KR20230015131A

KR20230015131A - 차량의 pf 재생 제어 방법

Info

Publication number: KR20230015131A
Application number: KR1020210096516A
Authority: KR
Inventors: 김진하
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-01-31
Also published as: EP4123135B1; EP4123135A1; US11905866B2; US20230024706A1

Abstract

본 발명은 센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이, PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인지 판단하는 단계; 상기 PM축적량이 상기 PF의 손상 위험이 있는 수준 이상인 경우, 엔진의 배기유량과 배기 중의 산소농도를 기반으로 한 PF의 손상 우려가 있는 운전 조건(Condition)에 대한 가중치를 누적하여 운전조건지수를 산출하는 단계; 상기 축적된 PM이 상기 PF의 손상 위험이 있는 수준 이상인 경우, PF 온도에 따른 온도지수와, 축적된 PM에 따른 PM지수를 산출하는 단계; 상기 운전조건지수와 PF온도 및 PF의 PM축적량을 고려하여 열화조건지수를 산출하는 단계; 상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 PF 재생 제어 방법{PF REGNERATION CONTROL METHOD IN VEHICLE}

본 발명은 차량의 PF(Particulate Filter) 재생에 관한 기술이다.

PF의 일종인 DPF(Diesel Particulate Filter)는 디젤엔진에서 배출되는 PM(Particulate Matters)을 포집하여 대기중으로 배출되는 것을 방지하도록 하며, 축적된 PM은 재생과정을 통해 연소시키도록 한다.

상기와 같은 PF의 재생 시, PF에 축적된 PM의 양이 너무 많거나, PF의 재생 온도가 너무 높으면, PF의 파손이 초래되므로, 적절한 PF 재생 기술이 필요하다.

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.

KR

1020180070749

A

본 발명은 PF의 열화 가능성을 사전에 예측하여 PF의 적절한 재생이 이루어질 수 있도록 함으로써, PF의 열화를 방지하고, PF의 열화에 따른 매연의 배출 및 차량 수리 비용의 지출 등을 방지할 수 있도록 한 차량의 PF 재생 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 PF 재생 제어 방법은,

센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이, PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인지 판단하는 단계;

상기 PM축적량이 상기 PF의 손상 위험이 있는 수준 이상인 경우, 엔진의 배기유량과 배기 중의 산소농도를 기반으로 한 PF의 손상 우려가 있는 운전 조건(Condition)에 대한 가중치를 누적하여 운전조건지수를 산출하는 단계;

상기 운전조건지수와 PF온도 및 PF의 PM축적량을 고려하여 열화조건지수를 산출하는 단계;

상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 운전조건지수를 산출하는 단계에서는, 상기 배기유량과 산소농도에 따른 가중치의 맵으로부터 현재 운전 조건에 대한 상기 가중치를 산출하고;

상기 가중치를 누적하여 상기 운전조건지수를 산출할 수 있다.

상기 가중치는 소정의 설계목표 보다 PF의 손상 우려가 클수록 더 큰 양수로 설정되고, 상기 설계목표 보다 상기 PF의 손상 우려가 작을수록 더 큰 음수로 설정될 수 있다.

상기 운전조건지수를 산출하는 단계에서는, 상기 운전조건지수를 항상 0 이상이 되도록 산출할 수 있다.

상기 가중치가 0 이상이거나, 상기 가중치의 절대값이 현재의 운전조건지수 이하이면, 상기 운전조건지수에 상기 가중치를 누적하고;

상기 가중치가 음수로서, 상기 가중치의 절대값이 현재의 운전조건지수를 초과하면, 상기 운전조건지수는 0로 설정할 수 있다.

상기 센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이 소정의 제1PM기준값 이상이면, 상기 PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인 것으로 판단할 수 있다.

추정된 PF의 PM축적량이 상기 제1PM기준값보다 작은 값으로서, PF의 재생 시에 PF의 손상이 일어날 가능성이 없는 수준으로 설정된 제2PM기준값 이하이면, 상기 단계들을 종료하도록 할 수 있다.

상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계는, 상기 열화조건지수가 클수록 PF에 축적된 PM축적량이 커지도록 조정하여, PF재생 주기가 단축될 수 있도록 할 수 있다.

상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계는,

상기 열화조건지수를 소정의 기준지수값과 비교하는 단계;

상기 열화조건지수가 상기 기준지수값보다 크면, 초과회수를 카운트업(Count Up) 하는 단계;

상기 초과회수를 카운트업 한 이후, 상기 초과회수와 소정의 차량운전조건에 따라 DFP의 PM축적량을 커지도록 조정하는 단계;

를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 열화조건지수가 상기 기준지수값 이하이고, PF 재생이 정상적으로 완료되는 상황을 고려하여, 상기 PF의 재생 주기 단축이 영구화되는 것을 방지하도록 할 수 있다.

상기 열화조건지수가 상기 기준지수값 이하이고, PF 재생이 정상적으로 완료되면, 미만회수를 카운트업 하는 단계;

상기 미만회수를 카운트업 한 이후, 상기 미만회수가 소정의 기준회수보다 크면, 상기 초과회수와 미만회수를 각각 0로 초기화시키는 단계;

를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 열화조건지수가 상기 기준지수값보다 크면, 상기 초과회수를 카운트업 함과 아울러, 상기 미만회수를 0로 초기화 하도록 할 수 있다.

상기 열화조건지수를 산출하는 단계에서는, 상기 PF온도 및 PF의 PM축적량에 따른 TNS지수와 상기 운전조건지수에 의해 상기 열화조건지수를 산출하도록 할 수 있다.

본 발명은 PF의 열화 가능성을 사전에 예측하여 PF의 적절한 재생이 이루어질 수 있도록 함으로써, PF의 열화를 방지하고, PF의 열화에 따른 매연의 배출 및 차량 수리 비용 지출 등을 방지할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 PF 재생 제어 방법이 적용될 수 있는 엔진 시스템을 예시한 도면,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 차량의 PF 재생 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 산소농도와 배기유량에 따른 가중치의 맵을 예시한 도면,
도 5는 PF의 PM축적량과 PF의 온도에 따른 TNS지수의 맵을 예시한 도면,
도 6은 운전조건지수와 TNS지수에 따른 열화조건지수의 맵을 예시한 도면,
도 7은 초과회수와 차량운전조건에 따른 추가PM축적량의 맵을 예시한 도면이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1을 참조하여, 본 발명이 적용될 수 있는 엔진 시스템을 살펴보면, 엔진(1)에서 배출되는 배기는 PF(3)를 통과하면서 PM이 여과된 후 대기중으로 배출되고, 상기 PF(3)에는 차압센서(5)가 장착되어 있으며, 컨트롤러(7)는 상기 차압센서(5)의 신호에 의해 상기 PF(3)의 PM축적량을 연산하며, 그에 따라 상기 엔진(1)을 제어할 수 있도록 구성된다.

참고로, 상기 컨트롤러(7)는 상기와 같이 차압센서(5)의 측정값에 기반하여 PM축적량을 산출함과 아울러 미리 설정된 모델에 의해 PF(3)에 축적된 PM축적량을 산출하여, 센서 측정값에 따른 PF(3)의 PM축적량과, 모델 추정에 의한 PF(3)의 PM축적량 2 가지를 가지고, PF(3)의 재생을 제어한다.

예컨대, PF(3)의 재생 진입은 상기 센서 측정값에 따른 PM축적량과 모델 추정에 의한 PM축적량 중 큰 값을 기준으로 이루어지도록 하는 것이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명 차량의 PF 재생 제어 방법은,

센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이, PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인지 판단하는 단계(S10); 상기 PM축적량이 상기 PF의 손상 위험이 있는 수준 이상인 경우, 엔진의 배기유량과 배기 중의 산소농도를 기반으로 한 PF의 손상 우려가 있는 운전 조건(Condition)에 대한 가중치를 누적하여 운전조건지수(X)를 산출하는 단계(S20); 상기 운전조건지수(X)와 PF온도 및 PF의 PM축적량을 고려하여 열화조건지수를 산출하는 단계(S30); 상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 염려가 있는 수준의 PM축적량이 감지되면, 상기 배기유량과 산소농도에 따른 가중치를 이용하여 PF의 손상 우려가 있는 엔진의 운전 조건을 상기 운전조건지수(X)로 고려하고, 이와 함께 PF온도와 PM축적량을 고려하여, 상기 열화조건지수를 산출함으로써, PF가 열화될 가능성을 계량화하고, 이에 기반하여 PF의 재생 주기를 변화시킴으로써, 궁극적으로 PF의 열화를 방지하도록 하는 것이다.

상기 컨트롤러(7)는 상기 센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이 소정의 제1PM기준값(A1) 이상이면, 상기 PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인 것으로 판단하도록 할 수 있다.

여기서, 상기 제1PM기준값(A1)은 상술한 바와 같이 PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는지를 판단할 수 있는 수준으로 설정되는 것이며, 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있으며, 예컨대 50 gram 등과 같이 설정될 수 있을 것이다.

상기 운전조건지수(X)를 산출하는 단계(S20)에서는, 상기 배기유량과 산소농도에 따른 가중치의 맵으로부터 현재 운전 조건에 대한 상기 가중치를 산출하고; 상기 가중치를 누적하여 상기 운전조건지수(X)를 산출한다.

상기 가중치는 소정의 설계목표 보다 PF의 손상 우려가 클수록 더 큰 양수로 설정되고, 상기 설계목표 보다 상기 PF의 손상 우려가 작을수록 더 큰 음수로 설정된다.

즉, 상기 가중치는 상기 배기유량과 산소농도에 의해 결정되는 운전 조건이 PF의 손상 염려가 큰 운전 조건일수록 더 큰 양수로 설정되는 것이다.

상기 소정의 설계목표는 PF의 정상적인 재생 시, 발생되는 PF의 정상적인 수준의 손상 우려를 의미할 수 있다. 따라서, 상기 배기유량과 산소농도가 PF의 재생 시, 정상적인 수준의 손상을 초래할 것으로 판단되는 경우, 상기 가중치는 0로 설정될 수 있는 것이다.

물론, 상기 설계목표는 설계자의 의도에 따라, 상기 PF의 정상적인 재생 시, 발생되는 PF의 정상적인 수준의 손상 우려로부터, 약간 어느 일측으로 편향되게 설정될 수도 있을 것이다.

상기 배기유량과 산소농도에 따른 가중치의 맵은 도 4에 예시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 도 4에서 직선으로 표시된 부분은 가중치의 값이 0인 부분임을 나타내고, 점선 화살표가 가리키는 방향으로 점차 가중치의 값이 커지는 경향을 가지는 것을 나타낸 것이다.

참고로, 도 4에는 DTI(Drop To Idle) 영역과 DTO(Drop To Overrun) 영역이 도시된 바와 같이 포함될 수 있다.

상기 운전조건지수(X)를 산출하는 단계에서는, 상기 운전조건지수(X)를 항상 0 이상이 되도록 산출한다.

본 실시예에서는, 상기 가중치가 0 이상이거나, 상기 가중치의 절대값이 현재의 운전조건지수(X) 이하이면, 상기 운전조건지수(X)에 상기 가중치를 누적하고; 상기 가중치가 음수로서, 상기 가중치의 절대값이 현재의 운전조건지수(X)를 초과하면, 상기 운전조건지수(X)는 0로 설정함으로써, 상기 운전조건지수(X)가 항상 0 이상으로 산출되도록 하고 있다.

상기 운전조건지수(X)는 후술하는 바와 같이 그 값이 클수록 PF의 재생 주기를 단축시키고, 작을수록 PF의 재생 주기를 연장시키는 경향이 있다.

따라서, 상기 운전조건지수(X)가 0보다 작게 설정되면, PF의 재생 주기가 길어지게 되어, PF 재생 시 PF에서 과도한 PM이 연소되면서 PF의 열화가 촉진되는 상황이 발생될 수 있으므로, 이러한 상황이 근본적으로 발생되지 않도록 하기 위해, 상기 운전조건지수(X)는 항상 0 이상으로 산출되도록 하는 것이다.

상기 열화조건지수를 산출하는 단계에서는, 상술한 바와 같이 상기 운전조건지수(X)와, PF온도 및 PF의 PM축적량에 따라, 상기 열화조건지수를 산출하도록 한다.

상기 PF온도와 PM축적량은 도 2에 예시된 바와 같이, 각각 온도지수(T)와 PM지수(S)로 환산하여 사용할 수 있으며, 이때 상기 온도지수(T)는 상기 PF온도와 비례관계로 설정될 수 있을 것이며, 상기 PM지수(S)도 상기 PM축적량과 비례관계로 설정될 수 있을 것이다.

한편, 상기 PF온도 및 PF의 PM축적량은, 도 5에 예시된 바와 같은 TNS지수로 대체하여 사용할 수 있다.

즉, 상기 열화조건지수를 산출할 때, 상기 PF온도 및 PF의 PM축적량에 따른 TNS지수와 상기 운전조건지수(X)에 의해 상기 열화조건지수를 산출하도록 하는 것이다.

도 5에서, 각 곡선은 PM축적량을 나타내며, 상측에 위치한 것일수록 더 많은 PM축적량을 나타내는 것으로, 가로축의 PF온도와 상기 PM축적량의 곡선에 의해 세로축의 TNS지수를 결정할 수 있다.

이와 같은 TNS지수를 사용하면, PF온도와 PM축적량이 개별적으로 PF의 열화에 미치는 영향은 물론, 이들이 함께 PF의 열화에 미치는 영향도 복합적으로 고려할 수 있다는 장점이 있다.

도 6은 상기한 바와 같이 결정된 TNS곡선과 가로축의 운전조건지수(X)에 의해, 상기 열화조건지수를 결정할 수 있는 맵을 예시한 것이다.

물론, 도 6에서 상측에 위치한 TNS곡선일수록 더 높은 TNS지수를 의미한다.

한편, 상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계(S40)는, 상기 열화조건지수가 클수록 PF에 축적된 PM축적량이 커지도록 조정하여, PF재생 주기가 단축될 수 있도록 한다.

즉, 상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계(S40)는, 상기 열화조건지수를 소정의 기준지수값(B)과 비교하는 단계(S41); 상기 열화조건지수가 상기 기준지수값(B)보다 크면, 초과회수(N_OVER)를 카운트업(Count Up) 하는 단계(S42); 상기 초과회수(N_OVER)를 카운트업 한 이후, 상기 초과회수(N_OVER)와 소정의 차량운전조건에 따라 DFP의 PM축적량을 커지도록 조정하는 단계(S43)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 기준지수값(B)은 상기 열화조건지수가 PF의 열화 가능성이 비교적 높다고 판단할 수 있는 수준 등으로 설정될 수 있을 것이며, 예컨대 5 등과 같이 설정될 수 있을 것이다.

상기와 같이 열화조건지수가 상기 기준지수값(B)을 초과하는 회수를 상기 초과회수(N_OVER)로 누적하여, 상기 초과회수(N_OVER)와 차량운전조건에 따라 PF의 PM축적량을 커지도록 조절하면, 결과적으로 PF의 재생 시점을 결정하는 컨트롤러(7)는 상기 커진 PM축적량에 따라 종전보다 더 빠른 시기에 PF의 재생을 개시하게 됨으로써, PF에는 상대적으로는 더 적은 PM축적량이 있는 상태에서 PF의 재생이 이루어지게 되어, PF의 열화 가능성이 더욱 낮아지도록 하는 것이다.

여기서, 상기 초과회수(N_OVER)와 차량운전조건에 따라 PF의 PM축적량을 조정하는 것은 예컨대, 도 7과 같은 초과회수(N_OVER)와 차량운전조건에 따른 추가PM축적량의 맵을 이용하여 수행될 수 있다.

도 7의 가로축은 차량운전조건을 나타내는 것으로서, 엔진 속도, 엔진 부하 등과 같이 PF의 재생 시 PF의 열화에 영향을 주는 인자들로 이루어진 차량운전조건을 일련의 영역으로 구분한 것이며, 세로축은 상기 초과회수를 의미하는 것이며, 각 셀의 값은 해당 차량운전조건과 초과회수에서의 추가PM축적량을 나타내는 것이다.

따라서, 예컨대 상기 차량운전조건이 3 영역에 해당하고, 상기 초과회수(N_OVER)가 10인 경우에는 상기 추가PM축적량이 0.008(g/km)가 되는 것이고, 상기 컨트롤러(7)는 이 추가PM축적량을 상기 모델 추정에 의한 PF의 PM축적량에 더하여, 새로운 모델 추정에 의한 PF의 PM축적량으로 판단함으로써, 실질적으로는 PF의 재생 주기를 단축시키는 효과를 가져오게 되는 것이다.

참고로, 도 7에서 상기 추가PM축적량이 0가 아닌 셀들의 위치는 대체로 엔진의 부하나 속도가 낮은 영역이면서, 상기 초과회수가 일정수준 이상인 위치로서, 실질적으로 PF의 PM축적량이 많이 발생할 수 있는 상황임을 알 수 있다.

한편, 본 발명에서는, 상기 열화조건지수가 상기 기준지수값(B) 이하인 경우, PF 재생이 정상적으로 완료되는 상황을 고려하여, 상기 PF의 재생 주기 단축이 영구화되는 것을 방지하도록 할 수 있다.

즉, 상기한 바와 같이 초과회수(N_OVER)의 누적에 의해 PF의 재생 주기가 단축된 이후, 상기 열화조건지수가 상기 기준지수값(B) 이하로 떨어지고 PF의 재생이 정상적으로 완료되는 상황이 계속된다면, 더 이상 PF 재생 주기를 상기와 같이 단축시킨 상태를 유지할 필요가 없는 것이므로, 본 발명의 제어를 초기화하여 다시 수행할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해, 상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계(S40)는, 상기 열화조건지수가 상기 기준지수값(B) 이하이고, PF 재생이 정상적으로 완료되면, 미만회수(N_UNDER)를 카운트업 하는 단계(S44); 상기 미만회수(N_UNDER)를 카운트업 한 이후, 상기 미만회수(N_UNDER)가 소정의 기준회수(Ｃ)보다 크면, 상기 초과회수(N_OVER)와 미만회수(N_UNDER)를 각각 0로 초기화시키는 단계(S45)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기한 바와 같이, 상기 열화조건지수가 상기 기준지수값(B) 이하이고, PF 재생이 정상적으로 완료되는 회수를 상기 미만회수(N_UNDER)로 누적하여 상기 기준회수(Ｃ)보다 커지면, 상기 초과회수(N_OVER)를 0로 초기화시켜서, 궁극적으로 상기 추가PM축적량이 상기 모델 추정에 의한 PF의 PM축적량에 더해지지 않도록 함으로써, 단축되었던 PF 재생 주기를 원래 상태로 복원시킬 수 있도록 하는 것이다.

한편, 본 실시예에서는 상기 열화조건지수가 상기 기준지수값(B)보다 커서, 상기 초과회수(N_OVER)를 카운트업 할 때, 상기 미만회수(N_UNDER)를 0로 초기화하도록 하여, 궁극적으로 PF 재생 주기의 단축과 복원이 너무 빈번하게 발생되는 불안정한 제어 상태를 회피하도록 하였다.

한편, 본 실시예는, 상기 모델 추정에 의한 PF의 PM축적량이 상기 제1PM기준값(A1)보다 작은 값으로서, PF의 재생 시에 PF의 손상이 일어날 가능성이 없는 수준으로 설정된 제2PM기준값(A2) 이하이면, 상기 본 실시예의 모든 단계들을 종료하도록 할 수 있다.

따라서, 상술한 예와 같이 상기 제1PM기준값(A1)이 50g이라면, 상기 제2PM기준값(A2)은 5g 등과 같이 설정될 수 있을 것이다.

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.

1; 엔진
3; PF
5; 차압센서
7; 컨트롤러

Claims

센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이, PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인지 판단하는 단계;
상기 PM축적량이 상기 PF의 손상 위험이 있는 수준 이상인 경우, 엔진의 배기유량과 배기 중의 산소농도를 기반으로 한 PF의 손상 우려가 있는 운전 조건(Condition)에 대한 가중치를 누적하여 운전조건지수를 산출하는 단계;
상기 축적된 PM이 상기 PF의 손상 위험이 있는 수준 이상인 경우, PF 온도에 따른 온도지수와, 축적된 PM에 따른 PM지수를 산출하는 단계;
상기 운전조건지수와 PF온도 및 PF의 PM축적량을 고려하여 열화조건지수를 산출하는 단계;
상기 열화조건지수에 따라 상기 PF의 재생주기가 변화되도록 하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 운전조건지수를 산출하는 단계에서는, 상기 배기유량과 산소농도에 따른 가중치의 맵으로부터 현재 운전 조건에 대한 상기 가중치를 산출하고;
상기 가중치를 누적하여 상기 운전조건지수를 산출하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 가중치는 소정의 설계목표 보다 PF의 손상 우려가 클수록 더 큰 양수로 설정되고, 상기 설계목표 보다 상기 PF의 손상 우려가 작을수록 더 큰 음수로 설정되는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 운전조건지수를 산출하는 단계에서는, 상기 운전조건지수를 항상 0 이상이 되도록 산출하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 가중치가 0 이상이거나, 상기 가중치의 절대값이 현재의 운전조건지수 이하이면, 상기 운전조건지수에 상기 가중치를 누적하고;
상기 가중치가 음수로서, 상기 가중치의 절대값이 현재의 운전조건지수를 초과하면, 상기 운전조건지수는 0로 설정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 센서 측정값에 따른 PF의 PM축적량이 소정의 제1PM기준값 이상이면, 상기 PF의 재생 시 PF의 손상을 초래할 위험이 있는 수준 이상인 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 6에 있어서,
추정된 PF의 PM축적량이 상기 제1PM기준값보다 작은 값으로서, PF의 재생 시에 PF의 손상이 일어날 가능성이 없는 수준으로 설정된 제2PM기준값 이하이면, 상기 단계들을 종료하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 열화조건지수가 클수록 PF에 축적된 PM축적량이 커지도록 조정하여, PF재생 주기가 단축될 수 있도록 하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 열화조건지수를 소정의 기준지수값과 비교하는 단계;
상기 열화조건지수가 상기 기준지수값보다 크면, 초과회수를 카운트업(Count Up) 하는 단계;
상기 초과회수를 카운트업 한 이후, 상기 초과회수와 소정의 차량운전조건에 따라 DFP의 PM축적량을 커지도록 조정하는 단계;
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 열화조건지수가 상기 기준지수값 이하이고, PF 재생이 정상적으로 완료되는 상황을 고려하여, 상기 PF의 재생 주기 단축이 영구화되는 것을 방지하도록 하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 열화조건지수가 상기 기준지수값 이하이고, PF 재생이 정상적으로 완료되면, 미만회수를 카운트업 하는 단계;
상기 미만회수를 카운트업 한 이후, 상기 미만회수가 소정의 기준회수보다 크면, 상기 초과회수와 미만회수를 각각 0로 초기화시키는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 열화조건지수가 상기 기준지수값보다 크면, 상기 초과회수를 카운트업 함과 아울러, 상기 미만회수를 0로 초기화 하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 열화조건지수를 산출하는 단계에서는, 상기 PF온도 및 PF의 PM축적량에 따른 TNS지수와 상기 운전조건지수에 의해 상기 열화조건지수를 산출하는 것
을 특징으로 하는 차량의 PF 재생 제어 방법.