KR0172714B1 - 배기가스 재순환율의 능동제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 배기가스 저감장치 중의 특히, 질소산화물(NO_X)의 저감을 위한 배기가스 재순환(EGR) 장치에 있어서의 재순환율 제어 방법에 관한 것으로, 차량내의 크랭크각 센서 신호로 부터 계산된 엔진 러프니스(engine roughness)를 기준으로 하여 상기 엔진 러프니스가 과다한 경우에는 EGR량을 저감시키고, 엔진 러프니스에 여유가 큰 경우에는 약간의 증량기능을 부가하여 질소산화물의 저감에 기여하도록 하는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여, 본 발명은 크랭크 각 센서 신호로부터 계산된 엔진 러프니스를 기준으로 하여 엔진 러프니스가 과다한 경우에는 재순환 량을 저감시키고, 엔진 러프니스에 여유가 큰 경우에는 약간의 증량기능을 부가하여 질소산화물의 저감에 기여하므로써, 질소산화물을 저감시키며, 또한 차량간의 편차에서 비롯되는 재순환에 따른 주행성 악화를 방지할 수 있게 한다.

Description

배기가스 재순환율의 능동제어 방법

제1도는 본 발명에 따른 배기가스 재순환율의 능동제어 방법을 나타내는 흐름 도.

[발명의 분야]

본 발명은 자동차의 배기가스 저감장치 중의 특히, 질소산화물(NO_X)의 저감을 위한 배기가스 재순환(EGR) 장치에 있어서의 재순환율 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 러프니스(engine roughness) 신호에 의한 배기가스 재순환율의 능동제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진의 배기가스 재순환 장치는 배기가스 중의 일부(혼합기의 약 15% 정도 까지)를 배기 다기관 하부의 배기관에서 끌어내 이를 다시 흡기 다기관으로 보내 연료·공기 혼합기에 혼합시켜 연소실로 유입되게 하며, 이렇게 배기가스를 재순환시키면 새 혼합기의 충진율은 낮아지는 결과가 초래된다. 또한, 상기 재공급된 배기가스에는 질소에 비해 열용량이 큰 탄산가스가 많이 함유되어, 즉 재공급된 배기가스는 더 이상 연소작용을 할 수 없기 때문에, 동력행정시의 연소온도가 낮아지게 된다. 이렇게 연소온도가 낮아지면 질소산화물의 양은 현저하게 감소되지만, 배기가스 중의 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)의 양은 저감되지 않는다.

상기 배기가스 재순환은 질소산화물의 저감대책으로는 효과가 있으나, 반면에 혼합기의 착화성이 불량해지고 엔진의 출력이 감소되며, 또한 배기가스 재순환율이 적당하지 않으면 배기가스 중의 일산화탄소와 탄화수소의 양은 오히려 증가된다. 이러한 이유에서 질소산화물의 배출량이 많은 운전영역을 선택하여 이 영역에서만 적정량의 배기가스를 재순환시키는 것이 중요하다.

한편, 상기 배기가스 재순환율은 다음의 식,

EGR율 = EGR가스량 / (흡입공기량 +EGR가스량) * 100 으로 표시되며, 최대 EGR 율은 탄화수소의 배출량의 연료소비율, 엔진의 운전정속도등에 의해서 제한을 받게 된다. 따라서, 공전시와 난기운전중에는 재순환되지 않도록 하고, 전부하시에는 농후한 혼합기로 운전되므로 질소산화물의 발생이 적게되기 때문에, 출력증대라는 기본 목표를 위하여 재순환시키지 않는다.

이러한 배기가스 재순환 장치로는 부압식과 전자제어식이 있으며, 부압식은 재순환율이 5 ∼ 10%로 소량인 시스템에 주로 사용되며, 그 이상을 재순환시킬 경우에는 대부분 전자제어방식이 사용된다.

상기 전자제어방식의 재순환 시스템에서는 EGR 밸브의 밸브로드 위치를 검출하는 위치센서가 부착되고, EGR 밸브의 밸브로드 위치는 미리 프로그램되어 있는 특성곡선상에서 엔진의 회전속도와 흡기 다기관의 진공도 및 엔진의 온도에 따라 제어된다. 즉, EGR 밸브의 밸브로드 위치를 제어하여 재순환율을 제어한다.

그러나, 이러한 EGR 시스템은 시간이 경과함에 따라 배기가스 중의 고형물질이 EGR 밸브나 파이프 등에 퇴적되고, 이렇게 되면 재순환율은 ECU가 지시한 값보다 낮아지게 되는 단점이 있다.

[본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

그런데, 이러한 종래의 재순환율 제어방법에 었어서, 재순환율은 미리 정해진 값으로 각 엔진의 운전조건에 따라 배기가스의 재순환량을 결정하고 있으나, 차량간의 편차 등을 고려할 때는 상기 재순환율에 대한 학습제어가 필요하게 된다.

따라서, 본 발명은 이러한 필요성을 충족시키기 위하여 제안된 것으로, 차량내의 크랭크각 센서 신호로 부터 계산된 엔진 러프니스(engine roughness)를 기준으로 하여 상기 엔진 러프니스가 과다한 경우에는 EGR량을 저감시키고, 엔진 러프니스에 여유가 큰 경우에는 약간의 중량기능을 부가하여 질소산화물의 저감에 기여하도록 하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 구성 및 작용]

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 연료 시스템의 상태가 폐쇄되어 있는지의 여부를 판별하여, 폐쇄되어 있는 경우에는 다음 단계로 진행되는 제1단계와; 배기가스 재순환 장치가 작동되고 있는지의 여부를 판별하고, 상기 재순환 장치가 작동되고 있는 경우에는 다시 다음 단계로 진행되는 제2단계와; 엔진연소가 제대로 일어나고 있는지의 여부를 판별하며, 엔진 연소가 제대로 일어나고 있지 않다면 다음 단계로 진행되는 제3단계와; 엔진 러프니스가 기준치보다 작은지를 판별하여, 상기 엔진 러프니스가 기준치보다 작을 경우에는 제5단계로 진행되어 재순환율을 증가시키고, 반면 엔진 러프니스가 기준치보다 작지 않을 경우에는 제6단계로 진행되어 재순환율을 감소시킨후에 다음 단계로 진행되는 제4단계와;다시 엔진 러프니스가 허용치와 같은지를 판별하여 같지 않은 경우에는 다시 제5단계로 진행되어 재순환율을 다시 증가시켜서 엔진 러프니스를 허용치에 도달하게 하여 다음 단계로 진행시키는 제7단계와; 상기 재순환율을 유지시키는 제8단계와; 이를 저장시키는 제9단계 및; 상기 재순환율을 맵 데이타에 가산시켜서, 다시 제3단계로 진행되어 상기의 단계를 반복하므로써 배기가스 재순환율을 제어하게 되는 제10단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환율의 능동제어 방법을 제공한다.

상기 제4단계의 엔진 러프니스는 크랭크 각 센서 신호로부터 계산되는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명하며, 본 실시예에서는 종래 기술에서 인용된 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 있으며, 설명의 중복을 피하기 위해 재차 설명하지 않는다.

첨부된 도면은 본 발명에 따른 배기가스 재순환율의 능동제어 방법을 나타내는 것으로, 먼저 제1단계에서 연료 시스템의 상태가 폐쇄되어 있는지의 여부를 판별하여, 폐쇄되어 있는 경우에는 제2단계로 진행되어, 배기가스 재순환 장치가 작동되고 있는지의 여부를 판별하고, 상기 재순환 장치가 작동되고 있는 경우에는 다시 제3단계로 진행되어, 엔진연소가 제대로 일어나고 있는지의 여부를 판별하며, 엔진 연소가 제대로 일어나고 있지 않다면 제4단계로 진행되어 크랭크 각 센서 신호로부터 계산된 엔진 러프니스가 기준치보다 작은지를 판별하여, 상기 엔진 러프니스가 기준치보다 작을 경우에는 제5단계로 진행되어 재순환율을 증가시키고, 만약 제4단계에서 엔진 러프니스가 기준치보다 작지 않을 경우에는 제6단계로 진행되어 재순환율을 감소시킨후에 제7단계로 진행되며, 여기서 다시 엔진 러프니스가 허용치와 같은지를 판별하여 같지 않은 경우에는 다시 제5단계로 진행되어 재순환율을 다시 증가시켜서 엔진 러프니스를 허용치에 도달하게 하여 제8단계로 진행시켜 상기 재순환율을 고정시키고, 다음으로 제9단계에서 이를 저장시킨 후에 제10단계에서 상기 재순환율 맵 데이타에 가산시켜서, 다시 제3단계로 진행되어 상기의 단계를 반복하여 배기가스 재순환율을 제어하게 된다.

[발명의 효과]

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 배기가스 재순환율의 능동제어 방법에 의하면, 크랭크 각 센서 신호로부터 계산된 엔진 러프니스를 기준어로 하여 엔진 러프니스가 과다한 경우에는 재순환 량을 저감시키고, 엔진 러프니스에 여유가 큰 경우에는 약간의 증량기능을 부가하여 질소산화물의 저감에 기여하므로써, 질소산화물을 저감시키며, 또한 차량간의 편차에서 비롯되는 재순환에 따른 주행성 악화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 연료 시스템의 상태가 폐쇄되어 있는지의 여부를 판별하여, 폐쇄되어 있는 경우에는 다음단계로 진행되는 제1단계와; 배기가스 재순환 장치가 작동되고 있는지의 여부를 판별하고, 상기 재순환 장치가 작동되고 있는 경우에는 다시 다음 단계로 진행되는 제2단계와; 엔진연소가 제대로 일어나고 있는지의 여부를 판별하며, 엔진 연소가 제대로 일어나고 있지않다면 다음 단계로 진행되는 제3단계와; 엔진 러프니스가 기준치보다 작은지를 판별하여, 상기 엔진 러프니스가 기준치보다 작을 경우에는 제5단계로 진행되어 재순환율을 증가시키고, 반면 엔진 러프니스가 기준치보다 직지 않을 경우에는 제6단계로 진행되어 재순환율을 감소시킨후에 다음 단계로 진행되는 제4단계와; 다시 엔진 러프니스가 허용치와 같은 지를 판별하여 같지 않은 경우에는 다시 제5단계로 진행되어 재순환율을 다시 중가시켜서 엔진 러프니스를 허용치에 도달하게 하여 다음 단계로 진행시키는 제7단계와; 상기 재순환율을 유지시키는 제8단계와; 이를 저장시키는 제9단계 및; 상기 재순환율을 맵 데이타에 가산시켜서, 다시 제3단계로 진행되어 상기의 단계를 반복하므로써 배기가스 재순환율을 제어하게 되는 제10단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환율의 능동제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 제4단계의 엔진 러프니스는 크랭크 각 센서 신호로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환율의 능동제어 방법.