KR940009048B1 - 내연기관용 배기가스정화장치 및 그것을 동작시키는 방법 - Google Patents

내연기관용 배기가스정화장치 및 그것을 동작시키는 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

내연기관용 배기가스정화장치 및 그것을 동작시키는 방법
제1도는 본 설명의 시작절에서 논의되는 선행기술장치의 평면도.
제2도는 본 발명에 의한 미립자트랩 및 재생장치가 장비된 엔진시스템을 표시하는 평면도.
제3도는 본 발명의 제1실시예의 개념구성을 표시하는 개략블록도.
제4도는 본 발명의 제1실시예와 관련하여 사용되는 엔진속도 및 엔진부하 네개영역 A-D에 관하여 표시하는 그래프.
제5도는 배기가스온도가 엔진부하와 더불어 변화하고 각종 온도증가기술의 효과가 그위에 있는 방식을 표시하는 그래프.
제6도는 트랩의 출구에서 주어진 배기가스온도에 대하여 단위시간당 연소된 미립물질의 양을 결정하는데 사용되는 그래프로 표시된 도표데이터.
제7도는 단위시간당 수집된 미립물질의 양을 결정하는데 사용되는 그래프로 표시된 도표데이터.
제8a-8c도는 제1실시예의 제어를 실행할때 수행되는 동작을 형성하는 순서도.
제9도는 본 발명의 제2실시예의 개념구성을 표시하는 블록도.
제10a-10b도는 제2실시예의 제어를 실행할때 수행되는 동작들을 형성하는 순서도.
제11-15도는 제2실시예와 관련하여 사용되는 도표데이터.
제16도는 본 발명의 제3실시예의 개념구성을 표시하는 블록도.
제17a 및 제17b도는 제3실시예의 제어를 실행할때 수행되는 동작들을 형성하는 순서도.
제18-21도는 제3실시예와 관련하여 사용되는 도표데이터.
제22도는 본 발명의 제4실시예의 개념구성을 표시하는 블록도.
제23 및 24도는 제4실시예의 제어와 관련하여 사용되는 문턱치레벨들을 표시한다.
제25a 및 25b는 제4실시예의 제어를 실행할때 수행되는 동작들을 형성하는 순서도.
제26-30도는 제4실시예와 관련하여 사용되는 도표데이터.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진 2 : 배기도관 또는 통로
3 : (미립자)트랩 5 : 흡기다기관
6 : (통상개방)드로틀밸브 8 : 진공서보모터
19 : 3방향솔레노이드밸브 21 : (통상개방)나비형 배기드로틀밸브
23 : 3방향 솔레노이드밸브 24 : 바이패스통로
25 : 바이패스제어밸브 26 : 진공서보모터
27 : 3방향 솔레노이드밸브 29 : 가열기
31 : 반도체형 압력감지기 33 : 열전대형 온도감지기
34 : 크랭크각도감지기 35 : 엔진부하감지기
36 : 엔진냉각수온감지기 41 : 제어유닛
TIN,TOUT: 트랩입구·출구온도 P : 압력차
Ne : 회전속도 Q : 가속페달개방도를 표시하는 선
본 발명은 내연기관 배기장치에 관한것으로, 특히 미립물질방출을 감소시키기 위한 배기가스정화장치 및 그것을 동작시키는 방법에 관한 것이다.
제1도는 일본국 특허공보 JP-A-58-51235호에 기재된 배기장치로서 대기중에 방출되기 이전에 배기가스로부터 미립물질(예 : 미세탄소 미립자들)을 제거하기 위한 트랩을 구비한다.
이 선행제안장치에서, 내연기관(1)의 연소실로부터 배기도관(2) 속으로 배출된 가스속에 함유된 미립물질들은 트랩(3)에서 수집된다. 이 트랩은 엔진배기의 가스성분으로부터 미립물질을 분리하는 내열여과소자(이 도면에는 도시되지 않음)을 구비한다.
엔진은 나비형 드로틀밸브(8)가 배기된 흡기통로(5)를 구비한다. 레버(7)가 밸브(6)의 축에 연결되어서 링크(8d)를 거쳐서 다이아프램형 진공모터(8)와 동작 가능하게 연결된다.
진공펌프(10)와 진공모터(8)의 진공실(8b) 사이의 연통을 제어하는 솔레노이드밸브(9)는 제어유닛(15)과 동작가능하게 연결된다. 이 후술한 유닛은 연료분사펌프(11)와 연결되어서 부하감지기(12)와 엔진속도감지기(13)에 의하면 발생된 부하표시신호를 수신하도록 배치된다. 이 예에서 이들 감지기 양자는 도시한 바와 같이 펌프(11)와 결합한다. 제어유닛(15) 역시 그를 표시하는 신호를 수신하도록 흡기압력감지기(14)와 연결된다.
제어유닛(15)은 주행한 시간 또는 거리를 기초로 트랩(3)이 재생되어야할 타이밍을 판정하도록 배치된다. 그러한 판정이 이루어질때에, 제어유닛은 엔진이 상술한 감지기들의 출력들을 선택적으로 샘플링함으로써 소정의 엔진속도/부하영역에서 동작하고 있는가를 판정한다.
엔진이 소정의 속도/부하영역에서 동작하고 있다고 하면, 제어유닛은 도로틀밸브가 부분적으로 닫히도록 유도하는 솔레노이드에 신호를 발한다. 드로틀밸브가 닫혀서 흡기가 드로틀되는 정도는 흡기압감지기(14)의 출력을 기초로 하여 피이백제어된다. 이 피드백제어는 드로틀밸브(6)의 하류의 흡기다기관내의 실질적으로 일정한 음(陰)의 흡기압을 설정하도록 솔레노이드 구동신호의 작용주기를 조정하게 되어 있다.
엔진속으로 도입된 공기의 양이 이런식으로 감소되면, 배기가스의 온도가 증가하고, 트랙의 온도가 상승하여 트랙(3)에 수집된 미립물질이 연소하도록 유발된다(예를들면, 재연소한다). 이러한 구성에 의해서, 소정시간동안 또는 거리에서 재생이 수행된다.
그러나, 이러한 구성은 트랩재생이 가끔 기대한 만큼 진행되지 않는다는 결점을 가지고 있다.
그 한가지 이유는 미립자 축적량이 운전자가 엔진을 작동시키는 방식, 고도, 엔진부하, 엔진과 대기온도, 연료펌프설정, 엔진의 사용기간등에 따라 현저하게 변동한다는 것으로부터 온다. 따라서, 재생이 규칙적인 간격(시간이거나 또는 거리에 기초하여)으로 발생된다면 비정상적으로 다량의 미립물질들이 재생사이에 축적되는 일이 종종 발생한다.
이것은 축적된 미립물질의 양이 종종 위험한 수준을 넘는다는 심각한 문제를 초래한다. 따라서, 재생중에, 지나치게 심한 연소가 발생하는 경향이 있다. 이것은 트랩의 온도가 그의 열적한도를 넘어서 상승하여 용융파손등을 야기시킨다.
위험한 양의 연소물질이 축적되지 않도록 확보하기 위해서 재생의 빈도를 증가시키는 경우에, 빈번한 임의의 드로틀밸브의 폐쇄는 엔진성능과 연료경제양자를 모두 저하시킨다.
불안정한 트랩재생의 또다른 이유는 재생중에 배기가스온도가 외기압 및 기타 운전 조건에 따라서 변동하고, 배기온도를 상승시키는 감소된 공기도입의 결과, 배기가스중에 포함된 미립자의 양이 증가한다는 것으로부터 온다. 따라서, 배기가스온도가 예상한 수준으로 상승되지 않으면, 재생효율이 떨어져서 재생중의 축적량이, 적어도 부분적으로, 실제로 연소된 것을 대치하여, 재생의 종결직후의 트랩(3)속에 보존된 연소미립물질의 양이 사실상 및/또는 실질적으로 최초에 그속에 함유되었던 것과 똑같아지는 일이 가끔 발생한다.
이것도 역시 축적된 미립자의 양이 가끔 위험한 수준을 넘어서 상술한 심한 연소를 초래한다는 문제에 이른다.
상기 관점에서, 트랩의 양단간에 존재하는 압력차를 감시하여 주어진 백압력발현시에 재생을 시작하게하는 것이 역시 제안된 바 있다. 그러나 트랩내에서 금속산화물(윤활유등을 함유하는 첨가물의 연소로부터 초래되는)과 같은 불연소성물질의 축적이 연소성미립물질의 양을 결정하는 이 기술을 믿을 수 없게 한다는 것이 발견된 바 있다.
따라서, 본 발명의 일목적은 축적 및 재연소율을 초래하는 매개변수를 감시하여 상술한 열파손을 미연에 방지하고 현저한 동력 및 연료손실을 감소시키는 재생이 적절한 시간에 일어날 수 있도록 하는 트랩재생장치를 제공하는 것이다.
간단히 말하면, 상기 목적은 미립물질이 축적되어 재연소되는 비율에 관련되는 매개변수들이 감시되고, 재생이 필요한 시간 및/또는 재생이 유발되어야 할 시간의 길이가 그것을 기초로하여 도출되는 장치에 의하여 달성된다. 미립물질이 축적되는 트랩의 입구 및 출구에서의 온도는 감시되어서, 트랩온도를 상승시키고 트랩재생중의 재연소를 유발 및 유지하기 위하여 필요한, 트랩의 바로 상류에 배치된 가열기를 통전하는데 더하여 흡기 및 배기밸브를 드로틀하는 등의 방법이 실행된다.
트랩양단간의 압력차이는 트랩에 축적되었던 불연소성물질(재)의 양을 결정하고 재생타이밍을 수정하는데 사용될 수 있다. 더 구체적으로 말하면, 본 발명의 제1양상은, 배기도관에 배치되어 이 도관을 통하여 흐르는 가스속에 함유된 미립물질의 수집될 수 있는 트랩과 ; 트랩속에 수집된 미립물질의 양 및/또는 비율과 상기 트랩에 나타나는 상태등에 관련되는 매개변수들을 감지하는 감지기수단과 ; 감지기수단으로부터의 출력을 기초로하여 트랩속에 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하는 수단과 ; 재생이 필요한 것으로 표시되고 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에, 트랩속에 수집된 미립물질의 연소가능부분의 연소가 유발되는 수준까지 트랩의 온도를 선택적으로 증가시키는 수단 ; 등을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기가스정화장치이다.
본 발명의 제2양상은, 제1엔진속도감지기와 ; 제2엔진부하감지기와 ; 제3엔진온도냉각수온감지기와 ; 흡기통로와 ; 공기통과량을 제한하기 위하여 흡기통로내에 배치된 제1서보제어유량제어밸브와 ; 배기도관과 ; 가스유량을 제한하기 위하여 배기도관에 배치된 제2서보제어유량제어밸브와 ; 제2밸브의 하류의 배기도관에 배치된 트랩과, 트랩은 배기도관을 통하여 흐르는 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하도록 되어 있으며 ; 트랩의 바로 상류의 배기통로에 배치된 가열기와 ; 제2밸브의 상류의 한 위치에 배기통로와 유체적으로 연통하는 상류말단과 트랩의 하류의 한 위치에 배기통로와 연통하는 하류말단을 가지는 바이패스통로와 가스유량을 제한하기 위하여 바이패스통로에 배치된 제3서보제어유량제어밸브와 ; 트랩으로 들어가는 가스의 온도를 감지하는 제4온도감지기와 ; 트랩으로부터 나오는 가스의 온도를 감지하는 제5온도감지기와 ; 트랩의 상류와 하류말단들 양단간에 나타나는 압력차를 감지하는 제6압력차감지기와 ; 가열기, 제1 내지 제6감지기들 및 제1 내지 제3유량제어밸브와 동작 가능하게 연결된 제어유닛과, 제어유닛은 ; 감지기수단으로부터의 출력을 기초로하여 트랩속에서 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하고, 재생이 필요한 것으로 표시되고 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에, 트랩속에 수집된 미립물질의 연소가능부분의 연소가 유발되는 수준까지 트랩의 온도를 증가시키도록 가열기 및 제1 내지 제3유량제어밸브들을 선택적으로 동작시키는 수단들을 구비한 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관엔진용 배기가스정화장치이다.
본 발명은 제3양상은 내연기관으로부터 배출된 가스속에 포함된 미립물질이 수집될 수 있는 트랩을 구비한 배기가스정화장치를 동작시키는 방법으로서, 이 방법은 제1감지기를 사용하여 엔진속도를 감지하고 ; 제2감지기를 사용하여 엔진부하를 감지하고 ; 제3감지기를 사용하여 엔진냉각수온을 감지하고 ; 트랩을 사용하여 배기가스도관을 통하여 흐르는 가스속의 미립물질을 분리 및 수집하고 ; 제4 및 제5감지기들을 사용하여 트랩의 상류 및 하류말단들에서 배기가스의 온도를 감지하고 ; 제6감지기를 사용하여 트랩의 상류 및 하류말단들 사이에 나타나는 압력차를 감지하고 ; 트랩내에 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하기 위하여 제1 내지 제6감지기들의 출력을 사용하고 ; 재생이 필요한 것으로 표시되어 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에 배기가스의 온도를 선택적으로 증가시키는 ; 제 단계들로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4양상은, 내연기관으로부터 배출된 가스속에 포함된 미립물질이 분리 및 수집되는 트랩과 ; 엔진속도를 감지하는 제1감지수단과 ; 엔진부하를 감지하는 제2감지기수단과 ; 엔진냉각수온을 감지하는 제3감지기수단과 ; 트랩의 상류 및 하류 말단들에서 배기가스의 온도를 감지하는 제4감지기수단과 ; 트랩의 상류 및 하류말단들 사이에 나타나는 압력차이를 감지하는 제5감지기수단과 ; 트랩속에 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하기 위하여 제1 내지 제5감지기들의 출력을 사용하는 수단과 ; 재생이 필요한 것으로 표시되어 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하는데 불충분한 경우에 배기가스의 온도를 선택적으로 증가시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치이다.
본 발명의 제5양상은 내연기관으로 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하는데 트랩이 사용되는 배기가스정화장치로서, 미립물질의 소정량을 함유하는 트랩을 감지하고 미립물질이 재연소하는 수준까지 배기가스의 온도를 상승시키는 방법들을 임의로 실행하는 수단과 ; 복수의 엔진속도/부하영역들 중의 어느 영역에서 배기정화 시스템이 결합된 엔진이 동작하고 있는지를 판정하는 수단과 ; 단위시간당 발생하고 엔진이 동작하고 있는 것으로 판정되는 엔진속도/부하영역을 기초로하여 트랩속에 수집될 미립물질의 양을 개산하는 수단과 ; 트랩으로부터 배출되는 가스의 온도를 감지하고 단위시간당 재연소되는 미립물질의 양을 개산하는 수단과 ; 단위시간당 발생되는 미립물질의 양과 단위시간당 재연소되는 미립물질의 양을 기초로하여 트랩속에 하뮤된 미립물질의 효과적인 감소를 판정하고, 트랩속에 함유된 미립물질의 양이 소정 수준까지 감소했을 때와 미립물질이 재연소하는 수준까지 배기가스의 온도를 상승시키는 방법이 정지될 수 있는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기가스 정화장치이다.
본 발명의 또다른 양상은 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하는데 트랩이 사용되는 배기정화장치로서, 이 장치는 트랩속에 수집된 미립물질의 재연소를 유발하기에 충분히 높은 배기가스온도를 발생할 제1양식으로 또는 트랩속에 수집된 미립물질의 재연소를 유발하기에 불충분하게 높은 가스온도를 발생하는 제2양식으로 정화시스템과 결합된 엔진이 동작하고 있는가를 판정하는 수단과 ; 엔진이 제1양식으로 동작하고 있는 것으로 판정되었을 때 트랩속에 보존된 미립물질의 양을 표시하는 축적치를 감소시키고 엔진이 제2양식으로 동작되고 있는 것으로 판정될때 축적치를 증가시키는 수단과 ; 축적치가 소정한도에 도달할 때 트랩재생이 필요하다고 판정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 양상은 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하는데 트랩이 사용되는 배기정화장치로서, 이 장치는 기본값에 단위시간당 발생되고 있는 미립물질의 양을 가산하고, 정화장치가 결합된 엔진의 동작을 기초로하여 트랩속에 효과적으로 축적되고 있는 미립물질의 양을 도출하는 수단과 ; 미립물질의 소정량이 축적되었다고 판정될때 트랩재생을 유발하는 수단과 ; 비율을 결정하기 위하여 소정된 제한값과 더불어 감지된 압력차를 사용하여, 재생직후의 트랩 양단간에 존재하는 압력차를 감지하는 수단과 ; 재생에 뒤이어 트랩속에 보유된 미연소 미립물질의 양을 결정하기 위한 비율을 사용하고, 단위시간당 발생되고 있는 미립물질의 양이 가산되는 기본값으로서 이것을 사용하는 수단등을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 양상은 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화장치로서, 이 장치는 복수의 엔진 동작매개변수들을 감시하고, 감시된 매개변수들을 기초로하여 단위시간당 효과적으로 수집되는 미립물질의 양을 추산하는 수단과 ; 단위시간당 효과적으로 수집되는 미립물질의 양을 적산하고 트랩내의 미립물질의 양을 추산하는 수단과 ; 미립물질의 소정량이 트랩속에 축적되었다는 것을 적산수단이 표시하는 경우에 트랩속에 수집되는 연소가능 미립물질의 연소가 유발되는 소정온도까지 배기가스의 온도를 임의로 증가시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 양상은 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화장치로서, 이 장치는 트랩속에 수집되는 연소가능 미립물질의 연소가 유발되는 소정수준까지 배기가스의 온도를 임의로 증가시키는 수단과, 복수의 엔진동작매개변수들을 감시하고, 감시된 매개변수들을 기초로하여 트랩속의 미립물질이 단위시간당 효과적으로 감소되는 양을 추산하는 수단과 ; 트랩속의 미립물질이 단위시간당 감소된 양을 적산하고 미립물질의 수집된 양이 소정수준까지 감소되었을때를 추산하는 수단과 ; 미립물질의 수집된 양이 소정수준까지 감소된 것이 추산될 때 임의로 온도증가를 정지시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 양상은 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화장치로서 이 장치는 복수의 엔진 동작매개변수들을 감시하고, 감시된 매개변수들을 기초로 하여, 트랩속의 미립물질이 단위시간당 효과적으로 축적되는 양을 추산하는 수단과 ; 트랩속의 미립물질이 단위시간당 감소되는 양을 적산하고, 미립물질의 수집된 양이 소정수준까지 감소되었을때 추산하고, 제1재생간격을 설정하는 수단과 ; 트랩양단간에 존재하는 압력차이를 감지하고 감지된 압력차에 따라서 제2재생간격을 설정하는 수단과 ; 제1 및 제2재생간격들중의 더 작은 것에 따라서 트랩으로 들어가는 가스의 온도를 임의로 증가시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조해서 본 발명을 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명의 실시예가 적용되는 엔진시스템을 표시한다. 이 장치에서 통상 개방흡기드로틀밸브(6)는 흡기다기관(5)에 배치되어서 선행기술과 관련하여 설명한 것과 같은 방식으로 진공서보모터(8)와 동작가능하게 연결된다.
이 실시예에서, 진공서보모터의 진공실은 3방향 솔레노이드밸브(19)를 거쳐서 진공펌프와 같은 진공원과 연결된다. 밸브(19)가 “온”상태로 전환되면, 소정크기의 음(陰)압이 대기압 대신에 서보모터의 진공실 속으로 공급된다.
통상 개방나비형 배기드로틀밸브(21)는 미립자트랩(3)의 상류위치의 배기도관 또는 통로(2)에 배치된다. 이 밸브는 진공서보모터(22)와 동작가능하게 연결된다. 3방향 솔레노이드밸브(23)는 상술한 진공원으로부터 모터의 진공실로 음압의 공급을 제어하도록 배치된다.
바이패스통로(24)는 트랩(3)의 상류로부터 그의 하류위치로 인도하도록 배치된다. 통상 폐쇄나비형 바이패스제어밸브(25)는 바이패스통로(24)에 배치되어서 진공서보모터(26)와 동작가능하게 연결된다. 솔레노이드밸브(27)가 이 장치의 진공실속으로 음압의 공급을 제어하도록 배치된다.
가열기(29)는 트랩필터의 바로 상류에 배치되어서 제어유닛(41)으로부터 통전신호가 공급될때 트랩을 가열하도록 배치된다.
이 실시예에서, 가열기(29) 및 바이패스제어밸브(25)는 트랩온도제어장치를 구성하기 위하여 조합해서 사용된다.
반도체형 압력감지기(31)는 트랩양단에 나타나는 압력차(Δp)를 감지하도록 배치되는 한편, 열전대형온도 감지기들(32, 33)은 트랩의 상류 및 하류말단들에서 나타나는 입구 및 출구온도와 출력(Tin 및 Tout)신호들을 각각 결정하도록 배치된다.
크랭크각도감지기(34)는 엔진(1)의 회전속도(Ne)를 검출하도록 배치되는 한편 엔진부하감지기(35)는 가속페달개방도를 표시하는 신호(Q)를 출력하도록 배치된다. 엔진냉각수온감지기(36)은 제어유닛에 Tw신호를 출력하도록 배치된다.
제어유닛(41)은 상술한 감지기들의 출력들에 응답하여 3방향 솔레노이드밸브들(19, 23 및 27)에 구동신호들을 적절히 출력하는 마이크로프로세서를 보유한다.
본 실시예의 동작의 상세한 설명을 진행하기 이전에, 제어의 여러가지 면들과 그에 영향을 주는 매개변수들을 간단히 지적하는 것이 유리하다고 생각된다.
1. 온도제어
엔진속도/부하조건들은 제4도에 도시된 것과 같이 4개의 영역 A-D로 분리된다, 상술한 온도제어장치는 이 영역들중의 각각에서 상이한 양식으로 동작하도록 배치된다.
[영역 A-양식(Ⅰ)]
이 영역에서는, 배기가스온도가 제5도에 표시된 것과 같이 재생온도 TREG(=40 0℃ 보다 높으므로, 트랩재생은 자연히 시작하여 제어가 필요치 않다. 제5도는 일정엔진 속도에서 엔진부하의 변화에 따라서 발생하는 배기가스온도변화들을 표시한다는 것이 주목될 것이다.
[영역 B-양식(Ⅱ)]
재생온도 TREG는 배기가스가 약간 증가된 후에 도달된다. 이 영역에서는, 드로틀밸브가 필요한 온도증가를 유발하기 위하여 임의로 폐쇄되면, 엔진이 비교적 고부하하에 작동하고 있기 때문에, 과잉 공기비율이 이러한 조건들하에서는 비교적 작으므로 발생되는 연기의 양은 갑자기 증가한다. 따라서, 배기유량만을 교축(絞縮)하면서 가열기(29)를 통전하는 것이 바람직하다.
[영역 C-양식(Ⅲ)]
이 영역에서는 재생온도는 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이 배기가스온도가 상당한 양만큼 상승되었을 때에 도달된다. 그러나, 과잉공기비율이 비교적 크기 때문에 연기 및 미립물질의 양은 흡기를 교축해도 증가하지 않는다. 따라서, 이 범위에서는 배기 및 흡기의 양자 모두가 가열기를 통전하면서 교축된다.
[영역 D-양식(Ⅳ)]
이 영역에서는 흡기 및 배기시스템들이 교축되고 가열기가 통전될지라도 재생온도 TREG는 획득될 수 없다. 그러나, 동작의 과도시에 예를들면, 고속/고부하로부터 영역 D로의 변화시에 발생하는 높은 배기온도들을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 이유로 D영역은 3개의 소구분으로 분리되는 것으로 생각된다.
D1(Tin≥T1),
D2(Tin＜T1) 및
D3(Tin＜RT1 및 TOUT＜T2).
여기서, T1=400℃, T2=300
가능하면, 해당 소양식들(ⅳ-1) 내지 (ⅳ-3)에서 고배기가스온도를 적극적으로 이용한다.
[(ⅳ-1) 영역 D1]
재생은 이 영역에서 자연스럽게 개시될 수 있으나 가열기(29)를 추가로 통전하는 것이 바람직하다.
[(ⅳ-2) 영역 D2]
이 영역에서 트랩(3)의 하류측에서의 온도 TOUT는 트랩이 배기가스에 의하여 냉각되는 것을 표시하는 상류 말단에서의 온도 TIN보다 더 낮다. 따라서, 트랩(3)의 온도를 가능한 한 높게 유지하기 위하여, 가열기가 통전되고 바이패스제어밸브(25)가 열린다. 이것은 비교적 찬 배기가스를 트랩주위에 향하게 하는 한편, 동시에 그것의 내부를 가열한다.
[(ⅳ-3) 영역 D3]
이 매우 낮은 배기가스 온도영역에서 재생온도는 어떤 경우하에서도 도달될 수 없다. 엔진흡기 또는 배기중의 어느 것이든 교축되면, 특히 낮은 수온시에 있어서는 엔진이 점화하지 않아, 미립자방출이 증가하고 엔진출력이 저하하게 된다. 또한, 엔진이 차면(낮은 냉각수온), 트랩은 매우 낮은 온도의 배기가스의 통과에 의하여 냉각될 것이며 따라서 가열기를 오프로 한채 모든 드로틀밸브들(6, 21 및 25)을 여는 것이 바람직하다.
1. 재생완료의 검출
A, B, C 및 D1 영역에서 트랩(3)속에 수집되는 모든 미립자물질은 배기가스온도의 증가에 따라 재생되는 한편, 배기가스속에 함유되는 미립물질이 수집된다.
KT가 단위시간 Δt당 재연소된 미립물질의 양이고 K가 그 시간에 수집된 미립자의 양이라고 가정하면, 단위시간당 트랩속의 미립자의 감소량은 다음과 같이 표시될 수 있다.
ΔPCT=KT-K………………………………………………(1)
이 경우에 KT의 값은 트랩의 하류측에서 나타나는 배기가스온도, 즉 TOUT에 의존하며, 따라서, KT는 TOUT의 감지된 값을 사용하여 도출된다.
한편, K의 값은 작용영역에 의존하며, 즉, 배기가스속에 함유된 미립물질의 양은 다수의 엔진동작 매개변수들에 의존한다.
단위시간 Δt내에 엔진으로부터 배출된 미립자의 총량이 IN으로 표시되고 트랩의 효율이 η로 주어진다고 가정하면, IN×η(=K)의 곱은 단위시간(Δt)당 수집된 미립자의 양을 표시하게 될 것이다.
이와 같이 동작의 각 영역에 대하여서는 K의 값을 독립적으로 도출할 필요가 있다(즉, KA-KD를 도출).
따라서, 식(1)은 다음과 같이 각 영역에 대하여 다시 쓸 수 있다 :
영역 A=ΔPCT=KT-KA……………………………………(2)
영역 B=ΔPCT=KT-KB……………………………………(3)
영역 C=ΔPCT=KT-KC……………………………………(4)
영역 D1=ΔPCT=KT-KD……………………………………(5)
ΔPCT 값은 각 시간간격 Δt마다 적산된다. PCT(미립자 감소량)의 값이 소정기준치에 도달하면, 모든 미립물질이 연소되어 재생이 완료된 것으로 판단된다. 이 예에서 기준치는 트랩의 용량에 따라 변동한다.
A-D1 영역들의 각각에 대한 PCT의 값은 다음과 같이 표시될 수 있다 :
영역 A : PCT=PCT+KT-KA……………………………(6)
영역 B : PCT=PCT+KT-KB………………………………(7)
영역 C : PCT=PCT+KT-KC………………………………(8)
영역 D1 : PCT=PCT+KT-KD……………………………(9)
영역 D2
이 영역에서는 배기가스가 바이패스통로(24)를 통하여 나아가기 때문에 거의 아무 미립자도 수집되지 않을 것이다.
따라서, 단위시간 Δt당 PCT의 값은 K의 사용없이 도출된다 :
ΔPCT=KT…………………………………………………(10)
PCT=PCT+KT…………………………………………(11)
영역 D3
아무 미립물질도 연소되지 않았기 때문에 ΔPCT의 값은 이 영역에서 도출되지 않으며 배기가스가 트랩주위로 바이패스되기 때문에 실질적으로 아무것도 수집되지 않는다.
제8a∼8c도는 제어유닛(41)속에 포함된 마이크로프로세서의 ROM 속에 기억된 프로그램에 의하여 수행되는 동작들을 표시하는 순서도를 표시한다. 이 프로그램은 상술한 동작의 양식들을 수행하기 위한 것이다.
1S1단계에서 엔진속도(Ne), 엔진부하(Q), 냉각수온(Tw), 트랩(3)의 입구 및 출구온도(TIN, TOUT) 및 트랩의 입구 및 출구사이에 존재하는 압력차(ΔP)등을 메모리속에 읽어 들인다.
1S2단계에서, 트랩재생을 위한 시간인가 아닌가가 판정된다. 이 실시예에서, 이 판정은 엔진속도 및 엔진부하에 의하여 기록되는 표로된 데이터로부터 얻는 ΔP 최대치와 본 ΔP값을 비교함으로써 이루어진다. ΔP≥ΔPmax이면 미립물질의 소정량이 트랩속에 축적되었고 이제 그것을 재연소시킬 필요가 있다는 것이 판정된다.
본 발명은 이 특정한 방법에 국한되지 않고 다른 종래기술도 역시 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 재생이 필요하다고 일단 판정되면, IS36단계를 통과하도록 하는 루틴에 의해 플랙이 제거되는 시간까지 루틴이 1S3단계로 나아가도록 하는 플래그가 세트될 수 있다. 상기 1S36단계에서는 예비재생 드로틀밸브 및 가열기 설정이 재개되도록 시스템이 초기화된다. 즉, 일단 재생이 개시되면, 그것은 미립자 함량이 만족스럽게 재연소되었다는 것이 표시되는 시간까지 유지되어야 한다.
재생이 필요한 것으로 표시되는 경우에는, 루틴은 1S3단계로 나아간다. 1S3∼1S6, 1S7 및 1S8단계에서 현엔진속도 및 엔진부하값들은 엔진이 현재 동작하고 있는 영역이 A∼D영역들중의 어느 것인지를 판정하기 위하여 사용된다. 더 상세히 말하면, 1S3∼1S6단계에서, 제4도에 표시된 특성의 도표로 된 데이터는 “롬”속에 기억되어서 수행될 영역판정을 가능하게 하기 위하여 사용된다.
A영역에서 엔진이 동작하고 있다고 판정되면, 루틴은 1S9단계로 나아가는 한편, B영역 판정의 경우에는 루틴은 1S10단계로 나아간다. C영역 검출의 경우에는 루틴은 1S11단계로 나아가는 한편, 엔진이 A∼C영역들중의 어느 곳에서도 동작하고 있지 않다고 판정되면, 동작이 D영역에서 이루어지고 있다고 가정되어서 루틴은 1S7단계로 나아간다.
1S7 및 1S8단계에서, TIN및 TOUT의 값이 온도영역 D1 내지 D3의 어느 곳에 속하는지가 판정된다. 온도데이터가 D1영역에 있으면, 루틴은 1S12로 나아가는 한편, D2의 경우에는 1S13단계로 나아가고 D3의 경우에는 1S14단계로 나아간다.
1S9∼1S14단계에서, 배기가스 온도제어가 실행된다.
예를 들면, A영역의 동작이 검출되어 루틴이 1S9단계로 나아가는 경우에, 배기가스온도는 TREG이상이기 때문에, 가열기(29)는 비통전상태(오프)를 취하도록 조절되는 한편, 배기가스는 바이패스제어밸브(25)를 닫음으로써 바이패스통로(24)를 통과하는 것이 방지되는 동시에, 흡기 및 배기드로틀밸브(6, 21)이 열린다.
한편, 동작이 D3 양식의 검출에 따라서 루틴이 1S14단계로 나아가면, 1S4단계에서 실행된 것과 똑같은 제어가 적용된다. 이 제어의 이유는 앞서 설명한 것과 같이, 엔진흡기 및 배기중의 어느것이든 교축되면, 엔진은 특히 낮은 엔진냉각수온에서 점화되지 않아, 미립자 방출의 증가와 엔진출력의 저하를 초래하기 때문이다. 또한, 엔진이 차면(낮은 냉각수온) 트랩은 매우 낮은 온도의 배기가스의 통과에 의하여 냉각될 것이다.
1S15 내지 1S19단계에서, 적산시간이 검사된다.
소정시간(예 : 2초) 경과를 표시하는 값에 도달되면 루틴들은 각각 1S20 내지 1S24단계로 나아간다. 이 단계들에서는 단위시간 Δt당 재연소된 미립물질(24)의 양은 트랩 출구온도 TOUT와 제6도에 표시된 특성의 도표로 된 데이터를 사용하여 도출된다. KT는 배기가스온도 하나만에 의존되기 때문에, 동작의 모든 양식(A-D)에 대하여 똑같은 데이터가 사용될 수 있다.
1S25 내지 1S28단계에서, 각 영역에 대한 단위시간 Δt당 미립자 수집량 KA-KD은 제7도에 표시된 특성의 도표로 된 데이터를 사용하여 결정된다.
1S29 내지 1S33단계에서, ΔPCT량들은 (2)∼(5) 및 (10)식들을 사용하여 계산된 다음, (6), (9) 및 (11)식을 사용하여 적산되어서 해당되는 PCT값들을 얻는다.
1S34단계에서, PCT의 값이 소정기준치(예 : 10gm)를 초과하는지의 여부가 판정된다. 결과가 긍정적이면, 루틴은 PCT 메모리가 리셋되는 1S35단계로 나아간다. 1S29∼1S33단계에서 PCT의 똑같은 값이 사용되어 갱신된다. 즉, 루틴이 단계들중의 하나를 통과할 때마다 PCT의 미리 기록된 값이 수정되어 재기록된 메모리로부터 판독된다.
1S36단계에서, 흡기드로틀밸브(6), 배기드로틀밸브(21), 바이패스제어밸브(24) 및 가열기(29)는 그들의 초기상태로 복귀된다.
상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 수집된 미립물질이 연소되는 양과 그것이 축적되는 양의 배기가스온도 및 엔진동작양식들을 고려함으로써 각 재생중에 계산되는 동시에, 미립물질이 감소하고 있는 전체량이 적산되므로, 과도시를 포함하는 모든 동작의 양식에 대응할 수 있다.
이것은 미립물질이 만족스럽게 감소되었다는 표시가 발생하자마자 재생이 종결되는 것을 가능하게 한다(즉, 루틴은 1S35 및 1S36단계들을 통과하도록 유도된다).
따라서, 드로틀밸브폐쇄가 길어지는 것을 방지한다. 이것은 엔진성능 및 경제상의 바라지 않는 결과들이 최소화되는 것을 가능하게 한다. 또한, 미립물질의 만족스러운 감소가 표시되는 시간까지 재생이 유지되기 때문에, 과도한 축적 및 지나치게 심한 연소의 기회들이 제거될 수 있으며 따라서 트랩은 열파손을 받지 않게 된다.
이 제1실시예에서, 트랩 가열기술은 드로틀폐쇄에 반드시 국한되지 않으며 가열기 사용방법 등 및 기타 온도상승 방식등이 바람직하다고 생각되면 사용될 수 있다.
[제2실시예]
제9도는 제2실시예의 개념적 구성을 표시한다. 이 실시예는 단위시간당 수집된 미립자량 ΔPCT1 또는 단위시간당 재연소된 미립자량 ΔPCT2은 ΔPCT1 및 ΔPCT2 양자 모두가 엔진동작상태 및 매개변수들에 의존되기 때문에, 그들은 그에 따라 변화하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다. 따라서, ΔPCT1을 가지고 ΔPCT2를 뺌으로써 도출되는 축적된 미립자량 SUM은 엔진동작 상태들의 변동을 수반한다.
그러므로, 이 실시예에서도 역시 축적되어 있는 미립자물질의 양을 정확하게 판정하고 따라서 재생이 필요한 때를 판정하는 것이 가능하다.
제2실시예는 트랩(3)의 하류측에서의 배기가스온도를 검출하는 감지기의 출력(TOUT)가 사용되지 않는 것을 제외하고는 제1실시예에서 사용된 것과 똑같은 하드웨어를 사용한다.
제10a 및 10b도는 제2실시예에 의한 제어프로그램이 수행되는 동작들을 형성하는 순서도를 표시한다. 2S1단계에서, 감지기들의 출력들이 샘플링되어서 Ne, Q, Tw 및 TIN의 현재의 값들이 판독된다.
이 순서도에서 2S1, S213 및 2S14단계들은 재생이 개시되는 타이밍을 제어하도록 되어 있다. 2S2단계에서, 플래그(F)를 필요로 하는 재생의 상태가 검사된다. 트랩(3)을 재생할 시간이 아닌 경우에는 플래그(F)는 제거된 것으로 판명될 것이다(F=0). F=0인 경우에는 루틴은 2S3단계로 나아간다. 이 단계에서, ΔPCT값의 적산을 수행할 시간인지의 여부를 판정한다. 적산할 시간에 도달하였을 경우에는, 루틴은 2S4단계로 나아간다. 적산들간의 간격 Δt은, 예를 들면 2∼3초 간격으로 설정될 수 있다.
2S4단계에서, 엔진이 동작하고 있는 영역이 어느 것인지를 판정한다. 이 실시예에서는 제11도에 표시된 특성의 맵데이터가 사용된다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 엔진동작은 두엔진속도(NE)/부하(Q) 영역들로 분리된다. 첫째것은 축적된 연소가능 미립자의 재-연소가 자연스럽게 일어나는 영역이고 다른 것은 미립물질이 트랩(3)속에 축적되는 영역이다.
기본적으로는 2S4단계는 현재의 엔진속도 및 부하값들이 배기가스가 재생을 개시하기에 충분히 뜨거운가(400℃ 또는 그 이상)를 표시하고 있는지의 여부를 판정하는 것이다. 엔진이 “수집”영역에서 동작하고 있는 동안, 총미립자의 양은 ΔPCT1을 가함으로써 증가되어야 한다.
한편, 엔진이 “자기재연소(self reburning)” 영역에서 동작하고 있으면, 총미립자는 ΔPCT2값을 감산함으로써 감소되어야 한다.
2S4단계의 결과가 미립자수집이 기대될 수 있는 것을 표시하는 경우에는 루틴은 2S5로 진행하는 한편, 재연소가 표시되는 경우에는 2S6단계로 나아간다.
2S5 및 2S6단계에서, 단위시간당 수집된 미립자의 양 ΔPCT1과 단위시간당 연소된 미립물질의 양 ΔPCT2은 제12 및 13도에 도시된 특성의 도표로 된 데이터를 사용하여 검색에 의하여 구해진다. 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 수집은 중심엔진속도/부하영역에서 또는 그 주변에서 피크를 이루는 경향이 있다.
2S7 및 2S8단계에서, 제14 및 15도에 도시된 특성의 맵데이터는 다음 식(12), (13)에 표시되는 바와 같이 ΔPCT1 및 ΔPCT2의 값들을 수정하는데 사용되는 냉각수온관련 보정계수 KW1 및 KTW2를 도출하기 위하여 사용된다.
ΔPCT1←ΔPCT1×KTW1………………………………(12)
ΔPCT2←ΔPCT2×KTW2………………………………(13)
제14도로부터 알 수 있는 바와 같이, 낮은 냉각수온에서 PCT1의 값은 비교적 큰 보정계수의 적용에 의하여 증가될 것이다. 그 이유는 그러한 조건하에서 엔진으로부터 배출된 미립자의 양은 엔진이 충분히 데워진 경우에서 보다는 더 크기 때문이다. 같은 이유로 ΔPCT2의 값은 엔진냉각수온이 상승하면 감소한다. 즉, 냉각수온이 상승하면, 엔진이 데워진 것을 표시, 엔진에 의하여 방출되는 미립물질의 양은 감소하는 경향을 가질 것이다.
2S9단계에서, TIN의 현재치는 소정기준온도 T1(T1=400℃=TREG)와 비교된다.
TIN＜T1인 경우에는 루틴이 2S11단계로 나아가는 한편, 2S4단계의 결과가 루틴을 2S6으로 향하게 하는 동시에, TIN≥T1이면, 루틴은 2S10단계로부터 2S12단계로 나아간다. 2S11 및 2S12단계에서, ΔPCT1 및 ΔPCT2의 값들이 적산된다. 즉 :
SUM←SUM+ΔPCT1………………………………………(14)
SUM←SUM+ΔPCT2………………………………………(15)
2S9단계에서 TIN≥T1임이 판명될 경우에는 루틴은 2S11단계를 바이패스한다. 그 이유는 엔진동작이 수집영역에 속한다고 할지라도, TIN≥T1이면 엔진은 고속/고부하동작으로부터 금방 변화한 것으로 표시되어(즉, 동작의 과도시), 트랩(3)은 그러한 시간에 그것으로 들어가는 미립물질의 연소를 유발하기 위하여 충분한 열을 가지는 것으로 예측될 수 있기 때문이다. 따라서, 단위시간당 축적된 미립자의 양은 그러한 상황하에서 가해지지 말아야 한다.
마찬가지로, 2S10단계에서 TIN＜T1임이 판명되는 경우에는, 엔진이 동작의 저속/저부하양식으로부터 방금 변화되었다고 예측될 수 있으며 이때 불충분한 열은 연소를 유발하기 위하여 이용가능하고 루틴은 2S12단계를 바이패스한다.
2S13단계에서, SUM값은 소정기준치(예 : 10gm)와 비교된다. SUM≥기준치이면, 재생을 보증하기에 충분한 미립물질이 축적되었다는 것이 표시되며 루틴은 상술한 재생필요 플래그(F)가 설정되는(F=1) 2S14단계로 나아간다.
알 수 있는 바와 같이, 플래그(F)의 설정은 루틴이 2S2단계로부터, 드로틀밸브의 개폐를 제어하는 적절한 지령이 발해지는 2S16∼2S20단계로 나아가게 된다. 더 상세히 말하면, 2S16단계에서, 현재의 TIN값은 T1과 비교된다. TIN≥T1인 경우에는 트랩은 자연스럽게 재생될 수 있으며, 루틴은 2S18단계로 나아간다.
그러나, TIN＜T1이면, 루틴은 냉각수온 Tw가 소정수준(예 : 50℃)가 비교되는 2S17단계로 나아간다. Tw가 주어진 수준이상인 경우에는, 루틴은 2S19단계로 나아간다. 이 단계에서 가열기(29)를 통전하고 흡기 및 배기장치들 양자를 교축을 유도하는 지령이 발해진다. 상술한 바와 같이 이것은 배기가스온도를 축적된 미립자물질의 연소가 유발되는 수준으로 밀어올린다.
한편, 냉각수온이 주어진 설정수준이하이면, 루틴은 2S17단계로부터 모든 드로틀밸브들(6, 12 및 25)을 여는 지령들이 발해지는 2S20단계로 나아간다. 명세서에서 일찌기 설명한 바와 같이, 이 방법은 배기가스의 온도가 TREG수준으로 적절히 밀어 올려지게 될 수 있는 가능한 방법이 없으므로 필요하다.
2S21단계에서, 재생시간이 계시되어 2S22단계에서 소정시간값과 비교된다. 이 시간은, 예를 들면 10초등으로 설정될 수 있다. 판정된 재생이 소정시간 경과하였으면, 루틴은 방금 비교된 재생처리에 사용된 데이터가 삭제되고 재생필요 플래그(F)가 정지하는(F=0) 2S23단계로 진행한다.
요약하면 상기 처리과정은 주어진 수의 매개변수들을 감시하여 재생을 보장하도록 충분한 미립물질의 축적을 예측하도록 하는 것이다.
이 예에서 재생은 트랩(3)속에 수집된 물질을 적절히 연소시키기 위하여 소정시간동안 유지된다
[제3실시예]
제16도는 제3실시예의 개념구성을 표시한다. 이 실시예는 트랩 양단간에 발생하는 압력차 ΔP가 감시되어 재생직후에 감지되는 압력차가 ΔPmax값과 비교되어 그 비율을 나타내는 장치로 특징된다. 이 비율은 트랩속에 축적되는 불연소성 미립물질의 양과 더불어 증가한다. 축적되어 있는 것으로 표시되는 불연소성잔재 ZAN의 양에 따라서, 다음 재생이 개시되는 타이밍이 전진된다.
제17a∼17b도는 제3실시예에 의하여 제공되는 제어를 특징지우는 동작들을 형성하는 순서도를 표시한다. 먼저 두 실시예들의 경우에서와 같이, 이 루틴의 첫단계는 Ne, Q, tw, TIN및 ΔP를 읽어들이도록 되어 있다. 3S2단계에서, 재생을 개시할 필요가 있느냐의 여부가 판정된다. 이러한 경우에, 판정은 재생필요 플래그(F1)가 설정되어 있느냐의 여부를 알 수 있도록 검사함으로써 이루어진다. 재생이 필요치 않으면 F1=0이다.
3S3단계에서, 재생이 방금완료되었는가의 여부가 판정된다. 이 판정은 제2재생 완료 플래그(F2)의 상태에 의거하여 행해진다. 이 플래그는 재생이 완료될 때 설정된다(F2=0). 이 조회의 결과가 재생이 방금완료되지 않았다는 것을 표시하면, 루틴은 수집된 미립자량을 적산할 시간인가의 여부가 결정되는 3S4단계로 나아간다. 긍정적인 결과의 경우에는, 루틴은 ΔPCT의 값이 제18도에 표시된 특성의 도표로 된 데이터와 현재의 엔진속도 및 엔진부하값들을 사용하여 검색되는 3S5단계로 나아간다. 이 도표에서 양(陽)의 ΔPCT값들은 배기가스온도가 낮아서 미립자물질이 트랩속에 축적될 저속/저부하영역에서 발견된다. 한편, 음의 값들은 배기가스온도가 자연연소 및 재생을 개시하기에 충분히 높을 엔진속도/부하영역들내에 포함된다. 따라서, 음값의 첨가는 SUM값의 적절한 감소를 초래하는 한편 양값의 첨가는 실제로 축적된 양을 표시하는 SUM값을 유지한다.
ΔPCT의 값은 엔진의 사용시간 및 대응하는 성능저하에 따라서 증가하기 때문에, ΔPCT의 값들은 차량이 주행한 총거리, 엔진동작시간수, 시간계산이 고부하동작상태에 대하여 증가되는(가중되는) 동작시간 및 부하를 사용하여 도출되는 값등에 따라서 갱신될 수 있다.
이것에 이어 3S6단계에서, 수집된 미립물질의 양 SUM은 방금 얻은 ΔPCT의 값을 더함으로써 갱신된다. 즉 :
SUM=SUM+ΔPCT………………………………………(16)
이 적산은 소정시간간격(예 : 2∼3초)으로 수행되며 SUM의 초기치는 제로가 아니다. 이 후자의 특징의 이유는 이후에 명백하게 될 것이다.
3S7단계에서, 충분한 미립물질이 재생을 보장하기 위하여 축적되어 있는지의 여부를 판정하기 위하여 갱신된 SUM값이 소정기준치와 비교된다. SUM이 기준치와 동일하거나 그보다 더크면, 루틴은 재생필요 플래그가 설정되는(F1=1) 3S8단계로 진행한다.
3S9단계에서, 가열기(29)가 비통전상태(오프)를 취하고 드로틀밸브들(6, 21 및 25)이 “개시” 또는 기본위치들을 취하도록 유발하는 지령들이 발해진다. 바꾸어 말하면 시스템은 온도제어지령들을 수령하려고 초기화된다.
3S9단계 이후에, 루틴은 3S1단계로 되돌아간다.
재생필요 플래그(F1)가 설정된 결과, 다음 실행에서 루틴은 3S2단계로부터 현재의 TIN값이 T1과 비교되는 3S10단계로 나아간다. 이러한 경우에 T1은 TREG또는 400℃와 똑같이 되도록 선택된다. TIN≥T1인 경우에는 배기가스온도는 또다른 온도상승이 필요없이 연소를 개시하기 위하여 적당하다고 판단되어 루틴은 3S12단계로 나아간다. 한편, TIN이 T1보다 낮다고 판명되면, 3S11단계에서 현재의 Tw값이 소정수준(예 : 50℃)과 비교된다.
Tw가 소정수준과 같거나 더 큰 경우에는, 루틴은 가열기(29)가 통전되는 3S13단계로 나아가고, 흡기 및 배기장치들 양자는 드로틀밸브들(6 및 21)을 닫음으로써 교축된다. 이 방법들은 배기가스온도의 증가를 유발하고 축적된 연소가능 미립물질의 연소를 유발한다.
그러나, Tw가 상술한 수준보다 작으면, 루틴은 세개의 드로틀밸브들(6, 21 및 25)이 개방되는 3S14단계로 나아간다. 이것의 이유는 제1실시예와 관련하여 기술된바 있다.
3S15 및 3S16단계에서, 재생시간값은 루틴이 단계들중의 어느것인가를 통과할때마다 조금씩 증가된다. 3S17단계에서, 현재 재생시간값이 소정시간(예 : 10초)을 표시하는 것과 비교된다. 계산치가 소정치 이하이면 루틴은 3S1단계로 되돌아간다.
3S16 및 3S17단계들중의 하나에서 소정계산치가 발생될때에는, 루틴은 3S17단계에서 전환되어서 재생완료 플래그(F2)가 설정되는(F2=1) 3S18단계로 나아간다. 3S19단계에서, 현재의 재생중에 축적되었던 데이터가 삭제되고 플래그 F1이 제거된다(F1=0).
프로그램의 다음 실행중에, 루틴은 재생완료 플래그(F2)의 설정에 따라 3S2단계로부터 3S20단계로 나아간다. 3S20단계에서, 압력차 ΔP를 샘플링하기 위하여 필요한 조건들이 존재하는가의 여부가 판정된다. 이 경우에, 엔진속도 및 부하가 소정값들과 똑같거나 더 크고 마지막 샘플링이래의 시간이 소정한도(예 : 20초)를 초과할 필요가 있다. 그러나 이 조건들이 만족되지 않을 때에는 루틴은 3S9단계를 경유하여 3S1단계로 되돌아간다.
샘플링을 위하여 필요한 조건들이 존재한다고 판명되는 때에는, 루틴은 압력차 감지기(31)의 출력이 샘플링되어 메모리속에 설정되는 3S21단계로 진행한다. 그 값은 다음식을 사용하여 엔진수온에 대해 보정된다 :
ΔP=ΔP×KTw……………………………………………(17)
이러한 경우에, 냉각수온보정계수 KTw는 제19도에 표시된 특성의 도표로 된 데이터를 사용하여 검색에 의하여 획득될 수 있다. 이 보정의 배기가스의 온도가 낮은 냉각수온에서 감소하는 경향이 있고, 따라서 ΔP의 값의 감소를 초래하기 때문이다.
3S22단계에서, ΔPmax값은 제20도에 도시된 특성의 데이터를 사용하여 검색에 의하여 획득되며, ΔP/ΔPmax 비율이 도출되어 테이블 검색에 사용된 비율로부터 ZAN값을 얻는다. 이해할 수 있는 바와 같이, ZAN의 값은 ΔP/ΔPmax 비율의 값에 따라 증가한다.
3S23단계에서, ZAN샘플들의 적절한 수(예 : 4샘플)가 기록되었는가의 여부가 판정된다. 적절한 수가 수집되었으면, 루틴은 가중평균의 계산을 포함하는 통계처리가 수행되는 3S24단계로 나아간다. 더 구체적으로는, 첫째 샘플은 다음과 같이 메모리속에 설정된다 :
ZAN1=ZAN1………………………………………………(18)
이것에 이어서, ZAN1값의 가중평균은 가중된 ZAN2값을 도출하기 위하여 둘째값과 함께 사용된다 :
ZAN2=(3ZAN1+ZAN2)/4………………………………(19)
마찬가지로, 가중된 ZAN3 및 ZAN4값들이 도출된다 :
ZAN3=(3ZAN2+ZAN3)/4………………………………(20)
ZAN4=(3ZAN3+ZAN4)/4………………………………(21)
가중된 ZAN4값은 SUM의 개시값으로서 메모리속에 기억된다.
3S26단계에서 플래그 F2가 제거된다.
요약하면, 상기 실시예는 재생효율이 재생직후에 트랩(3) 양단간에 존재하는 압력차로부터 파악될 수 있도록 되어 있다. 재생직후에 트랩속에 잔존하는 미립물질의 양은 재생효율에 의거하여 계산되어서 다음 재생에서 SUM의 개시값으로서 사용된다.
[제4실시예]
제22도는 본 발명의 제4실시예의 개념적 구성을 표시한다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예는 차량이 주행한 거리, 주행시간 및 소모된 연료의 양과 같은 데이터를 사용하도록 되어 있다. 제2도에는 구체적으로 도시되지 않았으나, 이 데이터는 차량주행기록계, 제어유닛(41)속에 내장된 시계, 연료유량계등으로 얻을 수 있다. 상술한 데이터를 얻을 수 있는 기술들은 자동차공학 및 엔진제어의 기술분야의 기술자에게 자명할 것이기 때문에, 더이상의 설명이 필요치 않을 것으로 생각된다.
이 실시예는 재생개시타이밍(재생간격)이, 미립물질축적 및 압력차 이력들을 사용하여 얻어진 경험적으로 도출된 스케줄에 의거하는 장치로 특징된다. 바꾸어 말하면, 엔진(및/또는 트랩)의 각 형식에 대하여 데이터가 기록되었던 방식과 이 통계들 또는 “이력”은 재생이 요구되는 간격을 반영시키는 스케줄을 나타내는데 사용되었다.
제어프로그램에 의하여 수행되는 동작들을 표시하는 순서도의 상세한 설명을 진행하기 이전에 본 실시예의 약간의 주요한 면들을 약술하는 것이 적당하다고 생각된다.
(1) 압력의존재생간격
압력차 ΔP가 소정간격으로 샘플링되고, 그것이 소정한도 ΔPmax를 넘는 빈도가 사용되며, 재생이 필요하다는 표시는 빈도가 미리 선택된 한도를 넘을때 발생된다.
이해할 수 있는 바와 같이, ΔP값은 트랩속에 수집되는 미립물질(PCT) 및 재의 양에 의존된다.
재생이 표시되는 간격들은 이 기술을 사용할 필요가 있는 것으로서 제23 및 24에 쇄선들로써 표시된다. 제24도의 선은 트랩속에 축적되는 불연소성 재의 양이 낮은 수준일때 획득되는 타이밍을 표시하는 한편 제23도의 선의 재의 양이 상한에 있을때 획득되는 타이밍을 표시한다.
이해할 수 있는 바와 같이 트랩속의 재의 양이 증가하면 압력차에 의하여 필요한 것으로 표시되는 간격들은 감소한다.
(2) 축적의존재생간격
단위시간당 축적된 미립물질의 양(ΔPCT)은 엔진속도 및 엔진부하값들(Ne, Q)를 기초로 하여 도출된다. ΔPCT값들은 소정시간 간격으로 적산된다. 합계(SUM)가 미리 선택된 값을 넘으면, 재생이 필요한 점이 도달된다. 이 매개변수의 변동은 제23 및 24도에서 일점쇄선으로 표시된다.
(3) 축적의존재생간격(최대가능축적율)
제23 및 24도에서 2점쇄선들은 수집된 미립물질량이 최대가능축적량에서 그의 상한에 도달한 것으로 판단되는 “최소”거리를 표시한다. 최대량의 미립물질이 가장 심한 동작조건들(즉, 배기가스속의 미립물질의 양이 최대로 되는 조건들)하에 축적될 것이고, ΔP값은 그의 상한에 도달할 거리를 표시하는 것이므로, 이 최소거리는 감소될 수 없다.
실제 재생간의 간격은 제23 및 24도에서 실선들을 따르도록 선택된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이 선들은 상술한 세개의 상이한 간격결정 매개변수들의 “안전측”절충안이다. 즉, 압력차의존문턱치에 도달되지 않았으나 일점축적선이 이어진다.
ΔP문턱치가 만나게 될때는 두개의 값들중의 낮은 것(압력관련값)이 더 안전하다고 취급된다. “최악의 경우”문턱치로 떨어질때는(2점쇄선), 재생간격은 그것을 따라서 설정된다.
축적된 재의 양이 증가하면, 선들속의 단계는 제25도에 도시된 위치로부터 제23도에 도시된 위치쪽으로 이동한다.
제25a 및 25b도의 순서도에는 상세하게 도시되지 않았으나, 제23도에 도시된 것쪽으로 향하도록 제24도에 도시된 스케줄들을 갱신하는 서브루틴을 이용하는 것은 본 발명의 범위내에 있다. 바꾸어 말하면, 재생후의 압력차를 샘플링함으로써 ZAN값(본 발명의 제3실시예와 관련하여 위에서 설명함)을 발전시키는 것과 얼마나 불연소성 잔재가 축적되었나를 판정하는 것이 가능하다. ZAN값에 의존하여 쇄선도의 위치가 제24도에 도시된 것으로부터 제23도에 도시된 것쪽으로 이동될 수 있다. 이것은 물론 재생이 수행되는 빈도를 증가시킴으로써, 불연소성 잔재로 인하여 트랩이 통상때보다는 더 이르게 완전충전상태에 도달하는 경향이 있을 것이라는 사실을 허용한다.
제23 및 24도의 총거리 매개변수는 차량이 주행한 총거리, 엔진주행시간의 총량, 소모된 연료의 총량 또는 그것의 둘 이상의 조합으로부터 도출된 적당한 계수의 형태를 취할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 마찬가지로, 재생들간의 “간격”은 반드시 시간에 한정되지 않으며 거리, 엔진운행시간, 소모된 연료 또는 적당하다고 판단되는 것등이 될 수 있다.
제25a 및 25b도에 도시된 순서도의 첫 두단계는 제10a 및 10b도에 도시된 루틴과 관련하여 설명한 것들과 같은 것이다. 즉, 각종 데이터가 판독되고, 재생을 개시할 시간인가의 여부를 판정하기 위하여, 트랩(3)을 재생할 시간일때 플래그의 상태를 검사한다.
4S3단계에서, ΔPCT값에 대하여 적산될 시간인가의 여부가 판정된다.
4S4단계에서, 단위시간당 수집된 미립물질의 양(ΔPCT)이 테이블검색에 의하여 획득된다. 제26도는 엔진속도 및 엔진부하 조건들의 현재의 설정을 위하여 적절한 ΔPCT값을 제공하는데 사용될 수 있는 도표로 된 데이터의 예를 표시한다. 주목되는 바와 같이, 이 맵은 제18도에 도시된 것과 유사한 것이다. 즉, 이 도표에서 양(陽)의 ΔPCT값들은 배기가스온도가 낮고 미립물질이 트랩속에 축적된 저속/저부하영역에서 발견된다. 한편, 음(陰)의 값들은 배기가스온도가 자연연소 및 재생을 개시하기에 충분히 높은 엔진속도/부하영역에 포함된다. 이와 같이, 음값의 가산은 SUM값의 적절한 감소를 초래하는 한편 양값의 가산은 실제로 축적된 양을 표시하는 SUM값을 유지한다.
이 단계에서, 검색에 의하여 획득되는 ΔPCT맵값 역시 다음식을 사용하여 주행한 거리(예를들면, 문제의 모터가 설치된 차량)의 양에 대하여 보정된다 :
ΔPCT=ΔPCTmax×KDIS…………………………………(24)
보정계수 KDIS는 맵데이터의 두세트중의 하나로부터 획득된다. ΔPCT맵의 값이 양인 경우에, 제27도에 도시된 데이터가 사용되는 한편, ΔPCT맵의 현재치가 음인 경우에는 제28도에 도시된 데이터가 사용된다. 그 이유는 ΔPCT의 값이 엔진의 사용시간이 경과함에 따라 변동되기 때문이며, 이런 형의 보정은 장기간 시스템의 정확성을 유지하기 위하여 적당하다고 판단된다.
4S5단계에서, 수집된 미립물질은 적산된다 :
SUM=SUM+ΔPCT………………………………………(25)
4S6단계에서, 방금 획득된 SUM값은 기준치가 비교된다. SUM＜기준치인 경우에는 트랩(3)을 재생할 시간이 되며, 따라서 루틴은 4S7단계로 나아간다. 이 단계에서 주행한 거리가 최대가능 미립자수집양으로 허용된 “최소”값보다 더 큰가의 여부가 판정된다(즉, 제23도 및 24도의 2점쇄선으로 표시된 문턱치에 도달되느냐의 여부가 판정된다).
그러한 한계에 도달되는 경우에, 프로그램은 재생필요플래그(F1)가 설정되는 4S8단계로 나아간 후, 계속하여 가열기(29) 및 세개의 드로틀밸브들(6, 21 및 25)이 모두 소정의 초기의 기본값으로 설정되는 4S9단계로 나아간다.
한편, 4S3단계의 결과가 음이면, 루틴은 4S10단계로 나아간다. 4S10 내지 4S15 단계들은 재생시간을 판정하기 위한 것이다. 더 상세히 말하면, 4S10단계에서, 압력차를 샘플링할 시간인가의 여부가 판정된다. 결과가 긍정적인 경우에는 루틴은 4S11단계로 나아간다. 샘플들은 수초로 설정된 ΔT2의 균일한 시간간격으로 취해진다.
4S11단계에서, 현재의 ΔP값은 냉각수온을 위하여 보정되어 메모리에 설정된다. 즉,
ΔP=ΔP×KTX………………………………………………(26)
식중 KTX는 제29도에 도시된 특성의 도표료 된 데이터로부터 획득되는 냉각보정 계수이다.
4S12 내지 4S14단계에서, 엔진동작의 과도적양식들중에 발생되는 경향이 있는 압력감지기(31)의 출력의 변동의 영향과 트랩속의 재의 축적량의 영향을 제거하기 위하여 통계적 처리가 수행된다. 4S12단계에서, 압력차 샘플들의 충분한 수가 취해졌나의 여부가 판정된다. 예를들면, 수 N이 32를 넘으면, 루틴은 4S13단계로 나아간다. 이 단계에서, 한계치 ΔPmax가 검색되고 샘플링된 값 ΔP가 ΔPmax 한도를 넘는가의 여부가 판정되어, 그 결과가 기억된다. 이 실시예에서, 제어유닛(41)속에 포함된 마이크로프로세서는 N개의 메모리 어드레스가 제공된다.
제30도는 ΔPmax값이 판정되는 맵데이터를 나타내며, 도시한 바와 같이 이 데이터는 엔진속도와 엔진부하에 의하여 기록된다.
4S14단계에서, ΔPmax 한도를 넘는 ΔP값의 수가 계수되고 압력차가 허용가능한도를 초과한 빈도를 도출하기 위하여 계수 CNT는 N과 비교된다. 즉 :
Freg=CNT/N………………………………………………(27)
4S15단계에서, CNT/N값이 소정기준치와 비교되면, CNT/N＞Ref.인 경우에는, 재생이 필요한 것으로 표시되고, 루틴은 4S7단계로 나아간다. 상술한 바와 같이 “최소”거리값이 초과되면 루틴은 F1이 설정된 4S6단계로 나아간다.
F=1로 설정한 후, 루틴은 4S2로부터 4S16단계로 나아간다. 이 단계에서, 트랩입구온도(TIN)는 T1(예 : 400℃)와 비교된다. T≥T1인 경우에는 트랩(3)은 자연적으로 재생하는 것으로 기대할 수 있고 루틴은 4S18단계로 나아간다. 그러나, TIN＜T1이면, 4S17단계에서, 냉각수온 TW가 소정수준(예 : 50℃) 이상인가의 여부가 판정된다. 긍정적인 결과인 경우에는, 루틴은 가열기(29)를 통전하고 흡기 및 배기장치의 양자의 교축을 유발하는 지령들이 발해지는 4S19단계로 나아간다. 이 방법들에 따라서, 트랩으로 들어가는 배기가스의 온도는 재생이 유발되는 수준까지 상승된다.
그러나, TW가 소정치이하이면, 루틴은 가열기가 비통전되고 모든 드로틀밸브들(6, 21 및 25)이 개방되는 4S20단계로 나아간다.
4S21 및 4S22단계에서, 재생시간이 계수된다. 계수치가 소정시간(예 : 10초)를 표시하는 값을 넘으면, 재생이 완료되었을 것으로 취급되고 루틴은 현재의 재생처리에 이용되었던 데이터가 소거되는 4S24단계로 안내된다. 이것은 재생필요플래그(F1)를 제거하는 것을 포함한다.
ΔPCT는 엔진속도(Ne) 및 엔진부하(Q)를 사용하여 도출되는 것으로 설명하였으나, 이것은 주행한 거리, 소모된 연료의 양등 발생되는 미립물질의 양과 직접 관련을 가지는 매개변수들을 사용할 수도 있다.
또한, 배기가스온도를 상승시키는 장치들은 설명한 장치들에 국한되지 않고 온도를 상승시키기 위한 임의의 적당한 방법/장치가 사용될 수 있다.
본 실시예는 고정된 재생시간을 특징으로 하나, 축적된 물질이 재연소되었다고 결정되자마자 재생을 종결시키기 위해서 제1실시예에서 사용된 기술을 이용할 수 있다.
이 기술분야의 기술자에게 자명할 것인 상술한 실시예 및 변형예의 여러가지 가능한 조합들은 엔진제어의 기술분야의 기술자의 범위내에서 가능하다고 생각된다.

Claims (11)

  1. 배기도관에 배치되어 상기 도관을 통하여 흐르는 가스속에 함유된 미립물질이 수집될 수 있는 트랩과 ; 상기 트랩속에 수집된 미립물질의 양 및/또는 비율과 상기 트랩에 나타나는 상태들에 관련되는 매개변수를 감지하는 감지기 수단과 ; 상기 감지기 수단으로부터의 출력을 기초로하여 상기 트랩속에서 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하는 수단과 ; 재생이 필요한 것으로 표시되고 트랩으로 들어가는 사이의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에, 트랩속에 수집된 미립물질의 연소가능부분의 연소가 유발되는 수준까지 상기 트랩의 온도를 선택적으로 증가시키는 수단 ; 들을 구비하는, 내연기관용 배기가스 정화장치.
  2. 제1엔진속도감지기와 ; 제2엔진부하감지기와 ; 제3엔진냉각수온감지기와 ; 흡기통로와 ; 공기통과량을 제한하기 위하여 상기 흡기통로에 배치된 제1서보제어유량제어밸브와 ; 배기도관과 ; 가스의 유량을 제한하기 위하여 배기도관에 배치된 제2서보제어유량제어밸브와 ; 상기 제2밸브의 하류의 상기 배기도관에 배치된 트랩과, 상기 트랩은 배기도관을 통하여 흐르는 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하도록 되어 있으며 ; 상기 트랩의 바로 상류의 상기 배기통로에 배치된 가열기와 ; 상기 제2밸브의 상류의 한위치에 상기 배치통로와 유체적으로 연통하는 상류말단과 상기 트랩의 하류의 한 위치에 상기 배기통로와 연통하는 하류말단을 가지는 바이패스 통로와 ; 가스유량을 제한하기 위하여 상기 바이패스통로에 배치된 제3서보제어유량제어밸브와 ; 상기 트랩으로 들어가는 가스의 온도를 감지하는 제4온도감지기와 ; 상기 트랩으로부터 나오는 가스의 온도를 감지하는 제5온도감지기와 ; 상기 트랩의 상류 및 하류말단들의 양단간에 나타나는 압력차를 검지하는 제6압력차 감지기와 ; 상기 가열기, 상기 제1 내지 제6감지기들 및 상기 제1 내지 제3유량밸브들과 동작가능하게 연결된 제어유닛과, 상기 제어유닛은 ; 상기 감지기수단으로부터의 출력을 기초로하여 상기 트랩속에서 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하고, 재생이 필요한 것으로 표시되고 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에, 트랩속에 수집된 미립물질의 연소가능부분의 연소가 유발되는 수준까지 상기 트랩의 온도를 증가시키도록 상기 가열기 및 상기 제1 내지 제3유량제어밸브들을 선택적으로 동작시키는 수단을 구비한 회로를 포함하는 ; 내연기관엔진용 배기가스 정화장치.
  3. 내연기관으로부터 배출되는 가스속에 함유된 미립물질이 수집될 수 있는 트랩을 구비한 내연기관용 배기가스정화장치를 동작시키는 방법에 있어서, 제1감지기를 사용하여 엔진속도를 감지하고 ; 제2감지기를 사용하여 엔진부하를 감지하고 ; 제3감지기를 사용하여 엔진냉각수온을 감지하고 ; 상기 트랩을 사용하여, 배기가스도관을 통하여 흐르는 가스속의 미립물질을 분리 및 수집하고 ; 제4 및 제5감지기들을 사용하여 트랩의 상류 및 하류말단들에서 배기가스의 온도를 감지하고 ; 제6감지기를 사용하여 트랩의 상류 및 하류말단들 사이에 나타나는 압력차를 감지하고 상기 트랩속에서 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하기 위하여 제1 내지 제6감지기들의 출력들을 사용하고 ; 재생이 필요한 것으로 표시되어 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에 배기가스의 온도를 선택적으로 증가시키는 ; 제 단계들을 구비한, 내연기관용 배기가스정화장치를 동작시키는 방법.
  4. 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질이 분리 및 수집되는 트랩과 ; 엔진속도를 감지하는 제1감지기수단과 ; 엔진부하를 감지하는 제2감지기수단과 ; 엔진냉각수온을 감지하는 제3감지기수단과 ; 트랩의 상류 및 하류말단들에서 배기가스의 온도를 감지하는 제4감지기수단과 ; 트랩의 상류와 하류말단들 사이에 나타나는 압력차를 감지하는 제5감지기수단과 ; 상기 트랩속에서 수집 및/또는 연소된 미립물질의 양의 근사치를 도출하기 위하여 제1 내지 제5감지기수단들의 출력들을 사용하는 수단과 ; 재생이 필요한 것으로 표시되어 트랩으로 들어가는 가스의 온도가 자연연소를 유발하기에 불충분한 경우에 배기가스의 온도를 선택적으로 증가시키는 수단 ; 을 구비한 내연기관용 배기가스정화장치.
  5. 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화시스템에 있어서, 미립물질의 소정량을 함유하는 트랩을 감지하고 미립물질이 재연소하는 수준까지 배기가스의 온도를 상승시키는 방법들을 임의로 실행하는 수단과 ; 복수의 엔진속도/부하영역들중의 어느 영역에서 배기정화시스템이 결합된 엔진이 동작하고 있는지를 판정하는 수단과 ; 단위시간당 발생되고 엔진이 동작하고 있는 것으로 판정되는 엔진속도/부하영역을 기초로 하여 트랩속에서 수집될 미립물질의 양을 개산하는 수단과 ; 트랩으로부터 배출되는 가스의 온도를 감지하고 단위시간당 재연소되는 미립물질의 양을 개산하는 수단과 ; 단위시간당 발생되는 미립물질의 양과 단위시간당 재연소되는 미립물질의 양을 기초로하여 트랩속에 함유된 미립물질의 효과적인 감소를 판정하고, 트랩속에 함유된 미립물질의 양이 소정수준까지 감소했을 때와 미립물질이 재연소하는 수준까지 배기가스의 온도를 상승시키는 방법이 정지될 수 있을때를 판정하는 수단 ; 을 구비한 내연기관용 배기가스정화장치.
  6. 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화시스템에 있어서 ; 트랩속에 수집된 미립물질의 재연소를 유발하기에 충분히 높은 배기가스온도를 발생한 제1양식으로, 또는 트랩속에 수집된 미립물질의 재연소를 유발하기에 불충분하게 높은 가스온도를 발생한 제2양식으로 정화시스템과 결합된 엔진이 동작하고 있는가를 판정하는 수단과 ; 엔진이 상기 제1양식으로 동작하고 있는 것으로 판정되었을때 트랩속에 보존된 미립물질의 양을 표시하는 축적치를 감소시키고, 엔진이 상기 제2양식으로 동작하고 있는 것으로 판정되었을때 축적치를 증가시키는 수단과 ; 축적치가 소정한도에 도달할때 트랩재생이 필요하다고 판정하는 수단 ; 을 구비한 내연기관용 배기가스정화장치.
  7. 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기가스정화시스템에 있어서 ; 기본값에 단위시간당 발생되고 있는 미립물질의 양을 가산하고, 정화장치가 결합된 엔진의 동작을 기초로하여 트랩속에 효과적으로 축적되고 있는 미립물질의 양을 도출하는 수단과 ; 미립물질의 소정량이 축적되었다고 판정될때 트랩재생을 유발하는 수단과 ; 비율을 결정하기 위하여 소정된 제한값과 더불어 감지된 압력차를 사용하여, 재생직후의 트랩양단간에 존재하는 압력차를 감지하는 수단과 ; 재생에 뒤이어 트랩속에 보유된 미연소 미립물질의 양을 결정하기 위한 비율을 사용하고, 단위시간당 발생되고 있는 미립물질의 양이 가산되는 기본값으로서 이것을 사용하는 수단 ; 을 구비한 내연기관용 배기가스 정화장치.
  8. 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화시스템에 있어서 ; 복수의 엔진동작매개변수들을 감시하고, 감시된 매개변수들을 기초로하여 단위시간당 효과적으로 수집되는 미립물질의 양을 추산하는 수단과 ; 단위시간당 효과적으로 수집되는 미립물질량을 적산하고 트랩속의 미립물질의 양을 추산하는 수단과 ; 미립물질의 소정량이 트랩속에 축적된 것을 적산수단이 표시하는 경우에 상기 트랩속에 수집되는 연소가능 미립물질의 연소가 유발되는 소정온도까지 배기가스의 온도를 임의로 증가시키는 수단을 ; 구비한 배기가스 정화장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 온도증가수단은 소정기간동안 소정온도로 배기가스의 온도를 유지하는 내연기관용 배기가스 정화장치.
  10. 내연기관으로부터 배출된 가스속에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화시스템에 있어서, 상기 트랩속에 수집되는 연소가능 미립물질의 연소가 유발되는 소정수준까지 배기가스의 온도를 임의로 증가시키는 수단과 ; 복수의 엔진동작 매개변수들을 감시하고, 감시된 매개변수들을 기초로 하여 트랩속의 미립물질이 단위시간당 효과적으로 감소되는 양을 추산하는 수단과 ; 트랩속의 미립물질이 단위시간당 감소되는 양을 적산하고, 미립물질의 수집된 양이 소정수준까지 감소되었을때를 추산하는 수단과 ; 미립물질의 수집된 양이 소정수준까지 감소된 것이 추산될때 임의로 온도증가를 정지시키는 수단을 ; 구비한 내연기관용 배기가스정화장치.
  11. 내연기관으로부터 배출된 가스에 함유된 미립물질을 분리 및 수집하기 위하여 트랩이 사용되는 배기정화시스템에 있어서 ; 복수의 엔진동작 매개변수들을 감시하고, 감시된 매개변수들을 기초로하여, 트랩속의 미립물질이 단위시간당 효과적으로 축적되는 양을 추산하는 수단과 ; 트랩속의 미립물질이 단위시간당 감소되는 양을 적산하고, 미립물질의 수집된 양이 소정수준까지 감소되었을 때를 추산하고, 제1재생간격을 설정하는 수단과 ; 트랩의 양단간에 존재하는 압력차를 감지하고, 감지된 압력차에 따라서 제2재생간격을 설정하는 수단과 ; 제1 및 제2재생간격들중의 더 작은 것에 따라서 트랩으로 들어가는 가스의 온도를 임의로 증가시키는 수단을 ; 구비한 내연기관용 배기가스정화장치.
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