면 요소수 분사량을 증가시키고, 감속을 인식하면 요소수 분사량을 감소시키도록 보정하는 단계
를 포함하는 차량의 요소수 분사량 제어 방법.The method of claim 1,
The step of calculating the optimum injection amount includes:
Correcting to increase the urea water injection amount when the acceleration is recognized, and to reduce the urea water injection amount when the deceleration is recognized
And controlling the injection amount of the injected fuel. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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