KR101843673B1 - 백연 방출물을 억제하는 내연 기관용 제어 장치 - Google Patents

백연 방출물을 억제하는 내연 기관용 제어 장치 Download PDF

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Abstract

내연 기관용 제어 장치가 제공된다. 제어 장치는 온도 센서 및 전자 제어 유닛을 포함한다. 온도 센서는 배기가스 제어 장치의 온도를 검출하도록 구성된다. 전자 제어 유닛은 (a) 배기가스 제어 장치 상의 황 화합물 퇴적량을 추정하고, (b) 황 화합물 퇴적량이 미리 정해진 퇴적량 이상(S1)이며 배기가스 제어 장치의 온도가 미리 정해진 온도 이상(S2)인 특정 조건이 만족되는 경우, 특정 조건이 만족될 때의 흡입 공기량이, 동일한 운전 상태(S4)에서 특정 조건이 만족되지 않을 때의 흡입 공기량에 비해 증가되도록(S5) 흡입 공기량 조정부를 제어하도록 구성된다.

Description

백연 방출물을 억제하는 내연 기관용 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE SUPPRESSING WHITE SMOKE EMISSIONS}
본 발명은 내연 기관용 제어 장치에 관한 것이다.
몇몇 경우, 배기가스 내의 황 화합물이 촉매 등의 배기가스 제어 장치에 퇴적될 수 있다. 일본 특허 출원 공개 제2010-229916호(JP 2010-229916 A)는 촉매에 퇴적된 황을 분리하는 황 피독 재생 제어를 개시한다. 추가로, 일본 특허 출원 공개 번호 제7-247916호(JP 7-247916 A), 일본 특허 출원 공개 번호 제2004-245046호(JP 2004-245046 A), 및 일본 특허 출원 공개 번호 제2011-132836호(JP 2011-132836 A)도 촉매 재생 기술을 개시한다.
퇴적된 황 화합물이 배기가스 제어 장치로부터 분리되는 경우, 배기가스는 백연으로서 시각적으로 인지될 수 있다. 이러한 백연이 시각적으로 인지되는 경우, 예를 들어, 사용자는 불안감을 느낄 수 있다.
본 발명은 백연이 용이하게 시각적으로 인지되지 않는 내연 기관용 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 양태에 따르면, 내연 기관용 제어 장치가 제공되고, 내연 기관은 내연 기관의 배기 시스템에 설치된 배기가스 제어 장치, 및 내연 기관에 대한 흡입 공기량을 조정하는 흡입 공기량 조정부를 포함한다. 제어 장치는 온도 센서 및 전자 제어 유닛을 포함한다. 온도 센서는 배기가스 제어 장치의 온도를 검출하도록 구성된다. 전자 제어 유닛은 (a) 배기가스 제어 장치 상의 황 화합물의 퇴적량을 추정하고, (b) 황 화합물 퇴적량이 미리 정해진 퇴적량 이상이며 배기가스 제어 장치의 온도가 미리 정해진 온도 이상인 특정 조건이 만족되는 경우, 특정 조건이 만족될 때의 흡입 공기량이, 동일한 운전 상태에서 특정 조건이 만족되지 않을 때의 흡입 공기량에 비해 증가되도록 흡입 공기량 조정부를 제어한다.
전자 제어 유닛은, 특정 조건이 만족되고 내연 기관의 운전 상태가 미리 정해진 영역에 있는 경우, 특정 조건이 만족될 때의 흡입 공기량이 동일한 운전 상태에서 특정 조건이 만족되지 않을 때의 흡입 공기량에 비해 증가되도록 흡입 공기량 조정부를 제어하도록 구성될 수 있다. 전자 제어 유닛은, 특정 조건이 만족되고 내연 기관의 운전 상태가 미리 정해진 영역에 비해 높은 부하측 영역 또는 높은 회전수측 영역에 있는 경우, 특정 조건이 만족될 때의 흡입 공기량이 동일한 운전 상태에서 특정 조건이 만족되지 않을 때의 흡입 공기량에 비해 증가되지 않도록 흡입량을 제어하도록 구성될 수 있다.
흡입 공기량 조정부는 스로틀 밸브, 배기가스 재순환 밸브, 및 터보차저의 배기 터빈의 가변 노즐 베인 중 적어도 하나일 수 있고, 흡입 공기량 증가 제어는 스로틀 밸브를 개방 측으로 제어하는 제어, 배기가스 재순환 밸브를 폐쇄 측으로 제어하는 제어, 및 가변 노즐 베인을 폐쇄 측으로 제어하는 제어 중 적어도 하나를 채용할 수 있다.
백연이 용이하게 시각적으로 인지되지 않는 내연 기관용 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 장점, 및 기술적 및 산업적 중요성은 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 지시하는 첨부 도면을 참조하여 후술될 것이다.
도 1은 본 실시예의 엔진 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)는 백연이 발생되는 경우 배기가스에 함유된 황 화합물의 농도를 나타내는 그래프이다.
도 2의 (b)는 백연이 발생되는 경우 엔진 회전수를 나타내는 그래프이다.
도 2의 (c)는 백연이 발생되는 경우 흡입 공기량을 나타내는 그래프이다.
도 2의 (d)는 백연이 발생되는 경우 촉매 베드 온도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 백연이 시각적으로 인지되는 영역 및 백연이 시각적으로 인지되지 않는 영역을 나타내는 도면이다.
도 4는 ECU에 의해 실행되는 제어의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 1은 실시예에 따르는 엔진 시스템(10)을 나타내는 도면이다. 디젤 엔진(이하, 엔진으로 지칭됨)(11)은 흡기 매니폴드(12) 및 배기 매니폴드(13)를 포함한다. 흡기 매니폴드(12)는 흡입 통로(14)를 개재하여 터보차저(15)의 컴프레서(16)의 출구에 연결된다. 흡입 통로(14)에는 흡입 공기를 냉각하는 인터쿨러(IC), 및 엔진(11)에 대한 흡입 공기량을 조정하는 스로틀 밸브(V)가 설치된다. 배기 매니폴드(13)는 배기 통로(17)를 통해 터보차저(15)의 배기 터빈(18)의 입구에 연결된다. 배기 터빈(18)의 입구에는 가변 노즐 베인(18a)이 설치된다. 가변 노즐 베인(18a)의 개방도에 따라, 배기 터빈(18)을 통과하는 배기가스의 유속이 조정될 수 있다. 배기 터빈(18)의 출구는 배기 통로(19)에 연결된다. 엔진(11)으로부터 발생되는 배기가스는 배기 터빈(18)을 통해 배기 통로(19)로 배출된다. 엔진(11)은 4개의 실린더(C), 및 4개의 실린더(C)에 직접 그리고 각각 연료를 분사하는 4개의 연료 분사 밸브(F)를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 흡입 통로(14)와 배기 통로(17) 사이에, EGR(배기가스 재순환) 통로(14a)가 연결된다. EGR 통로(14a)에는 EGR 밸브(Va)가 설치된다. 엔진(11)에는 엔진 회전수를 검출하는 크랭크각 센서(CS)가 설치된다.
배기 통로(19)에는 배기가스를 정화하는 배기가스 제어 장치(E)가 설치된다. 배기가스 제어 장치(E) 내측에는 상류측으로부터 하류측의 순서대로, DOC(Diesel Oxidation Catalyst)(20), DPF(Diesel Particulate Filter)(21)가 설치된다. DOC(20)는 배기가스에 함유된 HC 및 NO를 산화시켜 H2O 및 CO2로 변환하는 산화 촉매이다. DPF(21)는 배기가스에 함유된 입자상 물질을 포집한다. 배기가스 제어 장치(E)는 배기가스 제어 장치의 예이다.
배기 터빈(18)과 DOC(20) 사이의 배기 통로(19)에는 연료 첨가 밸브(24), SOx 센서(25), 및 온도 센서(26)가 설치된다. SOx 센서(25)는 DOC(20)를 통해 흐르는 배기가스의 황 농도를 검출한다. 또한, 연료 중의 황 농도를 직접 검출하도록 SOx 센서(25) 대신 연료 특성 센서가 탱크 내에 설치될 수 있다. 연료 첨가 밸브(24)는 DPF(21)에 퇴적된 PM(Particulate Matter)을 연소시키는데 사용되는 연료를 배기가스에 첨가한다. 온도 센서(26)는 DOC(20)에 유입하는 배기가스의 온도를 검출한다.
DOC(20)와 DPF(21) 사이의 배기 통로(19)에는 온도 센서(27)가 설치된다. 온도 센서(27)는 DOC(20)를 통과하여 DPF(21)에 유입하는 배기가스의 온도를 검출한다. DPF(21)의 하류측의 배기 통로(19)에는 온도 센서(28) 및 공연비 센서(29)가 설치된다. 온도 센서(28)는 DPF(21)를 통과한 배기가스의 온도를 검출한다. 공연비 센서(29)는 DPF(21)를 통과한 배기가스의 공연비를 검출한다.
ECU(Electronic Control Unit)(30)는 전체의 엔진 시스템(10)을 제어한다. ECU(30)는 도면에 도시되지 않은 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), CPU(Central Processing Unit) 등을 포함하는 컴퓨터이다. ECU(30)는 스로틀 밸브(V) 및 EGR 밸브(Va) 또는 상술된 센서에 전기 접속된다.
ECU(30)는 DOC(20) 및 DPF(21) 상의 황 화합물의 퇴적량을 추정한다. 구체적으로, 황 화합물의 퇴적량은 엔진(11)에 의해 소비되는 연료량과 관련되기 때문에, ECU(30)는 엔진(11)에 의해 소비되는 연료 소비량에 기초하여 퇴적량을 추정한다. 그러나, 황 화합물의 퇴적량은 다른 방법에 의해 추정될 수 있다. 또한, ECU(30)는 본 엔진 시스템(10)이 사용되는 곳에서 사용되는 연료 중의 황 농도를 미리 저장하고, 황 농도를 고려하여 황 화합물의 퇴적량을 추정할 수 있다. 또한, 황 화합물의 퇴적량은 SOx 센서(25) 등으로부터 획득된 출력값에 기초하여 추정된 연료 중의 황 농도를 고려하여 추정될 수 있다. ECU(30)는 배기가스 제어 장치의 황 화합물의 퇴적량을 추정하는 추정 유닛의 예이다.
ECU(30)는 온도 센서(26, 27, 28)의 측정값에 기초하여, 배기가스 제어 장치(E)의 온도, 즉, 촉매 베드 온도를 검출한다. 또한, 온도는 DOC(20) 및 DPF(21)에 직접 온도 센서를 설치하여 검출될 수 있다. 온도 센서(26, 27, 28) 각각은 배기가스 제어 장치의 온도를 검출하는 검출 유닛의 예이다. 또한, 촉매 베드 온도는 엔진(11)의 운전 상태로부터 추정될 수 있다.
이어서, 배기가스가 백연으로서 시각적으로 인지되는 경우가 설명될 것이다. 도 2의 (a) 내지 (d)는 백연이 발생되는 경우 여러 값을 나타내는 그래프이다. 도 2의 (a)의 종축은 배기가스에 함유된 황 화합물의 농도를 나타낸다. 도 2의 (a)에서, 배기가스가 백연으로서 시각적으로 인지되지 않는 허용 한계값은 점선으로 표시된다. 도 2의 (b)의 종축은 엔진 회전수를 나타낸다. 도 2의 (c)의 종축은 흡입 공기량을 나타낸다. 도 2의 (d)의 종축은 촉매 베드 온도를 나타낸다. 도 2의 (a) 내지 (d)의 횡축은 경과 시간을 나타낸다.
DOC(20) 및 DPF(21) 상에 어느 정도의 황 화합물이 퇴적되고 엔진(11)의 회전수가 점차 증가하여 촉매 베드 온도가 점차 상승하는 경우가 상정될 것이다. 도 2의 (b) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 엔진(11)의 회전수가 증가하여 흡입 공기량이 증가하고 엔진(11)의 운전 상태가 후술되는 영역(R1)에 속하여 촉매 베드 온도가 상승하는 경우, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 배기가스 중의 황 화합물 농도는 허용 한계값에 근접하게 된다. 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 촉매 베드 온도가 더욱 상승하는 경우, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 황 화합물 농도가 허용 한계값을 초과하여 배기가스가 백연으로서 시각적으로 인지된다. 이 이유는 촉매 베드 온도가 미리 정해진 값 이상에 이르게 되는 경우 DOC(20) 및 DPF(21)로부터 분리되는 황 화합물(SOx)의 양이 증가하고, 배기가스 중의 SO3이 H2O와 결합하여 H2SO4의 미스트가 되어, 백연으로서 배출되기 때문이라고 생각된다. 예를 들어, 이러한 백연은 차량이 언덕을 올라갈 때 배기가스의 온도가 상승하는 경우, 또는 PM 재생 제어의 실행 도중 DOC(20) 및 DPF(21)의 온도가 고온이 되는 경우 발생될 수 있다.
도 3은 백연이 시각적으로 인지되는 영역(R1) 및 백연이 시각적으로 인지되지 않는 영역(R2)을 나타낸 맵이다. 이 맵에서, 종축은 엔진(11)의 부하를 나타내고, 횡축은 엔진(11)의 회전수를 나타낸다. 이 맵은 미리 실험 등에 의해 제작되고, ECU(30)의 ROM에 저장된다. 엔진(11)의 운전 상태에 따라서, DOC(20) 및 DPF(21) 상에 미리 정해진 값 이상의 황 화합물이 퇴적된 상태에서 DOC(20) 및 DPF(21)가 고온이 된 경우에도, 배기가스가 백연으로서 시각적으로 인지되지 않는 경우가 존재한다.
예를 들어, 영역(R1)보다 엔진 회전수가 높은 영역(R2)에 운전 상태가 속하는 경우, 배기가스의 유속은 빠르다. 따라서, 배기가스 중 황 화합물 농도 또한 저하되고 따라서 백연이 용이하게 시각적으로 인지되지 않는다. 또한, 이 경우, 차량 속도 또한 빠른 경우가 많아서, 백연이 용이하게 시각적으로 인지되지 않는다. 게다가, 영역(R1)보다 부하가 높은 영역(R2)에 운전 상태가 속하는 경우, 연료 분사량이 증가하고 배기가스의 온도는 고온이 된다. 이러한 이유로, 백연의 일 요인으로서 수분은 배기가스가 배기 통로(17)로부터 외부로 배출되기 전에 증발하는 점이 고려된다. 또한, 영역(R1)보다 엔진 부하 또는 회전수가 낮은 영역(R2)에 운전 상태가 속하는 경우, DOC(20)의 낮은 온도로 인해 DOC(20)로부터 분리되는 황 화합물의 양은 적다. 이러한 이유로, 백연이 용이하게 가시적으로 인지되지 않는다.
본 실시예에서, 백연을 시각적으로 인지하는 조건이 만족되는 경우 흡입 공기량이 증가되어 백연이 희석된다. 그 결과, 백연의 희석으로 인해 백연은 용이하게 가시적으로 인지되지 않는다. 도 2의 (a) 및 (c)에서, 흡입 공기량이 증량된 경우 획득되는 황 화합물 농도 및 흡입 공기량이 점선으로 표시된다.
도 4는 ECU(30)에 의해 실행되는 제어의 예를 나타내는 흐름도이다. ECU(30)은 DOC(20) 및 DPF(21)의 황 화합물의 퇴적량이 미리 정해진 값 이상인지 여부를 판정한다(단계(S1)). 미리 정해진 값은, 엔진(11)의 운전 상태가 영역(R1)에 속하고 DOC(20) 및 DPF(21)의 온도가 미리 정해진 범위 내에 있는 경우, DOC(20) 및 DPF(21) 상에 퇴적된 황 화합물의 분리로 인해 배기가스가 백연으로서 시각적으로 인지될 때의 DOC(20) 및 DPF(21)의 황 화합물의 퇴적량의 값이다.
단계(S1)에서 긍정 판정이 행해지는 경우, ECU(30)는 촉매 베드 온도가 미리 정해진 값 이상인지의 여부를 판정한다(단계(S2)). 미리 정해진 값은, 엔진(11)의 운전 상태가 영역(R1)에 속하고 DOC(20) 및 DPF(21)의 황 화합물의 퇴적량이 미리 정해진 값 이상인 경우 황 화합물의 분리로 인해 배기가스가 백연으로서 시각적으로 인지되기 시작하는 촉매 베드 온도의 값을 나타낸다.
ECU(30)는 엔진(11)의 운전 상태가 영역(R1)에 속하는지 여부를 판정한다(단계(S3)). 구체적으로, ECU(30)는 엔진(11)의 연료 분사량 및 회전수에 기초하여 엔진의 운전 상태를 파악하고, 엔진(11)의 운전 상태가 도 3의 맵에 도시된 영역(R1)에 속하는지 여부를 판정한다. 또한, 단계(S1 내지 S3)의 처리는 백연이 발생하는 조건이 만족되는지 여부를 판정하는데 사용되는 처리에 대응한다.
단계(S1 내지 S3) 중 임의의 하나의 단계에서 부정 판정이 행해지는 경우, ECU(30)는 흡입 공기량 통상 제어(이하, 통상 제어로 지칭됨)를 실행한다(단계(S4)). 통상 제어는, 흡입 공기량이 엔진(11)의 요구 운전 상태에 대응하는 목표 흡입 공기량에 도달하도록 EGR 밸브(Va) 또는 스로틀 밸브(V)의 개방도를 조정하는 제어를 나타낸다. 단계(S1) 및 단계(S2) 중 임의의 하나의 단계에서 부정 판정이 행해지는 경우 백연은 발생되지 않고, 또는 단계(S3)에서 부정 판정이 행해지는 경우 백연은 용이하게 시각적으로 인지되지 않는다. 이러한 이유로, 이 경우, 흡입 공기량은 통상 방법에 의해 제어되는 경우에도 문제가 일어나지 않는다. 통상 제어는 백연이 발생하는 조건이 만족되지 않는 경우 실행되는 제어이다. 통상 제어가 실행된 이후 일련의 제어가 종료된다.
단계(S1) 내지 단계(S3) 모두에서 긍정 판정이 행해지는 경우는 발생된 백연이 시각적으로 인지될 수 있는 경우에 대응한다. 이 경우, ECU(30)은 흡입 공기량 증가 제어(이하, 증량 제어로 지칭됨)를 실행한다(단계(S5)). 증량 제어에서, 흡입 공기량은, 증량 제어에서의 운전 상태와 동일한 운전 조건에서 통상 제어가 실행되는 경우 설정되는 흡입 공기량보다 더욱 많아지게 된다. 구체적으로, 스로틀 밸브(V)의 개방도는 스로틀 밸브(V)가 완전히 개방되도록 설정되고, EGR 밸브(Va)의 개방도는 EGR 밸브(Va)가 완전히 폐쇄되도록 설정된다. 따라서, 엔진(11)에 도입되는 신선한 공기의 양이 증가하고, 엔진(11)의 입구로 환류되는 배기가스의 양이 실질적으로 제로가 된다. 따라서, 도 2(a) 및 (c)에 점선으로 나타낸 바와 같이 흡입 공기량이 증가하고, 배기가스 또한 증가하여 백연히 희석된다. 그 결과, 백연의 희석으로 인해 백연이 용이하게 가시적으로 인지되지 않는다. 스로틀 밸브(V) 및 EGR 밸브(Va)는 흡입 공기량을 조정하는 흡입 공기량 조정부의 예이다.
이어서, ECU(30)은 증량 제어 실행 기간이 미리 정해진 기간만큼 경과했는지 여부를 판정한다(단계(S6)). 여기서, 미리 정해진 기간은, DOC(20) 및 DPF(21)에 퇴적된 황 화합물이 모두 분리되도록 충분히 설정된 기간이다. 단계(S6)에서 긍정 판정이 행해진 경우, 제어가 종료된다. 제어 종료 시, DOC(20) 및 DPF(21)의 황 화합물의 퇴적량은 제로로 리셋된다. 제어가 다시 실행되는 경우 단계(S1)의 처리에서, 퇴적량이 리셋된 이후의 연료 소비량에 기초하여 황 화합물의 퇴적량이 추정된다.
단계(S6)에서 부정 판정이 행해지는 경우, ECU(30)는 단계(S1) 이후의 처리를 실행한다. 또한, 이 경우, 제어가 다시 실행되는 단계(S1)의 처리에서, ECU(30)는 증량 제어의 실제 기간 도중 DOC(20) 및 DPF(21)로부터 분리된 황 화합물의 퇴적량을 고려하여 현재의 황 화합물의 양을 추정한다.
상술된 바와 같이, 백연을 생성하는 조건이 만족되는 경우 증량 제어를 실행함으로써 백연을 시각적으로 인지하는 사용자가 불안감을 느끼는 문제점을 억제할 수 있다. 또한, 해당 조건이 만족되지 않는 경우 통상 제어를 실행함으로써 운전성에 대한 영역을 억제할 수 있다.
또한, 증량 제어는 스로틀 밸브(V)가 완전히 개방되도록 조정되고 EGR 밸브(Va)가 완전히 폐쇄되도록 조정되는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 증량 제어에서의 스로틀 밸브(V)의 개방도는 증량 제어와 동일한 운전 상태에서의 통상 제어에서 설정된 스로틀 밸브(V)의 개방도에 비해 개방 측으로 제어될 수 있다. 유사하게, 증량 제어에서의 EGR 밸브(Va)의 개방도는 증량 제어와 동일한 운전 상태에서의 통상 제어에서 설정된 EGR 밸브(Va)의 개방도에 비해 폐쇄 측으로 제어될 수 있다. 이 경우에도, 흡입 공기량은 통상 제어에 비해 증가될 수 있다.
증량 제어에서, 스로틀 밸브(V)의 개방도만이 통상 제어에 비해 개방 측으로 제어될 수 있고, EGR 밸브(Va)의 개방도는 계속해서 통상 제어 처리될 수 있다. 또한, EGR 밸브(Va)의 개방도만이 통상 제어에 비해 폐쇄 측으로 제어될 수 있고, 스로틀 밸브(V)의 개방도는 엔진(11) 내에서 통상 제어 처리될 수 있다.
증량 제어에서의 가변 노즐 베인(18a)의 개방도는, 증량 제어와 동일한 운전 상태에서의 통상 제어에서 설정되는 가변 노즐 베인(18a)의 개방도에 비해 폐쇄 측으로 제어될 수 있다. 따라서, 과급 압력이 저하되어, 엔진(11)에 대한 흡입 공기량이 증가될 수 있다. 따라서, 증량 제어는, 스로틀 밸브(V)를 개방 측으로 제어하는 제어, EGR 밸브(Va)를 폐쇄 측으로 제어하는 제어, 및 가변 노즐 베인(18a)을 폐쇄 측으로 제어하는 제어 중 적어도 하나일 수 있다.
증량 제어는, 연료 첨가 밸브(24)로부터 배기가스에 첨가된 연료를 점화함으로써 DPF(21) 상에 퇴적된 PM을 연소시키는 PM 재생 제어의 실행 도중 DPF(21)의 승온과 연동하여 실행될 수 있다.
연료 중 황 농도가 증가할수록 증량 제어 실행 기간이 증가하도록 보정이 행해질 수 있다. 또한, 연료 중 황 농도가 증가할수록 흡입 공기량이 증가하도록 보정이 수행될 수 있다. 일반적으로, 연료 중 황 성분의 농도가 증가할수록, 백연 배출 기간이 증가하고, 배기가스 중의 황 농도 증가하여 백연이 용이하게 시각적으로 인지된다. 또한, 연료 중 황 농도가 증가할수록 영역(R1)이 확대될 수 있다.
또한, 흡입 공기량을 증가시킴으로써, DOC(20) 및 DPF(21)의 온도가 약간 저하될 수 있다. 이 구성에서도, DOC(20) 및 DPF(21)로부터의 황 화합물의 분리 및 백연의 생성을 억제함으로써 사용자가 용이하게 백연을 시각적으로 인지할 수 있는 문제점을 방지할 수 있다.
상술된 실시예는 단지 본 발명을 실시하는 에이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 상세한 설명에 대해, 실시예의 여러 변형예가 본 발명의 범위 내에 포함되며 다양한 실시예가 본 발명의 범위 내에서 채용될 수 있는 점은 자명하다.

Claims (5)

  1. 내연 기관(11)용 제어 장치이며,
    상기 내연 기관(11)은 내연 기관(11)의 배기 시스템에 설치된 배기가스 제어 장치(E)를 포함하고, 상기 내연 기관(11)은 내연 기관(11)의 흡입 공기량을 조정하도록 구성된 흡입 공기량 조정부(V, Va)를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    배기가스 제어 장치(E)의 온도를 검출하도록 구성된 온도 센서(26, 27, 28), 및
    전자 제어 유닛(30)으로서,
    (a) 상기 배기가스 제어 장치(E) 상에 퇴적된 황 화합물의 양인 황 화합물 퇴적량을 추정하고,
    (b) 상기 황 화합물 퇴적량이 미리 정해진 퇴적량 이상이며 상기 배기가스 제어 장치(E)의 온도가 운전 상태에서 미리 정해진 온도 이상인, 배기가스가 백연으로 시인될 수 있는 조건이 만족되는 경우, 운전 상태에서 상기 조건이 만족되지 않을 때에 비해, 상기 흡입 공기량 조정부(V, Va)가 흡입 공기량을 증량시킴으로써 백연이 희석화되도록, 상기 흡입 공기량 조정부(V, Va)를 제어하도록 구성되는, 전자 제어 유닛
    을 포함하는, 내연 기관용 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛(30)은, 상기 조건이 만족되고 내연 기관(11)의 운전 상태가 미리 정해진 영역에 있는 경우, 흡입 공기량이, 상기 조건이 만족되고 내연 기관(11)의 운전 상태가 미리 정해진 영역에 비해 높은 부하측 영역 또는 높은 회전수측 영역에 있는 경우에 비해, 상기 흡입 공기량 조정부(V, Va)가 흡입 공기량을 증가시키도록 상기 흡입 공기량 조정부(V, Va)를 제어하도록 구성되는, 내연 기관용 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흡입 공기량 조정부는 스로틀 밸브(V)이고,
    상기 전자 제어 유닛(30)은 흡입 공기량을 증가시키도록 상기 스로틀 밸브(V)를 개방 측으로 제어하도록 구성되는, 내연 기관용 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흡입 공기량 조정부는 배기가스 재순환 밸브(Va)이고,
    상기 전자 제어 유닛(30)은 흡입 공기량을 증가시키도록 상기 배기가스 재순환 밸브(Va)를 폐쇄 측으로 제어하도록 구성되는, 내연 기관용 제어 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흡입 공기량 조정부는 터보차저(15)의 배기 터빈(18)의 가변 노즐 베인(18a)이고,
    상기 전자 제어 유닛(30)은 흡입 공기량을 증가시키도록 상기 가변 노즐 베인(18a)을 폐쇄 측으로 제어하도록 구성되는, 내연 기관용 제어 장치.
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RU (1) RU2642710C1 (ko)
WO (1) WO2015132644A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6136994B2 (ja) * 2014-03-05 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9739199B2 (en) * 2015-10-30 2017-08-22 General Electric Company Intercooled gas turbine optimization
DE102016206437B4 (de) * 2016-04-15 2019-08-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters im Abgassystem eines Verbrennungsmotors
KR102042887B1 (ko) * 2016-05-27 2019-12-02 에이치에스디엔진 주식회사 선택적 촉매 환원 시스템 및 동력 장치
JP6414156B2 (ja) * 2016-07-22 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN111140319B (zh) * 2019-12-31 2021-03-16 潍柴动力股份有限公司 一种脱硫控制方法、装置、存储介质及电子设备
CN113431664A (zh) * 2021-07-21 2021-09-24 广西优艾斯提传感技术有限公司 一种发动机尾气处理系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002155737A (ja) * 2000-11-24 2002-05-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005133562A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Toyota Motor Corp 触媒再生方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5392030A (en) * 1977-01-21 1978-08-12 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas purifier for automobile internal combustion engine
JPH07247916A (ja) 1994-03-10 1995-09-26 Nissan Motor Co Ltd ディーゼル機関の排気還流制御装置
JP2003106185A (ja) * 2001-10-02 2003-04-09 Mitsubishi Motors Corp 触媒被毒再生装置
DE10153901B4 (de) * 2001-10-12 2011-07-14 Volkswagen AG, 38440 Verfahren und Vorrichtung zur Entschwefelung eines einem Dieselmotor nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysators
JP2004245046A (ja) 2003-02-10 2004-09-02 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP4148072B2 (ja) * 2003-08-29 2008-09-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒制御方法及び触媒制御装置
US7047730B2 (en) * 2004-07-08 2006-05-23 International Engine Intellectual Property Company, Llc De-sulfurization of a NOx adsorber catalyst in a diesel engine exhaust system
JP4513629B2 (ja) * 2005-03-29 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2008038602A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US20080163855A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Jeff Matthews Methods systems and apparatuses of EGR control
JP4618265B2 (ja) * 2007-04-02 2011-01-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US7757678B2 (en) * 2008-05-07 2010-07-20 General Electric Company Locomotive exhaust gas recirculation cooling
US7798134B2 (en) * 2008-05-07 2010-09-21 General Electric Company System, kit, and method for locomotive exhaust gas recirculation cooling
JP2010150936A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Hino Motors Ltd 排気浄化装置の再生不良診断方法
JP2010229916A (ja) 2009-03-27 2010-10-14 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
DE102009058107A1 (de) * 2009-12-12 2011-06-22 Daimler AG, 70327 Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Abgas
US20110146245A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Caterpillar Inc. Sulfur detection routine
JP5575468B2 (ja) 2009-12-22 2014-08-20 ヤンマー株式会社 エンジン発電機
US8276366B2 (en) * 2010-03-30 2012-10-02 GM Global Technology Operations LLC Closely coupled exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine having twin turbochargers
US8312708B2 (en) * 2010-03-30 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Closely coupled exhaust aftertreatment system for a turbocharged engine
DE102011014718B4 (de) * 2011-03-23 2012-11-22 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zum Betrieb von Dieselmotoren zur Vermeidung von Weißrauchbildung während der DPF-Regeneration
KR101326812B1 (ko) * 2011-05-17 2013-11-07 현대자동차 주식회사 배기가스 후처리 방법
CN102322318B (zh) * 2011-07-27 2014-04-30 江铃汽车股份有限公司 一种汽车尾气处理装置
WO2014007749A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 Scania Cv Ab Method for estimating quantity of sulphur accumulated in exhaust after treatment system
JP6090203B2 (ja) * 2014-02-20 2017-03-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6136994B2 (ja) * 2014-03-05 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015169105A (ja) 2014-03-05 2015-09-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6036786B2 (ja) * 2014-10-17 2016-11-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の硫黄濃度判定システム
JP6421771B2 (ja) * 2016-02-29 2018-11-14 トヨタ自動車株式会社 硫黄酸化物検出装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002155737A (ja) * 2000-11-24 2002-05-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005133562A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Toyota Motor Corp 触媒再生方法

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Publication number Publication date
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