KR20220026386A - Control method for exhaust device of engine - Google Patents

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KR20220026386A
KR20220026386A KR1020200107331A KR20200107331A KR20220026386A KR 20220026386 A KR20220026386 A KR 20220026386A KR 1020200107331 A KR1020200107331 A KR 1020200107331A KR 20200107331 A KR20200107331 A KR 20200107331A KR 20220026386 A KR20220026386 A KR 20220026386A
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최성무
조지호
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention comprises: a step of enabling a controller to receive exhaust gas temperature of a front end of an LNT and signals of lambda sensors of the front end and a rear end of the LNT during DeNOx; and a step of enabling the controller to determine at least one among whether a breakthrough phenomenon, where a lambda value of the lambda sensor of the rear end is smaller than the lambda value of the lambda sensor of the front end, during the DeNOx and whether an average value of a difference between the lambda value of the lambda sensor of the rear end and the lambda value of the lambda sensor of the front end during the DeNOx is at least a predetermined reference value. The controller determines whether there is deterioration of purification performance of the LNT according to at least one result among whether the breakthrough phenomenon occurs and whether the average value is at least the reference value.

Description

엔진의 배기장치 제어방법{CONTROL METHOD FOR EXHAUST DEVICE OF ENGINE}CONTROL METHOD FOR EXHAUST DEVICE OF ENGINE

본 발명은 엔진의 배기장치 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LNT(Lean NOx Trap)에 관한 기술이다. The present invention relates to a method for controlling an exhaust system of an engine, and more particularly, to a technology for Lean NOx Trap (LNT).

LNT는 엔진의 희박 연소에 수반되는 질소산화물을 정화하기 위한 장치로서, 희박 조건에서 배기가스 중의 NOx를 흡장하였다가, 농후 조건에서 N2로 환원시키는 기능을 수행하며, 이와 같이 농후 조건을 형성하여 LNT 촉매에 흡장되어 있던 질소산화물을 질소로 환원시키는 것을 DeNOx라고 한다.LNT is a device for purifying nitrogen oxides accompanying lean combustion of an engine, and performs the function of occluding NOx in exhaust gas under lean condition and reducing it to N2 under rich condition. The reduction of nitrogen oxides stored in the catalyst to nitrogen is called DeNOx.

차량의 주행 중 LNT의 정화성능은 점차 낮아지게 되며, 이러한 정화성능의 열화는 가역적 열화와 비가역적 열화로 구분된다.The purification performance of LNT gradually decreases while the vehicle is driving, and the degradation of the purification performance is divided into reversible degradation and irreversible degradation.

가역적 열화는 황피독에 의한 열화로서, 탈황 과정을 통해 정화성능의 회복이 가능하지만, 비가역적 열화는 열적 열화로서, 정화성능의 회복이 불가능하다.Reversible deterioration is deterioration caused by sulfur poisoning, and recovery of purification performance is possible through the desulfurization process, but irreversible deterioration is thermal deterioration, and recovery of purification performance is impossible.

차량에 탑재된 LNT를 운용함에 있어서, LNT의 정화성능이 어떤 상태인지를 확인하는 가장 정확하고 직접적인 방법은 LNT의 전단과 후단의 NOx센서를 통해 LNT의 상태를 판단하는 것이지만, NOx센서는 단가가 높다는 단점이 있다.In operating the LNT mounted on the vehicle, the most accurate and direct way to check the state of the purification performance of the LNT is to determine the state of the LNT through the NOx sensor at the front and rear of the LNT, but the NOx sensor is The downside is that it is high.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background technology of the present invention are only for enhancing the understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art. will be

KR 101684540 B1KR 101684540 B1

본 발명은 고가의 NOx센서를 사용하지 않고도, LNT의 정화성능을 판단하고, 정화성능의 열화 시, 그 열화가 가역적 열화인지 비가역적 열화인지를 구별하여, 가능한 범위 내에서 LNT의 정화성능을 높은 상태로 유지할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 질소산화물의 배출을 저감하고 각종 배기규제를 충족시켜 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 하는 엔진의 배기장치 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention judges the purification performance of LNT without using an expensive NOx sensor, and when the purification performance deteriorates, distinguishes whether the degradation is reversible or irreversible, and improves the purification performance of LNT within a possible range. It is an object of the present invention to provide a method for controlling an exhaust system of an engine, which can improve the marketability of a vehicle by ultimately reducing the emission of nitrogen oxides and satisfying various emission regulations.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 배기장치 제어방법은,The method for controlling the exhaust system of the engine of the present invention for achieving the object as described above,

DeNOx 시, 컨트롤러가 LNT 전단의 배기가스 온도 및 LNT 전단 람다센서 및 LNT 후단의 람다센서 신호를 입력 받는 단계;In case of DeNOx, the controller receives the exhaust gas temperature of the front end of the LNT and signals from the lambda sensor at the front of the LNT and the lambda sensor at the rear of the LNT;

상기 컨트롤러가 후단 람다센서의 람다값이 상기 전단 람다센서의 람다값보다 작게 되는 브레이크스루(Breakthrough) 현상이 상기 DeNOx 동안 발생했는지 여부와, 상기 후단 람다센서의 람다값과 전단 람다센서의 람다값 사이의 차이에 대한 상기 DeNOx 동안의 평균값이 소정의 기준값 이상인지의 여부 중, 적어도 하나를 판단하는 단계;In the controller, whether a breakthrough phenomenon in which the lambda value of the rear end lambda sensor becomes smaller than the lambda value of the front end lambda sensor occurs during the DeNOx, and between the lambda value of the rear end lambda sensor and the lambda value of the front end lambda sensor determining at least one of whether the average value during the DeNOx with respect to the difference of ΔNOx is greater than or equal to a predetermined reference value;

를 포함하여 구성되고, consists of,

상기 컨트롤러는 상기 브레이크스루 현상의 발생 여부와 상기 평균값이 상기 기준값 이상인지의 여부 중 적어도 하나의 결과에 따라, 상기 LNT의 정화성능 저하 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The controller may determine whether the purification performance of the LNT is degraded according to at least one result of whether the break-through phenomenon occurs and whether the average value is equal to or greater than the reference value.

상기 컨트롤러는 상기 브레이크스루 현상이 발생하거나, 상기 평균값이 상기 기준값 이상인 경우, 상기 LNT의 정화성능이 정상적인 것으로 판단할 수 있다.When the break-through phenomenon occurs or the average value is equal to or greater than the reference value, the controller may determine that the purification performance of the LNT is normal.

상기 컨트롤러는 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값이 상기 기준값 미만인 경우, 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단할 수 있다.When the break-through phenomenon does not occur and the average value is less than the reference value, the controller may determine that the purification performance of the LNT is abnormally deteriorated.

상기 컨트롤러는 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단되면,When the controller determines that the purification performance of the LNT is abnormally reduced,

상기 컨트롤러는 DeSOx(탈황과정)단계를 수행하여, LNT의 정화성능 회복을 도모할 수 있다.The controller may perform a DeSOx (desulfurization process) step to restore the purification performance of the LNT.

상기 컨트롤러는 상기 DeSOx단계 수행 후, 상기 LNT 촉매의 정화성능 저하가 가역적 열화였는지 비가역적 열화였는지를 판단하기 위해, 다시 DeNOx를 수행하는 RE-DeNOx단계를 수행하고;After performing the DeSOx step, the controller performs the RE-DeNOx step of performing DeNOx again to determine whether the degradation of the purification performance of the LNT catalyst is reversible or irreversible;

상기 RE-DeNOx단계 동안, 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값이 상기 기준값 미만인 경우, 상기 컨트롤러는 상기 LNT의 정화성능 저하를 비가역적 열화로 판단하고, 이를 표시하는 표시단계; During the RE-DeNOx step, when the break-through phenomenon does not occur and the average value is less than the reference value, the controller determines that the degradation of the purification performance of the LNT is irreversible degradation, and displays it;

를 더 수행할 수 있다.can be further performed.

상기 표시단계에서는 경고등 점등, 경고음 발생, 고장코드 저장, 소정의 특정 무선단말기에 해당 정보 송신 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.In the display step, at least one of lighting a warning lamp, generating a warning sound, storing a fault code, and transmitting the corresponding information to a specific wireless terminal may be performed.

상기 컨트롤러는 상기 LNT 정화성능 저하가 비가역적 열화로 판단되는 경우, 이후의 DeSOx 수행 시, DeSOx 목표온도를 하향 수정하여 제어하여, LNT 촉매의 고온 노출을 저감시킬 수 있다.When it is determined that the degradation of the LNT purification performance is irreversible, the controller may reduce the high temperature exposure of the LNT catalyst by lowering the DeSOx target temperature and controlling the subsequent DeSOx performance.

상기 기준값은 미리 정해진 맵으로부터 상기 LNT 전단의 배기가스 온도에 따라 결정될 수 있다.The reference value may be determined according to the exhaust gas temperature of the front end of the LNT from a predetermined map.

상기 기준값 맵은 온도가 증가함에 따라 상기 기준값이 증가하는 경향을 가질 수 있다.The reference value map may have a tendency for the reference value to increase as the temperature increases.

본 발명은 고가의 NOx센서를 사용하지 않고도, LNT의 정화성능을 판단하고, 정화성능의 열화 시, 그 열화가 가역적 열화인지 비가역적 열화인지를 구별하여, 가능한 범위 내에서 LNT의 정화성능을 높은 상태로 유지할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 질소산화물의 배출을 저감하고 각종 배기규제를 충족시켜 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention judges the purification performance of LNT without using an expensive NOx sensor, and when the purification performance deteriorates, distinguishes whether the degradation is reversible or irreversible, and improves the purification performance of LNT within a possible range. By maintaining the state, ultimately, it is possible to reduce the emission of nitrogen oxides and to satisfy various emission regulations, thereby improving the marketability of the vehicle.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 엔진 배기장치의 일부를 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 엔진의 배기장치 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 LNT의 DeNOx시 반응 및 람다의 거동을 설명한 그래프,
도 4는 LNT 촉매의 정화성능이 정상적인 상태에서 브레이크스루가 발생하는 사례들을 도시한 그래프,
도 5는 LNT 촉매의 정화성능이 정상적인 상태에서, LNT의 전단 람다센서 측정값과 후단 람다센서 측정값의 차이에 대한 DeNOx 동안의 평균값이 소정의 기준값 이상인 사례들을 도시한 그래프,
도 6은 가역 열화 상태의 LNT 촉매가 DeSOx 수행 후 정화성능이 회복된 것을 RE-DeNOx단계 수행에 의해 확인하는 것을 설명한 그래프,
도 7은 LNT 촉매의 온도에 따른 LNT 촉매의 OSC 증가를 나타내는 그래프이다.
1 is a view illustrating a part of an engine exhaust system to which the present invention can be applied;
2 is a flowchart showing an embodiment of a method for controlling an exhaust system of an engine according to the present invention;
3 is a graph illustrating the behavior of the reaction and lambda upon DeNOx of LNT;
4 is a graph showing cases in which break-through occurs when the purification performance of the LNT catalyst is normal;
5 is a graph showing cases in which the average value during DeNOx for the difference between the front-end lambda sensor measurement value and the rear-end lambda sensor measurement value of LNT in a normal state of the purification performance of the LNT catalyst is greater than or equal to a predetermined reference value;
6 is a graph explaining that the purification performance of the LNT catalyst in a reversible deterioration state is restored after performing DeSOx by performing the RE-DeNOx step;
7 is a graph showing the increase in OSC of the LNT catalyst according to the temperature of the LNT catalyst.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 엔진 배기장치의 일부를 개념적으로 도시한 것으로서, LNT로 배기가스가 유입된 후 정화되어 배출되도록 구성되며, 상기 LNT의 전단에는 전단 람다센서(1)와 온도센서(3)가 구비되어 있고, 후단에는 후단 람다센서(5)가 구비되어 있으며, 이들 센서들의 신호를 컨트롤러(7)가 입력 받을 수 있도록 되어 있다.1 is a conceptual view of a part of an engine exhaust system to which the present invention can be applied, and is configured to be purified and discharged after exhaust gas is introduced into the LNT, and a front end lambda sensor 1 and a temperature sensor (3) is provided, and a rear end lambda sensor 5 is provided at the rear end, and the controller 7 receives signals from these sensors.

상기 컨트롤러(7)는 상기한 바와 같은 센서들의 신호를 입력 받아, 본 발명에 따른 제어를 수행하는 것이다.The controller 7 receives the signals of the sensors as described above, and performs control according to the present invention.

참고로, 상기 람다센서는 공기과잉율인 람다(λ)를 측정하는 센서를 의미하는 것이며, 각종 산소센서가 사용될 수 있을 것이다.For reference, the lambda sensor refers to a sensor that measures the air excess ratio lambda (λ), and various oxygen sensors may be used.

여기서, 공기과잉율(λ)=실제공연비/이론공연비를 의미한다.Here, the excess air ratio (λ) means the actual air-fuel ratio/theoretical air-fuel ratio.

도 2를 참조하면, 본 발명 엔진의 배기장치 제어방법의 실시예는, DeNOx 시, 컨트롤러(7)가 LNT 전단의 배기가스 온도 및 LNT 전단 람다센서(1) 및 LNT 후단의 람다센서(5) 신호를 입력 받는 단계(S10); 상기 컨트롤러(7)가 후단 람다센서(5)의 람다값이 상기 전단 람다센서(1)의 람다값보다 작게 되는 브레이크스루(Breakthrough) 현상이 상기 DeNOx 동안 발생했는지 여부와, 상기 후단 람다센서(5)의 람다값과 전단 람다센서(1)의 람다값 사이의 차이에 대한 상기 DeNOx 동안의 평균값(a)이 소정의 기준값(a1) 이상인지의 여부 중, 적어도 하나를 판단하는 단계(S20)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, in the embodiment of the exhaust system control method of the engine of the present invention, during DeNOx, the controller 7 controls the exhaust gas temperature and the LNT front end lambda sensor 1 and the LNT rear end lambda sensor 5 receiving a signal (S10); The controller 7 determines whether a breakthrough phenomenon in which the lambda value of the rear end lambda sensor 5 becomes smaller than the lambda value of the front end lambda sensor 1 occurs during the DeNOx, and the rear end lambda sensor 5 ) and whether the average value (a) during the DeNOx for the difference between the lambda value of the front end lambda sensor 1 is greater than or equal to a predetermined reference value (a1), determining at least one (S20) consists of including

상기 컨트롤러(7)는 상기 브레이크스루 현상의 발생 여부와 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 이상인지의 여부 중 적어도 하나의 결과에 따라, 상기 LNT의 정화성능 저하 여부를 판단한다.The controller 7 determines whether the purification performance of the LNT is degraded according to at least one result of whether the break-through phenomenon occurs and whether the average value a is equal to or greater than the reference value a1.

즉, 상기 컨트롤러(7)는 상기 브레이크스루 현상이 발생하거나, 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 이상인 경우, 상기 LNT의 정화성능이 정상적인 것으로 판단하고, 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 미만인 경우, 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단하는 것이다.That is, when the break-through phenomenon occurs or the average value a is equal to or greater than the reference value a1, the controller 7 determines that the purification performance of the LNT is normal, and the break-through phenomenon does not occur, When the average value (a) is less than the reference value (a1), it is determined that the purification performance of the LNT is abnormally deteriorated.

도 3은 배기가스를 농후 상태로 하여 LNT에 흡장된 질소산화물을 질소로 환원시키는 DeNOx를 수행하는 동안, LNT 전단 람다센서(1)의 람다값과 후단 람다센서(5)의 람다값의 변화를 개념적으로 예시한 것으로서, 전단 람다센서(1)의 람다값은 DeNOx 개시 즉시 람다가 1 이하로 농후한 상태를 나타내지만, 후단 람다센서(5)의 람다값은 지연시간(Delay time) 이후에 람다 1 이하로 낮아지게 되며, 이는 LNT 촉매 내의 산소 저장 물질에 저장되어 있던 산소로 인해 CO, H2, HC와 같은 환원제가 산화되는 동안에는 상기 후단 람다센서(5)가 농후한 측정값을 출력하지 못하고, 상기와 같이 저장되어 있던 산소가 소모된 이후에야 농후한 측정값을 출력하기 때문이다.3 shows the change in the lambda value of the lambda sensor 1 at the front end of the LNT and the lambda value of the lambda sensor 5 at the rear end of the LNT while DeNOx is performed to reduce nitrogen oxides stored in the LNT to nitrogen by making the exhaust gas rich. As a conceptual example, the lambda value of the front end lambda sensor 1 indicates a rich state of lambda 1 or less immediately after DeNOx starts, but the lambda value of the rear end lambda sensor 5 is the lambda after the delay time It is lowered to 1 or less, which means that while reducing agents such as CO, H2, and HC are oxidized due to oxygen stored in the oxygen storage material in the LNT catalyst, the downstream lambda sensor 5 cannot output a rich measurement value, This is because the rich measurement value is output only after the oxygen stored as described above is consumed.

상기와 같이 LNT에 저장되어 있던 산소가 소모된 이후에 WGS(Water Gas Shift) 및 SR(Steam Reforming) 반응이 활발하게 일어나는 경우에는, H2가 발생하게 되어, 후단 람다센서(5) 측정값이 전단 람다센서(1) 측정값 미만으로 작아지는 브레이크스루(Breakthrough)가 발생하게 되며, 이는 배기가스 중에 H2가 많을수록 람다센서의 람다값이 농후한 쪽으로 편향되는 경향이 있기 때문이다. As described above, when the WGS (Water Gas Shift) and SR (Steam Reforming) reactions occur actively after the oxygen stored in the LNT is consumed, H2 is generated, and the measurement value of the lambda sensor 5 at the rear end is Breakthrough occurs, which becomes smaller than the measured value of the lambda sensor 1, because as the amount of H2 in the exhaust gas increases, the lambda value of the lambda sensor tends to be biased toward richness.

본 발명은 상기한 바와 같은 DeNOx 시, LNT 전단 람다센서(1) 측정값과 후단 람다센서(5) 측정값의 거동에 착안한 것으로서, 상기 LNT 후단 람다센서(5) 측정값과 전단 람다센서(1) 측정값 사이의 차이에 대한 DeNOx 동안의 평균값(a)은 LNT 촉매의 산소 저장 물질이 제공할 수 있는 산소저장 및 방출능력(Oxygen Storage and release capacity, OSC)에 따라 변화하며, LNT 촉매의 OSC가 일정수준 이상 크다면 해당 LNT 촉매의 정화성능은 정상적인 것으로 판단할 수 있기 때문에, 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 이상인 경우, LNT의 정화성능이 정상적인 것으로 판단하도록 한 것이다.The present invention focuses on the behavior of the LNT front end lambda sensor 1 and the rear end lambda sensor 5 measured values during DeNOx as described above, and the LNT rear end lambda sensor 5 measured value and the front end lambda sensor ( 1) The average value (a) during DeNOx for the difference between the measured values changes according to the oxygen storage and release capacity (OSC) that the oxygen storage material of the LNT catalyst can provide, and the If the OSC is greater than a certain level, since the purification performance of the corresponding LNT catalyst can be determined to be normal, when the average value (a) is equal to or greater than the reference value (a1), the purification performance of the LNT is determined to be normal.

참고로, 도 5는 상기 브레이크스루는 발생하지 않았지만, 각각의 해당 상황에서 DeNOx 동안, 상기 평균값(a)이 소정의 기준값(a1) 이상이어서, LNT 촉매가 정상적인 정화성능을 가지고 있음을 확인할 수 있는 예들을 도시한 것이다.For reference, FIG. 5 shows that the break-through did not occur, but during DeNOx in each corresponding situation, the average value (a) was greater than or equal to the predetermined reference value (a1), confirming that the LNT catalyst has normal purification performance. examples are shown.

따라서, 상기 기준값(a1)은 상기한 바와 같이 LNT 촉매가 정상적인 정화성능을 가지고 있음을 나타낼 수 있는 OSC를 고려하여 설정되어야 하며, 상기 OSC는 도 7에 예시된 바와 같이 LNT 촉매온도가 상승함에 따라 커지는 경향이 있으므로, 이를 고려하여, 상기 컨트롤러(7)는 상기 LNT 전단의 온도센서(3)로부터 획득한 배기가스의 온도에 따라 상기 기준값(a1)을 달리 설정하여 상기 평균값(a)과 비교하도록 한다.Therefore, the reference value (a1) should be set in consideration of the OSC that can indicate that the LNT catalyst has a normal purification performance as described above, and the OSC is, as illustrated in FIG. 7, as the LNT catalyst temperature rises. In consideration of this, the controller 7 sets the reference value a1 differently according to the temperature of the exhaust gas obtained from the temperature sensor 3 at the front end of the LNT and compares it with the average value a do.

예컨대, 상기 컨트롤러(7)는 다음과 같은 기준값(a1) 맵을 사용하여, 그 상황에서 배기가스의 온도에 따라 해당되는 기준값(a1)을 선정하고, 상기 선정된 기준값(a1)에 상기 평균값(a)을 비교하여 LNT 촉매의 정화성능을 판단하는 것이다.For example, the controller 7 selects a corresponding reference value a1 according to the temperature of the exhaust gas in that situation using the following reference value a1 map, and the average value ( a) is compared to determine the purification performance of the LNT catalyst.

온도temperature 200℃200 300℃300 400℃400 500℃500 600℃600℃ 기준값(a1)Reference value (a1) 0.0120.012 0.0500.050 0.0760.076 0.0920.092 0.1010.101

한편, DeNOx 동안 상기한 바와 같은 브레이크스루가 발생하면, LNT 촉매의 정화성능이 정상적인 것으로 볼 수 있는 바, 도 4는 각각의 DeNOx 동안 브레이크스루가 발생하여, 해당 LNT 촉매의 정화성능이 정상적인 상태로 판단할 수 있는 예들을 도시하고 있는 것이다.On the other hand, when the above-described break-through occurs during DeNOx, the purification performance of the LNT catalyst can be considered normal. In FIG. 4, break-through occurs during each DeNOx, and the purification performance of the corresponding LNT catalyst returns to a normal state. It shows examples that can be judged.

상기 컨트롤러(7)는 상술한 바와 같이, 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 미만인 경우, 즉 상기 두 조건이 모두 만족하는 경우, 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단한다.As described above, in the controller 7, when the break-through phenomenon does not occur and the average value a is less than the reference value a1, that is, when both conditions are satisfied, the purification performance of the LNT is improved. judged to be abnormally degraded.

상기 컨트롤러(7)는 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단되면, DeSOx(탈황과정)단계(S30)를 수행하여, LNT의 정화성능 회복을 도모한다.When it is determined that the purification performance of the LNT is abnormally degraded, the controller 7 performs a DeSOx (desulfurization process) step S30 to restore the purification performance of the LNT.

상기 DeSOx단계의 수행은 상기와 같이 LNT의 정화성능을 회복시키는 의미 외에도, 후술하는 RE-DeNOx단계와의 조합을 통해, 상기 LNT 촉매의 정화성능 저하가 가역적 열화에 기인한 것이었는지 비가역적 열화에 기인한 것이었는지를 판단할 수 있도록 하는 의미도 가진다.In addition to the meaning of recovering the purification performance of the LNT as described above, the performance of the DeSOx step can be combined with the RE-DeNOx step to be described later, whether the degradation of the purification performance of the LNT catalyst is due to reversible degradation or irreversible degradation. It also has the meaning of being able to determine whether it was caused by it.

즉, 상기 컨트롤러(7)는 상기 DeSOx단계(S30) 수행 후, 상기 LNT 촉매의 정화성능 저하가 가역적 열화였는지 비가역적 열화였는지를 판단하기 위해, 다시 DeNOx를 수행하는 RE-DeNOx단계(S40)를 수행하고,That is, after performing the DeSOx step (S30), the controller 7 performs a RE-DeNOx step (S40) of performing DeNOx again to determine whether the degradation of the purification performance of the LNT catalyst was reversible or irreversible. do,

상기 RE-DeNOx단계(S40) 동안, 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 미만인 경우, 상기 컨트롤러(7)는 상기 LNT의 정화성능 저하를 비가역적 열화로 판단하고, 이를 표시하는 표시단계(S50)를 더 수행하는 것이다.During the RE-DeNOx step (S40), when the break-through phenomenon does not occur and the average value (a) is less than the reference value (a1), the controller 7 converts the degradation of the purification performance of the LNT into irreversible degradation. A display step (S50) of determining and displaying this is further performed.

물론, 상기 RE-DeNOx단계 동안, 상기 브레이크스루 현상이 발생하거나, 상기 평균값(a)이 상기 기준값(a1) 이상인 경우에는 상기 LNT 촉매의 정화성능 저하는 일시적인 가역적 열화였음을 알 수 있는 것이다.Of course, during the RE-DeNOx step, when the break-through phenomenon occurs or the average value (a) is greater than or equal to the reference value (a1), it can be seen that the degradation of the purification performance of the LNT catalyst is a temporary and reversible deterioration.

도 6에 예시된 바와 같이, 브레이크스루가 발생하지 않고, 후단 람다센서(5) 측정값과 전단 람다센서(1) 측정값의 차이가 크지 않아서, 상기 후단 람다센서(5)의 람다값과 전단 람다센서(1)의 람다값 사이의 차이에 대한 DeNOx 동안의 평균값(a)이 해당 기준값(a1) 미만일 것을 쉽게 예상할 수 있는 LNT 촉매의 정화성능 저하 상태로부터, DeSOx 후 RE-DeNOx를 수행했을 때, 도시된 바와 같이 후단 람다센서(5) 측정값과 전단 람다센서(1) 측정값의 차이가 현저히 커져서, LNT 촉매의 정화성능이 정상적으로 회복되었고, 따라서 이전의 LNT 촉매 정화성능 저하는 가역적 열화에 기인한 것이었음을 확인할 수 있음을 예시하고 있다.As illustrated in FIG. 6 , break-through does not occur, and the difference between the measured value of the rear end lambda sensor 5 and the front end lambda sensor 1 is not large, so the lambda value of the rear end lambda sensor 5 and the front end From the state of degradation of the purification performance of the LNT catalyst, which can easily be expected that the average value (a) during DeNOx for the difference between the lambda values of the lambda sensor (1) is less than the corresponding reference value (a1), RE-DeNOx after DeSOx At this time, as shown, the difference between the measured value of the lambda sensor 5 and the measured value of the front end lambda sensor 1 was significantly increased, and the purification performance of the LNT catalyst was restored to normal. It is shown that it can be confirmed that it was caused by .

상기 표시단계에서는 경고등 점등, 경고음 발생, 고장코드 저장, 소정의 특정 무선단말기에 해당 정보 송신 중 적어도 하나를 수행하는 방법으로 수행할 수 있다.In the display step, at least one of turning on a warning lamp, generating a warning sound, storing a fault code, and transmitting the corresponding information to a specific wireless terminal may be performed.

즉, 엔진 경고등을 점등하거나 경고음을 발생시켜, 수리를 유도하거나, 고장코드를 저장하였다가 차량 정비 시에, 관련 정보를 제공할 수 있도록 하거나, 운전자의 스마트폰과 같은 무선단말기에 해당 정보에 관한 메시지 등을 송신하거나 하는 다양한 표시 방법을 사용할 수 있을 것이다.That is, the engine warning lamp is turned on or a warning sound is generated to induce repair, the fault code is stored and the related information can be provided during vehicle maintenance, Various display methods such as transmitting a message or the like may be used.

한편, 상기 컨트롤러(7)는 상기 LNT 정화성능 저하가 비가역적 열화로 판단되는 경우, 이후의 DeSOx 수행 시, DeSOx 목표온도를 하향 수정하여 제어하여, LNT 촉매의 고온 노출을 저감시킴으로써, LNT 촉매의 열화 진행을 지연시키도록 할 수 있을 것이다.On the other hand, when it is determined that the degradation of the LNT purification performance is irreversible deterioration, the controller 7 lowers the DeSOx target temperature and controls it downward to reduce the high temperature exposure of the LNT catalyst when performing DeSOx. It may be possible to delay the progress of deterioration.

이상과 같이 본 발명은 LNT 촉매의 정화성능을 비교적 저가의 람다센서 측정값들에 기초하여 모니터링하고, 정화성능이 비정상적으로 저하된 경우, 정화성능의 회복을 시도하며, 나아가 LNT 촉매 정화성능의 저하가 가역적 열화인지 비가역적 열화인지를 판단하고, 비가역적 열화인 경우 이를 적절한 표시방법으로 알려서 이후 적절한 조치를 취할 수 있도록 유도함으로써, 차량의 각종 배기가스 규제에 보다 효과적으로 대응할 수 있도록 한다.As described above, the present invention monitors the purification performance of the LNT catalyst based on measurement values of a relatively inexpensive lambda sensor, and when the purification performance is abnormally reduced, attempts to restore the purification performance, furthermore, the degradation of the purification performance of the LNT catalyst It determines whether the deterioration is reversible or irreversible, and if it is irreversible deterioration, informs it in an appropriate display method so that appropriate measures can be taken later, so that it can respond more effectively to various exhaust gas regulations of vehicles.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to specific embodiments, it is within the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

1; 람다센서
3; 온도센서
7; 컨트롤러
a; 평균값
a1; 기준값
One; lambda sensor
3; temperature Senser
7; controller
a; medium
a1; reference value

Claims (9)

DeNOx 시, 컨트롤러가 LNT 전단의 배기가스 온도 및 LNT 전단 람다센서 및 LNT 후단의 람다센서 신호를 입력 받는 단계;
상기 컨트롤러가 후단 람다센서의 람다값이 상기 전단 람다센서의 람다값보다 작게 되는 브레이크스루 현상이 상기 DeNOx 동안 발생했는지 여부와, 상기 후단 람다센서의 람다값과 전단 람다센서의 람다값 사이의 차이에 대한 상기 DeNOx 동안의 평균값이 소정의 기준값 이상인지의 여부 중, 적어도 하나를 판단하는 단계;
를 포함하여 구성되고,
상기 컨트롤러는 상기 브레이크스루 현상의 발생 여부와 상기 평균값이 상기 기준값 이상인지의 여부 중 적어도 하나의 결과에 따라, 상기 LNT의 정화성능 저하 여부를 판단하는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
In case of DeNOx, the controller receives the exhaust gas temperature of the front end of the LNT and signals from the lambda sensor at the front of the LNT and the lambda sensor at the rear of the LNT;
The controller determines whether a break-through phenomenon in which the lambda value of the rear-end lambda sensor becomes smaller than the lambda value of the front-end lambda sensor occurs during the DeNOx, and the difference between the lambda value of the rear-end lambda sensor and the lambda value of the front-end lambda sensor determining at least one of whether the average value for the DeNOx is equal to or greater than a predetermined reference value;
consists of,
The controller determines whether the purification performance of the LNT is degraded according to at least one result of whether the break-through phenomenon occurs and whether the average value is equal to or greater than the reference value
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 브레이크스루 현상이 발생하거나, 상기 평균값이 상기 기준값 이상인 경우, 상기 LNT의 정화성능이 정상적인 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
The method according to claim 1,
The controller determines that the purification performance of the LNT is normal when the break-through phenomenon occurs or the average value is greater than or equal to the reference value
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값이 상기 기준값 미만인 경우, 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
3. The method according to claim 2,
The controller determines that the purification performance of the LNT is abnormally degraded when the break-through phenomenon does not occur and the average value is less than the reference value
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 3에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 LNT의 정화성능이 비정상적으로 저하된 것으로 판단되면,
상기 컨트롤러는 DeSOx단계를 수행하여, LNT의 정화성능 회복을 도모하는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
4. The method according to claim 3,
When the controller determines that the purification performance of the LNT is abnormally reduced,
The controller performs the DeSOx step to restore the purification performance of LNT
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 4에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 DeSOx단계 수행 후, 상기 LNT 촉매의 정화성능 저하가 가역적 열화였는지 비가역적 열화였는지를 판단하기 위해, 다시 DeNOx를 수행하는 RE-DeNOx단계를 수행하고;
상기 RE-DeNOx단계 동안, 상기 브레이크스루 현상이 발생하지 않고, 상기 평균값이 상기 기준값 미만인 경우, 상기 컨트롤러는 상기 LNT의 정화성능 저하를 비가역적 열화로 판단하고, 이를 표시하는 표시단계;
를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
5. The method of claim 4,
After performing the DeSOx step, the controller performs the RE-DeNOx step of performing DeNOx again to determine whether the degradation in the purification performance of the LNT catalyst is reversible or irreversible;
During the RE-DeNOx step, when the break-through phenomenon does not occur and the average value is less than the reference value, the controller determines that the degradation in the purification performance of the LNT is irreversible degradation, and displays the determination;
An exhaust system control method of an engine, characterized in that it further performs.
청구항 5에 있어서,
상기 표시단계에서는 경고등 점등, 경고음 발생, 고장코드 저장, 소정의 특정 무선단말기에 해당 정보 송신 중 적어도 하나를 수행하는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
6. The method of claim 5,
In the display step, at least one of lighting a warning light, generating a warning sound, storing a fault code, and transmitting the corresponding information to a specific wireless terminal
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 5에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 LNT 정화성능 저하가 비가역적 열화로 판단되는 경우, 이후의 DeSOx 수행 시, DeSOx 목표온도를 하향 수정하여 제어하여, LNT 촉매의 고온 노출을 저감시키는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
6. The method of claim 5,
When it is determined that the degradation of the LNT purification performance is irreversible, the controller lowers and controls the DeSOx target temperature when performing the subsequent DeSOx, thereby reducing the high temperature exposure of the LNT catalyst
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 기준값은 미리 정해진 맵으로부터 상기 LNT 전단의 배기가스 온도에 따라 결정되는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.
The method according to claim 1,
The reference value is determined according to the exhaust gas temperature of the front end of the LNT from a predetermined map
An engine exhaust system control method, characterized in that.
청구항 8에 있어서,
상기 기준값 맵은 온도가 증가함에 따라 상기 기준값이 증가하는 경향을 가지는 것
을 특징으로 하는 엔진의 배기장치 제어방법.


9. The method of claim 8,
In the reference value map, the reference value tends to increase as the temperature increases.
An engine exhaust system control method, characterized in that.


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