KR101914981B1 - Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method - Google Patents

Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method Download PDF

Info

Publication number
KR101914981B1
KR101914981B1 KR1020170093367A KR20170093367A KR101914981B1 KR 101914981 B1 KR101914981 B1 KR 101914981B1 KR 1020170093367 A KR1020170093367 A KR 1020170093367A KR 20170093367 A KR20170093367 A KR 20170093367A KR 101914981 B1 KR101914981 B1 KR 101914981B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine
operation region
exhaust gas
catalyst
load
Prior art date
Application number
KR1020170093367A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김창업
이상민
이영덕
오승묵
이용규
강건용
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020170093367A priority Critical patent/KR101914981B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101914981B1 publication Critical patent/KR101914981B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/02Treatment of plants with carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101Three-way catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

The present invention relates to an industrial low-emission engine system, a facilities gardening system having the same, and an engine control method, wherein exhaust gas discharged after burning fuel in a combustion chamber of an engine passes through a catalyst to control an engine for harmful gas of the exhaust gas to be reduced. When the engine is continuously operated in one point more than specific time in a dangerous operation area more than a specific load, operation of the engine is controlled by returning to an original operation area after operating the engine by changing an operation area of at least one of a lower load and the lower number of rotation compared to a current operation area of the engine for a predetermined time. Therefore, oxygen storage ability of the catalyst is recovered to normalize discharged gas.

Description

저공해 산업용 엔진 시스템 및 이를 포함하는 시설 원예 시스템과 엔진 제어 방법 {Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method}Technical Field [0001] The present invention relates to a low-emission industrial engine system,

본 발명은 시설원예용을 포함하는 저공해 산업용 엔진 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 촉매의 산소저장능력의 회복 및 배출가스의 정상화를 이룰 수 있도록 하는 저공해 산업용 엔진 시스템 및 이를 포함하는 시설 원예 시스템과 엔진 제어 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a low-pollution industrial engine system including facility horticulture, and more particularly, to a low-pollution industrial engine system that can restore the oxygen storage capacity of a catalyst and normalize exhaust gas, And a control method.

일반적으로 가스엔진을 사용한 발전기나 지에치피(GHP; Gas engine Heat Pump)를 이용한 트라이젠 시스템은 값싼 가스연료(천연가스, 도시가스 등)를 사용해 난방(급탕), 냉방 및 농작물에 이산화탄소 시비를 할 수 있도록 구성되며, 가스엔진에 의해 구동되는 발전기를 이용해 발전을 하여 전기를 공급할 수 있도록 구성된다.In general, a generator using a gas engine or a trailer system using a gas engine heat pump (GHP) uses low-cost gaseous fuels (natural gas, city gas, etc.) to perform heating (hot water supply), cooling and carbon dioxide And is configured to generate electric power by using a generator driven by a gas engine.

이때, 종래의 발전기나 지에치피 등에 이용되는 산업용 엔진 또는 시설원예용 엔진은 엔진의 부하나 회전수가 특정한 부하 및 특정한 회전수의 한 지점의 운전영역에서 오랜 시간 동안 작동되는 특징이 있다.At this time, an industrial engine or a facility gardening engine used in conventional generators, geothermic and the like is characterized in that the number of revolutions of the engine or the number of revolutions of the engine is operated for a long time in the operation region of a specific load and a certain number of revolutions.

그런데 엔진이 특정 부하 이상의 운전영역에서 특정 시간 이상 운전하게 되면, 배기가스 중의 유해가스를 저감시키는 역할을 하는 촉매의 산소저장능력이 저하되어 결과적으로 촉매에서의 배출가스 제어가 불가능하게 되는 현상이 발생한다.However, if the engine is operated for more than a certain time in the operating range above a certain load, the oxygen storage capacity of the catalyst, which serves to reduce the harmful gas in the exhaust gas, is lowered, do.

이에 따라 배기가스가 촉매를 거쳐 배출되더라도 배기가스 중의 유해가스인 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 및 질소산화물(NOX) 등의 농도가 높아져 대기 오염이 증가되며, 엔진에서 배출되는 배기가스를 시설원예 하우스의 농작물 재배에 필요한 이산화탄소 시비에 직접 활용하기 어려운 문제점이 있다.Accordingly, the exhaust gas is the exhaust gas discharged through the catalyst, even if higher concentrations, such as a hydrocarbon (HC) of harmful gases in the exhaust gas, carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO X), and increases the air pollution, the exhaust from the engine There is a problem that it is difficult to utilize directly for the carbon dioxide fertilization required for the cultivation of crops in the facility horticultural house.

KR 10-0936983 B1 (2010.01.07)KR 10-0936983 B1 (2010.01.07)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시설원예용을 포함하는 저공해 산업용 엔진 시스템에서 정화용 촉매의 산소저장능력의 저하로 인한 배출가스 제어가 불가능하게 되는 운전영역에서의 운전 상황이 발생하였을 때, 이를 적절한 운전영역 변경 알고리즘에 의해 엔진의 운전영역을 제어함으로써, 촉매의 산소저장능력의 회복 및 배출가스의 정상화를 이룰 수 있도록 하는 저공해 산업용 엔진 시스템 및 이를 포함하는 시설 원예 시스템과 엔진 제어 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low-pollution industrial engine system including a plant for gardening, A low-pollution industrial engine system that enables the recovery of the oxygen storage capacity of the catalyst and the normalization of the exhaust gas by controlling the operation region of the engine by an appropriate operation region change algorithm when the operation state in the region occurs And to provide a facility gardening system and an engine control method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 제어 방법은, 엔진의 연소실에서 연료가 연소된 후 배출되는 배기가스가 촉매를 통과하면서 배기가스 중의 유해가스가 저감되도록 하는 엔진 시스템의 엔진 제어 방법에 있어서, 상기 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되고 있는지를 판단하는 운전영역 판단 단계; 상기 엔진이 상기 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전된 경우, 미리 설정된 시간 동안 엔진의 현재 운전영역보다 낮은 부하 및 낮은 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하여 엔진을 운전하는 운전영역 변경 단계; 및 상기 운전영역 변경 단계 이후 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 엔진을 운전하는 운전영역 복귀 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an engine control method of an engine system for reducing exhaust gas flowing through a catalyst while exhausting a fuel from a combustion chamber of an engine, An operation region determination step of determining whether the engine is continuously operating at a point more than a specific time in a dangerous operation region of a specific load or more; Wherein the engine is operated in one of at least one of a lower load and a lower rotational speed than a present operating region of the engine for a predetermined time when the engine is continuously operated at a point longer than a specific time in the dangerous operation region, A region changing step; And returning to the original operation region again after the operation region changing step and operating the engine.

또한, 상기 운전영역 복귀 단계 이후 다시 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되면, 상기 운전영역 변경 단계 및 운전영역 복귀 단계를 반복하여 수행할 수 있다.In addition, if the engine is continuously operated at a point longer than a specific time in the dangerous operation region beyond a specific load after the operation region returning step, the operation region changing step and the operation region returning step may be repeatedly performed.

또한, 상기 위험운전영역은 엔진 부하 60kPa 이상의 운전영역일 수 있다.The dangerous operation region may be an operation region of an engine load of 60 kPa or more.

또한, 상기 운전영역 판단 단계에서 특정한 시간은 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 운전되기 시작한 시점으로부터 촉매를 통과하여 배출되는 배기가스 중의 유해가스 농도가 발산하면서 증가하기 시작하는 현상이 나타나는 시점까지의 시간일 수 있다.Further, the specific time in the operation region determination step may be a phenomenon in which the phenomenon that the concentration of the noxious gas in the exhaust gas discharged through the catalyst starts to increase from the time when the engine starts to operate at a point in the dangerous operation region beyond a specific load Lt; / RTI > time.

또한, 상기 특정한 시간은 배기가스 중의 특정한 한 가지의 유해가스 농도가 미리 설정된 기준치를 초과하기 전까지의 시간일 수 있다.Further, the specific time may be a time until a specific one of the noxious gas concentrations in the exhaust gas exceeds a preset reference value.

또한, 상기 촉매는 엔진의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제1삼원촉매를 포함하며, 상기 배기가스의 유동방향으로 상기 제1삼원촉매의 전방 측 배기관에 설치된 전방 산소센서 및 후방 측 배기관에 설치된 후방 산소센서를 통해 엔진의 공연비가 제어될 수 있다.Also, the catalyst may include a first three-way catalyst installed in the exhaust pipe of the engine to remove noxious gases contained in the exhaust gas, and may include a front oxygen sensor installed in the exhaust pipe on the front side of the first three- And the rear oxygen sensor provided on the rear side exhaust pipe, the air-fuel ratio of the engine can be controlled.

또한, 상기 엔진은 산업용 또는 시설원예용 엔진일 수 있다.The engine may also be an industrial or institutional garden engine.

그리고 본 발명의 저공해 산업용 엔진 시스템은, 엔진; 상기 엔진의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제1삼원촉매; 상기 배기가스의 유동방향으로 상기 제1삼원촉매의 전방에 설치된 전방 산소센서와 제1삼원촉매의 후방에 설치된 후방 산소센서; 및 상기 엔진, 전방 산소센서 및 후방 산소센서에 연결되어, 상기 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되는 경우, 미리 설정된 시간 동안 엔진의 현재 운전영역보다 낮은 부하 및 낮은 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하여 엔진을 운전한 후 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 엔진을 운전하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.And, the engine system for a low polluting industry of the present invention comprises an engine; A first three-way catalyst installed in an exhaust pipe of the engine to remove noxious gases contained in the exhaust gas; A front oxygen sensor disposed in front of the first three-way catalyst in a flow direction of the exhaust gas, and a rear oxygen sensor disposed behind the first three-way catalyst; And a controller connected to the engine, the front oxygen sensor, and the rear oxygen sensor, wherein when the engine is continuously operated at a point more than a specific time in a dangerous operation area of a specific load or more, The engine may be changed to at least one of the low engine speed region and the low engine speed region, and then the engine may be returned to the original operation region to operate the engine.

또한, 상기 배기가스의 유동 방향으로 후방 산소센서의 후방 측 배기관에 설치된 제2삼원촉매를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a second three-way catalyst provided in a rear-side exhaust pipe of the rear oxygen sensor in the flow direction of the exhaust gas.

또한, 본 발명의 시설 원예 시스템은, 상기 저공해 산업용 엔진 시스템; 및 상기 배기가스의 유동방향으로 배기관의 말단에 연결된 시설원예용 하우스를 포함하여 이루어져, 상기 엔진에서 연소 후 배출된 배기가스에서 유해가스가 제거된 배기가스를 이용해 상기 시설원예용 하우스의 이산화탄소의 시비에 활용할 수 있다.Further, the facility horticultural system of the present invention is characterized by comprising: the engine system for the low-pollution industrial industry; And a facility horticultural house connected to the end of the exhaust pipe in the flow direction of the exhaust gas, wherein the exhaust gas from which the harmful gas is removed from the exhaust gas after combustion in the engine is used for the fertilization of the carbon dioxide in the facility horticultural house .

또한, 상기 엔진에 연결되어 엔진을 냉각시키는 라디에이터를 더 포함하며, 상기 라디에이터 및 배기관 중 어느 하나 이상의 폐열을 이용해 상기 시설원예용 하우스의 난방에 활용할 수 있다.The radiator may further include a radiator connected to the engine to cool the engine. The radiator and the exhaust pipe may be used for heating the facility horticultural house.

또한, 상기 엔진에 의해 구동되어 냉매를 압축시키는 콤프레셔를 더 포함하며, 상기 콤프레셔에 의해 압축된 냉매를 이용해 상기 시설원예용 하우스의 냉방 및 난방 중 어느 하나 이상에 활용할 수 있다.The compressor may further include a compressor driven by the engine to compress the refrigerant. The refrigerant compressed by the compressor may be used for at least one of cooling and heating of the facility horticultural house.

또한, 상기 엔진에 의해 구동되어 전기를 발생시키는 발전기를 더 포함하며, 상기 발전기에 의해 생산된 전기를 상기 시설원예용 하우스에 활용할 수 있다.Further, the apparatus further includes a generator driven by the engine to generate electricity, and electricity generated by the generator can be utilized in the facility for gardening.

본 발명은 촉매의 산소저장능력이 저하되기 시작하거나 저하가 예상될 때 엔진의 운전영역을 현재의 운전영역보다 낮은 엔진 부하 및 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하였다가 다시 원래의 운전영역으로 복귀시키는 엔진의 제어 방법을 통해, 촉매의 산소저장능력을 회복시켜 배출가스의 정상화를 이룰 수 있으며, 이에 따라 유해가스들이 제거된 후 배기관의 말단을 통해 배출되는 배기가스를 직접 시설원예용 하우스에 공급하여 안정적으로 이산화탄소 시비에 활용할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, when the oxygen storage capacity of the catalyst starts to decrease or is expected to decrease, the engine operation region is changed to an operation region that is lower than an engine load and a rotational speed lower than the current operation region, The exhaust gas discharged from the end of the exhaust pipe after the removal of the noxious gases can be directly returned to the facility horticultural house through the control method of the engine for restoring the oxygen storage capacity of the catalyst, And it can be utilized for the carbon dioxide fertilization stably.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저공해 산업용 엔진 시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법에서 운전영역 매핑 영역 상황을 나타낸 개념도.
도 5 및 도 6은 종래의 엔진 제어 방법에 따라 위험운전영역의 한 지점에서 연속적으로 엔진을 운전하였을 때 촉매의 산소저장능력 저하에 따른 배출가스의 발산 현상을 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료량 보정을 위한 제어 방법을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 산소센서에서 측정되는 전압값에 대한 스레숄드 값을 약간 리치하게 설정하여 제어하는 상태를 나타낸 그래프.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 적용하였을 때 촉매의 산소저장능력이 회복되어 정상으로 배출가스가 제어되는 상태를 나타낸 그래프.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템을 나타낸 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an engine system for a low-polluting industry according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001]
3 is a flowchart showing an engine control method according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating an operation area mapping area in an engine control method according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 and 6 are graphs showing a divergence phenomenon of the exhaust gas due to a decrease in the oxygen storage capacity of the catalyst when the engine is continuously operated at a point in the dangerous operation region according to the conventional engine control method.
FIG. 7 is a graph illustrating a control method for a fuel amount correction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph illustrating a state in which a threshold value for a voltage value measured by a rear oxygen sensor according to an exemplary embodiment of the present invention is set to a slightly rich value.
FIGS. 9 and 10 are graphs showing a state in which the exhaust gas is regulated to a normal level by restoring the oxygen storage capacity of the catalyst when the engine control method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 11 is a block diagram of a facility horticultural system according to an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 저공해 산업용 엔진 시스템 및 이를 포함하는 시설 원예 시스템과 엔진 제어 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the engine system for a low polluting industrial environment according to the present invention, the facility gardening system and the engine control method including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저공해 산업용 엔진 시스템을 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of an engine system for a low-polluting industry according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 저공해 산업용 엔진 시스템은 엔진(100), 제1삼원촉매(410), 제2삼원촉매(420), 전방 산소센서(430), 후방 산소센서(440) 및 제어부(500)를 포함한다.1, an engine system for a low-pollution industrial engine according to an embodiment of the present invention includes an engine 100, a first three-way catalyst 410, a second three-way catalyst 420, a front oxygen sensor 430, 440 and a control unit 500. [

엔진(100)은 일례로 가스엔진이 될 수 있으며, 가스엔진은 비교적 값이 싼 액화석유가스(LPG), 천연가스, 도시가스, 바이오가스 및 신재생연료 등의 가스연료를 사용해 구동될 수 있다. 그리고 엔진(100)에는 배기관(110)이 연결되어 있으며, 엔진(100)의 연소실에서 연료가 연소된 후 배출되는 배기기스가 배기관(110)을 통해 배출된다.The engine 100 can be, for example, a gas engine and the gas engine can be driven using relatively low cost gaseous fuels such as liquefied petroleum gas (LPG), natural gas, city gas, biogas and renewable fuels . An exhaust pipe 110 is connected to the engine 100, and an exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine 100 after the fuel is burned is exhausted through the exhaust pipe 110.

제1삼원촉매(410)는 엔진(100)의 배기관(110)에 설치되며, 엔진(100)의 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하여 배기가스 중의 유해가스 농도를 저감시킨다.The first three-way catalyst 410 is installed in the exhaust pipe 110 of the engine 100 and removes noxious gases contained in the exhaust gas of the engine 100 to reduce the concentration of noxious gas in the exhaust gas.

실시예에 따라 배기가스의 유동방향으로 후방 산소센서(440)의 후방측 배기관(110)에 제2삼원촉매(420)가 추가로 설치될 수 있다. 여기에서 제1삼원촉매(410)는 MCC(Manifold Catalyst Converter)라고 하며, 주로 냉간 시동 시 일산화탄소와 탄화수소의 저감용으로 사용되며, 일부 질소산화물도 저감시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 제2삼원촉매(420)는 UCC(Underbody Catalyst Converter)라고 하며, 주 촉매로써 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물을 동시에 저감시키는 역할을 할 수 있다. 그리하여 후방 산소센서(440)의 후방에 더 설치된 제2삼원촉매(420)를 이용해 한 번 더 배기가스 중의 유해가스들을 제거하면 질소산화물의 농도가 거의 0(zero)에 가깝게 유지될 수 있다.The second three-way catalyst 420 may be additionally installed in the exhaust pipe 110 on the rear side of the rear oxygen sensor 440 in the flow direction of the exhaust gas according to the embodiment. Here, the first three-way catalyst 410 is referred to as a MCC (Manifold Catalyst Converter), and is mainly used for reducing carbon monoxide and hydrocarbons during cold start, and may also reduce some nitrogen oxides. Also, the second three-way catalyst 420 is called an underbody catalyst converter (UCC), and can simultaneously reduce carbon monoxide, hydrocarbon, and nitrogen oxides as a main catalyst. Thus, by removing the noxious gases in the exhaust gas once more by using the second three-way catalyst 420 installed further behind the rear oxygen sensor 440, the concentration of the nitrogen oxide can be kept close to zero.

전방 산소센서(430) 및 후방 산소센서(440)는 각각 설치된 지점에서 배기관(110)을 통과하는 배기가스에 포함된 산소의 농도를 측정하는 것으로, 배기가스의 유동방향으로 제1삼원촉매(410)의 전방측 배기관(110)에 전방 산소센서(430)가 설치되며, 제1삼원촉매(410)의 후방측 배기관(110)에 후방 산소센서(440)가 설치된다.The front oxygen sensor 430 and the rear oxygen sensor 440 measure the concentration of oxygen contained in the exhaust gas passing through the exhaust pipe 110 at the respective installed points, And a rear oxygen sensor 440 is installed in a rear exhaust pipe 110 of the first three-way catalyst 410. The front oxygen sensor 430 is installed in the exhaust pipe 110 on the front side of the first three-

제어부(500)는 엔진(100), 전방 산소센서(430) 및 후방 산소센서(440)에 연결되며, 엔진(100)의 회전수 및 부하를 주기적으로 측정하여 엔진(100)의 회전수 및 부하 중 어느 하나 이상을 변경하도록 제어한다. 또한 제어부(500)는 전방 산소센서(430) 및 후방 산소센서(440)에서 측정된 산소 농도에 대한 신호를 받아서 엔진(100)의 공연비 등을 제어한다.The control unit 500 is connected to the engine 100, the front oxygen sensor 430 and the rear oxygen sensor 440. The control unit 500 periodically measures the rotational speed and the load of the engine 100, Or the like. In addition, the control unit 500 receives a signal regarding the oxygen concentration measured by the front oxygen sensor 430 and the rear oxygen sensor 440, and controls the air-fuel ratio of the engine 100 and the like.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(500)는 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되는 경우, 현재의 운전영역보다 낮은 엔진 부하 및 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하였다가 다시 원래의 운전영역으로 복귀시킴으로써 촉매의 산소저장능력을 회복시킨다. 제어부(500)의 구체적인 동작에 대해서는 후술하기로 한다.According to an embodiment of the present invention, when the engine is continuously operated at a point longer than a specific time in a dangerous operation region of a specific load or more, The oxygen storage capacity of the catalyst is restored by changing to the operation region and then returning to the original operation region. The specific operation of the control unit 500 will be described later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템을 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a view illustrating a facility horticultural system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템은 상술한 저공해 산업용 엔진 시스템의 배기관(110)의 말단에 연결된 시설원예용 하우스(700)를 포함하며, 엔진(100)에서 연소 후 배출된 배기가스에서 유해가스들이 제거된 배기가스를 이용해 상기 시설원예용 하우스(700)의 이산화탄소의 시비에 활용한다.Referring to FIG. 2, the facility horticultural system according to an embodiment of the present invention includes a facility horticultural house 700 connected to the end of an exhaust pipe 110 of the low-pollution industrial engine system, The exhaust gas from which harmful gases have been removed from the exhaust gas that has been exhausted is utilized for fertilizing carbon dioxide in the facility horticultural house 700. [

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템은, 엔진(100)에 연결되어 엔진(100)을 냉각시키는 라디에이터(200), 엔진(100)에 의해 구동되어 냉매를 압축시키는 콤프레셔(300), 엔진(100)에 의해 구동되어 전기를 발생시키는 발전기(600) 등을 더 포함할 수 있다. 그리하여 라디에이터(200)의 냉각수를 시설원예용 하우스(700)의 난방 및 온수로 활용할 수 있고, 콤프레셔(300)에 의해 압축된 냉매를 이용해 시설원예용 하우스(700)의 냉방 및 난방중 어느 하나 이상에 활용할 수 있으며, 발전기(600)를 이용해 생산된 전기를 시설원예용 하우스(700)의 조명 등의 전기 장치에 활용할 수 있다.The facility horticultural system according to an embodiment of the present invention includes a radiator 200 connected to the engine 100 to cool the engine 100, a compressor 300 driven by the engine 100 to compress the refrigerant, A generator 600 driven by the engine 100 to generate electricity, and the like. Thus, the cooling water of the radiator 200 can be utilized as the heating and hot water of the facility horticultural house 700, and at least one of cooling and heating of the facility horticultural house 700 using the refrigerant compressed by the compressor 300 And the electricity generated by using the generator 600 can be utilized in an electric device such as a lighting of the facility horticultural house 700. [

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 엔진 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전영역 매핑 영역 상황을 나타낸 개념도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an engine control method of a control unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a driving region mapping area according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법은, 운전영역 판단 단계(S100), 운전영역 변경 단계(S200) 및 운전영역 복귀 단계(S300)를 포함한다.Referring to FIG. 3, an engine control method according to an exemplary embodiment of the present invention includes an operation region determination step (S100), an operation region change step (S200), and an operation region return operation (S300).

운전영역 판단 단계(S100)는 현재 엔진이 운전되고 있는 운전영역이 특정한 부하 이상의 위험운전영역(도 4 참조)에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 계속 운전되고 있는지를 판단하는 단계이다.The operation region determination step S100 is a step of determining whether the current operation region in which the engine is currently operating is continuously operated at a point longer than a specific time in a dangerous operation region (see Fig.

여기에서 위험운전영역이란 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하가 발생되어 촉매에서의 배출가스 중의 유해가스 농도 제어가 불가능하게 될 수 있는 특정한 엔진 부하 이상의 운전영역이 될 수 있다. 즉, 운전영역 판단 단계(S100)는 엔진 부하, 엔진 회전수 및 운전 시간을 측정하여 ECU의 운전영역 맵의 운전영역 중 위험운전영역의 한 지점(일정한 엔진 부하 및 회전수)에서 특정한 시간 이상 현재 엔진이 운전되고 있는지를 판단하여, 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하가 발생될 것을 미리 예측하는 단계이다. 이러한 산소저장능력(OSC; Oxygen Storage Capacity)은 마이크로 공간에서 정밀하게 산소농도를 제어하는 촉매의 능력이다. 그리고 엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스 중의 산소 농도가 너무 높거나 낮으면 촉매에서의 유해가스의 제거율이 크게 낮아지게 되는데, 산소 농도의 변화 폭을 줄이기 위해 촉매의 기본 물질인 세리아(CeO2)는 산소를 저장할 수 있는 기능인 산소저장능력(OSC)를 갖고 있다. 또한, 엔진이 작동되는 중에는 엔진 출력의 다양한 조건에 따라 이론공연비에서 어긋나기 때문에 그 조정을 산소센서를 이용해서 전자제어한다. 그러나 이 제어는 완벽하게 할 수 없기 때문에 정화 효율에 한계가 있다. 그리하여 촉매 자체에 의해 마이크로 공간에서 정밀하게 제어하는 것이 산소저장능력(OSC)이며, 엔진 배기처리의 기본 기술이 되고 있다.Here, the dangerous operation region may be an operation region over a specific engine load, in which the oxygen storage capacity (OSC) of the catalyst is lowered and control of the concentration of the harmful gas in the exhaust gas in the catalyst becomes impossible. That is, the operation region determination step S100 measures the engine load, the engine speed, and the operation time, and determines the operation state of the engine at a point (constant engine load and rotation number) It is determined whether or not the engine is operating, and it is predicted in advance that the oxygen storage capacity (OSC) of the catalyst will be lowered. This oxygen storage capacity (OSC) is the ability of the catalyst to precisely control the oxygen concentration in the microspace. When the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the engine is too high or low, the removal rate of the noxious gas in the catalyst is greatly lowered. In order to reduce the variation range of the oxygen concentration, ceria (CeO 2 ) And an oxygen storage capacity (OSC), which is a function capable of storing oxygen. Further, during the operation of the engine, since the engine air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio according to various conditions of the engine output, the adjustment is electronically controlled using an oxygen sensor. However, since this control can not be done completely, the purification efficiency is limited. Thus, precise control in the microspace by the catalyst itself is an oxygen storage capacity (OSC), and is becoming a basic technique of engine exhaust treatment.

운전영역 변경 단계(S200)는 엔진이 위험운전영역의 한 지점에서 특정한 시간 이상 연속적으로 운전되어 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하가 발생될 것으로 예측되었을 때, 미리 설정된 시간 동안 엔진의 현재 운전영역보다 낮은 부하 및 낮은 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하여 엔진을 운전함으로써 촉매의 산소저장능력을 회복시켜 배출가스의 정상화를 이룰 수 있도록 하는 단계이다. When the engine is continuously operated at a certain point in the dangerous operation region for a predetermined time or more and it is predicted that the oxygen storage capacity (OSC) of the catalyst will be lowered, the operation region changing step (S200) The engine is operated by changing the engine operating region to at least one of a lower load and a lower rotational speed so as to restore the oxygen storage capacity of the catalyst and normalize the exhaust gas.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 현재 운전영역에서 회전수를 고정하고 부하를 낮추거나(1. rpm 고정, 부하 변동영역으로의 이동), 부하를 고정하고 회전수를 낮출 수 있다(2. 부하 고정, rpm 변동영역으로의 이동). 또한 엔진의 부하와 회전수를 동시에 낮추어(3. 부하 및 rpm 변동영역으로의 이동) 촉매의 산소저장능력을 회복시킬 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, it is possible to fix the number of revolutions in the current operation region and lower the load (1. rpm fixing, movement to the load fluctuation region) Fixed, moving to the rpm fluctuation area). Also, it is possible to restore the oxygen storage capacity of the catalyst by simultaneously lowering the engine load and the number of revolutions (movement to the load and rpm fluctuation region).

운전영역 복귀 단계(S300)는 운전영역을 변경하여 미리 설정된 시간 동안 엔진을 운전한 이후 위험운전영역 내의 원래의 운전영역으로 복귀하여 다시 엔진을 운전하는 단계이다. 즉, 운전영역 변경 단계(S200)를 통해 촉매의 산소저장능력이 회복되도록 한 후 원래의 운전영역으로 복귀하여 운전함으로써, 원래 운전되던 엔진의 부하 및 회전수로 계속하여 운전할 수 있으며 동시에 배출가스의 정상화를 이룰 수 있다.In the operation region returning step S300, the engine is operated for a predetermined time after changing the operation region, and then returned to the original operation region in the dangerous operation region and the engine is operated again. That is, after the oxygen storage capacity of the catalyst is recovered through the operation region changing step (S200), the operation is returned to the original operation region and the operation is continued, so that the operation can be continued by the load and the rotation number of the engine that was originally operated. Normalization can be achieved.

그리하여 본 발명의 엔진 제어 방법은, 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하가 발생되어 촉매에서의 배출가스 중의 유해가스 농도 제어가 불가능하게 될 수 있는 엔진의 특정 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 연속으로 특정한 시간 이상 운전되고 있을 때, 현재의 운전영역보다 낮은 엔진 부하 및 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 잠시 변경하여 운전하였다가 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 운전하도록 제어함으로써 촉매의 산소저장능력을 회복시켜 배기가스 중의 유해가스 농도를 미리 설정된 기준치 이하로 정상화되도록 하는 것이다. 또는 촉매의 산소저장능력이 저하되기 시작하거나 저하가 예상될 때 엔진의 운전영역을 현재의 운전영역보다 낮은 엔진 부하 및 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하였다가 다시 원래의 운전영역으로 복귀시키는 엔진의 제어 방법을 통해 촉매의 산소저장능력을 회복시켜 배출가스의 정상화를 이룰 수 있으며, 이에 따라 위험운전영역 내의 원래의 운전영역의 한 지점에서 운전을 계속할 수 있다.Thus, the engine control method of the present invention is capable of controlling the concentration of harmful gas in the exhaust gas in the exhaust gas due to a decrease in the oxygen storage capacity (OSC) of the catalyst, When the engine is operated for more than a predetermined time, the engine is temporarily changed to an operation region of at least one of an engine load and a revolution number lower than the current operation region, and then returned to the original operation region and controlled to operate, So that the concentration of the noxious gas in the exhaust gas is normalized to a preset reference value or less. Or when the oxygen storage capacity of the catalyst starts to decrease or is expected to decrease, the operation region of the engine is changed to an operation region of at least one of the engine load and the revolution number lower than the current operation region and then returned to the original operation region The control method of the engine can restore the oxygen storage capacity of the catalyst to normalize the exhaust gas and thereby continue operation at a point in the original operating area within the dangerous operating area.

또한, 상기 운전영역 복귀 단계(S300) 이후 다시 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되면, 상기 운전영역 변경 단계(S200) 및 운전영역 복귀 단계(S300)를 반복하여 수행할 수 있다.If the engine is continuously operated at a point longer than a specific time in the dangerous operation region beyond a specific load after the operation region returning step S300, the operation region changing step S200 and the operation region returning step S300 are repeated .

즉, 엔진의 현재 운전영역에서 보다 낮은 부하 또는 회전수의 운전영역으로 잠시 변경하여 운전한 후 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 운전하게 되면, 다시 위험운전영역의 특정한 한 지점에서 연속으로 운전될 수 있으므로 상기와 같은 단계들을 반복하여 수행함으로써 계속적으로 촉매의 산소저장능력을 회복시킬 수 있다.In other words, if the engine is changed from the current operation region of the engine to the operation region of a lower load or the number of revolutions for a while and then returns to the original operation region and is operated, the operation can be continuously performed at a specific point in the dangerous operation region Therefore, by repeating the above steps, the oxygen storage capacity of the catalyst can be continuously restored.

도 4에 도시한 바와 같이 상기 위험운전영역은 엔진 부하 60kPa 이상의 운전영역일 수 있다.As shown in FIG. 4, the dangerous operation region may be an operation region of an engine load of 60 kPa or more.

즉, 엔진의 회전수에 관계없이 엔진 부하 60kPa 이상의 상대적으로 고 부하 운전영역에서는 촉매의 산소저장능력 저하가 발생하여 촉매에서의 배출가스 제어 불가능 현상이 나타날 수 있으며, 이 때의 엔진 부하가 60kPa 이상일 수 있다. 여기에서 엔진 부하가 60kPa 이상일 때 회전수가 높아질수록 촉매의 산소저장능력 저하가 더 잘 발생한다. 그리고 엔진부하 60kPa이라는 말의 의미는 엔진의 흡기부의 압력을 측정한 값이 60kPa 이라는 것이고, 이를 보통 엔진의 부하조건으로 표기한다. 즉, 엔진은 운전자나 또는 이미 입력된 값으로 엑셀레이터를 밟으면 스로틀밸브가 열리고 공기를 흡입하게 된다. 이때 대기에서 공기를 흡입하는 방식이기 때문에 흡기압력은 대기압보다 작은 값을 보이는데, 대기압이 100kPa이므로 60kPa 정도이면 스로틀 밸브를 많이 연 상태가 되어 고부하 상태이다.That is, irrespective of the number of revolutions of the engine, the oxygen storage capacity of the catalyst is lowered in a relatively high load operating region where the engine load is 60 kPa or more, so that the exhaust gas control can not be controlled in the catalyst. . Here, when the engine load is higher than 60 kPa, the higher the number of revolutions, the better the oxygen storage capacity of the catalyst is lowered. The meaning of the engine load of 60 kPa means that the measured value of the intake air pressure of the engine is 60 kPa, which is expressed as the load condition of the normal engine. That is, the engine opens the throttle valve and sucks air when the driver or the accelerator is depressed with the value already inputted. At this time, since the air is sucked in the air, the intake pressure is lower than the atmospheric pressure. Since the atmospheric pressure is 100 kPa, when the pressure is about 60 kPa, the throttle valve is opened.

도 5 및 도 6은 종래의 엔진 제어 방법에 따라 위험운전영역의 한 지점에서 연속적으로 엔진을 운전하였을 때 촉매의 산소저장능력 저하에 따른 배출가스의 발산 현상을 나타낸 그래프이다.FIGS. 5 and 6 are graphs showing a divergence phenomenon of the exhaust gas due to a decrease in the oxygen storage capacity of the catalyst when the engine is continuously operated at a point in the dangerous operation region according to the conventional engine control method.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 운전영역 판단 단계(S100)에서 특정한 시간은 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 운전되기 시작한 시점으로부터 촉매를 통과하여 배출되는 배기가스 중의 유해가스 농도가 발산하면서 증가하기 시작하는 현상이 나타나는 시점까지의 시간일 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, the specific time in the operation region determining step S100 is determined based on the noxious gas concentration in the exhaust gas discharged through the catalyst from the point in time when the engine starts to operate at one point in the dangerous operation region, May be a time until a phenomenon in which the divergence starts to increase.

즉, 일례로 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 운전되기 시작한 시점으로부터 약 30분 전후에서 질소산화물(NOx)의 농도 또는 일산화탄소(CO)의 농도가 발산하면서 증가되는 것을 알 수 있으며, 이후 미리 설정된 유해가스 농도의 기준치를 초과하여 촉매에서의 배기가스 제어가 불가능해지는 것을 알 수 있다.That is, for example, it can be seen that the concentration of nitrogen oxide (NOx) or the concentration of carbon monoxide (CO) is increased at about 30 minutes after the start of operation of the engine at a point in a dangerous operation region over a specific load, It can be seen that exhaust gas control in the catalyst becomes impossible after exceeding the preset reference value of the noxious gas concentration.

이에 따라 위험운전영역의 한 지점에서 연속으로 엔진이 운전될 수 있는 시간인 상기 특정한 시간은, 특정한 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 운전되기 시작한 시점으로부터 촉매를 통과하여 배출되는 배기가스 중의 유해가스 농도가 발산하면서 증가하기 시작하는 현상이 나타나는 지점까지의 시간으로 설정될 수 있다.Accordingly, the specific time, which is the time during which the engine can be continuously operated at a point in the dangerous operation region, is determined based on the fact that the noxious gas in the exhaust gas, which is exhausted through the catalyst, To the point at which the phenomenon that the concentration begins to increase while diverging.

또한, 상기 특정한 시간은 배기가스 중의 특정한 한 가지의 유해가스 농도가 미리 설정된 기준치를 초과하기 전까지의 시간일 수 있다.Further, the specific time may be a time until a specific one of the noxious gas concentrations in the exhaust gas exceeds a preset reference value.

즉, 배기가스 중의 유해가스 농도가 미리 설정된 기준치를 초과하기 전에 미리 촉매의 산소저장능력을 회복시켜 촉매에서의 배기가스 제어가 정상화되도록 할 수 있다.That is, before the concentration of the noxious gas in the exhaust gas exceeds a preset reference value, the oxygen storage capability of the catalyst can be restored in advance and the exhaust gas control in the catalyst can be normalized.

본 발명의 일 실시예에 따르면 엔진(100)에 연결된 배기관(110)에 배기가스의 유동방향으로 전방 산소센서(430), 제1삼원촉매(410) 및 후방 산소센서(440)가 순서대로 배치되어 설치될 수 있으며, 전방 산소센서(430) 및 후방 산소센서(440)에서 측정된 배기가스 중의 산소 농도를 이용해 엔진의 공연비가 제어될 수 있다. 이때, 제어부(500)에 미리 설정되어 입력되어 있는 기초 연료량에 전방 산소센서(430)에서 측정되는 값에 의해 보정되는 연료량 및 후방 산소센서(440)에서 측정되는 값에 의해 보정되는 연료량을 더해, 상기 엔진(100)으로 공급되는 연료량이 보정되도록 제어될 수 있다. 그리고 제어부(500)에는 엔진(100)의 람다를 이론공연비가 되도록 제어할 수 있는 기초 연료량에 대한 맵 데이터(map data)가 미리 설정되어 입력되어 있을 수 있다.The front oxygen sensor 430, the first three-way catalyst 410, and the rear oxygen sensor 440 are arranged in order in the exhaust gas flow direction in the exhaust pipe 110 connected to the engine 100 according to an embodiment of the present invention And the air-fuel ratio of the engine can be controlled using the oxygen concentration in the exhaust gas measured by the front oxygen sensor 430 and the rear oxygen sensor 440. At this time, the amount of fuel corrected by the value measured by the front oxygen sensor 430 and the amount of fuel corrected by the value measured by the rear oxygen sensor 440 are added to the basic fuel amount set in advance in the control unit 500, The amount of fuel supplied to the engine 100 can be controlled to be corrected. The control unit 500 may be provided with map data for the basic fuel amount that can control the lambda of the engine 100 to be the stoichiometric air-fuel ratio.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료량 보정을 위한 제어 방법을 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a control method for a fuel amount correction according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제어부(500)에서는 전방 산소센서(430)에서 측정된 값에 의해 보정되는 연료량과 후방 산소센서(440)에서 측정되는 값에 의해 보정되는 연료량을 더해 엔진(100)의 믹서(180)로 공급되는 가스연료의 연료량이 보정되도록 제어할 수 있다. 이때, 전방 산소센서(430)에서 측정된 값을 통해 I 게인(gain) 적분제어를 하고, 리치(rich) 상태 및 린(lean) 상태에서 딜레이(delay) 제어를 하며, P 게인(gain) 비례제어를 하여 연료량의 보정이 이루어질 수 있다.7, in the control unit 500, the fuel amount corrected by the value measured by the front oxygen sensor 430 and the fuel amount corrected by the value measured by the rear oxygen sensor 440 are added to the mixer of the engine 100, The amount of fuel of the gaseous fuel supplied to the control valve 180 is corrected. At this time, the I gain control is performed through the value measured by the front oxygen sensor 430, the delay control is performed in the rich state and the lean state, and the P gain ratio So that the correction of the amount of fuel can be made.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 산소센서에서 측정되는 전압값에 대한 스레숄드 값을 약간 리치하게 설정하여 제어하는 상태를 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a state in which a threshold value for a voltage value measured by a rear oxygen sensor according to an embodiment of the present invention is set to a slightly rich value.

도 8을 참조하면, 리치 딜레이 시간과 린 딜레이 시간을 조절하여 후방 산소센서(440)의 출력이 원하는 스레숄드(threshold) 값 근처에서 피드백(feedback) 되도록 제어할 수 있으며, 이때 기준점인 스레숄드 값을 조금 높게 설정하여 일산화탄소의 농도를 약간 증가시키고 질소산화물의 농도를 0(zero) 또는 0에 가까운 상태로 유지되도록 할 수 있다. 일례로 후방 산소센서(440)에서 측정되어 출력되는 전압값이 미리 설정된 이론공연비에 해당되는 기준값(0.45V)보다 약간 높게 설정된 값(0.48V)이 되도록 제어하여 일산화탄소의 발생량을 약간 증가시키고 질소산화물 발생을 제로화 시킬 수 있다.Referring to FIG. 8, it is possible to control the output of the rear oxygen sensor 440 to be fed back near the desired threshold value by adjusting the rich delay time and the lean delay time. At this time, So that the concentration of carbon monoxide is slightly increased and the concentration of nitrogen oxide is maintained at 0 (zero) or close to zero. For example, the voltage value measured and output from the rear oxygen sensor 440 is controlled to be a value (0.48 V) slightly higher than a reference value (0.45 V) corresponding to a predetermined stoichiometric air-fuel ratio to slightly increase the amount of generated carbon monoxide, The occurrence can be zeroed.

또한, 상기 엔진은 산업용 또는 시설원예용 엔진일 수 있다.The engine may also be an industrial or institutional garden engine.

즉, 발전기나 지에치피 등에 이용되는 산업용 엔진 또는 시설원예용 엔진은 엔진의 부하나 회전수가 수시로 바뀌지 않고 특정한 부하 및 특정한 회전수의 한 지점의 운전영역에서 오랜 시간 동안 작동되는 특징이 있으므로, 본 발명의 엔진의 운전영역을 변경하였다가 다시 원래의 운전영역으로 복귀시켜 운전하는 엔진의 제어 방법을 이용하면 촉매의 산소저장능력이 회복되어 촉매에서의 배기가스 제어 기능이 정상화될 수 있다.That is, an industrial engine or a facility gardening engine used for a generator or a geothermal device is characterized in that the number of revolutions of the engine and the number of revolutions do not change from time to time and are operated for a long period of time at a specific load and a certain point of rotation. The oxygen storage capability of the catalyst is restored and the function of controlling the exhaust gas in the catalyst can be normalized by using the control method of the engine in which the operation region of the engine of the engine is returned to the original operation region.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 적용하였을 때 촉매의 산소저장능력이 회복되어 정상으로 배출가스가 제어되는 상태를 나타낸 그래프이다.FIGS. 9 and 10 are graphs showing a state in which the exhaust gas is regulated to a normal level by restoring the oxygen storage capacity of the catalyst when the engine control method according to an embodiment of the present invention is applied.

도 9 및 도 10을 참조하면, 엔진이 위험운전영역 중 한 지점인 회전수 2,000rpm 및 부하 70kPa 의 현재 운전영역에서 30분 이상 운전 시, 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하가 발생하여 배출가스 중의 유해가스(NOx 또는 CO)의 농도가 발산하면서 증가하는 현상이 나타났다. 그리고 상기한 바와 같이 회전수 2,000rpm 및 부하 70kPa에서 30분 이상 운전 시, 배기가스 중 일산화탄소(CO)의 농도는 기준치 이하에서 증가하지 않고 정상으로 유지되는데 질소산화물(NOx)의 농도가 증가하여 30분에서 1시간 정도 유지되다가 다시 기준치 이하의 정상 범위로 오게 된다. 또는, 상기한 바와 같이 회전수 2,000rpm 및 부하 70kPa에서 30분 이상 운전 시, 배기가스 중 질소산화물(NOx)의 농도는 기준치 이하에서 증가하지 않고 정상으로 유지되는데 일산화탄소(CO)의 농도가 증가할 수 있다.9 and 10, the oxygen storage capacity (OSC) of the catalyst is lowered when the engine is operated for more than 30 minutes in the current operation region at a rotation speed of 2,000 rpm and a load of 70 kPa, which is one of the dangerous operation regions, The concentration of the noxious gas (NOx or CO) in the exhaust gas increased while radiating. As described above, when the engine is operated at a rotation speed of 2,000 rpm and a load of 70 kPa for 30 minutes or more, the concentration of carbon monoxide (CO) in the exhaust gas does not increase below the reference value but remains steady. Min for 1 hour, and then comes back to the normal range below the reference value. Alternatively, as described above, when the engine is operated at a rotational speed of 2,000 rpm and a load of 70 kPa for 30 minutes or more, the concentration of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas does not increase below the reference value but remains normal. .

이때, 현재 운전영역에서 엔진의 회전수를 고정한 상태에서 상대적으로 저부하(30~40kPa)로 부하를 변동하여 1~2분간 운전을 하거나, 현재 운전영역에서 엔진의 부하를 고정한 상태에서 상대적으로 저 회전수(1300~1500rpm)으로 회전수를 변동하여 1~2분간 운전을 하거나, 상기 두 가지를 동시에 변동하여 현재 운전영역에서 상대적으로 저부하(30~40kPa)로 부하를 변동 및 상대적으로 저 회전수(1300~1500rpm)으로 회전수를 변동하여 1~2분간 운전을 한 후, 다시 원래의 운전영역인 회전수 2,000rpm 및 부하 70kPa 의 운전영역으로 복귀하여 운전할 수 있다. 그리고 다시 위험 운전영역에서 30분 이상 운전이 반복되면, 상기와 같은 방법을 반복하여 적용할 수 있다. 이때, 엔진의 부하 및 회전수를 모두 변경하는 것이 촉매의 산소저장능력을 회복 효과가 가장 크고, 다음으로는 엔진의 회전수를 고정한 상태에서 부하를 변경하는 것이 효과가 크고, 마지막으로는 엔진의 부하를 고정한 상태에서 회전수를 변경하는 것이 효과가 클 수 있다. (효과 크기: 회전수 및 부하 변동 > 부하만 변동 > 회전수만 변동)At this time, the load is changed to a relatively low load (30 to 40 kPa) while the revolution speed of the engine is fixed in the present operation region, or the operation is performed for 1 to 2 minutes or the load of the engine is fixed It is possible to change the number of revolutions by the number of revolutions (1300 ~ 1500rpm) and to operate for 1 ~ 2 minutes or to change the load at the relatively low load (30 ~ 40kPa) (1,300 to 1,500 rpm), and then the operation is performed for 1 to 2 minutes. Thereafter, the operation is returned to the operation region of 2,000 rpm of revolution and the load of 70 kPa, which is the original operation region. If the operation is repeated for more than 30 minutes in the dangerous operation region, the same method as above can be repeatedly applied. In this case, it is effective to change both the load and the rotational speed of the engine to maximize the effect of restoring the oxygen storage capacity of the catalyst, and then to change the load with the rotational speed of the engine fixed. Finally, It may be effective to change the number of revolutions while the load is fixed. (Effect size: number of revolutions and load variation> variation only in load> variation in number of revolutions)

그리고 일반적으로 촉매의 산소저장능력(OSC)이 저하되지 않고 정상인 상황에서는 촉매작용을 위한 공연비 흔들림에도 배기가스는 정상적으로 반응하여 zero화 될 수 있다. 그러나 상대적으로 고 부하인 위험운전영역 내의 고정된 운전영역에서 30분 이상 운전 시, 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하로 인해 촉매에서 일어나는 산화환원 반응에 대한 연료량 보정 제어(lean delay 제어 및 rich delay 제어) 폭이 매우 정밀하게(짧게)되고, 제1삼원촉매에서 인위적으로 발생하는 공연비의 흔들림에 배출가스가 발산하여 제어 목표값(유해가스 농도 기준치)을 상회하게 된다. 이때, 부하 또는 회전수를 변동시키거나 부하 및 회전수를 동시에 변동시키면 제어부(ECU)의 정밀 제어범위가 바뀌면서 그 제어폭(lean delay, rich delay)이 원상으로 다시 넓어지게 되어 촉매에서 배기가스의 제어가 다시 정상화될 수 있다.In general, when the oxygen storage capacity (OSC) of the catalyst is not lowered, the exhaust gas may react normally and be zeroed even if the air-fuel ratio for catalysis is fluctuated. However, when operating for more than 30 minutes in a fixed operating region within a relatively high load operating area, the fuel amount correction control (lean delay control and rich delay control) for the oxidation-reduction reaction occurring in the catalyst due to the decrease of the oxygen storage capacity (OSC) Control) width is extremely precisely (shortened), and the exhaust gas diverges to the fluctuation of the air-fuel ratio artificially generated in the first three-way catalyst to exceed the control target value (noxious gas concentration reference value). At this time, if the load or the rotational speed is changed or the load and the rotational speed are simultaneously changed, the precise control range of the control unit (ECU) is changed and the control range (lean delay, rich delay) The control can be normalized again.

그리하여 본 발명의 엔진 제어 방법을 이용해 엔진을 제어하되, 엔진의 부하 및 회전수를 모두 변경하는 방법을 이용해 운전한 결과, 배기가스 중의 유해가스인 질소산화물 및 일산화탄소의 농도가 더 이상 증가하지 않고 기준치 이하로 유지되는 것을 알 수 있다.As a result of operating the engine by using the engine control method of the present invention and by changing the engine load and rotation speed, the concentration of nitrogen oxides and carbon monoxide, which are noxious gases in the exhaust gas, ≪ / RTI >

이와 같이 본 발명에 따르면, 촉매에서 배출가스 중의 유해가스 농도 제어가 불가능하게 될 수 있는 엔진의 특정 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 연속으로 특정한 시간 이상 엔진이 운전되고 있을 때, 촉매의 산소저장능력(OSC) 저하가 발생되기 시작하거나 저하가 예상되는 시점에서 현재의 운전영역보다 낮은 엔진 부하 및 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 잠시 변경하여 운전하였다가 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 운전하도록 제어함으로써, 촉매의 산소저장능력을 회복시켜 배기가스 중의 유해가스 농도를 미리 설정된 기준치 이하로 정상화되도록 할 수 있으며, 이에 따라 위험운전영역 내의 원래의 운전영역의 한 지점에서 운전을 계속할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the engine is operating continuously for a predetermined time or more continuously at a point in the operating region of the engine, which may become impossible to control the concentration of noxious gas in the exhaust gas in the catalyst, (OSC) deteriorates or is expected to be lowered, the operation is temporarily changed to an operation region of at least one of the engine load and the rotational speed lower than the current operation region, and then the operation is returned to the original operation region It is possible to restore the oxygen storage capacity of the catalyst and to normalize the concentration of the noxious gas in the exhaust gas to a predetermined reference value or less so that the operation can be continued at a point in the original operation region in the dangerous operation region.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템을 나타낸 구성도이다.FIG. 11 is a view illustrating a facility horticultural system according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템은, 상기 저공해 산업용 엔진 시스템; 및 상기 배기가스의 유동방향으로 배기관(110)의 말단에 연결된 시설원예용 하우스(700)를 포함하며, 상기 엔진(100)에서 연소 후 배출된 배기가스에서 유해가스가 제거된 배기가스를 이용해 상기 시설원예용 하우스(700)의 이산화탄소의 시비에 활용할 수 있다.Referring to FIG. 11, the facility horticultural system according to an embodiment of the present invention includes: the engine system for the low-polluting industry; And a facility horticultural house 700 connected to the end of the exhaust pipe 110 in the flow direction of the exhaust gas, wherein the exhaust gas discharged after the combustion in the engine 100 is exhausted from the exhaust gas, It can be utilized for fertilizing carbon dioxide in the facility horticultural house 700.

즉, 상기한 바와 같은 저공해 산업용 엔진 시스템의 배기관(110) 말단이 시설원예용 하우스(700)에 연결되도록 함으로써, 유해가스들이 제거된 후 배기관(110)의 말단을 통해 배출되는 배기가스를 직접 시설원예용 하우스(700)에 공급하여 안정적으로 이산화탄소 시비에 활용할 수 있다. 이때, 배기가스에 포함된 이산화탄소 및 질소가 시설원예용 하우스(700)의 농작물에 활용될 수 있다.That is, by connecting the end of the exhaust pipe 110 of the engine system for low-pollution industry to the facility horticultural house 700, the exhaust gas discharged through the end of the exhaust pipe 110 after the noxious gases are removed, Can be supplied to the horticultural house 700 and utilized stably for carbon dioxide fertilization. At this time, the carbon dioxide and nitrogen contained in the exhaust gas can be utilized in the crop of the facility horticultural house 700.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시설 원예 시스템은, 상기 엔진(100)에 연결되어 엔진(100)을 냉각시키는 라디에이터(200)를 더 포함하며, 상기 라디에이터(200) 및 배기관(110) 중 어느 하나 이상의 폐열을 이용해 상기 시설원예용 하우스(700)의 난방에 활용할 수 있다.The facility horticultural system according to an embodiment of the present invention further includes a radiator 200 connected to the engine 100 to cool the engine 100. The radiator 200 and the exhaust pipe 110 And can be utilized for heating the facility horticultural house 700 by using any one or more waste heat.

즉, 엔진(100)의 구동에 따라 발생되는 열을 이용해 시설원예용 하우스(700)의 난방에 활용할 수 있으며, 엔진(100)의 냉각을 위한 냉각수가 순환되는 라디에이터(200)의 냉각수 또는 배기관(110)의 폐열을 이용해 난방 또는 온수로 활용할 수 있다.That is, the heat generated by the driving of the engine 100 can be used for heating the facility horticultural house 700 and the cooling water of the radiator 200 for circulating the cooling water for cooling the engine 100 or the exhaust pipe 110) can be utilized as heating or hot water.

또한, 상기 엔진(100)에 의해 구동되어 냉매를 압축시키는 콤프레셔(300)를 더 포함하며, 상기 콤프레셔(300)에 의해 압축된 냉매를 이용해 상기 시설원예용 하우스(700)의 냉방 및 난방 중 어느 하나 이상에 활용할 수 있다.The compressor (300) further includes a compressor (300) driven by the engine (100) to compress the refrigerant. The refrigerant compressed by the compressor (300) It can be used for more than one.

즉, 엔진(100)에 연결되어 구동되는 콤프레셔(300)를 이용해 냉매를 압축하여, 이 압축된 냉매를 이용해 시설원예용 하우스(700)의 냉방에 활용할 수 있다. 또는 압축된 냉매를 이용한 히트펌프를 사용해 난방과 냉방을 전환하여 활용될 수도 있다.That is, the refrigerant can be compressed by using the compressor 300 connected to the engine 100, and utilized for cooling the facility horticultural house 700 using the compressed refrigerant. Alternatively, a heat pump using compressed refrigerant may be used to switch between heating and cooling.

또한, 상기 엔진(100)에 의해 구동되어 전기를 발생시키는 발전기(600)를 더 포함하며, 상기 발전기(600)에 의해 생산된 전기를 상기 시설원예용 하우스(700)에 활용할 수 있다.The power generator 600 may further include a generator 600 driven by the engine 100 to generate electricity. The electricity produced by the generator 600 may be utilized in the facility horticultural house 700.

즉, 엔진(100)에 연결되어 구동되는 발전기(600)를 이용해 전기를 발생시켜, 생산된 전기를 시설원예용 하우스(700)의 조명 등의 전기 장치에 활용할 수 있다.That is, electricity is generated using the generator 600 connected to the engine 100, and the generated electricity can be utilized in an electric device such as lighting of the facility horticultural house 700.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

100 : 엔진
110 : 배기관
200 : 라디에이터
300 : 콤프레셔
410 : 제1삼원촉매
420 : 제2삼원촉매
430 : 전방 산소센서
440 : 후방 산소센서
500 : 제어부
600 : 발전기
700 : 시설원예용 하우스
100: engine
110: Exhaust pipe
200: Radiator
300: Compressor
410: first three-way catalyst
420: second three-way catalyst
430: Front oxygen sensor
440: rear oxygen sensor
500:
600: generator
700: Facilities Garden House

Claims (13)

엔진의 연소실에서 연료가 연소된 후 배출되는 배기가스가 촉매를 통과하면서 배기가스 중의 유해가스가 저감되도록 하는 엔진 시스템의 엔진 제어 방법에 있어서,
상기 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되고 있는지를 판단하는 운전영역 판단 단계;
상기 엔진이 상기 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전된 경우, 미리 설정된 시간 동안 엔진의 현재 운전영역보다 낮은 부하 및 낮은 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하여 엔진을 운전하는 운전영역 변경 단계; 및
상기 운전영역 변경 단계 이후 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 엔진을 운전하는 운전영역 복귀 단계
를 포함하여 이루어지는 엔진 제어 방법.
An engine control method for an engine system in which exhaust gas discharged after a fuel is combusted in a combustion chamber of an engine passes through a catalyst and noxious gas in the exhaust gas is reduced,
An operation region determining step of determining whether the engine is continuously operating at a point longer than a specific time in a dangerous operation region of a specific load or more;
Wherein the engine is operated in one of at least one of a lower load and a lower rotational speed than a present operating region of the engine for a predetermined time when the engine is continuously operated at a point longer than a specific time in the dangerous operation region, A region changing step; And
And returning to the original operation region again after the operation region changing step,
And the engine control method comprising:
제1항에 있어서,
상기 운전영역 복귀 단계 이후 다시 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되면, 상기 운전영역 변경 단계 및 운전영역 복귀 단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the operation region changing step and the operation region returning step are repeatedly performed when the engine is continuously operated at a point longer than a specific time in the dangerous operation region beyond a specific load after the operation region returning step.
제1항에 있어서,
상기 위험운전영역은 엔진 부하 60kPa 이상의 운전영역인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
The method according to claim 1,
And the dangerous operation region is an operation region of an engine load of 60 kPa or more.
제1항에 있어서,
상기 운전영역 판단 단계에서 특정한 시간은 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역의 한 지점에서 운전되기 시작한 시점으로부터 촉매를 통과하여 배출되는 배기가스 중의 유해가스 농도가 발산하면서 증가하기 시작하는 현상이 나타나는 시점까지의 시간인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
The method according to claim 1,
The specific time in the operation region determination step is a period of time from when the engine starts to operate at one point in the dangerous operation region beyond a specific load until a point where the concentration of the noxious gas in the exhaust gas discharged through the catalyst starts to increase while diverging ≪ / RTI >
제4항에 있어서,
상기 특정한 시간은 배기가스 중의 특정한 한 가지의 유해가스 농도가 미리 설정된 기준치를 초과하기 전까지의 시간인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the specific time is a time until a concentration of one specific noxious gas in the exhaust gas exceeds a preset reference value.
제1항에 있어서,
상기 촉매는 엔진의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제1삼원촉매를 포함하며,
상기 배기가스의 유동방향으로 상기 제1삼원촉매의 전방 측 배기관에 설치된 전방 산소센서 및 후방 측 배기관에 설치된 후방 산소센서를 통해 엔진의 공연비가 제어되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
The method according to claim 1,
The catalyst includes a first three-way catalyst installed in an exhaust pipe of the engine to remove noxious gases contained in the exhaust gas,
Wherein the air-fuel ratio of the engine is controlled through a front oxygen sensor provided on a front-side exhaust pipe of the first three-way catalyst and a rear oxygen sensor provided on a rear-side exhaust pipe in a flow direction of the exhaust gas.
제1항에 있어서,
상기 엔진은 산업용 또는 시설원예용 엔진인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the engine is an engine for industrial or institutional gardening.
엔진;
상기 엔진의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제1삼원촉매;
상기 배기가스의 유동방향으로 상기 제1삼원촉매의 전방에 설치된 전방 산소센서와 제1삼원촉매의 후방에 설치된 후방 산소센서; 및
상기 엔진, 전방 산소센서 및 후방 산소센서에 연결되어, 상기 엔진이 특정한 부하 이상의 위험운전영역에서 특정한 시간 이상 한 지점에서 연속으로 운전되는 경우, 미리 설정된 시간 동안 엔진의 현재 운전영역보다 낮은 부하 및 낮은 회전수 중 어느 하나 이상의 운전영역으로 변경하여 엔진을 운전한 후 다시 원래의 운전영역으로 복귀하여 엔진을 운전하도록 제어하는 제어부
를 포함하는 저공해 산업용 엔진 시스템.
engine;
A first three-way catalyst installed in an exhaust pipe of the engine to remove noxious gases contained in the exhaust gas;
A front oxygen sensor disposed in front of the first three-way catalyst in a flow direction of the exhaust gas, and a rear oxygen sensor disposed behind the first three-way catalyst; And
Wherein the engine is connected to the engine, the front oxygen sensor, and the rear oxygen sensor, and when the engine is continuously operated at a point more than a specific time in a dangerous operation area of a specific load or more, The engine is operated again after returning to the original operation region by changing to the operation region of at least one of the engine speed,
And a low-pollution industrial engine system.
제8항에 있어서,
상기 배기가스의 유동 방향으로 후방 산소센서의 후방 측 배기관에 설치된 제2삼원촉매를 더 포함하는 저공해 산업용 엔진 시스템.
9. The method of claim 8,
Further comprising a second three-way catalyst provided in a rear-side exhaust pipe of a rear oxygen sensor in a flow direction of the exhaust gas.
제8항 또는 제9항의 저공해 산업용 엔진 시스템; 및
상기 배기가스의 유동방향으로 배기관의 말단에 연결된 시설원예용 하우스를 포함하며,
상기 엔진에서 연소 후 배출된 배기가스에서 유해가스가 제거된 배기가스를 이용해 상기 시설원예용 하우스의 이산화탄소의 시비에 활용하는 것을 특징으로 하는 시설 원예 시스템.
An engine system for a low pollutant industry according to claim 8 or 9; And
And a facility horticultural house connected to the end of the exhaust pipe in the flow direction of the exhaust gas,
Wherein the exhaust gas discharged from the engine after the combustion is exhausted from the exhaust gas from which the harmful gas has been removed, is utilized for fertilizing the carbon dioxide in the facility horticultural house.
제10항에 있어서,
상기 엔진에 연결되어 엔진을 냉각시키는 라디에이터를 더 포함하며,
상기 라디에이터 및 배기관 중 어느 하나 이상의 폐열을 이용해 상기 시설원예용 하우스의 난방에 활용하는 것을 특징으로 하는 시설 원예 시스템.
11. The method of claim 10,
Further comprising a radiator coupled to the engine to cool the engine,
Wherein the heating is utilized for heating the facility horticultural house using waste heat of any one of the radiator and the exhaust pipe.
제10항에 있어서,
상기 엔진에 의해 구동되어 냉매를 압축시키는 콤프레셔를 더 포함하며,
상기 콤프레셔에 의해 압축된 냉매를 이용해 상기 시설원예용 하우스의 냉방 및 난방 중 어느 하나 이상에 활용하는 것을 특징으로 하는 시설 원예 시스템.
11. The method of claim 10,
Further comprising a compressor driven by the engine to compress the refrigerant,
Wherein the refrigerant is utilized for at least one of cooling and heating of the facility horticultural house using the refrigerant compressed by the compressor.
제10항에 있어서,
상기 엔진에 의해 구동되어 전기를 발생시키는 발전기를 더 포함하며,
상기 발전기에 의해 생산된 전기를 상기 시설원예용 하우스에 활용하는 것을 특징으로 하는 시설 원예 시스템.
11. The method of claim 10,
Further comprising a generator driven by the engine to generate electricity,
And electricity generated by the generator is utilized in the facility horticultural house.
KR1020170093367A 2017-07-24 2017-07-24 Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method KR101914981B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170093367A KR101914981B1 (en) 2017-07-24 2017-07-24 Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170093367A KR101914981B1 (en) 2017-07-24 2017-07-24 Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101914981B1 true KR101914981B1 (en) 2018-11-08

Family

ID=64329879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170093367A KR101914981B1 (en) 2017-07-24 2017-07-24 Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101914981B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089332A (en) * 2000-09-12 2002-03-27 Mazda Motor Corp Exhaust emission control device for engine
JP2007046494A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Toyota Motor Corp Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2016077169A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 ヤンマー株式会社 Energy supply apparatus for horticulture facility

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089332A (en) * 2000-09-12 2002-03-27 Mazda Motor Corp Exhaust emission control device for engine
JP2007046494A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Toyota Motor Corp Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2016077169A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 ヤンマー株式会社 Energy supply apparatus for horticulture facility

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1211394B1 (en) Exhaust gas purification apparatus and method
US5983627A (en) Closed loop control for desulfating a NOx trap
KR101784896B1 (en) Tri-gen system for horticulture utilizing carbon monoxide sensor
US8381707B2 (en) Internal combustion engine air-fuel ratio control apparatus and method
KR101569677B1 (en) Tri-generation system using high lean burn operation and control method thereof
JP2007051587A (en) Control device for hydrogen engine
JP2853385B2 (en) Secondary air supply device for internal combustion engine
KR101991260B1 (en) Ultra low emission gas engine and its fuel quantity control method
JP4574610B2 (en) Control device for internal combustion engine
KR101807753B1 (en) Spark ignition type super low emission gas engine for generator or gas heat pump and method for controlling thereof
US9856770B2 (en) Method of increasing volumetric throughput of an internal combustion engines used in vapor destruction applications
JP2007315353A (en) Exhaust gas purifying catalyst warm-up system for internal combustion engine
US6880329B2 (en) Exhaust gas purifying system for internal combustion engines
KR101914981B1 (en) Industrial low-emission engine and facilities gardening system having the same and Engine control method
JP2019513930A (en) Emission control system and method for a motor vehicle
KR102026596B1 (en) Energy supply system for horticulture utilizing technology
KR102291722B1 (en) Control method for engine supplying CO2 for reducing starting time
US6237328B1 (en) Engine control with a fuel vapor purge system
US6233924B1 (en) Temperature control method for a direct injection engine
US5974785A (en) Closed loop bias air/fuel ratio offset to enhance catalytic converter efficiency
KR101697852B1 (en) Exhaust purification system of gas heat pump engine
US6230484B1 (en) Direct injection engine control with a fuel vapor purge system
US6192672B1 (en) Engine control method with multiple emission control devices
JP2007071188A (en) Fuel control device for gas turbine
KR102492775B1 (en) Detachable exhaust gas purification system

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant