KR102488199B1 - Diesel Particle Filter manual regeneration system and method - Google Patents

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Abstract

작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업차의 DPF 강제 재생 시스템은, 재생 모드로의 전환을 위한 재생전환신호를 생성하는 강제 재생 스위치(Manual Regen Switch), 유압펌프가 토출하는 압유가 이동되는 유압토출라인, 유압토출라인으로부터 단속적으로 제공되는 압유를 액츄에이터에 공급하는 유압공급라인, 유압토출라인과 유압공급라인 사이에서 압유의 이동을 통제하는 유로 가변형 가변밸브와, 상기 가변밸브의 입구 측에 설치된 유압토출라인과 가변밸브의 출구 측에 설치된 유압공급라인을 연결하는 우회라인 상의 압력제어밸브로 이루어진 재생 제어 밸브유니트 및 강제 재생 스위치가 생성하는 재생전환신호로부터 상기 가변밸브를 제어하여 압유가 상기 우회라인을 통하도록 제어하는 ECU를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A DPF forced recovery system and method for a work vehicle are disclosed. The DPF forced regeneration system of a work vehicle according to an embodiment of the present invention includes a manual regen switch for generating a regeneration conversion signal for switching to a regeneration mode, a hydraulic discharge port through which hydraulic oil discharged by a hydraulic pump is moved A hydraulic supply line for supplying hydraulic oil intermittently supplied from the hydraulic discharge line to the actuator, a variable valve for controlling the movement of hydraulic oil between the hydraulic discharge line and the hydraulic supply line, and a hydraulic pressure installed on the inlet side of the variable valve The regeneration control valve unit consisting of the pressure control valve on the bypass line connecting the discharge line and the hydraulic supply line installed on the outlet side of the variable valve and the regeneration switching signal generated by the forced regeneration switch control the variable valve so that the hydraulic oil is supplied to the bypass line. It is characterized in that it is configured to include an ECU that controls to pass through.

Description

작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법{Diesel Particle Filter manual regeneration system and method}DPF forced regeneration system and method of working vehicle {Diesel Particle Filter manual regeneration system and method}

본 발명은 작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 미세 오염물질 여과처리를 위해 디젤 엔진 배기라인에 설치되는 DPF(Diesel Particle Filter, 디젤입자필터)의 성능을 회복시키기 위한 작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for compulsory DPF recovery of a working vehicle, and more particularly, an operation for restoring the performance of a diesel particle filter (DPF) installed in a diesel engine exhaust line for filtering fine pollutants. It relates to a system and method for compulsory DPF regeneration of a car.

대기 오염물질 발생의 최소화와 대기환경 보존을 위한 디젤엔진 배기가스 후처리 장치로서, 디젤 산화 촉매(DOC;Diesel Oxidation Catalyst, 이하 'DOC'라 한다)와 디젤 입자 필터(DPF; Diesel Particulate Filter, 이하 'DPF'라 한다)를 결합시킨 촉매형 매연 여과 장치가 당업계에서 널리 채택되고 있다.As a diesel engine exhaust gas post-processing device for minimizing air pollutant generation and preserving the atmospheric environment, a diesel oxidation catalyst (DOC) and a diesel particulate filter (DPF) are used. Referred to as 'DPF') is widely adopted in the art.

그 중 DPF는 엔진과 머플러 사이에 장착되어 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 이물질 중 미세 크기의 입자성 유해물질(PM, Particulate matter)을 제거하는 역할을 한다. 이러한 DPF는 일반 승용차부터 산업용 차량 및 선박에 이르기까지 각종 운송체 및 설비에 이용되는 엔진까지 모든 디젤 엔진에 적용된다. Among them, the DPF is installed between the engine and the muffler and plays a role in removing fine-sized particulate matter (PM) among foreign substances included in the exhaust gas discharged from the diesel engine. This DPF is applied to all diesel engines, including engines used in various vehicles and facilities, from general passenger cars to industrial vehicles and ships.

도 1에는 종래 디젤 엔진에 적용되는 DPF의 구조를 나타내는 절단면도가 도시되어 있다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a DPF applied to a conventional diesel engine.

도 1을 참조하면, DPF는 주로 벌집모양의 구조로 설계되어 있으며, 한 쪽이 막혀있는 공기구멍들로 이루어져 있다. 열려있는 공기구멍으로 들어온 배기가스는 반대편 끝이 막혀 있기 구멍 사이를 구획하는 세라믹 소재의 벽이 형성하는 작은 구멍들을 통해 옆 칸의 공기통로로 이동되고 반대 방향으로 뚫려있는 구멍으로 빠져나가게 된다. Referring to FIG. 1, the DPF is mainly designed in a honeycomb structure, and consists of air holes with one side blocked. Exhaust gas entering the open air hole is moved to the air passage of the next compartment through small holes formed by the walls of the ceramic material that divide the holes between the holes because the opposite end is blocked, and exits through the hole drilled in the opposite direction.

이 과정에서 구멍 사이를 구획하는 벽에 미세 오염물들이 걸러져 여과처리가 이루어지는 것이다. 즉 DPF를 벌집모양으로 구획하는 다수의 벽이 필터로서 기능을 하는 것이며, 따라서 시간이 경과할수록 필터 역할을 하는 벽면 및 구멍 안에는 포집된 Soot와 기타 미세 먼지들 그리고 탄소가루 등이 누적될 수 밖에 없다.In this process, fine contaminants are filtered out on the wall partitioning between the holes, and filtration is performed. In other words, the multiple walls that divide the DPF in a honeycomb shape function as filters, and therefore, as time passes, collected soot, other fine dust, and carbon powder cannot help but accumulate in the walls and holes that act as filters. .

미세 오염물질이 누적될수록 오염물질에 대한 여과 효율이 떨어지는 것은 물론, 배압(Back Pressure) 때문에 엔진 실린더 내 연소가 방해된다. 즉 시간 경과에 따라 질소 산화물 및 입자상 물질이 DPF에 계속해서 쌓이게 되면 배기가스 통과 유동 면적이 좁아져 엔진 배압이 커지며, 결국 엔진의 출력 및 후처리 장치의 처리 성능이 저하된다. As fine pollutants accumulate, the filtration efficiency for pollutants decreases, and combustion in the engine cylinder is hindered due to back pressure. That is, if nitrogen oxides and particulate matter continue to accumulate in the DPF over time, the flow area through which the exhaust gas passes is narrowed, increasing the engine back pressure, and eventually degrading the engine's output and the processing performance of the aftertreatment device.

이에 따라 DPF 내 질소 산화물 및 입자상 물질을 제거하여 성능을 회복시키는 것이 반드시 요구되며 이를 일반적으로 DPF 재생(Regeneration, 이하 'regen'으로 약칭하기로 함)이라 한다. DPF 재생은 엔진의 회전수를 높여 연소 후 배출되는 배기가스의 온도를 높이거나, 별도 재생장치를 이용해 장치 내에 흡착/포집된 입자상 물질을 연소시킴으로써 제거하는 방식으로 수행된다.Accordingly, it is absolutely required to restore performance by removing nitrogen oxides and particulate matter in the DPF, which is generally referred to as DPF regeneration (regeneration, hereinafter, abbreviated as 'regen'). DPF regeneration is performed by raising the temperature of the exhaust gas discharged after combustion by increasing the number of revolutions of the engine, or removing particulate matter adsorbed/collected in the device by burning them using a separate regeneration device.

재생 시점은 흡착/축적량이 증가하거나 일정 주기가 경과한 경우 차압센서를 통한 축적량 검출, 연료량 계산에 따른 축적량 예측 또는 ECU에 기 입력된 설정주기로 결정된다. 물론 장치 오류나 운전조건, 환경에 따라 재생이 누락될 경우를 대비해 운전자에 의한 강제 재생(Manual regen)이 가능하도록 시스템을 구성하고 있다.When the adsorption/accumulation amount increases or a certain period elapses, the accumulation amount is detected through a differential pressure sensor, the accumulation amount is predicted according to the fuel amount calculation, or the set cycle previously input to the ECU is determined. Of course, the system is configured to enable manual regen by the driver in case regeneration is omitted due to device errors, driving conditions, or environments.

배기가스의 온도를 높여 DPF를 재생함에 있어 요구되는 DPF 전단 배기가스의 최소온도(T1)는 대략 섭씨 300 도이다. 따라서 재생 개시와 함께 DPF 전단의 온도를 상기 최소온도(T1)까지 빠르게 상승시킬 필요가 있다. 최소온도(T1)에 도달하기 전까지 DPF 전방 DOC에서의 초기 HC(탄화수소) 슬립(slip)이 문제가 되기 때문이다. In regenerating the DPF by increasing the temperature of the exhaust gas, the minimum temperature T1 of the exhaust gas before the DPF required is approximately 300 degrees Celsius. Therefore, it is necessary to rapidly increase the temperature of the front end of the DPF to the minimum temperature T1 with the start of regeneration. This is because the initial HC (hydrocarbon) slip in the DOC in front of the DPF becomes a problem until the minimum temperature (T1) is reached.

그러나 일반적으로 강제 재생(Manual Regen)은 차량 정지 상태에서 무부하 상태로 행해지기 때문에, 배기가스 온도를 재생에 필요한 최소온도까지 신속하기 끌어 올리기 어렵다는 문제가 있으며, 이로 인해 재생 초기 최소온도(T1)에 도달하기 전까지 DPF 전방 DOC에서의 HC(탄화수소) 슬립(slip) 문제가 계속해서 대두되고 있다.However, since manual regen is generally performed in a no-load state while the vehicle is stopped, there is a problem in that it is difficult to quickly raise the exhaust gas temperature to the minimum temperature required for regeneration. The problem of HC (hydrocarbon) slip in DOC ahead of the DPF continues to emerge.

한국공개특허공보 제10-2012-0112850호 (공개일 2012. 10. 11)Korean Patent Publication No. 10-2012-0112850 (published on October 11, 2012)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배기가스 온도를 DPF 재생에 필요한 온도까지 신속하게 끌어올릴 수 있으며, 이를 통해 재생 초기 HC(탄화수소)의 슬립(slip)에 효과적으로 대응할 수 있는 작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is that the exhaust gas temperature can be quickly raised to the temperature required for DPF regeneration, and through this, DPF forced regeneration of a work vehicle that can effectively respond to the slip of HC (hydrocarbon) in the early stage of regeneration It is intended to provide systems and methods.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 강제 재생 중 상황에 따라 엔진의 부하의 조정이 가능하도록 하여, 재생에 필요한 배기열은 충분히 확보하면서도 강제 재생 시 연료가 과다하게 소모되는 것을 방지할 수 있는 작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is a work vehicle capable of preventing excessive consumption of fuel during forced regeneration while sufficiently securing exhaust heat necessary for regeneration by enabling the adjustment of engine load depending on the situation during forced regeneration. It is intended to provide a DPF forced regeneration system and method.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면, According to one aspect of the present invention as a means for solving the problem,

디젤 엔진이 탑재되고, 디젤 엔진이 출력하는 동력으로 구동되는 유압펌프를 구비하며, 유압펌프가 토출하는 압유에 의해 작동되는 유압식 액츄에이터를 구비한 작업차의 배기라인에 설치되는 DPF(Diesel Particle Filter, 디젤입자필터)의 강제 재생(Manual Regen)을 위한 것으로,DPF (Diesel Particle Filter, For forced regeneration (Manual Regen) of diesel particle filter),

재생 모드로의 전환을 위한 재생전환신호를 생성하는 강제 재생 스위치(Manual Regen Switch);A manual regen switch for generating a regeneration switching signal for switching to a regeneration mode;

상기 유압펌프가 토출하는 압유가 이동되는 유압토출라인;a hydraulic discharge line through which the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump is moved;

상기 유압토출라인으로부터 단속적으로 제공되는 압유를 상기 액츄에이터에 공급하는 유압공급라인;a hydraulic supply line for supplying the hydraulic oil intermittently provided from the hydraulic discharge line to the actuator;

상기 유압토출라인과 유압공급라인 사이에서 압유의 이동을 통제하는 유로 가변형 가변밸브와, 상기 가변밸브의 입구 측에 설치된 유압토출라인과 가변밸브의 출구 측에 설치된 유압공급라인을 연결하는 우회라인 상의 압력제어밸브로 이루어진 재생 제어 밸브유니트; 및On the bypass line connecting the hydraulic discharge line installed at the inlet side of the variable valve and the hydraulic supply line installed at the outlet side of the variable valve and the flow path variable valve controlling the movement of hydraulic oil between the hydraulic discharge line and the hydraulic supply line. Regeneration control valve unit consisting of a pressure control valve; and

상기 강제 재생 스위치가 생성하는 재생전환신호로부터 상기 가변밸브를 제어하여 압유가 상기 우회라인을 통하도록 제어하는 ECU;를 포함하는 작업차의 DPF 강제 재생 시스템을 제공한다.Provides a DPF forced regeneration system for a work vehicle including an ECU that controls the variable valve from the regeneration conversion signal generated by the forced regeneration switch so that the hydraulic oil passes through the bypass line.

본 발명의 일 측면에 따른 작업차의 DPF 강제 재생 시스템에서 상기 ECU는, 온도센서로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 다른 값으로 제어신호를 출력하여 상기 가변밸브의 개폐 또는 개도각을 제어할 수 있다. In the DPF forced regeneration system of a work vehicle according to an aspect of the present invention, the ECU may control the opening and closing or opening angle of the variable valve by outputting a control signal with a different value according to exhaust gas temperature information obtained from a temperature sensor. there is.

이때, 상기 ECU는 상기 ECU는 시간에 따른 배기가스의 온도변화로부터 온도변화 속도를 검출하여, 온도변화 속도가 기설정 속도보다 빠른 경우 그 온도변화 속도에 맞춰 상기 가변밸브의 개도각을 크게 하여 엔진 부하를 낮추도록 설정될 수 있다.At this time, the ECU detects the temperature change rate from the temperature change of the exhaust gas over time, and when the temperature change rate is faster than the preset rate, the ECU increases the opening angle of the variable valve according to the temperature change rate to increase the engine It can be set to lower the load.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention as a means for solving the problem,

디젤 엔진 배기라인에 설치되는 DPF(Diesel Particle Filter, 디젤입자필터)의 강제 재생(Manual Regen)을 위한 방법으로,As a method for forced regeneration (Manual Regen) of the DPF (Diesel Particle Filter, diesel particle filter) installed in the diesel engine exhaust line,

강제 재생 스위치(Manual Regen Switch)가 생성하는 재생전환신호로부터 엔진의 운전 상태를 DPF 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계;A regeneration mode conversion step of converting an operating state of an engine into a DPF regeneration mode from a regeneration conversion signal generated by a manual regen switch;

재생 제어 밸브유니트의 가변밸브를 제어하여 유압 회로의 회로압을 상승시켜 배기가스 온도를 상승시키는 승온단계;a temperature raising step of increasing exhaust gas temperature by controlling a variable valve of a regeneration control valve unit to increase a circuit pressure of a hydraulic circuit;

승온단계를 통해 목표 온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시켜 제거하는 재생단계; 및a regeneration step of burning and removing PM (particulate harmful substances) collected in the DPF using high-temperature heat raised to a target temperature through the temperature raising step; and

DPF 재생 완료 후 엔진 운전 상태를 정상모드로 전환하는 정상모드 전환단계;를 포함하되,A normal mode conversion step of converting an engine operating state to a normal mode after completing DPF regeneration; including,

상기 승온단계에 온도센서로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 상기 가변밸브의 개폐 또는 개도각을 조절하여 엔진 부하를 조정하는 부하조정과정이 포함되는 작업차의 DPF 강제 재생 방법을 제공한다.Provided is a method for forcibly regenerating a DPF of a work vehicle including a load adjustment process of adjusting an engine load by adjusting the opening or closing angle of the variable valve according to exhaust gas temperature information obtained from a temperature sensor in the temperature raising step.

이때 상기 부하조정과정에서는, 시간에 따른 배기가스의 온도변화로부터 온도변화 속도를 검출하여, 온도변화 속도가 기설정 속도보다 빠르면 상기 가변밸브의 개도각을 크게 하여 엔진 부하를 낮추는 제어가 행해질 수 있다.At this time, in the load adjusting process, the temperature change rate is detected from the temperature change of the exhaust gas over time, and if the temperature change rate is faster than the preset rate, the control of lowering the engine load by increasing the opening angle of the variable valve can be performed. .

본 발명에 따른 작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법에 의하면, 유압 회로의 회로압을 상승시켜 엔진 부하를 인위적으로 높임으로써 배기가스 온도를 DPF 재생에 필요한 온도까지 빠르게 상승시킬 수 있으며, 이를 통해 재생 초기 HC(탄화수소)의 슬립 문제를 해소할 수 있다.According to the system and method for forced DPF regeneration of a work vehicle according to the present invention, the exhaust gas temperature can be rapidly raised to the temperature required for DPF regeneration by artificially increasing the engine load by increasing the circuit pressure of the hydraulic circuit. It is possible to solve the slip problem of initial HC (hydrocarbon).

또한, 재생 중 상황에 따라 ECU의 가변밸브 제어를 통해 엔진 부하를 조정 할 수 있어, 강제 재생에 필요한 배기열은 충분히 확보하면서도 과도한 부하가 필요 없는 상황에서는 부하 값을 낮춰 강제 재생 시 연료가 과다하게 소모되어 연비가 떨어지는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the engine load can be adjusted through the ECU's variable valve control according to the situation during regeneration, so that sufficient exhaust heat required for forced regeneration is secured, but in situations where excessive load is not required, the load value is lowered to cause excessive fuel consumption during forced regeneration. This can minimize the loss of fuel economy.

도 1은 종래 디젤 엔진 배기가스 후처리 장치에 적용되는 DPF 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 DPF 강제 재생 시스템의 개략 구성도.
도 3a는 정상적인 운전상황(일반 모드)에서의 압유 흐름을 나타낸 도면.
도 3b는 강제 재생 모드에서의 압유 흐름을 나타낸 도면.
도 4는 강제 재생을 위해 적용되는 순서도.
1 is a cross-sectional view showing a DPF structure applied to a conventional diesel engine exhaust gas post-treatment device.
2 is a schematic configuration diagram of a DPF forced recovery system of a work vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3a is a diagram showing the flow of hydraulic oil in a normal driving situation (normal mode).
Figure 3b is a diagram showing the hydraulic oil flow in the forced regeneration mode.
4 is a flow chart applied for forced regeneration;

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit", "...unit", and "...module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals will be given to the same components, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 본 발명을 설명함에 있어 언급되는 작업차는, 디젤 엔진이 탑재되고, 디젤 엔진이 출력하는 동력으로 구동되는 유압펌프를 구비하며, 유압펌프가 토출하는 압유에 의해 작동되는 유압식 액츄에이터를 구비한 작업차량, 예들 들어 트랙터일 수 있으며, 본 발명은 이와 같은 작업차에 작용되는 DPF의 강제 재생 시스템을 제안한다.Hereinafter, a work vehicle referred to in describing the present invention is equipped with a diesel engine, has a hydraulic pump driven by power output from the diesel engine, and has a hydraulic actuator operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump. It may be a vehicle, for example, a tractor, and the present invention proposes a forced regeneration system of a DPF applied to such a work vehicle.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 DPF 강제 재생 시스템의 개략 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram of a DPF forced recovery system for a work vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 DPF(70) 강제 재생 시스템은, 미세 오염물질 여과처리를 위해 디젤 엔진(50) 배기라인에 설치되는 DPF(Diesel Particle Filter, 디젤입자필터, 70)의 강제 재생(Manual Regen)을 위한 것으로 크게, 강제 재생 스위치(Manual Regen Switch, 10)와 재생 제어 밸브유니트(30), 그리고 ECU(20)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the DPF (70) forced regeneration system of a working vehicle according to an embodiment of the present invention is a DPF (Diesel Particle Filter, diesel particle filter) installed in the exhaust line of a diesel engine (50) for filtering fine pollutants. It is for manual regen of the filter 70) and largely includes a manual regen switch 10, a regeneration control valve unit 30, and an ECU 20.

강제 재생 스위치(Manual Regen Switch, 10)는 스위치 조작력이 입력된 시점에 강제 재생 모드(Manual Regen mode)로의 전환을 위한 전기적인 재생전환신호를 생성한다. 강제 재생 스위치(10)가 생성한 재생전환신호는 상기 ECU(20)에 전달되며, ECU(20)는 신호가 입력된 시점부터 DPF(70) 성능 회복을 위한 강제 재생 모드로 시스템 상태를 전환한다.The forced regen switch (Manual Regen Switch, 10) generates an electrical regeneration conversion signal for switching to the manual regen mode at the time when switch operating force is input. The regeneration switching signal generated by the forced regeneration switch 10 is transmitted to the ECU 20, and the ECU 20 converts the system state to the forced regeneration mode for recovering the performance of the DPF 70 from the time the signal is input. .

재생 제어 밸브유니트(30)는, 상기 ECU(20)의 통제를 받아 유압펌프(40)가 토출하는 압유가 정상적인 경로를 통해 액츄에이터(60)에 공급될 수 있도록 압유의 이동을 제어하거나(도 3의 (a)의 정상 모드 참조), 배기가스 온도를 높이기 위해 유압펌프(40)가 토출하는 압유의 정상적인 이동을 제한하여 유압 회로의 회로압을 상승시킨다(도 3의 (b)의 강제 재생 모드 참조).The regeneration control valve unit 30 controls the movement of the hydraulic oil so that the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 40 under the control of the ECU 20 can be supplied to the actuator 60 through a normal path (FIG. 3 (refer to the normal mode of (a)), the normal movement of the pressure oil discharged by the hydraulic pump 40 is limited to increase the exhaust gas temperature, thereby increasing the circuit pressure in the hydraulic circuit (forced regeneration mode of FIG. 3 (b)). Reference).

재생 제어 밸브유니트(30)는 구체적으로, 유압토출라인(45)과 유압공급라인(48) 사이에서 압유의 이동을 통제하는 유로 가변형 가변밸브(32)와, 상기 가변밸브(32)의 입구 측에 설치된 유압토출라인(45)과 가변밸브(32)의 출구 측에 설치된 유압공급라인(48)을 연결하는 우회라인(33) 상의 압력제어밸브(Pressure control valve, 34)로 구성된다. The regeneration control valve unit 30 is specifically, a flow path variable variable valve 32 for controlling the movement of hydraulic oil between the hydraulic discharge line 45 and the hydraulic supply line 48, and the inlet side of the variable valve 32 It is composed of a pressure control valve (Pressure control valve, 34) on the bypass line (33) connecting the hydraulic discharge line (45) installed in and the hydraulic supply line (48) installed on the outlet side of the variable valve (32).

가변밸브(32)는 상기 ECU(20)가 출력하는 전기적인 신호로 작동되는 온/오프(On/Off) 타입의 솔레노이드밸브일 수 있으며, 상기 압력제어밸브(34)는 릴리프 밸브(Relief valve)일 수 있다.The variable valve 32 may be an on/off type solenoid valve operated by an electrical signal output from the ECU 20, and the pressure control valve 34 is a relief valve can be

유압펌프(40)가 토출하는 압유는 상기 유압토출라인(45)을 통해 상기 가변밸브(32)에 공급된다. 그리고 유압공급라인(48)은 ECU(20)의 통제를 받는 상기 가변밸브(32)의 개폐상태에 따라 상기 유압토출라인(45)으로부터 단속(斷續)적으로 압유를 제공받아 상기 액츄에이터(60)에 공급한다. 구체적으로, ECU(20)의 통제로 가별밸브가 개방된 경우에만 액츄에이터(60)로 압유가 공급된다.The hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 40 is supplied to the variable valve 32 through the hydraulic discharge line 45 . In addition, the hydraulic supply line 48 intermittently receives hydraulic oil from the hydraulic discharge line 45 according to the opening and closing state of the variable valve 32 under the control of the ECU 20, and the actuator 60 ) to supply Specifically, hydraulic oil is supplied to the actuator 60 only when the discrete valve is opened under the control of the ECU 20 .

ECU(20)는 상기 강제 재생 스위치(10)가 생성하는 재생전환신호로부터 상기 가변밸브(32)를 제어하여 유압펌프(40)가 토출하는 압유의 흐름을 제한한다. 구체적으로는, 강제 재생 개시(재생전환신호 입력시점)와 함께 가변밸브(32)를 닫힘(CLOSE) 위치로 전환시키는 제어를 통해 압유의 이동을 제한하고 유압 회로의 회로압이 상승되도록 한다.The ECU 20 controls the variable valve 32 from the regeneration switching signal generated by the forced regeneration switch 10 to limit the flow of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 40 . Specifically, the control of switching the variable valve 32 to the CLOSE position together with the start of forced regeneration (when the regeneration switching signal is input) restricts the movement of hydraulic oil and increases the circuit pressure of the hydraulic circuit.

다시 말해, 강제 재생(Manual Regen) 개시되면 상기 ECU(20)는 가변밸브(32)를 통해 유압 회로의 회로압을 상승시켜 엔진(50)에 걸리는 부하를 인위적으로 높이고 이를 통해 엔진(50) 연소 후 발생되는 배기가스의 온도가 DPF(70) 재생에 필요한 최소 온도(대략 섭씨 300도씨)까지 신속하게 상승될 수 있도록 제어하는 것이다.In other words, when forced regeneration (Manual Regen) is started, the ECU 20 increases the circuit pressure of the hydraulic circuit through the variable valve 32 to artificially increase the load on the engine 50 and through this, the engine 50 burns. The temperature of the exhaust gas generated after the exhaust gas is controlled so that it can quickly rise to the minimum temperature (approximately 300 degrees Celsius) required for regeneration of the DPF (70).

특정 모드에서 압유의 이동 상태를 나타내는 도 3을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴본다.Referring to Figure 3 showing the moving state of the pressure oil in a specific mode will be looked at in more detail.

도 3a는 정상적인 운전상황(일반 모드)에서의 압유 흐름을 나타낸 도면으로, 일반 모드(Normal mode)에서는 가변밸브(32)가 개방된 상태로 유지된다. 이에 따라 압유는 유압토출라인(45), 가변밸브(32), 유압공급라인(48)으로 이어지는 개방된 유압라인을 통해 액츄에이터(60)에 공급되고, 액츄에이터(60) 구동에 사용될 수 있다.Figure 3a is a diagram showing the flow of hydraulic oil in a normal operating situation (normal mode), in the normal mode (Normal mode), the variable valve 32 is maintained in an open state. Accordingly, the hydraulic oil is supplied to the actuator 60 through an open hydraulic line leading to the hydraulic discharge line 45, the variable valve 32, and the hydraulic supply line 48, and can be used to drive the actuator 60.

도 3b는 강제 재생 모드에서의 상황으로, 운전자 또는 작업자의 의도된 강제 재생 스위치(10) 조작으로 강제 재생이 개시(재생전환신호 입력시점)되면 ECU(20)의 통제로 가변밸브(32)가 폐쇄(CLOSE) 위치로 전환되며, 따라서 상기 가변밸브(32)를 거쳐 상기 유압토출라인(45)에서 유압공급라인(48)으로 공급되는 압유의 흐름이 차단된다.FIG. 3B shows a situation in the forced regeneration mode. When forced regeneration is initiated by the driver or operator's intentional manipulation of the forced regeneration switch 10 (when the regeneration conversion signal is input), the variable valve 32 is controlled by the ECU 20. It is switched to the closed position, and thus the flow of hydraulic oil supplied from the hydraulic discharge line 45 to the hydraulic supply line 48 through the variable valve 32 is blocked.

이에 따라, 액츄에이터(60) 조작이 없는 상태에서 고압의 압유는 유압토출라인(45)을 통해 가변밸브(32) 입력 측까지 제공은 되지만, 압유가 소모되지 않음에 따라 회로압은 상승하게 되고 유압펌프(40)의 구동부하가 커져 결국 엔진(50)에 부하가 걸리게 되며, 이로 인해 배기가스의 온도가 DPF(70) 재생에 필요한 최소 온도에 도달하기 까지 걸리는 시간이 현저히 줄어들게 된다.Accordingly, in a state where the actuator 60 is not manipulated, the high-pressure oil is provided to the input side of the variable valve 32 through the hydraulic discharge line 45, but the circuit pressure rises as the hydraulic oil is not consumed. The driving load of the pump 40 increases and eventually the engine 50 is loaded, and as a result, the time taken for the temperature of the exhaust gas to reach the minimum temperature required for regeneration of the DPF 70 is significantly reduced.

물론 이 경우, 회로압은 상기 압력제어밸브(34)에 의해 특정 수준으로 유지된다. 즉 유압토출라인(45)의 압력이 설정 회로압에 도달하면, 압력제어밸브(34)가 개방되고 일부 압유가 우회라인(33)을 통해 유압공급라인(48) 측으로 이동됨으로써 회로압은 특정 수준으로 유지될 수 있는 것이며, 결국 과도한 회로압 상승에 따른 장치 오작동이나 고장 등이 방지되는 것이다.Of course, in this case, the circuit pressure is maintained at a specific level by the pressure control valve 34. That is, when the pressure of the hydraulic discharge line 45 reaches the set circuit pressure, the pressure control valve 34 is opened and some of the hydraulic oil is moved to the hydraulic supply line 48 side through the bypass line 33, so that the circuit pressure reaches a certain level. It can be maintained, and in the end, device malfunction or breakdown due to excessive increase in circuit pressure is prevented.

압유의 이동을 제한하는 방식으로 회로압을 인위적으로 상승시켜 DPF(70) 전단의 온도를 DPF(70) 재생이 요구하는 최소온도까지 상승시킴에 있어, 재생이 실행되는 시점에서의 조건, 바람직하게는 외부의 환경 조건에 따라서는 엔진(50) 부하를 크게 하지 않고도 신속하게 상기 최소온도까지 끌어올 수 있는 경우가 있다. In raising the temperature at the front end of the DPF (70) to the minimum temperature required for regeneration of the DPF (70) by artificially increasing the circuit pressure in a way to limit the movement of the pressure oil, the condition at the time when the regeneration is executed, preferably Depending on external environmental conditions, there are cases in which the temperature can be quickly brought up to the minimum temperature without increasing the load of the engine 50 .

엔진(50)은 부하의 크기에 비례하여 많은 연료를 소모하는 특성이 있다. 때문에 엔진(50) 부하를 크게 하지 않고도 신속하게 끌어올릴 수 있는 상황이라면, 부하를 작게 하거나 부하 운전 시간을 짧게 가져감으로써 불필요하게 연료가 과다 소모되지 않도록 시스템을 구성하는 것이 시스템의 효율성 및 연비 측면에서 유리하다. The engine 50 has a characteristic of consuming a lot of fuel in proportion to the size of the load. Therefore, if the engine 50 can be quickly raised without increasing the load, it is necessary to configure the system so that unnecessary fuel is not consumed excessively by reducing the load or shortening the load operation time in terms of efficiency and fuel efficiency of the system. advantageous in

예를 들어, 대기 온도가 높은 하절기의 경우에는 엔진(50) 부하를 크게 하지 않고도 배기가스 온도를 빠른 시간에 상기 최소온도까지 높일 수 있다. 따라서 이때에는 ECU(20)로 가변밸브(32)의 개도량을 조절하여 엔진(50) 부하량을 조정함으로써, 재생에 필요한 배기열은 충분히 확보하면서 재생 시 연료가 과다하게 소모되지 않도록 하는 것이 바람직하다.For example, in the summer season when the air temperature is high, the exhaust gas temperature can be quickly increased to the minimum temperature without increasing the load of the engine 50 . Therefore, at this time, it is preferable to adjust the load of the engine 50 by controlling the opening amount of the variable valve 32 with the ECU 20 so that exhaust heat necessary for regeneration is sufficiently secured and fuel is not excessively consumed during regeneration.

이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 DPF(70) 강제 재생 시스템에서 상기 ECU(20)는, 배기라인의 임의 위치에 장착될 수 있는 온도센서(도시 생략)로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 상기 가변밸브(32)를 완전히 폐쇄하거나, 경우에 따라서는 부분 개방상태에서 개도각을 조절하여 엔진(50) 부하가 조정될 수 있도록 다른 값의 제어신호를 출력할 수 있다. To this end, in the DPF 70 forced regeneration system according to one aspect of the present invention, the ECU 20 performs the exhaust gas temperature information obtained from a temperature sensor (not shown) mounted at an arbitrary position in the exhaust line. A control signal having a different value may be output so that the load of the engine 50 can be adjusted by adjusting the opening angle of the variable valve 32 in a completely closed or partially opened state in some cases.

바람직하게는, 강제 재생 모드에서 시간에 따른 배기가스의 온도변화로부터 온도변화 속도를 검출하여, 온도변화 속도가 기설정 속도보다 빠른 경우 그 온도변화 속도에 맞춰 상기 가변밸브(32)를 개방 측으로 절환하거나 개도각을 조금씩 늘림으로써 엔진(50) 부하를 서서히 낮추는 제어가 행해지도록 설정될 수 있다. Preferably, the temperature change rate is detected from the temperature change of the exhaust gas over time in the forced regeneration mode, and when the temperature change rate is faster than the preset rate, the variable valve 32 is switched to the open side according to the temperature change rate. Alternatively, it may be set so that the control of gradually lowering the load of the engine 50 is performed by gradually increasing the opening angle.

예를 들어, 높은 대기 온도에 의해 재생 시 배기가스 온도의 변화 속도가 평상 시 보다 빠르게 진행되는 여름철에는 가변밸브(32)의 개도량을 늘려 엔진(50) 부하를 적절히 낮춤으로써, 강제 재생에 필요한 배기열은 충분히 확보하면서도 강제 재생과정에서 엔진(50)의 부하상태가 최고 값으로 유지됨에 따른 연료 과다 소모를 방지하는 것이다.For example, in summer, when the speed of change of the exhaust gas temperature during regeneration proceeds faster than usual due to high atmospheric temperature, the load of the engine 50 is appropriately lowered by increasing the opening amount of the variable valve 32, which is necessary for forced regeneration. This is to prevent excessive consumption of fuel as the load state of the engine 50 is maintained at the highest value during the forced regeneration process while sufficiently securing exhaust heat.

다음 상기와 같이 구성된 강제 재생 시스템에 의하여 수행되는 DPF 강제 재생 과정에 대해 이하 살펴보기로 한다.Next, a DPF forced regeneration process performed by the forced regeneration system configured as described above will be described below.

도 4는 강제 재생을 위한 순서도로서, 강제 재생(Manual Regen)은 크게, 재생모드 전환단계(S100), 승온단계(S200), 재생단계(S300), 정상모드 전환단계(S400)로 구성되며, 상기 승온단계(200)에 온도센서로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 전술한 가변밸브의 개폐 또는 개도각을 조절하여 엔진 부하를 조정하는 부하조정과정(S210)이 포함될 수 있다.4 is a flowchart for forced regeneration. Manual regen is largely composed of a regeneration mode switching step (S100), a temperature raising step (S200), a regeneration step (S300), and a normal mode switching step (S400). The temperature raising step (200) may include a load adjustment process (S210) of adjusting the engine load by adjusting the opening/closing or opening angle of the aforementioned variable valve according to the exhaust gas temperature information obtained from the temperature sensor.

재생모드 전환단계(S100)에서의 재생모드 전환은, 운전자 또는 작업자에 의해 의도된 전술한 강제 재생 스위치(Manual Regen Switch)의 조작이 있는 경우, 강제 재생 스위치가 생성하는 재생전환신호가 전달된 시점에 ECU가 출력하는 재생 개시 명령에 따라 엔진 및 시스템의 운전 상태가 DPF 재생모드로 전환됨으로써 구현될 수 있다. The regeneration mode conversion in the regeneration mode switching step (S100) is the time when the regeneration conversion signal generated by the forced regeneration switch is transmitted when there is an intentional manipulation of the aforementioned manual regen switch by the driver or operator. It can be implemented by switching the operating state of the engine and system to the DPF regeneration mode according to the regeneration start command output by the ECU.

재생모드에 돌입하면, 배기가스 온도를 DPF 재생에 필요한 최소온도까지 신속하게 끌어올리는 상기 승온단계(S200)가 연이어 수행되는데, 승온단계(S200)에서는 ECU에 의한 가변밸브 제어를 통해 유압펌프가 토출하는 압유의 정상적인 이동을 제한함으로써, 유압 회로의 회로압을 인위적으로 높여 배기가스 온도를 상승시키는 제어가 행해진다.When the regeneration mode is entered, the temperature raising step (S200) of quickly raising the temperature of the exhaust gas to the minimum temperature required for DPF regeneration is continuously performed. By restricting the normal movement of the pressurized oil, control is performed to increase the exhaust gas temperature by artificially increasing the circuit pressure of the hydraulic circuit.

다시 말해, 강제 재생(Manual Regen) 개시됨과 동시에 ECU는 가변밸브를 통제하여 유압 회로의 회로압을 상승시킴으로써 엔진에 걸리는 부하를 인위적으로 높이며, 이를 통해 엔진 연소 후 발생되는 배기가스의 온도가 DPF 재생에 필요한 최소 온도(대략 섭씨 300도씨)까지 신속하게 상승될 수 있도록 한다.In other words, as soon as manual regen starts, the ECU controls the variable valve to increase the circuit pressure in the hydraulic circuit, thereby artificially increasing the load on the engine. so that it can be quickly raised to the minimum temperature required for the

승온단계(S200)에서 행해지는 부하조정과정(S210)은, 온도센서로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 상기 가변밸브의 개폐 또는 개도각을 조절하여 엔진 부하를 조정하는 과정일 수 있다. 즉 배기가스 온도 정보에 기초한 가변밸브의 상태 제어를 통해 회로압을 조절하며, 결국 엔진 부하량이 조정될 수 있도록 하는 것이다.The load adjustment process (S210) performed in the temperature raising process (S200) may be a process of adjusting the engine load by adjusting the opening/closing or opening angle of the variable valve according to the exhaust gas temperature information obtained from the temperature sensor. That is, the circuit pressure is adjusted through state control of the variable valve based on the exhaust gas temperature information, so that the engine load can be adjusted eventually.

예를 들어, 여름철 높은 대기 온도로 승온단계(S200)에서의 배기가스 온도의 변화 속도가 평상 시 보다 너무 빠르면 가변밸브의 개도각을 서서히 늘려 엔진 부하 값을 적절히 낮춤으로써, 강제 재생에 필요한 배기열은 충분히 확보하면서도 강제 재생과정에서 엔진 부하 값이 최고 값으로 유지됨에 따른 연료 과다 소모가 방지되도록 한다. For example, if the speed of change of the exhaust gas temperature in the heating step (S200) is too fast compared to normal due to high air temperature in summer, the opening angle of the variable valve is gradually increased to appropriately lower the engine load value, so that the exhaust heat required for forced regeneration is While sufficiently secured, excessive fuel consumption is prevented as the engine load value is maintained at the maximum value during the forced regeneration process.

한편, 재생단계(S300)에서는 일반적으로 알려진 재생과 마찬가지로, 전술한 승온단계를 통해 목표 온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시켜 제거하는 처리가 행해지며, DPF 재생 상태가 목표 수준에 도달하면 DPF 재생을 완료하고 엔진 운전 상태를 원래의 정상모드로 전환시키는 제어(S400)가 상기 ECU에 의해 행해진다. On the other hand, in the regeneration step (S300), similar to the generally known regeneration, a process of burning and removing PM (particulate harmful substances) collected in the DPF is performed using the high-temperature heat raised to the target temperature through the above-described temperature raising step. When the DPF regeneration state reaches the target level, the control (S400) of completing the DPF regeneration and converting the engine operation state to the original normal mode is performed by the ECU.

이상에서 살펴본 본 발명에 따른 작업차의 DPF 강제 재생 시스템 및 방법에 의하면, 유압 회로의 회로압을 상승시켜 엔진 부하를 인위적으로 높임으로써 배기가스 온도를 DPF 재생에 필요한 온도까지 빠르게 상승시킬 수 있으며, 이를 통해 재생 초기 HC(탄화수소)의 슬립 문제를 해소할 수 있다.According to the forcible DPF regeneration system and method of the working vehicle according to the present invention described above, the exhaust gas temperature can be rapidly raised to the temperature required for DPF regeneration by artificially increasing the engine load by increasing the circuit pressure of the hydraulic circuit, Through this, it is possible to solve the slip problem of HC (hydrocarbon) at the initial stage of regeneration.

또한, 재생 중 상황에 따라 ECU의 가변밸브 제어를 통해 엔진 부하를 조정 할 수 있어, 강제 재생에 필요한 배기열은 충분히 확보하면서도 과도한 부하가 필요 없는 상황에서는 부하 값을 낮춰 강제 재생 시 연료가 과다하게 소모되어 연비가 떨어지는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the engine load can be adjusted through the ECU's variable valve control according to the situation during regeneration, so that sufficient exhaust heat required for forced regeneration is secured, but in situations where excessive load is not required, the load value is lowered to cause excessive fuel consumption during forced regeneration. This can minimize the loss of fuel economy.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only special embodiments have been described accordingly. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular forms mentioned in the detailed description, but rather it is understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It should be.

10 : 강제 재생 스위치(Manual regen switch)
20 : ECU
30 : 재생 제어 밸브 유닛트
32 : 가변밸브
33 : 우회라인
34 : 압력제어밸브
40 : 유압펌프
45 : 유압토출라인
48 : 유압공급라인
50 : 엔진
60 : 액츄에이터
70 : DPF(디젤 입자 필터)
10 : Manual regen switch
20: ECU
30: regeneration control valve unit
32: variable valve
33: bypass line
34: pressure control valve
40: hydraulic pump
45: hydraulic discharge line
48: hydraulic supply line
50: engine
60: actuator
70 : DPF (Diesel Particle Filter)

Claims (5)

디젤 엔진이 탑재되고, 디젤 엔진이 출력하는 동력으로 구동되는 유압펌프를 구비하며, 유압펌프가 토출하는 압유에 의해 작동되는 유압식 액츄에이터를 구비한 작업차의 배기라인에 설치되는 DPF(Diesel Particle Filter, 디젤입자필터)의 강제 재생(Manual Regen)을 위한 것으로,
재생 모드로의 전환을 위한 재생전환신호를 생성하는 강제 재생 스위치(Manual Regen Switch);
상기 유압펌프가 토출하는 압유가 이동되는 유압토출라인;
상기 유압토출라인으로부터 단속적으로 제공되는 압유를 상기 액츄에이터에 공급하는 유압공급라인;
상기 유압토출라인과 유압공급라인 사이에서 압유의 이동을 단속하는 유로 가변형 가변밸브와, 상기 가변밸브의 입구 측에 설치된 유압토출라인과 가변밸브의 출구 측에 설치된 유압공급라인을 연결하는 우회라인 상의 압력제어밸브로 이루어진 재생 제어 밸브유니트; 및
상기 강제 재생 스위치가 생성하는 재생전환신호로부터 상기 가변밸브를 제어하여 압유가 상기 우회라인을 통하도록 제어하는 ECU;를 포함하는 작업차의 DPF 강제 재생 시스템.
DPF (Diesel Particle Filter, For forced regeneration (Manual Regen) of diesel particle filter),
A manual regen switch for generating a regeneration switching signal for switching to a regeneration mode;
a hydraulic discharge line through which the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump is moved;
a hydraulic supply line for supplying the hydraulic oil intermittently provided from the hydraulic discharge line to the actuator;
On the bypass line connecting the flow path variable valve for controlling the movement of hydraulic oil between the hydraulic discharge line and the hydraulic supply line, and the hydraulic discharge line installed at the inlet side of the variable valve and the hydraulic supply line installed at the outlet side of the variable valve. Regeneration control valve unit consisting of a pressure control valve; and
and an ECU controlling the variable valve from the regeneration conversion signal generated by the forced regeneration switch so that the hydraulic oil passes through the bypass line.
제 1 항에 있어서,
상기 ECU는 온도센서로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 다른 값으로 제어신호를 출력하여 상기 가변밸브의 개폐 또는 개도각을 조절하고 엔진 부하를 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 작업차의 DPF 강제 재생 시스템.
According to claim 1,
The ECU outputs a control signal with a different value according to the exhaust gas temperature information obtained from the temperature sensor to adjust the opening or closing angle of the variable valve and controls the engine load.
제 2 항에 있어서,
상기 ECU는 시간에 따른 배기가스의 온도변화로부터 온도변화 속도를 검출하여, 온도변화 속도가 기설정 속도보다 빠른 경우 그 온도변화 속도에 맞춰 상기 가변밸브의 개도각을 크게 하여 엔진 부하를 낮추는 것을 특징으로 하는 작업차의 DPF 강제 재생 시스템.
According to claim 2,
The ECU detects the temperature change rate from the temperature change of the exhaust gas over time, and when the temperature change rate is faster than the preset rate, increases the opening angle of the variable valve according to the temperature change rate to lower the engine load. DPF compulsory regeneration system of the work vehicle.
디젤 엔진 배기라인에 설치되는 DPF(Diesel Particle Filter, 디젤입자필터)의 강제 재생(Manual Regen)을 위한 방법으로,
강제 재생 스위치(Manual Regen Switch)가 생성하는 재생전환신호로부터 엔진의 운전 상태를 DPF 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계;
재생 제어 밸브유니트의 가변밸브를 제어하여 유압 회로의 회로압을 상승시켜 배기가스 온도를 상승시키는 승온단계;
승온단계를 통해 목표 온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시켜 제거하는 재생단계; 및
DPF 재생 완료 후 엔진 운전 상태를 정상모드로 전환하는 정상모드 전환단계;를 포함하되,
상기 승온단계에는 온도센서로부터 획득되는 배기가스 온도 정보에 따라 상기 가변밸브의 개폐 또는 개도각을 조절하여 엔진 부하를 조정하는 부하조정과정이 포함되며,
상기 부하조정과정에서는 시간에 따른 배기가스의 온도변화로부터 온도변화 속도를 검출하여, 온도변화 속도가 기설정 속도보다 빠르면 상기 가변밸브의 개도각을 크게 하여 엔진 부하를 낮추는 것을 특징으로 하는 작업차의 DPF 강제 재생 방법.
As a method for forced regeneration (Manual Regen) of the DPF (Diesel Particle Filter, diesel particle filter) installed in the diesel engine exhaust line,
A regeneration mode conversion step of converting an operating state of an engine into a DPF regeneration mode from a regeneration conversion signal generated by a manual regen switch;
a temperature raising step of increasing exhaust gas temperature by controlling a variable valve of a regeneration control valve unit to increase a circuit pressure of a hydraulic circuit;
a regeneration step of burning and removing PM (particulate harmful substances) collected in the DPF using high-temperature heat raised to a target temperature through the temperature raising step; and
A normal mode conversion step of converting an engine operating state to a normal mode after completing DPF regeneration; including,
The temperature raising step includes a load adjustment process of adjusting an engine load by adjusting the opening or closing or opening angle of the variable valve according to exhaust gas temperature information obtained from a temperature sensor,
In the load adjustment process, the temperature change rate is detected from the temperature change of the exhaust gas over time, and when the temperature change rate is faster than the preset rate, the opening angle of the variable valve is increased to lower the engine load. How to force DPF regeneration.
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