KR100412849B1 - 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감방법 - Google Patents

Abstract

주행중인 차량의 차속과 가속페달 개도각 및 주행 경사로 등에 따라 가변 공기량을 증대시키거나 대기압 상태에 따른 보상 맵을 이용 공기량 증대를 통하여 매연 발생을 저감할 목적으로;

주행중인 차량에서 엔진의 동작상태를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 엔진의 동작상태가 정상이면 매연 저감 모드 조건 만족여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 매연 저감 모드 조건을 만족함이 판단되면 VGT 액츄에이터 작동 값과 대기압 보상 값을 각각 설정한 다음, 구배로 주행여부를 판단하여 해당 VGT 각도를 설정하고 그에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 단계로 이루어져 있어서, 연료량 제어뿐만 아니라 공기량 제어를 동시에 수행함으로써, 엔진 출력의 부족 현상 없이 동력 성능 및 매연 최적화가 가능하다.

Description

브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감방법{SMOKE A GRADUAL DECREASE METHOD FOR DIESEL ENGINE USING VARIABLE GEOMETRIC TURBO CHARGER}

본 발명은 디젤 엔진에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 브이지티(VGT : VARIABLE GEOMETRIC TURBO CHARGER)를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 연료 분사 장치의 문제가 발생하게 되면 전자 연료 분사 장치에서는 연료량 다운 로직을 적용하고 있으므로, 하드웨어의 문제시 차량에 분사되는 연료량을 줄여서 운행하게 하나 디젤 엔진은 가솔린 엔진 대비 연소시 발생하는 특이한 특성으로 엔진의 연소시(이상 연소, 지난친 연료량 증가, Ne 분사 상태 불량) 매연(SMOKE)이 발생하게 된다.

특히, 종래에는 웨이스트 게이트 터보 챠저(WASTE GATE TURBO CHARGER)를 장착한 전자식 디젤 엔진의 경우 무부하 급가속 매연을 축소하기 위해 연료량을 제어하는 방식을 채택하였고 또한 고부하 영역이 사용되는 경우 즉, 계절적 또는 지역적으로 매연 저감을 위해 공기량 계측을 통하여 공기량의 변화를 줄 수 없어 연료량을 축소하는 방향으로 운행중 매연을 저감하는 방식을 채택하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 매연 저감을 위한 연료량 축소는 엔진의 출력을 저하시키는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행중인차량의 차속과 가속페달 개도각 및 주행 경사로 등에 따라 가변 공기량을 증대시키거나 대기압 상태에 따른 보상 맵을 이용 공기량 증대를 통하여 매연 발생을 저감할 수 있는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

주행중인 차량에서 엔진의 동작상태를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 엔진의 동작상태가 정상이면 매연 저감 모드 조건 만족여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 매연 저감 모드 조건을 만족함이 판단되면 VGT 액츄에이터 작동 값과 대기압 보상 값을 각각 설정한 다음, 구배로 주행여부를 판단하여 해당 VGT 각도를 설정하고 그에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 장치 구성 블록도이고.

도 2는 본 발명에 적용되는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법 동작 순서도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 동작상태 검출장치 110 : 차속 검출장치

120 : 경사로 검출장치 130 : 경사로 검출부

140 : 대기압 검출부 150 : 변속기 중립 상태 검출부

160 : 엔진 회전수 검출부 170 : 연료량 검출부

200 : 엔진 제어 장치 300 : 구동장치

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법에 관한 것으로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하여, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 가속페달 개도량, 차속, 경사로, 대기압, 변속기 중립상태, 엔진 회전수 및 연료량 등을 검출하여 주행중인 차량에서의 엔진 동작상태를 판단하여 엔진 동작상태가 정상이라고 판단되면, 매연 저감 모드 조건 만족여부를판단하고, 상기 매연 저감 모드 조건 만족여부에 따라 VGT 액츄에이터 작동 맵과 대기압 보상 맵을 설정한 다음, 구배로 주행여부를 판단하여 해당 VGT 각도를 설정하고 그에 따른 소정의 제어신호를 출력하며, 구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 공기량 조절을 위한 VGT 각도를 조절한다.

상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 그 개도각이 가변됨을 검출하는 가속페달 개도량 검출부(110)와; 차량의 주행상태 변화에 따라 가변되는 차속을 검출하는 차속 검출부(120)와; 차량의 주행도로 변화에 따라 가변되는 경사로 상태를 검출하는 경사로 검출부(130)와; 차량의 주행상태에 따라 가변되는 대기압 상태를 검출하는 대기압 검출부(140)와; 운전자의 변속레버 조작상태에 따라 변속기 중립상태를 검출하는 변속기 중립상태 검출부(150)와; 차량 주행상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부(160)와; 차량 주행상태 변화에 따라 엔진으로 분사되는 연료량을 검출하는 연료량 검출부(170)로 구비되어 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.

주행중인 차량에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 가속페달 개도량, 차속, 경사로, 대기압, 변속기 중립상태, 엔진 회전수 및 연료량 등을 검출한다.

이에, 엔진 제어 장치(200)는 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 가속페달 개도량, 차속, 경사로, 대기압, 변속기 중립상태, 엔진 회전수 및 연료량 등을 입력받고자, 소정의 제어신호를 출력하면, 차량 동작상태 검출장치(100)는 상기 제어신호에 동기되어 검출된 가속페달 개도량, 차속, 경사로, 대기압, 변속기 중립상태, 엔진 회전수 및 연료량 등을 출력한다.

엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 출력되는 가속페달 개도량, 차속, 경사로, 대기압, 변속기 중립상태, 엔진 회전수 및 연료량 등을 입력받아 엔진 동작상태가 정상적인가를 판단한다(S100,S110).

상기에서 엔진 동작상태가 비정상적인 상태임이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 엔진 회전수를 소정의 제1 설정 값(약 1000rpm) 이하로 유지하고, 연료량을 소정의 제2 설정 값(100mg) 이하로 유지하기 위한 데이터 값을 메모리 맵(VGT_ACT_LIMP_VALUE = C1)에서 설정하여 해당하는 소정의 제어신호를 출력한다(S111).

상기에서 메모리 맵 값(C1)은 시험을 통해 얻을 수 있다.

하지만, 상기에서 엔진의 동작상태가 정상동작 하고 있음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 매연 저감 모드 조건을 만족하는가를 판단한다(S120).

상기에서 매연 저감 모드 조건은 차속이 소정의 제3 설정 값(0Kph)이고, 변속단이 중립 상태이며, 엔진 회전수가 저 아이들 상태인 조건이다.

따라서, 상기 주행차량에서 매연 저감 모드 조건을 만족함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 엔진 회전수와 연료량 별로 각각 메모리 맵에 저장되어있는 최적의 VGT NZ 각도 조절 값, 즉 VGT 액츄에이터 작동 값을 설정한 후, 차량 주행상태변화에 따라 가변되는 대기압 변화에 따른 대기압 보상 맵에서 대기압 보상 값을 설정한다(S130,S140).

이어서, 엔진 제어 장치(200)는 차량의 주행 도로상태를 판단하는 주행 차량의 구배정도를 판단한다(S150).

상기에서 구배로 판단은 차속이 소정의 제4 설정 값(예: 40Kph)이하이고, 변속단이 저단(예 1속 OR 2속)이며 엔진 회전수가 소정의 제5 설정 값(1500rpm)일 때 판단한다.

단, 상기 소정의 제4 설정 값은 맵 값으로 가변 가능하다.

즉, 상기에서 차량의 구배로를 주행하고 있음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메모리 맵에 기 설정되어 있는 구배로 보상 맵을 설정 한 후, 구배로 조건에 따른 공기량 증대를 위한 VGT 각도를 설정한 후 해당 제어신호를 출력한다(S160).

하지만, 상기에서 주행 차량이 평지를 주행하고 있음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메모리 맵에 설정되어 있는 평지 주행 조건에 따라 공기량 감소를 위한 VGT 각도를 설정하여 해당 제어신호를 출력한다(S170).

이로써, 상기와 같이 연료량 제어 뿐만 아니라 공기량 제어를 동시에 수행함으로써, 엔진 출력의 부족 현상 없이 동력 성능 및 매연 최적화가 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법은 주행중인 차량의 차속과 가속페달 개도각 및 주행 경사로 등에 따라가변 공기량을 증대시키거나 대기압 상태에 따른 보상 맵을 이용 공기량 증대를 통하여 매연 발생을 저감함으로써, 연료량 제어뿐만 아니라 공기량 제어를 동시에 수행함으로써, 엔진 출력의 부족 현상 없이 동력 성능 및 매연 최적화가 가능하다.

Claims (10)

1. 주행중인 차량에서 엔진의 동작상태를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 엔진의 동작상태가 정상이면 매연 저감 모드 조건 만족여부를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 매연 저감 모드 조건을 만족함이 판단되면 VGT 액츄에이터 작동 값과 대기압 보상 값을 각각 설정한 다음, 구배로 주행여부를 판단하여 해당 VGT 각도를 설정하고 그에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
2. 제 1항에 있어서, 엔진의 동작상태가 비정상적임이 판단되면, 엔진 회전수를 소정의 제1 설정 값 이하로 유지하고, 연료량을 소정의 제2 설정 값 이하로 유지하기 위한 데이터 값을 메모리 맵에서 설정하여 해당하는 소정의 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
3. 제 2항에 있어서, 제1 설정 값은 약 1000rpm이고, 제2 설정 값은 약 100mg 인 것을 포함하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
4. 제 1항에 있어서, 매연 저감 모드 조건은 차속이 소정의 제3 설정 값(0Kph)이고, 변속단이 중립 상태이며, 엔진 회전수가 저 아이들 상태인 조건인 것을 포함하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
5. 제 1항에 있어서, VGT 액츄에이터 작동 값은 엔진 회전수 대비 연료량에 의해 메모리에 저장된 VGT 액츄에이터 작동 맵에서 설정할 수 있는 것을 포함하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
6. 제 1항에 있어서, 대기압 보상 값은 대기압 검출 값 대비 VGT 액츄에이터 작동 값에 따라 메모리에 저장된 대기압 보상 맵에서 설정할 수 있는 것을 포함하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
7. 제 1항에 있어서, 구배로 판단은 차속이 소정의 제4 설정 값이하이고, 변속단이 저단이며 엔진 회전수가 소정의 제5 설정 값일 때 판단할 수 있는 것을 특징으로 하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
8. 제 7항에 있어서, 제 4설정 값은 맵 값으로 설정 조건에 따라 가변 값을 가지며, 제 5설정 값은 1500rpm 인 것을 포함하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
9. 제 1항에 있어서, 주행차량이 구배로를 주행하고 있음이 판단되면, 구배로조건 대비 대기압 보상 값에 따라 메모리에 저장되어 있는 맵 값에서 공기량 증대를 위한 VGT 각도 조정 값을 설정하여 해당하는 소정의 제어신호를 출력하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.
10. 제 1항에 있어서, 주행차량이 구배로를 주행하고 있음이 판단되면, 구배로 조건 대비 대기압 보상 값에 따라 메모리에 저장되어 있는 맵 값에서 공기량 감소를 위한 VGT 각도 조정 값을 설정하여 해당하는 소정의 제어신호를 출력하는 브이지티를 이용한 디젤 엔진의 매연 저감 방법.