KR101961957B1 - 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법 - Google Patents

바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101961957B1
KR101961957B1 KR1020120151815A KR20120151815A KR101961957B1 KR 101961957 B1 KR101961957 B1 KR 101961957B1 KR 1020120151815 A KR1020120151815 A KR 1020120151815A KR 20120151815 A KR20120151815 A KR 20120151815A KR 101961957 B1 KR101961957 B1 KR 101961957B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine
diesel engine
content
biodiesel
control
Prior art date
Application number
KR1020120151815A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140083109A (ko
Inventor
김정호
고영경
한영덕
신승협
Original Assignee
두산인프라코어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020120151815A priority Critical patent/KR101961957B1/ko
Publication of KR20140083109A publication Critical patent/KR20140083109A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101961957B1 publication Critical patent/KR101961957B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652—Biofuels, e.g. plant oils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

본 발명은 바이오디젤(bio-diesel)을 이용한 연료의 산소 함유량을 측정하고 산소 함유량에 따른 질소화합물 저감을 위해 최적의 엔진 제어 방식을 제공하는 디젤 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 디젤 엔진 제어 장치는 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 감지하는 산소량 감지 센서와, 산소량 감지 센서를 통해 측정한 배기가스의 산소 함유량으로부터 바이오디젤의 함량을 검출하고 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블로부터 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출하여 셋포인트로 디젤 엔진의 구동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)를 포함한 구성에 특징이 있다.

Description

바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법{EQUIPMENT AND METHOD FOR CONTROLLING DIESEL ENGINE ACCORDING TO BIO-DIESEL CONTENT}
본 발명은 디젤 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 바이오디젤(bio-diesel) 함유량에 따라 디젤 엔진의 구동을 차등적으로 제어함으로써 바이오디젤에 의한 배기가스 및 엔진 성능의 저하를 해소할 수 있는 디젤 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 차량, 선박, 중장비 등에서는 전 세계적으로 원유(Crude oil)의 사용을 감소하고, 그 대체 연료(alternative fuel)로서 바이오디젤(Bio-diesel)의 사용이 증대하고 있다.
바이오디젤은 콩기름 등의 식물성 기름을 주원료로 만든 바이오 연료로, 현재 친환경 소재로 각광받고 있다.
그런데, 바이오디젤을 이용한 연료는 연료 특성상 산소함유량이 많이 포함되어 있어서 배기가스의 일종인 질소산화물(NOx)의 발생이 증가할 수 밖에 없다. 질소산화물은 디젤 엔진의 성능을 저하시키는 주 요인이 되고 있으며, 이에 대한 보상이 이루어지지 않으면 배기가스의 배출 허용 기준치(Emission Legislation)를 초과할 수 있으므로 바이오디젤 사용에 따라 질소산화물을 저감할 수 있는 대처 방안이 필요하다.
본 발명은 상기의 필요성을 충족하기 위해 창안된 것으로서, 바이오디젤(bio-diesel)을 이용한 연료의 산소 함유량을 측정하고 산소 함유량에 따른 질소화합물 저감을 위해 최적의 엔진 제어 방식을 제공함으로써 바이오디젤에 의한 배기가스 및 엔진 성능의 저하를 해소할 수 있는 디젤 엔진 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 디젤 엔진 제어 장치는, 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 감지하는 산소량 감지 센서; 및 상기 산소량 감지 센서를 통해 측정한 배기가스의 산소 함유량으로부터 바이오디젤의 함량을 검출하고, 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블을 참조하여 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출한 다음 산출된 셋포인트로 디젤 엔진의 구동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 디젤 엔진 제어 방법은, 디젤 엔진의 구동을 제어하는 방법으로서, (a) 산소량 감지 센서가 상기 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 측정하는 단계; (b) 상기 디젤 엔진의 구동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)가 상기 산소량 감지 센서를 통해 측정한 배기가스의 산소 함유량으로부터 바이오디젤의 함량을 검출하는 단계; (c) 상기 엔진 제어기가 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블을 참조하여 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 추출하는 단계; 및 (d) 상기 엔진 제어기가 추출한 셋포인트로 상기 디젤 엔진의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따르면, 디젤 엔진 제어 방법은 바이오디젤을 연료로 사용하는 모든 기기와 장치에 사용될 수 있으며, 특히 산소량 감지 센서를 디젤 엔진에 설치하여 사용하는 경우에는 디젤 엔진의 산소 함유량에 따라 바이오디젤의 함유량을 파악하고 바이오디젤의 함유량에 따른 최적의 엔진 제어 방식(연료 분사 시기, 분사 압력, 배기 재순환 동작 등)을 제공함으로써 디젤 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 향상된 연소 조건을 통한 연비 개선 효과를 얻을 수 있으며, 질소산화물의 저감이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 엔진 제어 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 엔진 제어 장치를 이용하여 제어하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에서 산소 함량에 따른 바이오디젤의 함유량, 바이오디젤 계수를 정의한 테이블표.
도 5는 바이오디젤 함유량(BD)이 최소, 최대일 때 엔진 부하 및 속도에 따른 엔진 제어값 테이블을 각각 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시 예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 엔진 제어 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 엔진 제어 장치의 개략 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 디젤 엔진 제어 장치는 디젤 엔진(100)과 동작 기기(200), 산소량 감지센서(300), 엔진 제어기(Engine Control Unit: ECU)(400)를 포함한다.
디젤 엔진(100)은 바이오디젤을 연료로 이용하여 압축, 점화에 따라 동작하는 내연기관으로, 공기를 외부로부터 흡입한 다음 연료를 분사하거나 분출시켜 연료와 공기의 혼합기를 연소시킨다. 이렇게 연소된 가스 즉, 배기가스는 배기 다기관(100a)을 통해 외부로 방출된다.
동작기기(200)는 배기 다기관(100a)을 통해 디젤 엔진(100)과 연결되어, 디젤 엔진(100)으로부터 방출되는 배기가스를 후처리한다.
산소량 감지 센서(300)는 배기 다기관(100a)에 장착되어 디젤 엔진(100)으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 측정한다. 측정값은 산소 함유량에 대응하는 전압값(단위 mV)으로 출력할 수 있다.
엔진 제어기(400)는 산소량 감지 센서(300)로부터 측정한 산소 함유량으로부터 바이오디젤의 함유량을 검출하고, 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블로부터 디젤 엔진(100)의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출한다. 그리고 산출한 셋포인트로 디젤 엔진(100)의 구동을 제어한다.
이를 구현하기 위해, 엔진 제어기(400)는 디젤 엔진(100)으로부터 실시간 혹은 일정 주기마다, 또는 배기가스의 산소 함유량 측정시마다 디젤 엔진(100)의 엔진 부하(engine load) 및 속도(speed)를 전달받는다. 따라서, 디젤 엔진(100)의 현재 상태를 실시간 반영하여 그에 따른 엔진 제어가 가능하도록 한다.
또한, 엔진 제어기(400)는 검출한 바이오디젤의 함유량으로부터 내부 연산을 위한 바이오디젤 계수(factor)를 기 정의된 데이터로부터 추출할 수 있다.
바이오디젤 계수는 엔진 제어 장치의 데이터베이스에 바이오디젤의 함유량에 따라 정의되어 있고, 바이오디젤의 함유량은 도 3의 테이블표와 같이 산소 함유량에 따라 매핑되어 있다. 또는 산소 함유량으로부터 하기의 수학식을 이용하여 바이오디젤의 함유량을 구할 수 있도록 정의할 수 있다.
Figure 112012106938341-pat00001
예컨대, 도 3은 산소 함량에 따른 바이오디젤 함유량을 데이터베이스화한 테이블이고, 도 4는 바이오디젤 함유량에 따른 계수를 정의한 테이블을 나타낸 것이다.
이러한 테이블을 참조하여 엔진 제어기(400)는 산소량 감지 센서(300)를 통해 측정된 산소 함유량이 200인 경우 바이오디젤의 함유량은 100%, 바이오디젤 계수는 1.0임을 각각 검출할 수 있다. 또는 상기의 수학식 1을 참조하여 바이오디젤의 함유량 및 이의 계수를 검출할 수 있다.
도 5는 바이오디젤 함유량(BD)이 최소(BD=0), 최대(BD=100)일 때 엔진 부하 및 속도에 따른 엔진 제어값 테이블을 각각 나타낸 도면이다.
본 발명에서의 엔진 제어값 테이블은 바이오디젤 함유량에 따라 즉, 함유량이 0%, 10%, 20%, 30% 일 때마다 각각 다른 엔진 제어값 테이블이 정의될 수 있다. 또는 최소(BD=0) 및 최대(BD=100)일 경우에만 정의되고 그 사이의 함유량(10%, 20%, 30%, …)에 대해서는 바이오디젤 계수를 이용하여 보간(interpolation)하는 방식을 이용할 수 있다.
각 엔진 제어값 테이블에서 표기된 a, b, c 등은 엔진 부하(engine load) 및 속도(engine speed)에 따른 엔진 제어 셋포인트를 나타낸 것이다. 엔진 제어 셋포인트는 디젤 엔진의 제어 인자(또는 제어 요소)에 따라 값이 다르다. 즉, 디젤 엔진의 제어 인자는 연료 분사 시기, 연료 분사 압력, 배기가스 재순환을 위한 밸브 제어 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 엔진 제어값 테이블은 디젤 엔진의 제어 인자에 따라 별도의 테이블표로 정의될 수 있다. 예컨대, 디젤 엔진의 제어 인자가 연료 분사 시기, 연료 분사 압력, 배기가스 재순환을 위한 밸브 제어 3가지 모두 포함되는 경우 3가지 경우에 대하여 각각 엔진 제어값 테이블이 정의된다. 그리고, 각 제어 인자에 대한 테이블도 바이오디젤 함유량에 따라 정의될 수 있다.
이렇게 정의된 테이블을 참조하여 엔진 제어기(400)는 하기의 산출 알고리즘을 통해 현 디젤 엔진의 상태에 따른 셋포인트를 산출할 수 있다.
Setpoint = BD0 - {(BD0-BD100)*BD factor}
BD0: 바이오디젤 함유량이 최소(BD=0)일 때의 셋포인트
BD100: 바이오디젤 함유량이 최대(BD=100)일 때의 셋포인트
만약 디젤 엔진 구동시 산소량 감지 센서를 통해 측정된 산소 함유량이 250mV 이면 도 3에 정의된 테이블 또는 수학식 1을 의해 바이오디젤의 함유량은 75%, 바이오디젤 계수는 도 4에 정의된 테이블에 의해 0.75로 검출된다.
이때의 디젤 엔진의 속도가 1900rpm, 부하가 500Nm이라 가정하면, 엔진 제어기는 상기에서 추출한 계수와, 연료 분사 시기 테이블, 연료 분사 압력 테이블, 배기가스 재순환 제어 테이블 각각을 참조한 산출 알고리즘을 통해 최종 연료 분사 시기, 최종 연료 분사 압력, 최종 배기가스 재순환(EGR) 밸브 제어의 셋포인트를 1.467773, 1162500, 53.75로 각각 산출한다.
연료 분사 시기 및 연료 분사 압력 제어는 엔진 제어기가 인젝터(injector)로 해당 셋포인트를 지령하고 이에 응답하여 인젝터가 지령값에 따라 작동하는 방식으로 수행할 수 있다. 배기가스 재순환(EGR) 제어는 상기와 마찬가지 방식으로 액츄에이터를 이용한 제어 동작에 따라 수행할 수 있다.
특히, 본 발명에서의 엔진 제어기(400)는 배기가스의 일종인 질소산화물의 저감하기 위해 연료 분사 시기를 지각(retard)하고, 연료 분사 압력을 저감하며, 배기가스 배순환은 밸브를 더 오픈하여 배기 순환을 더 많이 하는 방향으로 제어하는 것을 특징으로 한다. 이때의 정확한 제어값은 이상에서 설명한 셋포인트 산출로 구현한다.
이상의 구성에 기초하여 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 방법에 대하여 도 2를 참조하여 살펴보도록 한다.
도 2를 참조하면, 먼저 디젤 엔진 제어 장치의 산소량 감지 센서가 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 측정한다.
그러면, 디젤 엔진의 구동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)가 산소량 감지 센서를 통해 측정한 배기가스의 산소 함유량을 수신하고, 수신한 산소 함유량에 따른 바이오디젤 함유량을 판단하여 검출한다(ST1, ST2).
검출 방법은 산소 함유량에 따라 바이오디젤 함유량을 정의한 테이블표를 참조하여 검출할 수 있고, 또는 산소 함유량을 기초로 정의해 둔 수학식을 이용하여 검출할 수 있다. 수학식은 위 수학식 1을 참조한다.
바이오디젤 함유량을 검출하는 단계에서(ST2), 바이오디젤 함유량에 따른 계수를 기 정의된 데이터로부터 추출하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이러한 과정은 하기의 셋포인트 산출시 내부 연산을 위해 필요한 계수값을 구하는 과정으로 볼 수 있다.
이후, 엔진 제어기가 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블을 참조하여 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출한다(ST3).
구체적 산출 방식은 상기의 ST2 단계에서 추출한 바이오디젤 계수와 바이오디젤의 함유량이 최소 및 최대인 경우에서의 엔진 제어값 테이블을 각각 참조한 산출 알고리즘을 통해 구현할 수 있다.
이때, 엔진 제어기는 사전에 디젤 엔진에 대한 엔진 부하 및 속도값을 제공받는다. 따라서, 엔진 제어값 테이블에서 해당 디젤 엔진의 상태에 따른 최적의 셋포인트 값을 선택할 수 있도록 한다.
또한, 엔진 제어기가 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블 중에서 디젤 엔진의 제어 인자에 따라 해당 테이블을 선택하여 제어 인자에 맞는 셋포인트를 산출한다.
바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블은 이미 앞서 설명한 바와 같이 바이오디젤의 함유량에 따라, 디젤 엔진의 제어 인자에 따라 각각 별개의 엔진 제어값 테이블이 매핑된다. 예컨대, 바이오디젤의 함유량이 50%이고 디젤 엔진의 제어 인자가 연료 분사 시기와 연료 분사 압력 2가지 요소인 경우, 산출 알고리즘에 필요한 엔진 제어값 테이블은 바이오디젤 함유량이 50% 일 때 엔진 부하 및 속도에 따른 엔진 제어값 테이블 중에서 연료 분사 시기 및 연료 분사 압력에 관한 테이블을 참조할 수 있다. 더 정확하게는 바이오디젤 함유량이 50% 일 때의 계수(즉, 0.5)와, 바이오디젤 함유량이 최소 및 최대일 때의 엔진 제어값 테이블 중에서 연료 분사 시기 및 연료 분사 압력에 관한 테이블을 참조할 수 있을 것이다.
따라서, 엔진 제어기가 셋포인트를 산출할 때 현재 디젤 엔진의 상태, 제어 인자, 바이오디젤 함량에 따른 엔진 제어값 테이블을 각각 선택하여 산출 알고리즘의 파라메터로 적용할 수 있다.
이상 설명하지 않는 산출 알고리즘, 엔진 제어값 테이블에 관한 설명은 앞서 설명한 내용과 중복되므로 이하 생략하기로 한다.
이후, 엔진 제어기가 산출한 셋포인트로 디젤 엔진의 구동을 제어한다(ST4). 엔진 제어는 연료 분사 시기, 연료 분사 압력, 배기가스 재순환을 위한 밸브 제어 등을 포함할 수 있으며, 이중 하나 또는 하나 이상을 채택하여 제어할 수 있다.
이처럼, 셋포인트를 이용한 엔진 제어는 제어 방식만 다를 뿐이지, 배기가스의 질소산화물을 저감하기 위한 제어 목적은 동일하다. 따라서, 바이오디젤 함유량이 많아지면 연료 분사 시기는 지연시키고, 연료 분사 압력을 줄이는 방향으로 제어하며, 배기가스 재순환 장치는 밸브를 더 오픈하여 배기 순환이 더 활발하게 이루어지도록 제어한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시 예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디젤 엔진
100a: 배기 다기관
200: 동작기기
300: 산소량 감지 센서
400: 엔진 제어기(ECU)

Claims (10)

  1. 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 감지하는 산소량 감지 센서 및
    상기 산소량 감지 센서를 통해 측정한 배기가스의 산소 함유량으로부터 바이오디젤의 함량을 검출하고, 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블을 참조하여 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출한 다음 산출된 셋포인트로 디젤 엔진의 구동을 제어하는 엔진 제어기를 포함하고,
    상기 엔진 제어기는
    상기 바이오디젤의 함유량에 따른 계수(factor)를 추출하고,
    추출한 계수와 상기 바이오디젤의 함유량이 최소 및 최대인 경우에서의 엔진 제어값 테이블을 각각 참조한 산출 알고리즘을 통해 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 제어기는 상기 디젤 엔진으로부터 현 상태의 엔진 부하 및 속도값을 전달받아 상기 셋포인트의 산출시 적용하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블은 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따라 셋포인트가 다르게 매핑되어 있고,
    상기 디젤 엔진의 제어 인자에 따라 엔진 제어값 테이블이 구별되는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디젤 엔진의 제어 인자는 연료 분사 시기, 연료 분사 압력, 배기가스 재순환을 위한 밸브 제어 중 적어도 하나 이상을 포함하며,
    상기 셋포인트는 상기 제어 인자에 대한 제어값인 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치.
  6. 디젤 엔진의 구동을 제어하는 방법으로서,
    (a) 산소량 감지 센서가 상기 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 산소 함유량을 측정하는 단계;
    (b) 상기 디젤 엔진의 구동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)가 상기 산소량 감지 센서를 통해 측정한 배기가스의 산소 함유량으로부터 바이오디젤의 함량을 검출하는 단계;
    (c) 상기 엔진 제어기가 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블을 참조하여 상기 디젤 엔진의 부하 및 속도에 따른 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출하는 단계 및
    (d) 상기 엔진 제어기가 산출한 셋포인트로 상기 디젤 엔진의 구동을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계는,
    상기 바이오디젤의 함유량에 따른 계수(factor)를 기 정의된 데이터로부터 추출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계는,
    상기 (b) 단계에서 추출한 계수와 상기 바이오디젤의 함유량이 최소 및 최대인 경우에서의 엔진 제어값 테이블을 각각 참조한 산출 알고리즘을 통해 상기 엔진 제어 셋포인트(setpoint)를 산출하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    연료 분사 시기, 연료 분사 압력, 배기가스 재순환을 위한 밸브 제어 중 적어도 하나 이상의 동작을 제어하여 상기 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이전에,
    상기 엔진 제어기가 상기 디젤 엔진에 대한 엔진 부하 및 속도값을 제공받는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    상기 엔진 제어기가 상기 바이오디젤의 함량별 매핑되어 있는 엔진 제어값 테이블 중 상기 디젤 엔진의 제어 인자에 따라 해당 테이블을 선택하여, 제어 인자에 맞는 셋포인트를 산출하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 방법.
  10. 삭제
KR1020120151815A 2012-12-24 2012-12-24 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법 KR101961957B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120151815A KR101961957B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120151815A KR101961957B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140083109A KR20140083109A (ko) 2014-07-04
KR101961957B1 true KR101961957B1 (ko) 2019-03-25

Family

ID=51733589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120151815A KR101961957B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101961957B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653398B1 (ko) 2014-12-31 2016-09-02 한국기계연구원 바이오디젤엔진의 냉간시동을 위한 연료가열장치
KR101729153B1 (ko) 2014-12-31 2017-05-04 한국기계연구원 엔진폐열과 보조탱크를 이용한 엔진 냉간시동용 연료가열장치
KR101672741B1 (ko) 2014-12-31 2016-11-17 한국기계연구원 바이오디젤엔진의 냉간시동을 위한 연료가열장치 제어방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082171A (ja) * 2006-09-25 2008-04-10 Honda Motor Co Ltd 多種類燃料エンジン用燃料噴射制御装置
JP2008107098A (ja) 2006-10-23 2008-05-08 Toyota Motor Corp 燃料性状検出装置
JP2009185735A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Toyota Motor Corp 排気浄化制御装置
JP2009243407A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Honda Motor Co Ltd 多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置
JP2011169245A (ja) 2010-02-19 2011-09-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バイオ燃料を用いたエンジンの燃料制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2930598B1 (fr) * 2008-04-24 2012-01-27 Sp3H Procede d'optimisation du fonctionnement d'un moteur thermique par determination de la proportion des composes oxygenes dans le carburant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082171A (ja) * 2006-09-25 2008-04-10 Honda Motor Co Ltd 多種類燃料エンジン用燃料噴射制御装置
JP2008107098A (ja) 2006-10-23 2008-05-08 Toyota Motor Corp 燃料性状検出装置
JP2009185735A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Toyota Motor Corp 排気浄化制御装置
JP2009243407A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Honda Motor Co Ltd 多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置
JP2011169245A (ja) 2010-02-19 2011-09-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バイオ燃料を用いたエンジンの燃料制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140083109A (ko) 2014-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4600469B2 (ja) 燃料性状検出装置、燃料性状検出方法
US7448253B2 (en) Combustion state determination method of internal combustion engine
EP2414659B1 (en) Controlling exhaust gas recirculation in a combustion engine
US9175627B2 (en) Fuel injection control apparatus for an internal combustion engine
US10280865B2 (en) Engine control device
US10288004B2 (en) Diesel engine control device and control method
US9399945B2 (en) Control device of internal-combustion engine
CN102797569A (zh) 发动机瞬态操作期间对利用生物柴油的稀NOx捕集器再生的自适应控制
US10087867B2 (en) Control device for internal combustion engine
WO2017138279A1 (ja) エンジンの制御装置
KR101961957B1 (ko) 바이오디젤 함유량에 따른 디젤 엔진 제어 장치 및 방법
CN101936233B (zh) 内燃机的控制装置
EP3150833B1 (en) Diesel engine control device and control method
JP5195624B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20130297181A1 (en) Adaptive engine control in response to a biodiesel fuel blend
JP5568457B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5692130B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP2007187148A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014074337A (ja) 内燃機関の制御装置
CN114542300A (zh) 用于增压发动机的方法和系统
JP2009203924A (ja) 内燃機関の制御装置
CN112177789A (zh) 一种生物柴油发动机自适应喷油控制系统及控制方法
JP2007239738A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2008202461A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2016000970A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant