KR20120059264A - 배기가스 후처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리 방법은, 디젤매연필터의 정상적인 재생을 수행하는 단계, 상기 정상적인 재생이 수행되는 시작점으로부터 시간을 누적하는 단계, 엔진의 설정된 조건에 따라서 상기 디젤매연필터의 비정상재생 진입조건을 판단하는 단계, 및 상기 비정상재생 진입조건이 만족된 상태에서, 상기 누적된 시간이 설정된 시간 이내이면, 상기 디젤매연필터의 비정상재생 로직에 따라 재생을 수행하고, 상기 누적된 시간이 설정된 시간을 벗어나면, 상기 디젤매연필터의 정상재생 로직에 따라 재생을 수행하는 단계를 포함한다.
따라서, 디젤매연필터가 재생된 시점으로부터 경과시간이 일정시간을 초과하면, 차량이 아이들상태로 진입하거나 오버런 상태로 진입하더라도, 불필요한 비정상 재생 로직을 수행하지 않음으로써, 연료소모를 줄이고, 디젤매연필터를 안정적으로 재생한다.

Description

배기가스 후처리 방법{METHOD OF EXHAUST GAS AFTERTREATMENT}
본 발명은 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하고 이를 제거하는 디젤매연필터를 재생하는 배기가스 후처리 방법에 관한 것이다.
유해한 배기가스의 배출이 상대적으로 많은 디젤차량의 경우, 연료의 불완전 연소에 주로 기인하는 입자상 물질(PM, particulate matters)의 저감 노력이 크게 요구되고 있다.
입자상 물질을 저감시키기 위한 다양한 기술이 도입되고 있는데, 배기가스 성분 중 입자상 물질을 포집하고 포집된 입자상 물질을 발화온도 이상으로 가열하여 입자상 물질을 제거하는 디젤여과필터(DPF, diesel particulate filter)가 있다.
상기 디젤여과필터는, 고속 또는 고부하 상태에서와 같이 배기가스 온도가 높은 상태에서는 원활한 재생이 가능하지만, 부하가 낮은 운전조건에서는 재생을 위해 배기가스의 온도를 강제적으로 상승시켜야 한다.
한편, 상기 디젤매연필터를 재생하는 동안 그 내부온도가 상승하게 되는데, 이때, 엔진이 아이들 상태로 진입하면, 갑작스럽게 다량의 산소(O2)가 상기 디젤매연필터 안으로 유입되어 내부온도가 더 급격히 상승하게 되고, 결과적으로 상기 디젤매연필터의 내구성이 줄어들고, 파손되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 디젤매연필터(DPF)를 재생하는 동안에 그 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지하는 배기가스 후처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 배기가스 후처리 방법은, 디젤매연필터의 정상적인 재생을 수행하는 단계, 상기 정상적인 재생이 수행되는 시작점으로부터의 시간을 누적하는 단계, 엔진 설정 조건에 따라서 상기 디젤매연필터의 비정상재생 진입조건을 판단하는 단계, 및 상기 비정상재생 진입조건이 만족된 상태에서, 상기 누적된 시간이 설정된 시간 이내이면, 상기 디젤매연필터의 비정상재생 로직을 수행하고, 상기 누적된 시간이 설정된 시간을 벗어나면, 상기 디젤매연필터의 정상재생 로직을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 디젤매연필터의 비정상재생 진입조건은, 아이들상태로 진입하는 것(DTI: drop to idle) 또는 오버런(over run)을 포함한다.
상기 디젤매연필터가 재생된 후에 누적된 상기 설정된 시간은, 50초 내지 150초이다.
상기 비정상재생 로직은, 배기가스에 포함된 산소의 농도를 줄이거나 배기유량을 증가시킨다.
상기 비정상재생 로직은, 아이들 상태에서 연료의 분사량을 증가시키거나, 재순환배기가스의 양을 증가시킨다.
앞에서 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 배기가스 후처리 방법은, 디젤매연필터가 재생된 시점으로부터 경과시간이 일정시간을 초과하게 되면, 차량이 아이들상태로 진입하거나 오버런 상태로 진입하더라도, 불필요한 비정상 재생로직을 수행하지 않음으로써, 연료소모를 줄이고, 디젤매연필터를 안정적으로 재생한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 배기가스 후처리 시스템은 엔진(100), 디젤매연필터(110)(DPF: diesel particulate filter), 차압센서(120), 온도센서(130), 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 엔진(100)에서 배기가스가 배출되고, 상기 디젤매연필터(110)는 배기가스에 포함된 입자상물질을 포집한다.
상기 차압센서(120)는 상기 디젤매연필터(110)의 전후단 차압을 감지하고, 그 신호를 상기 제어부(140)로 인가하면, 상기 제어부(140)는 그 차압신호를 분석하여 입자상물질의 포집량을 연산한다.
상기 온도센서(130)는 상기 디젤매연필터(110)로 유입되는 배기가스의 온도를 감지하고, 그 신호를 상기 제어부(140)로 인가한다.
상기 차압신호에 따라서 상기 디젤매연필터(110)의 재생이 시작되면, 후분사 등을 이용하여 상기 디젤매연필터(110)로 유입되는 배기가스의 온도를 설정된 온도로 상승시켜, 상기 디젤매연필터(110)에 포집된 입자상물질을 태워 제거한다.
상기 제어부(140)는 차량의 운행조건을 감지하는데, 특히, 아이들상태로 진입하는 것(DTI: drop to idle)과 오버런 상태로 진입하는 것을 감지한다.
상기 디젤매연필터(110)를 정상적으로 재생하는 도중에서, 차량이 아이들상태로 진입하거나, 오버런 상태로 진입하면, 상기 디젤매연필터(110)가 과도하게 과열되는 것을 방지하기 위해서, 상기 디젤매연필터(110)를 비정상 로직에 따라 재생하게 된다.
상기 비정상 재생은 배기가스에 포함된 산소의 농도를 줄이거나 배기가스유량을 증가시켜, 상기 디젤매연필터(110)의 내부온도를 줄이는 방법을 포함한다.
즉, 산소의 농도를 줄이거나 배기가스의 유량을 증가시켜 상기 디젤매연필터(110)의 내부 온도를 줄이기 위해서, 연료의 분사량을 증가시키거나 배기라인에서 흡기라인으로 재순환되는 재순환배기가스의 양을 늘릴 수 있다.
한편, 상기 디젤매연필터(110)가 정상적으로 재생되는 시간이 일정 기준 시점 이상 늘어날수록, 비정상재생이 발생했을 때 나타나는 상기 디젤매연필터(110)의 내부 최대 온도는 하강한다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는, 상기 디젤매연필터(110)의 재생경과시간이 설정된 시간을 초과했을 때, 차량이 아이들상태로 진입하거나 오버런 상태로 진입하더라도 상기 디젤매연필터(110)를 정상 로직에 따라 재생하게 된다.
다만, 상기 디젤매연필터(110)의 재생경과시간이 설정된 시간 이내에 있을 경우, 차량이 아이들상태로 진입하거나 오버런 상태로 진입하면, 상기 디젤매연필터(110)를 비정상적으로 재생하게 된다. 즉, 정상적인 재생모드에서 배기가스에 포함된 산소의 농도를 저감시키고 배기가스유량을 증가시킨다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, S200에서 엔진이 정상적으로 가동된다. S210에서 상기 디젤매연필터(110)의 재생 진입조건이 판단된다.
상기 디젤매연필터(110)의 재생진입조건이 판단되면, 상기 제어부(140)에 의해서 상기 디젤매연필터(110)가 실질적으로 재생되고, S220에서 재생되는 시점부터 시간을 누적한다. 즉, 재생되는 시점부터 경과시간을 누적한다.
S230에서 비정상 재생 진입 여부가 판단되는데, 비정상 재생 진입조건은 차량이 아이들상태로 진입하는 것이나 오버런 상태로 진입하는 것을 포함한다.
S230에서 비정상 재생 진입의 조건이 아니라고 판단되면, S260을 수행하여 상기 디젤매연필터(110)를 정상 로직에 따라 재생한다.
S230에서 비정상 재생 진입 조건이 만족되면, S250에서 상기 디젤매연필터(110)를 재생하기 시작한 시점부터 경과시간이 설정된 시간(t') 이하인지를 판단한다.
S250에서 재생이 시작된 시점으로부터의 경과시간이 설정된 시간(t') 이하이면, S270에서 비정상재생 로직에 따라 재생이 수행되어, S280에서 산소농도를 저감시키거나 배기유량을 증가시키는 비정상재생 로직을 실질적으로 수행한다.
S250에서 재생이 시작된 시점으로부터 경과시간이 설정된 시간(t')을 초과하면, 차량이 아이들상태로 진입하거나 오버런 상태로 진입한 것과 상관없이, S260에서 상기 디젤매연필터(110)를 정상 로직에 따라 재생한다.
S270이나 S260이 수행된 후에는 S290에서 상기 디젤매연필터(110)가 재생완료되었는지 판단하고, 완료되었다고 판단되면 S300에서 정상적인 운전으로 복귀한다.
전술한 바와 같이, 상기 디젤매연필터(110)가 정상적으로 재생되는 동안에, 차량이 아이들상태 또는 오버런 상태로 진입하면, 재생시작 시점으로부터 경과시간이 설정시간 이내이면, 비정상재생 로직을 실행하여, 상기 디젤매연필터(110)가 과도하게 과열되는 것을 방지한다.
한편, 재생시작 시점으로부터 경과시간이 설정시간을 초과하게 되면, 차량의 아이들상태 또는 오버런 상태에 상관없이, 상기 디젤매연필터(110)를 정상 로직에 따라 재생함으로써, 연료의 소비를 줄이고, 상기 디젤매연필터(110)를 안정적으로 재생한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 엔진
110: 디젤매연필터(DPF)
120: 차압센서
130: 온도센서
140: 제어부

Claims (5)

  1. 디젤매연필터의 정상적인 재생을 수행하는 단계;
    상기 정상적인 재생이 수행되는 시작점으로부터 시간을 누적하는 단계;
    엔진 설정 조건에 따라서 상기 디젤매연필터의 비정상재생 진입조건을 판단하는 단계; 및
    상기 비정상재생 진입조건이 만족된 상태에서, 상기 누적된 시간이 설정된 시간 이내이면, 상기 디젤매연필터의 비정상재생 로직에 따라 재생을 수행하고, 상기 누적된 시간이 설정된 시간을 벗어나면, 상기 디젤매연필터의 정상재생 로직에 따라 재생을 수행하는 단계; 를 포함하는 배기가스 후처리 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 디젤매연필터의 비정상재생 진입조건은,
    아이들상태로 진입하는 것(DTI: drop to idle) 또는 오버런(over run)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 디젤매연필터가 재생 시작 후에 누적된 상기 설정된 시간은, 50초 내지 150초인 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 비정상재생은, 배기가스에 포함된 산소의 농도를 줄이거나 배기유량을 증가시키는 것을 포함하는 배기가스 후처리 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 비정상재생은, 아이들 상태에서 연료의 분사량을 증가시키거나, 재순환배기가스의 양을 증가시키는 것을 포함하는 배기가스 후처리 방법.
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