KR102003831B1 - Apparatus and method for controlling differential pressure of exhaust gas circulation - Google Patents
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Abstract
EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 EGR 밸브 차압 제어 장치는 EGR 밸브 전후단의 압력차를 조절하는 차압생성 밸브; EGR 밸브 후단에 설치되어 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 감지하는 후단 압력센서; 및 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하고, 검출된 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 후단 압력센서에 의해 감지된 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 토대로 최종 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 최종 목표밸브량에 따라 차압생성 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An EGR valve differential pressure control device and method are disclosed. The EGR valve differential pressure control device of the present invention includes: a differential pressure generation valve for adjusting a pressure difference between the front and rear ends of the EGR valve; A downstream pressure sensor installed downstream of the EGR valve for sensing an actual pressure value downstream of the EGR valve; And the target pressure value at the rear end of the EGR valve is detected using the pressure value at the front end of the EGR valve. Based on the detected target pressure value at the rear end of the EGR valve and the actual pressure value at the rear end of the EGR valve sensed by the rear- And a control unit for controlling the pressure difference generation valve according to the detected final target valve amount.
Description
본 발명은 EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저압 EGR 밸브 전후단의 압력차를 제어하는 EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an EGR valve differential pressure control device and method, and more particularly, to an EGR valve differential pressure control device and method for controlling a pressure difference between the front and rear ends of a low pressure EGR valve.
일반적으로 배기가스 재순환 시스템인 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템은, 엔진에서 나와 외부로 배출되는 배기가스로 터보차저(Turbo Charger)를 돌려 엔진으로 공급되는 흡입공기를 압축시킴과 동시에 배기가스의 일부를 다시 엔진으로 공급시킴으로써 엔진의 연비를 향상시키고 배출가스를 저감하는 시스템이다.Generally, an exhaust gas recirculation (EGR) system, which is an exhaust gas recirculation system, turns a turbocharger into exhaust gas discharged from the engine to the outside and compresses the intake air supplied to the engine, The engine is supplied to the engine again, thereby improving the fuel economy of the engine and reducing the exhaust gas.
EGR 시스템은 터보차저의 앞쪽에서 배기가스(EGR 가스)를 뽑아 쓰는 고압방식인 HP(High Pressure)-EGR 시스템과 터보차저의 뒤쪽에서 배기가스를 뽑아 쓰는 저압방식인 LP(Low Pressure)-EGR 시스템으로 분류될 수 있다.The EGR system consists of a high-pressure (EGR) -EGR system that extracts exhaust gas (EGR gas) from the front of the turbocharger and a low pressure (LP) -EGR system that exhausts exhaust gas from the rear of the turbocharger . ≪ / RTI >
HP-EGR 시스템은 배기매니폴드를 빠져나와 터보차저로 흘러가는 배기가스 중 일부를 빼내어 흡기매니폴드로 직접 공급시켜 주는 방식인데 반해, LP-EGR 시스템은 배기매니폴드를 빠져 나와 터보차저를 거친 후 엔진 방식에 따라 삼원촉매(Three Way Catalytic Converter) 혹은 촉매필터인 DPF(Diesel Particulate Filter) 등의 촉매장치를 지난 배기가스 중 일부 배기가스를 터보차저의 압축기(Compressor) 전단으로 보내 준 다음 흡입공기와 함께 흡기매니폴드로 흘려주는 방식이다.In the HP-EGR system, the LP-EGR system exhausts some of the exhaust gas flowing out of the exhaust manifold to the turbo charger and directly supplies it to the intake manifold. In contrast, the LP-EGR system exhausts the exhaust manifold, Depending on the engine type, some of the exhaust gas passing through the catalytic devices such as Three Way Catalytic Converter or DPF (Diesel Particulate Filter), which is a catalytic filter, is sent to the compressor front side of the turbocharger, And flows to the intake manifold together.
이로 인해, HP-EGR 시스템과 달리 LP-EGR 시스템은 저압/저온이면서 촉매장치를 통해 오염물질을 거른 비교적 깨끗한 배기가스를 사용함으로써 질소산화물의 발생 자체를 저감할 수 있으며, 또한 터보차저의 압축기 전단으로 배기가스가 공급됨으로써 배기가스 분배성도 크게 개선될 수 있게 된다. 특히, LP-EGR 시스템으로만 EGR 시스템이 구성될 경우 모든 배기가스가 터보차저에서 이용될 수 있어 터보차저 효율을 크게 높여 줄 수 있게 되는 장점이 있다.Therefore, unlike the HP-EGR system, the LP-EGR system can reduce the generation of nitrogen oxides by using a relatively clean exhaust gas that has been polluted through the catalytic device at low / low temperature, The exhaust gas distribution can be greatly improved. In particular, when the EGR system is constituted only by the LP-EGR system, all of the exhaust gas can be used in the turbocharger, which can greatly increase the efficiency of the turbocharger.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2016-0131592호(2016.11.16)의 'EGR 밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하는 엔진 및 엔진의 EGR 밸브 제어 방법'에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0131592 (Nov. 16, 2016) entitled " Method for controlling EGR valve of engine and engine including control unit for controlling opening amount of EGR valve ".
종래의 LP-EGR 시스템의 경우 낮은 부하 및 낮은 엔진 회전수에서는 낮은 배기압력으로 인해 EGR 밸브의 전후단 압력차의 형성이 용이하지 않으며, 밸브통과 유량 방정식으로부터 유도된 아래의 식의 밸브의 유효단면적 목표값으로부터 EGR 밸브의 열림양 결정 시 EGR 밸브의 전후단 압력차가 낮은 경우 유동함수값이 0에 가까워지므로 EGR 유량 목표값을 위해 EGR 밸브의 열림양을 결정하는데에 어려움이 있다. In the case of the conventional LP-EGR system, it is not easy to form the pressure difference between the upstream and downstream sides of the EGR valve due to the low exhaust pressure at low load and low engine speed, and the effective sectional area It is difficult to determine the amount of opening of the EGR valve for the EGR flow rate target value because the flow function value approaches zero when the pressure difference between the upstream and downstream sides of the EGR valve is low when determining the opening amount of the EGR valve from the target value.
여기서, 는 밸브통과유량, cd는 유량계수이며, A는 밸브의 유효단면적이며, R은 기체상수이며, T는 온도이며, ψ는 유동함수이며, pin은 밸브전단 압력. pout은 밸브후단 압력이다. here, Is the valve cross flow, c d is the flow coefficient, A is the effective cross-sectional area of the valve, R is the gas constant, T is the temperature, ψ is the flow function and p in is the valve shear pressure. p out is the post-valve pressure.
이러한 낮은 부하 및 낮은 엔진 회전수의 운전 영역은 실험실 모드 또는 실도로에서 주로 사용되는 영역이지만 LP-EGR 시스템의 경우 해당 운전 영역에서의 EGR의 사용이 제한되는 문제점이 있었다. This low load and low engine speed operation region is mainly used in the laboratory mode or the actual road, but the LP-EGR system has a problem that the use of EGR in the corresponding operation region is limited.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 운전영역에 따라 차압생성 밸브를 통해 EGR 밸브 전후단의 압력차를 제어하여 EGR 적용가능 영역을 확장한 EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of one aspect of the present invention to provide an EGR control apparatus for controlling an EGR And to provide a valve differential pressure control device and method.
본 발명의 일 측면에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치는 EGR 밸브 전단과 상기 EGR 밸브 후단의 압력차를 조절하는 차압생성 밸브; 상기 EGR 밸브 후단에 설치되어 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 감지하는 후단 압력센서; 및 상기 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하고, 검출된 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 상기 후단 압력센서에 의해 감지된 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 토대로 최종 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 최종 목표밸브량에 따라 상기 차압생성 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An EGR valve differential pressure control device according to an aspect of the present invention includes: a differential pressure generation valve for adjusting a differential pressure between a front end of an EGR valve and a rear end of the EGR valve; A downstream pressure sensor installed downstream of the EGR valve for sensing an actual pressure value downstream of the EGR valve; And a controller for detecting a target pressure value at a rear end of the EGR valve by using a pressure value at a front end of the EGR valve and detecting a target pressure value at a rear end of the EGR valve and an actual pressure value at a rear end of the EGR valve And a control unit for controlling the differential pressure generation valve according to the detected final target valve amount.
본 발명의 상기 차압생성 밸브는 상기 EGR 밸브 후단에 설치되어 상기 EGR 밸브 후단의 압력을 제어하는 것을 특징으로 한다. The differential pressure generation valve of the present invention is installed at the downstream end of the EGR valve and controls the pressure at the rear end of the EGR valve.
본 발명의 상기 제어부는 상기 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 목표압력값 검출부; 및 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량을 검출하고, 상기 목표압력값 검출부에 의해 검출된 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 이용하여 제2 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 이용하여 최종 목표밸브량을 검출하는 목표밸브량 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The control unit may include a target pressure value detector for detecting a target pressure value at a rear end of the EGR valve by using a pressure value of the upstream end of the EGR valve; And a second target valve amount detecting means for detecting a second target valve amount by using the target pressure value at the rear end of the EGR valve detected by the target pressure value detecting portion and the actual pressure value at the rear end of the EGR valve, And a target valve amount detecting section for detecting the final target valve amount by using the detected first target valve amount and second target valve amount after detection.
본 발명의 상기 목표압력값 검출부는 상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 한다. The target pressure value detecting unit of the present invention is characterized in that the target pressure value at the rear end of the EGR valve is detected using the pressure value at the front end of the EGR valve and the pressure ratio target value preset in the operating region.
본 발명의 상기 목표압력값 검출부는 상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 상기 EGR 밸브 전후단의 압력차를 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 한다. The target pressure value detecting unit of the present invention is characterized by detecting a target pressure value at the rear end of the EGR valve by using the pressure value at the front end of the EGR valve and the pressure difference between the front and rear ends of the EGR valve predetermined in the operating region.
본 발명의 상기 목표밸브량 검출부는 상기 후단 압력센서에 의해 감지된 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값과 상기 목표압력값 검출부에 의해 검출된 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 이용하여 에러값을 검출하는 에러값 검출부; 상기 에러값 검출부에 의해 검출된 에러값에 대응되는 제2 목표밸브량을 검출하는 제2 목표밸브량 검출부; 및 상기 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량과 상기 제1 목표밸브량 검출부에 의해 검출된 제2 목표밸브량을 이용하여 최종 목표밸브량을 검출하는 최종 목표밸브량 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The target valve amount detecting section of the present invention detects an error value using the actual pressure value at the downstream end of the EGR valve sensed by the downstream pressure sensor and the target pressure value at the downstream end of the EGR valve detected by the target pressure value detecting section An error value detector; A second target valve amount detecting unit for detecting a second target valve amount corresponding to the error value detected by the error value detecting unit; And a final target valve amount detecting unit for detecting a final target valve amount by using a first target valve amount preset in the operation region and a second target valve amount detected by the first target valve amount detecting unit do.
본 발명의 상기 최종 목표밸브량 검출부는 상기 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량과 상기 제1 목표밸브량 검출부에 의해 검출된 제2 목표밸브량을 합산하여 최종 목표밸브량을 검출하는 것을 특징으로 한다. The final target valve quantity detecting section of the present invention is characterized in that the final target valve quantity is detected by summing the first target valve quantity preset in the operating region and the second target valve quantity detected by the first target valve quantity detecting section .
본 발명의 상기 운전영역은 엔진의 회전속도 및 엔진에 공급되는 공기량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The operation region of the present invention includes at least one of a rotational speed of the engine and an amount of air supplied to the engine.
본 발명의 일 측면에 따른 EGR 밸브 차압 제어 방법은 제어부가 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량을 검출하는 단계; 상기 제어부가 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 후단 압력센서에 의해 감지된 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 토대로 최종 목표밸브량을 검출하는 단계; 및 상기 제어부가 최종 목표밸브량에 따라 차압생성 밸브를 통해 상기 EGR 밸브의 전단과 상기 EGR 밸브의 후단의 압력차를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an EGR valve differential pressure control method including: detecting a first target valve amount preset in an operation region by a control unit; Detecting a target pressure value at a rear end of the EGR valve by using the pressure value of the upstream end of the EGR valve; Detecting a final target valve amount based on a target pressure value at a rear end of the EGR valve and an actual pressure value at a rear end of the EGR valve sensed by a rear end pressure sensor; And controlling the pressure difference between a front end of the EGR valve and a rear end of the EGR valve through a differential pressure generation valve according to a final target valve amount.
본 발명의 상기 차압생성 밸브는 상기 EGR 밸브 후단에 설치되어 상기 EGR 밸브 후단의 압력을 제어하는 것을 특징으로 한다.The differential pressure generation valve of the present invention is installed at the downstream end of the EGR valve and controls the pressure at the rear end of the EGR valve.
본 발명의 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 단계는 상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting the target pressure value at the rear end of the EGR valve of the present invention is characterized by detecting the target pressure value at the rear end of the EGR valve by using the pressure value at the front end of the EGR valve and the preset pressure ratio target value at the operating region do.
본 발명의 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 단계는 상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 상기 EGR 밸브 전후단의 압력차를 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting the target pressure value at the rear end of the EGR valve may further include calculating a target pressure value at the rear end of the EGR valve by using a pressure difference between the upstream and downstream positions of the EGR valve Is detected.
본 발명의 상기 최종 목표밸브량을 검출하는 단계는 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 이용하여 제2 목표밸브량을 검출한 후, 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 이용하여 최종 목표밸브량을 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting the final target valve amount of the present invention may include detecting the second target valve amount using the target pressure value at the rear end of the EGR valve and the actual pressure value at the rear end of the EGR valve, And the final target valve amount is detected using the second target valve amount.
본 발명의 상기 최종 목표밸브량을 검출하는 단계는 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값과 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 이용하여 에러값을 검출하고, 검출된 에러값에 대응되는 제2 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 합산하여 최종 목표밸브량을 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting the final target valve amount may include detecting an error value using the actual pressure value at the rear end of the EGR valve and the target pressure value at the rear end of the EGR valve, And detects the final target valve amount by summing the detected first target valve amount and the second target valve amount.
본 발명의 상기 운전영역은 엔진의 회전속도 및 엔진에 공급되는 공기량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The operation region of the present invention includes at least one of a rotational speed of the engine and an amount of air supplied to the engine.
본 발명의 일 측면에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법은 운전영역에 따라 차압생성 밸브를 통해 EGR 밸브 전후단의 압력차를 제어하여 EGR 적용가능 영역을 확장함으로써, 차량의 연비를 향상시키고 배출가스를 저감할 수 있다. The EGR valve differential pressure control device and method according to an aspect of the present invention can improve the fuel efficiency of the vehicle and improve the fuel efficiency of the EGR valve by expanding the EGR applicable region by controlling the pressure difference between the front and rear ends of the EGR valve through the differential pressure- Can be reduced.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치의 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of an EGR valve differential pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of an EGR valve differential pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of an EGR valve differential pressure control method according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, an EGR valve differential pressure control apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치의 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of an EGR valve differential pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of an EGR valve differential pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치는 운전영역 검출부(10), 후단 압력센서(20), 제어부(30) 및 차압생성 밸브(40)를 포함한다.1 and 2, an EGR valve differential pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an operation
운전영역 검출부(10)는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 작동모드시 차량의 운전영역을 검출한다. The operation
운전영역에는 엔진의 회전속도 및 엔진에 공급되는 공기량 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이외에도 운전영역에는 EGR 밸브(90)의 압력차 제어에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요소가 모두 포함될 수 있다. The operation region may include at least one of the rotational speed of the engine and the amount of air supplied to the engine. In addition, various factors that may affect the pressure difference control of the
운전영역은 제1 목표밸브량, 압력비 목표값 및 EGR 밸브 전후단의 압력차를 검출하는데 사용될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. The operation region can be used to detect the first target valve amount, the pressure ratio target value, and the pressure difference between the front and rear ends of the EGR valve. This will be described later.
후단 압력센서(20)는 EGR 밸브 후단에 설치되어 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 감지한다. The rear
도 2 를 참조하면, 후단 압력센서(20)는 EGR 밸브 후단에 설치되어 EGR 밸브(90)로부터 컴프레서(100)로 공급되는 가스의 압력값을 검출한다. Referring to FIG. 2, the
도 2 에서 컴프레서(100)는 EFR 밸브(90)로부터 공급되는 압축시키고, 인터쿨러(70)는 컴프레서(100)에 의해 압축된 고온의 가스를 냉각시킨다. 아울러, 쓰로틀 밸브(110)는 인터쿨러(70)로부터 엔진(60)에 공급되는 가스를 제어한다. 아울러, 엔진(60)으로부터 배출되는 가스는 터빈(120)을 통해 3방향 촉매부(80)를 통해 배출된다.In FIG. 2, the
EGR 밸브 후단의 실제 압력값은 EGR 밸브 후단의 에러값을 검출하는데 사용될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. The actual pressure value at the rear end of the EGR valve can be used to detect the error value at the rear end of the EGR valve. This will be described later.
차압생성 밸브(40)는 EGR 밸브 전후단의 압력차를 조절한다. The differential
도 2 를 참조하면, 차압생성 밸브(40)는 EGR 밸브 후단에 설치되며, EGR 밸브 후단의 압력을 조절함으로써, EGR 밸브 전후단의 압력차를 조절한다. 즉, 차압생성 밸브(40)는 EGR 밸브 후단의 압력을 조절함으로써, EGR 밸브 전단과의 압력차를 조절할 수 있다. Referring to FIG. 2, the differential
제어부(30)는 운전영역 검출부(10)을 제어하여 운전영역을 검출하고, 검출된 운전영역에 설정된 제1 목표밸브량, 압력비 목표값 및 EGR 밸브 전후단의 압력차를 검출하며, 후단 압력센서(20)를 제어하여 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 검출한다. The
또한, 제어부(30)는 EGR 밸브 전단의 압력값을 검출하고, EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출한 후, 검출된 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 후단 압력센서(20)에 의해 감지된 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 토대로 최종 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 최종 목표밸브량에 따라 차압생성 밸브(40)를 제어한다. Further, the
이러한 제어부(30)는 목표압력값 검출부(31) 및 목표밸브량 검출부(32)를 포함한다.The
목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 기 설정된 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출한다. The target pressure
목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값을 EGR 밸브 전단에 설치되는 전단 압력센서(미도시)를 통해 검출할 수 있다.The target pressure
또는, 목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값을 3방향 촉매부(80)로부터 토출되는 배기가스량을 토대로 검출할 수 있다. 즉, 목표압력값 검출부(31)는 3방향 촉매부(80)로부터 EGR 밸브 전단에 공급되는 배기가스량을 모델링하여 EGR 밸브 전단의 압력값을 검출할 수 있다. Alternatively, the target pressure
한편, 목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값이 검출되면, 이 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출한다. On the other hand, the target pressure
이 경우, 목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값과 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 이용하거나, 또는 EGR 밸브 전단의 압력값과 운전영역에 기 설정된 EGR 밸브 전후단의 압력차를 이용하여 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출한다. In this case, the target pressure
즉, 목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값과 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 곱하거나, 또는 EGR 밸브 전단의 압력값에서 운전영역에 기 설정된 EGR 밸브 전후단 압력차 목표값을 차감함으로써, 목표압력값을 검출한다. That is, the target pressure
목표밸브량 검출부(32)는 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량을 검출하고, 목표압력값 검출부(31)에 의해 검출된 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 후단 압력센서(20)에 의해 감지된 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 이용하여 제2 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 이용하여 최종 목표밸브량을 검출한다.The target valve
목표밸브량 검출부(32)는 에러값 검출부(321), 제2 목표량 검출부 및 최종 목표밸브량 검출부(323)를 포함한다.The target valve
에러값 검출부(321)는 후단 압력센서(20)에 의해 감지된 EGR 밸브 후단의 실제 압력값과 목표압력값 검출부(31)에 의해 검출된 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 이용하여 에러값을 검출한다. The error
이 경우, 에러값 검출부(321)는 EGR 밸브 후단의 실제 압력값에서 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 차감하여 에러값을 검출한다. In this case, the error
제2 목표밸브량 검출부(322)는 에러값 검출부(321)에 의해 검출된 에러값에 대응되는 제2 목표밸브량을 검출한다. The second target valve
최종 목표밸브량 검출부(323)는 운전영역 검출부(10)에 의해 검출된 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량을 검출하고, 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량 검출부(322)에 의해 검출된 제2 목표밸브량을 이용하여 최종 목표밸브량을 검출한다. 이 경우, 최종 목표밸브량 검출부(323)는 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 합산함으로써, 최종 목표밸브량을 검출한다. The final target valve
최종 목표밸브량이 검출됨에 따라, 최총 목표밸브량 검출부(32)는 검출된 최종 목표밸브량에 따라 차압생성 밸브(40)를 제어하여 EGR 밸브 후단의 압력을 제어함으로써, EGR 밸브 전후단의 압력차를 조절한다.As the final target valve amount is detected, the final target valve
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 방법을 도 3 을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an EGR valve differential pressure control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 방법의 순서도이다. 3 is a flowchart of an EGR valve differential pressure control method according to an embodiment of the present invention.
도 3 을 참조하면, 먼저 운전영역 검출부(10)는 EGR 작동모드시 차량의 운전영역을 검출한다. 운전영역에는 엔진의 회전속도 및 엔진에 공급되는 공기량 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. Referring to FIG. 3, the operation
아울러, 후단 압력센서(20)는 EGR 밸브 후단에 설치되어 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 감지하고, 감지된 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 제어부(30)에 입력한다. In addition, the rear
상기한 바와 같이, 운전영역 검출부(10)에 의해 운전영역이 검출되고, 후단 압력센서(20)에 의해 EGR 밸브 후단의 실제 압력값이 감지됨에 따라, 목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값을 검출하고, 검출된 EGR 밸브 전단의 압력값에 기 설정된 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출한다(S10). As described above, as the operation region is detected by the operation
EGR 밸브 전단의 압력값은 EGR 밸브 전단에 설치되는 전단 압력센서를 통해 검출되거나, 또는 EGR 밸브 전단의 압력값을 3방향 촉매부(80)로부터 토출되는 배기가스량을 토대로 검출될 수 있다. The pressure value at the front end of the EGR valve can be detected through a front end pressure sensor provided at the front end of the EGR valve or the pressure value at the front end of the EGR valve can be detected based on the amount of exhaust gas discharged from the three-
또한, 목표압력값 검출부(31)는 EGR 밸브 전단의 압력값과 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 곱하거나, 또는 EGR 밸브 전단의 압력값에서 운전영역에 기 설정된 EGR 밸브 전후단의 압력차 목표값을 차감함으로써, 목표압력값을 검출한다. Further, the target pressure
EGR 밸브 후단의 목표압력값이 검출됨에 따라, 에러값 검출부(321)는 후단 압력센서(20)에 의해 감지된 EGR 밸브 후단의 실제 압력값에서 목표압력값 검출부(31)에 의해 검출된 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 차감하여 에러값을 검출한다(S20). The error
이어, 제2 목표밸브량 검출부(322)는 에러값 검출부(321)에 의해 검출된 에러값에 대응되는 제2 목표밸브량을 검출한다(S30). Next, the second target valve
제2 목표밸브량이 검출됨에 따라, 최종 목표밸브량 검출부(323)는 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량 검출부(322)에 의해 검출된 제2 목표밸브량을 합산하여 최종 목표밸브량을 검출한다(S40).As the second target valve amount is detected, the final target valve
최종 목표밸브량이 검출됨에 따라, 최총 목표밸브량 검출부(32)는 검출된 최종 목표밸브량에 따라 차압생성 밸브(40)를 제어(S50)하여 EGR 밸브 전단의 압력을 조절함으로써, EGR 밸브 전후단의 압력차를 조절한다.As the final target valve amount is detected, the final target valve
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브 차압 제어 장치 및 방법은 운전영역에 따라 차압생성 밸브(40)를 통해 EGR 밸브 전후단의 압력차를 제어하여 EGR 적용가능 영역을 확장함으로써, 차량의 연비를 향상시키고 배출가스를 저감할 수 있다. As described above, the EGR valve differential pressure control apparatus and method according to the embodiment of the present invention can control the pressure difference between the front and rear ends of the EGR valve through the differential
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 운전영역 검출부
20: 후단 압력센서
30: 제어부
31: 목표압력값 검출부
32: 목표밸브량 검출부
321: 에러값 검출부
322: 제2 목표밸브량 검출부
323: 최종 목표밸브량 검출부
40: 차압생성 밸브
90: EGR 밸브
100: 컴프레서
110: 쓰로틀 밸브
120: 터빈10: Operation area detecting section
20: rear end pressure sensor
30:
31: target pressure value detector
32: target valve amount detecting section
321: Error value detection unit
322: second target valve amount detecting section
323: Final target valve amount detector
40: Differential pressure generating valve
90: EGR valve
100: Compressor
110: throttle valve
120: Turbine
Claims (15)
상기 EGR 밸브 후단에 설치되어 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 감지하는 후단 압력센서; 및
상기 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하고, 검출된 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 상기 후단 압력센서에 의해 감지된 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 토대로 최종 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 최종 목표밸브량에 따라 상기 차압생성 밸브를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 목표압력값 검출부; 및 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량을 검출하고, 상기 목표압력값 검출부에 의해 검출된 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 이용하여 제2 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 합산하여 최종 목표밸브량을 검출하는 목표밸브량 검출부를 포함하고,
상기 목표밸브량 검출부는 상기 후단 압력센서에 의해 감지된 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값과 상기 목표압력값 검출부에 의해 검출된 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 이용하여 에러값을 검출하는 에러값 검출부; 상기 에러값 검출부에 의해 검출된 에러값에 대응되는 제2 목표밸브량을 검출하는 제2 목표밸브량 검출부; 및 상기 운전영역에 기 설정된 제1 목표밸브량과 상기 제2 목표밸브량 검출부에 의해 검출된 제2 목표밸브량을 합산하여 최종 목표밸브량을 검출하는 최종 목표밸브량 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 차압 제어 장치.
A differential pressure generation valve for adjusting a pressure difference between the front end of the EGR valve and the rear end of the EGR valve;
A downstream pressure sensor installed downstream of the EGR valve for sensing an actual pressure value downstream of the EGR valve; And
A target pressure value at the rear end of the EGR valve is detected using the pressure value at the front end of the EGR valve and a target pressure value at the rear end of the EGR valve and an actual pressure value at the rear end of the EGR valve, And a control unit for controlling the differential pressure generation valve in accordance with the detected final target valve amount after detecting the final target valve amount on the basis of the final target valve amount,
Wherein the control unit comprises: a target pressure value detecting unit for detecting a target pressure value at a rear end of the EGR valve by using a pressure value at an end of the EGR valve; And a second target valve amount detecting means for detecting a second target valve amount by using the target pressure value at the rear end of the EGR valve detected by the target pressure value detecting portion and the actual pressure value at the rear end of the EGR valve, And a target valve amount detecting section for detecting the final target valve amount by summing the detected first target valve amount and the second target valve amount,
Wherein the target valve amount detecting unit detects an error value for detecting an error value by using an actual pressure value at the rear end of the EGR valve detected by the rear end pressure sensor and a target pressure value at the rear end of the EGR valve detected by the target pressure value detecting unit A detection unit; A second target valve amount detecting unit for detecting a second target valve amount corresponding to the error value detected by the error value detecting unit; And a final target valve amount detecting section for detecting a final target valve amount by summing a first target valve amount preset in the operation region and a second target valve amount detected by the second target valve amount detecting section The EGR valve differential pressure control device.
The EGR valve differential pressure control device according to claim 1, wherein the differential pressure generating valve is provided at a downstream end of the EGR valve to control a pressure at a rear end of the EGR valve.
상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 차압 제어 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the target pressure value detector
Wherein the target pressure value at the rear end of the EGR valve is detected using the pressure value at the front end of the EGR valve and the target pressure ratio preset at the operating region.
상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 상기 EGR 밸브 전후단의 압력차를 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 차압 제어 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the target pressure value detector
Wherein the target pressure value at the rear end of the EGR valve is detected using the pressure value at the front end of the EGR valve and the pressure difference between the front and rear ends of the EGR valve predetermined in the operating region.
The EGR valve differential pressure control apparatus according to claim 1, wherein the operation region includes at least one of a rotational speed of the engine and an amount of air supplied to the engine.
상기 제어부가 EGR 밸브 전단의 압력값을 이용하여 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 단계;
상기 제어부가 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 후단 압력센서에 의해 감지된 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 토대로 최종 목표밸브량을 검출하는 단계; 및
상기 제어부가 최종 목표밸브량에 따라 차압생성 밸브를 통해 상기 EGR 밸브 전단과 상기 EGR 밸브 후단의 압력차를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 최종 목표밸브량을 검출하는 단계는 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값과 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값을 이용하여 제2 목표밸브량을 검출한 후, 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 이용하여 최종 목표밸브량을 검출하며,
상기 최종 목표밸브량을 검출하는 단계는 상기 EGR 밸브 후단의 실제 압력값과 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 이용하여 에러값을 검출하고, 검출된 에러값에 대응되는 제2 목표밸브량을 검출한 후, 검출된 제1 목표밸브량과 제2 목표밸브량을 합산하여 최종 목표밸브량을 검출하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 차압 제어 방법.
The control unit detecting a first target valve amount preset in the operation region;
Detecting a target pressure value at a downstream end of the EGR valve by using the pressure value of the upstream end of the EGR valve;
Detecting a final target valve amount based on a target pressure value at a rear end of the EGR valve and an actual pressure value at a rear end of the EGR valve sensed by a rear end pressure sensor; And
And controlling the pressure difference between the upstream side of the EGR valve and the downstream side of the EGR valve through a differential pressure generation valve according to a final target valve amount,
Wherein the step of detecting the final target valve amount includes detecting a second target valve amount using the target pressure value at the rear end of the EGR valve and the actual pressure value at the rear end of the EGR valve, The final target valve amount is detected using the amount of the target valve,
Wherein the step of detecting the final target valve quantity comprises the steps of: detecting an error value by using an actual pressure value at a rear stage of the EGR valve and a target pressure value at a rear stage of the EGR valve; detecting a second target valve quantity corresponding to the detected error value; And the final target valve amount is detected by summing the detected first target valve amount and the second target valve amount.
10. The EGR valve differential pressure control method according to claim 9, wherein the differential pressure generating valve is disposed downstream of the EGR valve to control a pressure at a rear end of the EGR valve.
상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 압력비 목표값을 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 차압 제어 방법.
The method as claimed in claim 9, wherein the step of detecting the target pressure value at the downstream end of the EGR valve
Wherein the target pressure value at the rear end of the EGR valve is detected using the pressure value at the front end of the EGR valve and the target pressure ratio preset at the operating region.
상기 EGR 밸브 전단의 압력값과 상기 운전영역에 기 설정된 상기 EGR 밸브 전후단의 압력차를 이용하여 상기 EGR 밸브 후단의 목표압력값을 검출하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 차압 제어 방법.
The method as claimed in claim 9, wherein the step of detecting the target pressure value at the downstream end of the EGR valve
Wherein the target pressure value at the downstream end of the EGR valve is detected using the pressure value at the upstream end of the EGR valve and the pressure difference between the upstream and downstream ends of the EGR valve predetermined in the operation region.
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