KR101628095B1 - 저압 ｅｇｒ시스템 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저압 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직접인자를 기준으로 하는 EGR량의 제어대신에 직접인자에 영향을 미치는 여러 제어변수들의 최적화 매핑을 통한 EGR량의 제어로 응축수 발생 최소화를 제공하는 저압 EGR 시스템 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 엔진회전수와 연료량에 따라 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정하는 과정, 냉각수온과 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여 최종 EGR량을 결정하는 과정, 고압 EGR량 저압 EGR량의 비율을 결정하여 저압 EGR밸브를 제어하는 과정, 저압 EGR 시스템의 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 정보를 검출하여 응축수 발생조건을 만족하는지 판단하는 과정, 저압 EGR 시스템의 응축수 발생조건을 만족하면 저압 EGR밸브의 폐쇄하여 저압 EGR량을 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 과정을 포함한다.

Description

저압 ＥＧＲ시스템 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROL LOW PRESSURE EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM}
본 발명은 저압 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직접인자를 기준으로 하는 EGR량의 제어대신에 직접인자에 영향을 미치는 여러 제어변수들의 최적화 매핑을 통한 EGR량의 제어로 응축수 발생 최소화를 제공하는 저압 EGR 시스템 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
내연기관에는 배가가스의 일부를 다시 흡기계로 재순환시켜 연소시 최고 온도를 낮추어 줌으로써 Nox의 발생을 억제하고 연비 향상을 제공하는 EGR시스템이 장착되고 있다.
도 1은 내연기관에 장착되는 EGR시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 참조하면, EGR 시스템은 엔진(100)의 배기 매니폴더에 연결되는 터보 차저(102) 전단의 배출가스를 흡기계로 재순환시키는 고압 EGR시스템(110)과 촉매(103) 후단의 배출가스를 컴프레셔의 전단으로 재순환시키는 저압 EGR시스템(120)으로 구성된다.
고압 EGR시스템(110)은 엔진(100)의 운전조건에 따라 듀티 제어되어 터보 차저(102) 전단 배출가스의 재순환 양을 조절하는 제1EGR밸브(111)와, 제1EGR밸브(111)를 통해 재순환되는 배출가스를 냉각시켜 흡기 매니폴더로 유입시키는 제1EGR쿨러(112)를 포함한다.
또한, 저압 EGR시스템(120)은 엔진(100)의 운전조건에 따라 듀티 제어되어 촉매(103) 후단 배출가스의 재순환 양을 조절하는 제2EGR밸브(121)와 제1EGR밸브(121)를 통해 재순환되는 배출가스를 냉각시키는 제2EGR쿨러(122) 및 필터(123)를 포함한다.
상기 제2EGR밸브(121)는 3방향 밸브로 구성되어 저압 EGR량과 배압의 양을 조절할 수 있다.
저압 EGR시스템(120)은 터보 차저(102) 후단의 배출가스를 재순환시킴으로써, 고속 고부하의 운전조건에서도 터보 효율을 약화시키지 않고 다량의 배출가스를 공급할 수 있어 NOx 저감 및 연비저감의 효과가 제공된다.
그러나, 저압 EGR시스템은 재순환되는 배출가스가 EGR쿨러 및 인터쿨러를 통과하여 열교환되는 과정에서 응축수를 발생시키며, 응축수 발생량은 다음과 같이 결정된다.
응축수 발생량 = 배출가스에 포함된 수증기량(g) - 하강한 온도에서의 포화 수증기량(g/㎥) × 배출가스 유량(㎥)
즉, 저압 EGR 가스에 포함된 수증기량과 열교환기의 수분량이 지배적인 인자로 작용하여 응축수를 발생시키게 된다.
도 2는 저압 EGR시스템에서 일 실시예로 인터쿨러의 응축수 발생 관련인자와 문제점을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 저압 EGR시스템에서 인터쿨러의 응축수 발생에 간접적으로 작용하는 인자로는 냉각수 온도, 인터쿨러 효율, 부하, 연료량, 외기온도, 차속, 대기압, 부스트압, 상대습도, 저압 EGR과 고압의 EGR비율 등이 포함된다
그리고, 인터쿨러의 응축수 발생에 직접적으로 작용하는 인자로는 상기의 간접적인 인자의 영향을 받는 인터쿨러 후단온도, 인터쿨러 통과유량, 작동유체 내부 수증기량 등이 포함된다.
따라서, 상기한 간접적인 인자와 직접적인 인자에 의해 인터쿨러에 응축수가 발생되며, 인터쿨러에서 발생되는 응축수는 인터쿨러를 부식시키고, 인터쿨러의 빙결 막힘을 초래하며, 연소실 부품의 손상 및 배출가스를 악화시키는 문제점을 발생시킨다.
도 3은 저압 EGR시스템에서 다른 일 실시예로 저압 EGR쿨러의 응축수 발생 관련인자와 문제점을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 저압 EGR시스템에서 저압 EGR쿨러의 응축수 발생에 간접적으로 작용하는 인자로는 냉각수 온도, 저압 EGR쿨러 효율, 차압, 부하, 연료량, 외기온도, 차속, 대기압, 부스트압, 상대습도, 저압 EGR과 고압의 EGR비율 등이 포함된다
그리고, 저압 EGR쿨러의 응축수 발생에 직접적으로 작용하는 인자로는 상기의 간접적인 인자의 영향을 받는 저압 EGR쿨러의 후단온도, 저압 EGR쿨러의 통과유량, 작동유체 내부 수증기량 등이 포함된다.
따라서, 상기한 간접적인 인자와 직접적인 인자에 의해 저압 EGR쿨러에 응축수가 발생되며, 터보 컴프레서 휠의 손상, 저압 EGR밸브의 부식, 저압 EGR쿨러의 부식, 필터 막힘 등이 발생되는 문제점이 있다.
미국특허등록(US6,301,887)에서는 인터쿨러에서 발생되는 응축수를 리저버 탱크에 저장하고, 응축수가 일정량에 도달하면 전자식 밸브를 동작시켜 응축수를 자동 배출시키는 기술이 기재되어 있다.
또한, 일본공개특허공보(JP2008-002351)에서는 저압 EGR쿨러부에 응축수를 배출하기 위한 별도의 배기통로를 더 구성하여 발생되는 응축수가 배기관을 통해 배출될 수 있도록 하는 기술이 기재되어 있다.
이러한 종래의 기술은 추가적인 시스템이 구성됨에 따라 전체 시스템의 가격을 상승시키는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 인터쿨러의 후단 온도에 영향을 미치는 간접인자인 여러 제어변수들의 조합과 인터쿨러 후단 온도 및 인터쿨러의 통과 유량에 따라 저압 EGR량을 제어하여 인터쿨러의 응축수 발생이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 저압 EGR쿨러의 후단 온도에 영향을 미치는 간접인자인 여러 제어변수들의 조합과 저압 EGR쿨러의 후단 온도 및 저압 EGR쿨러의 통과 유량에 따라 저압 EGR량을 제어하여 저압 EGR쿨러의 응축수 발생이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저압 EGR쿨러 및 인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자 및 간접인자의 정보를 검출하는 운전정보검출부; 상기 운전정보검출부에서 검출되는 응축수 발생에 관련되는 간접인자를 설정된 맵에 적용하여 저압 EGR 제어 듀티를 결정하고, 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 조건에 따라 저압 EGR밸브의 듀티를 제어하여 인터쿨러 및 저압 EGR쿨러에서 응축수가 발생되지 않도록 억제시키는 제어부; 상기 제어부에서 인가되는 듀티 제어신호에 따라 저압 EGR량을 조절시키는 저압 EGR밸브를 포함하는 저압 EGR 시스템 제어장치가 제공된다.
상기 운전정보검출부는 엔진회전수, 냉각수온, 대기압, 외기온도, 차속, 부스트 압, 연료량, 저압 EGR쿨러의 차압, 상대습도, 고압 EGR과 저압 EGR의 비율을 응축수 발생의 간접인자로 검출할 수 있다.
또한, 상기 운전정보검출부는 저압 EGR쿨러의 후단온도, 저압 EGR쿨러 통과유량, 작동유체 내부 수증기량, 인터쿨러의 후단온도, 인터쿨러 통과유량을 응축수 발생의 직접인자로 검출할 수 있다.
상기 제어부는 인터쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도 미만이고, 부스트 압이 제1기준압 미만이면 인터쿨러의 응축수 발생조건으로 판정하고, 저압 EGR밸브를 폐쇄하여 저압 EGR량의 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 저압 EGR쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도 미만이고, 저압 EGR쿨러의 차압이 제2기준압을 초과하며, 부스트 압이 제3기준압 미만이면 저압 EGR쿨러의 응축수 발생조건으로 판정하고, 저압 EGR밸브를 폐쇄하여 저압 EGR량의 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 엔진회전수와 연료량에 따라 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정하는 과정; 냉각수온과 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여 최종 EGR량을 결정하는 과정; 고압 EGR량 저압 EGR량의 비율을 결정하여 저압 EGR밸브를 제어하는 과정; 인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 정보를 검출하여 응축수 발생조건을 만족하는지 판단하는 과정; 인터쿨러의 응축수 발생조건을 만족하면 저압 EGR밸브의 폐쇄하여 저압 EGR량을 "0%"로 제어거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 과정을 포함하는 저압 EGR시스템 제어방법이 제공된다.
상기 인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자는 인터쿨러의 후단온도와 부스트 압을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 인터쿨러의 응축수 발생조건은 인터쿨러의 후단온도가 제1기준온도 미만이고 부스트 압이 제1기준압 미만인 조건을 모두 만족하는 것으로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 엔진회전수와 연료량에 따라 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정하는 과정; 냉각수온과 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여 최종 EGR량을 결정하는 과정; 고압 EGR량 저압 EGR량의 비율을 결정하여 저압 EGR밸브를 제어하는 과정; 저압 EGR 쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 정보를 검출하여 응축수 발생조건을 만족하는지 판단하는 과정; 저압 EGR 쿨러의 응축수 발생조건을 만족하면 저압 EGR밸브의 폐쇄하여 저압 EGR량을 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 과정을 포함하는 저압 EGR시스템 제어방법이 제공된다.
상기 저압 EGR쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자는 저압 EGR쿨러의 후단온도, 저압 EGR쿨러의 차압, 부스트 압을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 저압 EGR쿨러의 응축수 발생조건은 저압 EGR쿨러의 후단온도가 제1기준온도 미만이고 저압 EGR쿨러의 차압이 제2기준압을 초과하며, 부스트 압이 제3기준압 미만인 조건을 모두 만족하는 것으로 설정될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 직접인자에 영향을 미치는 여러 제어변수들의 최적화 매핑을 통한 EGR량의 제어로 응축수 발생이 최소화되어 인터쿨러, 터보차저, 저압 EGR쿨러, 저압 EGR밸브, 연소실 등을 포함하는 엔진 부품의 내구성을 향상시켜 신뢰성 및 안정성이 제공될 수 있다.
또한, 저압 EGR밸브를 최적으로 제어하여 연비 향상과 NOx 저감이 제공될 수 있다.
도 1은 내연기관에 적용되는 EGR시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 저압 EGR시스템에서 일 실시예로 인터쿨러의 응축수 발생 관련인자와 문제점을 도시한 도면이다.
도 3은 저압 EGR시스템에서 다른 일 실시예로 저압 EGR쿨러의 응축수 발생 관련인자와 문제점을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저압 EGR시스템 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 저압 EGR시스템의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 저압 EGR시스템의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저압 EGR시스템 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 저압 EGR시스템은 운전정보검출부(10)와 제어부(20) 및 저압 EGR밸브(30)를 포함한다.
운전정보검출부(10)는 차량의 운행에 따라 저압 EGR 시스템 응축수 발생에 관련되는 직접인자 및 간접인자에 대한 제반적인 정보를 검출하여 제어부(20)에 제공한다.
상기 운전정보검출부(10)는 저압 EGR 시스템에서 응축수 발생에 간접인자로 작용하는 엔진회전수, 냉각수온, 운행지역의 대기압, 운행지역의 외기온도, 차속, 터보차저의 부스트 압력, 연료량, 저압 EGR쿨러의 차압, 상대습도, 고압 EGR과 저압 EGR의 비율 등의 정보를 검출한다.
또한, 상기 운전정보검출부(10)는 저압 EGR 시스템에서 응축수 발생에 직접인자로 작용하는 저압 EGR쿨러의 후단온도, 저압 EGR쿨러 통과 유량, 작동유체 내부 수증기량, 인터쿨러 후단온도, 인터쿨러 통과유량 등의 정보를 검출한다.
제어부(20)는 상기 운전정보검출부(10)에서 인가되는 간접인자인 여러 가지 제어변수(냉각수온, 대기압, 부하, 연료량, 차속, 외기온도, 부스트 압, 저압 EGR과 고압 EGR의 비율 등)에 따라 설정된 맵으로부터 최적의 제어값을 추출한다.
그리고, 직접인자인 인터쿨러 후단온도, 인터쿨러 통과유량, 저압 EGR쿨러 후단온도, 저압 EGR쿨러 통과유량을 고려하여 제어변수들의 조합으로 추출한 제어값으로 저압 EGR밸브(30)의 듀티를 제어하여 인터쿨러 및 저압 EGR쿨러에서 응축수가 발생되지 않도록 한다.
저압 EGR밸브(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 듀티 제어신호에 따라 개폐량이 조정되어 저압 EGR량을 조절시킨다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에 따른 저압 EGR시스템의 동작은 다음과 같이 실행된다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 저압 EGR시스템의 제어절차를 도시한 흐름도로, 인터쿨러의 응축수 발생을 최소화하는 동작이다.
본 발명이 적용되는 차량의 운행이 개시되면 운전정보검출부(10)는 저압 EGR 시스템에서 인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 간접인자인 제반적인 운전정보를 검출하여 제어부(20)에 인가한다(S101).
이때, 제어부(20)는 엔진회전수와 연료량의 정보를 적용하여 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정한다(S102).
그리고 제어부(20)는 설정된 맵에 따라 냉각수온, 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여(S103) 최종 EGR량을 결정한다(S104).
상기와 같이 운전조건에 따른 최종 EGR량이 결정되면 제어부(20)는 고압 EGR 대 저압 EGR 비율을 결정하여(S105) 최종 저압 EGR량을 산출한다(S106).
이후, 제어부(20)는 듀티 제어를 통해 저압 EGR밸브(30)와 도시되지 않은 스로틀 밸브를 조절하여 산출된 최종 저압 EGR량이 추종될 수 있도록 한다(S107).
상기와 같이 저압 EGR밸브(30)를 조절하여 최종 저압 EGR량을 추종시키는 과정에서 제어부(20)는 운전정보검출부(10)로부터 인터쿨러의 후단온도와 부스트 압을 검출하여(S108), 인터쿨러의 후단온도가 응축수 발생을 판정하기 위해 설정된 제1기준온도 미만인지를 판단한다(S109).
상기 S109의 판단에서 제어부(20)는 인터쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도를 초과하는 상태이면 인터쿨러에서 응축수를 발생시키지 않는 조건으로 판정하여 상기 S101의 과정으로 리턴된다.
그러나, 상기 S109의 판단에서 제어부(20)는 인터쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도 미만인 상태이면 인터쿨러에서 응축수를 발생시킬 수 있는 조건으로 판정하여 부스트 압이 설정된 제1기준압 미만인지를 판단한다(S110).
상기 S110의 판단에서 제어부(20)는 부스트 압이 설정된 제1기준압을 초과하는 상태이면 인터쿨러에서 응축수를 발생시키지 않는 조건으로 판정하여 상기 S101의 과정으로 리턴된다.
그러나, 상기 S110의 판단에서 제어부(20)는 부스트 압이 설정된 제1기준압을 초과하는 상태이면 인터쿨러에서 응축수를 발생시킬 수 있는 조건으로 판정한다(S111).
따라서, 제어부(20)는 인터쿨러에서 응축수가 발생되는 것을 방지하기 위하여 저압 EGR량을 "0"으로 결정한 다음 듀티 제어로 저압 EGR밸브(30)를 폐쇄시켜 인터쿨러의 온도를 상승시킴으로써 인터쿨러에서 응축수가 발생되지 않도록 한다(S112).
또한, 제어부(20)는 저압 EGR 밸브(30)의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브(30)의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 최종 EGR 량을 보상할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제1실시예는 인터쿨러의 후단온도와 부스트 압을 적용하여 인터쿨러에서 응축수의 발생 가능성을 판단하고, 그에 따라 저압 EGR량을 제어함으로써, 응축수의 발생으로 인한 엔진 부품의 손상 및 필드 클레임이 발생되지 않도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 저압 EGR시스템의 제어절차를 도시한 흐름도로, 저압 EGR쿨러의 응축수 발생을 최소화하는 동작이다.
본 발명이 적용되는 차량의 운행이 개시되면 운전정보검출부(10)는 저압 EGR 시스템에서 저압 EGR쿨러의 응축수 발생에 관련되는 간접인자인 제반적인 운전정보를 검출하여 제어부(20)에 인가한다(S201).
이때, 제어부(20)는 엔진회전수와 연료량의 정보를 적용하여 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정한다(S202).
그리고 제어부(20)는 설정된 맵에 따라 냉각수온, 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여(S203)최종 EGR량을 결정한다(S204).
상기와 같이 운전조건에 따른 최종 EGR량이 결정되면 제어부(20)는 고압 EGR 대 저압 EGR 비율을 결정한 다음(S205) 최종 저압 EGR량을 산출한다(S206).
이후, 제어부(20)는 듀티 제어를 통해 저압 EGR밸브(30)와 도시되지 않은 스로틀 밸브를 조절하여 산출된 최종 저압 EGR량이 추종될 수 있도록 한다(S207).
상기와 같이 저압 EGR밸브(30)를 조절하여 최종 저압 EGR량을 추종시키는 과정에서 제어부(20)는 운전정보검출부(10)로부터 저압 EGR쿨러의 후단온도와 저압 EGR쿨러의 차압 및 부스트 압을 검출한다(S108).
이후, 제어부(20)는 저압 EGR쿨러의 후단온도가 응축수 발생을 판정하기 위해 설정된 제1기준온도 미만인지를 판단한다(S209).
상기 S109의 판단에서 제어부(20)는 저압 EGR쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도를 초과하는 상태이면 저압 EGR쿨러에서 응축수를 발생시키지 않는 조건으로 판정하여 상기 S201의 과정으로 리턴된다.
그러나, 상기 S209의 판단에서 제어부(20)는 저압 EGR쿨러 후단온도가 설정된 제1기준온도 미만인 상태이면 저압 EGR쿨러에서 응축수를 발생시킬 수 있는 조건으로 판정하고, 저압 EGR쿨러의 차압과 설정된 제2기준압을 비교하여 저압 EGR쿨러의 차압이 제2기준압을 초과하는지 판단한다(S210).
상기 S210의 판단에서 제어부(20)는 저압 EGR쿨러의 차압이 설정된 제2기준압 미만이면 저압 EGR쿨러에서 응축수를 발생시키지 않는 조건으로 판정하여 상기 S201의 과정으로 리턴된다.
그러나 상기 S210의 판단에서 제어부(20)는 저압 EGR쿨러의 차압이 설정된 제2기준압을 초과하면 저압 EGR쿨러에서 응축수를 발생시킬 수 있는 조건으로 판정되고, 부스트 압이 설정된 제3기준압 미만인지를 판단한다(S211).
상기 S211의 판단에서 제어부(20)는 부스트 압이 설정된 제3기준압을 초과하는 상태이면 저압 EGR쿨러에서 응축수를 발생시키지 않는 조건으로 판정하여 상기 S201의 과정으로 리턴된다.
그러나, 상기 S211의 판단에서 제어부(20)는 부스트 압이 설정된 제3기준압 미만이면 저압 EGR쿨러에서 응축수를 발생시킬 수 있는 조건으로 판정한다(S212).
따라서, 제어부(20)는 인터쿨러에서 응축수가 발생되는 것을 방지하기 위하여 저압 EGR량을 "0"으로 결정한 다음 듀티 제어로 저압 EGR밸브(30)를 폐쇄시켜 저압 EGR쿨러의 유량을 조절함으로써, 응축수가 발생되지 않도록 한다(S213).
또한, 제어부(20)는 저압 EGR 밸브(30)의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브(30)의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 최종 EGR 량을 보상할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제2실시예는 저압 EGR쿨러의 후단온도와 저압 EGR의 차압 및 부스트 압을 적용하여 저압 EGR쿨러에서 응축수가 발생할 수 있는 가능성을 판단하고, 그에 따라 저압 EGR량을 제어함으로써, 응축수의 발생으로 인한 엔진 부품의 손상 및 필드 클레임이 발생되지 않도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 추가, 삭제 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 운전정보검출부 20 : 제어부
30 : 저압 EGR밸브

Claims (11)

  1. 저압 EGR쿨러 및 인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자 및 간접인자의 정보를 검출하는 운전정보검출부;
    상기 운전정보검출부에서 검출되는 응축수 발생에 관련되는 간접인자를 설정된 맵에 적용하여 저압 EGR 제어 듀티를 결정하고, 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 조건에 따라 저압 EGR밸브의 듀티를 제어하여 인터쿨러 및 저압 EGR쿨러에서 응축수가 발생되지 않도록 억제시키는 제어부;
    상기 제어부에서 인가되는 듀티 제어신호에 따라 저압 EGR량을 조절시키는 저압 EGR밸브;
    를 포함하되,
    상기 제어부는 인터쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도 미만이고, 부스트 압이 제1기준압 미만이면 인터쿨러의 응축수 발생조건으로 판정하고, 저압 EGR밸브를 폐쇄하여 저압 EGR량의 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 저압 EGR 시스템 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운전정보검출부는 엔진회전수, 냉각수온, 대기압, 외기온도, 차속, 부스트 압, 연료량, 저압 EGR쿨러의 차압, 상대습도, 고압 EGR과 저압 EGR의 비율을 응축수 발생의 간접인자로 검출하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 운전정보검출부는 저압 EGR쿨러의 후단온도, 저압 EGR쿨러 통과유량, 작동유체 내부 수증기량, 인터쿨러의 후단온도, 인터쿨러 통과유량을 응축수 발생의 직접인자로 검출하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 저압 EGR쿨러의 후단온도가 설정된 제1기준온도 미만이고, 저압 EGR쿨러의 차압이 제2기준압을 초과하며, 부스트 압이 제3기준압 미만이면 저압 EGR쿨러의 응축수 발생조건으로 판정하고, 저압 EGR밸브를 폐쇄하여 저압 EGR량의 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템 제어장치.
  6. 엔진회전수와 연료량에 따라 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정하는 과정;
    냉각수온과 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여 최종 EGR량을 결정하는 과정;
    고압 EGR량 저압 EGR량의 비율을 결정하여 저압 EGR밸브를 제어하는 과정;
    인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 정보를 검출하여 응축수 발생조건을 만족하는지 판단하는 과정;
    인터쿨러의 응축수 발생조건을 만족하면 저압 EGR밸브의 폐쇄하여 저압 EGR량을 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 과정;
    을 포함하는 저압 EGR시스템 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인터쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자는 인터쿨러의 후단온도와 부스트 압을 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR시스템 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인터쿨러의 응축수 발생조건은 인터쿨러의 후단온도가 제1기준온도 미만이고 부스트 압이 제1기준압 미만인 조건을 모두 만족하는 것으로 설정되는 것을 특징으로 하는 저압 EGR시스템 제어방법.
  9. 엔진회전수와 연료량에 따라 고압 EGR량과 저압 EGR량의 합으로 결정되는 총 EGR 목표 유량을 결정하는 과정;
    냉각수온과 대기압, 외기온도, 차속에 따른 보정량을 적용하여 최종 EGR량을 결정하는 과정;
    고압 EGR량 저압 EGR량의 비율을 결정하여 저압 EGR밸브를 제어하는 과정;
    저압 EGR 쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자의 정보를 검출하여 응축수 발생조건을 만족하는지 판단하는 과정;
    저압 EGR 쿨러의 응축수 발생조건을 만족하면 저압 EGR밸브의 폐쇄하여 저압 EGR량을 "0%"로 제어하거나 저압 EGR 밸브의 열림량을 축소하고 저압 EGR 밸브의 열림 축소량 만큼 고압 EGR 밸브의 열림량을 증대시켜 보상하는 과정;
    을 포함하는 저압 EGR시스템 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저압 EGR쿨러의 응축수 발생에 관련되는 직접인자는 저압 EGR쿨러의 후단온도, 저압 EGR쿨러의 차압, 부스트 압을 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR시스템 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 저압 EGR쿨러의 응축수 발생조건은 저압 EGR쿨러의 후단온도가 제1기준온도 미만이고 저압 EGR쿨러의 차압이 제2기준압을 초과하며, 부스트 압이 제3기준압 미만인 조건을 모두 만족하는 것으로 설정되는 것을 특징으로 하는 저압 EGR시스템 제어방법.
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