KR20230015206A - Apparatus and method for controlling diesel particulate filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤 미립자 필터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel particulate filter control apparatus and method.
디젤 엔진이 장착된 차량에는 배기가스(emission, EM) 규제에 대응하기 위하여 디젤 미립자 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)가 적용되고 있다. DPF는 디젤 엔진의 배출가스 중 디젤 미립자를 제거하는 여과 장치로, 배기가스 후처리 장치 또는 배기가스 저감장치라고도 한다.A diesel particulate filter (DPF) is applied to a vehicle equipped with a diesel engine to cope with emission (EM) regulations. A DPF is a filtering device that removes diesel particulates from exhaust gas of a diesel engine, and is also called an exhaust gas aftertreatment device or an exhaust gas reduction device.
기존의 DPF 시스템은 차량 운전 패턴에 관계없이 일정 수트량(shoot mass)이 포집되면 DPF 재생 모드로 진입하여 DPF에 포집된 수트를 연소시켜 제거한다. DPF 재생은 차량이 공차 상태일 경우 배기가스 온도가 낮아 장시간 진행된다. 이에, DPF 재생 시 배기가스 온도 상승을 위해 추가적인 연료 사용이 필요하기 때문에 필연적으로 연비를 악화시킨다.Existing DPF systems enter a DPF regeneration mode when a certain amount of shoot mass is collected regardless of vehicle driving patterns, and burn and remove the soot collected in the DPF. DPF regeneration proceeds for a long time when the vehicle is in an empty state, as the exhaust gas temperature is low. Accordingly, when regenerating the DPF, fuel consumption is inevitably deteriorated because additional fuel is required to increase the exhaust gas temperature.
예를 들어, 종래에는 DPF에 포집된 수트량이 약 83% 정도가 되면 DPF 재생을 시작하는데, 트럭 차량에서 60km의 정속 운전을 한다고 가정했을 때, 공차 상태(10t 이하)에서는 최대 부하의 30% 정도만 사용하고 최대 적차 상태(25t 이상)에서는 최대 부하의 80% 이상을 사용한다. 이때, 배기가스 온도는 부하 30%일 때 400℃, 부하 80%일 때는 500℃ 수준이다. DPF가 재생되기 위해서는 550℃ 이상의 온도가 필요하기 때문에 부하가 낮을 때는 부하가 높을 때보다 많은 HC(hydrocarbon) 후분사를 할 수 밖에 없다. 이는 후분사 연료의 과다한 사용, HC 슬립(밖으로 연료가 빠져나가는 현상), 목표 온도에 도달하지 못하는 현상 등에 의해 재생 효율이 낮아지고 연비가 나빠지게 된다.For example, conventionally, DPF regeneration starts when the amount of soot collected in the DPF reaches about 83%, but assuming a truck driving at a constant speed of 60 km, only about 30% of the maximum load in an empty state (10t or less) and use more than 80% of the maximum load in the maximum load condition (over 25t). At this time, the exhaust gas temperature is 400°C when the load is 30% and 500°C when the load is 80%. Since a temperature of 550°C or higher is required to regenerate the DPF, when the load is low, there is no choice but to inject more HC (hydrocarbon) after injection than when the load is high. This reduces regeneration efficiency and deteriorates fuel efficiency due to excessive use of post-injection fuel, HC slip (a phenomenon in which fuel escapes to the outside), and a phenomenon in which a target temperature is not reached.
본 발명은 차량의 엔진 회전수, 연료량, 가속도 및 수렴 속도 등을 이용하여 차량 무게를 예측하고 예측된 차량 무게에 근거하여 DPF(Diesel Particulate Filter) 재생 진입 시점을 제어하는 디젤 미립자 필터 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a diesel particulate filter control apparatus and method for estimating vehicle weight using engine rotation speed, fuel amount, acceleration, and convergence speed of the vehicle, and controlling the DPF (Diesel Particulate Filter) regeneration entry point based on the predicted vehicle weight. want to provide
본 발명의 실시 예들에 따른 디젤 미립자 필터 제어 장치는 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스 내 수트를 포집하는 디젤 미립자 필터(이하, DPF), 및 상기 DPF와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 DPF의 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하면 차량의 적차 상태 여부를 판단하고, 상기 차량이 적차 상태이면 DPF의 재생을 수행하고, 상기 DPF의 재생 중 상기 DPF의 수트량이 제2 기준 수트량 이하로 떨어지면DPF의 재생을 종료하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for controlling a diesel particulate filter according to embodiments of the present invention includes a diesel particulate filter (hereinafter referred to as a DPF) that collects soot in exhaust gas discharged from a diesel engine, and a processor connected to the DPF, wherein the processor comprises: When the soot amount of the DPF reaches the first reference soot amount, it is determined whether the vehicle is in a loaded state, and if the vehicle is in the loaded state, the DPF is regenerated, and the DPF soot amount during the DPF regeneration is less than or equal to the second standard soot amount. When it falls to , it is characterized in that reproduction of the DPF is terminated.
상기 프로세서는, 상기 차량의 변속기 단수를 확인하고, 상기 변속기 단수에서 기정해진 엔진 회전수 및 연료량으로 엔진 운전 시 단위 시간 마다 차량 속도를 로깅하고, 상기 로깅된 차량 속도를 토대로 획득한 가속도 및 수렴 속도를 기반으로 상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 것을 특징으로 한다.The processor checks the number of transmission stages of the vehicle, logs the vehicle speed for each unit time when the engine is operated with the number of engine revolutions and the amount of fuel predetermined in the number of transmission stages, and the acceleration and convergence speed obtained based on the logged vehicle speed It is characterized in that it is determined whether the vehicle is in a loaded vehicle state based on.
상기 프로세서는, 상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인지를 확인하고, 상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 상기 기준 가속도 및 상기 기준 수렴 속도 미만인 경우 적차 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.The processor determines whether the acceleration and the convergence speed are less than the reference acceleration and the reference convergence speed, respectively, and determines that the vehicle is in a loading state when the acceleration and the convergence speed are less than the reference acceleration and the reference convergence speed, respectively. do.
상기 프로세서는, 상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상인 경우, 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우, 또는 상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상이며 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우 공차 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.Wherein the processor determines that the state of tolerance is determined when the acceleration is equal to or greater than the reference acceleration, when the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed, or when the acceleration is greater than or equal to the reference acceleration and the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed. to be
상기 프로세서는, 상기 차량이 적차 상태가 아니면, 상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달했는지를 확인하고, 상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면 상기 DPF의 재생을 수행하는 것을 특징으로 한다.The processor determines whether the soot quantity of the DPF reaches a third reference suit quantity when the vehicle is not in a loaded state, and regenerates the DPF when the soot quantity of the DPF reaches the third reference suit quantity. to be characterized
상기 제1 기준 수트량은, 상기 제2 기준 수트량 보다 크고, 상기 제3 기준 수트량 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.The first standard suit amount is set to be larger than the second standard suit amount and smaller than the third standard suit amount.
본 발명의 실시 예들에 따른 DPF 제어 방법은 DPF의 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하면 차량의 적차 상태 여부를 판단하는 단계, 상기 차량이 적차 상태이면 DPF의 재생을 수행하는 단계, 및 상기 DPF의 재생 중 상기 DPF의 수트량이 제2 기준 수트량 이하로 떨어지면DPF의 재생을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The DPF control method according to the embodiments of the present invention includes determining whether the vehicle is loaded when the suit amount of the DPF reaches the first reference suit amount, regenerating the DPF when the vehicle is loaded, and the DPF and terminating reproduction of the DPF when the amount of soot of the DPF falls below a second reference soot amount during regeneration of the DPF.
상기 차량의 적차 상태 여부를 판단하는 단계는, 상기 차량의 변속기 단수를 확인하는 단계, 상기 변속기 단수에서 기정해진 엔진 회전수 및 연료량으로 엔진 운전 시 단위 시간 마다 차량 속도를 로깅하는 단계, 및 상기 로깅된 차량 속도를 토대로 획득한 가속도 및 수렴 속도를 기반으로 상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of determining whether or not the vehicle is loaded may include checking the number of gears of the transmission of the vehicle, logging the vehicle speed for each unit time when the engine is operated with a predetermined number of engine revolutions and fuel amount in the gears of the transmission, and the logging and determining whether the vehicle is in a loaded vehicle state based on the obtained acceleration and convergence speed based on the obtained vehicle speed.
상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 단계는, 상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인지를 확인하는 단계, 및 상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 상기 기준 가속도 및 상기 기준 수렴 속도 미만인 경우 적차 상태로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of determining whether the vehicle is in an overloaded vehicle state may include determining whether the acceleration and the convergence speed are less than the reference acceleration and the reference speed of convergence, respectively, and the acceleration and the speed of convergence are the reference acceleration and the reference speed of convergence, respectively. It is characterized in that it includes the step of determining that it is less than the loading vehicle state.
상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 단계는, 상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상인 경우, 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우, 또는 상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상이며 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우 공차 상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of determining whether the vehicle is in an overloaded vehicle state may include: when the acceleration is equal to or greater than the reference acceleration, when the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed, or when the acceleration is greater than or equal to the reference acceleration and the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed In this case, it is characterized in that it further comprises the step of determining the tolerance state.
상기 차량이 적차 상태가 아니면, 상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달했는지를 확인하는 단계, 및 상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면 상기 DPF의 재생을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.If the vehicle is not loaded, checking whether the soot amount of the DPF has reached a third reference suit amount, and regenerating the DPF if the soot amount of the DPF reaches the third reference suit amount It is characterized by including.
본 발명에 따르면, 차량의 엔진 회전수, 연료량, 가속도 및 수렴 속도 등을 이용하여 차량 무게를 예측하고 예측된 차량 무게에 근거하여 DPF 재생 진입 시점을 제어하므로, DPF 재생을 효율적으로 제어하여 연비를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, since the vehicle weight is predicted using the vehicle's engine speed, fuel amount, acceleration, and convergence speed, and the DPF regeneration entry point is controlled based on the predicted vehicle weight, DPF regeneration is efficiently controlled to reduce fuel consumption. can improve
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 적차 상태를 예측하여 높은 부하의 운전을 할 때만 DPF 재생을 수행하므로, DPF 재생 시간을 감소시킬 수 있다.Further, according to the present invention, since the DPF regeneration is performed only when driving with a high load by predicting the loading state of the vehicle, the DPF regeneration time can be reduced.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 DPF 제어 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 DPF 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 적차 상태 판단 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block configuration diagram showing a DPF control device according to embodiments of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a DPF control method according to embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for determining a loaded vehicle state shown in FIG. 2 .
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
본 발명은 디젤 엔진이 장착된 차량에 탑재되는 디젤 미립자 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)의 재생 시점을 제어하여 차량의 연비를 향상시키는 기술에 관한 것이다. DPF 재생은 DPF에 포집된 수트(soot)를 연속시켜 제거하는 과정을 말한다.The present invention relates to a technology for improving fuel efficiency of a vehicle by controlling the regeneration timing of a diesel particulate filter (DPF) mounted on a vehicle equipped with a diesel engine. DPF regeneration refers to a process of continuously removing soot collected in DPF.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 DPF 제어 장치를 도시한 블록구성도이다.1 is a block configuration diagram showing a DPF control device according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, DPF 제어 장치(100)는 엔진 제어기(110), 변속 제어기(120), 차속 센서(130), 메모리(140), DPF(150) 및 프로세서(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
엔진 제어기(110)는 차량에 장착된 디젤 엔진(이하, 엔진)의 동작을 제어할 수 있다. 엔진 제어기(110)는 가속 페달 위치 센서로부터 출력되는 가속 페달 위치 정보에 따라 엔진의 구동 토크를 제어할 수 있다. 엔진 제어기(110)는 가속 페달 위치(가속 페달을 밟은 정도), 엔진 회전수(revolution per minute, rpm), 냉각수 온도, 및/또는 공기 흡입량 등에 따라 연료 분사량(연료량)을 제어할 수 있다. 엔진 제어기(110)는 엔진 회전수 및 연료량 등을 프로세서(160)에 전송할 수 있다.The engine controller 110 may control the operation of a diesel engine (hereinafter, engine) mounted in the vehicle. The engine controller 110 may control the driving torque of the engine according to accelerator pedal position information output from the accelerator pedal position sensor. The engine controller 110 may control the fuel injection amount (fuel amount) according to an accelerator pedal position (a degree of depressing the accelerator pedal), engine revolutions per minute (rpm), coolant temperature, and/or air intake. The engine controller 110 may transmit the number of revolutions of the engine and the amount of fuel to the
변속 제어기(120)는 차량의 변속기를 제어할 수 있다. 변속 제어기(120)는 변속기 단수를 프로세서(160)에 제공할 수 있다.The
상기한 엔진 제어기(110) 및 변속 제어기(120)는 전자제어장치(Electronic Control Unit)으로 구현될 수 있다.The engine controller 110 and the
차속 센서(130)는 차량 속도를 측정(검출)할 수 있다. 차속 센서(130)에는 리드 스위치(reed switch)식 차속 센서, 광전식 차속 센서 및/또는 전자식 차속 센서 등이 포함될 수 있다.The
메모리(140)는 맵핑 테이블(mapping table)을 저장할 수 있고, 적차 상태 판단 로직, 제1 기준 수트량(soot mass), 제2 상한 수트량, 및 하한 수트량 등을 저장할 수 있다. 여기서, 맵핑 테이블에는 사전에 시험을 통해 변속기 단수, 엔진 회전수 및 연료량에 따른 가속도 및 수렴 속도(차량 속도)가 정의될 수 있다. 가속도는 차량의 가속도를 의미하며, 미리 정해진 엔진 rpm, 연료량 및 변속기 단수에서 차량 속도 변화를 의미할 수 있다. 수렴 속도는 최대 부하 운전을 했을 때 수렴하는 차량 속도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 최대 부하에서 2초간 3km/h 이하로 상승하면 수렴한 것으로 판단될 수 있다.The
메모리(140)는 프로세서(160)에 의해 실행되는 명령어들(instructions)을 저장하는 저장매체(non-transitory storage medium)일 수 있다. 메모리(140)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SSD(Solid State Disk), RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 및/또는 레지스터(register) 등과 같은 저장매체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
DPF(150)는 엔진에서 배출되는 배기가스 내 수트를 포집하고, 포집된 수트를 연소시켜 제거할 수 있다. DPF(150)는 수트 연소 과정을 통해 재생될 수 있다. DPF(150)는 포집된 수트량을 측정하는 센서를 포함할 수도 있다.The
프로세서(160)는 DPF 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(160)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로컨트롤러(microcontrollers) 및/또는 마이크로프로세서(microprocessors) 등과 같은 처리장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
프로세서(160)는 변속기 단수, 엔진 회전수, 연료량, 가속도 및 수렴 속도 등을 이용하여 차량의 적차 상태(무게)를 예측하고 예측 결과에 근거하여 DPF(150)의 재생 시점을 조절(제어)할 수 있다.The
프로세서(160)는 DPF(150)에 포집된 수트량을 검출할 수 있다. 프로세서(160)는 센서를 이용하여 포집 수트량을 산출하는 방법, 기 공지된 포집 수트량 산출 방법, 및/또는 통계적 기법을 이용하여 산출하는 방법 등을 이용하여 DPF(150)에 포집된 수트량을 검출할 수 있다. 프로세서(160)는 포집된 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하면, 적차 상태 판단 모드로 진입할 수 있다. 제1 기준 수트량은 적차 상태 판단 모드 진입 여부를 결정하는 기준이 될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(160)는 포집된 수트량이 65%에 도달하면 적차 상태 판단 로직을 실행할 수 있다.The
제1 기준 수트량은 다음과 같은 이유에서 기존의 수트량에 대비하여 낮게 설정될 수 있다. 첫번째는, 수트 포집량이 적을수록 DPF 재생 효율이 낮아져 같은 배기가스 온도에서 수트 감소량이 낮다. 수트 포집량이 낮은 상황에서 엔진 부하가 낮아 배기가스 온도가 낮을 경우 더욱 재생 효율이 낮아진다. 부하가 높은 운전을 할 경우 기본적으로 배기가스 온도가 높게 유지되어 낮은 수트 포집 상황에서도 높은 재생 효율을 유지할 수 있다. 또한, 낮은 수트량에서 재생을 시작할 경우 DPF 내부 온도가 크게 상승하는 상황이 생기지 않아 내구적으로도 유리하다. 두번째는, 트럭 등과 같은 차량의 실사용 운전 시 3-4시간 주기로 공차 상태에서 적차 상태로 전환된다. 수트는 3-4시간 운전 시 약 15~20%가 포집되므로, 84%에서 적차 상태 판단 로직을 시작하게 되면 수트량이 90%에서 공차 상태일 때 DPF 재생이 시작될 확률이 늘어나게 된다. 따라서, 수트량 65%에서 적차 상태를 판단하는 로직을 시작하여 수트량이 90% 이내에서 적차 상태일 때 DPF 재생이 시작되도록 수트 기준량을 낮췄다.The first standard amount of soot may be set lower than the existing amount of soot for the following reasons. First, the smaller the amount of soot collected, the lower the efficiency of DPF regeneration, so the amount of soot reduction is lower at the same exhaust gas temperature. When the engine load is low and the exhaust gas temperature is low in a situation where the amount of soot collected is low, the regeneration efficiency is further lowered. When driving with a high load, the exhaust gas temperature is basically maintained high, so that high regeneration efficiency can be maintained even in low soot collection conditions. In addition, when regeneration is started at a low soot amount, a situation in which the internal temperature of the DPF rises significantly does not occur, which is advantageous in terms of durability. Second, during practical driving of a vehicle such as a truck, the empty vehicle state is converted to the loaded vehicle state every 3-4 hours. Since about 15-20% of the suit is collected during 3-4 hours of driving, starting the logic to determine the loading status at 84% increases the probability of starting DPF regeneration when the suit amount is empty at 90%. Therefore, the soot standard amount was lowered so that DPF regeneration starts when the suit amount is within 90% of the loaded vehicle state by starting the logic for determining the loaded vehicle state at 65% of the suit amount.
프로세서(160)는 적차 상태 판단 로직에 따라 변속기 단수를 확인할 수 있다. 프로세서(160)는 변속 제어기(120)로부터 변속기 단수를 제공받을 수 있다.The
프로세서(160)는 확인된 변속기 단수에서 기정해진 엔진 rpm 및 연료량으로 엔진 운전 시 단위 시간마다 차속 센서(130)에 의해 획득된 차량 속도를 로깅할 수 있다. 프로세서(160)는 기정해진 시간 동안 차량 속도를 로깅할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(160)는 미리 정해진 엔진 rpm 및 연료량으로 운전 시 5초 동안 1초 단위로 차량 속도를 기록할 수 있다.The
프로세서(160)는 메모리(140)에 저장된 맵핑 테이블에서 확인된 변속기 단수에서 기정해진 엔진 rpm 및 연료량으로 운전 시 가속도 및 수렴 속도를 확인하여 기준 가속도 및 기준 수렴 속도로 설정할 수 있다.The
프로세서(160)는 차량의 가속도 및 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인지를 확인할 수 있다. 프로세서(160)는 차량의 가속도가 기준 가속도 미만이며 차량의 수렴 속도가 기준 수렴 속도 미만인 경우 차량 상태를 적차 상태로 판단할 수 있다. 프로세서(160)는 차량의 가속도가 기준 가속도 이상인 경우, 차량의 수렴 속도가 기준 수렴 속도 이상인 경우, 또는 차량의 가속도가 기준 가속도 이상이며 차량의 수렴 속도가 기준 수렴 속도 이상인 경우, 차량 상태를 공차 상태로 판단할 수 있다. 본 실시 예에서는 차량의 적재 상태를 판단하는 기준으로 가속도 및 수렴 속도를 사용하는데, 그 이유는 다음과 같다. 대형 트럭에서는 같은 엔진 운전 상태에서도 공차 상태와 적차 상태에 따라 차량 가속도가 크게 차이 날 수 있다. 특히, 최대 적차 상태에서 정지 상태 출발 시 100% 부하로 운전해도 가속도가 초당 10km/h 이상 상승하지 않아 운전자는 최대 부하 운전만 하게 되며 이로 인해 로직 설정에 유리하다. 또한, 공차 상태에서는 최대 부하에서 100km/h 이상의 속도로 수렴하지만 적차 상태에서는 최대 부하 운전을 해도 80km/h 이상 나오지 않을 수 있다.The
프로세서(160)는 차량 상태가 적차 상태로 판단되면 DPF 재생 모드 진입을 결정할 수 있다. 프로세서(160)는 차량 상태가 공차 상태로 판단되면 DPF 재생 모드 미진입을 결정할 수 있다.The
프로세서(160)는 DPF 재생 모드 진입이 결정되면 DPF(150)가 재생 과정을 수행하도록 지시할 수 있다. DPF(150)는 프로세서(160)의 지시에 따라 포집된 수트를 연소시켜 제거할 수 있다.When it is determined to enter the DPF play mode, the
프로세서(160)는 DPF(150)의 재생이 수행되는 동안 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량 이하에 도달하는지를 확인할 수 있다. 제2 기준 수트량은 DPF 재생 종료 여부를 판단하는 기준이 될 수 있다. 프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량(예: 15%) 이하에 도달하는 경우 DPF(150)의 재생을 종료할 수 있다.While regeneration of the
프로세서(160)는 DPF 재생 모드 미진입이 결정되면 DPF(150) 내 수트량이 제3 기준 수트량(예: 90%)에 도달하는지를 확인할 수 있다. 프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면 차량의 적차 상태에 관계없이 DPF 재생 모드 진입을 결정할 수 있다. 이후, 프로세서(160)는 DPF(150)의 재생 중 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량 이하인지를 확인할 수 있다. 프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 하한 수트량 이하로 떨어지면 DPF 재생 종료를 DPF(150)에 지시할 수 있다.When it is determined that the DPF reproduction mode is not entered, the
상기한 실시 예에 따르면, 차량의 엔진 rpm, 연료량, 가속도 및 수렴 속도 등을 기반으로 적차 상태를 예측하여 적차 상태이면 DPF 재생을 진행하고, 공차 상태이면 DPF 재생을 보류하므로 적차 상태(높은 부하의 운전 상황)에서 DPF 재생이 진행될 확률을 높여 DPF 재생 시간을 감소시키고, 효율적으로 DPF 재생을 진행하여 연비를 향상시킬 수 있다.According to the above embodiment, the loaded vehicle state is predicted based on the vehicle's engine rpm, fuel amount, acceleration, convergence speed, etc., and DPF regeneration is performed in the loaded vehicle state, and DPF regeneration is suspended in the empty state. Driving situation), the DPF regeneration time is increased by increasing the probability of DPF regeneration, and fuel efficiency can be improved by efficiently performing DPF regeneration.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 DPF 제어 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a DPF control method according to embodiments of the present invention.
프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하는지를 확인할 수 있다(S100). 제1 기준 수트량은 적차 상태 판단 모드 진입 여부(적차 상태 판단 수행 여부)를 판단하는 기준으로, 사전에 설계자에 의해 설정될 수 있다. 또한, 제1 기준 수트량(예: 65%)은 기존 DPF 재생 시작 기준 수트량(예: 83%)보다 낮게 설정될 수 있다.The
프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하는 경우, 적차 상태 판단을 수행할 수 있다(S110). 프로세서(160)는 DPF(150)에 포집된 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하면 적차 상태 판단 모드 진입을 결정하고, DPF(150)에 포집된 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하지 못한 경우 DPF(150)에 포집된 수트량이 제1 기준 수트량에 도달할 때까지 대기할 수 있다.When the amount of soot in the
프로세서(160)는 적차 상태 판단 결과에 기반하여 차량이 적차 상태인지를 확인할 수 있다(S120).The
프로세서(160)는 차량이 적차 상태인 경우, DPF 재생 모드로 진입할 수 있다(S130). 프로세서(160)는 DPF(150)에 재생 시작을 지시할 수 있다. DPF(150)는 프로세서(160)의 제어에 따라 DPF(150)에 포집된 수트를 연소시켜 제거할 수 있다.When the vehicle is in a loaded state, the
프로세서(160)는 DPF 재생 중 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량 이하인지를 확인할 수 있다(S140). 제2 기준 수트량은 제1 기준 수트량과 같이 사전에 설계자에 의해 설정될 수 있다.While the DPF is being reproduced, the
프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량 이하인 경우, DPF(150)의 재생을 종료할 수 있다(S150). 프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량(예: 15%) 이하에 도달할 때까지 DPF(150)의 재생을 수행할 수 있다.When the amount of soot in the
S120에서 차량이 적차 상태가 아닌 경우, 프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제3 기준 수트량에 도달했는지를 확인할 수 있다(S160). 프로세서(160)는 차량 상태가 공차 상태인 경우, DPF(150)에 포집된 수트량이 제3 기준 수트량(예: 90%)에 도달했는지를 확인할 수 있다.If the vehicle is not in a loaded state at S120, the
프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면, S130 이후를 수행할 수 있다. 프로세서(160)는 DPF(150) 내 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면, 차량의 적차 상태와 관계없이 DPF 재생 모드로 진입할 수 있다(S130). 프로세서(160)는 DPF 재생에 의해 DPF(150) 내 수트량이 제2 기준 수트량 이하로 떨어지면 DPF 재생을 종료할 수 있다(S140, S150).When the amount of soot in the
도 3은 도 2에 도시된 적차 상태 판단 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for determining a loaded vehicle state shown in FIG. 2 .
프로세서(160)는 S110에서 적차 상태 판단 로직이 실행되면, 변속기 단수를 확인할 수 있다(S111). 프로세서(160)는 변속 제어기(120)를 통해 변속기 단수를 확인할 수 있다. 본 실시 예에서는 변속 제어기(120)를 이용하여 변속기 단수를 확인하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 센서를 이용하여 변속기 단수를 확인할 수도 있다.When the loaded vehicle state determination logic is executed in S110, the
프로세서(160)는 확인된 변속기 단수에서 기정해진 엔진 rpm 및 연료량으로 운전 시 기정해진 단위 시간(예: 1초) 마다 차량 속도를 로깅할 수 있다(S112). 프로세서(160)는 기정해진 시간 동안(예: 5초) 차량 속도를 기록할 수 있다.The
프로세서(160)는 차량의 가속도 및 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인지를 확인할 수 있다(S113). 프로세서(160)는 로깅된 차량 속도를 기반으로 차량의 가속도 및 수렴 속도를 결정할 수 있다. 프로세서(160)는 메모리(140)에 저장된 맵핑 테이블을 참조하여 확인된 변속기 단수에서 기정해진 엔진 rpm 및 연료량으로 운전 시 기준치 즉, 기준 가속도 및 기준 수렴 속도를 결정할 수 있다.The
프로세서(160)는 차량의 가속도 및 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인 경우, 차량 상태를 적차 상태로 결정할 수 있다(S114).When the acceleration and convergence speed of the vehicle are less than the reference acceleration and reference convergence speed, respectively, the
프로세서(160)는 S113에서 차량의 가속도 및 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만이 아닌 경우 차량 상태를 공차 상태로 결정할 수 있다(S115). 프로세서(160)는 가속도가 기준 가속도 이상인 경우, 수렴 속도가 기준 수렴 속도 이상인 경우, 또는 가속도가 기준 가속도 이상이며 수렴 속도가 기준 수렴 속도 이상인 경우, 차량 상태를 공차 상태로 판단할 수 있다.The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (12)
상기 DPF와 연결되는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 DPF의 수트량이 제1 기준 수트량에 도달하면 차량의 적차 상태 여부를 판단하고,
상기 차량이 적차 상태이면 DPF의 재생을 수행하고,
상기 DPF의 재생 중 상기 DPF의 수트량이 제2 기준 수트량 이하로 떨어지면DPF의 재생을 종료하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 장치.
a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) that collects soot in exhaust gas discharged from a diesel engine; and
A processor connected to the DPF,
the processor,
When the amount of soot in the DPF reaches a first reference amount of soot, it is determined whether or not the vehicle is loaded;
When the vehicle is in a loaded state, regeneration of the DPF is performed;
Wherein the DPF regeneration is terminated when the amount of soot of the DPF falls below a second reference soot amount during regeneration of the DPF.
상기 프로세서는,
상기 차량의 변속기 단수를 확인하고,
상기 변속기 단수에서 기정해진 엔진 회전수 및 연료량으로 엔진 운전 시 단위 시간 마다 차량 속도를 로깅하고,
상기 로깅된 차량 속도를 토대로 획득한 가속도 및 수렴 속도를 기반으로 상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 장치.
The method of claim 1,
the processor,
Check the number of transmission stages of the vehicle,
Logging the vehicle speed per unit time when the engine is operated with the number of engine revolutions and fuel amount determined in the number of transmission stages,
The diesel particulate filter control device, characterized in that for determining whether the vehicle is in a loaded state based on the acceleration and convergence speed obtained based on the logged vehicle speed.
상기 프로세서는,
상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인지를 확인하고,
상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 상기 기준 가속도 및 상기 기준 수렴 속도 미만인 경우 적차 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 장치.
The method of claim 2,
the processor,
Check whether the acceleration and the convergence rate are less than the reference acceleration and the reference convergence speed, respectively;
The diesel particulate filter control device according to claim 1 , wherein the vehicle condition is determined when the acceleration and the convergence speed are less than the reference acceleration and the reference speed of convergence, respectively.
상기 프로세서는,
상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상인 경우, 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우, 또는 상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상이며 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우 공차 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 장치.
The method of claim 3,
the processor,
Diesel particulates characterized in that when the acceleration is equal to or greater than the reference acceleration, when the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed, or when the acceleration is greater than or equal to the reference acceleration and the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed, the state of tolerance is determined. filter control unit.
상기 프로세서는,
상기 차량이 적차 상태가 아니면, 상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달했는지를 확인하고,
상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면 상기 DPF의 재생을 수행하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 장치.
The method of claim 1,
the processor,
If the vehicle is not in a loaded state, check whether the soot amount of the DPF has reached a third standard soot amount;
and regenerating the DPF when the soot amount of the DPF reaches a third reference soot amount.
상기 제1 기준 수트량은,
상기 제2 기준 수트량 보다 크고, 상기 제3 기준 수트량 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 장치.
The method of claim 5,
The first reference suit amount,
The diesel particulate filter control device, characterized in that set greater than the second standard soot amount and smaller than the third standard soot amount.
상기 차량이 적차 상태이면 DPF의 재생을 수행하는 단계; 및
상기 DPF의 재생 중 상기 DPF의 수트량이 제2 기준 수트량 이하로 떨어지면DPF의 재생을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 방법.
determining whether the vehicle is loaded when the amount of soot of the diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) reaches a first reference amount of soot;
regenerating a DPF when the vehicle is in a loaded state; and
and terminating the DPF regeneration when the amount of soot of the DPF falls below a second reference soot amount during regeneration of the DPF.
상기 차량의 적차 상태 여부를 판단하는 단계는,
상기 차량의 변속기 단수를 확인하는 단계;
상기 변속기 단수에서 기정해진 엔진 회전수 및 연료량으로 엔진 운전 시 단위 시간 마다 차량 속도를 로깅하는 단계; 및
상기 로깅된 차량 속도를 토대로 획득한 가속도 및 수렴 속도를 기반으로 상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 방법.
The method of claim 7,
The step of determining whether the vehicle is loaded or not,
Checking the number of gears of the transmission of the vehicle;
logging a vehicle speed per unit time when the engine is operated with a predetermined number of engine revolutions and fuel amount in the transmission range; and
and determining whether the vehicle is in a loaded state based on the acceleration and convergence speed obtained based on the logged vehicle speed.
상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 단계는,
상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 기준 가속도 및 기준 수렴 속도 미만인지를 확인하는 단계; 및
상기 가속도 및 상기 수렴 속도가 각각 상기 기준 가속도 및 상기 기준 수렴 속도 미만인 경우 적차 상태로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 방법.
According to claim 8,
Determining whether the vehicle is in a loaded vehicle state,
checking whether the acceleration and the convergence rate are less than a reference acceleration and a reference convergence rate, respectively; and
and determining a full vehicle state when the acceleration and the convergence speed are less than the reference acceleration and the reference speed of convergence, respectively.
상기 차량이 적차 상태인지를 결정하는 단계는,
상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상인 경우, 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우, 또는 상기 가속도가 상기 기준 가속도 이상이며 상기 수렴 속도가 상기 기준 수렴 속도 이상인 경우 공차 상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 방법.
The method of claim 9,
Determining whether the vehicle is in a loaded vehicle state,
Further comprising determining an empty state when the acceleration is equal to or greater than the reference acceleration, when the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed, or when the acceleration is greater than or equal to the reference acceleration and the convergence speed is greater than or equal to the reference convergence speed. Diesel particulate filter control method characterized.
상기 차량이 적차 상태가 아니면, 상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달했는지를 확인하는 단계; 및
상기 DPF의 수트량이 제3 기준 수트량에 도달하면 상기 DPF의 재생을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 방법.
The method of claim 7,
If the vehicle is not in a loaded state, confirming whether the soot amount of the DPF has reached a third standard soot amount; and
and regenerating the DPF when the soot amount of the DPF reaches a third reference soot amount.
상기 제1 기준 수트량은,
상기 제2 기준 수트량 보다 크고, 상기 제3 기준 수트량 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 디젤 미립자 필터 제어 방법.The method of claim 11,
The first reference suit amount,
A method for controlling a diesel particulate filter, characterized in that the second standard soot amount is set to be larger than the third standard soot amount to be smaller than the third standard soot amount.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020210096665A KR20230015206A (en) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | Apparatus and method for controlling diesel particulate filter |
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KR1020210096665A KR20230015206A (en) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | Apparatus and method for controlling diesel particulate filter |
Publications (1)
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KR1020210096665A KR20230015206A (en) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | Apparatus and method for controlling diesel particulate filter |
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