KR102375164B1 - Control method for turbo compound - Google Patents

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KR102375164B1 KR1020170106160A KR20170106160A KR102375164B1 KR 102375164 B1 KR102375164 B1 KR 102375164B1 KR 1020170106160 A KR1020170106160 A KR 1020170106160A KR 20170106160 A KR20170106160 A KR 20170106160A KR 102375164 B1 KR102375164 B1 KR 102375164B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 후단에 LNT와 SCR이 순차적으로 배치된 배기가스 정화장치가 설치된 엔진에 구비된 터보 컴파운드 시스템 제어방법으로서, 상기 LNT 전단의 배기가스 온도를 측정하는 온도 측정단계; 상기 온도 측정단계에서 측정된 배기가스의 온도가 사전에 설정된 기준 배기가스 온도를 초과하는지 여부에 따라 상기 터보 컴파운드의 작동여부를 판단하는 판단단계; 및 배기가스의 온도가 상기 기준온도를 초과하는 경우 배기가스를 상기 터보 컴파운드로 우회시켜 배기가스 중 에너지를 전기 에너지로 회수하는 에너지 회수단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method for controlling a turbo compound system is a method for controlling a turbo compound system provided in an engine in which an exhaust gas purification device in which an LNT and an SCR are sequentially disposed at a rear end is installed, and the exhaust gas temperature of the front end of the LNT is controlled. measuring temperature; a determination step of determining whether the turbo compound operates according to whether the temperature of the exhaust gas measured in the temperature measuring step exceeds a preset reference exhaust gas temperature; and an energy recovery step of recovering energy in the exhaust gas as electrical energy by diverting the exhaust gas to the turbo compound when the temperature of the exhaust gas exceeds the reference temperature.

Description

터보 컴파운드 시스템 제어방법{CONTROL METHOD FOR TURBO COMPOUND}Turbo compound system control method {CONTROL METHOD FOR TURBO COMPOUND}

본 발명은 터보 컴파운드 시스템 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기가스 중의 폐 에너지를 회수하면서, 배기가스의 온도를 조절하여 질소산화물(NOx)의 정화효율을 극대화할 수 있는 터보 컴파운드 시스템 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a turbo compound system, and more particularly, to a method for controlling a turbo compound system capable of maximizing the purification efficiency of nitrogen oxides (NOx) by controlling the temperature of the exhaust gas while recovering waste energy in the exhaust gas is about

최근 지구온난화와 같은 환경문제와 함께 에너지 수요의 급속한 증대, 불안정한 원유 공급, 자원 개발을 둘러싼 국제 분쟁 등과 같은 에너지 수급의 제약 문제로 CO2를 줄이고 화석연료의 사용량을 줄일 수 있는 친환경 기술의 필요성이 점차 증가되고 있다.Recently, along with environmental problems such as global warming, the need for eco-friendly technologies that can reduce CO 2 and reduce the use of fossil fuels has arisen due to the rapid increase in energy demand, the unstable supply of crude oil, and the constraints of energy supply and demand such as international disputes over resource development. is gradually increasing.

이에 따라, 차량의 엔진 구동시 발생된 배출가스 등과 같이 버려지는 폐 에너지를 회수하여 전기 에너지 또는 기계 에너지로 재생하여 활용하는 터보 컴파운드(Turbo Compound)에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.Accordingly, research on a turbo compound that recovers waste energy, such as exhaust gas generated during driving of a vehicle's engine, is regenerated into electrical energy or mechanical energy and utilized is continuously being conducted.

터보 컴파운드는 차량의 엔진에서 배출되는 배기가스의 운동에너지를 회수하는 시스템으로, 배기가스에서 운동 에너지를 회수함과 회수한 에너지를 기계 에너지 또는 전기 에너지로 변환하여 활용하게 된다.A turbo compound is a system that recovers kinetic energy of exhaust gas emitted from an engine of a vehicle. It recovers kinetic energy from exhaust gas and converts the recovered energy into mechanical energy or electrical energy for use.

그러나 상기와 같은 터보 컴파운드에서 회수된 에너지는 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 없이 주로 엔진 출력을 향상시키는데 사용되는데, 엔진 회전수가 주사용 영역이 아닌 경우 오히려 엔진 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.However, the energy recovered from the turbo compound as described above cannot be selectively used as needed and is mainly used to improve engine output. However, when the engine speed is not in the injection range, there is a problem in that engine efficiency is rather reduced.

한편, 배기가스는 일반적으로 배기가스 정화장치로 유도되어 정화된 다음 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄되어 대기중으로 배출된다.On the other hand, exhaust gas is generally guided to an exhaust gas purification device, purified, and then passed through a muffler to attenuate noise and discharged into the atmosphere.

특히, 차량의 배기가스 정화장치에서 배기가스 중 질소산화물(NOx)을 저감시키는 장치로는 LNT(Lean NOx Trap) 및 SCR(Selective Catalytic Reduction) 등이 있다.In particular, devices for reducing nitrogen oxides (NO x ) in exhaust gas in a vehicle exhaust gas purification system include Lean NO x Trap (LNT) and Selective Catalytic Reduction (SCR).

SCR은 배기가스 중의 질소산화물(NOx)을 제거하는 역할을 하는데, SCR이 정상적으로 작동될 수 있는 온도에 도달하기 전에 발생되는 질소산화물(NOx)은 SCR에서 완전하게 정화되지 않은 상태로 대기 중으로 배출되어 대기환경을 오염시키는 문제점을 가지고 있었다.SCR plays a role in removing nitrogen oxides (NO x ) from exhaust gas, and nitrogen oxides (NO x ) generated before the SCR reaches a temperature at which it can operate normally is returned to the atmosphere without being completely purified by SCR. It had a problem of being emitted and polluting the air environment.

이에, 삼원촉매와 마찬가지로 하니콤(Honeycomb) 형태의 세라믹 담체에 워시코트(Washcoat)로 비표면적이 넓은 Al2O3를 코팅하고, 질소산화물(NOx)의 산화와 환원에 필요한 귀금속을 코팅하여 제조된 LNT를 SCR 전단에 배치함으로써, 운전 조건 또는 온도 등에 따라 선택적으로 질소산화물(NOx)을 흡장시키고, 이후, 흡장된 질소산화물(NOx)을 배기가스 중의 환원제(CO, HC, H2)와 반응시켜 질소(N2)와 이산화탄소(CO2)로 환원시켜 배출함으로써, 질소산화물(NOx)의 정화 효율을 향상시키는 기술이 개발되었다.Accordingly, like the three-way catalyst, Al 2 O 3 with a large specific surface area is coated on a honeycomb-type ceramic carrier with a washcoat, and a noble metal required for oxidation and reduction of nitrogen oxides (NO x ) is coated. By placing the prepared LNT in front of the SCR, nitrogen oxides (NO x ) are selectively occluded according to operating conditions or temperature, and thereafter, the occluded nitrogen oxides (NO x ) are used as reducing agents (CO, HC, H2) in the exhaust gas. By reacting with nitrogen (N 2 ) and carbon dioxide (CO 2 ) to reduce and discharge, a technology for improving the purification efficiency of nitrogen oxides (NO x ) has been developed.

그러나 LNT와 SCR은 온도에 따른 질소산화물(NOx)의 정화 효율이 달라 배기가스의 온도가 낮아질수록 SCR의 정화 효율이 급격히 저하되며, 배기가스의 온도가 높아질수록 LNT의 정화효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, since LNT and SCR have different purification efficiency of nitrogen oxide (NO x ) according to temperature, the purification efficiency of SCR decreases rapidly as the temperature of exhaust gas decreases, and the purification efficiency of LNT decreases as the temperature of exhaust gas increases. there was

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것을 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여서는 안될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

KR 10-2016-0131418 (2016. 11. 16.)KR 10-2016-0131418 (2016. 11. 16.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배기가스 중 질소산화물(NOx) 처리 효율을 극대화하고, 배기가스 중의 폐 에너지를 회수할 수 있는 터보 컴파운드 시스템 제어방법을 제공한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and provides a method for controlling a turbo compound system capable of maximizing nitrogen oxide (NO x ) treatment efficiency in exhaust gas and recovering waste energy in exhaust gas.

또한, 회수된 에너지를 저장하여 필요시 사용할 수 있는 터보 컴파운드 시스템 제어방법을 제공한다.In addition, there is provided a method for controlling a turbo compound system that can be used when necessary by storing the recovered energy.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른, 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 후단에 LNT와 SCR이 순차적으로 배치된 배기가스 정화장치가 설치된 엔진에 구비된 터보 컴파운드 시스템 제어방법으로서, 상기 LNT 전단의 배기가스 온도를 측정하는 온도 측정단계; 상기 온도 측정단계에서 측정된 배기가스의 온도가 사전에 설정된 기준 배기가스 온도를 초과하는지 여부에 따라 상기 터보 컴파운드의 작동여부를 판단하는 판단단계; 및 배기가스의 온도가 상기 기준온도를 초과하는 경우 배기가스를 상기 터보 컴파운드로 우회시켜 배기가스 중 에너지를 전기 에너지로 회수하는 에너지 회수단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method for controlling a turbo compound system is a method for controlling a turbo compound system provided in an engine in which an exhaust gas purification device in which an LNT and an SCR are sequentially disposed at a rear end is installed, and the exhaust gas temperature of the front end of the LNT is controlled. measuring temperature; a determination step of determining whether the turbo compound operates according to whether the temperature of the exhaust gas measured in the temperature measuring step exceeds a preset reference exhaust gas temperature; and an energy recovery step of recovering energy in the exhaust gas as electrical energy by diverting the exhaust gas to the turbo compound when the temperature of the exhaust gas exceeds the reference temperature.

상기 기준 배기가스 온도는 450℃이고, 상기 판단단계는, 상기 온도 측정단계에서 측정된 배기가스 온도가 상기 기준 배기가스 온도를 초과하는 경우 터보 컴파운드를 작동시키도록 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The reference exhaust gas temperature may be 450° C., and the determining step may include determining to operate the turbo compound when the exhaust gas temperature measured in the temperature measuring step exceeds the reference exhaust gas temperature.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 상기 에너지 회수단계 이후에, 회수된 전기 에너지를 별도의 배터리에 저장하는 충전단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method for controlling a turbo compound system according to an embodiment of the present invention may further include, after the energy recovery step, a charging step of storing the recovered electrical energy in a separate battery.

또한, 상기 충전단계 이전에, 상기 엔진에 구비된 BSG(Belt-Driven Starter Generator)의 작동여부를 판단하여 상기 BSG 작동시 회수된 전기 에너지를 상기 BSG에 공급하여 엔진의 토크를 보조하는 토크 보조단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, prior to the charging step, a torque auxiliary step of judging whether a Belt-Driven Starter Generator (BSG) provided in the engine is operating and supplying the electrical energy recovered during the BSG operation to the BSG to assist the torque of the engine ; may be further included.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 상기 충전단계 이전에, 상기 엔진의 온도를 측정하여, 사전에 설정된 기준 엔진 온도를 초과하는 경우, 회수된 전기 에너지를 상기 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각부에 공급하여 상기 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각단계;를 더 포함할 수 있다.In the turbo compound system control method according to another embodiment of the present invention, before the charging step, by measuring the temperature of the engine, when it exceeds a preset reference engine temperature, the recovered electrical energy is used to cool the engine. It may further include; engine cooling step of supplying the cooling unit to cool the engine.

상기 엔진 냉각부는 라디에이터(radiator)이고, 상기 엔진 냉각단계는, 상기 라디에이터의 냉각수 온도가 110℃를 초과하면, 라디에이터를 냉각시키는 팬을 작동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The engine cooling unit may be a radiator, and in the engine cooling step, when the coolant temperature of the radiator exceeds 110° C., a fan for cooling the radiator may be operated.

본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스의 온도에 따라 배기가스를 선택적으로 터보 컴파운드를 경유시켜 배기가스 중 폐 에너지를 회수하고, LNT 및 SCR 모두에서 질소산화물(NOx) 정화를 가능하게 함으로써, 질소산화물(NOx)의 정화효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, waste energy is recovered in the exhaust gas by selectively passing the exhaust gas through a turbo compound according to the temperature of the exhaust gas, and by enabling nitrogen oxide (NO x ) purification in both LNT and SCR, There is an effect that can maximize the purification efficiency of nitrogen oxides (NO x ).

또한, 회수한 에너지를 이용하여 엔진을 냉각 또는 엔진 토크를 보조하거나, 별도의 배터리에 저장하여 사용함으로써, 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the recovered energy to cool the engine or to assist the engine torque, or to store and use the engine in a separate battery, there is an effect of improving the fuel efficiency of the vehicle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드의 설치를 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법을 도시한 순서도이며,
도 3은 온도에 따른 LNT 및 SCR의 질소산화물(NOx)의 정화 효율을 도시한 그래프이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 컴파운드의 설치를 설명하기 위한도면이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법을 도시한 순서도이다.1 is a view for explaining the installation of a turbo compound according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart illustrating a method for controlling a turbo compound system according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph showing the purification efficiency of nitrogen oxides (NO x ) of LNT and SCR according to temperature;
4 is a view for explaining the installation of a turbo compound according to another embodiment of the present invention,
5 is a flowchart illustrating a method for controlling a turbo compound system according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements, and may be described by citing the contents described in other drawings under these rules, and the contents determined to be obvious to those skilled in the art or repeated may be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드의 설치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법을 도시한 순서도이다.FIG. 1 is a view for explaining the installation of a turbo compound according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for controlling a turbo compound system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드는 후단에 터보차저(20)와 LNT(Lean NOx Trap, 60)와, DPF(Diesel Particulate Filter) 및 SCR(Selective Catalytic Reduction, 70)가 순차적으로 배치된 엔진(10)에서 배출되는 배기가스를 LNT(60) 전단에서 우회시키는 바이패스 라인에 설치되며, 선택적으로 배기가스를 바이패스 라인으로 우회시키는 바이패스 밸브(30)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the turbo compound according to an embodiment of the present invention includes a turbocharger 20 and Lean NO x Trap (LNT) 60, DPF (Diesel Particulate Filter) and SCR (Diesel Particulate Filter) at the rear end. Selective Catalytic Reduction, 70) is installed in the bypass line that bypasses the exhaust gas discharged from the sequentially arranged engine 10 from the front end of the LNT 60, and a bypass valve that selectively bypasses the exhaust gas to the bypass line (30) may be included.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 LNT(60)로 공급되는 배기가스의 온도를 측정하는 온도 측정단계와 측정된 배기가스의 온도에 따라 터보 컴파운드(40)의 작동여부를 판단하는 판단단계 및 배기가스를 터보 컴파운드(40)로 우회시켜 배기가스 중 폐 에너지를 회수하는 에너지 회수단계를 포함한다.The turbo compound system control method according to an embodiment of the present invention determines whether the turbo compound 40 operates according to the temperature measurement step of measuring the temperature of the exhaust gas supplied to the LNT 60 and the measured temperature of the exhaust gas and an energy recovery step of recovering waste energy from the exhaust gas by diverting the exhaust gas to the turbo compound 40 .

LNT(60)로 유입되는 배기가스의 온도를 측정할 수 있도록, 바이패스 라인의 출구와 LNT(60) 사이에 온도센서(50)가 설치되며, 온도 측정단계는 온도센서(50)를 이용하여 LNT(60)로 유입되는 배기가스의 온도를 실시간으로 측정한다.A temperature sensor 50 is installed between the outlet of the bypass line and the LNT 60 to measure the temperature of the exhaust gas flowing into the LNT 60 , and the temperature measurement step is performed using the temperature sensor 50 . The temperature of the exhaust gas flowing into the LNT 60 is measured in real time.

판단단계는 온도센서(50)에서 실시간으로 측정한 배기가스 온도를 사전에 설정된 기준 배기가스 온도와 비교하여 온도센서(50)에서 측정된 배기가스 온도가 기준 배기가스 온도를 초과하는 경우 터보 컴파운드(40)를 작동시킨다.The determination step compares the exhaust gas temperature measured in real time by the temperature sensor 50 with a preset reference exhaust gas temperature, and when the exhaust gas temperature measured by the temperature sensor 50 exceeds the reference exhaust gas temperature, the turbo compound ( 40) is activated.

도 3은 온도에 따른 LNT 및 SCR의 질소산화물(NOx)의 정화 효율을 도시한 그래프이다.3 is a graph showing the purification efficiency of nitrogen oxides (NO x ) of LNT and SCR according to temperature.

도 3에 도시된 바와 같이, LNT(60)는 고온으로 갈수록 질소산화물(NOx)의 정화 효율이 급격하게 저하되어 450℃를 초과하는 경우 그 기능을 상실하며, SCR(70)의 경우 저온으로 갈수록 정화 효율이 급격히 저하된다.As shown in Figure 3, the LNT (60) the higher the temperature, the more the purification efficiency of nitrogen oxide (NO x ) is abruptly lowered, and loses its function when it exceeds 450 °C, and in the case of the SCR (70), the As time goes on, the purification efficiency decreases sharply.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 배기가스 온도는 450℃인 것이 바람직하다. Therefore, the reference exhaust gas temperature according to an embodiment of the present invention is preferably 450 ℃.

이에, LNT(60) 및 SCR(70) 모두 질소산화물(NOx)을 정화시키도록 활성화됨으로써, 질소산화물(NOx)의 정화 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, both the LNT 60 and the SCR 70 are activated to purify the nitrogen oxides (NO x ), thereby maximizing the purification efficiency of the nitrogen oxides (NO x ).

에너지 회수단계는 판단단계에서 배기가스의 온도가 450℃를 초과되어 터보 컴파운드(40)를 작동하도록 판단되면, 바이패스 밸브(30)에 작동신호를 전송하여 엔진에서 배출되는 배기가스를 터보 컴파운드(40)로 우회시켜 배기가스 중 폐 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회수한다.In the energy recovery step, when the temperature of the exhaust gas exceeds 450° C. in the determination step and it is determined to operate the turbo compound 40, an operation signal is transmitted to the bypass valve 30 to remove the exhaust gas discharged from the engine. 40) to convert waste energy in exhaust gas into electrical energy and recover it.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 엔진(10)의 토크를 보조하도록 엔진에 구비된 BSG(Belt-Driven Starter Generator, 11)의 작동시 에너지 회수단계에서 회수된 전기 에너지를 BSG(11)에 공급하여 엔진(10)의 토크를 보조하는 토크 보조단계 더 포함할 수 있다.More preferably, in the turbo compound system control method according to an embodiment of the present invention, when the BSG (Bet-Driven Starter Generator, 11) provided in the engine is operated to assist the torque of the engine 10, the recovered energy is recovered in the step. It may further include a torque auxiliary step of supplying electrical energy to the BSG (11) to assist the torque of the engine (10).

이에, 차량의 연비 및 출력을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, there is an effect that can further improve the fuel efficiency and output of the vehicle.

또한, BSG(11)가 작동되지 않는 경우, 에너지 회수단계에서 회수된 전기 에너지를 별도로 구비된 배터리(80)에 저장하는 충전단계를 더 포함할 수 있다.In addition, when the BSG 11 is not operated, the charging step of storing the electrical energy recovered in the energy recovery step in the separately provided battery 80 may be further included.

배터리(80)는 이후 전기 에너지를 필요로 하는 장치에 전기 에너지를 공급함으로써, 에너지 소모를 최소화하여 차량의 연비 및 성능을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The battery 80 then supplies electric energy to a device requiring electric energy, thereby minimizing energy consumption, thereby further improving fuel efficiency and performance of the vehicle.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 컴파운드의 설치를 설명하기 위한도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법을 도시한 순서도이다.4 is a view for explaining the installation of a turbo compound according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for controlling a turbo compound system according to an embodiment according to another embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 컴파운드 시스템 제어방법은 충전단계 이전에 엔진(10)의 온도를 측정하여 사전에 설정된 기준 엔진 온도를 초과하는 경우, 회수된 전기 에너지를 이용하여 엔진(10)을 냉각시키는 엔진 냉각단계를 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5 , the turbo compound system control method according to another embodiment of the present invention measures the temperature of the engine 10 before the charging step, and when it exceeds the preset reference engine temperature, recovery The method may further include an engine cooling step of cooling the engine 10 using the obtained electrical energy.

본 발명에서 엔진(10)을 냉각시키는 엔진 냉각부는 라디에이터(radiator, 12)를 사용하였고, 엔진(10)의 온도는 엔진(10)을 냉각시키는 라디에이터(12)의 냉각수 온도를 측정하였으며, 기준 엔진 온도는 라디에이터(12)의 냉각수의 온도 110℃로 설정하였다.In the present invention, the engine cooling unit for cooling the engine 10 used a radiator (radiator, 12), and the temperature of the engine 10 was measured by measuring the coolant temperature of the radiator 12 for cooling the engine 10, the reference engine The temperature was set to the temperature of the cooling water of the radiator 12 at 110°C.

본 발명의 엔진 냉각단계는 라디에이터(12)의 냉각수 온도가 110℃를 초과하면, 엔진(10)이 과열되었다고 판단하고, 에너지 회수단계에서 회수된 전기 에너지를 라디에이터(12)에 구비된 팬(12a)에 공급하여 팬(12a)을 회전시켜 엔진(10)과 열교환되는 냉각수의 온도를 낮춤으로써, 엔진(10)을 냉각시킨다.In the engine cooling step of the present invention, when the coolant temperature of the radiator 12 exceeds 110° C., it is determined that the engine 10 is overheated, and the electric energy recovered in the energy recovery step is transferred to the radiator 12 by the fan 12a ) to rotate the fan 12a to lower the temperature of the coolant heat-exchanged with the engine 10 , thereby cooling the engine 10 .

이에, 별도의 에너지 소모 없이 엔진(10)이 과열되는 것을 방지함으로써, 차량의 연비 및 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, by preventing the engine 10 from being overheated without additional energy consumption, it is possible to improve fuel efficiency and performance of the vehicle.

또한, 냉각수의 온도가 110℃ 이하인 경우, 에너지 회수단계에서 회수된 전기 에너지는 배터리(80)에 저장된다.In addition, when the temperature of the cooling water is 110° C. or less, the electrical energy recovered in the energy recovery step is stored in the battery 80 .

설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 에너지 소모 없어 배기가스 중 폐 에너지를 회수하여 엔진을 냉각시키거나, 엔진의 토크를 보조함으로써, 차량의 성능 및 연비를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, there is no separate energy consumption and waste energy in exhaust gas is recovered to cool the engine, or by assisting the torque of the engine, the performance and fuel efficiency of the vehicle can be improved.

또한, LNT 및 SCR이 모두 활성화 될 수 있도록 배기가스의 온도를 조절함으로써, 배기가스 중 질소산화물(NOx)의 처리 효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by controlling the temperature of the exhaust gas so that both LNT and SCR are activated, there is an effect of maximizing the processing efficiency of nitrogen oxides (NO x ) in the exhaust gas.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.

10: 엔진 11: BSG
12: 라디에이터 12a: 팬
20: 터보차저 30: 바이패스 밸브
40: 터보 컴파운드 50: 온도센서
60: LNT 70: SCR
80: 배터리10: Engine 11: BSG
12: radiator 12a: fan
20: turbocharger 30: bypass valve
40: turbo compound 50: temperature sensor
60: LNT 70: SCR
80: battery

Claims (6)

후단에 LNT와 SCR이 순차적으로 배치된 배기가스 정화장치가 설치된 엔진에 구비된 터보 컴파운드 시스템 제어방법으로서,
상기 LNT 전단의 배기가스 온도를 측정하는 온도 측정단계;
상기 온도 측정단계에서 측정된 배기가스의 온도가 사전에 설정된 기준 배기가스 온도와 비교하여 상기 터보 컴파운드의 작동여부를 판단하는 판단단계; 및
배기가스의 온도가 상기 기준온도를 초과하는 경우 배기가스를 상기 터보 컴파운드로 우회시켜 배기가스 중 에너지를 전기 에너지로 회수하는 에너지 회수단계;
상기 엔진에 구비된 BSG(Belt-Driven Starter Generator)의 작동여부를 판단하여 상기 BSG 작동시 회수된 전기 에너지를 상기 BSG에 공급하여 엔진의 토크를 보조하는 토크 보조단계; 및
상기 엔진에 구비된 BSG(Belt-Driven Starter Generator)의 작동여부를 판단하여 상기 BSG가 작동되지 않는 경우, 회수된 전기 에너지를 별도의 배터리에 저장하는 충전단계;를 포함하고,
상기 기준 배기가스 온도는 450℃이고,
상기 판단단계는, 상기 온도 측정단계에서 측정된 배기가스 온도가 상기 기준 배기가스 온도를 초과하는 경우 터보 컴파운드를 작동시키도록 판단하는 것을 특징으로 하는, 터보 컴파운드 시스템 제어방법.
A method for controlling a turbo compound system provided in an engine in which an exhaust gas purification device in which LNT and SCR are sequentially disposed at the rear end is installed,
a temperature measuring step of measuring the exhaust gas temperature of the front end of the LNT;
a determining step of determining whether the turbo compound operates by comparing the temperature of the exhaust gas measured in the temperature measuring step with a preset reference exhaust gas temperature; and
an energy recovery step of recovering energy in the exhaust gas as electrical energy by diverting the exhaust gas to the turbo compound when the temperature of the exhaust gas exceeds the reference temperature;
a torque assisting step of judging whether a Belt-Driven Starter Generator (BSG) provided in the engine is operating and supplying the electric energy recovered during the BSG operation to the BSG to assist the torque of the engine; and
A charging step of determining whether a Belt-Driven Starter Generator (BSG) provided in the engine is operating and storing the recovered electrical energy in a separate battery when the BSG is not operated;
The reference exhaust gas temperature is 450 ℃,
In the determining step, when the exhaust gas temperature measured in the temperature measuring step exceeds the reference exhaust gas temperature, the turbo compound system control method, characterized in that it is determined to operate the turbo compound.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 충전단계 이전에,
상기 엔진의 온도를 측정하여, 사전에 설정된 기준 엔진 온도를 초과하는 경우, 회수된 전기 에너지를 상기 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각부에 공급하여 상기 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각단계;를 더 포함하는, 터보 컴파운드 시스템 제어방법.
The method according to claim 1,
Before the charging step,
The engine cooling step of cooling the engine by measuring the temperature of the engine and supplying the recovered electrical energy to an engine cooling unit that cools the engine when it exceeds a preset reference engine temperature; Compound system control method.
 청구항 5에 있어서,
상기 엔진 냉각부는 라디에이터(radiator)이고,
상기 엔진 냉각단계는,
상기 라디에이터의 냉각수 온도가 110℃를 초과하면, 라디에이터를 냉각시키는 팬을 작동시키는 것을 특징으로 하는, 터보 컴파운드 시스템 제어방법.
6. The method of claim 5,
The engine cooling unit is a radiator,
The engine cooling step is
When the coolant temperature of the radiator exceeds 110° C., a method for controlling a turbo compound system, characterized in that the fan for cooling the radiator is operated.
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