KR102095045B1

KR102095045B1 - 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102095045B1
Application number: KR1020190001611A
Authority: KR
Inventors: 정지훈
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2020-03-30
Also published as: DE102020200085A1

Abstract

발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법이 개시된다. 이 방법은, 저장 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 단계 1; 상기 산출된 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량과 발열 촉매 내에서 이전에 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여, 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 총량을 계산하는 단계 2; 소모 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라, 발열 촉매 내에서 상기 계산된 미연 탄화수소의 총량에서 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 단계 3; 상기 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여 보정 팩터를 계산하는 단계 4; 및 상기 보정 팩터를 이용하여 후분사량을 제어하는 단계 5;를 포함한다.

Description

발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling heating catalyst temperature based on prediction model of unburned hydrocarbon in heating catalyst}

본 발명은 디젤 자동차에서 매연 물질을 제거하기 위한 DPF의 온도 제어에 관한 것으로, 구체적으로는, DPF 전단에 장착된 발열촉매의 정밀한 온도 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

디젤 엔진은 희박한 연소로 인해, 가솔린 엔진 대비 연비가 우수한 장점이 있는 반면, 압축착화방식의 연소 특성 때문에, Nox, PM(Particle Matter, 매연)이 높은 단점이 있다.

이러한 매연 발생량을 줄이기 위해, 디젤 엔진 차량에는 디젤 매연 포집 필터(Diesel Particle Filter: DPF)라는 별도 장치가 구비된다.

DPF는 디젤 엔진에서 발생한 매연을 포집하고 있다가 적당한 시기에 배기 가스의 온도를 높여, DPF 안에 포집된 매연을 태우는 방식으로 제거한다. 이와 같이, DPF 안에 포집된 매연을 태우는 것을 "재생(regeneration)"이라 한다.

배기 가스의 온도를 높이는 방법은 다음과 같다.

디젤 엔진은 높은 높은 압축비로 인해, 실린더 연소 후 나오는 배기가스의 온도는 낮으며, DPF 재생을 위한 온도(약 580~650℃, DPF 전단 온도 기준)를 만족할 수 없다. 일반적인 엔진 모드로는 온도 수준을 만족시키기 어려우므로 엔진 출구 온도를 최대한 올리기 위한 별도의 재생모드를 이용한다.

하지만 승온된 엔진 출구 온도 만으로 주요 운전 영역에서 DPF 입구 온도 요구치를 만족하지 못하기 때문에, DPF 전단에 발열 촉매를 두어, 상기 발열 촉매(DOC, LNT)등의 산화 반응을 이용한다.

발열 촉매의 발열원은 엔진에서 동력 행정 말기에 실린더 내에 분사하는 '후분사'에서 생성된 미연탄화수소이다.

전술한 바와 같이, DPF 전단의 배기 가스 온도(약 600℃)을 만족하기 위해 발열 촉매에서의 산화 반응을 이용한다. 산화반응에 쓰이는 에너지원은 엔진 제어를 통해 엔진에서 미연 탄화수소(HC)를 대량으로 생성시켜 배기가스를 통해 발열 촉매 내부로 유입된다.

디젤 엔진에서 생성되는 대부분의 미연 탄화수소는, 도 1에 도시된 바와 같이, 후분사2(Post2)에서 만들어 지며, DPF 전단 배기 가스 온도 제어를 위해, 온도 제어 가버너(PID 가버너/모델 기반 온도 제어 가버너)는 후분사2(Post2)량을 제어한다.

한편, 최근 강화되는 배기가스 법규를 만족하기 위해서는 발열 촉매가 정상적인 작동을 해야하는 데, 재생모드 중 발열촉매 내부 온도 과다에 의한 발열 촉매의 열화 현상 및 파손으로 배출 가스 증가 문제 등이 발생할 수 있다. 따라서 재생모드 중 DPF 전단 온도뿐만 아니라 발열 촉매 내부의 온도 제어 또한 중요하게 되었다.

최근에는 기존의 PID 방식의 피드백 제어 보다, 정밀한 제어를 위해 모델 기반 DPF 온도 제어 방식이 선호되고 있다. 모델 기반 제어 방식은 DPF 목표 온도를 추종하기 위해 필요한 후분사량을 Q=CmT의 열역학 법칙을 이용하여, 실시간 필요 연료량을 계산하고 분사함으로 DPF 전단 실제 온도를 바탕으로 제어하는 종래의 PID 제어보다 분사 정확도 및 제어속도가 향상되는 장점이 있다.

하지만, 차량에서 발생하는 가감속 주행 등의 동적 운전 조건에서는 모델 기반 온도 제어에서 조차 발열 촉매의 과다 발열 현상 등이 발생한다.

전술한 바와 같이, 최근 강화되는 배기가스 법규를 만족하기 위해 장착된 발열 촉매(DOC, LNT)는 하드웨어 보호를 위한 온도 한계가 존재하며 촉매 보호 온도를 초과하는 빈도수가 많아짐에 따라 열화 및 파손이 되어 정상적인 역할을 하지 못한다. 따라서 발열 촉매의 촉매 보호온도를 넘지 않도록 제어하는 것이 중요하다.

이에, 본 발명은 재생 모드에서 아이들 정차 및 탄력 주행 후 가속 조건에서 발생하는 발열 촉매의 온도 초과 현상을 개선하기 위해, 차량 가속시 발열 촉매 전단 온도 혹은 촉매 내부 발열 온도 모델의 온도와 배기유량에 따라 산화되는 미연탄화수소량을 예측 계산하고 추정하여, 촉매내 저장된 미연탄화수소량에 따른 발열 현상을 보상한 후, 후분사 연료량을 분사하여, 발열 촉매 내부의 온도 상승을 막음으로써 DPF 전단 입구 온도를 효율적으로 제어할 수 있는 온도 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법은, 저장 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 단계 1; 상기 산출된 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량과 발열 촉매 내에서 이전에 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여, 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 총량을 계산하는 단계 2; 소모 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라, 발열 촉매 내에서 상기 계산된 미연 탄화수소의 총량에서 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 단계 3; 상기 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여 보정 팩터를 계산하는 단계 4; 및 상기 보정 팩터를 이용하여 후분사량을 제어하는 단계 5;를 포함한다.

본 발명의 다른 일면에 따른 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 장치는, 저장 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 수단1; 상기 산출된 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량과 발열 촉매 내에서 이전에 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여, 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 총량을 계산하는 수단2; 소모 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라, 발열 촉매 내에서 상기 계산된 미연 탄화수소의 총량에서 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 수단3; 상기 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여 보정 팩터를 계산하는 수단4; 및 상기 보정 팩터를 이용하여 후분사량을 제어하는 수단5;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 가속 및 감속 등의 차량 운전 조건에서 발열촉매가 고온에 노출되어 손상되는 것을 방지하여 촉매의 정상적 작동을 확보할 수 있다. 따라서, 발열촉매의 안정적 배기가스 정화 효율을 확보할 수 있으며, 발열촉매의 열화를 지연시켜 재생 모드에서 차량 연비를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 디젤 엔진에서 미연 탄화수소를 생성하는 후분사를 설명하기 위한 도면.
도 2는 모델 기반 재생 온도 제어 방식의 설명을 위한 개념 모식도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 발열 촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법의 설명을 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 발열 촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법의 설명을 위한 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 기술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도면을 참조하여 본 발명의 시스템을 실시하기 위한 대표적인 실시예에 대해 설명한다. 이하에서는 본 발명을 장치 측면의 구성요소 명칭인 '...부' 및 '... 기'라는 것으로 설명하겠지만, 이러한 구성 측면의 설명으로 본 발명의 방법적 측면에 대한 설명을 커버할 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 속하는 모델기반 재생온도 제어방식을 설명한다. 도 2는 모델기반 재생온도 제어방식의 설명을 위한 개념 모식도이다.

발열촉매(LNT) 전단에 필요한 미연 탄화수소량을 LNT의 전단온도(T4)와 촉매 내부의 목표 온도(파이프 열손실 고려됨)와의 차를 이용해 열역학 법칙을 써서 계산하고, 실린더 내부의 오일 희석량을 고려하여 최종 분사량이 결정된다.

모델 기반 재생온도 제어에서는, 기본 후분사량은 따로 설정하지 않고 모델링에 의해 계산된 연료량이 최종 연료량이 된다. 모델 기반 재생 온도 제어의 단점은 엔진 출구에서부터 모델링이 필요하므로 많은 시험 시간이 필요하다는 것이나, 실시간으로 변화하는 T4 온도를 기반으로 목표 온도를 추종하기 위해 필요한 연료량을 실시간으로 계산하여 연료를 분사하므로 제어 응답성이 빠르고, 발열 촉매 내의 온도 과다 현상이 전통적인 PID 제어 방식에 비해 낮다는 큰 장점을 갖는다.

도 3은 모델 기반 재생 온도 제어에 적용되는 본 발명의 발열 촉매 온도 제어 방법의 설명을 위한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명은 미연탄화수소 소모 모델을 통해 계산된 연료량을 재생 온도 제어 연료량에 보정함으로써, 발열 촉매의 정밀한 온도 제어가 가능하다. 도 2와 대비할 때, 미연HC 예측량을 계산하는 로직(100)이 추가된 점에서 차이가 있다.

본 발명의 발열 촉매 온도 제어 방법은 탄력 주행 및 아이들 정차 시 차량 발열 촉매(DOC, LNT) 전단에 설치된 온도 센서(T4 센서)에 의해 측정된 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라 발열 촉매에 저장된(축적된) 미연탄화수소량을 예측하여 계산하는 로직(100)을 추가하여, 차량 가속시, T4 온도 혹은 촉매 내부 발열 온도 모델의 온도와 배기유량에 따라 산화되는 미연탄화수소량을 예측 계산하고 추정하여, 촉매내 저장된 미연탄화수소량에 따른 발열 현상을 보상한 후 후분사 연료량을 분사하여, 발열 촉매 내부의 온도 상승을 막음으로써 DPF 전단 입구 온도를 효율적으로 제어할 수 있다.

본 발명은 모델 기반 재생 온도 제어에 적용할 수 있는 기술로, 촉매에 저장된 미연탄화수소량 및 산화되는 미연탄화수소량을 예측하는 온도 입력값을 개발 목적에 따라 선택함으로써 적용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 발열 촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법을 도시한 순서도이다. 특별히 언급하지 않지만, 아래의 각 단계의 수행 주체는 ECU일 수 있다.

도 4를 참조하면, S110에서, 미연 탄화수소 예측 모델을 사용하기 위한 DPF 재생 모드가 실행된다. 디젤 엔진은 목적에 따라 다양한 운전 모드가 존재하며, 미연 탄화수소의 저장 및 소모는 DPF 전단 온도 및 배기 가스의 유량 등의 환경에 따라 달라질 수 있으므로, 운전 모드에 따른 미연 탄화수소 예측 모델의 사용하기 위한 모드 선택이 필요하다.

이어, S120에서, 발열 촉매의 전단 온도 및 배기 유량을 기반으로 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에 저장될(또는 축적될) 것인지를 판단하는 과정이 수행된다. 예를 들면, 발열 촉매의 현재의 전단 온도(T4)가 제1 설정 온도 이하이고, 현재의 배기 유량이 제1 설정 배기 유량 이하이면, 현재 시점에서 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에 저장되는 것으로 판단한다. 위의 조건을 만족하지 않으면, 단계 S110 이전으로 돌아가 S110 및 S120을 반복 수행한다.

이어, S130에서, 위의 조건을 만족하면, 발열 촉매 내에 단위 시간당 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량(g/s)을 산출하는 과정이 수행된다. 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하기 위해, 가속 및 감속 등의 차량 운전 조건에서 사전 실험을 통하여 학습한 저장량 예측 테이블이 이용된다. 저장량 예측 테이블은 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량을 입력으로 이용하여, 상기 전단 온도와 배기 유량에 맵핑되는 저장된 질량 유량(g/s)이 테이블 형태로 구성될 수 있다. 한편, 제1 테이블은 아래의 단계 S170에 의해 계산된 보정 팩터에 의해 보정된 후분사량에 따라 계속 업데이트된 테이블임을 유의해야 한다.

이어, S140에서, 미연 탄화수소 총량을 계산하는 과정이 수행된다. 구체적으로, 전단계 S130에서 산출된 발열 촉매 내부에 저장된 질량 유량과 아래의 S160에서 산출된 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에서 소모된 질량 유량을 적분하여 발열 촉매에 저장된 최종 미연 탄화수소 총량을 계산한다. 최종 미연 탄화수소 총량은 적분연산을 수행하는 적분기에 의해 계산될 수 있다.

이어, S150에서, 발열 촉매의 전단 온도(또는 촉매 내부 온도 모델) 및 배기유량 조건에 기반하여 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에서 소모(산화반응) 될 것인지 판단하는 과정이 수행된다. 예를 들면, 발열 촉매의 현재 전단 온도가 제2 설정온도 이상이고, 현재 배기 유량이 제2 설정 배기 유량 이상이면, 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에서 소모(산화반응)되는 것으로 판단하고, S160으로 진행한다. 만일 발열 촉매의 현재 전단 온도와 현재 배기 유량이 제2 설정온도 및 제2 설정 배기 유량보다 작으면, 단계 S110 이전으로 돌아가 S110~S140 과정을 반복 수행한다.

이어, S160에서, 미연 탄화수소가 발열 촉매 내에서 단위 시간당 소모된 질량 유량을 산출하는 과정이 수행된다. 발열 촉매 내에서 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량은 산출하기 위해, 사전에 실험을 통하여 학습한 소모량 예측 테이블이 이용될 수 있다. 소모량 예측 테이블은 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량을 입력으로 이용하여, 상기 전단 온도와 배기 유량에 맵핑되는 소모된 질량 유량(g/s)이 테이블 형태로 구성될 수 있다.

이어, S170에서, 보정 팩터를 계산하는 과정이 수행된다. 전단계 S160의 소모량 예측 테이블을 기반으로 산출된 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여 보정 팩터를 계산한다. 보정 팩터의 계산 방법은 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량에 따라 따라 다양한 방식으로 계산될 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이와 같이 계산된 보정 팩터는 도 3의 모델 온도 제어 블록(50)에서 계산한 제어 연료량에 반영된다.

이어, S180에서, 제어 연료량에 반영된 보정 팩터에 따라 후분사량이 최종적으로 결정된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 디젤 자동차에서 매연 물질을 제거하기 위한 DPF의 온도 제어 중, DPF 전단에 장착된 발열 촉매의 정밀한 온도 제어를 위한 것이다. 최근 강화되는 배기가스 법규를 만족하기 위해 장착된 발열 촉매(DOC, LNT)는 하드웨어 보호를 위한 온도 한계가 존재하며 촉매 보호온도를 초과하는 빈도수가 많아짐에 따라 열화 및 파손이 되어 정상적인 역할을 하지 못한다.

따라서 발열 촉매의 촉매 보호온도를 넘지 않도록 제어하는 것이 중요하다. 본 발명에서는 재생 모드에서 아이들 정차 및 탄력 주행 후 가속 조건에서 발생하는 발열 촉매의 온도 초과 현상을 개선하기 위해, 차량 가속시 발열 촉매 전단 온도(혹은 촉매 내부 발열 온도 모델의 온도)와 배기유량에 따라 산화되는 미연탄화수소량을 예측 계산하고 추정하여, 촉매내 저장된 미연탄화수소량에 따른 발열 현상을 보상한 후 후분사 연료량을 분사하여, 발열 촉매 내부의 온도 상승을 막음으로써 DPF 전단 입구 온도를 효율적으로 제어할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 장치 측면 또는 방법적 측면으로 실시가능한데, 특히 본 발명의 각 구성요소의 기능(function) 또는 과정(process)은 DSP(digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application-specific IC), 프로그래머블 로직소자(FPGA 등), ECU(Engine Control Unit), 기타 전자소자 중의 적어도 하나 그리고 이들의 조합이 포함되는 하드웨어 요소로써 구현 가능하다. 또한 하드웨어 요소와 결합되어 또는 독립적으로 소프트웨어로써도 구현 가능한데, 이 소프트웨어는 기록매체에 저장 가능하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

저장 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 단계 1;
상기 산출된 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량과 발열 촉매 내에서 이전에 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여, 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 총량을 계산하는 단계 2;
소모 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라, 발열 촉매 내에서 상기 계산된 미연 탄화수소의 총량에서 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 단계 3;
상기 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여 보정 팩터를 계산하는 단계 4; 및
상기 보정 팩터를 이용하여 후분사량을 제어하는 단계 5;
를 포함하는 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
제1항에서,
단계 1 이전에, 발열 촉매의 전단 온도 및 배기 유량을 기반으로 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에 저장될 것인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
제2항에서,
상기 판단하는 단계는,
발열 촉매의 현재의 전단 온도가 제1 설정 온도 이하이고, 현재의 배기 유량이 제1 설정 배기 유량 이하이면, 현재 시점에서 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에 저장되는 것으로 판단하여, 상기 단계 1을 진행하는 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
제1항에서,
상기 단계 2와 상기 단계 3 사이에, 발열 촉매의 전단 온도 및 배기유량 조건에 기반하여 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에서 소모(산화반응) 될 것인지 판단하는 과정을 더 포함하는 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
제4항에서,
상기 판단하는 단계는,
발열 촉매의 현재 전단 온도가 제2 설정온도 이상이고, 현재 배기 유량이 제2 설정 배기 유량 이상이면, 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에서 소모(산화반응)되는 것으로 판단하여, 상기 단계 3을 진행하는 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
제1항에서,
상기 저장 예측 모델은,
가속 운전 및 감속 운전을 포함하는 차량 운전 조건에서 사전 실험을 수행하여, 발화 촉매의 전단 온도와 디젤 엔진의 배기 유량에 따라 발열 촉매에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 예측한 값을 기록한 테이블인 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
제1항에서,
상기 소모 예측 모델은,
가속 운전 및 감속 운전을 포함하는 차량 운전 조건에서 사전 실험을 수행하여, 발화 촉매의 전단 온도와 디젤 엔진의 배기 유량에 따라 발열 촉매에 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 예측한 값을 기록한 테이블인 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법.
저장 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 수단1;
상기 산출된 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량과 발열 촉매 내에서 이전에 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여, 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 총량을 계산하는 수단2;
소모 예측 모델을 이용하여, 발열 촉매의 전단 온도와 배기 유량에 따라, 발열 촉매 내에서 상기 계산된 미연 탄화수소의 총량에서 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 수단3;
상기 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 이용하여 보정 팩터를 계산하는 수단4; 및
상기 보정 팩터를 이용하여 후분사량을 제어하는 수단5;
을 포함하는 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 장치.
제8항에서,
발열 촉매의 전단 온도 및 배기 유량을 기반으로 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에 저장될 것인지를 판단하는 수단6을 더 포함하고,
상기 수단 1은,
상기 수단 6의 판단결과에 따라, 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 장치.
제8항에서,
발열 촉매의 전단 온도 및 배기유량 조건에 기반하여 미연 탄화수소가 발열 촉매 내부에서 소모(산화반응) 될 것인지 판단하는 수단 7을 더 포함하고,
상기 수단 3는,
상기 수단 7의 판단 결과에 따라, 상기 소모되는 미연 탄화수소의 질량 유량을 산출하는 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 장치.
제8항에서,
상기 수단 2는,
상기 산출된 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 질량 유량과 발열 촉매 내에서 이전에 소모된 미연 탄화수소의 질량 유량을 적분하여 상기 발열촉매 내에 저장되는 미연 탄화수소의 총량을 계산하는 적분기인 것인 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 장치.