KR20160051369A - Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치 - Google Patents

Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160051369A
KR20160051369A KR1020140151267A KR20140151267A KR20160051369A KR 20160051369 A KR20160051369 A KR 20160051369A KR 1020140151267 A KR1020140151267 A KR 1020140151267A KR 20140151267 A KR20140151267 A KR 20140151267A KR 20160051369 A KR20160051369 A KR 20160051369A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
efficiency
average value
scr
mass
calculated
Prior art date
Application number
KR1020140151267A
Other languages
English (en)
Inventor
김미진
전종익
권순형
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 KR1020140151267A priority Critical patent/KR20160051369A/ko
Publication of KR20160051369A publication Critical patent/KR20160051369A/ko

Links

Images

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
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • 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
    • 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
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 발명은 SCR 시스템의 고장진단방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 시스템의 고장진단방법은 기 설정된 시간 동안 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량을 적산하는 질량적산단계(S100); 상기 질량적산단계(S100)에서 적산된 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량으로부터 SCR 시스템의 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00074
)을 계산하고, 상기 SCR 시스템의 고장 여부를 진단하기 위한 고장진단 한계평균값(
Figure pat00075
)을 계산하는 계산단계(S200); 상기 계산단계(S200) 후, 기 설정된 한계계산횟수(n)만큼 상기 질량적산단계(S100) 및 상기 계산단계(S200)를 반복하는 반복단계(S300); 상기 반복단계(S300) 후, 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00076
)들의 평균값(
Figure pat00077
) 및 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00078
)들의 평균값(
Figure pat00079
)을 계산하는 평균값산출단계(S400); 및 상기 평균값산출단계(S400)에서 산출된 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00080
)들의 평균값(
Figure pat00081
)이 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00082
)들의 평균값(
Figure pat00083
) 미만인지 판단하는 고장여부판단단계(S500);를 포함한다. 본 발명에 따르면, SCR 시스템의 NOx 정화효율의 주요 인자를 반영한 고장진단 한계평균값(Threshold Efficiency)을 산출하여, 종래 기술에 따른 SCR 시스템의 고장진단방법의 편차를 보정할 수 있다.

Description

SCR 시스템의 고장진단방법 및 장치{A FAULT DIAGNOSIS METHOD OF SCR SYSTEM AND AN APPARATUS THEREOF}
본 발명은 SCR 시스템의 고장진단방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2단계의 PRE-DEBOUNCING 및 개선된 고장진단 한계평균값 계산법을 통해 SCR 시스템의 정화효율 진단 편차를 축소시키는 SCR 시스템의 고장진단방법 및 장치에 관한 것이다.
가솔린이나 디젤과 같은 화석연료를 사용하는 내연기관 자동차의 경우에는 배기가스에 의한 환경오염이 심각하다는 문제가 있다. 특히 버스나 트럭과 같은 디젤 자동차의 경우에는 매연과 질소 산화물(NOx) 그리고 매연을 포함한 미세먼지의 배출이 심각한 문제로 인식되고 있으며, 각 국에서는 이와 같은 디젤 차량의 배기가스 문제를 해결하기 위하여 관련 규정을 마련하여 배기가스의 방출을 엄격하게 규제하고 있는 실정이다.
일반적으로, 디젤 엔진의 배기 시스템은 배기 가스 중에 함유된 공해 물질인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 입자상 물질(Particulate Matter), 질소산화물(NOx) 등을 감소시키기 위해 DOC(Diesel Oxidation Catalyst), DPF((Diesel Particulate matter Filter), 및 SCR(Selective Catalyst Reduction), LNT(Lean NOx Trap) 등과 같은 배기가스 후처리장치를 구비하고 있다.
이 중에서, SCR을 적용한 배기가스 후처리장치(이하, 'SCR 시스템' 라고 한다)는 배기관의 내부로 우레아(Urea)와 같은 환원제를 분사하여 배기 가스 중의 질소산화물을 질소와 산소로 환원시키는 기능을 하게 된다. 즉, 상기 SCR 시스템은 배기관의 내부로 환원제가 분사되면, 그 환원제가 배기가스의 열에 의해 암모니아(NH3)로 전환되고, SCR 촉매에 의한 배기가스 중의 질소산화물과 암모니아의 촉매 반응으로서 질소산화물을 질소 가스(N2)와 물(H2O)로 환원시킬 수 있다.
종래 기술에서 SCR 시스템의 정화효율을 모니터링 할 때, 일정 시간 동안 SCR의 전, 후단에서의 NOx 질량을 적산하여 평균 정화효율을 계산하였다. 그러나 종래 기술은 1회의 정화효율 계산으로 SCR 시스템의 고장 여부를 판단하기 때문에, 운전조건 또는 외부조건에 따라 일시적으로 정화효율이 감소하더라도, 고장으로 인식하는 오류를 범할 수 있는 문제가 있다.
또한, 종래기술에 따른 고장진단 한계평균값(Threshold Efficiency) 산출시, 배기가스 질량유량, SCR 촉매온도, SCR 전단의 NOx 질량 및 타겟효율(Target Efficiency)등을 변수로 사용하였다. 그러나 종래 기술에 따른 SCR 시스템의 고장진단방법은 SCR 시스템의 NOx 정화효율의 주요 인자인 공간속도(Space Velocity) 및 암모니아 로딩량을 고장진단 한계평균값(Threshold Efficiency) 산출시 고려하지 않으므로, 공간속도의 편차(Space Velocity Deviation)에 따라 부정확한 진단을 할 수 있다.
공개특허공보 제10-2009-0125898(2009.12.08)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 기술에서 SCR 시스템의 정화효율을 모니터링 할 때 발생할 수 있는 편차를 보정하여 보다 강건한 모니터링을 수행하고, SCR 시스템의 정화효율의 주요 인자를 계산에 반영하여 보다 합리적인 고장진단 한계평균값(Threshold Efficiency)를 산출할 수 있는 SCR 시스템의 고장진단방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 시스템의 고장진단방법은 기 설정된 시간 동안 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량을 적산하는 질량적산단계(S100); 상기 질량적산단계(S100)에서 적산된 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량으로부터 SCR 시스템의 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00001
)을 계산하고, 상기 SCR 시스템의 고장 여부를 진단하기 위한 고장진단 한계평균값(
Figure pat00002
)을 계산하는 계산단계(S200); 상기 계산단계(S200) 후, 기 설정된 한계계산횟수(n)만큼 상기 질량적산단계(S100) 및 상기 계산단계(S200)를 반복하는 반복단계(S300); 상기 반복단계(S300) 후, 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00003
)들의 평균값(
Figure pat00004
) 및 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00005
)들의 평균값(
Figure pat00006
)을 계산하는 평균값산출단계(S400); 및 상기 평균값산출단계(S400)에서 산출된 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00007
)들의 평균값(
Figure pat00008
)이 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00009
)들의 평균값(
Figure pat00010
) 미만인지 판단하는 고장여부판단단계(S500);를 포함한다.
상기 SCR 시스템의 고장진단방법은 상기 고장여부판단단계(S500)에서 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00011
)들의 평균값(
Figure pat00012
)이 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00013
)들의 평균값(
Figure pat00014
) 미만인 것으로 판단된 경우에는 SCR 시스템의 고장신호를 발생시키는 고장신호발생단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 SCR 시스템의 고장진단방법은 상기 계산단계(S200)의 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00015
)은 하기의 수식에 의해 계산되는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00016
(여기서,
Figure pat00017
은 기 설정된 시간동안 SCR 전단의 NOx 질량의 적산값이고,
Figure pat00018
은 기 설정된 시간동안 SCR 후단의 NOx 질량의 적산값임.)
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00019
)은 SCR 전단의 NOx 질량, SCR 촉매 온도, 배기가스 유량, 타겟효율(Target Efficiency), 암모니아 로딩량 또는 공간속도(Space Velocity) 중 어느 하나 이상을 변수로 하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00020
)은 SCR 전단의 NOx 질량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 제 1 효율성(Efficiency), 배기가스 유량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 제 2 효율성(Efficiency), 타겟 효율(Target Efficiency)에 의해 계산되는 제 3 효율성(Efficiency), 배기가스 유량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 한계 편차(Threshold Offset), 암모니아 로딩량과 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 4 효율성(Efficiency) 또는 공간속도(Space Velocity)와 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 5 효율성(Efficiency) 중 어느 하나 이상을 변수로 하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00021
)은 상기 제 1 효율성(Efficiency) 및 상기 제 2 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되는 것을 특징으로 한다.
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00022
)은 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 3 효율성(Efficiency)의 곱과 상기 한계 편차(Threshold Offset)의 합으로 표현되는 것을 특징으로 한다.
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00023
)은 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 4 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되는 것을 특징으로 한다.
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00024
)은 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 5 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 SCR 시스템의 고장진단장치는 상기 질량적산단계(S100)에서 SCR 전단의 NOx 질량을 측정하는 SCR 전단센서(110) 및 SCR 후단의 NOx 질량을 측정하는 SCR 후단센서(120)를 포함하는 측정부(100); 상기 계산단계(S200) 내지 상기 고장여부판단단계(S500)를 수행하는 제어부(200); 및 상기 고장신호 발생단계(S600)에서 SCR 시스템의 고장신호를 발생시키는 경고부(300);를 포함한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래 기술에서 SCR 시스템의 정화효율을 모니터링 할 때 발생할 수 있는 편차를 보정하여 보다 강건한 실제 정화효율 평균값을 산출하고, SCR 시스템의 정화효율의 주요 인자를 계산에 반영하여 보다 합리적인 고장진단 한계평균값(Threshold Efficiency)를 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 고장진단방법의 순서도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 고장진단방법의 고장진단 한계평균값 산출법을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 고장진단장치의 블록도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 고장진단방법의 순서도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 고장진단방법은 질량적산단계(S100), 제 1 계산단계(S200), 제 2 계산단계(S300), 제 1 판단단계(S400), 제 3 계산단계(S500), 제 4 계산단계(S600), 제 2 판단단계(S700) 및 고장신호발생단계(S800)를 포함한다.
질량적산단계(S100)는 기 설정된 시간 동안 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량을 적산하는 단계이다. SCR 전단의 NOx 질량을 측정하는 SCR 전단센서(110) 및 SCR 후단의 NOx 질량을 측정하는 SCR 후단센서(120)를 포함하는 측정부(100)에 의해 수행된다. 상기 기 설정된 시간은 차종, 주행거리 등 다양한 변수에 따라 다르게 설정될 수 있다.
계산단계(S200)는 상기 질량적산단계(S100)에서 적산된 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량으로부터 SCR 시스템의 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00025
)을 계산하고, 상기 SCR 시스템의 고장 여부를 진단하기 위한 고장진단 한계평균값(
Figure pat00026
)을 계산하는 단계이다. 상기 계산단계(S200)는 하기의 수식에 의해 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00027
)을 계산하는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00028
(여기서,
Figure pat00029
은 기 설정된 시간 동안 SCR 전단의 NOx 질량의 적산값이고,
Figure pat00030
은 기 설정된 시간 동안 SCR 후단의 NOx 질량의 적산값임.)
상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00031
)은 SCR 전단의 NOx 질량, SCR 촉매 온도, 배기가스 유량, 타겟효율(Target Efficiency), 암모니아 로딩량 또는 공간속도(Space Velocity) 중 어느 하나 이상을 변수로 하여 계산되는 것을 특징으로 한다. 상기 계산단계(S200)에서 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00032
)을 산출하는 방법에 대해서는 후술한다.
반복단계(S300)는 상기 계산단계(S200) 후, 기 설정된 한계계산횟수(n)만큼 상기 질량적산단계(S100) 및 상기 계산단계(S200)를 반복하는 단계이다. 질량적산단계(S100) 및 계산단계(S200)를 수행한 경우에는 계산횟수가 1회 수행된 것으로 판단한다. 기 설정된 한계계산횟수는 요구되는 SCR 고장진단방법의 정확도에 따라 다르게 설정될 수 있다.
평균값산출단계(S400)는 상기 반복단계(S300) 후, 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00033
)들의 평균값(
Figure pat00034
) 및 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00035
)들의 평균값(
Figure pat00036
)을 계산하는 단계이다.
즉, SCR 시스템의 정화효율의 모니터링 중, SCR 전단 및 후단의 NOx 센서에서 측정된 NOx의 질량 값을 누적하여 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00037
)을 계산하고, SCR 전단의 NOx 질량, SCR 촉매 온도, 배기가스 유량, 타겟효율(Target Efficiency), 암모니아 로딩량 또는 공간속도(Space Velocity) 중 어느 하나 이상을 변수로 하여 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00038
)을 계산한 후, 동일한 계산이 기 설정된 한계계산횟수(Event Threshold)만큼 반복되면 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00039
)들의 평균값 및 고장진단 한계평균값(
Figure pat00040
)들의 평균값을 계산하는 것이다. 이에 따라 순간적인 편차(Deviation)에 대해 보다 강건한 n개의 실제 정화효율 평균값들의 평균값(
Figure pat00041
) 및 n개의 고장진단 한계평균값들의 평균값(
Figure pat00042
)의 계산이 가능하게 된다.
고장여부판단단계(S500)는 상기 평균값산출단계(S400)에서 산출된 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00043
)들의 평균값(
Figure pat00044
)이 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00045
)들의 평균값(
Figure pat00046
) 미만인지 판단하는 단계이다. 즉, 실제 정화효율 평균값들의 평균값(
Figure pat00047
)이 고장진단 한계평균값들의 평균값(
Figure pat00048
) 보다 작은 경우, SCR 시스템이 요구되는 정화효율을 충족시키지 못하는 것이므로 SCR 시스템의 고장이 발생한 것으로 판단하게 된다.
고장신호발생단계(S600)는 상기 고장여부판단단계(S500)에서 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00049
)들의 평균값(
Figure pat00050
)이 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00051
)들의 평균값(
Figure pat00052
) 미만인 것으로 판단된 경우에는 SCR 시스템의 고장신호를 발생시키는 단계이다. 상기 고장여부판단단계(S500)에서 상기 실제 정화효율 평균값(
Figure pat00053
)들의 평균값(
Figure pat00054
)이 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00055
)들의 평균값(
Figure pat00056
) 미만인 것으로 판단된 경우에는 SCR 시스템의 고장이 발생한 것으로 판단하므로, 운전자에 경고하기 위함이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 고장진단방법의 고장진단 한계평균값 산출법을 설명하는 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 계산단계(S200)는 SCR 전단의 NOx 질량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 제 1 효율성(Efficiency), 배기가스 유량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 제 2 효율성(Efficiency), 타겟 효율(Target Efficiency)에 의해 계산되는 제 3 효율성(Efficiency), 배기가스 유량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 한계 편차(Threshold Offset), 암모니아 로딩량과 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 4 효율성(Efficiency) 또는 공간속도(Space Velocity)와 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 5 효율성(Efficiency) 중 어느 하나 이상을 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00057
)의 변수로 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 암모니아 로딩량과 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 4 효율성(Efficiency) 또는 공간속도(Space Velocity)와 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 5 효율성(Efficiency)을 고장진단 한계평균값(
Figure pat00058
) 계산 과정에 삽입하여, SCR 시스템의 고장진단의 정확성을 높일 수 있다.
상기 제 2 계산단계(S300)의 상기 고장진단 한계평균값(
Figure pat00059
)은 상기 제 1 효율성(Efficiency) 및 상기 제 2 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되거나, 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 3 효율성(Efficiency)의 곱과 상기 한계 편차(Threshold Offset)의 합으로 표현될 수 있다.
또한, 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 4 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되거나, 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 5 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 SCR 고장진단장치의 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 SCR 고장진단장치는 측정부(100), 제어부(200) 및 경고부(300)를 포함한다.
측정부(100)는 상기 질량적산단계(S100)에서 SCR 전단의 NOx 질량을 측정하는 SCR 전단센서(110) 및 SCR 후단의 NOx 질량을 측정하는 SCR 후단센서(120)를 포함한다.
제어부(200)는 상기 계산단계(S200) 내지 고장여부판단단계(S200)를 수행한다.
경고부(300)는 상기 고장신호 발생단계(S600)에서 SCR 시스템의 고장신호를 발생시킨다. 상기 경고부(300)는 계기판의 경고등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 운전자에 SCR 시스템의 고장상황을 경고할 수 있으면 족하다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 측정부
110 SCR 전단센서
120 SCR 후단센서
200 제어부
300 경고부
S100 질량적산단계
S200 제 1 계산단계
S300 제 2 계산단계
S400 제 1 판단단계
S500 제 3 계산단계
S600 제 4 계산단계
S700 제 2 판단단계
S800 고장신호발생단계

Claims (5)

  1. 기 설정된 시간 동안 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량을 적산하는 질량적산단계(S100);
    상기 질량적산단계(S100)에서 적산된 SCR 전단 및 후단의 NOx의 질량으로부터 SCR 시스템의 실제 정화효율 평균값(
    Figure pat00060
    )을 계산하고, 상기 SCR 시스템의 고장 여부를 진단하기 위한 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00061
    )을 계산하는 계산단계(S200);
    상기 계산단계(S200) 후, 기 설정된 한계계산횟수(n)만큼 상기 질량적산단계(S100) 및 상기 계산단계(S200)를 반복하는 반복단계(S300);
    상기 반복단계(S300) 후, 상기 실제 정화효율 평균값(
    Figure pat00062
    )들의 평균값(
    Figure pat00063
    ) 및 상기 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00064
    )들의 평균값(
    Figure pat00065
    )을 계산하는 평균값산출단계(S400); 및
    상기 평균값산출단계(S400)에서 산출된 상기 실제 정화효율 평균값(
    Figure pat00066
    )들의 평균값(
    Figure pat00067
    )이 상기 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00068
    )들의 평균값(
    Figure pat00069
    ) 미만인지 판단하는 고장여부판단단계(S500);
    를 포함하는 SCR 시스템의 고장진단방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00070
    )은 SCR 전단의 NOx 질량, SCR 촉매 온도, 배기가스 유량, 타겟효율(Target Efficiency), 암모니아 로딩량 또는 공간속도(Space Velocity) 중 어느 하나 이상을 변수로 하여 계산되는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 고장진단방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00071
    )은 SCR 전단의 NOx 질량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 제 1 효율성(Efficiency), 배기가스 유량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 제 2 효율성(Efficiency), 타겟 효율(Target Efficiency)에 의해 계산되는 제 3 효율성(Efficiency), 배기가스 유량과 SCR 촉매 온도의 매핑에 의해 계산되는 한계 편차(Threshold Offset), 암모니아 로딩량과 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 4 효율성(Efficiency) 또는 공간속도(Space Velocity)와 SCR 촉매온도의 매핑에 의해 계산되는 제 5 효율성(Efficiency) 중 어느 하나 이상을 변수로 하여 계산되는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 고장진단방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00072
    )은 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 4 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 고장진단방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 계산단계(S200)의 상기 고장진단 한계평균값(
    Figure pat00073
    )은 상기 제 1 효율성(Efficiency), 상기 제 2 효율성(Efficiency) 및 상기 제 5 효율성(Efficiency)의 곱으로 표현되는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 고장진단방법.
KR1020140151267A 2014-11-03 2014-11-03 Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치 KR20160051369A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140151267A KR20160051369A (ko) 2014-11-03 2014-11-03 Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140151267A KR20160051369A (ko) 2014-11-03 2014-11-03 Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160051369A true KR20160051369A (ko) 2016-05-11

Family

ID=56026137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140151267A KR20160051369A (ko) 2014-11-03 2014-11-03 Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160051369A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190047230A (ko) 2017-10-27 2019-05-08 현대위아 주식회사 선택적촉매저감장치의 이상유무를 판단하는 방법
GB2603083A (en) * 2019-06-10 2022-07-27 Cummins Emission Solutions Inc Fuel Analysis Systems and Methods

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190047230A (ko) 2017-10-27 2019-05-08 현대위아 주식회사 선택적촉매저감장치의 이상유무를 판단하는 방법
GB2603083A (en) * 2019-06-10 2022-07-27 Cummins Emission Solutions Inc Fuel Analysis Systems and Methods
GB2603083B (en) * 2019-06-10 2022-11-30 Cummins Emission Solutions Inc Fuel analysis systems and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9038369B2 (en) Systems and methods for aftertreatment system diagnostics
US8596045B2 (en) On-board-diagnosis method for an exhaust aftertreatment system and on-board-diagnosis system for an exhaust aftertreatment system
US10161845B2 (en) Method for monitoring a particulate filter
US8893476B2 (en) SCR closed loop control system
CN110735696B (zh) 在空载或低负载期间估计碳烟负载的系统、方法和装置
US20150167517A1 (en) Method for detecting abnormally frequent diesel particulate filter regeneration, engine and exhaust aftertreatment system, and warning system and method
RU2672546C2 (ru) Способ и устройство для определения эффективности установки очистки отработавших газов
CN111263848B (zh) 用于操作柴油发动机的废气后处理系统的方法和废气后处理系统
US20160169073A1 (en) System and method for diagnosing the selective catalytic reduction system of a motor vehicle
KR101637758B1 (ko) Scr 시스템의 고장진단방법 및 고장진단장치
KR101416408B1 (ko) 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치
KR101966403B1 (ko) 입자 필터를 통한 유동 저항을 결정하기 위한 시스템 및 방법
US10436089B2 (en) Radio frequency sensor in an exhaust aftertreatment system
US8549836B2 (en) Method for operating an exhaust system, exhaust system and vehicle having an exhaust system
JP5640539B2 (ja) 尿素水品質異常診断装置
US20150068295A1 (en) Oxidation catalyst/hydrocarbon injector testing system
KR100980875B1 (ko) 디젤 차량의 후처리 장치 및 재생방법
KR20160051369A (ko) Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치
EP3048276B1 (en) Diagnostic device
US11008922B2 (en) System and method for diagnosing health of an exhaust aftertreatment system
KR102342938B1 (ko) 디젤 미립자 필터를 포함하는 디젤 엔진 및 디젤 엔진을 작동시키기 위한 방법
US11815044B1 (en) Systems and methods for selective catalytic reduction (SCR) multipoint diagnosis
US20240093625A1 (en) Method for operating a particle filter taking the ash quantity into consideration
KR100901937B1 (ko) 에스시알 시스템에서의 비메탄 탄화수소 저감 기능 진단방법
JP6278002B2 (ja) 排気浄化装置の故障診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application