WO2015147488A1 - 디젤 매연 필터의 재생방법 및 이를 통해 재생되는 디젤 매연 필터 - Google Patents

디젤 매연 필터의 재생방법 및 이를 통해 재생되는 디젤 매연 필터 Download PDF

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dpf
temperature
regeneration
particulate filter
diesel particulate
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신용
김창현
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(주)대동공업
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Definitions

  • the present invention relates to a regeneration method of a diesel particulate filter (DPF, Diesel Particulate Filter) and a diesel particulate filter regenerated through the same, and more particularly, the mode switching conditions of the regeneration mode switching step and the normal mode switching step to a specific condition Accordingly, the present invention relates to a method for regenerating a diesel particulate filter that can cope with winter and summer at the same time, and to prevent excessive fuel consumption, and a diesel particulate filter regenerated through the same.
  • DPF diesel particulate filter
  • Diesel Particulate Filter Diesel Particulate Filter
  • diesel oxidation catalyst DOC
  • diesel particulate filter DPF
  • the DPF is installed between the engine and the muffler to remove PM (particulate harmful substances) contained in the exhaust gas discharged from the diesel engine, and the DPF is used for various vehicles and equipment from general passenger cars to industrial vehicles and ships. Applicable to all diesel engines up to the engine. DPF mainly collects carbon powder mixed in exhaust gas, which is very small in size and can accumulate in the lungs of the human body if it is inhaled, which can be a major cause of carcinogenesis.
  • DPF diesel particulate filter
  • the DPF according to the prior art is mainly designed in a honeycomb-like structure, one side is made of air holes are blocked. Exhaust gas enters the open air hole here, but because the end is closed, the incoming exhaust gas exits through the air passages in the next compartment through the small holes in the ceramic and into the hole drilled in the opposite direction. In this process, the DPF wall acts as a filter. Therefore, the collected soot, other fine dust and carbon powder accumulate in the filter holes.
  • the filter is used for a long time due to contamination of the filter, the filtration efficiency is lowered, and the back pressure acts on the engine, thereby preventing combustion in the engine cylinder.
  • the DPF regeneration in the exhaust gas aftertreatment apparatus increases the engine speed and increases the temperature of the exhaust gas discharged after combustion, or operates a separate regeneration apparatus to burn off particulate matter adsorbed / collected in the apparatus. Is done.
  • the timing of regeneration is determined by the amount of adsorption / accumulation or when a certain period of time has elapsed.
  • the minimum temperature at the rear end of DOC required to regenerate the DPF by increasing the temperature of the exhaust gas is approximately 300 degrees Celsius, so at the beginning of the regeneration, the front end of the DPF until the minimum temperature is reached. There is a need for a heat up process to raise the temperature.
  • exhaust gas is reduced by reducing the amount of air supplied to the intake manifold by using a post injection control method and a throttle valve in which each cylinder additionally injects fuel into the high temperature combustion chamber immediately after the explosion stroke.
  • the method of raising the temperature is generally applied.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a regeneration method of a diesel particulate filter (DPF) according to the prior art
  • FIG. 3 is a regeneration method of a diesel particulate filter (DPF) according to the prior art.
  • a graph showing the temperature of the cooling water and the exhaust gas temperature at the DPF outlet during the regeneration process is shown.
  • the regeneration method of a diesel particulate filter (DPF) according to the prior art is regenerated after going through a temperature increase step of raising the temperature of the exhaust gas for a specific time, for example, 700 seconds. regen).
  • the diesel particulate filter regeneration method according to the prior art has a problem of excessive consumption of fuel since the temperature of the exhaust gas may be sufficiently high before reaching the time of 700 seconds when the atmospheric temperature such as summer is high.
  • the diesel particulate filter regeneration method according to the prior art after a cooling step of lowering the temperature of the exhaust gas for a time of 180 seconds is converted to the normal stage.
  • the method for regenerating the diesel particulate filter according to the prior art is a method for regenerating the diesel particulate filter (DPF) since the temperature of the exhaust gas may be sufficiently lowered before reaching the time of 180 seconds when the atmospheric temperature such as winter is low. There is a problem that the time required is unnecessarily long.
  • An object of the present invention in the regeneration method of the diesel particulate filter (DPF), by changing the mode switching conditions of the regeneration mode switching step and the normal mode switching step to a specific condition, it can cope simultaneously with winter and summer
  • the present invention provides a method for regenerating a diesel particulate filter that can prevent excessive fuel consumption, and a diesel particulate filter regenerated therefrom.
  • the temperature (T1) in the b) regeneration mode switching step may be 50 degrees to 70 degrees Celsius.
  • the diesel particulate filter (DPF) regeneration process is forcibly terminated, or diesel soot
  • the filter (DPF) playback process can be switched to the playback mode.
  • the preset time H1 in the playback mode switching step may be 600 seconds to 800 seconds.
  • the regeneration method of the diesel particulate filter may include an ash learn step for compensating the ash (c-1) ash between c) a regen step and d) a cooling step. It may further include.
  • the temperature T2 in the normal mode switching step may be 75 degrees to 95 degrees Celsius.
  • the diesel particulate filter (DPF) regeneration process is performed in the normal mode (normal). mode).
  • the predetermined time H2 in the normal mode switching step may be 100 seconds to 200 seconds.
  • the present invention can also provide a diesel particulate filter (DPF) that is regenerated by the diesel particulate filter (DPF) regeneration method.
  • DPF diesel particulate filter
  • the present invention can also provide an agricultural work vehicle comprising the diesel particulate filter (DPF).
  • DPF diesel particulate filter
  • DPF diesel particulate filter
  • DPF diesel particulate filter
  • Figure 3 is a graph showing the temperature of the cooling water and the exhaust gas temperature of the DPF outlet during the regeneration process by the diesel particulate filter (DPF) regeneration method according to the prior art.
  • DPF diesel particulate filter
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a regeneration method of a diesel particulate filter (DPF) according to a first embodiment of the present invention.
  • DPF diesel particulate filter
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a regeneration method of a diesel particulate filter (DPF) according to a second embodiment of the present invention.
  • DPF diesel particulate filter
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a regeneration method S100 of a diesel particulate filter (DPF) according to a first embodiment of the present invention.
  • DPF diesel particulate filter
  • a) warms up an engine until the temperature of the coolant reaches a predetermined temperature. It may be configured to include a regeneration mode switching step (S120) for switching the state of the DPF to the regeneration mode when the temperature of the coolant is higher than the predetermined temperature (T1) through the temperature rising step (S110) and b) the temperature rising step.
  • a regeneration mode switching step S120 for switching the state of the DPF to the regeneration mode when the temperature of the coolant is higher than the predetermined temperature (T1) through the temperature rising step (S110) and b) the temperature rising step.
  • the temperature T1 in the regeneration mode switching step S120 may be 50 degrees to 70 degrees Celsius. Preferably 60 degrees Celsius.
  • the regeneration method (S100) of the diesel particulate filter (DPF) according to the first embodiment of the present invention when the atmospheric temperature is high, such as summer, exhaust gas before reaching the time of 700 seconds after the start of the regeneration process
  • the temperature of can be raised sufficiently, and it is possible to switch directly to the regeneration mode according to the temperature of the cooling water, and as a result, it is possible to prevent excessive consumption of fuel.
  • the regeneration method (S100) of the diesel particulate filter (DPF) according to the first embodiment of the present invention c) PM (particulate harmful) trapped in the DPF by using the high temperature heat raised to the target temperature Material) and a cooling step (S140) for cooling the high-temperature DPF that has been regenerated through the regeneration step (S130), and d) the regeneration step.
  • the regeneration method S100 of the diesel particulate filter DPF may include c) ash for compensating for c-1) ash between the regen step S130 and d) the cooling step S140. It may further comprise a run (not learn) step (not shown).
  • the regeneration method (S100) of the diesel particulate filter (DPF) when the exhaust gas temperature of the DPF outlet in the cooling step is less than a predetermined temperature (T2) of the DPF It may be a configuration including a normal mode switching step (S150) for switching the state to a normal mode (normal mode).
  • the temperature T2 in the normal mode switching step S150 may be 75 degrees to 95 degrees Celsius. More preferably, it may be 80 degrees to 90 degrees Celsius.
  • the regeneration method (S100) of the diesel particulate filter (DPF) when the atmospheric temperature is low, such as winter, exhaust gas before reaching the time of 180 seconds after the start of the cooling process
  • the temperature of the gas can be sufficiently lowered and can be directly switched to the normal mode according to the exhaust gas temperature of the DPF outlet, thereby reducing the time required for the regeneration process of the diesel particulate filter (DPF).
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a regeneration method S200 of a diesel particulate filter (DPF) according to a second embodiment of the present invention.
  • DPF diesel particulate filter
  • a) warms up an engine until the temperature of the cooling water reaches a predetermined temperature. It may be configured to include a regeneration mode switching step (S120) for switching the state of the DPF to the regeneration mode when the temperature of the coolant is higher than the predetermined temperature (T1) through the temperature rising step (S110) and b) the temperature rising step.
  • a regeneration mode switching step S120 for switching the state of the DPF to the regeneration mode when the temperature of the coolant is higher than the predetermined temperature (T1) through the temperature rising step (S110) and b) the temperature rising step.
  • the temperature T1 in the regeneration mode switching step S120 may be 50 degrees to 70 degrees Celsius. Preferably 60 degrees Celsius.
  • the diesel particulate filter regeneration process is forcibly terminated, or FIG. 5.
  • the diesel particulate filter (DPF) regeneration process may be switched to a regeneration mode.
  • the predetermined time H1 in the playback mode switching step S120 may be 600 seconds to 800 seconds. Preferably it may be 700 seconds.
  • the regeneration method (S200) of the diesel particulate filter (DPF) according to the second embodiment of the present invention when the atmospheric temperature is high, such as summer, exhaust gas before reaching the time of 700 seconds after the start of the regeneration process
  • the temperature of can be raised sufficiently, and it is possible to switch directly to the regeneration mode according to the temperature of the cooling water, and as a result, it is possible to prevent excessive consumption of fuel.
  • the regeneration method (S200) of the diesel particulate filter (DPF) according to the second embodiment of the present invention c) PM (particulate harmful) trapped in the DPF by using the high temperature heat raised to the target temperature Material) and a cooling step (S140) for cooling the high-temperature DPF that has been regenerated through the regeneration step (S130), and d) the regeneration step.
  • PM particle harmful
  • the regeneration method (S200) of the diesel particulate filter (DPF) may include: c) ash for compensating for c-1) ash between the regen step S130 and d) the cooling step S140. It may further comprise a run (not learn) step (not shown).
  • the regeneration method (S200) of the diesel particulate filter (DPF) when the exhaust gas temperature of the DPF outlet in the cooling step is less than the predetermined temperature (T2) of the DPF It may be a configuration including a normal mode switching step (S150) for switching the state to a normal mode (normal mode).
  • the temperature T2 in the normal mode switching step S150 may be 75 degrees to 95 degrees Celsius. More preferably, it may be 80 degrees to 90 degrees Celsius.
  • the diesel particulate filter regeneration process is performed in the normal mode. Can be switched to).
  • the predetermined time H2 in the normal mode switching step S150 may be 100 seconds to 200 seconds.
  • the regeneration method (S100) of the diesel particulate filter (DPF) according to the second embodiment of the present invention when the atmospheric temperature is low, such as winter, exhaust gas before reaching the time of 180 seconds after the start of the cooling process
  • the temperature of the gas can be sufficiently lowered and can be directly switched to the normal mode according to the exhaust gas temperature of the DPF outlet, thereby reducing the time required for the regeneration process of the diesel particulate filter (DPF).
  • the regeneration method of the diesel particulate filter (DPF) of the present invention by setting the mode switching conditions of the regeneration mode switching step to the temperature of the coolant, it is possible to shorten the time to switch to the regen step (regen) It can prevent excessive fuel consumption.
  • the regeneration method of the diesel particulate filter (DPF) of the present invention by setting the mode switching condition of the normal mode switching step to the exhaust gas temperature of the DPF outlet, it is possible to shorten the time to switch to the normal step It has the technical advantage to prevent the excessive consumption of fuel.
  • the time for switching to the regen step by setting the mode switching condition of the regeneration mode switching step to the temperature of the cooling water This can shorten the fuel consumption and prevent excessive fuel consumption.
  • the regeneration method of the diesel particulate filter (DPF) of the present invention by setting the mode switching condition of the normal mode switching step to the exhaust gas temperature of the DPF outlet, it is possible to shorten the time to switch to the normal step It can prevent excessive fuel consumption.

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Abstract

디젤 매연 필터의 재생방법 및 이를 통해 재생되는 디젤 매연 필터가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 디젤 매연 필터의 재생방법는, a) 냉각수의 온도가 소정 온도에 다다를 때까지 엔진을 웜업(warm up) 시키는 승온단계(S110); b) 승온단계를 통해 냉각수의 온도가 소정 온도(T1) 이상일 경우 DPF의 상태를 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계(S120); c) 목표온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시키는 재생(regen)단계(S130); d) 재생단계를 통해 재생이 완료된 고온의 DPF를 식혀주기 위한 냉각단계(S140); 및 e) 냉각단계에서 DPF 출구의 배기가스 온도가 소정 온도(T2) 이하일 경우 DPF의 상태를 정상모드(normal mode)로 전환하는 정상모드 전환단계(S150);를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

디젤 매연 필터의 재생방법 및 이를 통해 재생되는 디젤 매연 필터
본 발명은 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법 및 이를 통해 재생되는 디젤 매연 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재생모드 전환단계 및 정상모드 전환단계의 모드 전환 조건을 특정 조건으로 변경함으로써, 겨울철과 여름철에 동시에 대응할 수 있고, 연료 과다 소모를 방지할 수 있는 디젤 매연 필터의 재생 방법 및 이를 통해 재생된 디젤 매연 필터에 관한 것이다.
대기 오염물질 발생의 최소화와 대기환경 보존을 위해 디젤엔진 배기가스를 후처리 하는 장치로서, 디젤 산화 촉매(DOC;Diesel Oxidation Catalyst, 이하 'DOC'라 한다)와 디젤 입자 필터(DPF; Diesel Particulate Filter, 이하 'DPF'라 한다)가 연이어 직렬 배치되도록 결합시킨 형태의 촉매형 매연 여과 장치가 당업계에서 널리 채택되고 있다.
이러한 DPF는 엔진과 머플러 사이에 장착되어 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 PM(입자성 유해물질)을 제거하며, DPF는 일반 승용차부터 산업용 차량 및 선박에 이르기까지 각종 운송체 및 설비에 이용되는 엔진까지 모든 디젤 엔진에 적용 가능하다. DPF는 주로 배기가스에 혼재되어 있는 탄소 가루를 포집하는데, 이 탄소 가루는 크기가 매우 미세하여 사람이 흡입할 경우 인체의 폐 속에 누적되어 발암의 주요인이 될 수 있다.
도 1에는 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 구조를 나타내는 절단면도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 DPF는 주로 벌집모양의 구조로 설계되어 있으며, 한 쪽이 막혀있는 공기구멍들로 이루어져 있게 된다. 여기에서 열려 있는 공기구멍으로는 배기가스가 들어오게 되지만 그 끝이 닫혀 있기 때문에 인입된 배기가스는 세라믹의 작은 구멍들을 통해 옆 칸의 공기통로로 빠져나가 반대 방향으로 뚫려 있는 구멍으로 빠져나가게 된다. 이 과정에서 DPF 벽은 필터역할을 하게 되는 것이다. 따라서 해당 필터에는 포집된 Soot와 기타 미세 먼지들 그리고 탄소가루 등이 필터의 구멍 안에 누적되어 있게 된다.
이러한 필터의 오염에 따라 장시간 사용하게 되면 여과 효율이 떨어짐은 물론이거니와 역압력(Back Pressure)이 엔진에 작용하게 되어 엔진 실린더 내 연소를 방해하게 된다.
즉, 시간 경과에 따라 질소 산화물 및 입자상 물질이 장치 내 상기 DPF에 계속해서 쌓이게 되면 배기가스가 통과할 수 있는 유동 면적이 좁아져 엔진의 배압이 증가하게 되고, 이로 인해 엔진의 출력저하 및 후처리 장치의 처리성능이 저하될 수 있다. 따라서 장치 내 상기 DPF가 지속적인 성능이 발휘될 수 있도록, 질소 산화물 및 입자상 물질을 없애는 과정이 반드시 요구되며 그 과정을 DPF 재생이라 한다.
배기가스 후처리 장치에서의 DPF 재생은, 엔진의 회전수를 높여 연소 후 배출되는 배기가스의 온도를 높이거나 별도의 재생장치를 작동시켜, 장치 내에 흡착/포집된 입자상 물질을 연소시킴으로써 제거하는 방식으로 행해진다. 재생이 진행되는 시기는 흡착/축적량이 증가하거나 일정 주기가 경과한 경우 차압센서를 통한 축적량 검출, 연료량 계산에 따른 축적량 예측 또는 ECU에 기 입력된 설정주기에 따라 결정된다.
배기가스의 온도를 높여 연소시키는 방식으로 DPF를 재생시킴에 있어 요구되는 DOC 후단의 최소온도는 대략 섭씨 300 도이며, 따라서 재생이 시작되는 초기에는 상기 최소온도가 될 때까지 DPF 전단(DOC 후단) 온도를 상승시키기 위한 승온(heat up)과정이 필요하다.
최소온도까지 DPF의 온도를 끌어올리기 위해, 각 실린더 별로 폭발행정 직후의 고온 연소실에 연료를 추가 분사하는 후분사 제어방법 및 쓰로틀 밸브를 이용하여 흡기 매니폴드에 공급되는 공기의 량을 줄임으로써 배기가스 온도를 높이는 방식이 일반적으로 적용되고 있다.
도 2에는 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법을 나타내는 순서도가 도시되어 있고, 도 3은 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 의해 재생되는 과정 중 냉각수의 온도 및 DPF 출구의 배기가스 온도를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법은 특정 시간, 예를 들면 700초의 시간 동안 배기가스의 온도를 높이는 승온단계를 거친 후 재생(regen)단계로 전환된다.
그러나, 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터 재생 방법은, 여름철과 같은 대기 온도가 높을 때에는 700초의 시간에 이르기 전에 배기가스의 온도가 충분히 높아질 수 있으므로 연료를 과다하게 소모하는 문제점을 가지고 있다.
또한, 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터 재생 방법은, 180초의 시간 동안 배기가스의 온도를 낮추는 냉각단계를 거친 후 정상단계로 전환된다.
그러나, 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터 재생 방법은, 겨울철과 같은 대기 온도가 낮을 때에는 180초의 시간에 이르기 전에 배기가스의 온도가 충분히 낮아질 수 있으므로 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 과정에 소요되는 시간이 불필요하게 길게 수행되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은, 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 있어서, 재생모드 전환단계 및 정상모드 전환단계의 모드 전환 조건을 특정 조건으로 변경함으로써, 겨울철과 여름철에 동시에 대응할 수 있고, 연료 과다 소모를 방지할 수 있는 디젤 매연 필터의 재생 방법 및 이를 통해 재생된 디젤 매연 필터를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법은,
a) 냉각수의 온도가 소정 온도에 다다를 때까지 엔진을 웜업(warm up) 시키는 승온단계;
b) 승온단계를 통해 냉각수의 온도가 소정 온도(T1) 이상일 경우 DPF의 상태를 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계;
c) 목표온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시키는 재생(regen)단계;
d) 재생단계를 통해 재생이 완료된 고온의 DPF를 식혀주기 위한 냉각단계; 및
e) 냉각단계에서 DPF 출구의 배기가스 온도가 소정 온도(T2) 이하일 경우 DPF의 상태를 정상모드(normal mode)로 전환하는 정상모드 전환단계;
를 포함하는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 b) 재생모드 전환단계에서의 온도(T1)는 섭씨 50 도 내지 70 도일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 b) 재생모드 전환단계에서의 기 설정된 시간(H1) 내에 냉각수의 온도가 소정 온도(T1)에 이르지 못할 경우, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 강제 종료하거나, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 재생모드로 전환할 수 있다.
이 경우, 상기 b) 재생모드 전환단계에서의 기 설정된 시간(H1)은 600 초 내지 800 초 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법은 c) 재생(regen)단계와 d) 냉각단계 사이에 c-1) 애쉬(ash)를 보상해주기 위한 애쉬런(ash learn) 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 e) 정상모드 전환단계에서의 온도(T2)는 섭씨 75 도 내지 95 도일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 e) 정상모드 전환단계에서의 기 설정된 시간(H2) 내에 냉각수의 온도가 소정 온도(T2) 이하로 낮춰지지 않을 경우, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 정상모드(normal mode)로 전환할 수 있다.
이 경우, 상기 e) 정상모드 전환단계에서의 기 설정된 시간(H2)은 100 초 내지 200 초 일 수 있다.
본 발명은 또한 상기 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법에 의해 재생되는 디젤 매연 필터(DPF)를 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 디젤 매연 필터(DPF)를 구비하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 구조를 나타내는 절단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 의해 재생되는 과정 중 냉각수의 온도 및 DPF 출구의 배기가스 온도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)은, a) 냉각수의 온도가 소정 온도에 다다를 때까지 엔진을 웜업(warm up) 시키는 승온단계(S110) 및 b) 승온단계를 통해 냉각수의 온도가 소정 온도(T1) 이상일 경우 DPF의 상태를 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계(S120)를 포함하는 구성일 수 있다.
이때, b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 온도(T1)는 섭씨 50 도 내지 70 도일 수 있다. 바람직하게는 섭씨 60 도일 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)은, 여름철과 같이 대기 온도가 높을 경우, 재생과정 시작 후 700초의 시간에 이르기 전에 배기가스의 온도가 충분히 높힐 수 있으며, 냉각수의 온도에 따라 재생모드로 바로 전환할 수 있어, 결과적으로 연료를 과다하게 소모하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)은, c) 목표온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시키는 재생(regen)단계(S130), 및 d) 재생단계를 통해 재생이 완료된 고온의 DPF를 식혀주기 위한 냉각단계(S140)를 포함하는 구성일 수 있다.
경우에 따라서, 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법(S100)은 c) 재생(regen)단계(S130)와 d) 냉각단계(S140) 사이에 c-1) 애쉬(ash)를 보상해주기 위한 애쉬런(ash learn) 단계(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)은, e) 냉각단계에서 DPF 출구의 배기가스 온도가 소정 온도(T2) 이하일 경우 DPF의 상태를 정상모드(normal mode)로 전환하는 정상모드 전환단계(S150)를 포함하는 구성일 수 있다.
이때, e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 온도(T2)는 섭씨 75 도 내지 95 도일 수 있다. 더욱 바람직하게는 섭씨 80 도 내지 90 도일 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)은, 겨울철과 같이 대기 온도가 낮을 경우, 냉각과정 시작 후 180초의 시간에 이르기 전에 배기가스의 온도가 충분히 낮아질 수 있으며, DPF 출구의 배기가스 온도에 따라 정상모드로 바로 전환할 수 있어, 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 과정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 5에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S200)을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S200)은, a) 냉각수의 온도가 소정 온도에 다다를 때까지 엔진을 웜업(warm up) 시키는 승온단계(S110) 및 b) 승온단계를 통해 냉각수의 온도가 소정 온도(T1) 이상일 경우 DPF의 상태를 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계(S120)를 포함하는 구성일 수 있다.
이때, b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 온도(T1)는 섭씨 50 도 내지 70 도일 수 있다. 바람직하게는 섭씨 60 도일 수 있다.
또한, 상기 b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 기 설정된 시간(H1) 내에 냉각수의 온도가 소정 온도(T1)에 이르지 못할 경우, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 강제 종료하거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 재생모드로 전환할 수 있다.
이때, b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 기 설정된 시간(H1)은 600 초 내지 800 초일 수 있다. 바람직하게는 700초일 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S200)은, 여름철과 같이 대기 온도가 높을 경우, 재생과정 시작 후 700초의 시간에 이르기 전에 배기가스의 온도가 충분히 높힐 수 있으며, 냉각수의 온도에 따라 재생모드로 바로 전환할 수 있어, 결과적으로 연료를 과다하게 소모하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S200)은, c) 목표온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시키는 재생(regen)단계(S130), 및 d) 재생단계를 통해 재생이 완료된 고온의 DPF를 식혀주기 위한 냉각단계(S140)를 포함하는 구성일 수 있다.
경우에 따라서, 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법(S200)은 c) 재생(regen)단계(S130)와 d) 냉각단계(S140) 사이에 c-1) 애쉬(ash)를 보상해주기 위한 애쉬런(ash learn) 단계(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S200)은, e) 냉각단계에서 DPF 출구의 배기가스 온도가 소정 온도(T2) 이하일 경우 DPF의 상태를 정상모드(normal mode)로 전환하는 정상모드 전환단계(S150)를 포함하는 구성일 수 있다.
이때, e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 온도(T2)는 섭씨 75 도 내지 95 도일 수 있다. 더욱 바람직하게는 섭씨 80 도 내지 90 도일 수 있다.
또한, e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 기 설정된 시간(H2) 내에 냉각수의 온도가 소정 온도(T2) 이하로 낮춰지지 않을 경우, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 정상모드(normal mode)로 전환할 수 있다.
이때, e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 기 설정된 시간(H2)은 100 초 내지 200 초일 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)은, 겨울철과 같이 대기 온도가 낮을 경우, 냉각과정 시작 후 180초의 시간에 이르기 전에 배기가스의 온도가 충분히 낮아질 수 있으며, DPF 출구의 배기가스 온도에 따라 정상모드로 바로 전환할 수 있어, 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 과정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 따르면, 재생모드 전환단계의 모드 전환조건을 냉각수의 온도로 설정함으로써, 재생(regen)단계로 전환되는 시간을 단축시킬 수 있어 연료 과다 소모를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 따르면, 정상모드 전환단계의 모드 전환조건을 DPF 출구의 배기가스 온도로 설정함으로써, 정상단계로 전환되는 시간을 단축시킬 수 있어 연료 과다 소모를 방지할 수 있는 기술적 이점을 가지게 된다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 따르면, 재생모드 전환단계의 모드 전환조건을 냉각수의 온도로 설정함으로써, 재생(regen)단계로 전환되는 시간을 단축시킬 수 있어 연료 과다 소모를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법에 따르면, 정상모드 전환단계의 모드 전환조건을 DPF 출구의 배기가스 온도로 설정함으로써, 정상단계로 전환되는 시간을 단축시킬 수 있어 연료 과다 소모를 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 디젤 매연 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)의 재생 방법(S100)으로서,
    a) 냉각수의 온도가 소정 온도에 다다를 때까지 엔진을 웜업(warm up) 시키는 승온단계(S110);
    b) 승온단계를 통해 냉각수의 온도가 소정 온도(T1) 이상일 경우 DPF의 상태를 재생모드로 전환하는 재생모드 전환단계(S120);
    c) 목표온도까지 상승된 고온의 열을 이용하여 DPF에 포집된 PM(입자상 유해물질)을 연소시키는 재생(regen)단계(S130);
    d) 재생단계를 통해 재생이 완료된 고온의 DPF를 식혀주기 위한 냉각단계(S140); 및
    e) 냉각단계에서 DPF 출구의 배기가스 온도가 소정 온도(T2) 이하일 경우 DPF의 상태를 정상모드(normal mode)로 전환하는 정상모드 전환단계(S150);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 온도(T1)는 섭씨 50 도 내지 70 도인 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 기 설정된 시간(H1) 내에 냉각수의 온도가 소정 온도(T1)에 이르지 못할 경우, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 강제 종료하거나, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 재생모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 b) 재생모드 전환단계(S120)에서의 기 설정된 시간(H1)은 600 초 내지 800 초 인 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법(S100)은 c) 재생(regen)단계(S130)와 d) 냉각단계(S140) 사이에 c-1) 애쉬(ash)를 보상해주기 위한 애쉬런(ash learn) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 온도(T2)는 섭씨 75 도 내지 95 도인 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 기 설정된 시간(H2) 내에 냉각수의 온도가 소정 온도(T2) 이하로 낮춰지지 않을 경우, 디젤 매연 필터(DPF) 재생 과정을 정상모드(normal mode)로 전환하는 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 e) 정상모드 전환단계(S150)에서의 기 설정된 시간(H2)은 100 초 내지 200 초 인 것을 특징으로 하는 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법.
  9. 상기 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 디젤 매연 필터(DPF)의 재생방법에 의해 재생되는 디젤 매연 필터(DPF).
  10. 상기 제 9 항에 따른 디젤 매연 필터(DPF)를 구비하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량.
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