KR101778241B1 - 배기가스 후처리 시스템의 온도를 제어하는 방법 및 시스템 - Google Patents

배기가스 후처리 시스템의 온도를 제어하는 방법 및 시스템 Download PDF

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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

본 발명은 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하도록 구성된 방법 및 시스템을 제공한다. 시스템은 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 결정하도록 구성된 제1 결정 유닛 및 차량 전방의 도로 구간 내의 실제 차량 속도(vact)에 대한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)을 도로 구간에 관련된 정보에 기초하여 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션 유닛을 포함한다. 시스템은 또한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여, 차량의 과속으로 인해 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛도 포함한다. 시스템은 또한 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮은 경우에 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션되는 경우에, 차량의 엔진으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 설치되는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크에 의해 사용되도록 구성된 사용 유닛도 포함한다. 본 발명에 따르면, 사용은 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용이 과속이 일어나는 위치에 차량이 도달하기 전에 개시된다.

Description

배기가스 후처리 시스템의 온도를 제어하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROL OF TEMPERATURE OF AN EXHAUST AFTERTREATMENT SYSTEM}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 제31항의 전제부에 따른 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하도록 구성된 시스템, 및 본 발명에 따른 방법을 실시하는 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이기도 하다.
하기의 배경기술 설명은 본 발명의 배경기술에 대한 설명이며, 따라서 반드시 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
예를 들어 차량 또는 선박에 포함된 엔진과 같은 엔진은 보통 차량의 엔진으로부터 나오는 배기가스를 정화하도록 구성된 배기가스 정화 시스템을 구비하고 있다.
입자, 물질 및/또는 화합물의 배출 레벨에 대한 다수의 문턱 값이 있는데, 이들은 당국에 의해 정해져 있다. 차량이 도로에서 주행하기 위해서는 반드시 이 배출 레벨을 준수해야 한다. 더욱이, 차량 소유주 및/또는 운전자는 또한 환경을 의식하고, 차량이 사용될 때 필요 이상으로 많은 배기가스를 방출하는 것을 방지하도록 주의한다. 따라서 배기가스 처리 시스템이 엔진으로부터 나오는 배기가스 흐름(exhaust stream)이 주변 공기로 방출되기 전에 그 배기가스 흐름을 효율적으로 정화할 수 있는 것이 중요하다.
배기가스 처리 시스템의 특정 부품(component)의 기능은 그 온도에 따라 달라진다. 예를 들어, (SCR 촉매와 같은) 환원 촉매 장치는 SCR 촉매가 차가울 때보다 따뜻할 때 질소 산화물(NOx)의 일부분을 더 효율적으로 환원시킨다.
냉시동 시, 또는 배기가스 처리 시스템을 냉각시키는 주행 모드에서, SCR 촉매는 예를 들어 질소 산화물(NOx)의 환원이 불량한데, 이는 차량이 차량에 적용될 수 있는 배출물 기준을 충족하지 않을 수 있는 위험을 수반한다. 배기가스 처리 시스템의 온도가 배기가스 정화에 부정적인 영향을 미칠 정도로 낮은 위험을 수반하는 주행 모드가 몇 가지 있다. 전형적으로, 엔진에 분사되는 연료가 소량이거나 혹은 엔진에 연료를 분사하지 않는 주행 모드들은 시스템의 냉각을 야기하는데, 이는 배기가스 처리 시스템을 통과하는 배기가스 유동이 주로 배기가스 처리 시스템 내의 부품들을 냉각시키는 차가운 공기로 이루어지기 때문이다.
파워트레인이 폐쇄되고 연료가 엔진으로 분사되지 않는 상태에서 차량의 운동 에너지에 의해 차량이 전방으로 구동될 때의, 차량의 엔진 제동(engine braking)이라고도 하는, 엔진의 드래깅(dragging)이 배기가스 처리 시스템의 부품들이 냉각될 위험이 있는 주행 모드의 한 예이다. 일반적인 제동은 배기가스 처리 시스템의 부품들이 냉각될 위험을 수반하는 다른 주행 모드인데, 이는 아주 적은 양의 연료가 엔진으로 분사되기 때문이다. 또한 기어박스가 중립 기어에 있거나 혹은 클러치가 개방된 상태와 같이 파워트레인이 개방된 상태에서 차량이 전방으로 굴러갈 때의 관성 주행 모드(coasting driving mode)에서, 아주 적은 양의 연료가 엔진으로 분사되고, 이에 따라 배기가스 처리 시스템이 엔진으로부터 나오는 배기 흐름을 효율적으로 정화하기에는 너무 찬 위험이 있다.
배기가스 처리 시스템을 냉각시키는 주행 모드 후에 차량이 엔진에 더 많은 연료가 분사됨으로써 결과적으로 더 많은 배기가스가 형성되는 주행 모드로 이행될 때, 배기가스 처리 시스템은 종종 이 배기가스를 효율적으로 정화할 수 있기에는 너무 차다.
이 점에서 문제가 될 수 있는 차량의 사용의 비제한적인 예로 시내버스(city bus)를 들 수 있다. 시내버스는 주행할 때 비교적 많은 출발과 정차를 한다. 이러한 버스의 주행은 예를 들어 버스 운전자가 종종 버스 정류장 앞에서 제동 및/또는 엔진 제동을 함으로써 배기가스 처리 시스템이 냉각되는 것을 수반한다. 버스 정류장에서 정차한 후에, 버스가 가속되어 주행함으로써 다량의 연료가 엔진에 분사되는 반면, 배기가스 처리 시스템은 이러한 가속으로부터 야기되는 배기가스 유동을 효율적으로 처리할 수 있기에는 너무 차다.
종래기술의 해결책에서는, 배기가스 처리 시스템을 능동적으로 가열하는 것에 의해 배기가스 처리 시스템의 온도가 너무 낮아지는 것이 방지되었다. 이러한 능동적인 가열은 예를 들어 아이들링 시에 여분의 연료를 분사하고, 이에 따라 여분의 연료가 연소되어 열을 발생시키는 것에 의해 달성된다. 이에 따라, 이전에, 일예로, 버스가 우선 버스 정류장 앞에서 제동 및/또는 엔진 제동을 함으로써 배기가스 처리 시스템이 냉각될 것이며, 이어서 버스가 버스 정류장에서 아이들링 상태로 있는 동안 버스의 배기가스 처리 시스템이 여분의 연료 분사에 의해 능동적으로 가열될 것이며, 그 뒤에 버스가 버스 정류장 이후에 가속될 것이며, 배기가스 처리 시스템은, 능동적인 가열 때문에, 배기가스 정화에 적당한 온도를 가질 것이다. 이러한 종래기술의 해결책은 따라서 만족스러운 배기가스 정화를 제공할 수 있지만 여분의 연료 분사로 인한 비용이 소요된다. 달리 말하면, 종래기술의 배기가스 정화는 에너지 면에서 효율적이지 않다. 에너지는 엔진에서의 연소에 의해 차량 내에 발생하는데, 이는 에너지 면에서 효율적이지 못한 해결책은 연료 소비를 증가시킨다는 것을 의미한다.
여분의 연료 소비는 비용이 들고 또한 차량으로부터의 예를 들어 이산화탄소(CO2)의 배출 원인이 된다.
따라서 본 발명의 일 목적은, 앞에서 언급한 문제들을 적어도 부분적으로 해결하는, 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
이 목적은 특허청구범위 제1항의 특징부에 따른 상술한 방법을 통해 달성된다. 이 목적은 또한 제31항의 특징부에 따른 상술한 시스템, 및 상술한 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품을 통해 달성된다.
본 발명에 따르면, 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 결정된다. 차량 전방의 도로 구간 내의 실제 차량 속도(vact)에 대한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)이 도로 구간과 관련된 정보에 기초하여 시뮬레이션된다. 이어서, 차량의 과속 때문에 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어날지 여부가 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 결정된다. 여기서 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)이 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 결정하기 위한 기초로 사용되는데, 이는 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)의 임의의 잠재적인 사용이 높은 신뢰도를 가지고서 결정될 수 있음을 의미한다.
배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮은 경우에 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션되는 경우에, 본 발명에 따라, 과속이 일어나는 위치에 차량이 도달하기 전에 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용이 개시된다. 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크는 차량의 엔진으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 설치되고, 이에 따라 배기가스 흐름의 온도에 영향을 줄 수 있다. 그 결과, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용은, 배기가스 처리 시스템에서 발생하는 열 때문에, 배기가스 흐름의 온도를 증가시키고 그에 따라 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 증가시킨다.
본 발명은, 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용을 제어하고 또한 그에 따라 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어한다. 오늘날에는 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)이 전방의 도로 구간에 대한 신뢰성 있고 정확한 정보에 기초하여 매우 정확하게 시뮬레이션될 수 있다. 따라서 도로 구간 내에서 과속이 일어나는 경우 및 과속이 일어날 때를 매우 정확하게 결정할 수 있고, 이는 본 발명에 따른 방법이 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 매우 신뢰성 있고 정확하게 제어할 수 있음을 의미하고, 이에 따라 배기가스 처리 시스템의 온도(Texhaust)의 제어는 배기가스 처리 시스템에 의해 효율적인 배기가스 정화가 이루어질 수 있음을 의미한다.
따라서 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 사용하면 배기가스 흐름이 가열되고 또한 배기가스 처리 시스템의 부품이 가열되거나, 혹은 배기가스 처리 시스템의 부품의 냉각이 적어도 줄어든다. 능동 제동 과정이 일어나기 전에 이미 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 활성화하는 것에 의해, 종래 기술의 시스템과 비교하여, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크가 사용되는 시간 기간이 더 길어지고 이에 따라 배기가스 처리 시스템의 가열이 개선된다. 이에 따라, 엔진으로부터 나와서 배기가스 처리 시스템을 통과하는 배기가스 흐름의 정화가 더 효율적으로 달성된다. 그 결과 연료 소비 또한 낮아진다.
전체적으로, 본 발명을 사용하면, 배기가스 처리 시스템의 부품이 적당한 온도에서 작동될 수 있고 이는 배기가스 처리 시스템의 부품의 효율이 증가하는 것을 의미하기 때문에, 차량으로부터 나오는 배출물이 저감된다.
배기가스 처리 시스템의 성능을 보장하고 일관성 없는 제어를 방지하기 위하여, 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용이 이러한 사용을 통해 배기 흐름이 양호한 배기가스 유동 및/또는 양호한 배기가스 흐름 온도(Texhaust_stream)를 얻는 것을 의미하는 경우에만 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크가 사용될 수 있다.
차량의 안전한 주행을 보장하고 또한 직관적으로 수용 가능한 시스템을 제공하기 위하여, 일 실시예에 따르면, 제공되는 총 제동 에너지가 현재의 주행 상황에 대해 시뮬레이션된 총 요구 제동 에너지보다 낮게 하는 식으로만 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어가 수행될 수 있다. 여기서 총 제동 에너지는 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하는 결과로써 발생되는 여분의 제동 에너지를 포함하는데, 이는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크가 사용되고 이에 따라 제동 에너지를 더하기 때문이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 비슷한 부품에 대해서는 비슷한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 예시적인 차량을 도식적으로 도시한다.
도 2는 배기가스 처리 시스템의 예를 도식적으로 도시한다.
도 3은 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명이 사용되는 주행 모드의 예를 도시한다.
도 5는 제어 장치를 도식적으로 도시한다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 차량(100)을 도식적으로 도시한다. 차량(100)은 파워트레인을 포함한다. 파워트레인은 연소 엔진(101)을 포함하는데, 이 연소 엔진은, 연소 엔진(102) 상의 출력축(102)을 거치고, 보통은 플라이휠을 거치는 통상적인 방식으로, 기어박스(103)에 클러치(106)를 거쳐서 연결된다. 여기서는 기어박스(103)가 하나의 유닛인 것으로 도식적으로 예시되어 있다. 그러나 기어박스(103)는 또한 차량의 파워트레인을 따라 배열되는 몇 개의 연동되는 기어박스들, 예를 들어 이른바 레인지 기어박스, 주 기어박스 및 스플릿 기어박스로 물리적으로 구성될 수도 있다.
차량(100)은 구동축들(104, 105)을 더 포함하는데, 이 구동축들은 차량의 구동휠들(111, 112)에 연결되고, 통상적인 차동축과 같은 축기어(108)를 거쳐 기어박스(103)로부터 나오는 출력축(107)에 의해 작동된다. 차량(100)은 또한 추가 휠들(113, 114)도 포함하는데, 이 추가 휠들은 구동휠 또는 비구동휠일 수 있고, 차량의 제어를 위해 배열될 수 있다.
차량은 또한 여러 가지 각기 다른 브레이크 시스템(150)을 포함한다. 브레이크 시스템(150)은 통상의 서비스 브레이크 시스템을 포함할 수 있는데, 이 서비스 브레이크 시스템은 예컨대, 차량의 휠들(111, 112, 113, 114)과 관련하여 배열되는 브레이크 패드 또는 이와 유사한 것과 결합되는 브레이크 디스크 및/또는 브레이크 드럼을 포함하는 휠 브레이크들(151, 152, 152, 153)로 이루어질 수 있다. 브레이크 시스템(150)은 또한 한 개 또는 몇 개의 추가/보조 브레이크, 예를 들어 리타더(retarder)와 같이 차량의 파워트레인(155)에 작용하는 브레이크, 전자석 브레이크, 감압 브레이크 또는 배기 브레이크를 포함할 수 있다. 리타더는 엔진과 기어박스 사이에 배치되는 한 개 또는 몇 개의 주 리타더 및 기어박스 후방에 배치되는 부 리타더를 포함할 수 있다. 전자석 브레이크는 그것이 차량의 파워트레인에 작용할 수 있는 임의의 적당한 곳에 배치될 수 있다.
감압 브레이크는 엔진에 통합될 수 있다. 배기 브레이크는 엔진의 펌프 손실 및 이에 따라 제동 토크를 증가시켜서 제동 효과를 달성하기 위하여 배기가스 출구에 설치된 댐퍼를 사용한다. 배기 브레이크는 엔진(101)에, 또는 적어도 엔진(101) 및 그 배기가스 처리 시스템(160)에 통합된 것으로 도시될 수 있다. 본 명세서에서, 배기 브레이크와 감압 브레이크는 앞서 명명된 엔진에 설치되는 보조 브레이크(156)에 포함된다. 이러한 엔진에 설치되는 보조 브레이크(156)는 여기서 엔진(101)으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 배열되고/설치되고, 도면에서 차량용 배기가스 처리 시스템(160)에 있는 것으로 도식적으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명에서, 이러한 엔진에 설치되는 보조 브레이크(156)는 또한 엔진(101)로부터 배기가스 처리 시스템(160)까지 배기가스 흐름이 통과하는 통로를 따라 실질적으로 임의의 곳에 배열될 수도 있다. 달리 말하면, 엔진에 설치되는 보조 브레이크(156)는 배기가스 처리 시스템(160)의 상류에, 엔진에 또는 엔진의 하류에, 그리고/또는 배기가스 처리 시스템(160)에 배열될 수 있다.
파워트레인에 작용하는 브레이크(155)는 여기서 기어박스의 출력축(107)에 작용하는 것으로 도식적으로 도시되어 있다. 그러나 이러한 브레이크(155)는 차량의 파워트레인을 따라 임의의 곳에 배열될 수 있고, 제동 효과가 달성될 수 있는 임의의 곳에 작용할 수 있다.
엔진(101)은 예를 들어 적정한 속도 한계 내에서 최적화된 연료 분사가 얻어지도록 실제 차량 속도를 유지하기 위하여 그리고/또는 실제 차량 속도를 변화시키기 위하여 크루즈 컨트롤(120)로부터의 명령에 기초하여 제어될 수 있다.
차량(100)은 또한 무엇보다 엔진(101), 브레이크 시스템(150) 및 기어박스(103)와 같은 차량의 다양한 각기 다른 기능들을 제어하도록 배열된 적어도 한 개의 제어 장치(130)를 포함한다.
하기에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 시스템의 제어 장치(130)는 제1 결정 유닛(131), 시뮬레이션 유닛(132), 제2 결정 유닛(133) 및 사용 유닛(utilisation unit)(134)을 포함한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 제어 장치가 또한 예를 들어 클러치(106) 및/또는 기어박스(103)(도면에는 도시되지 않음)와 같은 차량의 한 개 또는 몇 개의 추가 유닛을 제어하도록 설치될 수 있다는 것을 알 것이다.
도면에는 적어도 하나의 제어 장치(130)가 크루즈 컨트롤(120)과 분리되어 있는 것으로 도시되어 있다. 그러나 제어 장치(130)와 크루즈 컨트롤(120)은 서로 정보를 교환할 수 있다. 크루즈 컨트롤(120)과 제어 장치(130)는 또한 논리적으로는 분리되어 있지만 물리적으로는 동일한 유닛에 실시될 수 있거나, 혹은 논리적으로 그리고 물리적으로 결합하여 배열될/실시될 수 있다.
도 2에는, 배기가스 처리 시스템(160)에 포함되는 부품의 예가 도시되어 있다. 이러한 배기 시스템(160)은 예를 들어, 도 2에 예시된 바와 같이, 이른바 유로VI(EureVI) 시스템으로 구성될 수 있지만, 본 발명은 포함된 한 개 또는 몇 개의 부품이 어떤 식으로든 온도에 의해 영향을 받는 실질적으로 모든 유형의 배기가스 처리 시스템에 적용될 수 있다.
도 2에서, 배기 파이프(202)를 구비하는 배기가스 처리 시스템(160)이 연소 엔진(101)에 도식적으로 연결되어 있는데, 연소 중에 발생되는 배기가스, 즉 배기가스 흐름(203)이 화살표로 지시되어 있다. 배기가스 흐름(203)은 디젤 산화 촉매(DOC: Diesel Oxidation Catalyst)를 거쳐 디젤 입자 필터(DPF: Diesel Particulate Filter)(220)로 안내된다. 연소 엔진에서의 연소 중에, 그을음 입자가 형성되고, 이 그을음 입자를 포획하기 위해 입자 필터(220)가 사용된다. 배기가스 흐름(203)은 여기서 필터 구조물을 통과하여 안내되는데, 필터 구조물을 통과하는 배기가스 흐름(203)으로부터 그을음 입자들이 포획되어 입자 필터(220) 내에 저장된다.
산화 촉매(DOC)(210)는 몇 개의 기능을 가지고 있으며, 일반적으로는 배기가스 흐름 중의 잔류 탄화수소(CxHy)와 일산화탄소(CO)를 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 산화시키는 데에 주로 사용된다. 산화 촉매(210)는 또한 배기가스 흐름 중에 발생하는 일산화질소(NO)의 많은 부분을 이산화질소(NO2)로 산화시킬 수 있다. 일산화질소(NO)를 이산화질소(NO2)로 산화시키는 것은 필터에서의 이산화질소계 그을음의 산화에 중요하고, 또한 잠재적으로 후속되는 질소산화물(NOx)의 환원 시에도 유리하다.
질소산화물(NOx)의 환원을 위해, 배기가스 처리 시스템(160)은 또한 입자필터(DPF)의 하류에 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매(230)도 포함한다. SCR 촉매는 암모니아(NH3) 또는 암모니아를 생성/형성할 수 있는 복합물, 예컨대 요소를 배기가스 흐름 중의 질소산화물(NOx) 환원을 위한 첨가제로 사용한다. 그러나 이 환원의 환원 속도는 배기가스 흐름 중의 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)의 비에 영향을 받고, 이에 따라 환원의 반응은 산화 촉매(DOC)에서의 NO로부터 NO2로의 이전의 산화에 의해 정방향(positive direction)으로 영향을 받는다.
앞에서 언급한 바와 같이, SCR 촉매(230)는 배기가스 흐름(203) 중의 소정 농도의 질소 산화물(NOx)을 환원시키기 위해 첨가제를 요구한다. 이러한 첨가제는 SCR 촉매(230)(도 2에는 도시되지 않음)의 상류에서 배기가스 흐름 중으로 분사된다. 이 첨가제는 앞에서 언급한 바와 같이 종종 질소계 또는 요소계이고, 예컨대 기본적으로 물로 희석된 요소로 이루어진 애드블루(Adblue)일 수 있다. 요소는, SCR 촉매 내에서의, 가열(열분해) 및 예를 들어 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어질 수 있는 산화 표면 상에서의 불균일 촉매 작용(가수 분해) 시에 암모니아를 형성한다. 배기가스 처리 시스템은 또한 별도의 가수분해 촉매를 포함할 수도 있다.
배기가스 처리 시스템(160)은 또한 SCR 촉매(230) 후방에 잔류할 수 있는 여분의 암모니아를 산화시키도록 배열되는 슬립 촉매(ASC)(240)를 구비할 수도 있다. 이에 따라 슬립 촉매(ASC)(240)는 시스템의 총 NOx 변환/환원을 개선시킬 수 있는 가능성을 제공한다.
배기가스 처리 시스템(160)은 또한 배기가스 처리 시스템 내의 질소산화물 및/또는 온도의 결정을 위한 한 개 또는 몇 개의 NOx 및/또는 온도 센서들(261, 262, 263, 264)과 같은 한 개 또는 몇 개의 센서를 구비할 수도 있다. 배기가스 처리 시스템은 또한 한 개 또는 몇 개의 파이프 영역(202)을 포함할 수도 있는데, 엔진으로부터 배기가스 처리 시스템(160)을 통과하는 배기가스 흐름의 경로에서 배기가스 흐름이 이 파이프 영역을 통해 배기가스 처리 시스템 내부의 부품들 사이에서 이송된다.
배기가스 처리 시스템(160)의 부품들 중 한 개 또는 몇 개, 즉 DOC 촉매(210), DPF 필터(220), SCR 촉매(230) 및/또는 ASC 촉매(240) 및 배기가스 처리 시스템에 포함될 수 있는 모든 추가 부품들 중 한 개 또는 몇 개의 성능은 온도에 따라 달라진다. 예를 들어 SCR 촉매는 300℃ 내지 450℃의 온도 구간 내에서 가장 효율적으로 작동하고, 200℃ 내지 450℃의 전체 온도 구간 위에서 만족스럽게 작동한다. SCR 촉매의 온도가 낮을 경우, 질소산화물(NOx)의 환원은 전형적으로 불충분하다. 또한 배기가스 처리 시스템(160)의 다른 부품들 중 한 개 또는 몇 개는 가장 효율적으로 사용되는 온도 구간이 있을 수 있다. 따라서 배기가스 처리 시스템(160)의 이러한 부품들에 대해 작동 온도를 제어할 수 있는 것이 중요하다.
본 명세서에서, 배기가스 처리 시스템(160)에 대한 온도(Texhaust)는 배기가스 처리 시스템(160)을 통과하는 배기가스 흐름 내의/에서의/에 대한 온도를 의미한다. 배기가스 처리 시스템(160)의 부품들은 그 열교환 능력 때문에 이 온도를 나타낼 것이다. 예를 들어, 촉매의 담체가 그 열교환 능력 때문에 배기가스 흐름의 온도를 나타낼 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법(300)을 위한 흐름도이다. 방법(300)은 이하에서 설명하는 방법 단계들을 수행하는 것에 의해 차량의 배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어를 달성한다.
방법의 제1 단계(301)에서, 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 결정된다. 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 이 온도 (Texhaust)는 예를 들어 측정 또는 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.
방법의 제2 단계(302)에서, 차량(100) 전방의 도로 구간 내의 실제 차량 속도(vact)에 대한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)이 시뮬레이션된다. 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)은 여기서 차량 전방의 도로 구간과 관련된 정보에 기초한다. 도로 구간에 대한 정보는 차량의 주행과 관련된 실질적으로 임의의 정보, 예를 들어 관련된 도로 구배, 곡률, 교차로, 도로 표지판 또는 버스 정류장을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 속도(vsim)는 이에 따라 도로 구간에 대한 지식에 기초하여 결정된다. 이러한 지식은 GPS(Global Positioning System) 정보, 지도 정보, 지형 정보, 일기 예보, 각기 다른 차량들 간에서 통신되는 정보 및 무선을 통해 통신되는 정보와 같은 한 개 또는 몇 개의 위치 정보에 기초할 수 있고, 현재 지형, 곡률, 교통 상황, 도로 작업, 교통 혼잡도 및 도로 상태에 대한 지식으로 이루어질 수 있다. 또한, 지식은 전방 도로 구간에 대한 속도 제한 및 도로와 관련된 교통 표지판으로 이루어질 수 있다. 오늘날에는 많은 차량이, 내비게이션 시스템 및 크루즈 컨트롤 시스템과 같은, 이러한 정보를 이용하는 시스템을 포함한다. 따라서 이러한 실시예는 이러한 정보를 이미 이용할 수 있는 차량에 약간의 복잡성을 더하는 것만으로 실시될 수 있다.
제3 단계(303)에서, 차량(100)의 과속에 의해 야기되는 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 차량 전방의 도로 구간 내에서 일어날지 여부가 결정된다. 과속은 예를 들어, 아래에서 설명하는 바와 같이, 속도가 최고 허용 속도를 초과하는 것으로 규정된다. 여기서, 제2 방법 단계(302)에서 결정된 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)이 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 일어날지 일어나지 않을지 여부를 결정하기 위한 기초로 사용되는데, 이는 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)의 잠재적인 사용이 높은 신뢰도를 가지고서 결정될 수 있다는 것을 의미한다.
배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮은 경우에 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션되는 경우에, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가 방법의 제4 단계(304)에서 사용된다. 여기서, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용은 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에, 예를 들어 차량의 속도가 규정된 최고 허용 속도를 초과하기 전에 개시된다. 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)는 차량의 엔진(101)으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 설치되고, 이에 따라 배기가스 흐름의 온도에 영향을 미칠 수 있는데, 이는 배기가스 처리 시스템(160)의 가열을 통해 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 사용하는 것이 적어도 하나의 온도(Texh)를 증가시키기 때문이다. 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)는 예를 들어 배기가스 유동을 부분적으로 교축(throttling)시키는 것에 의해 배기가스 흐름에 열을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 열은 배기가스 흐름의 온도를 증가시키고, 다시 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 증가시킨다.
최저 온도 문턱 값(Tmin)은 예를 들어 종래기술의 해결책에서 연료를 소비하는 배기가스 처리 시스템의 가열이 필요한 것으로 여겨졌던 온도와 관련된 값을 가지며, 그 값은 배기가스 처리 시스템의 부품들의 열감도에 따라 달라질 수 있고 대략 150℃ 내지 300℃의 구간 내에, 바람직하게는 대략 250℃ 내지 300℃의 구간 내에 있을 수 있다.
본 발명은 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 제어 및 이에 따른 배기가스 처리 시스템에 대한 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어를 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하고 있다. 이는 방법이 엔진 설치형 보조 브레이크를 매우 신뢰성 있고 정확하게 제어할 수 있다는 것을 의미하는데, 이는 도로 구간 내에서 과속이 일어날지 여부에 대한 예측이 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초함으로써 이러한 예측이 신뢰성 있고 정확하게 이루어질 수 있기 때문이다.
이에 따라, 방법은 과속이 일어날지 여부를 미리 결정할 수 있고, 이는 방법이 또한 능동 제동 과정이 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 미리 결정할 수 있다는 것을 의미한다. 능동 제동 과정이 차량 전방의 도로 구간 내에서 일어날 경우, 즉 차량이 비교적 빨리 능동 제동할 경우, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)는 능동 제동 과정이 일어나기 전에 활성화될 것이다. 그러면 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하는 것에 의해 배기가스 흐름이 가열되고, 다시 배기가스 처리 시스템(160)의 부품이 가열된다. 능동 제동 과정이 일어나기 전에 이미 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 활성화시키는 것에 의해, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가 더 긴 시간 기간 동안 사용되고 이에 따라 배기가스 처리 시스템의 부품의 가열이 개선되는 것이 얻어진다. 이에 따라 엔진으로부터 나와서 배기가스 처리 시스템(160)을 통과하는 배기가스 흐름의 정화가 더 효율적으로 이루어진다.
이에 따라 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가 활성화되는 시점/지점이 본 발명에 따라 선택되면, 이러한 활성화 시점/지점은 종래 기술의 시스템과 비교하여 시간적으로 앞당겨지게 되는데, 이는 제동이 더 긴 시간 기간 동안 이루어진다는 것을 의미한다. 이는 제동을 위한 평균 출력의 감소로 이어지는데, 이는 제동 소실될 에너지가 더 긴 시간 기간에 걸쳐서 분포되기 때문이다. 이에 따라, 제동이 더 낮은 평균 출력을 가지고서 일어남으로써, 종래 기술의 시스템과 비교하여 제동 에너지의 더 많은 부분이 배기가스 처리 시스템의 부품을 가열하는 데 사용될 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 제어가 부품의 가열을 통해 제동 에너지를 재사용하기 위한 배기가스 처리 시스템의 잠재 능력에 맞추어서 조정되게 된다.
더 낮은 제동 효과를 사용하는 것에 의해, 즉 본 발명에 따라 더 긴 시간 기간 동안 제동을 하는 것에 의해, 더 높은 제동 효과를 갖는 종래 기술의 제동과 비교하여 제동의 더 많은 부분이 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 이용하여 수행된다. 전통적인 제동 시스템에서는 재사용될 수 있는 에너지가 없기 때문에 이는 유리하다.
종합적으로, 본 발명을 사용하면, 배기가스 처리 시스템의 부품이 적당한 온도에서 작동할 수 있기 때문에 차량으로부터 나오는 배출물이 적어지는데, 이는 배기가스 처리 시스템의 부품의 효율이 증가한다는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 제동 기간의 증가로 인한 평균 속도의 감소는 또한 차량에 대한 공기 저항이 감소되는 효과를 나타낸다. 이는 더 적은 에너지가 공기 저항에 의해 제동 소실된다는 것을 의미하고, 다시 더 많은 에너지가 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크에 의해 제동 소실된다는 것을 의미한다. 이에 따라 이전에는 공기 저항에 의해 제동 소실되던 에너지의 부분이 본 발명에 의해 배기가스 처리 시스템의 부품을 가열하는 형태로 재사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용은, 배기가스 처리 시스템을 통과하는 배기가스 흐름이, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 이용한 제동에 의해, 희망하는 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 얻을 수 있는 양호한 배기가스 유동 및/또는 양호한 배기가스 흐름 온도(Texhaust_stream)를 얻는 것을 의미하는 경우에만 이러한 사용이 수행되도록 제한된다. 달리 말하면, 일 실시예에 따라, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 이용한 제동은 이러한 제동에 의해 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 부품의 희망하는 가열이 이루어질 수 있는 경우에만 수행된다. 따라서 차량의 제동에 대한 일관성 없는 제어가 방지된다.
또한, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 이용한 제동 및 실제 능동 제동 과정(brakeact)으로부터 기인하는 총 제동 에너지가 예를 들어 운전자, 크루즈 컨트롤 또는 고정 속도 브레이크(constant speed brake)에 의해 요구되는 차량의 제동 에너지를 초과하지 않는 것이 중요하다. 따라서 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어는, 본 발명에 따른 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어에 의해 얻어지는 여분의 제동 에너지를 포함하는, 제공되는 총 제동 에너지가 현재의 주행 상황에 대해 시뮬레이션된 총 요구 제동 에너지보다 낮게 하는 식으로만 수행된다. 여분의 제동 에너지는 여기서, 위에서 설명한 바와 같이, 거리(brakeinvention)에 상응하는 시간 기간(Tbrake_invention) 동안 효과(Pbrake)를 가지고 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하는 것을 통해 얻어진다.
배기가스 처리 시스템에 대한 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어는, 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용을 통한 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 증가를 초래한다. 따라서 배기가스 처리 시스템 및/또는 그 부품의 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 온도 증가가 달성된다. 여기서 이러한 온도 증가는 최저 온도 문턱 값(Tmin)이 제1 최저 온도값(Tmin_same_gear)에 상응하는 경우(Tmin=Tmin_same_gear)에 달성되는데, 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)은 차량의 기어박스(103)에서 기어 시프트가 일어나지 않는다는 점, 즉 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용이 시작되기 전에 사용되던 것과 동일한 기어를 이용하여 차량이 계속 구동된다는 점에 대하여 결정되는 값을 가진다. 따라서 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)보다 낮은 경우 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 시뮬레이션되는 경우, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가 활성화될 것이고, 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 증가되는 결과를 초래할 것이다. 여기서 이러한 증가로 인해 예를 들어 50℃ 만큼 실제로 증가하는데, 이로 인해 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 250℃를 초과하고, 일 실시예에서는 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 300℃를 초과하는 결과를 초래한다. 따라서 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)은 여러 실시예에서 200℃ 내지 250℃의 구간 내에 있을 수 있다.
본 명세서에서 본 발명으로부터 기인되는 것으로 설명되는 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 증가/감소가 상대적인 증가/감소, 즉 본 발명에 따른 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어가 비활성화된 경우와 비교한 증가/감소라는 것을 알아야 한다. 달리 말하면, 이 상대적인 증가/감소는 종래 기술의 방법에 의해 발생되는 증가/감소보다 더 큰 증가/감소를 초래한다. 이는 또한 예를 들어, 본 명세서에서 설명하는 본 발명에 따른 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상대적인 증가가 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 실제적인 감소일 수 있지만, 이러한 실제적인 감소 시의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 본 발명이 비활성화된 경우 및/또는 종래 기술의 해결책을 통한 경우보다 덜 감소되는 것을 의미한다. 유사하게, 이는 예를 들어 본 발명을 사용함으로써 일어나는 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상대적인 감소가 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 실제적인 증가일 수 있지만, 이러한 실제적인 증가가 본 발명이 비활성화된 경우 및/또는 종래 기술의 해결책을 통한 경우보다 덜 증가한다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기어박스(103)에서의 기어 시프트, 즉 기어 변경이 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용과 조합되어 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 사용되는 기어는 엔진을 통과하는 유동 및 그에 따른 배기가스 흐름 내의 유동에 영향을 준다. 이는 기어박스의 시프트를 제어하는 것에 의해 배기가스 흐름의 질량 유량이 제어될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어 하향 시프트(down-shift)는 질량 유량의 증가를 초래하고, 또한 배기가스 흐름이 배기가스 처리 시스템(Texhaust)보다 따듯한 경우에는 배기가스 처리 시스템의 신속한 가열을 초래한다. 유사하게, 상향 시프트(up-shift)는 질량 유량의 감소를 초래하고, 또한 배기가스 흐름이 배기가스 처리 시스템(Texhaust)보다 따듯한 경우에는 배기가스 처리 시스템의 느린 가열을 초래한다.
따라서, 일 실시예에 따르면, 배기가스 흐름에 대한 온도와 질량 유량 둘 다 기어박스(103)의 기어와 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 이용한 제동을 적절히 조합하여 제어될 수 있다. 이에 따라 적어도 하나의 온도(Texhaust)에 대한 아주 정확하고 유연한 제어가 달성될 수 있다.
적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하는 한편 기어박스(103)에서 상향 시프트가 수행되는 것에 의해 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 약간 증가하도록 구성될 수 있다. 여기서, 만일 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도 (Texhaust)가 제2 최저 온도 문턱 값(Tmin_up_gear)보다 낮으면, 즉 최저 온도 문턱 값(Tmin)이 제2 최저 온도 문턱 값(Tmin_up_gear)에 상응하는 경우(Tmin=Tmin_up_gear), 그리고 만일 차량이 도로 구간 내에서 과속에 이르게 될 것이라면, 상향 시프트와 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용의 조합이 사용된다. 따라서 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 약간 증가하게 된다. 여기서 약간의 증가로 인해 대략 30℃ 만큼 실제로 증가하는데, 이로 인해 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 250℃를 초과하고, 일 실시예에서는 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 또한 300℃를 초과하는 결과를 초래한다. 따라서 제2 최저 온도 문턱 값(Tmin_up_gear)은 여러 실시예에서 예를 들어 220℃ 내지 270℃의 구간 내에 있을 수 있다.
적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크를 사용하는 동시에 기어박스(103)에서 하향 시프트가 수행되는 것에 의해 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 상당히 증가하도록 구성될 수 있다. 여기서, 만일 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도 (Texhaust)가 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)보다 낮으면, 즉 최저 온도 문턱 값(Tmin)이 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)에 상응하는 경우(Tmin=Tmin_down_gear), 그리고 만일 차량이 도로 구간 내에서 과속에 이르게 될 것이라면, 하향 시프트와 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용의 조합이 사용된다. 따라서 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 상당히 증가하게 된다. 여기서 상당한 증가로 인해 대략 100℃ 만큼 실제로 증가하는데, 이로 인해 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 250℃를 초과하고, 일 실시예에서는 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 또한 300℃를 초과하는 결과를 초래한다. 따라서 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)은 여러 실시예에서 예를 들어 150℃ 내지 200℃의 구간 내에 있을 수 있다.
따라서, 본 명세서에서, 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)은 희망하는 작동 온도 구간 및 온도 증가의 추정되는 잠재적인 실제 크기와 관련된 값을 가질 수 있고, 이에 따라 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)은 예를 들어 대략 200℃ 내지 250℃의 구간 내에 있을 수 있다. 제2 최저 온도 문턱 값(Tmin_up_gear)은 희망하는 작동 온도 구간 및 온도 증가의 추정되는 잠재적인 실제 크기와 관련된 값을 가질 수 있고, 이에 따라 제2 최저 온도 문턱 값(Tmin_up_gear)은 예를 들어 대략 220℃ 내지 270℃의 구간 내에 있을 수 있다. 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)은 희망하는 작동 온도 구간 및 온도 증가의 추정되는 잠재적인 실제 크기와 관련된 값을 가질 수 있고, 이에 따라 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)은 예를 들어 대략 150℃ 내지 200℃의 구간 내에 있을 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 기어박스(103)에서의 기어 시프트, 즉 기어 변경이 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 사용되는 기어는 엔진을 통과하는 유동 및 그에 따른 배기가스 흐름 내의 유동에 영향을 주고, 이에 따라 기어박스의 기어 시프트를 제어하는 것에 의해 배기가스 흐름의 유량 질량이 제어될 수 있다. 예를 들어, 하향 시프트는 질량 유량의 증가 및 배기가스 흐름이 배기가스 처리 시스템(Texhaust)보다 따듯한 경우에는 배기가스 처리 시스템의 신속한 가열을 초래한다. 유사하게, 상향 시프트는 질량 유량의 감소 및 배기가스 흐름이 배기가스 처리 시스템(Texhaust)보다 따듯한 경우에는 배기가스 처리 시스템의 느린 가열을 초래한다. 예를 들어 배기가스가 배기가스 처리 시스템(Texhaust)보다 찬 경우에는, 이전에 사용된 기어를 계속 사용함으로써 본 발명에 따른 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 조기 사용 없이도 배기가스 처리 시스템 및 그 부품이 냉각된다. 또한 하향 시프트가 수행되면, 냉각은 더 강력해진다.
일 실시예에 따르면, 도로 구간 내에서 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 일어날지 여부에 대한 결정(303)은 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 앞서 시뮬레이션 롤링(rollsim)이 일어나는지 여부에 대한 결정을 포함하는데, 이러한 시뮬레이션 롤링(rollsim)은 어떤 유형의 차량 드래깅에 상응한다.
오늘날의 차량은 종종 크루즈 컨트롤이 설치되어 있다. 이러한 크루즈 컨트롤 장치는 롤링/드래깅을 위한 기능을 구비할 수 있고, 이에 따라 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)의 시뮬레이션이 희망하는 실제 차량 속도(vact)를 유지할 수 있게 하기 위해 차량의 엔진 실린더로 연료가 분사될 필요가 없다는 것을 나타내면 차량은 드래깅된다. 차량의 롤링/드래깅은 또한 이른바 엔진 제동에 의해 차량을 제동하는 데 사용될 수 있는데, 이 경우 연료의 공급이 없이 드래깅되는 것에 대한 엔진의 저항이 차량을 제동하는 데 사용된다. 롤링은 또한 숙련된 차량 운전자가 적당한 시점/지점에서 가속 페달로부터 발을 떼고 또한 가능한 경우에는 기어박스의 기어를 선택하는 것에 의해 엔진으로의 연료 공급을 차단하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.
따라서 시뮬레이션 롤링(rollsim)은 여기서 파워트레인이 폐쇄되고 연소 엔진(101)으로의 연료 분사가 차단된 상태에서 이전에 사용되던 기어박스(103)의 기어로 차량(100)을 추진하는 것으로 이루어지고, 차량은 차량의 운동 에너지에 의해 전방으로 이동된다. 달리 말하면, 시뮬레이션 롤링(rollsim)은 동일한 기어에서 차량을 드래깅하는 것으로 이루어질 수 있다.
시뮬레이션 롤링(rollsim)은 또한 파워트레인이 폐쇄되고 연소 엔진(101)으로의 연료 분사가 차단된 상태에서 기어박스(103)에서의 상향 시프트를 한 후에 차량을 추진하는 것으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 차량은 운동 에너지에 의해 전방으로 이동된다. 이에 따라 시뮬레이션 롤링(rollsim)은 고단 기어에서 차량을 드래깅하는 것으로 이루어질 수 있다.
시뮬레이션 롤링(rollsim)은 또한 파워트레인이 폐쇄되고 연소 엔진(101)으로의 연료 분사가 차단된 상태에서 기어박스(103)에서의 하향 시프트를 한 후에 차량을 추진하는 것으로 이루어질 수 있다. 여기서 차량은 운동 에너지에 의해 전방으로 이동된다. 이에 따라 시뮬레이션 롤링(rollsim)은 저단 기어에서 차량을 드래깅하는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실제 롤링(rollact)이 시작될 때 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용이 실질적으로 개시된다. 본 명세서에서, 실제 롤링(rollact)은 시뮬레이션 롤링(rollsim)에 상응하고, 시뮬레이션 롤링(rollsim)의 결과인 실제 롤링을 구성한다. 달리 말하면, 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)에 대한 시뮬레이션 롤링(rollsim)은 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)에 상응하는 실제 차량 속도(vact)에 대한 실제 롤링(rollact)에 상응한다. 본 명세서에서, 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)은 도로 구간 내에서의 상응하는 실제 차량 속도(vact)의 시뮬레이션을 나타내는데, 여기서는 크루즈 컨트롤(120)이 실제 차량 속도(vact)의 제어에 사용되는 것으로 가정한다. 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)의 시뮬레이션은 상기 도로 구간이 상기 차량의 전방에 있을 때 수행된다.
실제 롤링(rollact)이 개시될 때 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용을 실질적으로 개시/시작하는 것은, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크가 장시간 동안 사용되는 것을 보장하며, 이는 평균 제동 효과가 하락하고 제동 에너지의 더 많은 부분이 위에서 언급한 것처럼 배기가스 처리 시스템의 부품을 가열하는 데 사용될 수 있다는 것을 의미한다.
도 4는 차량의 주행 모드, 예를 들어 내리막 경사에 대해 본 발명의 한 쌍의 실시예들을 사용한 결과를 종래 기술과 비교하여 도식적으로 도시하고 있다. 설정 속도(vset)는 크루즈 컨트롤을 위해 운전자에 의해 선택된 속도를 규정하며, 수평인 표면에서 차량이 유지해야 할 실제 속도에 상응한다.
본 명세서에서 최고 허용 속도(vmax)는 차량의 고정 속도 브레이크 속도(vdhsc), 적어도 하나의 전방 차량까지의 거리, 도로 구간의 도로 경사, 도로 구간의 곡률, 도로 구간의 제한 속도 및/또는 도로 구간의 접근성 제한과 관련될 수 있다.
도 4의 두꺼운 실선은 차량 전방의 도로 구간 내에서의 실제 차량 속도(vact)에 대한 미래 속도 프로파일(vsim)의 예를 나타내는데, 본 발명에 따른 조치가 수행되지 않았다. 즉, 미래 속도 프로파일(vsim)은 만일 종래 기술이 사용되는 경우에 나타날 실제 속도(vact)에 상응한다. 도면에 도시된 바와 같이, 차량의 과속 때문에, 즉 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)이 최고 허용 속도(vmax)를 초과하는 위치(Pstatrt_brake_prior_art)에서 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 일어날 것이다. 능동 제동 과정(brakesim)은, 제동이 계속되지 않아도 차량의 속도가 다시 최고 허용 속도(vmax)보다 낮아지는 위치(Pend_brake)까지 계속된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용은 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)의 지속 시간보다 더 긴 시간 동안 사용될 것이다.
배기가스 처리 시스템에 대한 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮으면, 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어난다면, 차량이 과속이 일어나는 위치에 도달하기 전에, 즉 차량이 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)이 최고 허용 속도(vmax)를 초과하는 위치(Pstart_brake_prior_art)에 도달하기 전에 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용을 개시하기 위한 본 발명에 따른 조건들 둘 다가 충족된다.
위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)는 실질적으로 위에서 설명한 실제 롤링(rollact)이 개시되는 위치(Pstart_brake_invention)에서 활성화된다. 이 실시예는 도 4에서 두 개의 서로 다른 경우에 대해 도시되어 있다.
파선(vbrake_same_gear)은 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용을 도시하는데, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하기 전에 사용되던 것과 동일한 기어를 사용하여 차량이 계속 구동되고 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 배기가스 처리 시스템에 대한 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)보다 낮으면, 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션된다면, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)는 기어를 변경하지 않고 활성화될 수 있어, 차량의 약간의 제동 및 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 약간의 증가를 제공하게 된다. 여기서 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크는 실질적으로 실제 롤링(rollact)이 개시되는 위치(Pstart_brake_invention)에서 개시되는데, 이에 따라 본 발명의 제동 기간(brakeinvention)이 종래 기술의 제동 기간(brakesim)과 비교하여 크게 연장된다.
도면에서 이점쇄선 곡선(vbrake_down_gear)은 위에서 언급한 하향 시프트와 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크의 사용의 조합을 도시하는데, 이는 배기가스 처리 시스템에 대한 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)보다 낮으면, 그리고 도로 구간 내에서 차량이 과속에 도달하면 사용된다. 따라서 강력한 차량 제동 및 적어도 하나의 온도의 강력한 증가가 달성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 이점쇄선 곡선(vbrake_down_gear)은 차량이 최고 허용 속도(vmax)보다 낮은 속도로 되돌아가기 직전에 최고 허용 속도(vmax)에 도달한다. 달리 말하면, 이점쇄선 곡선(vbrake_down_gear)은, 이 도식적인 예에서는, 최대 제동 기간(brakeinvention)의 지속기간 동안에 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 최대로 가능한 자유 증가를 제공한다. 달리 말하면, 자유롭고 그렇지 않았더라면 제동 소실되었을 에너지가 여기서는 가능한 한 배기가스 처리 시스템 및 그 부품을 가열하는 데 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)이 차량에서 사용되는 크루즈 컨트롤 장치의 기준 속도(vref)보다 더 높은 값을 가지면 시뮬레이션 롤링(rollsim)이 적용될 수 있도록 시뮬레이션된다. 기준 속도는 출력 속도이며, 운전자에 의해 선택된 설정 속도(vset)에 기초하여 크루즈 컨트롤 장치가 속도 제어기에 제공한다. 전통적인 크루즈 컨트롤 장치에서 기준 속도(vref)는 설정 속도(vset)와 동일하다.
이른바 경제적 크루즈 컨트롤이라고도 하는, 기준 속도가 변할 수 있는 크루즈 컨트롤에서는, 기준 속도(vref)가 예를 들어 차량 전방의 도로 구간에 대한 정보에 기초하여 제어될 수 있고, 이에 따라 기준 속도(vref)가 그 크기에 있어서 설정 속도(vset)와 다를 수 있다. 기준 속도(vref)는 여기서 선택된 설정 속도(vset), 및 도로 구간의 도로 경사, 적어도 하나의 전방 차량까지의 거리, 도로 구간의 곡률 및 도로 구간의 제한 속도 중 한 개 또는 몇 개에 기초하여 결정될 수 있다. 도 4는 비제한적인 예를 도시하는데, 기준 속도(vref)는, 일시적으로 또는 고정적으로, 설정 속도(vset)와 동일하게 선택되어 있다.
도 4에 도시된 시뮬레이션 차량 속도(vsim) 및 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)은 각각 상응하는 실제 차량 속도들(vact) 및 실제 제동 과정들(brakeiact)의 시뮬레이션들을 나타낸다. 도면에서, 실제 차량 속도(vact)가 시뮬레이션 차량 속도(vsim)와 일치하고, 이는 종종 사실인데, 시뮬레이션 차량 속도(vsim)가 종종 본 발명에 따라 양호한 정확도를 가지고서 결정될 수 있기 때문이다. 실제 능동 제동 과정(brakeact)은, 실제 능동 제동 과정(brakeact)이 개시된 후에 실제 차량 속도(vact)가 최고 허용 속도(vmax)보다 낮은 값으로 되돌아간 위치(Pend_brake)에서 종료된다. 상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 상응하는 실제 능동 제동 과정(brakeact)은 실제 차량 속도(vact)가 최고 허용 속도(vmax)보다 크거나 혹은 동일한 값에 도달하는 위치(Pstart_brake_prior_art)에서 시작/개시된다.
유사하게, 제동 기간(brakeinvention)에 상응하는 실제 능동 제동 과정은 본 발명에 따라 예를 들어 롤링(rollact)이 시작되는 위치(Pstart_brake_invention)에서 시작/개시된다.
시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 상응하는 실제 능동 제동 과정(brakeact)은 예를 들어 도로 구간의 내리막 경사와 관련하여 일어날 수 있고 식별될 수 있다. 실제 능동 제동 과정(brakeact)은 또한 교차로 앞, 속도 제한 구역 및 교통 혼잡 지역과 같은 다른 감속 상황들에서, 또는 전방 차량으로의 주행을 방지하기 위해 일어날 수 있다. 실제 능동 제동 과정(brakeact)은 운전자 및/또는, 크루즈 컨트롤 시스템 및/또는 고정 속도 브레이크와 같은, 제어 시스템이 휠 브레이크(151, 152, 153, 154) 및/또는 보조 브레이크(155, 156)를 능동적으로 사용하는 것을 포함한다. 보조 브레이크는 여기서 리타더, 상기 엔진 설치형 보조 브레이크(156) 및 전자석 브레이크 중 한 개 또는 몇 개를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 접근법에 대한 시뮬레이션이 수행되는데, 이 시뮬레이션들 각각은 각각의 기어 선택을 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크와 동시에 사용하는 것을 포함한다. 도 4는 두 개의 이러한 시뮬레이션들의 비제한적인 예인, 현재 기어를 유지하는 기어 선택 상태에서의 제동을 예시하는 vbrake_same_gear 및 하향 시프트를 선택한 기어 선택 상태에서의 제동을 예시하는 vbrake_down_gear를 도시하고 있다. 당연히, 도 4의 예에서 추가적인 접근법들에 대해 더 많은 시뮬레이션들이 수행될 수 있을 것이다.
그러고 나서 적어도 두 개의 각각의 접근법에 대한 적어도 두 개의 시뮬레이션이 평가된다. 이 평가에서, 실제 차량 속도(vact)가 최고 허용 속도(vmax)에 도달하지 않는 접근법들에 대한 시뮬레이션들이 분리되는데, 이들은 이 주행 모드에서 배기가스 처리 시스템을 가열하는 데 사용될 수 있는 자유 에너지가 불충분하기 때문에 적용 가능하지 않은 것으로 간주되기 때문이다. 달리 말하면, 실제 차량 속도(vact)가 최고 허용 속도(vmax)보다 크거나 혹은 동일한 값에 도달하는 접근법에 대한 시뮬레이션들만 적용 가능한 것으로 간주된다. 그러면 이러한 적용 가능한 접근법들 중 하나가 차량에서의 사용을 위해 선택된다.
배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 제어 방법은, 위에서 설명한 바와 같이, 무엇보다도 적어도 하나의 온도(Texhaust)에 대해 결정된 값에 기초한다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 값은 적어도 하나의 배기가스 처리 시스템의 온도 측정(Texhaust_measure)에 기초하여 결정된다. 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 값은 적어도 하나의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)에 기초하여 결정된다.
적어도 하나의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)은, 일 실시예에 따르면, 위에서 설명한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 수행될 수 있다. 시뮬레이션은 또한 예상 배기가스 제동 효과 및/또는 예상 엔진 속도에 기초할 수도 있다.
적어도 하나의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)은 또한, 다른 실시예에 따르면, 위에서 설명한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)을 제공하고, 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 더해 적어도 하나의 온도 시뮬레이션(Texhaust)을 제공하도록 연장되는 시뮬레이션 모델에 의해 수행될 수 있다.
더 구체적으로, 적어도 두 개의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)이 수행될 수 있는데, 하나의 시뮬레이션이 두 개의 접근법 각각에 대한 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 접근법들 각각은 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하는 동시에 각각의 기어를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 배기가스 처리 시스템의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)은 여기서 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 또는 위에서 규정된 바와 같은 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)을 제공하는 시뮬레이션 모델의 연장에 의해 수행된다.
적어도 두 개의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)이 수행된 후에, 이들이 평가된다. 평가 시에, 접근법 시뮬레이션들은, 차량의 주행 시간이 실질적으로 유지되는 동시에, 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)의 종료(Pend_brake) 시에 양호한 시뮬레이션 온도(Texhaust_sim)를 발생시키는 경우에만 적용 가능한 것으로 간주된다. 유리한 시뮬레이션 온도 값(Texhaust_sim)은, 배기가스 처리 시스템에서의 배기가스 정화와 관련된 효율에 대해, 배기가스 처리 시스템의 부품들 중 적어도 하나에 적당한 작동 온도를 제공하는 값이다. 예를 들어, SCR 촉매는 250℃ 내지 450℃ 바람직하게는 300℃ 내지 450℃ 이내의 유리한 온도 구간에서 작동될 수 있도록 열을 공급받을 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명에 따른 배기가스 처리 시스템의 온도(Texhaust) 제어 방법이 또한 컴퓨터에서 실행될 때 컴퓨터가 방법을 수행하게 만드는 컴퓨터 프로그램에서 실시될 수 있음을 알 것이다. 컴퓨터 프로그램은 보통 컴퓨터 프로그램 제품(503)의 일부를 구성하는데, 컴퓨터 프로그램 제품은 적당한 비휘발성/영구성//영속성(durable)/영구성 디지털 저장 매체를 포함한다. 상기 비휘발성/영구성//영속성/영구성 컴퓨터 판독 가능 매체는 적당한 메모리, 예컨대 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable PROM), 플래시(flash), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 하드 디스크 유닛 등으로 이루어진다.
도 5는 제어 장치(500)를 도식적으로 도시한다. 제어 장치(500)는 계산 유닛(501)을 포함하는데, 이 계산 유닛은 기본적으로 적당한 유형의 프로세서 또는 마이크로컴퓨터, 예컨대 디지털 신호 처리를 위한 회로(DSP: Digital Signal Processor) 또는 미리 정해진 특정 기능을 갖는 회로(ASIC: Application Specific Integrated Circuit)로 이루어질 수 있다. 계산 유닛(501)은, 계산 장치(501)가 계산을 수행할 수 있기 위하여 필요로 하는 예컨대 저장된 프로그램 코드 및/또는 저장된 데이터를 계산 장치(501)에 제공하는, 제어 장치(500) 내에 설치되는 메모리 유닛(502)에 접속된다. 계산 유닛(501)은 또한 중간 또는 최종 계산 결과를 메모리 유닛(502)에 저장하도록 설정된다.
또한, 제어 장치(500)는 입력 신호들 및 출력 신호들을 각각 수신하고 송신하기 위한 장치들(511, 512, 513, 514)을 구비한다. 이 입력 신호들 및 출력 신호들은 장치들(511, 512, 513, 514)에 의해 입력 신호들의 수신을 위한 정보로서 검출될 수 있고 계산 유닛(501)에 의해 처리될 수 있는 신호들로 변환될 수 있는 파형, 펄스 또는 기타 속성을 포함할 수 있다. 그러면 이 신호들은 계산 유닛(501)으로 제공된다. 출력 신호를 송신하기 위한 장치들(512, 514)은 계산 장치로부터 나오는 계산 결과를 차량의 제어 시스템의 다른 부분들 및/또는 신호들이 지정된 부품(들)로 전달하기 위한 출력 신호들로 변환하도록 구성된다.
입력 신호들 및 출력 신호들의 수신 및 송신을 위한 장치들로의 접속들 각각은 케이블; CAN(Controller Area Network) 버스, MOST(Media Oriented Systems Transport) 버스 또는 임의의 다른 버스 구성과 같은 데이터 버스; 또는 무선 접속 중 한 개 또는 몇 개로 이루어질 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 컴퓨터가 계산 유닛(501)로 이루어질 수 있고 상술한 메모리가 메모리 장치(502)로 이루어질 수 있음을 알 것이다.
일반적으로, 현대 차량의 제어 시스템은 차량 내에 배치되어 있는 다수의 전자 제어 장치(ECU) 또는 제어기 및 차량 내에 설치된 각기 다른 부품들을 접속하는 한 개 또는 몇 개의 통신 버스로 이루어지는 통신 버스 시스템으로 이루어진다. 이러한 제어 시스템은 다수의 제어 장치를 포함할 수 있고, 특정 기능에 대한 역할이 하나 이상의 제어 장치에 분산될 수 있다. 따라서 도시된 유형의 차량은 보통, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 잘 알고 있는 바와 같이, 도 1 및 도 5에 도시된 것보다 훨씬 더 많은 제어 장치들을 포함한다.
본 발명은, 도시된 실시예에서는, 제어 장치(500)에서 실시된다. 그러나 본 발명은 전체적으로 또는 부분적으로 차량 내에 이미 존재하는 한 개 또는 몇 개의 다른 제어 장치 또는 본 발명을 위한 전용 제어 장치에서 실시될 수도 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 차량의 배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하도록 구성된 시스템이 제공된다. 시스템은 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 결정(301)하도록 구성된 제1 결정 유닛(131)을 포함한다. 시스템은 또한 차량(100) 전방의 도로 구간 내에서 실제 차량 속도(vact)에 대해 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)을 도로 구간에 관련된 정보에 기초하여 시뮬레이션(302)하도록 구성된 시뮬레이션 유닛(132)도 포함한다.
시스템은 또한, 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여, 차량(100)의 과속에 의해 초래되는 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛(133)도 포함한다.
시스템은 또한, 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮은 경우에 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션되는 경우에, 차량(100)의 엔진(101)으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 설치되는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)에 의해 사용되도록 구성된 사용 유닛(134)도 포함한다. 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용은 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에 개시된다.
사용 유닛은 각기 다른 방식들로 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용이 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에 개시되는 것을 보장한다. 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가 활성화되는 것은 예를 들어 차량의 한 개 몇 개의 제어 시스템 내의 설정에 의해 달성될 수 있다. 이러한 시스템은 예를 들어, 크루즈 컨트롤 시스템 또는 고정 속도 브레이크 시스템과 같은 브레이크를 제어하는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가 활성화되는 것은 또한 차량의 운전자에게 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용할 것을 지시하는 것에 의해 달성될 수 있고, 이 후에 운전자는 본 발명을 사용할지 사용하지 않을 지에 대한 능동적인 선택을 할 수 있다. 운전자에 대한 지시는, 예를 들어 램프, 계기판, 음향, 표시 장치 또는 이와 유사한 장치를 통하는 것과 같은 어떤 유형의 제시에 의해 제공될 수 있다. 그러면 운전자는 푸시 버튼, 노브, 터치스크린 또는 이와 유사한 장치와 같은 적당한 입력 장치를 통해 능동적인 선택을 할 수 있다.
운전자에 의해 활성화되는 제동은 전형적으로 브레이크 페달, 브레이크 레버 또는 기타 브레이크 제어 요소로 제어된다. 그러나 위에서 설명한 제동 설정은 운전자에 의해 활성화되는 제동의 결과에 영향을 줄 수 있다.
본 발명에 따른 시스템은 위에서 설명한 방법 실시예들 및 특허청구범위에 기재된 실시예들 전부를 수행하도록 구성될 수 있는데, 각각의 실시예를 위한 시스템은 각각의 실시예에 대해 위에서 설명한 장점들을 달성한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 시스템이 본 발명에 따른 각기 다른 실시예들에 따라 개조될 수 있음을 알 것이다. 또한 본 발명은 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하는 적어도 하나의 시스템을 포함하는 자동차(100), 예를 들어 트럭 또는 버스에 관한 것이다.
본 발명은 위에서 설명한 실시예들에 한정되지 않고, 첨부된 독립 청구항의 보호 범위 내에 있는 모든 실시예들과 관련되고 또 이러한 실시예들을 포함한다.

Claims (31)

  1. 차량의 배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하는 방법(300)에 있어서,
    - 상기 배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 결정하는 단계(301);
    - 상기 차량(100) 전방의 도로 구간 내의 실제 차량 속도(vact)에 대한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)을 상기 도로 구간과 관련된 정보에 기초하여 시뮬레이션하는 단계(302);
    - 상기 차량의 과속 때문에 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 상기 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 상기 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 결정하는 단계(303); 및
    - 상기 배기가스 처리 시스템의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮은 경우에 그리고 상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션되는 경우에, 상기 차량(100)의 엔진(101)으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 설치되는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용이 상기 과속이 일어나는 위치에 상기 차량(100)이 도달하기 전에 개시되는 단계(304)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어가, 상기 최저 온도 문턱 값(Tmin)이 제1 최저 온도 문턱 값(Tmin_same_gear)에 상응하는 경우(Tmin=Tmin_same_gear), 상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용에 의해, 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 증가를 달성하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어가, 상기 최저 온도 문턱 값(Tmin)이 제2 최저 온도 문턱 값(Tmin_up_gear)에 상응하는 경우(Tmin=Tmin_up_gear), 상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용을 통해 그리고 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서의 상향 시프트에 의해, 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 약간의 증가를 달성하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어가, 상기 최저 온도 문턱 값(Tmin)이 제3 최저 온도 문턱 값(Tmin_down_gear)에 상응하는 경우(Tmin=Tmin_down_gear), 상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용을 통해 그리고 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서의 하향 시프트에 의해, 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상당한 증가를 달성하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 증가는 배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어가 비활성화된 경우와 비교할 때 증가가 되는 상대적인 증가인 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 상기 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 결정하는 단계(303)가, 상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim) 전에 시뮬레이션 롤링(rollsim)이 선행되는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 롤링(rollsim)은,
    - 상기 차량(100)의 파워트레인이 폐쇄될 때 그리고 상기 차량의 연소 엔진(101)으로의 연료 분사가 차단될 때, 상기 차량(100)의 운동 에너지를 사용하는 것을 통해, 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서 이전에 사용된 기어에서 상기 차량(100)을 추진하는 것;
    - 상기 차량(100)의 파워트레인이 폐쇄될 때 그리고 상기 차량의 연소 엔진(101)으로의 연료 분사가 차단될 때, 상기 차량(100)의 운동 에너지를 사용하는 것을 통해, 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서 상향 시프트가 수행된 후에 상기 차량(100)을 추진하는 것; 및
    - 상기 차량(100)의 파워트레인이 폐쇄될 때 그리고 상기 차량의 연소 엔진(101)으로의 연료 분사가 턴오프될 때, 상기 차량(100)의 운동 에너지를 사용하는 것을 통해, 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서 하향 시프트가 수행된 후에 상기 차량(100)을 추진하는 것으로 이루어지는 그룹에서 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용은 실질적으로, 상기 시뮬레이션 롤링(rollsim)에 상응하는 실제 롤링(rollact)이 개시될 때 개시되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 롤링(rollsim)은, 상기 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)이 차량에서 사용되는 크루즈 컨트롤 장치를 위한 기준 속도(vref)보다 높은 값을 가질 때 적용될 수 있도록 시뮬레이션되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기준 속도(vref)가 상기 크루즈 컨트롤 장치에 의해 상기 도로 구간에 대해, 선택된 설정 속도(vset) 및
    - 상기 도로 구간의 도로 경사;
    - 적어도 하나의 전방 차량까지의 거리;
    - 상기 도로 구간의 곡률; 및
    - 상기 도로 구간의 제한 속도로 이루어지는 그룹에서 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 상응하는 실제 제동 과정(brakeact)이 상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 개시된 후에 실제 차량 속도(vact)가 다시 최고 허용 속도(vmax)보다 낮은 값을 가질 때 종료되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 상응하는 실제 제동 과정(brakeact)이 실제 차량 속도(vact)가 최고 허용 속도(vmax)보다 크거나 혹은 동일한 값에 도달할 때 개시되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방법이,
    상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용과 동시에 각각의 기어 선택의 사용을 각각 포함하는 적어도 두 개의 접근법에 대해 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및
    상기 적어도 두 개의 시뮬레이션을 평가하여, 실제 차량 속도(vact)가 최고 허용 속도(vmax)보다 크거나 혹은 동일한 값에 도달하는 접근법의 시뮬레이션만을 적용 가능한 것으로 간주하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 최고 허용 속도(vmax)가,
    - 상기 차량(100)의 고정 속도 브레이크 속도(vdhsc);
    - 적어도 하나의 전방 차량까지의 거리;
    - 상기 도로 구간의 도로 경사;
    - 상기 도로 구간의 곡률;
    - 상기 도로 구간의 제한 속도; 및
    - 상기 도로 구간의 접근성 제한으로 이루어지는 그룹 중에서 하나와 관련되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 상응하는 실제 제동 과정(brakeact)이 상기 도로 구간의 내리막 경사와 관련하여 식별되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용이, 상기 배기가스 처리 시스템(160)에서의 가열을 통해 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)에 상응하는 실제 제동 과정(brakeact)이, 운전자 및/또는 제어 시스템에 의한,
    - 휠 브레이크(151, 152, 153, 154); 및
    - 보조 브레이크(155, 156) 중 한 개 또는 몇 개의 능동적인 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 보조 브레이크(155, 156)가,
    - 리타더;
    - 상기 엔진 설치형 보조 브레이크(156); 및
    - 전자석 브레이크로 이루어지는 그룹 중에서 한 개 또는 몇 개를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 엔진 설치형 보조 브레이크(156)가,
    - 배기 브레이크; 및
    - 감압 브레이크 중에서 한 개 또는 몇 개를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 결정하는 상기 단계(301)가 상기 적어도 하나의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)에 기초하여 수행되고, 상기 배기가스 처리 시스템(160)의 상기 적어도 하나의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)은 상기 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 방법이,
    - 상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용과 동시에 각각의 기어 선택의 사용을 각각 포함하는 적어도 두 개의 접근법 각각에 대한 적어도 하나의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)으로, 상기 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여 수행되는 적어도 하나의 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim); 및
    - 상기 온도 시뮬레이션(Texhaust_sim)에 의해 시뮬레이션된 온도가 상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)의 종료 시에 양호한 반면 상기 차량의 주행 시간은 실질적으로 변경되지 않을 때에만 접근법들에 대한 시뮬레이션들이 적용 가능한 것으로 간주되는 상기 적어도 두 개의 시뮬레이션의 평가를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 결정(301)이 적어도 하나의 상기 배기가스 처리 시스템(160)의 온도 측정(Texhaust_measure)에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 실제 차량 속도(vact)의 제어를 위해 크루즈 컨트롤(120)이 사용되도록 취해질 때, 상기 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)이 상기 도로 구간 내의 상기 상응하는 실제 차량 속도(vact)의 시뮬레이션을 나타내고, 상기 시뮬레이션은 상기 도로 구간이 상기 차량(100)의 전방에 있을 때 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)에 대한 시뮬레이션 롤링(rollsim)이, 상기 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)에 상응하는 상기 실제 차량 속도(vact)에 대한 실제 롤링(rollact)에 상응하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)에 대한 상기 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이, 상기 시뮬레이션 속도 프로파일(vsim)에 상응하는 상기 실제 차량 속도(vact)에 대한 실제 제동 과정(brakeact)에 상응하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 상기 사용(304)이, 상기 사용에 의해 상기 배기가스 흐름이 상기 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 위한 양호한 배기가스 흐름 및/또는 양호한 배기가스 흐름 온도(Texhaust_stream)를 얻는 것을 의미하는 경우에만 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  27. 제1항에 있어서,
    배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어는, 배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어에 의해 얻어지는 여분의 제동 에너지를 포함하는 제공되는 총 제동 에너지가 현재 주행 상황에 대해 시뮬레이션된 총 요구 제동 에너지보다 낮게 하는 방식으로만 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)의 상기 제어에 의해 얻어지는 상기 여분의 제동 에너지가, 시간(Tbrake_invention) 동안 출력(Pbrake)으로 상기 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)를 사용하는 것에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 방법.
  29. 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체로,
    상기 컴퓨터 프로그램은 프로그램 코드를 포함하며, 상기 프로그램 코드가 컴퓨터에서 실행되면 상기 컴퓨터가 제1항에 따른 방법을 수행하게 하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  30. 차량의 배기가스 처리 시스템(160)의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 제어하는 시스템(160)에 있어서,
    - 상기 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)를 결정(301)하도록 구성된 제1 결정 유닛(131);
    - 차량(100) 전방의 도로 구간 내의 실제 차량 속도(vact)에 대한 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)을 상기 도로 구간과 관련된 정보에 기초하여 시뮬레이션(302)하도록 구성된 시뮬레이션 유닛(132);
    - 적어도 하나의 미래 속도 프로파일(vsim)에 기초하여, 차량(100)의 과속에 의해 초래되는 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어날지 여부를 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛(133); 및
    - 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도(Texhaust)가 최저 온도 문턱 값(Tmin)보다 낮은 경우에 그리고 시뮬레이션 능동 제동 과정(brakesim)이 도로 구간 내에서 일어나는 것으로 시뮬레이션되는 경우에, 차량(100)의 엔진(101)으로부터 나오는 배기가스 흐름과 관련하여 설치되는 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)에 의해 사용되도록 구성되되, 적어도 하나의 엔진 설치형 보조 브레이크(156)의 사용이 과속이 일어나는 위치에 차량(100)이 도달하기 전에 개시되도록 구성된 사용 유닛(134)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기가스 처리 시스템의 적어도 하나의 온도를 제어하는 시스템.
  31. 삭제
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