KR20050114298A - Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device - Google Patents

Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device Download PDF

Info

Publication number
KR20050114298A
KR20050114298A KR1020040039431A KR20040039431A KR20050114298A KR 20050114298 A KR20050114298 A KR 20050114298A KR 1020040039431 A KR1020040039431 A KR 1020040039431A KR 20040039431 A KR20040039431 A KR 20040039431A KR 20050114298 A KR20050114298 A KR 20050114298A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particulate filter
diesel particulate
regeneration
soot
flow resistance
Prior art date
Application number
KR1020040039431A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100622708B1 (en
Inventor
김창대
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020040039431A priority Critical patent/KR100622708B1/en
Priority to JP2005160534A priority patent/JP2005344711A/en
Priority to US11/142,116 priority patent/US20050262834A1/en
Publication of KR20050114298A publication Critical patent/KR20050114298A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100622708B1 publication Critical patent/KR100622708B1/en

Links

Classifications

    • 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
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • 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
    • 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
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 디젤 매연 여과장치의 재생 방법에 관한 것으로서, 매연의 축적량 정도를 데이타화시켜 이루어지는 매연 여과장치의 강제 재생과 동시에 자연재생을 고려하여 적절한 재생 로직으로 구현시킨 디젤 매연 여과장치의 재생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for regenerating a diesel particulate filter, and a method for regenerating a diesel particulate filter implemented by appropriate regeneration logic in consideration of forced regeneration and natural regeneration of the particulate filter in which the accumulation amount of particulates is recorded. It is about.

이를 위해, 본 발명은 엔진 및 차량의 조건에 관계없이 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량마다 달라지는 흐름 저항값(디젤 매연 여과장치의 전후단 압력차를 배기가스 유량으로 나눈값)과, 차량의 누적 마일리지와, 배출가스의 총볼륨을 ECU에 입력하는 단계; 상기 ECU에서 누적 마일리지와 흐름 저항값(K)을 계산하는 단계; 마일리지가 200∼10000km 이면 상기 디젤 매연 여과장치를 1차로 강제 재생시키는 단계; 상기 흐름 저항값(K)이 0.001∼0.07이면, 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키는 단계로 이루어지는 디젤 매연 여과장치의 재생 방법을 제공한다.To this end, the present invention is a flow resistance value (differential pressure difference divided by the exhaust gas flow rate divided by the exhaust gas flow rate of the diesel particulate filter) and the cumulative accumulation of the vehicle for each smoke amount accumulated in the particulate filter regardless of the engine and vehicle conditions, Inputting the mileage and the total volume of the exhaust gas into the ECU; Calculating cumulative mileage and flow resistance value K in the ECU; Forcibly regenerating the diesel particulate filter when the mileage is 200 to 10,000 km; When the flow resistance value (K) is 0.001 to 0.07, there is provided a regeneration method of the diesel particulate filter comprising a step of forcibly regenerating the diesel particulate filter.

Description

디젤 매연 여과장치의 재생 방법{Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device} Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device

본 발명은 디젤 매연 여과장치의 재생 방법에 관한 것으로서, 매연의 축적량 정도를 데이타화시켜 이루어지는 매연 여과장치의 강제 재생과 동시에 자연재생을 고려하여 적절한 재생 로직으로 구현시킨 디젤 매연 여과장치의 재생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for regenerating a diesel particulate filter, and a method for regenerating a diesel particulate filter implemented by appropriate regeneration logic in consideration of forced regeneration and natural regeneration of the particulate filter in which the accumulation amount of particulates is recorded. It is about.

디젤 매연 여과장치를 개발하는데 있어서, 가장 중요한 ECU 로직은 "어떻게 매연 여과장치를 계속적으로 사용하는냐" 에 달려 있다. 이를 위해 디젤 매연 여과장치내의 축적된 매연을 계속적으로 태워주어 디젤 매연 여과장치가 막히지 않도록 하여야 한다.In developing a diesel soot filter, the most important ECU logic depends on "how to use the soot filter continuously." To this end, the soot accumulated in the diesel particulate filter must be continuously burned to prevent the diesel particulate filter from being blocked.

따라서, 디젤 매연 여과장치의 온도를 계속적으로 높여주어야 하는데, 이를 위해서는 엔진의 포스트 인젝션(post injection)을 통한 연료의 후분사가 필수적인 요소로 할 것이다. Therefore, it is necessary to continuously increase the temperature of the diesel particulate filter, the post-injection of fuel through the post injection of the engine will be an essential element.

일반적인 재생 로직 조건은 다음과 같이 정의될 수 있다.General playback logic conditions can be defined as follows.

1) 엔진 rpm : 1000∼40001) Engine rpm: 1000 ~ 4000

2) 주행거리 : 200km2) Mileage: 200km

3) 엔진부하 : 약 0.7bar3) Engine load: about 0.7bar

4) 차량속도 : 50kph4) Vehicle Speed: 50kph

5) 냉각수 온도 : 50℃ 이상5) Cooling water temperature: above 50 ℃

이러한 조건일 때, 디젤 매연 여과장치의 재생이 되도록 하고 있다.Under these conditions, the diesel particulate filter is to be regenerated.

그러나, 위의 조건은 임의적으로 실험을 위한 재생 조건일뿐, 주행의 특성과 양산을 위한 고려는 전혀 감안되지 않고 있다.However, the above conditions are arbitrarily regenerating conditions for experiments, and considerations for driving characteristics and mass production are not considered at all.

위의 재생 조건을 디젤차량에 적용할 수 없는 이유는 재생의 싯점 및 조건을 파악한 결과로써의 재생이 아니라 오로지 오류 방지를 위한 재생일 뿐이기 때문이다. 결국, 상기 재생 조건에 의한 재생 로직은 연비의 악화 및 미제어 버닝(Uncontrolled burning)을 전혀 차단할 방법이 없으며, 차량의 상품성에 치명적인 악영향을 미치게 된다.The above regeneration conditions cannot be applied to diesel vehicles because the regeneration conditions are not the regeneration as a result of understanding the point and condition of the regeneration, but only for the prevention of error. As a result, the regeneration logic by the regeneration condition has no way to block the deterioration of fuel economy and uncontrolled burning, and has a fatal adverse effect on the merchandise of the vehicle.

현재, 디젤 자동차를 제작/판매하기 위해서는 많은 내구시험과 평가시험(유럽 평가모드:EC모드, 미국평가 모드:FTP-75모드)을 거쳐야 하며, 기본로직과 에러로직 및 매연강제 재생로직 등 실제 도로에서의 여건 및 상황에 맞게 다양한 개발로직을 작성하여 돌발적인 문제를 방지할 수 있어야 한다.Currently, in order to manufacture / sales diesel vehicles, many endurance tests and evaluation tests (European evaluation mode: EC mode, US evaluation mode: FTP-75 mode) are required. Actual roads including basic logic, error logic and soot regeneration logic Various development logics should be prepared according to the situation and situation in the company to prevent accidental problems.

특히, 위에서 언급한 모든 경우의 시험변수에 대한 충분한 데이터가 필요함은 물론이다.In particular, it is, of course, necessary to have sufficient data on the test parameters in all of the above cases.

그러나, 충분한 시험데이타를 보유한다고 할지라도, 그 데이타를 유용하게 이용하기 위해서는 정확한 매연의 양과 축적 정도를 파악해야만 한다.However, even with sufficient test data, it is necessary to know the exact amount and accumulation of soot in order to make the data useful.

즉, 디젤자동차에서 디젤 매연 여과장치를 장착하기 위해서는 많은 엔진 데이터와 차량 데이터가 확보되어야 하고, 이를 매핑하는 기간이 충분히 요구되고 있다.That is, in order to install a diesel particulate filter in a diesel vehicle, a lot of engine data and vehicle data must be secured, and a time period for mapping them is sufficiently required.

이에, 디젤 매연 여과장치의 장착을 위하여 포집된 매연을 어떻게 효과적으로 연소시켜서 계속적으로 재사용을 가능하게 하는 점이 관건이다.Therefore, the key point is to effectively burn the soot collected for the installation of the diesel soot filtration device to enable continuous reuse.

상기 디젤 매연 여과장치를 개발/장착하기 위하여 미리 선행되어야 하는 최소/최우선적인 시험변수는 다음과 같다.In order to develop / mount the diesel particulate filter, the minimum / priority test variable to be preceded is as follows.

1) 연료 후분사(진각/지각 포함)에 따른 배기가스 온도 상승 여부1) Whether the exhaust gas temperature rises due to fuel post-injection

2) 엔진조건에 따른 매연 강제 재생 전략2) Forced Regeneration Strategy Based on Engine Condition

3) 매연 로딩(Loading)량 파악 및 매연 강제 재생의 시작과 종료점 파악3) Identifying the amount of soot loading and the start and end point of soot regeneration

4) 미제어 버닝(Uncontrolled burning)방지 기술 등.4) Uncontrolled burning prevention technology.

위에서 언급한 바와 같이, 디젤 자동차를 제작 및 판매하기 위해서는 많은 내구 시험과 평가 시험(유럽 평가 모드: EC 모드; 미국 평가 모드: FTP-75 모드)을 거쳐야 하며, 기본로직과 에러로직 및 매연 강제 재생로직 등 실도로에서의 여건 및 상황에 맞게 다양한 개발로직을 작성하여 돌발적인 문제를 방지할 수 있어야 한다. As mentioned above, building and selling diesel vehicles requires a number of endurance tests and evaluation tests (European evaluation mode: EC mode; US evaluation mode: FTP-75 mode), and basic logic, error logic and soot regeneration. It is necessary to write various development logics according to the conditions and situations in the actual road such as logic to prevent accidental problems.

이에, 위에서 언급한 모든 경우의 시험변수에 대한 충분한 데이터가 필요한 것은 두말할 나위가 없다 하겠다.Therefore, it is needless to say that sufficient data on the test variables in all cases mentioned above are required.

상기 시험변수 1)항, 2)항 그리고 4)항의 문제점을 파악하여 그에 대한 매핑과 시험 데이타를 충분히 보유하고 있어야 하지만, 3)항의 경우에는 충분한 시험데이타를 보유한다고 하여도 유용한 이용을 위해서는 그 정확한 매연의 양과 축적 정도를 파악하여야만 한다.The problem of test variables 1), 2) and 4) should be identified and sufficiently retained the mapping and test data. However, in case of 3), even if sufficient test data is available, The amount and accumulation of soot must be known.

이를 위해서는 실제 차량 및 엔진에서 실제 축적되어있는 매연의 양을 저울을 이용하여 재는 방법밖에는 현재로써 별다른 방법이 없는 실정이다.To this end, there is currently no way but to measure the amount of soot accumulated in real vehicles and engines using a scale.

결국, 실제 차량 및 엔진 시험시, 매연 강제 재생시점을 파악하기 위해 현재의 매연 여과장치 내에 몇 g의 매연이 쌓여 있는지 해당 매연 여과장치를 분리하여 저울로 재야하고, 이를 다시 장착하여 시험을 진행하여야 한다. As a result, during actual vehicle and engine testing, to determine the point of forced regeneration of smoke, the amount of soot accumulated in the current soot filter should be removed and re-mounted on the scale, and the test should be carried out by remounting it. do.

그러나, 이러한 과정을 진행한다는 것은 거의 불가능하며, 그 이유는 해당 매연 여과장치의 무게가 일반적으로 12∼15kg이고, 매연의 무게는 약 2∼12g으로 매우 소량인 관계로 정확성(Accuracy)이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 주행시 매연 여과장치 외관에 이물질이 붙을 경우에도 매연의 무게가 달라지기 때문에 매연의 무게를 실시간으로 정확하게 측정한다는 것이 불가능하다.However, it is almost impossible to proceed with this process, because the weight of the soot filtration apparatus is generally 12-15 kg and the weight of soot is about 2-12 g. In addition, even when foreign matter is attached to the exterior of the soot filter during driving, the weight of the soot is different, so it is impossible to accurately measure the weight of the soot in real time.

이는 엔진 대상의 시험에서도 마찬가지이다. 엔진 대상에서는 차량에서 보다 휠씬 수월한 작업 과정을 거치지만 역시 마찬가지로 매연 여과장치를 떼어 저울로 그 무게를 측정하여야 하는 것은 동일하다. 즉, 시험 중에 해당 매연 여과장치를 떼어 무게를 재고, 이를 다시 장착하여 시험을 계속 진행해야 한다.The same is true for the test of the engine object. The engine subject goes through a much easier process in the vehicle, but again it is equally necessary to remove the soot filtration and weigh it on a scale. In other words, the soot filter must be removed and weighed during the test, and it must be refitted to continue the test.

결국, 이런 시험을 반복적으로 진행하다 보면 개발 기간이 매우 길게 늘어날 뿐만 아니라 측정된 데이터의 신뢰도가 상당히 떨어지게 된다.As a result, repeating these tests not only lengthens the development period, but also significantly reduces the reliability of the measured data.

따라서, 차량에서 매연의 축적량을 실시간으로 알 수 있는 임의의 상수값을 설정하는 것이 급선무이고, 이러한 상수값을 설정하지 못하면 매연의 축적량을 알 수 없게 된다.Therefore, it is urgent to set an arbitrary constant value which can know the accumulation amount of smoke in real time in a vehicle, and if this constant value is not set, the accumulation amount of smoke will be unknown.

상기 상수값은 흐름 저항값(Flow resistance, K Factor)으로 규명될 수 있고, 이 상수값은 엔진의 조건에 따라 변화하지 않는 일정한 상수값이며, 디젤 매연 여과장치에 따라 변화하는 값이 된다.The constant value may be defined as a flow resistance value (K factor), and the constant value is a constant value which does not change depending on the engine condition, and is a value that varies depending on the diesel particulate filter.

종래 기술의 최대 단점은 디젤 매연 여과장치에 축적된 정확한 매연의 량을 파악하지 못하기 때문에 당 장치내의 축적 매연에 대한 정확한 재생 시점을 설정할 수 없다는 점에 있다.The biggest disadvantage of the prior art is that it is not possible to set the exact regeneration time for the accumulated soot in the apparatus because it does not know the exact amount of soot accumulated in the diesel particulate filter.

이에, 디젤 매연 여과장치의 재생 싯점 및 종료싯점을 알 수 없고, 또한 얼마나 재생이 이루어졌는지 알 수 있는 정보가 전무하며, 다음에는 어느 정도의 재생이 이루어져야 하는 지에 대한 데이타도 알 수 없게 된다.As a result, the regeneration point and end point of the diesel particulate filter cannot be known, and there is no information on how much regeneration has been performed, and data on how much regeneration should be performed next.

결국, 디젤 매연 여과장치를 완전하게 개발하기 위해서는 차량과 엔진 대상에서 실시간으로 나오는 데이타들이 몇 g의 매연이 로딩된 데이타인지를 명확하게 제시되어야 한다.After all, in order to fully develop the diesel particulate filter, it is necessary to clearly indicate how many g of the particulates are loaded in real time from the vehicle and engine targets.

그러나, 현재 매연에 대한 로딩 데이타를 아는 것이 불가능한 것으로 알려졌는 바, 그 이유는 다음과 같다.However, it is currently known that it is impossible to know the loading data for soot, for the following reasons.

1) 순간적으로 변하는 엔진 rpm,1) momentarily changing engine rpm,

2) 순간적으로 변하는 매연 여과장치의 전,후단 압력,2) Before and after pressure of the soot filter, which changes momentarily,

3) 매순간 변하는 공기량 및 연료량,3) the amount of air and fuel that varies from moment to moment,

4) 얼마나 쌓여 있는지 판단할 수 없는 매연량.4) The amount of soot cannot be determined how much it is accumulated.

상기와 같은 점을 감안하여 본원 출원인은 엔진 및 차량의 조건에 관계없이 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량에 따라, 디젤 매연 여과장치의 전후단 압력차를 배기가스 유량으로 나눈값인 흐름 저항값을 측정하여, 매연의 축적량 정도 및 해당 흐름 측정값을 데이타화시킴으로써, 소프트웨어적인 토대를 마련함과 함께 차후에 실차의 흐름 측정값만 측정하여도 매연여과장치의 강제 재생시점 및 종료점을 손쉽게 판단할 수 있는 디젤 매연 여과장치의 재생 시점 및 종료점 판단 방법을 이미 출원(출원번호:2004-31211, 출원일:2004.05.04)한 바 있다.In view of the above, the present applicant applies a flow resistance value obtained by dividing the pressure difference between the front and rear ends of the diesel particulate filter by the exhaust gas flow rate according to the amount of smoke accumulated in the particulate filter regardless of the engine and vehicle conditions. By measuring and measuring the accumulation level of soot and the corresponding flow measurement data, the diesel can easily determine the forced regeneration point and end point of the soot filtration device by preparing the software basis and measuring the flow measurement value of the actual vehicle later. The method for determining the regeneration time point and end point of the soot filtration device has already been filed (application number: 2004-31211, application date: 2004.05.04).

기출원된 특징은 엔진 및 차량의 조건에 관계없이 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량(SL)마다 달라지는 흐름 저항값(디젤 매연 여과장치의 전후단 압력차를 배기가스 유량으로 나눈값)을 미리 측정하는 단계와; 상기 각 매연량(SL) 및 해당 흐름 저항값(FR1)을 저장/연산수단에 미리 저장하여 데이타화시키는 단계와; 미리 저장된 매연량(SL)에 해당하는 흐름 저항값(FR1)을 매연 여과장치의 강재 재생시점(시작점)의 기준으로 정하는 단계와; 실차의 흐름 저항값(FR2)을 측정하는 동시에 이 측정된 흐름 저항값(FR2)과 일치하는 매연량(SL)을 상기 저장/연산수단에서 연산하여 확인하는 단계와; 상기 실차의 흐름 저항값(FR2)과, 상기 확인된 매연량(SL)의 해당 흐름 저항값(FR1)을 상기 저장/연산수단에서 비교/연산하여서, 상기 매연 여과장치의 강제 재생시점과 종료점을 판단함과 동시에 상기 매연 여과장치의 강제 재생 여부를 결정하는 단계로 이루어지는 점에 있다.The previously reported feature measures in advance the flow resistance (differential pressure difference between the diesel particulate filter divided by the exhaust gas flow rate), which varies with the amount of smoke (SL) accumulated in the particulate filter regardless of engine and vehicle conditions. Making a step; Storing each of the particulate matter (SL) and the corresponding flow resistance value (FR1) in advance in a storage / operation means to make data; Determining a flow resistance value FR1 corresponding to the amount of smoke SO stored in advance as a reference for the steel regeneration time (starting point) of the smoke filter; Measuring the flow resistance value FR2 of the actual vehicle and calculating and confirming the soot amount SL corresponding to the measured flow resistance value FR2 in the storage / operation means; The flow resistance value FR2 of the actual vehicle and the corresponding flow resistance value FR1 of the identified soot amount SL are compared / computed by the storage / operation means to determine the forced regeneration time point and the end point of the soot filtration device. And determining the forced regeneration of the particulate filter.

또한, 상기 저장/연산수단은 ECU로서, 실차에서 측정된 흐름 저항값(FR2)과 미리 저장된 흐름 저항값(FR2)을 비교하여, 그 값이 일치하면 강제 재생시점으로 판단하는 동시에 상기 매연 여과장치를 강제 재생시키는 것을 특징으로 하고 있다.The storage / computing means is an ECU, and compares the flow resistance value FR2 measured in the actual vehicle with the pre-stored flow resistance value FR2, and if the values coincide with each other, determines the forced regeneration time and at the same time the smoke filter. Is forcibly reproduced.

그러나, 위와 같은 방법으로 디젤 매연 여과장치의 재생 시점 및 종료점을 판단할 수 있는 근거가 되는 것은 사실이지만, 강제 재생의 시작과 종료를 판단하고 재생한다면 아무 문제가 없을 것으로 보이지만 그 시작점 및 종료점이 얼마만에 검출되는가에 의문이 제기될 수 있다.However, although it is true that it is the basis for judging the regeneration time and end point of the diesel particulate filter by the above method, it seems that there will be no problem if judging the regeneration start and end of forced regeneration. The question may be raised if it is detected.

이를 알아 보기 위해, 승용디젤차량에서 진행한 온도 측정을 진행한 결과, 첨부한 도 3에서 보는 바와 같이 다젤 매연 여과장치의 유입 온도는 300∼350℃ 영역임을 알 수 있다.In order to determine this, as a result of the temperature measurement carried out in the diesel vehicle, it can be seen that the inlet temperature of the diesel particulate filter as shown in Figure 3 attached to the 300 ~ 350 ℃ range.

이러한 온도 영역은 디젤 매연 여과장치내에 DFP담체에 코팅한 촉매의 자기 발화가 충분히 일어나는 조건이다. 즉, 촉매 CFP 상에서 매연의 자연 발화가 진행되어 엔진에서 배출되는 전체량이 축적되지 않는다는 것이다. 결국, 운전자가 고속도로 등과 같은 고온 영역의 운전 상태에 있다면, K값은 급격히 낮아지게 되고, 강제 재생 모드로 들어 갈 수 없는 조건이 계속되는 바, 이를 첨부한 도 2에 나타내었다.This temperature range is a condition in which the self-ignition of the catalyst coated on the DFP carrier sufficiently occurs in the diesel particulate filter. That is, spontaneous ignition of the soot proceeds on the catalyst CFP, so that the total amount discharged from the engine is not accumulated. As a result, if the driver is in the driving state of a high temperature region such as a highway, the K value is drastically lowered, and the condition that cannot enter the forced regeneration mode is continued, which is shown in FIG.

도 2를 참조로 하면, K값 0.03 이상에서 강제 재생으로 재생 모드를 진행하게 되는 바, 이때 차량의 강제 재생 모드는 10,000km 이전에서 결코 작동하지 않게 된다. 그러면, 1000km 이전에는 강재 재생의 모드가 없어도 관계없이 차량의 운전이 계속 되어야 하는 지 등의 의문이 발생한다.Referring to FIG. 2, the regeneration mode is performed by forced regeneration at a K value of 0.03 or more. In this case, the forced regeneration mode of the vehicle is never operated before 10,000 km. Then, the question arises whether driving of the vehicle should continue even without the mode of steel regeneration before 1000 km.

강제 재생없이 10,000km를 주행할 수 있는 것은 차량 연비를 위해서 고무적인 현상이지만, 비제어 버닝이 10,000km 동안 발생하지 않는다고 장담할 수 없을 것이다.Being able to drive 10,000 km without forced regeneration is encouraging for vehicle fuel economy, but we can't guarantee that uncontrolled burning will not occur for 10,000 km.

결국, 강제 재생을 위한 로직을 아무리 잘 만들어도, 로직이 한 번도 사용되지 못하면서 비제어 버닝이 발생할 수 있고, 또 강제 재생시 디젤 매연 여과장치에 많은 무리가 갈 수 있는 문제점이 있다.As a result, no matter how well the logic for forced regeneration, uncontrolled burning may occur without the logic being used once, and there is a problem that a large number of diesel soot filtration devices may occur during forced regeneration.

따라서, 기출원된 강제 재생 로직과 CFP 촉매 코팅에 따른 자연 재생 로직을 적절하게 조합할 필요가 있다 하겠다.Therefore, there is a need to properly combine the previously applied forced regeneration logic and the natural regeneration logic according to the CFP catalyst coating.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 디젤 매연 여과장치의 강제 재생에 있어서, 상수값 K(흐름 저항값(Flow resistance))의 검출 이전에 자연 재생 조건이 찾아와 강제 재생의 로직만으로는 CFP 즉, 디젤 매연 여과장치를 보호하기 힘들다는 점을 감안하여, 자연재생의 정도와 K값이 도출되는 정도의 값을 조화시켜 적절한 재생 로직을 구현할 수 있도록 한 디젤 매연 여과장치의 재생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been researched and developed in view of the above, in the forced regeneration of the diesel particulate filter, the natural regeneration condition is found before the detection of the constant value K (Flow resistance), the logic of the forced regeneration Considering that it is difficult to protect CFP, or diesel particulate filter alone, the diesel particulate filter has been developed to achieve proper regeneration logic by matching the value of natural regeneration with the value of K value. The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진 및 차량의 조건에 관계없이 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량마다 달라지는 흐름 저항값(디젤 매연 여과장치의 전후단 압력차를 배기가스 유량으로 나눈값)과, 차량의 누적 마일리지와, 배출가스의 총볼륨을 ECU에 입력하는 단계; 상기 ECU에서 누적 마일리지와 흐름 저항값(K)을 계산하는 단계; 마일리지가 200∼10000km 이면 상기 디젤 매연 여과장치를 1차로 강제 재생시키는 단계; 상기 흐름 저항값(K)이 0.001∼0.07이면, 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키는 단계로 이루어지는 디젤 매연 여과장치의 재생 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object is a flow resistance value (divided by the exhaust gas flow rate divided by the front and rear end pressure difference of the diesel particulate filter) and the amount of soot accumulated in the particulate filter regardless of the engine and vehicle conditions and Inputting the accumulated mileage of the vehicle and the total volume of the exhaust gas into the ECU; Calculating cumulative mileage and flow resistance value K in the ECU; Forcibly regenerating the diesel particulate filter when the mileage is 200 to 10,000 km; When the flow resistance value (K) is 0.001 to 0.07, there is provided a regeneration method of the diesel particulate filter comprising a step of forcibly regenerating the diesel particulate filter.

바람직한 구현예로서, 상기 마일리지가 1000km 이상이면 상기 디젤 매연 여과장치를 1차로 강제 재생시키고, 상기 흐름 저항값(K)이 0.003이상이면 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키는 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment, if the mileage is 1000km or more, the diesel particulate filter is forcibly regenerated, and if the flow resistance value (K) is 0.003 or more, the diesel particulate filter is forcibly regenerated.

더욱 바람직한 구현에로서, 상기 1차 강제 재생은 일부의 매연만을 연소시킬 수 있는 중온(550∼600℃)의 조건에서 진행되고, 이후 상기 2차 강제 재생은 고온 영역(600∼650℃, 또는 650℃이상)에서 진행되는 것을 특징으로 한다. In a more preferred embodiment, the primary forced regeneration proceeds at a medium temperature (550-600 ° C.) condition where only a portion of the soot can combust, followed by the secondary forced regeneration in a high temperature range (600-650 ° C., or 650). It is characterized in that the proceeding at).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 디젤 매연 여과장치의 재생 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a regeneration method of a diesel particulate filter according to the present invention.

본 발명은 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량마다 달라지는 흐름 저항값인 K값을 측정하여 여과장치의 강제 재생이 이루어지도록 하되, 자연 재생을 고려하여 K값이 검출되기 전에 차량의 누적 마일리지를 체크하여 강제 재생이 2단계로 진행되도록 한 점에 주안점이 있다.According to the present invention, the forced regeneration of the filtration apparatus is performed by measuring the K value, which is a flow resistance value that varies with the amount of smoke accumulated in the smoke filtration apparatus, and checks the accumulated mileage of the vehicle before the K value is detected in consideration of natural regeneration The main focus is on forced regeneration in two stages.

본 발명에 따른 디젤 엔진 매연여과장치의 재생이 이루어지는 상태를 순서대로 설명하면 다음과 같다.Referring to the state in which the regeneration of the diesel engine particulate filter according to the invention is made in order as follows.

먼저, 엔진 ECU에 매연여과장치의 강제 재생을 위한 데이타가 입력되는 단계로서, 엔진 및 차량의 조건에 관계없이 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량마다 달라지는 흐름 저항값 K와, 차량의 누적 마일리지 그리고 배출가스의 총볼륨이 ECU에 입력된다.First, data for forcibly regenerating the soot filtration device is input to the engine ECU, and the flow resistance value K that varies with the amount of soot accumulated in the soot filter device regardless of the engine and vehicle conditions, the cumulative mileage and the discharge of the vehicle The total volume of gas is entered into the ECU.

이어서, 상기 ECU에서 입력된 누적 마일리지와 흐름 저항값(K)을 가지고 연산을 하게 되며, 상기 누적 마일리지가 200∼10000km 이면, 바람직하게는 1000km 이상이면 상기 디젤 매연 여과장치를 1차로 강제 재생시키게 된다.Subsequently, an operation is performed based on the accumulated mileage and the flow resistance value K inputted from the ECU. When the accumulated mileage is 200 to 10,000 km, preferably 1000 km or more, the diesel particulate filter is forcedly regenerated. .

이러한 마일리지에 의한 재생은 상기 흐름저항값 K가 검출되지 않은 상태이며, 이는 디젤 매연 여과장치내에 축적된 매연의 양이 재생 가능 이하의 수준이라고 판단된다. 결국 차량의 마일리지는 차량별로 달리 검출되어야 하며, 연비 및 매연여과장치의 보호가 적절하다고 판단되는 싯점이 되어야 한다.In the regeneration by the mileage, the flow resistance value K is not detected, and it is determined that the amount of the soot accumulated in the diesel particulate filter is less than the recyclable level. As a result, the mileage of the vehicle should be detected differently for each vehicle, and should be the point where the protection of the fuel efficiency and the soot filtration device is considered appropriate.

이때, 매연의 축적량은 적은 상태이므로, 강제 재생을 위한 조건을 고온(600∼650℃, 또는 650℃이상)의 영역에서 진행하여도 디젤 매연 여과장치의 비제어 버닝이 발생되지 않게 된다.At this time, since the accumulation amount of the soot is small, uncontrolled burning of the diesel particulate filter does not occur even if the conditions for forced regeneration are carried out in a region of high temperature (600 to 650 ° C, or 650 ° C or more).

다음으로, 상기 흐름 저항값(K)이 0.001∼0.07이면, 바람직하게는 상기 흐름 저항값(K)이 0.03 이상이면, 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키게 된다.Next, when the flow resistance value K is 0.001 to 0.07, preferably, when the flow resistance value K is 0.03 or more, the diesel particulate filter is forcedly regenerated.

이때, 상기 K값은 차량의 조건 및 엔진의 조건에 따라 달리 표현되어야 하는 상수이며, 그 범위를 한정하다면 0.001∼0.07로 나타나는 값이고, 상기 마일리지의 경우에도 촉매의 로딩량을 감안하여 200∼10000km의 범위로 한정한다.In this case, the K value is a constant that must be expressed differently according to the condition of the vehicle and the condition of the engine, and if the range is limited, the value is expressed as 0.001 to 0.07, and in the case of the mileage in consideration of the loading amount of the catalyst 200 to 10000 km It is limited to the range of.

한편, 상기 K값이 검출된 영역에서 비록 마일리지가 200km 이하 영역이라고 하더라도, 매연의 검출량이 많아 K값으로 나타난 것이므로, 고온의 영역에서 강제 재생 로직이 수행될 경우, 비제어 버닝(uncontrolled burning)이 발생한다. 따라서, 상기와 같이 K값이 0.001∼0.07이면, 바람직하게는 0.03 이상이면, 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키게 된다.On the other hand, even if the mileage is less than 200km in the area where the K value is detected, since the detection amount of soot is large and is represented by the K value, when the forced regeneration logic is performed in the high temperature area, uncontrolled burning is performed. Occurs. Therefore, as described above, if the K value is 0.001 to 0.07, preferably 0.03 or more, the diesel particulate filter is forcedly regenerated.

이때, 다량의 매연을 한꺼번에 연소시키는 것이 아니라 일부의 매연만을 연소시킬 수 있는 중온(550∼600℃)의 조건에서 강제 재생을 진행하고, 이후 2차의 강제 재생을 고온 영역(600∼650℃, 또는 650℃이상)에서 진행하여 완전한 디젤 매연 여과장치의 재생을 기할 수 있게 된다.At this time, forcible regeneration is carried out at a medium temperature (550 to 600 ° C.) condition in which only a part of the smoke can be burned instead of burning a large amount of soot at once, and then the second forced regeneration is performed at a high temperature range (600 to 650 ° C., Or 650 ° C. or higher) to allow the regeneration of a complete diesel particulate filter.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 디젤 매연 여과장치의 재생 방법에 의하면, 디젤 매연 여과장치의 강제 재생에 있어서, 상수값 K(흐름 저항값(Flow resistance))의 검출 이전에 자연 재생 조건을 고려하여, 자연재생의 정도와 K값이 도출되는 정도의 값을 조화시켜 적절한 재생 로직을 구현함으로써, 완전한 디젤 매연 여과장치의 재생을 도모할 수 있다. As described above, according to the regeneration method of the diesel particulate filter according to the present invention, in the forced regeneration of the diesel particulate filter, a natural regeneration condition is detected before detection of the constant value K (Flow resistance). In consideration of this, the appropriate regeneration logic can be achieved by matching the degree of natural regeneration with the value at which the K value is derived, thereby achieving a complete regeneration of the diesel particulate filter.

또한, 본 발명의 방법은 디젤 매연여과장치의 매연 강제재생을 위한 소프트웨어적인 키(Key)로 사용될 수 있고, ECU의 매핑 요소로 활용할 수 있다.In addition, the method of the present invention can be used as a software key (Key) for the forced soot regeneration of the diesel particulate filter, it can be used as a mapping element of the ECU.

도 1은 본 발명에 따른 디젤 매연 여과장치의 재생 방법을 나타내는 순서도,1 is a flow chart showing a regeneration method of the diesel particulate filter according to the present invention,

도 2는 마일리지 축적에 따른 K값의 변화량을 나타내는 그래프,2 is a graph showing an amount of change in K value according to mileage accumulation;

도 3은 승용디젤 차량의 CFP 입구 온도의 분포 양상을 나타내는 그래프.3 is a graph showing the distribution of CFP inlet temperature of a passenger diesel vehicle;

Claims (3)

디젤 매연 여과장치의 재생 방법에 있어서,In the regeneration method of the diesel particulate filter, 엔진 및 차량의 조건에 관계없이 매연 여과장치내에 쌓여 있는 매연량마다 달라지는 흐름 저항값(디젤 매연 여과장치의 전후단 압력차를 배기가스 유량으로 나눈값)과, 차량의 누적 마일리지와, 배출가스의 총볼륨을 ECU에 입력하는 단계;Regardless of the engine and vehicle conditions, the flow resistance value (the difference in pressure between the front and rear end of the diesel particulate filter divided by the exhaust gas flow rate) that varies with the amount of smoke accumulated in the particulate filter, the cumulative mileage of the vehicle, Inputting the total volume into the ECU; 상기 ECU에서 누적 마일리지와 흐름 저항값(K)을 계산하는 단계; Calculating cumulative mileage and flow resistance value K in the ECU; 마일리지가 200∼10000km 이면 상기 디젤 매연 여과장치를 1차로 강제 재생시키는 단계; Forcibly regenerating the diesel particulate filter when the mileage is 200 to 10,000 km; 상기 흐름 저항값(K)이 0.001∼0.07이면, 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 여과장치의 재생 방법.When the flow resistance value (K) is 0.001 to 0.07, the diesel particulate filter filtration regeneration method comprising the step of forcibly regenerating the diesel particulate filter. 청구항 1에 있어서, 상기 마일리지가 1000km 이상이면 상기 디젤 매연 여과장치를 1차로 강제 재생시키고, 상기 흐름 저항값(K)이 0.003이상이면 상기 디젤 매연 여과장치를 2차로 강제 재생시키는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 여과장치의 재생 방법.The diesel particulate filter of claim 1, wherein the diesel particulate filter is forcedly regenerated when the mileage is 1000 km or more, and the diesel particulate filter is forcedly regenerated when the flow resistance value K is 0.003 or more. Regeneration of Soot Filter. 청구항 1에 있어서, 상기 1차 강제 재생은 일부의 매연만을 연소시킬 수 있는 중온(550∼600℃)의 조건에서 진행되고, 이후 상기 2차 강제 재생은 고온 영역(600∼650℃, 또는 650℃이상)에서 진행되는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 여과장치의 재생 방법. The method of claim 1, wherein the first forced regeneration proceeds at a medium temperature (550 ~ 600 ℃) conditions that can burn only a part of the soot, and then the second forced regeneration is a high temperature region (600 ~ 650 ℃, or 650 ℃ Regeneration method of the diesel particulate filter, characterized in that proceeds in the above).
KR1020040039431A 2004-06-01 2004-06-01 Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device KR100622708B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040039431A KR100622708B1 (en) 2004-06-01 2004-06-01 Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device
JP2005160534A JP2005344711A (en) 2004-06-01 2005-05-31 Method of regenerating diesel soot filter
US11/142,116 US20050262834A1 (en) 2004-06-01 2005-06-01 Method for regeneration of diesel soot filtering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040039431A KR100622708B1 (en) 2004-06-01 2004-06-01 Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050114298A true KR20050114298A (en) 2005-12-06
KR100622708B1 KR100622708B1 (en) 2006-09-14

Family

ID=35423670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040039431A KR100622708B1 (en) 2004-06-01 2004-06-01 Method for determinating regeneration of diesel soot filtering device

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20050262834A1 (en)
JP (1) JP2005344711A (en)
KR (1) KR100622708B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302909B1 (en) * 2007-12-14 2013-09-06 현대자동차주식회사 Method for regenerating Diesel Particulate Filter
KR101339223B1 (en) * 2008-12-05 2013-12-09 현대자동차 주식회사 Warning method for oil consumption using ash accumulation

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102840020B (en) * 2011-06-21 2014-11-12 高玉琴 Measuring device for regeneration point of diesel engine exhaust filter
KR101339237B1 (en) * 2011-12-05 2013-12-09 현대자동차 주식회사 Method for detecting breakage of dpf
FR3006709B1 (en) * 2013-06-11 2015-06-19 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR LIMITING THE AGING OF A CATALYST IN AN EXHAUST LINE OF A MOTOR VEHICLE
KR101592678B1 (en) * 2014-04-02 2016-02-15 현대자동차주식회사 Method controlling diesel particulate filter regeneration for hybrid vehicle
CN111485981B (en) * 2020-03-26 2021-05-18 潍柴动力股份有限公司 Control method and control system for DPF triggering
CN112127978B (en) * 2020-08-19 2021-12-17 潍柴动力股份有限公司 Method and system for regenerating particulate filter and engine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6199375B1 (en) * 1999-08-24 2001-03-13 Ford Global Technologies, Inc. Lean catalyst and particulate filter control system and method
ES2243467T3 (en) * 2000-03-27 2005-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha EXHAUST GAS CLEANING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES.
DE10100418A1 (en) * 2001-01-08 2002-07-11 Bosch Gmbh Robert Method and device for controlling an exhaust gas aftertreatment system
US6622480B2 (en) * 2001-02-21 2003-09-23 Isuzu Motors Limited Diesel particulate filter unit and regeneration control method of the same
JP4022723B2 (en) * 2002-01-11 2007-12-19 株式会社デンソー Exhaust filter regeneration device and method
JP3870815B2 (en) * 2002-03-29 2007-01-24 日産自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2003314249A (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Denso Corp Exhaust-emission control device of internal combustion engine
JP2004197657A (en) * 2002-12-18 2004-07-15 Nissan Motor Co Ltd Reproducing apparatus for particulate filter and engine waste gas purifying facility

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302909B1 (en) * 2007-12-14 2013-09-06 현대자동차주식회사 Method for regenerating Diesel Particulate Filter
KR101339223B1 (en) * 2008-12-05 2013-12-09 현대자동차 주식회사 Warning method for oil consumption using ash accumulation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005344711A (en) 2005-12-15
KR100622708B1 (en) 2006-09-14
US20050262834A1 (en) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7340887B2 (en) Method for monitoring a particle filter
JP2005344711A (en) Method of regenerating diesel soot filter
JP4092499B2 (en) DPF regeneration control device
US9347348B2 (en) Active regeneration control device for a diesel particulate filter
GB2479196A (en) Method for regenerating a particulate filter using a navigation system
CN110274768B (en) Method and system for executing test flow of test piece
CN105089757A (en) Method and apparatus for detecting soot and ash loading of a particle filter
Kadijk et al. NOx emissions of Euro 5 and Euro 6 diesel passenger cars-test results in the lab and on the road
CN114687835A (en) Particle catcher control method, storage medium and vehicle
CN113565610A (en) Method for judging working state of diesel vehicle particle catcher
CN111520219A (en) Method and device for judging soot cleaning of DPF of engine
JP4449650B2 (en) Diesel engine exhaust aftertreatment system
US7140176B2 (en) Particulate filter regeneration method for a motor vehicle
EP1739291B1 (en) System for regenerating purification means which are integrated in an exhaust line of an engine of an automobile
US20060272320A1 (en) Method for determining start and end points of regeneration of diesel soot-filtering device
KR100590961B1 (en) Method for determinating regeneration start point and end point of soot filtering device
KR101302911B1 (en) Method for setting period of regeneration in CPF
EP1762718B1 (en) Process for regeneration of a particulate filter
Kadijk et al. NOx emissions of eighteen diesel Light Commercial Vehicles: Results of the Dutch Light-Duty road vehicle emission testing programme 2017
CN103133103A (en) Method for detecting breakage of diesel particulate filter
US20080140296A1 (en) Diesel Engine Control Method
KR101305777B1 (en) Availability volume recognized method using learning function of Diesel Particulate Filter accumulated ash
CN110005509A (en) For detecting the method and system of the particle object amount of diesel particulate filters capture
JP2007023870A (en) Judging method of regeneration time and ending time of diesel smoke filter
Zagade et al. Tuning and Validation of DPF for India Market

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090901

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee