KR102360580B1 - 내연 기관 작동 방법 - Google Patents

내연 기관 작동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102360580B1
KR102360580B1 KR1020150166646A KR20150166646A KR102360580B1 KR 102360580 B1 KR102360580 B1 KR 102360580B1 KR 1020150166646 A KR1020150166646 A KR 1020150166646A KR 20150166646 A KR20150166646 A KR 20150166646A KR 102360580 B1 KR102360580 B1 KR 102360580B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
combustion engine
internal combustion
target
Prior art date
Application number
KR1020150166646A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160065750A (ko
Inventor
올리버 크라니히
크리스티나 밀로스
라이너 마이어
페이 순
크리스토프 슈바이쳐
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
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 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20160065750A publication Critical patent/KR20160065750A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102360580B1 publication Critical patent/KR102360580B1/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
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • 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
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • 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
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • 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
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • 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
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • 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
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • 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
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • 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
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0017—Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/141—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a feed-forward control element
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1412—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1418—Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • F02D2041/1419—Several control loops, either as alternatives or simultaneous the control loops being cascaded, i.e. being placed in series or nested
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1424—Pole-zero cancellation
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1431—Controller structures or design the system including an input-output delay
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • 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
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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

Abstract

본 발명은 내연 기관(2)의 작동 방법에 관한 것이다. 내연 기관(2)의 배기 가스 재순환부(24)와 연소실(4) 사이에 충전 액추에이터(10; 16)가 배치된다. 제1 실제 충전량 및 제2 실제 충전량에 기초하여 충전 액추에이터(10; 16)의 작동을 위한 제어 변수가 결정된다.

Description

내연 기관 작동 방법{METHOD FOR OPERATING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 내연 기관의 작동 방법에 관한 것이다.
DE 10 2012 207 266 A1호로부터, 연소 엔진의 배기 가스 시스템 내에서의 과급압 제어를 위한 제어 회로가 공지되어 있다. 액추에이터로서 구성된 밸브가 터보 차저의 배가 가스 터빈의 브리징(bridging)을 위해 사용된다.
DE 10 2012 222 107 A1호로부터 연소 엔진의 배기 가스 재순환 제어 방법이 공지되어 있다. 연소 엔진에 의해 송출되는 목표 출력이 결정된다. 이 목표 출력에 기반하여 배기 가스 재순환부를 통해 안내되는 배기 가스 흐름이 결정된다.
또한, 부하 요구의 실현을 위해, 공기량 흐름을 제어하기 위한 다양한 구성요소들을 사용하는 것이 공지되어 있다. 이러한 구성요소는 과급식 엔진의 경우 실질적으로 스로틀 밸브와 터보 차저이다. 또한, 추가의 연료 소비 감소 및 배출 저감을 달성하기 위해, 외부 배기 가스 재순환(EGR)의 목적으로 EGR 밸브가 사용된다. 저압 EGR(LPEGR) 방식의 가솔린 엔진에서 배기 가스는 배기 가스 후처리 이후에 배출되어 터보 컴프레서 상류에서 다시 유입된다. 관련 액추에이터의 제어 시, 목표 상충이 발생하는데, 그 이유는 한편으로는 배기 가스 재순환을 통한 배출 저감이 달성되어야 하고, 다른 한편으로는 운전자 요구가 가급적 신속하게 실행되어야 하기 때문이다.
본 발명의 기초 과제는 청구항 제1항에 따른 방법에 의해 해결된다. 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에 명시된다. 또한, 본 발명을 위해 중요한 특징들은 이하의 상세한 설명 및 도면에 제시되며, 상기 특징들은 재차 명시되지 않더라도 단독으로뿐만 아니라 여러가지 조합된 형태로도 본 발명에 중요할 수 있다.
배기 가스 재순환부와 연소실 사이에 충전 액추에이터가 배치되어 있는 내연 기관, 특히 가솔린 내연 기관에서, 신선 공기 경로로부터의 제1 실제 충전량 및 배기 가스 재순환부로부터의 제2 실제 충전량에 따라 충전 액추에이터의 작동을 위한 제어 변수가 결정됨으로써, 충전 액추에이터의 제어가 바람직하게 간소화된다. 바람직하게는, 충전 액추에이터를 위한 제어 변수의 이러한 선택을 통해, 충전량을 위한 제어와 배기 가스 재순환을 위한 제어의 분리가 가능하다. 또한, 제1 실제 충전량과 제2 실제 충전량이 바람직하게 서로 무관하게 결정될 수 있다. 내연 기관의 과급 상태에서뿐만 아니라 비과급 상태에서도 이러한 원리가 적용될 수 있다. 특히, 공기 충전 시 수반되는 편차가 방지되는데, 그 이유는 충전량 제어 시 배기 가스 질량 흐름이 고려되기 때문이다. 또한, 작동점에 따른 제어 장치 계수들이 결정될 필요가 없는데, 이는 애플리케이션 비용 및 보정 비용을 상당히 절감시킨다. 또한, 제어 변수의 관점에서 상기 두 실제 충전량의 분리는 배기 가스 재순환 액추에이터가 동적으로뿐만 아니라 정적으로도, 부하 요구를 실질적으로 실행하는 충전 액추에이터에 더 잘 매칭될 수 있게 해 준다.
한 바람직한 실시예에서는, 내연 기관의 비과급 상태에서 스로틀 장치가 충전량 제어 장치로서 제어 변수를 이용하여 작동된다.
한 바람직한 실시예에서는, 비과급 상태에서 배기 가스 재순환 액추에이터가 배기 가스 재순환부로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값에 따라 작동된다. 배기 가스 재순환부로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값은 스로틀 장치 상류의 제1 공급 섹션에서의 제1 목표 배기 가스 재순환율에 따라 참조 변수로서 결정된다. 제1 목표 배기 가스 재순환율은 스로틀 장치 하류의 제2 공급 섹션에서의 제2 목표 배기 가스 재순환율에 따라 참조 변수로서 결정된다. 스로틀 장치에 의해 분리된 두 개의 공급 섹션 형태의 두 개의 용적의 고려는 배기 가스 재순환 제어의 정확도뿐만 아니라 충전량 제어의 정확도도 개선한다.
한 바람직한 실시예에서는, 비과급 상태에서 제1 목표 배기 가스 재순환율이 피드백 제어(feedback control) 부분과 피드 포워드 제어(feedforward control) 부분으로 구성된다. 제2 목표 배기 가스 재순환율은 피드백 제어 부분과 피드 포워드 제어 부분으로 구성된다. 피드백 제어 부분뿐만 아니라 피드 포워드 제어 부분도 제공됨으로써, 바람직하게는 두 개의 목표 배기 가스 재순환율의 동특성을 충전량 제어와 무관하게 규정할 수 있다. 피드 포워드 제어 부분의 부정확성은 바람직하게 피드백 제어 부분에 의해 보상된다.
한 바람직한 실시예에서, 비과급 상태에서 스로틀 장치는 스로틀 장치를 통과하는 질량 흐름에 대한 사전 설정값에 따라 작동된다. 스로틀 장치를 통과하는 질량 흐름에 대한 사전 설정값은, 신선 공기 경로로부터의 제1 충전량 및 배기 가스 재순환부로부터의 제2 충전량으로 형성된 전체 충전량에 좌우되며, 피드백 제어 부분 및 피드 포워드 제어 부분에 따라 결정된다. 피드백 제어 부분뿐만 아니라 피드 포워드 제어 부분도 제공됨에 따라, 바람직하게 충전량 제어의 동특성을 배기 가스 제어와 무관하게 규정할 수 있다. 피드 포워드 제어 부분의 부정확성은 바람직하게 피드백 제어 부분에 의해 보상된다.
한 바람직한 실시예에서는, 내연 기관의 과급 상태에서 과급 장치가 충전 액추에이터로서 제어 변수를 이용하여 작동된다.
한 바람직한 실시예에서는, 과급 상태에서 배기 가스 재순환 액추에이터가 배기 가스 재순환부로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값에 따라 작동된다. 배기 가스 재순환부로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값은 전체 용적 내에서의 목표 배기 가스 재순환율에 따라 참조 변수로서 결정된다.
한 바람직한 실시예에서는, 과급 상태에서 제어 변수에 따라 전체 용적 내 실제 압력이 결정된다. 전체 용적 내의 목표 압력은 과급 장치를 위한 참조 변수에 따라 결정된다.
한 바람직한 실시예에서, 배기 가스 재순환부로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값은 피드백 제어 부분 및 피드 포워드 제어 부분으로부터 결정된다. 바람직하게는, 피드백 제어 부분뿐만 아니라 피드 포워드 제어 부분도 제공됨에 따라 배기 가스 제어의 동특성을 충전량 제어와 무관하게 규정할 수 있다. 피드 포워드 제어 부분의 부정확성은 바람직하게 피드백 제어 부분에 의해 보상된다.
본 발명의 다른 특징들, 응용 가능성 및 장점은 이하 도면에 도시된 본 발명의 실시예의 상세한 설명에 명시된다. 모든 도면에서 기능적으로 대등한 변수 및 특징에 대해, 실시예들이 상이하여도 동일한 도면 부호가 사용된다.
이하 본 발명의 실시예들이 도면을 참조로 설명된다.
도 1은 내연 기관의 개략적인 형태를 도시한다.
도 2는 개략적인 상태 전환 그래프이다.
도 3 및 도 4는 개략적인 블록도이다.
도 1에는 4개의 연소실(4)을 갖는 내연 기관(2), 예를 들어 가솔린 엔진을 구비한 엔진 시스템(1)이 개략적인 형태로 도시되어 있다. 스로틀 밸브로도 지칭 가능한 스로틀 장치(10)를 사이에 두고 배치된 제1 공급 섹션과 제2 공급 섹션(6, 8)을 통해 질량 흐름이 각각의 연소실(4)로 공급된다. 연소 후, 각각의 연소실(4)로부터 연소 배기 가스(13)가 제1 배기 가스 방출 섹션(14)으로 공급된다. 스로틀 장치(10)는 충전 액추에이터로도 지칭될 수 있다. 제2 공급 섹션(8)은 흡기관으로도 지칭될 수 있다.
도시된 실시예에서 터보 차저로서 구현된 과급 장치(16)가 제공된다. 이 과급 장치(16)는, 제1 배기 가스 방출 섹션(14)과 제2 배기 가스 방출 섹션(20) 사이에 배치되어 내연 기관(2)의 배기 가스 흐름에 의해 구동되는 터빈(18)을 포함한다. 공급 섹션들(6, 8)에 과급압 하에 공기를 공급하기 위해 컴프레서(22)가 터빈(18)과 연결된다. 과급 장치(16)는 충전 액추에이터라고도 지칭될 수 있다.
제2 배기 가스 방출 섹션(20)으로부터, 배기 가스가 저압 배기 가스 재순환부로도 지칭 가능한 배기 가스 재순환부(24)를 통해, 그리고 배기 가스 재순환 액추에이터(26)의 개방도에 따라 신선 공기 섹션(30)과 제3 공급 섹션(32) 사이의 유입 지점(28)에서 유입된다. 그 대안으로, 다단계 배기 가스 재순환부 또는 추가로 고압 배기 가스 재순환부가 제공될 수도 있다. 스로틀 장치(10)뿐만 아니라 과급 장치(16)도 배기 가스 재순환부(24)와 내연 기관(2)의 각각의 연소실(4) 사이에 배치된다.
제어 장치(25)가 배기 가스 재순환 액추에이터(26), 스로틀 장치(10) 및 과급 장치(16)의 상태를 액추에이터(36)를 통해 설정한다. 물론, 제어 장치(25)는 예를 들어 연소실들(4)에 대한 연료 분사량의 설정과 같은 다른 설정들도 수행할 수 있다. 제어 장치(25)에 공급되는 센서 신호도 도시되어 있지 않다.
도 2는 비과급 상태(40) 및 과급 상태(42)로 이루어진 개략적인 상태 전환 그래프(38)이다. 상태 전환(44, 46)에 따라 상기 상태들(40, 42)이 변경될 수 있다.
비과급 상태(40)에서는 내연 기관(2)의 과급이 수행되지 않는데, 다시 말해, 특히 공급 섹션(6, 8)에서 압력이 과급 장치(16)에 의해 상승하지 않는다. 비과급 상태(40)에서는 연소실(4) 내로의 충전량이 스로틀 장치(10)에 의해서만 조정된다.
이에 반해, 과급 상태(42)에서는 스로틀 장치(10)가 완전히 개방됨으로써, 공급 섹션들(6, 8)이 통합되어 하나의 섹션을 형성하게 된다. 과급 상태(42)에서는 과급압이 발생하며, 이는 섹션(32)으로부터 섹션(6)으로 압력이 상승하는 결과를 야기한다.
물론, 엔진 시스템(1)이 과급 장치(16)를 포함하지 않아서 엔진 시스템(1)이 항상 비과급 상태(40)에 있는 방법의 실시예도 가능하다.
도 3은 비과급 상태(40)에 대한 개략적인 블록 다이어그램이다. 비과급 상태(40)에서는 요구된 충전량이 충전 액추에이터로서의 스로틀 장치(10)를 통해 제공된다. 요구된 EGR율(EGR rate)은 배기 가스 재순환 액추에이터(26)를 통해 제공된다. 완전히 개방되지 않은 스로틀 장치(10)를 통해 양측 공급 섹션(6, 8)에 따른 2개의 부분 용적 요소가 형성된다.
제1 공급 섹션(6)에 대한 질량 흐름 평형은 식(1)에 따라 산출될 수 있다. 제2 공급 섹션(8)에 대한 질량 흐름 평형은 식(2)에 따라 산출될 수 있다. 이 경우,
Figure 112015115729915-pat00001
는 스로틀 장치(10) 상류 영역 내 용적, 즉, 제1 공급 섹션(6) 내 용적이며, 이때 제1 공급 섹션(6)은 상류 용적으로도 지칭될 수 있으며, R은 보편 기체 상수(universal gas constant)이며,
Figure 112015115729915-pat00002
는 용적(
Figure 112015115729915-pat00003
) 내 온도이며,
Figure 112015115729915-pat00004
는 공급 섹션(6) 내 압력의 시간 미분이며,
Figure 112015115729915-pat00005
는 배기 가스 재순환 액추에이터(26)를 통과하는 실제 질량 흐름이며,
Figure 112015115729915-pat00006
는 예를 들어 도시되지 않은 공기량 센서를 통해 검출되는 신선 공기 섹션(30) 내 실제 질량 흐름이며,
Figure 112015115729915-pat00007
는 스로틀 장치(10)를 통과하는 실제 질량 흐름이며,
Figure 112015115729915-pat00008
은 공급 섹션(8)의 용적이며, 이때 공급 섹션(8)은 흡기관 섹션으로도 지칭될 수 있으며,
Figure 112015115729915-pat00009
는 공급 섹션(8) 내 압력의 시간 미분이며,
Figure 112015115729915-pat00010
는 신선 공기 섹션(30)에서 유래하는 공기량이며,
Figure 112015115729915-pat00011
은 배기 가스 재순환부(24)에서 유래하는 배기 가스량이며,
Figure 112015115729915-pat00012
는 충전량을 질량 흐름으로 환산하는 환산 계수이다.
Figure 112015115729915-pat00013
Figure 112015115729915-pat00014
공급 섹션(6) 내 실제 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00015
)의 동특성은 이하의 식(3)으로부터 산출된다. 공급 섹션(8) 내 실제 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00016
)의 동특성은 이하의 식(4)으로부터 산출된다. 여기서,
Figure 112015115729915-pat00017
는 공급 섹션(6) 내 실제 압력이며, λ는 이론 공연비이다.
Figure 112015115729915-pat00018
Figure 112015115729915-pat00019
이상 기체 법칙으로부터, 연소실(4)에 할당된 유입 밸브가 폐쇄되는 시점의 연소실(4)에 대해 식(5)이 도출되며, 이 식에서
Figure 112015115729915-pat00020
은 제2 공급 섹션(8) 내 실제 압력이고,
Figure 112015115729915-pat00021
은 압력을 충전량으로 환산하는 환산 계수이며,
Figure 112015115729915-pat00022
는 내부 배기 가스 재순환에 의한 연소실(4) 내 부분 압력이다. 식(5)은 실제 압력(
Figure 112015115729915-pat00023
)과, 외부에서 신선 공기 경로(30)를 통해 공급된 신선 공기(31)의 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00024
)과, 배기 가스 재순환부(24)를 통해 재순환된 배기 가스의 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00025
) 사이의 관계를 형성한다.
Figure 112015115729915-pat00026
블록(48)에 의해, 내연 기관(2)의 회전수(n)에 따라, 그리고 운전자 토크 요구에 상응하는 목표 엔진 토크(M)에 따라, 외부에서 공급된 신선 공기에 대한 제1 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00027
)이 결정되고, 블록(50)에 의해 재순환 배기 가스에 대한 제2 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00028
)이 결정되며, 블록(52)에 의해 예를 들어 상응하게 데이터화할 수 있는 특성맵을 통해 연소실(4) 내에서 배기 가스 재순환부(24)로부터 외부 불활성 기체에 대한 목표율(
Figure 112015115729915-pat00029
)이 결정된다.
도 3에는 충전량 제어부(54), 배기 가스 재순환 제어부(56) 및 엔진 시스템(1)이 도시되어 있으며, 엔진 시스템(1)은 폐루프 제어 시스템으로서 표시되어 있다. 목표 충전량들(
Figure 112015115729915-pat00030
및
Figure 112015115729915-pat00031
)이 지점(58)에서 가산되어, 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00032
)이 도출된다. 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00033
)은 피드 포워드 제어부(60)뿐만 아니라 지점(62)에도 공급된다. 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00034
)은 참조 변수라고도 지칭된다.
신선 공기에 대한 제1 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00035
)은 블록(64)에 의해 결정된다. 배기 가스에 대한 제2 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00036
)은 블록(66)에 의해 결정된다. 실제 충전량들(
Figure 112015115729915-pat00037
,
Figure 112015115729915-pat00038
)이 지점(68)에서 가산되어, 재순환 형태의 실제 충전량(m) 형태로 지점(62)에 공급된다. 제어 편차(
Figure 112015115729915-pat00039
)는 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00040
)에서 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00041
)을 감산함으로써 산출된다. 제어 편차(
Figure 112015115729915-pat00042
)는 제어기(70)에 공급된다. 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00043
)은 제어 변수라고도 지칭된다.
피드 포워드 제어부(60)는 식(6)에 따라, 스로틀 장치(10)를 통과하는 목표 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00044
)을 위한 피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00045
)을 결정하며, 이때
Figure 112015115729915-pat00046
은 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00047
)에 상응하며,
Figure 112015115729915-pat00048
은 공급 섹션(8) 내 충전량의 실제 시간 상수이다. 실제 시간 상수(
Figure 112015115729915-pat00049
)는 식(7)에 따라 산출되며, 이 식에서
Figure 112015115729915-pat00050
는 충전량을 질량 흐름으로 환산하는 환산 계수이며,
Figure 112015115729915-pat00051
은 제2 공급 섹션(8) 내 온도이다.
Figure 112015115729915-pat00052
Figure 112015115729915-pat00053
예를 들어, 특히 PT1-희망 거동을 위한 비례 제어기로서 형성된 제어기(70)는 식(8)에 따라, 제어 편차
Figure 112015115729915-pat00054
의 함수로서 스로틀 장치(10)를 통한 목표 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00055
)을 위한 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00056
)을 결정하며, 이때 시간 상수(
Figure 112015115729915-pat00057
)에 대한 충전량 구조의 동특성이 조정될 수 있다. 물론, 제어기(70)는 식(8)을 통해 사전 설정된 것과 다른 구성 및 다른 희망 동특성을 가질 수도 있다.
Figure 112015115729915-pat00058
피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00059
)과 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00060
)이 지점(72)에서 가산되어, 사전 설정값으로도 지칭되는, 스로틀 밸브(10)를 통과하는 목표 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00061
)으로서 스로틀 장치(10)에 공급된다. 물론, 목표 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00062
)이 도시되지 않은 추가의 하위 제어 회로에 공급될 수 있으며, 이 경우 하위 제어 회로는 상응하는 제어 변수를 스로틀 장치(10)에 전달한다.
배기 가스 재순환 제어부(56)의 경우, 블록(74)이 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00063
) 및 목표율(
Figure 112015115729915-pat00064
)에 따라, 예를 들어 데이터화할 수 있는 특성맵을 이용하여 제2 공급 섹션(8) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00065
)을 결정한다.
제어기(76)는 제1 공급 섹션(8) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00066
)의 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00067
)을 제어 편차(Δx sr)에 따라 결정하며, 상기 제어 편차(
Figure 112015115729915-pat00068
)는 지점(77)에 따라 제2 공급 섹션(8) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00069
)로부터, 블록(78)에 의해 결정된 공급 섹션(8) 내 실제 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00070
)을 감산함으로써 산출된다.
피드 포워드 제어부(80)는 제2 공급 섹션(8) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00071
)에 기초하여 식(9 및 10)에 따라 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00072
)의 피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00073
)을 결정하며, 이때 스로틀 장치(10)를 통과하는 실제 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00074
)은 블록(82)에 의해 결정되고, 제2 공급 섹션(8) 내 실제 압력(
Figure 112015115729915-pat00075
)은 블록(84)에 의해 결정된다.
Figure 112015115729915-pat00076
Figure 112015115729915-pat00077
지점(86)에서 산출되는 피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00078
)과 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00079
)의 합이 제1 공급 섹션(6) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00080
)로서 지점(88) 및 또 다른 피드 포워드 제어부(90)에 전달된다.
제어기(92)는, 배기 가스 재순환 액추에이터(26)에 의해 제어 편차(
Figure 112015115729915-pat00081
)에 따라, 사전 설정값으로도 지칭되는 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00082
)의 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00083
)을 결정하며, 상기 제어 편차는 지점(88)에 따라 제1 공급 섹션(6) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00084
)로부터, 블록(94)에 의해 결정된 제1 공급 섹션(6) 내 실제 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00085
)을 감산함으로써 결정된다.
블록들(64, 66, 78, 94)에서 결정된 각각의 실제 변수들은 측정값들 및/또는 제어 장치(25)에서 결정된 값들에 따라 결정될 수 있다.
피드 포워드 제어부(90)는 배기 가스 재순환 액추에이터(26)를 통해 식(11 및 12)에 따라 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00086
)의 피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00087
)을 결정한다. 신선 공기 섹션(30) 내 실제 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00088
)은 블록(98)에 의해 결정된다. 제1 공급 섹션(6) 내 압력(p vd)은 블록(100)에 의해 결정된다.
Figure 112015115729915-pat00089
Figure 112015115729915-pat00090
지점(96)에서, 배기 가스 재순환 액추에이터(26)를 통해 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00091
)에 대한 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00092
)과 피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00093
)이 합산된다. 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00094
)은 배기 가스 재순환부(24)의 배기 가스 재순환 액추에이터(26)에 공급된다. 물론, 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00095
)이 도시되지 않은 추가의 하위 제어 루프에 공급될 수도 있으며, 이 경우 하위 제어 루프는 상응하는 제어 변수를 배기 가스 재순환부(24)의 배기 가스 재순환 액추에이터(26)에 전달한다.
외부 충전량을 위한 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00096
)과 유사하게, 배기 가스 재순환 제어부(56) 내 캐스케이드식 제어 구조의 피드백 제어 부분은 EGR율의 목표/실제 편차의 요구된 거동으로부터 공급 섹션(6, 8)에 따른 각각의 부분 용적 요소에서 제어 편차(
Figure 112015115729915-pat00097
및
Figure 112015115729915-pat00098
)에 따라 산출된다. 이들 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00099
및
Figure 112015115729915-pat00100
)을 통해 목표 시간 상수를 이용하여 EGR율의 바람직한 동특성이 정의되며, 이는 바람직하게 충전량 구조와 무관하게 별도로 조정된다. 제1 목표 시간 상수는 상류 용적들에서의 배기 가스 재순환율의 동특성의 정의를 위해 제공된다. 제2 목표 시간 상수는 흡기관 내 배기 가스 재순환율의 동특성의 정의를 위해 제공된다. 블록들(82, 84, 98, 100)로부터 제공된 변수들은 각각 실제값으로서 측정되거나 모델에 기반하여 결정되며, 제어 기술적 관점에서 피드 포워드 제어 변수로 지칭될 수 있다.
공급 섹션들(6, 8)에서의 처리 시간이 길어지면, 각각의 EGR율(
Figure 112015115729915-pat00101
및
Figure 112015115729915-pat00102
)에서의 데드 타임 거동이 고려될 수 있다. 스미스 예측기를 이용하여, 예를 들어 데드 타임이 존재하여도 EGR율(
Figure 112015115729915-pat00103
및
Figure 112015115729915-pat00104
)의 안정적인 제어가 보장된다. 물론, 다른 제어 기술적 조치를 이용해서도 EGR율(
Figure 112015115729915-pat00105
및
Figure 112015115729915-pat00106
)의 안정적인 제어가 달성될 수 있다.
도 3에는, 충전량 제어부(54)를 이용하여 스로틀 장치(10)의 작동을 위한 제어 변수(
Figure 112015115729915-pat00107
)가 신선 공기 경로로부터의 신선 공기의 제1 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00108
) 및 배기 가스 재순환부(24)의 제2 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00109
)에 따라 결정된다.
도 4에는 과급 상태(42)에 대한 개략적인 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 과급 상태(42)에서는 요구된 공기 충전량이 과급 장치(16)를 통해 제공된다. 스로틀 장치(10)가 완전히 개방됨으로써, 공급 섹션들(6, 8)을 통합하는 전체 용적(102)이 형성된다. 요구된 EGR율은 배기 가스 재순환 액추에이터(26)에 의해 제공된다. 도 3에 도시된 비과급 상태(40)와 달리, 도 4에는 또 다른 충전량 제어부(154) 및 또 다른 배기 가스 재순환 제어부(156)가 도시되어 있다.
또 다른 충전량 제어부(154)에서는 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00110
)이 블록(104)을 이용하여, 예를 들어 특성 곡선 또는 계수를 이용하여, 영역(102) 내 목표 압력(
Figure 112015115729915-pat00111
)으로 환산되며, 상기 목표 압력(
Figure 112015115729915-pat00112
)은 식(13)에 따라 산출된다. 제어 편차(Δp)가 과급압 제어 장치(106)에 공급되고, 상기 제어 편차는 블록(108)에 의해 실제 충전량(m)으로부터 결정되는 영역(102) 내 실제 압력(p)을 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00113
)으로부터 감산함으로써 형성된다. 과급압 제어기(106)는 과급 장치(16)에 공급되는 제어 변수(p act)를 생성한다.
Figure 112015115729915-pat00114
또 다른 배기 가스 재순환부(156)에서, 블록(110)에 의해, 전체 용적(102) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00115
)이 배기 가스 재순환부(24)로부터의 외부 불활성 기체를 위한 목표율(
Figure 112015115729915-pat00116
)에 따라 그리고 목표 충전량(
Figure 112015115729915-pat00117
)에 따라 결정된다.
제어기(112)는 배기 가스 재순환 액추에이터(24)를 통해 제어 편차(Δx)에 따라 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00118
)의 피드백 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00119
)을 결정하며, 상기 제어 편차는, 지점(116)에서 전체 용적(102) 내 목표 배기 가스 재순환율(
Figure 112015115729915-pat00120
)로부터, 블록(114)에 의해 결정된 전체 용적(102) 내 실제 배기 가스 재순환율(x)을 감산함으로써 산출된다.
피드 포워드 제어부(120)는 배기 가스 재순환 액추에이터(26)를 통해 식(14 및 15)에 따라 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00121
)의 피드 포워드 제어 부분(
Figure 112015115729915-pat00122
)을 결정하며, 이 식에서
Figure 112015115729915-pat00123
는 전체 용적(102) 내 평균 온도이며,
Figure 112015115729915-pat00124
는 전체 용적부(102)의 용적이다. 신선 공기 섹션(30) 내 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00125
)은 블록(98)에 의해 결정된다. 전체 용적부(102) 내 압력(
Figure 112015115729915-pat00126
)은 블록(100)에 의해 결정된다. 목표 배기 가스 질량 흐름(
Figure 112015115729915-pat00127
)은 배기 가스 재순환부(24)의 배기 가스 재순환 액추에이터(26)에 공급된다.
Figure 112015115729915-pat00128
Figure 112015115729915-pat00129
공급 섹션에서의 처리 시간이 길어지면, EGR율(x) 내에서의 데드 타임 거동이 고려될 수 있다. 스미스 예측기를 이용하여, 예를 들어 데드 타임이 존재하여도 EGR율(x)의 안정적인 제어가 보장된다. 물론, 다른 제어 기술적 조치를 이용해서도 EGR율(x)의 안정적인 제어가 달성될 수 있다. 블록들(98, 100)에 의해 제공되는 변수들은 각각 실제값으로서 측정되거나 모델에 기반하여 결정되며, 제어 기술적 관점에서 피드 포워드 제어 변수라 지칭될 수 있다.
도 4에는, 충전량 제어부(154)를 이용하여 신선 공기 경로로부터의 제1 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00130
) 및 배기 가스 재순환부(24)로부터의 제2 실제 충전량(
Figure 112015115729915-pat00131
)에 따라 과급 장치(16)의 작동을 위한 제어 변수(m)가 결정된다.

Claims (15)

  1. 내연 기관(2)의 배기 가스 재순환부(24)와 연소실(4) 사이에 충전 액추에이터(10; 16)가 배치된 내연 기관(2)의 작동 방법에 있어서,
    신선 공기 경로로부터의 제1 실제 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00132
    ) 및 배기 가스 재순환부(24)로부터의 제2 실제 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00133
    )에 따라 충전 액추에이터(10; 16)의 작동을 위한 제어 변수(m)가 결정되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제어 변수(m)는 제1 실제 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00134
    )과 제2 실제 충전량(m agr)의 합으로부터 산출되는, 내연 기관 작동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 신선 공기(31)의 제1 목표 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00135
    ) 및 배기 가스 재순환부(24)로부터의 제2 목표 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00136
    )에 따라 충전 액추에이터(10; 16)를 위한 참조 변수(
    Figure 112015115729915-pat00137
    )가 결정되는, 내연 기관 작동 방법.
  4. 제3항에 있어서, 참조 변수(
    Figure 112015115729915-pat00138
    )는 제1 목표 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00139
    )과 제2 목표 충전량(
    Figure 112015115729915-pat00140
    )의 합으로부터 산출되는, 내연 기관 작동 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내연 기관(2)의 비과급 상태(40)에서 스로틀 장치(10)가 충전 액추에이터로서 제어 변수(m)를 이용하여 작동되는, 내연 기관 작동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 비과급 상태(40)에서, 배기 가스 재순환 액추에이터(26)는 배기 가스 재순환부(24)로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값(
    Figure 112015115729915-pat00141
    )에 따라 작동되며, 배기 가스 재순환부(24)로부터의 질량 흐름에 대한 상기 사전 설정값(
    Figure 112015115729915-pat00142
    )은 스로틀 장치(10) 상류의 제1 공급 섹션(6) 내의 제1 목표 배기 가스 재순환율(
    Figure 112015115729915-pat00143
    )에 따라 참조 변수로서 결정되며, 제1 목표 배기 가스 재순환율(
    Figure 112015115729915-pat00144
    )은 스로틀 장치(10) 하류의 제2 공급 섹션(8) 내의 제2 목표 배기 가스 재순환율(
    Figure 112015115729915-pat00145
    )에 따라 참조 변수로서 결정되는, 내연 기관 작동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 비과급 상태(40)에서 제1 목표 배기 가스 재순환율(
    Figure 112015115729915-pat00146
    )은 피드백 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00147
    ) 및 피드 포워드 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00148
    )으로 구성되며, 제2 목표 배기 가스 재순환율(
    Figure 112015115729915-pat00149
    )은 피드백 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00150
    ) 및 피드 포워드 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00151
    )으로 구성되는, 내연 기관 작동 방법.
  8. 제3항에 있어서, 비과급 상태(40)에서, 스로틀 장치(10)는 스로틀 장치(10)를 통과하는 질량 흐름에 대한 사전 설정값(
    Figure 112015115729915-pat00152
    )에 따라 작동되며, 스로틀 장치(10)를 통과하는 질량 흐름에 대한 사전 설정값(
    Figure 112015115729915-pat00153
    )은 피드백 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00154
    ) 및 피드 포워드 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00155
    )에 따라 결정되는, 내연 기관 작동 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내연 기관(2)의 과급 상태(42)에서 과급 장치(16)는 충전 액추에이터로서 제어 변수(m)를 이용하여 작동되는, 내연 기관 작동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 과급 상태(42)에서 배기 가스 재순환 액추에이터(26)는 배기 가스 재순환부(24)로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값(
    Figure 112021122919056-pat00156
    )에 따라 작동되며, 배기 가스 재순환부(24)로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값(
    Figure 112021122919056-pat00157
    )은 제1 공급 섹선(6) 및 제2 공급 섹션(8)을 통합하는 전체 용적(102) 내 목표 배기 가스 재순환율(
    Figure 112021122919056-pat00158
    )에 따라 참조 변수로서 결정되는, 내연 기관 작동 방법.
  11. 제9항에 있어서, 과급 상태(42)에서 전체 용적(102) 내 실제 압력(p)은 제어 변수(m)에 따라 결정되며, 제1 공급 섹선(6) 및 제2 공급 섹션(8)을 통합하는 전체 용적(102) 내 목표 압력(
    Figure 112021122919056-pat00159
    )은 과급 장치(16)를 위한 참조 변수(
    Figure 112021122919056-pat00160
    )에 따라 결정되는, 내연 기관 작동 방법.
  12. 제10항에 있어서, 배기 가스 재순환부(24)로부터의 질량 흐름에 대한 사전 설정값(
    Figure 112015115729915-pat00161
    )은 피드백 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00162
    ) 및 피드 포워드 제어 부분(
    Figure 112015115729915-pat00163
    )으로 구성되는, 내연 기관 작동 방법.
  13. 디지털 컴퓨터용 컴퓨터 프로그램으로서, 제어 장치(25)에서 실행될 경우 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 실행하도록 구성되어 메모리 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  14. 제13항에 따른 컴퓨터 프로그램이 실행될 수 있는 디지털 컴퓨터를 구비한, 내연 기관(2)을 작동하기 위한 제어 장치(25).
  15. 디지털 컴퓨터가 구비된, 내연 기관(2)을 작동하기 위한 제어 장치(25)를 저장하기 위한, 제13항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 메모리 매체.
KR1020150166646A 2014-12-01 2015-11-26 내연 기관 작동 방법 KR102360580B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014224534.6 2014-12-01
DE102014224534.6A DE102014224534A1 (de) 2014-12-01 2014-12-01 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160065750A KR20160065750A (ko) 2016-06-09
KR102360580B1 true KR102360580B1 (ko) 2022-02-09

Family

ID=55967783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150166646A KR102360580B1 (ko) 2014-12-01 2015-11-26 내연 기관 작동 방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102360580B1 (ko)
CN (1) CN105649796B (ko)
DE (1) DE102014224534A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009583B3 (de) * 2017-10-16 2018-11-22 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102021104266A1 (de) * 2021-02-23 2022-08-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Optimierung des Lastaufbaus eines Verbrennungsmotors
DE102022208745A1 (de) 2022-08-24 2024-02-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Einstellen einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724858A (zh) 2004-07-21 2006-01-25 罗伯特·博世有限公司 控制内燃机的方法和装置
JP2006112414A (ja) 2004-09-14 2006-04-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102012207266A1 (de) 2012-05-02 2013-11-07 Robert Bosch Gmbh Regelkreis und Verfahren zum Regeln eines Ladedruckes in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors mit einer Aufladeeinrichtung
DE102012222107A1 (de) 2012-12-03 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern einer Abgasrückführung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19620039A1 (de) * 1996-05-17 1997-11-20 Bosch Gmbh Robert System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10340062A1 (de) * 2003-08-28 2005-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724858A (zh) 2004-07-21 2006-01-25 罗伯特·博世有限公司 控制内燃机的方法和装置
JP2006112414A (ja) 2004-09-14 2006-04-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102012207266A1 (de) 2012-05-02 2013-11-07 Robert Bosch Gmbh Regelkreis und Verfahren zum Regeln eines Ladedruckes in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors mit einer Aufladeeinrichtung
DE102012222107A1 (de) 2012-12-03 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern einer Abgasrückführung

Also Published As

Publication number Publication date
CN105649796A (zh) 2016-06-08
KR20160065750A (ko) 2016-06-09
CN105649796B (zh) 2021-04-09
DE102014224534A1 (de) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9322323B2 (en) Method for correcting the reduced mass flow rate of a compressor in an internal combustion engine turbocharged with a turbocharger
US8572961B2 (en) Turbocharger control
CN103518047B (zh) 增压发动机的控制装置
CN104420981B (zh) 用于退化测量的废气门阀控制
KR101185756B1 (ko) 디젤 엔진의 연료 제어 시스템
US10309298B2 (en) Control device of an engine
JP2008534856A (ja) エンジンの燃料および空気の調整された多変数制御
KR20080083642A (ko) 터보차지되는 압축 착화 엔진 시스템에서 배기 가스재순환의 제어
US9464585B2 (en) Exhaust gas recirculation control system of engine
KR101563831B1 (ko) 내연 기관의 제어 장치
US9617933B2 (en) Low pressure EGR control using throttling
US20110203269A1 (en) Engine Vacuum System
JP2020537082A (ja) 内燃機関をモデルに基づき開ループ制御及び閉ループ制御する方法
KR102360580B1 (ko) 내연 기관 작동 방법
US20150159546A1 (en) Control device of internal combustion engine equipped with turbo supercharger
US9926863B2 (en) Method to control a wastegate valve in a turbocharged internal combustion engine
CN104093956A (zh) 内燃机的控制装置
CN110741148A (zh) 用于基于模型地开环控制和闭环控制内燃机的方法
US6871632B2 (en) Method for regulating the fuel injection of an internal combustion engine
US7529615B2 (en) Method and device for controlling a charging device of an internal combustion engine during a charging mode
US20140121941A1 (en) Intake Pressure Control In Internal Combustion Engine
JP6052254B2 (ja) エンジンの排気還流制御装置
KR101914397B1 (ko) 토크 리저브를 결정하기 위한 방법
KR102130236B1 (ko) 배기 가스 재순환 밸브의 질량 유량을 조정하기 위한 방법 및 디바이스
KR102169227B1 (ko) 제어 시스템

Legal Events

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