KR100999204B1

KR100999204B1 - 엔진의 이지알 제어방법

Info

Publication number: KR100999204B1
Application number: KR1020080122723A
Authority: KR
Inventors: 김용래
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-12-07
Also published as: KR20100064226A

Abstract

본 발명은 엔진의 운전 영역에 따라 듀얼EGR을 적절히 제어하여, 목표 흡입공기량에 따른 추종성을 더욱 향상시키고, 두 EGR밸브의 동시 폐루프제어에 의해 예기치 못한 제어상태 급변 상황을 방지하도록 하여 안정된 엔진운전상태를 확보할 수 있도록 한다.

고압EGR, 저압EGR, 폐루프제어, 개방루프제어

Description

엔진의 이지알 제어방법{EGR Control Method of Engine}

본 발명은 엔진의 이지알 (EGR: Exhaust Gas Recirculation) 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 운전범위에 따라 능동적으로 이지알 제어방법을 변경하도록 하는 기술에 관한 것이다.

이지알 장치는 배기가스 중의 일부를 엔진 흡기측으로 재순환시켜 연소온도의 저감으로 질소산화물을 저감시키도록 하는 것으로서, 최근의 디젤엔진에서는 터보차져에 이르기 전의 배기가스를 순환시키는 고압EGR과, CPF나 DPF 후단의 배기가스를 터보차져의 컴프레셔 전방으로 순환시키는 저압EGR을 함께 사용하는 듀얼EGR이 채용되고 있다.

EGR장치는 엔진의 운전 영역에 따라 원하는 EGR율을 형성하기 위해, 흡입공기량을 추종하도록 EGR밸브를 제어하는 폐루프제어를 하게 되는 것이 일반적인 제어방법인데, 이를 그대로 따르게 되면, 상기 고압EGR과 저압EGR은 모두 각각 EGR밸브를 구비하고 있어서, 동시에 두 EGR밸브가 하나의 목표 흡입공기량을 달성하기 위해 폐루프제어를 수행하게 되면, 예기치 못한 상태로 제어상태가 급변할 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 엔진의 운전 영역에 따라 듀얼EGR을 적절히 제어하여, 목표 흡입공기량에 따른 추종성을 더욱 향상시키고, 두 EGR밸브의 동시 폐루프제어에 의해 예기치 못한 제어상태 급변 상황을 방지하도록 하여 안정된 엔진운전상태를 확보할 수 있도록 한 엔진의 이지알 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 엔진의 이지알 제어방법은

고압EGR과 저압EGR을 함께 구현하는 듀얼EGR을 구비한 엔진의 이지알 제어방법에 있어서,

엔진의 속도와 부하에 따라, 엔진 운전 영역을 저속저부하 영역과 고속고부하 영역으로 구분하고;

상기 저속저부하 영역과 고속고부하 영역 사이를 구획하며, 서로 교차 및 중첩되지 않는 서로 다른 두 기준라인을 설정하며;

상기 두 기준라인을 기준으로 저속저부하 영역에서와 고속고부하 영역에서, 각각 상기 고압EGR과 저압EGR 중 어느 하나는 폐루프제어를 수행하고 다른 하나는 개방루프제어를 수행하는 상태를 서로 반대로 제어하고;

엔진의 운전상태가 상기 두 기준라인을 차례로 넘어설 때, 이전의 고압EGR과 저압EGR을 제어하던 상태는 두 번째 기준라인을 넘어서는 경우에 이전 상태와 반대 상태로 전환하는 것을 특징으로 한다.

상기 저속저부하 영역에서는 상기 고압EGR을 폐루프제어하고 저압EGR을 개방루프제어하며;

상기 고속고부하 영역에서는 상기 저압EGR을 폐루프제어하고 고압EGR을 개방루프제어하도록 구성할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예는 고압EGR과 저압EGR을 함께 구현하는 듀얼EGR을 구비한 엔진의 이지알 제어방법에 있어서, 엔진의 속도와 부하에 따라, 엔진 운전 영역을 저속저부하 영역과 고속고부하 영역으로 구분하고; 상기 저속저부하 영역과 고속고부하 영역 사이를 구획하며, 서로 교차 및 중첩되지 않는 서로 다른 두 기준라인을 설정하며; 상기 두 기준라인을 기준으로 저속저부하 영역에서와 고속고부하 영역에서, 각각 상기 고압EGR과 저압EGR 중 어느 하나는 폐루프제어를 수행하고 다른 하나는 개방루프제어를 수행하는 상태를 서로 반대로 제어하고; 엔진의 운전상태가 상기 두 기준라인을 차례로 넘어설 때, 이전의 고압EGR과 저압EGR을 제어하던 상태는 두 번째 기준라인을 넘어서는 경우에 이전 상태와 반대 상태로 전환하는 것이다.

즉, 엔진의 운전영역을 두 영역으로 구분하는 두 기준라인을 설정하고, 이 기준라인들을 기준으로 양쪽의 영역에서 상기 고압EGR과 저압EGR을 각각 다른 방법으로 제어하는 바, 어느 하나는 폐루프제어를 수행하고 다른 하나는 개방루프제어를 수행하며, 이 제어상태는 상기 두 기준라인을 모두 넘어서는 경우에만 반대로 변경하도록 하는 것이다.

본 실시예에서는 상기 저속저부하 영역에서는 상기 고압EGR을 폐루프제어하고 저압EGR을 개방루프제어하며, 상기 고속고부하 영역에서는 상기 저압EGR을 폐루프제어하고 고압EGR을 개방루프제어하도록 하였다.

이는 도 2에 도시된 바와 같은 실험 결과에 근거한 것이다. 즉, 엔진의 저속저부하 조건과 고속고부하 조건에서 각각 목표 흡입공기량을 변화시켰을 때, 각각 고압EGR과 저압EGR의 폐루프제어 추종성을 측정해본 결과, 저속저부하 조건에서는 고압EGR의 추종성이 상대적으로 우수하고, 고속고부하 조건에서는 저압EGR의 추종성이 상대적으로 우수하므로, 이를 반영한 것이다.

즉, 저속저부하 조건에서는 상기 고압EGR을 폐루프제어하고 저압EGR을 개방 루프제어하여, 상기 고압EGR의 폐루프제어에 의한 추종성 확보로 엔진 전체적인 EGR제어의 추종성을 향상시키고, 상기 저압EGR은 상기 고압EGR과 달리 개방루프제어를 함에 의해 두 EGR 장치의 동시 폐루프제어에 의한 불필요한 제어중첩 현상을 배제하도록 한 것이다.

물론, 상기와 같은 상태에서 엔진의 운전영역이 고속고부하 상태로 변화하면서 차례로 상기 기준라인들 2개를 모두 통과하게 되면, 상기 저압EGR을 폐루프제어하도록 변경하고, 상기 고압EGR을 개방루프제어하도록 변경하여, 엔진의 고속고부하 상태에서도 흡입공기량에 대한 EGR장치의 추종성을 높은 수준으로 확보하면서, 두 EGR장치의 동시 폐루프제어를 방지하여 예기치 못한 제어상태를 초래하지 않도록 한다.

상기와 같이 고압EGR과 저압EGR의 제어방법 변환을 두 기준라인을 모두 통과할 때 수행하도록 하는 것은, 엔진의 작동이 이 두 기준라인 근처에서 자주 변화할 때, 짧은 시간동안 EGR제어방식이 반복적으로 지나치게 민감하게 변경되는 것을 방지하도록 하기 위한 것이다.

이로써, 듀얼EGR이 채용된 엔진에서 고압EGR과 저압EGR의 제어방식 변화를 안정적으로 수행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명 엔진의 이지알 제어방법을 설명한 그래프,

도 2는 본 발명의 기초가 되는 실험결과를 예시한 도면이다.

Claims

고압EGR과 저압EGR을 함께 구현하는 듀얼EGR을 구비한 엔진의 이지알 제어방법에 있어서,

엔진의 속도와 부하에 따라, 엔진 운전 영역을 저속저부하 영역과 고속고부하 영역으로 구분하고;

상기 저속저부하 영역과 고속고부하 영역 사이를 구획하며, 서로 교차 및 중첩되지 않는 서로 다른 두 기준라인을 설정하며;

상기 두 기준라인을 기준으로 저속저부하 영역에서와 고속고부하 영역에서, 각각 상기 고압EGR과 저압EGR 중 어느 하나는 폐루프제어를 수행하고 다른 하나는 개방루프제어를 수행하는 상태를 서로 반대로 제어하고;

엔진의 운전상태가 상기 두 기준라인을 차례로 넘어설 때, 이전의 고압EGR과 저압EGR을 제어하던 상태는 두 번째 기준라인을 넘어서는 경우에 이전 상태와 반대 상태로 전환하는 것

을 특징으로 하는 엔진의 이지알 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 저속저부하 영역에서는 상기 고압EGR을 폐루프제어하고 저압EGR을 개방루프제어하며;

상기 고속고부하 영역에서는 상기 저압EGR을 폐루프제어하고 고압EGR을 개 방루프제어하는 것

을 특징으로 하는 엔진의 이지알 제어방법.