KR100280150B1 - Reduction of emissions when misfire occurs - Google Patents
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Abstract
본 발명은 급격한 엔진 회전수의 저하로 실화(Misfire)가 발생시 저하된 엔진 회전수와 부하에 해당되는 매핑된 보정치를 검출하여 EGR의 작동과 동시에 기본 EGR률에 보정치만큼 증가시킨 듀티율로서 재순환량을 조절하여 배기가스가 재순환되도록 하므로서 실화로 인한 다량의 배기가스의 배출이 방지될 수 있도록 하는 실화 발생시의 배출가스 저감방법에 대한 것으로서, 상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 엔진이 구동 중 EGR의 비작동 구간인지를 판단하는 단계와(S1); EGR의 비작동 구간으로 판단되면 엔진 회전수(Ne)를 체크하여 엔진 회전수(Ne)가 급격히 저하되는 변동폭(ΔNe)이 기설정된 기준치(Thr)보다 큰지를 판단하는 단계와(S2~S4); 상기의 단계에서 기준치(Thr)보다 크다고 판단되면 실화로 판정하고, 그때의 엔진 회전수(Ne)와 부하(Ev)를 체크하는 단계와(S5~S6); 체크된 엔진 회전수(Ne)와 부하(Ev)에 따라 매핑된 보정치(Kn)를 검출하는 단계와(S7); 기본 EGR률(EGRs)을 보정치(Kn)만큼 증가시켜 듀티율(EGRp)을 산출하고, 산출된 듀티율(EGRp)에 의해 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브를 작동 온시키도록 하는 단계(S8~S9); EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브의 작동 온 상태(Td)가 일정 시간(Ts)에 도달될 때까지 유지되도록 하는 단계와(S10)로서 수행되도록 하는 제어 과정이 특징이다.The present invention detects a mapped correction value corresponding to a lowered engine speed and a load when misfire occurs due to a sudden decrease in engine speed, and increases the recycle amount as a duty ratio increased by the correction value to the basic EGR rate at the same time as the operation of the EGR. The present invention relates to a method for reducing exhaust gas at the time of a misfire occurrence in which a large amount of exhaust gas due to misfire is prevented by adjusting the exhaust gas to be recirculated to adjust the exhaust gas. Determining whether it is a non-operational section (S1); If it is determined that the EGR is inactive, the engine speed Ne is checked to determine whether the fluctuation range ΔNe in which the engine speed Ne decreases sharply is greater than the predetermined reference value Thr (S2 to S4). ; If it is determined in the above step that it is larger than the reference value Thr, determining that it is a misfire, and checking the engine speed Ne and the load Ev at that time (S5 to S6); Detecting a correction value Kn mapped according to the checked engine speed Ne and the load Ev (S7); Increasing the basic EGR rate EGRs by the correction value Kn to calculate the duty rate EGRp, and causing the EGR control solenoid valve to be turned on by the calculated duty rate EGRp (S8 to S9); The control process is performed such that the operation on state Td of the EGR control solenoid valve is maintained until the predetermined time Ts is reached, and the control process is performed as S10.
Description
본 발명은 차량에서의 배출가스를 저감시키도록 하는 방법에 대한 것으로서, 상세하게는 엔진 구동시 실화(Misfire)에 의해 발생되는 미연소가스를 배기가스 재순환 계통을 통해 다시 흡기계로 재공급되도록 하므로서 연소력을 향상시켜 보다 배출가스의 배출량을 저감시킬 수 있도록 하는 실화 발생시의 배출가스 저감방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for reducing exhaust gas from a vehicle, and in detail, by allowing the unburned gas generated by misfire when the engine is driven to be supplied back to the intake machine through the exhaust gas recirculation system. The present invention relates to a method for reducing emissions when a misfire occurs to improve combustion power and to reduce emissions of emissions.
일반적으로 엔진 구동시 실화가 발생되는 경우는 점화 플러그의 고장이나 제어계통의 손상으로 점화시기가 잘 맞지 않는 경우외에 혼합기의 형성시 연료에 비해 공기량이 과다하게 많거나 부족한 경우와 연소실의 온도와 압력이 너무 높게 형성되는 경우가 대부분이다.In general, in case of fire during engine operation, if the ignition timing is not suitable due to the failure of the spark plug or the damage of the control system, the amount of air is too much or insufficient compared to the fuel, and the temperature and pressure of the combustion chamber This is most often formed too high.
이렇게 엔진이 구동 중 실화가 발생되면 연소실내에서는 다량의 미연소가스가 생성되면서 이를 배기계를 통해 외부로 배출시키게 되는바 이같은 다량의 미연소가스가 외부로 배출되면 대단히 심각한 대기오염을 초래하게 된다.When the engine burns, the combustion engine generates a large amount of unburned gas in the combustion chamber and discharges it to the outside through the exhaust system. When such a large amount of unburned gas is discharged to the outside, it causes very serious air pollution.
한편 차량에는 현재 엔진으로 공급되는 공기량이 연료에 비해 많고, 연소실의 온도와 압력이 높게 되는 경우 주행 속도에 비례해서 증가되는 질소 산화물(NOx)의 배출량을 저감시키기 위해 배기가스를 흡기계로 재도입시켜 재연소되도록 하므로서 배기가스 중 질소 산화물(NOx)의 배출량을 보다 저감시킬 수 있도록 하는 배기가스 재순환 장치(Exhaust Gas Recirculation System, 이하 EGR로 약칭함)가 구비되도록 하고 있다.On the other hand, in the vehicle, the amount of air currently supplied to the engine is higher than that of fuel, and when the temperature and pressure of the combustion chamber become high, the exhaust gas is reintroduced into the intake system to reduce the amount of nitrogen oxide (NOx) that increases in proportion to the traveling speed. The exhaust gas recirculation system (hereinafter abbreviated to EGR) is provided to further reduce the amount of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas.
즉 제3도에서 보는바와 같이 전자 제어 장치(1, Electronic Control Unit, 이하 ECU로 약칭함)가 각종 센서들로부터 신호를 입력받아 현재 엔진의 구동상태가 EGR작동 구간에 진입했다고 판단하면 그 즉시 듀티 제어(Duty Control)에 의해 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브(2)를 작동 온시켜 흡기계로부터 부압이 EGR밸브(3)로 유도되도록 하므로서 상기 ECR밸브(3)에 의해 통로(4)가 개방되면서 배기 파이프(5)로부터 일부의 가스를 흡기계로 유도시켜 연소실(6)로 재공급될 수 있도록 하는 구조이다.In other words, as shown in FIG. 3, when an electronic control unit (hereinafter, abbreviated as ECU) receives a signal from various sensors and determines that the driving state of the current engine has entered the EGR operation section, the duty is immediately received. The passage 4 is opened by the ECR valve 3 while the EGR control solenoid valve 2 is turned on by the duty control so that the negative pressure is induced from the intake machine to the EGR valve 3. It is a structure that guides a part of gas from 5) to the intake machine so that it can be supplied to the
이렇게 흡기계로 유입되는 미연소가스가 신기와 결합되면 연소실(6)에서의 흡기 충진율은 저하되면서 연소력도 그만큼 약화되는바 이에따라 연소실(6)의 온도와 압력을 낮추는 결과가 되므로 질소 산화물(NOx)의 생성량을 대폭적으로 저감될 수가 있게 된다.In this way, when unburned gas flowing into the intake machine is combined with fresh air, the intake filling rate in the
그러나 상기한 EGR 작동 구간이외에서도 주행 중 갑자기 엔진 회전수가 급격하게 저하되면서 연소력이 떨어져 실화를 유발시키기도 하는바 이러한 실화 발생시에도 연소실로부터는 상당한 질소 산화물(NOx)과 같은 배기가스가 다량으로 생성되므로 이를 그대로 대기에 배출시키게 되면 대기 및 환경 오염을 유발시키게 되는 심각한 문제점이 있게 된다.However, in addition to the above-mentioned EGR operation period, the engine speed suddenly decreases while driving, causing the combustion force to drop, causing a misfire. In the event of a misfire, a large amount of exhaust gas such as nitrogen oxides (NOx) is generated from the combustion chamber. If it is discharged to the atmosphere as it is, there is a serious problem that causes air and environmental pollution.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 시정시키기 위한 것으로서, 본 발명이 목적으로 하는바는 급격한 엔진 회전수의 저하로 실화가 발생시 저하된 엔진 회전수와 부하에 해당되는 매핑된 보정치를 검출하여 EGR의 작동과 동시에 기본 EGR률에 보정치만큼 증가시킨 듀티율로서 재순환량을 조절하여 배기가스가 재순환되도록 하므로서 실화로 인한 다량의 배기가스의 배출이 방지될 수 있도록 하는 실화 발생시의 배출가스 저감방법에 대한 것이다.Accordingly, the present invention is intended to correct the above problems, and an object of the present invention is to detect a mapped correction value corresponding to a reduced engine speed and a load when a misfire occurs due to a sudden decrease in the engine speed, thereby operating the EGR. At the same time, as the duty ratio increased by the correction value to the basic EGR rate, the exhaust gas is recycled by controlling the recycle amount so that the emission of a large amount of exhaust gas due to misfire can be prevented.
상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 엔진이 구동 중 EGR의 비작동 구간인지를 판단하는 단계와; EGR의 비작동 구간으로 판단되면 엔진 회전수를 체크하여 엔진 회전수가 급격히 저하되는 변동폭이 기설정된 기준치보다 큰지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 기준치보다 크다고 판단되면 실화로 판정하고, 그때의 엔진 회전수와 부하를 체크하는 단계와; 체크된 엔진 회전수와 부하에 따라 매핑된 보정치를 검출하는 단계와; 기본 EGR률에 보정치만큼 증량시킨 듀티율로 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브를 작동 온시키도록 하는 단계와; EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브의 작동 온 상태는 일정 시간에 도달될 때까지 유지되도록 하는 단계로서 수행되도록 하는 제어 과정이 특징이다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of determining whether the engine is inactive period of operation EGR; Checking the engine speed if it is determined that the EGR is inactive, and determining whether a variation in which the engine speed is sharply lowered is greater than a preset reference value; If it is determined that the reference value is larger than the reference value, determining that it is a misfire and checking engine speed and load at that time; Detecting a correction value mapped according to the checked engine speed and load; Operating the EGR control solenoid valve at a duty rate increased by a correction to the base EGR rate; The operating on state of the EGR control solenoid valve is characterized by a control process which is performed as a step to be maintained until a certain time is reached.
제1도는 본 발명에 따른 제어 흐름을 도시한 플로우챠트.1 is a flowchart illustrating a control flow according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 보정치의 매핑값 예시도.2 is an exemplary diagram of mapping values of correction values according to the present invention.
제3도는 종래 EGR의 개략적인 구조도.3 is a schematic structural diagram of a conventional EGR.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
ΔNe : 엔진 회전수 저하 변동폭ΔNe: Engine speed drop fluctuation range
Kn : 엔진 회전수와 부하 변동에 따른 보정치Kn: Correction value according to engine speed and load change
EGRp : EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브 작동을 위한 듀티율EGRp: Duty ratio for operating the EGR control solenoid valve
Td : EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브 작동 유지 시간Td: EGR control solenoid valve operation holding time
이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 제어 흐름을 도시한 것으로서, 본 발명은 엔진 구동 조건이 EGR의 비작동 구간에서만 수행되도록 하는 것인바 이는 EGR의 작동 구간에서는 실화가 발생되더라도 EGR량에 따라서 제어되므로 별도의 제어가 불필요하기 때문이다.1 is a view illustrating a control flow according to the present invention. The present invention allows the engine driving condition to be performed only in a non-operating section of the EGR, which is controlled according to the amount of EGR even if misfire occurs in the operating section of the EGR. This is because control is unnecessary.
따라서 엔진이 구동 중 우선 현재의 엔진 제어상태가 EGR의 비작동 구간인지를 판단한다(S1). 만일 제어상태가 EGR의 작동 구간이면 EGR 제어 방법에 의해 제어되도록 하고, EGR의 비작동 구간이면 엔진 회전수(Ne)를 체크하여(S2) 엔진 회전수(Ne)가 급격히 저하되면 이때의 엔진 회전수 변동폭(ΔNe)을 체크한다(S3).Therefore, the engine first determines whether the current engine control state is a non-operational period of the EGR (S1). If the control state is the operating section of the EGR, it is controlled by the EGR control method, and if the non-operating section of the EGR is checked, the engine speed Ne is checked (S2). The number fluctuation range ΔNe is checked (S3).
체크된 엔진 회전수(Ne)의 변동폭(ΔNe)이 기설정된 기준치(Thr)와 비교하여 기준치(Thr)보다 큰지를 판단하고(S4), 기준치(Thr)보다 작다고 판단되면 다시 최초의 제어 단계인 EGR 작동 상태 판단 단계(S1)로 리턴되며, 기준치(Thr)보다 크다고 판단되면 ECU에서는 이를 실화로 판정하면서(S5) 저하된 상태에서의 엔진 회전수(Ne)와 부하(Ev)를 체크한다(S6).It is determined whether the variation range ΔNe of the checked engine speed Ne is greater than the reference value Thr compared to the preset reference value Thr (S4), and if it is determined to be smaller than the reference value Thr, the first control step is again performed. When it is returned to the EGR operation state determination step S1, and when it is determined that it is larger than the reference value Thr, the ECU determines this as a misfire (S5) and checks the engine speed Ne and the load Ev in the lowered state (S5) S6).
이때 ECU는 제2도에 도시된 바와같이 이미 ECU에 설정한 매핑값(Kn)에 의해 체크된 엔진 회전수(Ne)와 부하(Ev)에 해당하는 보정치(Kn)를 검출하고(S7), 다시 기본 EGR률(EGRs)에 검출된 보정치(Kn)만큼을 증량시켜 듀티율(EGRp = EGRs * Kn)을 산출한 후(S8) 산출된 듀티율(EGRp)에 의해 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브를 작동 온시키도록 한다(S7).At this time, the ECU detects the correction value Kn corresponding to the engine speed Ne and the load Ev checked by the mapping value Kn set in the ECU as shown in FIG. 2 (S7), Then, the duty ratio (EGRp = EGRs * Kn) is increased by increasing the detected correction value Kn to the basic EGR rate (EGRs) (S8), and the operation of the EGR control solenoid valve is turned on by the calculated duty rate (EGRp). (S7).
한편 상기의 보정치(Kn)는 엔진 회전수(Ne)와 부하(Ev)가 증가될수록 커지도록 하며, 이같은 보정치(Kn)는 1보다 큰 상수로서 매핑된다.On the other hand, the correction value Kn becomes larger as the engine speed Ne and the load Ev increase, and this correction value Kn is mapped as a constant greater than one.
상기와 같은 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브 작동 시간(Td)은 기설정된 일정 기준 시간(Ts)이 될 때까지 유지하고(S10), 상기한 일정 시간(Ts)이 경과되면 다시 엔진 제어 상태가 EGR 비작동 구간인지를 판단하게 되는 최초의 단계(S1)로 리턴하게 된다.The EGR control solenoid valve operation time Td as described above is maintained until the predetermined constant reference time Ts (S10), and when the predetermined time Ts has elapsed, the engine control state is again in the EGR non-operation section. Return to the first step (S1) to determine the recognition.
이에따라 EGR이 작동하지 않는 구간에서도 급격한 엔진 회전수(Ne) 저하에 의한 실화 발생시 다량으로 생성하게 되는 질소 산화물 및 미연소 가스를 엔진 회전수(Ne)와 부하(Ev)에 따라서 기설정한 보정치(Kn)만큼 기준이 되는 EGR률(EGRp)을 증가시킨 듀티율(EGRp)로서 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브를 개방시켜 적절한 양의 배기가스를 재순환시키므로서 결과적으로 외부로 배출되는 배기가스량을 대폭적으로 저감시킬 수가 있게 되는 배기저감 성능의 향상이 기대된다.Accordingly, even in a section where the EGR does not operate, the nitrogen oxide and the unburned gas that are generated in a large amount when a misfire occurs due to a sudden decrease in the engine speed Ne are set according to the engine speed Ne and the load Ev. The duty ratio (EGRp), which increases the reference EGR rate (EGRp) by Kn), opens the EGR control solenoid valve and recycles the appropriate amount of exhaust gas, resulting in a significant reduction in the amount of exhaust gas emitted to the outside. It is expected to improve the exhaust reduction performance.
그러므로 본 발명에 따른 제어에 의해 차량 운행 중 다량의 배기가스가 발생될 수 있는 전구간에 걸쳐 EGR을 효율적으로 작동시키므로서 유해한 배기가스의 배출량을 대폭적으로 저감시킬 수가 있도록 하는 동시에 정상적인 주행으로의 복귀를 신속하게 수행되도록 하므로서 실화에 의한 불필요한 연료의 과잉 소모를 방지시켜 연료를 절감시킬 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 된다.Therefore, the control according to the present invention enables the EGR to be efficiently operated over the entire period in which a large amount of exhaust gas can be generated during vehicle operation, thereby significantly reducing the amount of harmful exhaust gas and at the same time returning to normal driving. By being able to perform quickly, there is a very useful effect to save fuel by preventing excessive consumption of unnecessary fuel by misfire.
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