KR20150071377A - Method for reducing of Particulate Number - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 배기 규제중 PN(Particulate Number)규제를 만족시키기 위한 차량의 PN 저감 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구성요소의 추가 없이, 차량의 운전 초기에 PM을 의도적으로 증대시켜 수트를 필터링할 수 있는 수트 케익크층을 형성함으로써 PN이 저감되도록 하는 차량의 PN 저감 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of reducing a PN of a vehicle to satisfy a PN (Particulate Number) restriction of exhaust emission regulation of a vehicle, and more particularly, to a method of reducing a PN of a vehicle by intentionally increasing a PM To a PN reduction method of a vehicle that reduces PN by forming a soot cake layer that can be filtered.
차량에서는 연료의 연소에 의해 CO, SOx, HC, NOx, PM(Particulate Matter) 등과 같은 유해물질이 배출되는데, 차량으로부터 배출되는 유해물질의 양을 규제하는 각종 배기가스 규제는 더 강화되고 있는 추세이다.In the vehicle, harmful substances such as CO, SOx, HC, NOx, and PM (Particulate Matter) are discharged by the combustion of the fuel. Various exhaust gas regulations that regulate the amount of harmful substances emitted from the vehicle are further strengthened .
최근에는 극 미세입자의 인체 유해성이 중요시되면서, PM의 중량규제와 더불어 PM의 수량을 제한하는 PN규제가 새로이 적용되고 있는 바, 이에 대응하기 위한 각종 배기가스 저감기술에 대한 연구가 진행 중이다.In recent years, the importance of human hazards of ultrafine particles has been emphasized, and PN regulations have been newly applied in order to limit the weight of PM as well as the quantity of PM, and studies are being made on various exhaust gas abatement technologies to cope with this.
한편, 디젤엔진이 장착된 차량에서는 배출되는 PM을 저감하기 위한 방법으로, DPF(Diesel Particulate Filter)를 이용하여 수트(soot)를 퇴적시켜 일정 조건이 되면 퇴적된 상기 수트를 연소시켜 재생시키는 방법이 많이 활용되고 있다. 그러나, 상기 DPF의 기공의 크기는 상기 수트의 크기보다 매우 크기 때문에, 상기 DPF의 재생직후에는 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 수트가 배기가스와 함께 상기 DPF를 통과하여 배출되므로, 배기가스의 기준, 특히 PN규제 기준을 충족시키기 못하는 문제가 있다.On the other hand, in a vehicle equipped with a diesel engine, there is a method for reducing exhausted PM by depositing a soot using a DPF (Diesel Particulate Filter), and burning the soot deposited after a certain condition It is widely used. However, since the size of the pores of the DPF is much larger than the size of the soot, the soot is discharged through the DPF together with the exhaust gas immediately after the regeneration of the DPF, as shown in Fig. There is a problem that the standard, especially the PN regulatory standard, can not be met.
여기서, 상기 PN규제에 대응하기 위한 방안으로 DPF의 촉매 코팅량을 늘이거나, DPF 자체의 기공 사이즈를 작게 함으로써, PN규제에 대응할 수는 있다. 그러나, 상기와 같은 대응방법은 상기 DPF를 제조하기 위한 비용을 상승시키고, DPF에 의하 배압을 증가시켜 출력 저하를 유발하므로, 연비악화와 같은 또 다른 문제점을 야기한다.
Here, as a measure for coping with the above-mentioned PN regulation, it is possible to cope with the PN regulation by increasing the catalyst coating amount of the DPF or decreasing the pore size of the DPF itself. However, the above-described countermeasure method raises the cost for manufacturing the DPF and increases the back pressure by the DPF to cause the output drop, thus causing another problem such as deterioration of fuel consumption.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 종래의 배기가스 저감장치를 그대로 이용하면서, 제어방법을 변경시켜 DPF의 재생직후에 DPF의 입구측에 수트 케이크층이 조기에 형성되도록 하여, 상기 수트 케이크층이 필터역할을 함으로써, 수트와 같은 입자상 물질의 배출을 억제하여 PN규제를 충족시킬 수 있는 차량의 PN 저감 방법을 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a soot cake layer at the inlet side of the DPF immediately after regeneration of the DPF, , And the soot cake layer serves as a filter, thereby suppressing the emission of particulate matter such as soot and satisfying the PN regulation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 PN 저감 방법은, 상기 차량에 설치된 DPF의 재생의 여부를 판단하는 DPF 재생 판단단계와, 상기 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작은지를 판단하는 수트 과다배출 적용 판단단계와, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계에서 차량의 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작으면, 엔진으로부터 배기되는 배기가스에 수트가 과다하게 생성되도록 엔진의 연소를 제어하는 과다 수트 배출단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of reducing a PN of a vehicle, the method comprising: a DPF regeneration judging step of judging whether or not DPF installed in the vehicle is regenerated; Determining that the soot excess emission application is determined based on the sum of the cumulative travel distance of the vehicle and the exhaust emission amount of the engine, And an excess sucking step of controlling.
상기 과다 수트 배출단계에서는, 재순환 되는 배기가스의 양을 증가시켜 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the excess soot discharging step, the amount of the exhaust gas recirculated is increased to cause excessive formation of the soot.
상기 과다 수트 배출단계에서는, 후분사를 추가하여 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the excessive-lot discharging step, after-jetting is added so that excessive soot is generated.
상기 과다 수트 배출단계에서는, 후분사량을 늘여 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the excessive sucking step, the amount of post-injection is increased so that excess soot is generated.
상기 과다 수트 배출단계에서는, 연료분사시기를 지연시켜 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the excess-soot discharging step, the fuel injection timing is delayed to cause excessive generation of the soot.
상기 과다 수트 배출단계에서는, 스월밸브의 작동을 제한하여 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.And the operation of the swirl valve is restricted in the excess-soot discharging step so that the soot is excessively generated.
상기 과다 수트 배출단계가 수행된 이후에는, DPF가 재생된 지점부터 누적된 차량의 주행거리인 DPF 재생 후 주행거리가 상기 과다 수트 배출단계를 종료시키는 것으로 설정된 과다 수트 배출 종료거리에 도달하였는지를 판단하는 과다 수트 배출 종료 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.After the excess lot discharging step is performed, it is judged whether the traveling distance after the regeneration of the DPF, which is the travel distance of the cumulative vehicle from the point at which the DPF is regenerated, reaches the excess lot exhausting end distance set to terminate the excess lot discharging step And an excessive set discharge end determination step is performed.
상기 과다 수트 배출 종료거리는 EUDC모드의 1회당 거리의 정수 배수로 설정되는 것을 특징으로 한다.And the oversaturation discharge end distance is set to an integral multiple of the distance per one cycle of the EUDC mode.
상기 과다 수트 배출 종료거리는, 7km, 14km, 21km 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.And the excessive discharge end distance is any one selected from 7 km, 14 km, and 21 km.
상기 DPF 재생 후 주행거리가 과다 수트 배출 종료거리보다 크면, 상기 과다 수트 배출단계가 종료되는 것을 특징으로 한다.When the running distance after the regeneration of the DPF is greater than the excess discharge end distance, the excess lot discharging step is terminated.
상기 수트 과다배출 적용 판단단계에서 차량의 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작지 않은 것으로 판단되면, 상기 엔진을 통상의 방법으로 제어하는 기본 엔진 운전단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a basic engine operation step of controlling the engine in a normal manner when it is determined that the cumulative running distance of the vehicle is not less than the PN regulated satisfactory running distance in the step of determining whether the soot excess emission is applied.
상기 주행거리 입력단계와 상기 DPF 재생 판단단계 사이에는 DPF에 포집된 수트의 양을 입력받는 수트 포집량 입력단계와, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계에서 차량의 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작으면, 상기 수트 포집량 입력단계에서 입력된 수트의 포집량이 PN 규제 충족 수트 포집량에 도달하였는지를 판단하는 수트 포집량 판단단계가 더 포함되고, 상기 수트 포집량 판단단계에서, 포집된 수트의 양이 PN 규제 충족 수트 포집량보다 작으면, 상기 과다 수트 배출단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.A soot collecting amount input step of inputting the amount of soot collected in the DPF between the driving distance input step and the DPF regeneration judging step; The soot collecting amount judging step further comprises a soot collecting amount judging step of judging whether the soot collection amount input in the soot collecting amount input step reaches the PN regulation satisfactory soot collecting amount when the sum Is smaller than the PN regulation satisfactory soot collecting amount, the excess lot discharging step is performed.
상기 수트 포집량 판단단계에서, 포집된 수트의 양이 PN 규제 충족 수트 포집량보다 작지 않은 것으로 판단되면, 상기 엔진을 통상의 방법으로 제어하는 기본 엔진 운전단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a basic engine operating step of controlling the engine in a normal manner if it is determined in the soot collecting amount determining step that the amount of collected soot is not smaller than the PN regulated satisfactory soot collecting amount.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 PN 저감 방법에 따르면, 배기장치의 하드웨어의 변경없이도, DPF 재생 직후에 PM을 일시적으로 증대시키도록 연소를 제어하여, 과다하게 배출된 수트가 DPF 필터의 입구측에서 수트 케이크층을 조기에 형성함으로써, 상기 수트 케이크층이 수트의 배출을 억제하여 PN규제를 충족시킬 수 있도록 한다.According to the method for reducing the PN of a vehicle according to the present invention, the combustion is controlled so as to temporarily increase the PM immediately after the DPF regeneration without changing the hardware of the exhaust device, The soot cake layer is formed at an early stage on the inlet side of the soot cake layer, so that the soot cake layer can suppress the exhaust of the soot and satisfy the PN regulation.
또한, 상기 DPF의 촉매 코팅량을 늘이거나, DPF의 기공의 사이즈를 작게하지 않아도 되는 바, 종래의 하드웨어를 그대로 이용하여 제어방법만 변경하는 것으로 PN이 저감되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, since it is not necessary to increase the catalyst coating amount of the DPF or reduce the size of the pores of the DPF, it is possible to obtain the effect of reducing the PN by changing the control method using the conventional hardware as it is.
아울러, 본 발명에 따른 차량의 PN 저감 방법에 따르면, 일정 조건에서만 수트를 증가시키게 되므로, 개발 및 적용이 용이하고, 기존의 하드웨어를 그대로 이용하므로 제작비용의 상승이 없이도 PN을 저감시킬 수 있게 된다.
In addition, according to the PN reduction method of the present invention, since the number of suites is increased only under a certain condition, it is easy to develop and apply, and since existing hardware is used as it is, PN can be reduced without increasing the manufacturing cost .
도 1a는 DPF의 재생 직후에 DPF를 수트가 통과하는 상태를 도시한 단면도.
도 1b는 DPF의 입구측에 수트 케이크층이 형성되어 상기 수트 케이크층이 수트의 배출을 필터링하는 상태를 도시한 단면도.
도 2는 DPF에 포집된 수트의 양에 따른 PN규제대비 수트배출량을 도시한 그래프.
도 3은 차량의 주행거리에 따른 PN규제대비 수트배출량을 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 PN 저감 방법을 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 PN 저감 방법을 도시한 순서도.1A is a cross-sectional view showing a state in which a soot passes through a DPF immediately after regeneration of the DPF;
1B is a sectional view showing a state in which a soot cake layer is formed on the inlet side of the DPF so that the soot cake layer filters the exhaust of the soot.
FIG. 2 is a graph showing the soot discharge amount versus the PN regulation according to the amount of soot collected in the DPF. FIG.
FIG. 3 is a graph showing the PN regulation versus suit emissions according to the driving distance of the vehicle. FIG.
4 is a flowchart illustrating a PN reduction method of a vehicle according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart showing a PN reduction method of a vehicle according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량의 PN 저감 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a method for reducing a PN of a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 차량의 PN 저감 방법은, PN규제를 만족시키기 위해서 DPF 재생 직후, 일정 주행 거리 동안, 기본 운전대비, PM 배출량을 증대시켜 수트 케이크층을 조기에 형성되도록 하여, 수트의 배출을 저감시키는 것으로서, 주행거리가 늘어남에 따라 수트의 배출량이 급격히 감소하므로, 일정 주행거리 이하에서 적용된다. 이를 위해서, 본 발명에 따른 차량의 PN 저감 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 누적 주행거리(ODO)를 입력받는 주행거리 입력단계(S110)와, 상기 차량에 설치된 DPF(2)의 재생의 여부를 판단하는 DPF 재생 판단단계(S130)와, 상기 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)보다 작은지를 판단하는 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)와, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)에서 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)보다 작으면, 엔진으로부터 배기되는 배기가스에 수트(soot)가 과다하게 생성되도록 엔진의 연소를 제어하는 과다 수트 배출단계(S160)를 포함한다.
The method for reducing the PN of a vehicle according to the present invention increases the amount of PM emission compared to the basic operation immediately after the DPF regeneration and during a certain distance to satisfy the PN regulation so that the soot cake layer is formed at an early stage, As the mileage increases, the amount of soot emissions decreases sharply, so it is applied below a certain mileage. To this end, as shown in FIG. 4, the method for reducing the PN of a vehicle according to the present invention includes a driving distance input step (S110) for inputting a cumulative driving distance (ODO) of a vehicle, a DPF (2) (S140) for determining whether the cumulative running distance (ODO) is less than the PN regulated satisfactory traveling distance (mi), a DPF regeneration judging step (S130) If the cumulative running distance ODO of the vehicle is smaller than the PN regulated satisfactory running distance mi in the excessive emission application judgment step S140, the combustion of the engine is performed so that the soot is excessively generated in the exhaust gas exhausted from the engine (Step S160).
주행거리 입력단계(S110)는, 차량의 누적 주행거리(ODO)를 입력받는 단계이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 주행거리가 증가함에 따라 배출되는 수트의 양은 감소되는 것으로 나타나는 바, 차후에 차량의 주행거리가 PN규제의 기준값 미만이 되는 주행거리에 도달하였는지를 판단하기 위해서 차량의 누적 주행거리(ODO)를 입력받는다. 예컨대, 도 3을 보면, 차량의 주행거리가 증가함에 따라 수트의 배출에 따른 PN의 규제 대상이 되는 크기를 갖는 PM의 물질의 배출이 감소되는 것으로 나타난다. 도 3에서 누적 주행거리가 약 10,000km를 넘게 되면 PN규제값을 만족하는 것으로 나타나는 바, 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제값보다 낮아지는 임계값, 즉 PN규제 만족 주행거리(mi)에 도달하였는지를 판단하기 위해, 차량의 주행거리를 입력받는다.The driving distance input step (S110) is a step of receiving the cumulative driving distance (ODO) of the vehicle. As shown in FIG. 3, as the running distance of the vehicle increases, the amount of the soot discharged decreases. When it is determined that the traveling distance of the vehicle has reached the traveling distance of less than the reference value of the PN regulation And receives the cumulative running distance (ODO). For example, as shown in Fig. 3, as the traveling distance of the vehicle increases, the emission of the PM material having the size to be regulated by the PN is decreased due to the exhaust of the soot. In FIG. 3, when the cumulative running distance exceeds about 10,000 km, the PN regulated value is satisfied. When the cumulative running distance ODO of the vehicle is lower than the PN regulated value, that is, the PN regulated satisfactory traveling distance mi, The driving distance of the vehicle is input.
DPF 재생 판단단계(S130)는, DPF가 재생되었는지를 판단하는 단계이다. 상기 DPF는 재생 직후가 DPF에 포집된 수트 등의 입자상 물질이 최소이므로, 필터링작용을 하는 수트 케이크층이 형성되도록 상기 DPF가 재생된 직후에 본 발명의 PN 저감 방법이 수행되도록 하기 위해 상기 DPF 재생 판단단계(S130)가 수행된다.The DPF regeneration determination step (S130) is a step for determining whether the DPF is regenerated. Since the particulate matter such as soot collected in the DPF immediately after the regeneration is minimized immediately after the regeneration, the DPF is regenerated so that the PN reduction method of the present invention is performed immediately after the DPF is regenerated so that a soot cake layer having a filtering function is formed. The judgment step S130 is carried out.
상기 DPF는 도 1a에 도시된 바와 같이, DPF 재생직후에는 상기 DPF가 상대적으로 깨끗한 상태인데, 상기 DPF가 상대적으로 깨끗한 상태에서는 상기 DPF로 유입된 수트는 배기가스와 함께 상기 DPF를 통과해 외부로 배출되어 PN규제를 충족시키지 못하게 된다. 따라서, 인위적으로 상기 DPF의 입구측에 수트가 포집되도록 하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 수트에 의한 수트 케이크(soot cake)층(3)이 형성되도록 수트의 배출량이 늘이도록 하기 위해, 상기 DPF가 되었는지를 판단한다.As shown in FIG. 1A, in the DPF, the DPF is relatively clean immediately after the DPF is regenerated. When the DPF is relatively clean, the soot flowing into the DPF flows through the DPF together with the exhaust gas to the outside It is discharged and does not satisfy the PN regulation. Therefore, in order to allow the soot to be collected on the inlet side of the DPF artificially so as to increase the amount of discharged soot so that the
수트 과다배출 적용 판단단계(S140)는 상기 DPF 재생 판단단계(S130)에서 상기 DPF가 재생된 직후에 수행되는데, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)에서는 차량의 누적 주행거리(ODO)와 PN규제 만족 주행거리(mi)를 비교하여, 수트의 배출을 늘일 것인지를 판단한다. 즉, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)에서는, 차량의 누적 주행거리(ODO)와 PN규제 만족 주행거리(mi)를 비교하여, 과다 수트 배출단계(S160)를 실시할 것인 것인지, 아니면 기본 엔진 운전단계(S180)를 수행할 것인지를 판단한다.The soot excess emission application determination step S140 is performed immediately after the DPF is regenerated in the DPF regeneration determination step S130. In the soot excess emission application determination step S140, the cumulative running distance ODO of the vehicle and the PN Compares the regulated satisfactory travel distance mi to judge whether to increase the exhaust of the soot. That is, in the step S140 of judging whether or not the soot excess emission application is performed, it is determined whether the cumulative driving distance ODO of the vehicle is compared with the PN regulated satisfactory traveling distance mi to perform the excess lot discharging step S160 It is determined whether the basic engine operation step S180 is to be performed.
차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)보다 크면(ODO>mi), 이미 엔진에서 배출되는 배기가스가 PN규제를 만족한다. 즉, DPF를 재생시키는 과정에서 수트의 연소후에 남는 애쉬(ash)가 DPF의 재생후에도 잔존하면서 상기 DPF에 축적되는데, 축적된 애쉬가 필터로 작용하게 된다. 따라서, 차량의 누적 주행거리(ODO)가 증가하면 상기 애쉬의 잔존량이 증가하고, 잔존된 애쉬가 상기 DPF의 기공을 막아 필터 역할을 하게 되므로 수트의 배출을 억제하여 PN규제를 충족하게 된다. 한편, 상기 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)에 도달하기 전까지는 DPF에 애쉬가 충분히 잔존하지 않기 때문에 차량에서 배출되는 배기가스에 포함된 수트가 PN규제를 충족하지 못하게 된다.If the cumulative running distance ODO of the vehicle is larger than the PN regulated satisfactory running distance mi (ODO > mi), the exhaust gas already discharged from the engine satisfies the PN regulation. That is, in the process of regenerating the DPF, ash remaining after combustion of the soot is accumulated in the DPF while remaining after regeneration of the DPF, and the accumulated ash acts as a filter. Therefore, when the cumulative running distance (ODO) of the vehicle increases, the remaining amount of the ash increases, and the residual ash blocks the pores of the DPF to serve as a filter, thereby suppressing the exhaust of the soot and satisfying the PN regulation. On the other hand, since the ash does not sufficiently remain in the DPF until the cumulative running distance (ODO) of the vehicle reaches the PN regulated satisfactory traveling distance (mi), the soot contained in the exhaust gas discharged from the vehicle does not satisfy the PN regulation I can not.
따라서, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)에서는 차량의 누적 주행거리(ODO)와 PN규제 만족 주행거리(mi)를 비교하여, 이후에 과다 수트 배출단계(S160)가 수행될 것인지, 아니면 기본 엔진 운전단계(S180)가 수행될 것인지를 판단한다.Therefore, in the step S140 of determining the soot excess emission application, the cumulative driving distance ODO of the vehicle is compared with the PN regulation satisfactory traveling distance mi to determine whether the excess lot discharging step S160 is to be performed thereafter, It is determined whether the engine operation step S180 is to be performed.
과다 수트 배출단계(S160)는 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)에서, 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)보다 작은 경우(ODO<mi)에만 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 수트가 통상의 운전에 비해 과도하게 포함되도록 엔진을 운전시킨다. 즉, 재생된 직후여서 상대적으로 깨끗한 상태의 DPF의 입구측에 수트의 배출을 필터링하도록 수트가 퇴적된 수트 케이크층이 형성되도록 한다. 상기 DPF의 입구측에 수트가 퇴적되도록 하기 위해서는 통상적인 엔진의 운전에 비하여, PM이 과도하게 배출되도록 엔진을 운전시킴으로써, 인위적으로 PM배출량을 증대시켜 수트가 상기 DPF의 입구측에 퇴적되도록 한다.The excess set exhausting step S160 is performed when the cumulative driving distance ODO of the vehicle is smaller than the PN regulated satisfactory traveling distance mi (ODO < mi) in the soot excess emission application judging step S140 The engine is operated so that the exhaust gas contains the soot excessively as compared with the normal operation. That is, the soot layer is deposited so that the exhaust of the soot is filtered on the inlet side of the relatively clean DPF immediately after being regenerated. In order to deposit the soot on the inlet side of the DPF, the engine is operated so that the PM is excessively discharged as compared with the normal operation of the engine, thereby artificially increasing the PM emission amount so that the soot is deposited on the inlet side of the DPF.
상기 DPF의 입구측에 수트가 퇴적되어 수트 케이크층이 형성되면, 상기 수트 케이크층이 필터역할을 수행하여, 수트의 배출을 억제함으로써, PN규제를 충족시킬 수 있다.When a soot is deposited on the inlet side of the DPF to form a soot cake layer, the soot cake layer functions as a filter, thereby suppressing the exhaust of the soot, so that the PN regulation can be satisfied.
한편, 과다 수트 배출단계(S160)에서 수트가 과다하게 생성되도록 하기 위한 엔진의 제어방법으로는 엔진의 연소조건을 악화시키는 방법이 제시될 수 있다. 예컨대, 재순환되는 배기가스의 양을 늘이거나, 후분사를 추가하거나, 후분사량을 늘이거나, 연료분사시기를 지연시켜 연료와 공기의 혼합에 제한을 주거나, 또는 스월(swirl)밸브의 작동을 제한하는 방법 등이 있을 수 있다. 상기의 제어방식 중 어느 하나가 단독으로 적용되거나, 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다. 아울러, 상기의 방법 이외에도 PM이 증가하도록 엔진의 운전을 제어하는 다른 방법도 적용될 수도 있다.On the other hand, as a method for controlling the engine to cause excessive formation of soot in the excessive sucking step S160, a method of deteriorating the combustion condition of the engine may be proposed. For example, it is possible to increase the amount of recycled exhaust gas, to add post-injection, to increase the amount of post-injection, to delay the fuel injection timing to limit the mixing of fuel and air, or to restrict the operation of the swirl valve And the like. Either one of the above control schemes may be applied alone, or may be applied in combination of two or more. In addition to the above method, another method of controlling the operation of the engine to increase the PM may also be applied.
또한, 연소에 따라 발생하는 엔진으로부터 발생하는 PM의 양을 늘이도록 하는 상기의 방법들은 ECU 등에 엔진을 통상적으로 운전하는 경우와 별도로 맵의 형태로 저장될 수 있다.In addition, the above-described methods for increasing the amount of PM generated from the engine due to combustion can be stored in the form of a map separately from the case where the engine is normally operated in the ECU or the like.
과다 수트 배출 종료 판단단계(S170)는 상기 DPF가 재생된 후 누적된 주행거리를 측정하여, 미리 설정된 거리만큼만 과다 수트 배출단계(S160)가 수행되도록 한다. 즉, DPF가 재생된 지점부터 누적된 주행거리인 DPF 재생 후 주행거리(D)를 과다 수트 배출단계(S160)를 종료하도록 미리 설정된 과다 수트 배출 종료거리(DE)와 비교하여, 상기 DPF 재생 후 주행거리(D)가 과다 수트 배출 종료거리(DE)보다 크면(D>DE), 상기 과다 수트 배출단계(S160)를 종료하고, 그렇지 않으면(D<DE), 상기 과다 수트 배출단계(S160)가 반복 수행되도록 한다.The excess lot discharge end determination step (S170) measures the accumulated travel distance after the DPF is regenerated, and performs the excess lot discharge step (S160) only by a predetermined distance. That is, the running distance D after regenerating the DPF, which is an accumulation running distance from the point where the DPF is regenerated, is compared with the excess set exhaust ending distance DE predetermined to end the exhausting step S160, If the driving distance D is greater than the excess set discharge end distance DE then the excess lot discharging step S160 is terminated and if not D <DE, the excess lot discharging step S160 is terminated. Is repeatedly performed.
여기서, 상기 과다 수트배출 종료거리(DE)는 EUDC(Extra Urban Driving Cycle)모드의 1회당 거리의 정수 배수로 설정되도록 한다. 상기 EUDC모드의 1회당 거리는 7km이므로, 1배인 7km, 2배인 14km, 3배인 21km 등으로 상기 과다 수트배출 종료거리(DE)가 설정될 수 있다.Herein, the excess disposal discharge end distance DE is set to an integral multiple of the distance per cycle of the EUDC (Extra Urban Driving Cycle) mode. Since the distance per one time of the EUDC mode is 7 km, the excess disposal completion distance (DE) can be set to 7 km at 1 time, 14 km at 2 times, 21 km at 3 times, and the like.
기본 엔진 운전단계(S180)는 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S140)에서 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)보다 작지 않은 것(ODO>mi)으로 판단되는 경우에 실행되는 것으로서, 엔진을 통상적인 방법으로 운전을 제어하도록 한다. 즉, ECU는 수트가 과도하게 배출되지 않도록 통상적인 제어방법이 저장된 맵을 이용하여 엔진을 제어한다.
In the basic engine operation step S180, when it is determined that the cumulative running distance ODO of the vehicle is not smaller than the PN regulated satisfactory traveling distance mi in the soot excess application determination step S140 (ODO > mi) As being executed, the engine is controlled in a normal manner. That is, the ECU controls the engine using a map in which a normal control method is stored so that the soot is not excessively discharged.
본 발명에 따른 PN 저감 방법의 다른 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Another embodiment of the PN reduction method according to the present invention will be described.
본 발명의 다른 실시예에 따른 PN 저감 방법에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, DPF에 포집된 수트의 양을 입력받아, 상기 DPF에 포집된 수트의 양에 따라 수트를 과다 생성되도록 하는지는 결정하도록 한다.According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, when the amount of soot collected in the DPF is received, it is determined whether the soot is excessively generated according to the amount of the soot collected in the DPF .
이를 위해, 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와 기본적으로는 유사하게 진행되되, 일부 과정이 추가된다. 즉, 상기 주행거리 입력단계(S210)와 상기 DPF 재생 판단단계(S230) 사이에 DPF에 포집된 수트의 양을 입력 받는 수트 포집량 입력단계(S220)가 수행되고, 상기 수트 과다배출 적용 판단단계(S240)가 수행된 이후 수트 포집량 판단단계(S250)를 거쳐 과다 수트 배출단계(S260)가 수행되도록 한다.To this end, the present embodiment basically proceeds similar to the above-described embodiment, but a part of the process is added. In other words, a soot collecting amount input step (S220) is performed between the input of the traveling distance (S210) and the DPF regeneration determination step (S230) to receive the amount of soot collected in the DPF, (S240) is performed and then the excess collection step S260 is performed through the soot collection amount determination step S250.
수트 포집량 입력단계(S220)에서는 DPF에 포집된 수트의 양(msoot)을 입력받는다. 상기 DPF는 차량은 운전에 따라 엔진에서 배출된 수트가 퇴적되는데, 그 양을 측정함으로써, 수트의 배출을 필터링하는 수트 케이크층이 형성되는지를 판단하기 위해 수트의 포집량을 입력받는다. 한편, 상기 DPF에 포집된 수트의 양(msoot)의 양은 상기 DPF의 차압을 통하여 간접적으로 측정되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 DPF에서 포집된 수트의 양(msoot)에 따라 상기 DPF의 입구측과 출구측의 압력차이가 커지게 되는 바, 상기 DPF의 차압을 통하여 포집된 수트의 양(msoot)를 예측한다.In the soot collecting amount input step (S220), the amount (msoot) of the soot collected in the DPF is inputted. In the DPF, the soot discharged from the engine is accumulated in accordance with the operation of the vehicle. By measuring the amount of the soot, the amount of collected soot is inputted to determine whether a soot cake layer for filtering exhaust of the soot is formed. On the other hand, the amount of msoot of the soot collected in the DPF is preferably measured indirectly through the differential pressure of the DPF. That is, the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the DPF increases according to the amount (msoot) of the soot collected in the DPF, and the amount (msoot) of the collected soot through the differential pressure of the DPF is predicted.
수트 포집량 판단단계(S250)는 상기 수트 포집량 입력단계(S220)에서 입력된 수트의 포집량(msoot)이 PN규제를 충족할 것으로 판단되는 수트의 포집량, 즉 PN 규제 충족 수트 포집량(m)에 도달하였는지를 판단한다. 도 2에 도시된 바와 같이, DPF에 일정량, 즉 PN 규제 충족 수트 포집량(m)보다 많게 수트가 포집되면(msoot<m), 상기 과다 수트 배출단계(S260)가 수행되고, 그렇지 않으면(msoot>m), 기본 엔진 운전단계(S280)가 수행되도록 한다. 아울러, 상기 과다 수트 배출단계(S260) 수행후에는 상기 DPF가 재생된 후 미리 설정된 거리만큼만 상기 과다 수트 배출단계(S260)가 수행되는 과다 수트 배출 종료 판단단계(S270)가 실시된다.즉, DPF 재생 후 주행거리(D)가 상기 과다 수트 배출 종료거리(DE)보다 크면(D>DE), 상기 과다 수트 배출단계(S260)를 종료하고, 그렇지 않으면(D<DE), 상기 과다 수트 배출단계(S260)가 반복 수행된다.The soot collecting amount determining step S250 is a step of determining the soot collecting amount msoot of the soot inputted in the suck collecting amount input step S220, m < / RTI > As shown in FIG. 2, when the set is collected in the DPF by more than a predetermined amount, that is, more than the PN regulation satisfactory soot trapping amount m, msoot <m, the excess lot discharging step S260 is performed, > m), and a basic engine operation step (S280) is performed. In addition, after performing the excess lot discharging step S260, the excessive lot discharging end determination step S270 is performed in which the excess lot discharging step S260 is performed only a preset distance after the DPF is regenerated. If the running distance D after the regeneration is greater than the excess discharge end distance DE, then the excess lot discharging step S260 is terminated, otherwise (D <DE), the excess lot discharging step (S260) is repeatedly performed.
따라서, 본 실시예에서는, 차량의 누적 주행거리(ODO)를 입력받고(S210), DPF에 포집된 수트의 양(msoot)을 입력받는 수트 포집량 입력단계(S220)가 수행됨으로써, 상기 DPF에 포집된 수트의 양이 ECU로 입력된다. 차량의 누적 주행거리(ODO)와 DPF에 포집된 수트의 양(msoot)의 양이 입력되면, DPF 재생 여부를 판단한다(S230). 상기 DPF가 재생된 것으로 판단되면, 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)보다 작은 것으로 판단되면(ODO<mi), 상기 DPF에 포집된 수트의 양(msoot)이 PN 규제 충족 수트 포집량(m)에 도달하였는지를 판단한다. Accordingly, in the present embodiment, the cumulative running distance ODO of the vehicle is input (S210), and a soot trapping amount inputting step S220 is performed in which the amount (msoot) of the soot collected in the DPF is inputted, The amount of collected suits is input to the ECU. If the cumulative running distance ODO of the vehicle and the amount of msoot of the soot collected in the DPF are inputted, it is determined whether the DPF is regenerated or not (S230). If it is determined that the DPF is regenerated, if the cumulative running distance ODO of the vehicle is smaller than the PN regulated satisfactory running distance mi (ODO <mi), then the amount msoot of the sucked up soot in the DPF is PN It is judged whether or not the regulatory satisfactory collection amount m has been reached.
만약, DPF에 포집된 수트의 양(msoot)이 PN 규제 충족 수트 포집량(m)보다 작다면(msoot<m), 엔진으로부터 배기되는 배기가스에 수트가 과다하게 생성되도록 엔진의 연소를 제어하고(S260), 그렇지 않으면 엔진을 통상의 제어방법으로 제어한다(S280).If msoot of the soot collected in the DPF is smaller than msoot (m) (msoot <m), the combustion of the engine is controlled so that the soot is excessively generated in the exhaust gas exhausted from the engine (S260). Otherwise, the engine is controlled by a normal control method (S280).
한편, 수트가 과다하게 생성되도록 하는 방법은, 앞서 설명한 바와 같이, EGR양을 늘이거나, 후분사를 추가하거나, 후분사량을 늘이거나, 연료분사시기를 지연시켜 연료와 공기의 혼합에 제한을 주거나, 또는 스월밸브의 작동을 제한하는 방법이 가능하다.
On the other hand, as described above, the method of causing the soot to be excessively generated is problematic in that the amount of EGR is increased, the post injection is increased, the post injection amount is increased, the fuel injection timing is delayed, , Or a method of limiting the operation of the swirl valve is possible.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 PN 저감 방법에 따르면, 차량의 누적 주행거리(ODO)가 PN규제 만족 주행거리(mi)에 도달하기 전까지 DPF가 재생된 이후 과도하게 수트를 발생시켜 상기 DPF에 수트의 배출을 억제하는 수트 케이크층을 형성함으로써, 수트의 배출규제중 하나인 PN규제에 대응할 수 있다.
As described above, according to the PN reduction method of the present invention, after the DPF is regenerated until the cumulative running distance (ODO) of the vehicle reaches the PN regulated satisfactory traveling distance (mi), excess soot is generated, By forming a soot cake layer which suppresses the discharge of the soot, it is possible to cope with the PN regulation which is one of the exhaust regulations of the soot.
1 : 수트 2 : DPF
3 : 수트 케이크층
S110, S210 : 주행거리 입력단계
S130, S230 : DPF 재생 판단단계
S140, S240 : 수트 과다배출 적용 판단단계
S160, S260 : 과다 수트 배출단계
S170, S270 : 과다 수트 배출 종료 판단단계
S180, S280 : 기본 엔진 운전단계
S220 : 수트 포집량 입력단계
S250 : 수트 포집량 판단단계1: Suit 2: DPF
3: soot cake layer
S110 and S210: the travel distance input step
S130, S230: DPF regeneration determination step
S140, S240: Over-soot emission application determination step
S160, S260: Excess lot release step
S170, S270: Excess lot exhaustion judgment step
S180, S280: Basic engine operation phase
S220: Entering the lot size
S250: Determination of soot collection amount
Claims (13)
상기 차량에 설치된 DPF의 재생의 여부를 판단하는 DPF 재생 판단단계와,
상기 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작은지를 판단하는 수트 과다배출 적용 판단단계와,
상기 수트 과다배출 적용 판단단계에서 차량의 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작으면, 엔진으로부터 배기되는 배기가스에 수트(soot)가 과다하게 생성되도록 엔진의 연소를 제어하는 과다 수트 배출단계를 포함하는 차량의 PN 저감 방법.
A driving distance input step of inputting a cumulative driving distance of the vehicle,
A DPF regeneration judging step of judging whether the DPF installed in the vehicle is regenerated,
Determining whether the cumulative running distance is less than the PN regulated satisfactory running distance;
If the cumulative running distance of the vehicle is less than the PN-regulated satisfactory traveling distance in the soot excess emission application judgment step, the excess soot exhausting step of controlling the combustion of the engine so that soot is generated excessively in the exhaust gas exhausted from the engine A method of reducing PN of a vehicle comprising:
상기 과다 수트 배출단계에서는,
재순환 되는 배기가스의 양을 증가시켜 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
In the excess lot discharging step,
So as to increase the amount of recirculated exhaust gas so as to cause excessive formation of the soot.
상기 과다 수트 배출단계에서는,
후분사를 추가하여 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
In the excess lot discharging step,
And the post-injection is added so that the soot is excessively generated.
상기 과다 수트 배출단계에서는,
후분사량을 늘여 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
In the excess lot discharging step,
And the amount of post-injection is increased to cause excessive generation of the soot.
상기 과다 수트 배출단계에서는,
연료분사시기를 지연시켜 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
In the excess lot discharging step,
And the fuel injection timing is delayed to cause excessive generation of the soot.
상기 과다 수트 배출단계에서는,
스월밸브의 작동을 제한하여 수트가 과다하게 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
In the excess lot discharging step,
And the operation of the swirl valve is restricted to cause excessive formation of the soot.
상기 과다 수트 배출단계가 수행된 이후에는,
DPF가 재생된 지점부터 누적된 차량의 주행거리인 DPF 재생 후 주행거리가 상기 과다 수트 배출단계를 종료시키는 것으로 설정된 과다 수트 배출 종료거리에 도달하였는지를 판단하는 과다 수트 배출 종료 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
After the excess lot discharging step is performed,
And an oversupply discharge end determination step of determining whether or not the travel distance after regeneration of the DPF, which is the cumulative travel distance of the vehicle from the point at which the DPF is regenerated, reaches the excess lot exhaust end distance set to terminate the excess lot discharge step Of the vehicle.
상기 과다 수트 배출 종료거리는 EUDC(Extra Urban Driving Cycle)모드의 1회당 거리의 정수 배수로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the oversaturation discharge end distance is set to an integer multiple of a distance per cycle of an Extra Urban Driving Cycle (EUDC) mode.
상기 과다 수트 배출 종료거리는, 7km, 14km, 21km 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the excess lottery discharge end distance is any one selected from 7 km, 14 km, and 21 km.
상기 DPF 재생 후 주행거리가 과다 수트 배출 종료거리보다 크면, 상기 과다 수트 배출단계가 종료되는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
8. The method of claim 7,
And if the running distance after the DPF regeneration is greater than the oversaturation discharge end distance, the excess lot discharging step is terminated.
상기 수트 과다배출 적용 판단단계에서 차량의 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작지 않은 것으로 판단되면,
상기 엔진을 통상의 방법으로 제어하는 기본 엔진 운전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
If it is determined that the cumulative running distance of the vehicle is not less than the PN regulated satisfactory running distance at the soot excess application determination step,
And a basic engine operating step of controlling the engine in a normal manner.
상기 주행거리 입력단계와 상기 DPF 재생 판단단계 사이에는 DPF에 포집된 수트의 양을 입력받는 수트 포집량 입력단계와,
상기 수트 과다배출 적용 판단단계에서 차량의 누적 주행거리가 PN규제 만족 주행거리보다 작으면, 상기 수트 포집량 입력단계에서 입력된 수트의 포집량이 PN 규제 충족 수트 포집량에 도달하였는지를 판단하는 수트 포집량 판단단계가 더 포함되고,
상기 수트 포집량 판단단계에서, 포집된 수트의 양이 PN 규제 충족 수트 포집량보다 작으면, 상기 과다 수트 배출단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 PN 저감 방법.
The method according to claim 1,
Between the driving distance input step and the DPF regeneration judging step, a soot trapping amount input step of inputting the amount of soot collected in the DPF,
When the cumulative running distance of the vehicle is less than the PN regulated satisfactory traveling distance in the step of determining whether the soot excess emission is applied, the soot collecting amount determining unit determines whether the collected amount of the soot inputted in the soot collecting amount input step reaches the PN regulated satisfactory soot collecting amount Further comprising a judgment step,
Wherein the excess lot discharging step is carried out when the amount of collected soot is smaller than the PN regulating satisfactory soot collecting amount in the soot collecting amount judging step.
상기 수트 포집량 판단단계에서, 포집된 수트의 양이 PN 규제 충족 수트 포집량보다 작지 않은 것으로 판단되면,
상기 엔진을 통상의 방법으로 제어하는 기본 엔진 운전단계를 포함하는 차량의 PN 저감 방법.13. The method of claim 12,
If it is determined in the soot collecting amount determining step that the amount of collected soot is not smaller than the PN regulation satisfactory soot collecting amount,
And a basic engine operating step of controlling the engine in a normal manner.
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KR1020130158338A KR20150071377A (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Method for reducing of Particulate Number |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170041588A (en) | 2015-10-07 | 2017-04-17 | 현대자동차주식회사 | Exhaust gas post processing apparatus and control method thereof |
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2013
- 2013-12-18 KR KR1020130158338A patent/KR20150071377A/en not_active Application Discontinuation
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