KR102474612B1 - Method of nitrogen oxide in engine reflecting travel distance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시동 후 운행거리가 증가함에 따라 실제 배출되는 질소산화물을 예측하여 누적된 질소산화물을 기준값과 비교하여 엔진의 연소를 제어함으로써 질소산화물의 배출이 저감되도록 한 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법은, 엔진(10)이 시동되거나(S10) 키 온(ON)이 되면, 질소산화물 배출량(NOx_mass)과 차량의 운행거리를 각각 0으로 셋팅하는 초기 리셋 단계(S20)와, 상기 엔진(10)의 연소압으로부터 연소온도와 질소산화물의 농도를 산출하여 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 획득하는 질소산화물 배출량 획득 단계(S100)와, 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 누적하고 차량의 운행거리를 누적하여, 운행거리에 따른 EGR비율 또는 상기 엔진의 실린더로 유입되는 산소의 농도 중 어느 하나의 보정값을 획득하는 보정값 획득 단계(S200)와, 초기 EGR비율 또는 초기 흡기매니폴드의 산소농도에 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 획득된 보정값을 적용하여 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)을 구하고, 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 EGR 밸브(33)를 제어하는 EGR 보정 제어 단계(S300)를 포함한다.The present invention predicts the actual emission of nitrogen oxides as the driving distance increases after starting and compares the accumulated nitrogen oxides with a reference value to control combustion of the engine, thereby reducing the emission of nitrogen oxides. It's about control methods.
In the method of controlling nitrogen oxides of an engine reflecting the driving distance according to the present invention, when the engine 10 is started (S10) or the key is turned ON, the nitrogen oxide emission (NOx_mass) and the driving distance of the vehicle are each set to 0. an initial reset step (S20) of performing an initial reset step (S20) and a nitrogen oxide emission amount obtaining step (S100) of calculating the combustion temperature and nitrogen oxide concentration from the combustion pressure of the engine 10 and obtaining the amount of nitrogen oxide discharged from the engine 10 (S100). ) And, by accumulating the amount of nitrogen oxide discharged from the engine 10 and accumulating the travel distance of the vehicle, the EGR ratio according to the travel distance or the concentration of oxygen flowing into the cylinder of the engine. The correction value acquired step (S200) and the correction value obtained in the correction value acquisition step (S200) are applied to the initial EGR ratio or the oxygen concentration of the initial intake manifold to obtain the final EGR valve control value (EGR valve Final). and an EGR correction control step (S300) of obtaining and controlling the EGR valve 33 with the final EGR valve control value (EGR valve Final).
Description
본 발명은 차량에서 배출되는 질소산화물(NOx)를 저감시키기 위한 질소산화물 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시동 후 운행거리가 증가함에 따라 실제 배출되는 질소산화물을 예측하여 누적된 질소산화물을 기준값과 비교하여 엔진의 연소를 제어함으로써 질소산화물의 배출이 저감되도록 한 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen oxide control method for reducing nitrogen oxides (NOx) emitted from a vehicle, and more particularly, as the driving distance increases after starting, the actual emission of nitrogen oxides is predicted and the accumulated nitrogen oxides are calculated as a reference value. It relates to a method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance so that emissions of nitrogen oxides are reduced by controlling combustion of the engine compared to the above.
종래의 엔진에서는 상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물을 예측하지 못한 상태에서 상기 엔진을 개발하고 양산한다.In a conventional engine, the engine is developed and mass-produced in an unpredictable state of nitrogen oxides discharged from the engine.
그러나, 점점 강화되는 배기가스 규제는 다양한 운전 조건 및 환경 조건에서 상기 질소산화물(NOx)의 배출량을 측정하여, 규제 조건을 만족하는지를 판단한다.However, in accordance with gradually tightening exhaust gas regulations, it is determined whether the regulations are satisfied by measuring the amount of nitrogen oxides (NOx) discharged under various operating conditions and environmental conditions.
이러한 배기가스 규제를 충족하기 위하여, 최근에는 SCR(Selective Catalytic Reduction)이나 LNT(Lean NOx Trap)와 같은 후처리 장치를 장착의 증가되고 있는 추세이다.In order to meet these exhaust gas regulations, there has recently been an increasing trend of installing post-processing devices such as SCR (Selective Catalytic Reduction) or LNT (Lean NOx Trap).
하지만, 엔진에서 배출되는 질소산화물은 엔진간 편차, 환경적 요인, 부품 열화 등에 의해 상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량에 편차가 발생하거나, 예측된 베출량을 넘어서 배출되고, 이는 최종적으로 차량으로부터 배출되는 질소산화물에도 영향을 미쳐 상기 배기가스 기존을 충족하지 못하는 원인이 될 수 있다.However, nitrogen oxides discharged from the engine vary in the amount of nitrogen oxides discharged from the engine due to variations between engines, environmental factors, deterioration of parts, etc., or are discharged beyond the predicted amount, which is finally emitted from the vehicle. It also affects the nitrogen oxides emitted, which may cause the exhaust gas not to meet the existing requirements.
이와 같이, 상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량에 편차가 발생하거나 예측된 범위를 벗어나면, 상기 SCR이나 상기 LNT와 같은 후처리 장치가 성능을 제대로 발휘하지 못하거나, 연비가 저하되는 문제점이 있다. 예컨대, 상기 SCR은 상기 질소산화물의 배출이 증가하면, 상기 질소산화물의 정화효율이 저하되고, 이를 만회하기 위하여 우레아 분사량이 증가하게 된다. 상기 우레이 분사량의 증가는 상기 우레아의 보충 주기를 단축시키게 된다. 상기 LNT는 상기 질소산화물의 배출이 증가하면, 흡장된 질소산화물을 환원하기 위해 재생주기가 단축되므로, 잦은 재생으로 인하여 연비가 저하되는 문제점이 있다.As such, if there is a deviation in the amount of nitrogen oxide discharged from the engine or it is out of the predicted range, there is a problem that the performance of the post-processing device such as the SCR or the LNT is not properly displayed or fuel efficiency is lowered. . For example, in the SCR, when the emission of nitrogen oxides increases, the purification efficiency of the nitrogen oxides decreases, and the injection amount of urea is increased to compensate for this. The increase in the amount of urea injection shortens the replenishment cycle of the urea. The LNT has a problem in that fuel efficiency is lowered due to frequent regeneration since a regeneration cycle is shortened to reduce the stored nitrogen oxide when the emission of the nitrogen oxide increases.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '내연 기관의 상태량 추정 장치, 내연 기관의 제어 장치 및 내연 기관의 상태량 추정 방법'에 관한 기술이 개시되어 있다. Meanwhile, the following prior art documents disclose a technology related to 'a device for estimating a state quantity of an internal combustion engine, a control device for an internal combustion engine, and a method for estimating a state quantity of an internal combustion engine'.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 시동후 운행거리가 증가하면, 엔진의 연소 상태에서 따라 배출되는 질소산화물의 배출량의 누적량의 계산하고, 이를 기준값과 비교하여 엔진의 연소를 제어함으로써, 상기 질소산화물의 배출량을 운행거리에 따라 제어할 수 있는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and when the driving distance increases after starting, the accumulated amount of nitrogen oxides emitted according to the combustion state of the engine is calculated, and the result is compared with a reference value to reduce engine combustion. By controlling, an object of the present invention is to provide a method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance capable of controlling the emission of nitrogen oxides according to the travel distance.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법은, 엔진이 시동되거나 키 (ON)이 되면, 질소산화물 배출량과 차량의 운행거리를 각각 0으로 셋팅하는 초기 리셋 단계와, 상기 엔진의 연소압으로부터 연소온도와 질소산화물의 농도를 산출하여 상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 획득하는 질소산화물 배출량 획득 단계와, 상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 누적하고 차량의 운행거리를 누적하여, 운행거리에 따른 EGR비율 또는 상기 엔진의 실린더로 유입되는 산소의 농도 중 어느 하나의 보정값을 획득하는 보정값 획득 단계와, 초기 EGR비율 또는 초기 흡기매니폴드의 산소농도에 상기 보정값 획득 단계에서 획득된 보정값을 적용하여 최종 EGR 밸브 제어값을 구하고, 상기 최종 EGR 밸브 제어값으로 상기 EGR 밸브를 제어하는 EGR 보정 제어 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting the driving distance according to the present invention sets the nitrogen oxide emissions and the driving distance of the vehicle to zero, respectively, when the engine is started or turned ON. A reset step, a nitrogen oxide emission amount obtaining step of obtaining an amount of nitrogen oxide discharged from the engine by calculating a combustion temperature and a nitrogen oxide concentration from the combustion pressure of the engine, and accumulating the amount of nitrogen oxide discharged from the engine. and accumulating the driving distance of the vehicle to obtain a correction value of either the EGR ratio according to the driving distance or the concentration of oxygen flowing into the cylinder of the engine, and the initial EGR ratio or the initial intake manifold and an EGR correction control step of obtaining a final EGR valve control value by applying the correction value obtained in the correction value acquisition step to the oxygen concentration, and controlling the EGR valve with the final EGR valve control value.
상기 질소산화물 배출량 획득 단계, 상기 보정값 획득 단계 및 상기 EGR 보정 제어 단계는 상기 초기 리셋 단계가 수행된 이후에 상기 엔진의 정지시 또는 키 오프(Off)까지 동시에 수행되는 것을 특징으로 한다.The nitrogen oxide emission obtaining step, the correction value obtaining step, and the EGR correction control step are performed simultaneously after the initial resetting step is performed until the engine is stopped or the key is turned off.
상기 질소산화물 배출량 획득 단계는, 상기 엔진의 각 실린더에 각각 설치된 연소압 센서로부터 ECU로 출력되는 연소압을 실시간으로 취합하는 연소압 측정 단계와, 상기 실린더 내에서 연소 개시 시점의 연소압, 최대 연소압, 산소농도, 공연비를 토대로 상기 실린더내에서 최대로 상승한 연소온도인 연소 최고 온도를 산출하는 연소 최고 온도 산출 단계와, 상기 연소 최고 온도, 상기 실린더의 산소 농도, 연료분사시기, 레일압, 및 파일럿 분사량을 토대로 상기 실린더로부터 배출되는 질소산화물의 농도를 산출하는 질소산화물 농도 산출 단계와, 상기 질소산화물 농도 산출 단계에서 구한 질소산화물의 농도와 공기량, 엔진부하를 토대로 상기 실린더로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 계산하는 실시간 질소산화물 배출량 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The nitrogen oxide emission obtaining step may include a combustion pressure measuring step of collecting in real time combustion pressure output to the ECU from combustion pressure sensors installed in each cylinder of the engine, combustion pressure at the time of starting combustion in the cylinder, and maximum combustion. The maximum combustion temperature calculation step of calculating the maximum combustion temperature, which is the maximum combustion temperature in the cylinder, based on pressure, oxygen concentration, and air-fuel ratio; The nitrogen oxide concentration calculation step of calculating the concentration of nitrogen oxide discharged from the cylinder based on the pilot injection amount, and the nitrogen oxide concentration calculated in the nitrogen oxide concentration calculation step, the amount of air, and the engine load. It is characterized in that it includes a real-time nitrogen oxide emission calculation step of calculating the emission amount.
상기 질소산화물 농도 산출 단계에서는 zeldovich mechanism을 기반으로 하여, 상기 각 실린더로부터 배출되는 질소산화물의 농도를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the step of calculating the concentration of nitrogen oxides, the concentration of nitrogen oxides discharged from each cylinder is calculated based on the zeldovich mechanism.
실시간 질소산화물 배출량 산출 단계가 수행된 이후에는 상기 엔진의 작동 여부를 판단하는 엔진 작동 판단 단계를 더 포함하고, 상기 엔진이 작동하고 있으면, 상기 연소압 측정 단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.After the real-time nitrogen oxide emission calculating step is performed, an engine operation determining step of determining whether the engine is operating is further included, and if the engine is operating, the combustion pressure measuring step is returned.
상기 엔진 작동 판단 단계에서 상기 엔진이 작동하고 있지 않으면, 종료되는 것을 특징으로 한다.In the engine operation determination step, if the engine is not operating, it is characterized in that it is terminated.
상기 보정값 획득 단계는, 상기 차량의 운행거리에 따라 상기 엔진의 EGR 비율 또는 흡기매니폴드의 산소농도를 보정해야 하는 보정 제어 영역에서 상기 엔진이 작동 중인지를 판단하는 보정 제어 영역 만족 판단 단계와, 상기 엔진이 보정 제어 영역에서 운전 중이면, 상기 엔진에서 배출되는 질소산화물의 배출량과 상기 차량의 운행거리를 누적하기 시작하는 보정 제어 진입 단계와, 상기 차량의 운행거리에 따른 누적된 질소산화물의 배출량인 목표 누적 질소산화물 배출량을 산출하는 목표 질소산화물 배출량 산출 단계와, 상기 차량의 운행에 따라 배출된 질소산화물을 누적한 값과 상기 목표 누적 질소산화물 배출량과 비율을 산출하는 목표 비율 산출 단계와, 상기 차량의 운행거리가 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 적용하기로 미리 설정된 보정값 적용 기준값보다 큰 지를 판단하는 보정 적용 판단 단계와, 상기 차량의 운행거리가 상기 보정값 적용 기준값보다 크면, 상기 EGR 비율의 보정값 또는 상기 흡기매니폴드의 산소농도 보정값을 산출하는 보정값 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The correction value obtaining step may include a correction control region satisfaction determination step of determining whether the engine is operating in a correction control region in which the EGR ratio of the engine or the oxygen concentration of the intake manifold should be corrected according to the driving distance of the vehicle; If the engine is operating in the correction control region, a correction control entry step in which the amount of nitrogen oxides discharged from the engine and the driving distance of the vehicle start to accumulate, and the amount of nitrogen oxide accumulated according to the driving distance of the vehicle A target nitrogen oxide emission calculation step of calculating a target cumulative nitrogen oxide emission amount of phosphorus; a target ratio calculation step of calculating a ratio between an accumulated value of nitrogen oxides emitted during the operation of the vehicle and the target cumulative nitrogen oxide emission amount; A correction application determination step of determining whether the driving distance of the vehicle is greater than a correction value application reference value preset for applying the correction value of the EGR ratio or the oxygen concentration of the intake manifold; and and a correction value calculation step of calculating a correction value of the EGR ratio or a correction value of the oxygen concentration of the intake manifold when the value is greater than the reference value.
상기 보정값 산출단계에서는 상기 목표 비율에 따라 서로 다른 보정맵으로부터 상기 EGR 비율의 보정값 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.In the correction value calculation step, a correction value of the EGR ratio or a correction value of the oxygen concentration of the intake manifold is calculated from different correction maps according to the target ratio.
상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계는, 상기 엔진의 외부 환경 조건이 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 환경 조건 만족 판단 단계와, 상기 엔진이 운전되는 조건이 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 운전 조건 만족 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The correction control region satisfaction determination step includes an environmental condition satisfaction determination step of determining whether external environmental conditions of the engine satisfy a preset correction control range, and whether or not the engine operating condition satisfies a preset correction control range. It is characterized in that it includes a driving condition satisfaction determination step of determining.
상기 환경 조건 만족 판단 단계는, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 흡기온, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 대기압 및 상기 엔진의 냉각수의 온도가 모두 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 것을 특징으로 한다.The environmental condition satisfaction determination step may include determining whether intake air temperature of the air flowing into the engine, atmospheric pressure of the air flowing into the engine, and temperature of the cooling water of the engine all satisfy a preset correction control range. .
상기 환경 조건 만족 판단 단계에서, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 흡기온, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 대기압 및 상기 엔진의 냉각수의 온도 중 어느 하나라도 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하지 않으면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계가 재수행되는 것을 특징으로 한다.In the environmental condition satisfaction determination step, if any one of the intake air temperature of the air flowing into the engine, the atmospheric pressure of the air flowing into the engine, and the temperature of the cooling water of the engine does not satisfy a preset correction control range, the correction control It is characterized in that the region satisfaction determination step is re-performed.
상기 운전 조건 만족 판단 단계는, 상기 차량의 속도와, 상기 차량의 가속도가 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 것을 특징으로 한다.The driving condition satisfaction determination step may include determining whether the speed of the vehicle and the acceleration of the vehicle satisfy a preset correction control range.
상기 운전 조건 만족 판단 단계에서, 상기 차량의 속도와, 상기 차량의 가속도 중 적어도 어느 하나가 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하지 않으면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계가 재수행되는 것을 특징으로 한다.In the driving condition satisfaction determination step, if at least one of the vehicle speed and the vehicle acceleration does not satisfy a preset correction control range, the correction control region satisfaction determination step is re-performed.
상기 보정 적용 판단 단계에서, 상기 차량의 운행거리가 상기 보정값 적용 기준값보다 크지 않으면, 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 적용하지 않는 보정값 미적용 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the correction application determination step, if the driving distance of the vehicle is not greater than the correction value application reference value, a correction value non-application step of not applying the correction value of the EGR ratio or the oxygen concentration of the intake manifold. do.
상기 보정값 산출단계 또는 상기 보정값 미적용 단계가 수행된 이후에는 상기 엔진의 작동 여부를 판단하는 엔진 작동 판단 단계를 더 포함하고, 상기 엔진이 작동하고 있으면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.After the correction value calculation step or the correction value non-application step is performed, an engine operation determination step of determining whether the engine is operating is further included, and if the engine is operating, the correction control region satisfaction determination step is returned. characterized by
상기 엔진 작동 판단 단계에서 상기 엔진이 작동하고 있지 않으면, 종료되는 것을 특징으로 한다.In the engine operation determination step, if the engine is not operating, it is characterized in that it is terminated.
상기 환경 조건 만족 판단 단계와 상기 운전 조건 만족 판단 단계는, 상기 운전 조건 만족 판단 단계가 수행된 후에 상기 환경 조건 만족 판단 단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.In the environmental condition satisfaction determination step and the driving condition satisfaction determination step, the environmental condition satisfaction determination step is performed after the driving condition satisfaction determination step is performed.
상기 EGR 보정 제어 단계는, 상기 엔진의 운전영역에 따라 상기 EGR 밸브의 초기 제어값인 초기 EGR 목표값 또는 초기의 상기 흡기매니폴드 내의 산소농도인 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도를 설정하는 초기 엔진 제어 조건 설정 단계와, 상기 초기 EGR 목표값에 상기 보정값 획득 단계에서 획득한 상기 EGR 비율의 보정값을 더하여 상기 초기 EGR 목표값이 보정된 보정 EGR 목표값을 획득하거나. 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도에 상기 보정값 획득 단계에서 획득한 상기 흡기매니폴드의 산소농도 보정값을 더하여 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도가 보정된 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도를 획득하는 보정 엔진 제어 조건 설정 단계와, 상기 보정 EGR 목표값과 실제 EGR 비율의 차이인 EGR 편차 또는 상기 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도와 실제 흡기매니폴드 산소농도의 차이인 산소농도 편차를 구하는 엔진 운전 편차 계산 단계와, 상기 EGR 편차 또는 상기 산소농도 편차를 반영한 상기 EGR 밸브의 제어량을 산출하여 상기 EGR 밸브의 제어를 개시하는 EGR 밸브 제어 개시 단계와, 상기 EGR 밸브 제어 개시 단계에서 산출된 상기 EGR 밸브의 제어량에 상기 엔진의 현재 운전영역에 따라 설정된 EGR 밸브의 개도량을 더하여, 상기 EGR 밸브의 최종 제어량인 상기 최종 EGR 밸브 제어값으로 산출하는 최종 EGR 밸브 제어값 산출 단계와, 상기 최종 EGR 밸브 제어값으로 상기 EGR 밸브의 개도를 제어하는 EGR 밸브 개도 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the EGR correction control step, an initial engine control setting an initial EGR target value, which is an initial control value of the EGR valve, or an initial intake manifold target oxygen concentration, which is an initial oxygen concentration in the intake manifold, according to an operating region of the engine. or obtaining a corrected EGR target value obtained by correcting the initial EGR target value by adding the correction value of the EGR ratio obtained in the step of obtaining the correction value to the initial EGR target value. Correction in which a corrected intake manifold target oxygen concentration in which the initial intake manifold target oxygen concentration is corrected is obtained by adding the oxygen concentration correction value of the intake manifold obtained in the correction value obtaining step to the initial intake manifold target oxygen concentration. An engine control condition setting step, and an engine operating deviation calculation step of obtaining an EGR deviation, which is the difference between the corrected EGR target value and the actual EGR ratio, or an oxygen concentration deviation, which is the difference between the corrected intake manifold target oxygen concentration and the actual intake manifold oxygen concentration. In addition, an EGR valve control initiation step of calculating a control amount of the EGR valve reflecting the EGR deviation or the oxygen concentration deviation and starting control of the EGR valve, and the EGR valve control amount calculated in the EGR valve control initiation step a final EGR valve control value calculation step of adding the opening amount of the EGR valve set according to the current operating range of the engine and calculating the final EGR valve control value, which is the final control amount of the EGR valve; and an EGR valve opening control step of controlling the opening of the EGR valve.
상기 EGR 밸브 제어 개시 단계는, PID 제어로 폐루프 제어되는 것을 특징으로 한다.The step of starting the EGR valve control is characterized in that the closed-loop control is performed by PID control.
상기 EGR 밸브 제어 개시 단계는, 상기 EGR 편차 또는 상기 산소농도 편차에 따른 실제 산소량의 편차에 따라 제어값이 결정되는 것을 특징으로 한다.In the EGR valve control starting step, a control value is determined according to a deviation of an actual amount of oxygen according to the EGR deviation or the oxygen concentration deviation.
상기 EGR 밸브 개도 제어 단계가 수행된 이후에는 상기 엔진의 작동 여부를 판단하는 엔진 작동 판단 단계를 더 포함하고, 상기 엔진이 작동하고 있으면, 상기 초기 엔진 제어 조건 설정 단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.After the EGR valve opening control step is performed, an engine operation determination step of determining whether the engine is operating is further included, and if the engine is operating, the initial engine control condition setting step is returned.
상기 엔진 작동 판단 단계에서 상기 엔진이 작동하고 있지 않으면, 종료되는 것을 특징으로 한다.In the engine operation determination step, if the engine is not operating, it is characterized in that it is terminated.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법에 따르면, 운행거리의 증가에 따라 실시간으로 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 제어할 수 있다.According to the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance of the present invention having the configuration as described above, it is possible to control the amount of nitrogen oxide discharged from the engine in real time according to the increase in the travel distance.
이에 따라, 상기 엔진의 개발환경과 실제 차량 주행조건 차이에서 발생하는 질소산화물의 배출량 편차를 감소시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to reduce the emission deviation of nitrogen oxides generated from the difference between the development environment of the engine and actual vehicle driving conditions.
도 1은 본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법이 적용되는 엔진의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법을 도시한 순서도.
도 3은 도 2의 S100을 상세히 도시한 순서도.
도 4는 도 2의 S200을 상세히 도시한 순서도.
도 5는 도 2의 S300을 상세히 도시한 순서도.1 is a schematic diagram of an engine to which a method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance according to the present invention is applied.
Figure 2 is a flow chart showing a method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing S100 of FIG. 2 in detail;
FIG. 4 is a flowchart illustrating S200 of FIG. 2 in detail;
FIG. 5 is a flowchart illustrating S300 of FIG. 2 in detail;
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(10)이 시동되면(S10), 질소산화물 배출량(NOx_mass)과 차량의 운행거리를 각각 0으로 셋팅하는 초기 리셋 단계(S20)와, 상기 엔진(10)의 연소압으로부터 연소온도와 질소산화물의 농도를 산출하여 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 획득하는 질소산화물 배출량 획득 단계(S100)와, 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 누적하고 차량의 운행거리를 누적하여, 운행거리에 따른 EGR비율 또는 상기 엔진의 실린더로 유입되는 산소의 농도 중 어느 하나의 보정값을 획득하는 보정값 획득 단계(S200)와, 초기 EGR비율 또는 초기 흡기매니폴드의 산소농도에 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 획득된 보정값을 적용하여 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)을 구하고, 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 EGR 밸브(33)를 제어하는 EGR 보정 제어 단계(S300)를 포함한다.As shown in FIG. 2, when the
도 1에는 본 발명에 따른 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법이 수행되는 엔진 시스템이 도시되어 있는 바, 이를 먼저 살펴보면 다음과 같다.1 shows an engine system in which a method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance according to the present invention is performed.
엔진(10)는 복수의 실린더(11)를 포함하고 있고, 각 실린더(11)는 상기 실린더(11) 내부의 연소압력을 측정할 수 있는 연소압 센서(12)가 설치된다. 상기 연소압 센서(12)는 글로우 플러그 일체형으로 설치되거나, 독립된 상태로 설치될 수 있다.The
흡기라인(21)을 통하여 유입된 공기는 흡기매니폴드(15)를 통하여 상기 각 실린더(11)의 내부로 공급되고, 상기 실린더(11)의 내부에서 연소된 후, 배기매니폴드(16)를 거쳐 배기라인(22)을 통하여 배출된다. 상기 배기라인(22)과 상기 흡기라인(21)에는 각각 터보차저(31)의 터빈(31a)과 컴프레서(31b)가 설치되고, 상기 흡기라인(21)에는 엔진으로 흡기되는 공기를 냉각시키는 인터쿨러(32)가 설치된다. 상기 배기라인(22)에는 배기가스에 포함된 유해물질을 정화하기 위한 후처리 장치(41)가 설치된다. 상기 후처리 장치(41)는 적어도 하나 이상으로 설치되어, 상기 배기가스에 포함된 유해물질을 정화한다. 또한, 상기 배기라인(22)과 상기 흡기라인(21)을 연결하도록 EGR라인(23)이 설치되고, 상기 EGR라인(23)에는 재순환되는 EGR가스의 양을 조절하는 EGR 밸브(33)가 설치된다.The air introduced through the
상기 연소압 센서(12)로부터 측정된 각 실린더(11)의 연소압은 실시간으로 ECU(50)로 전송된다. 상기 ECU(50)는 상기 연소압 센서(12)뿐만 아니라. 기존의 각종 센서 및 상기 엔진(10)의 연소를 위해 제어하는 값들을 이용하여, 후술되는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법에 대한 알고리즘이 저장되어 있어, 이를 실질적으로 수행하게 된다.The combustion pressure of each
상기 ECU(50)는 운행거리에 따라 실시간으로 연소압과 각종 제어조건을 이용하여, 상기 엔진(10)에서 발생되는 질소산화물(NOx)의 배출량을 예측하고, 상기 EGR 밸브(33)를 제어하여, 상기 질소산화물이 정해진 범위 이내로만 배출되도록 제어한다.The
상기 ECU(50)는 메모리(51)와 연결되거나, 상기 ECU(50)의 내부에 메모리(51)가 구비되어, 상기 누적되는 질소산화물의 배출량을 저장하거나, 차량의 운행거리 등과 같은 다른 값을 저장하는데 활용된다.The
초기 리셋 단계(S20)는 질소산화물(NOx)의 배출량과 차량의 운행거리를 각각 초기화한다. 엔진(10)이 시동되면(S10), 상기 ECU(50)는 상기 질소산화물의 배출량(NOx_mass)을 0으로 셋팅하고, 상기 차량의 운행거리도 0으로 셋팅한다.In the initial reset step (S20), the amount of nitrogen oxides (NOx) emitted and the driving distance of the vehicle are respectively initialized. When the
한편, 상기 초기 리셋(S20)는 상기 엔진(10)의 시동시 수행될 수도 있지만, 키 온(ON)시 수행될 수도 있다. Meanwhile, the initial reset (S20) may be performed when the
질소산화물 배출량 획득 단계(S100)는 상기 ECU(50)가 연소압 센서(12)로 출력된 상기 엔진(10)의 각 실린더(11)의 연소압을 이용하여, 상기 각 실린더(11) 내부의 연소온도, 질소산화물의 온도를 산출하여, 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량(NOx_mass)을 획득한다. 획득된 상기 질소산화물의 배출량(NOx_mass)은 실시간으로 저장된다.In the nitrogen oxide emission obtaining step (S100), the
보정값 획득 단계(S200)는, 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 상기 질소산화물의 배출량(NOx_mass)을 누적하고 차량의 운행거리를 누적하여, 운행거리에 따른 EGR비율 또는 상기 엔진의 실린더로 유입되는 산소의 농도 중 어느 하나의 보정값을 획득한다. 상기 보정값 획득 단계(S200)에서는 상기 엔진(10)의 흡기를 제어하기 위해 EGR 비율의 보정값(EGR_cor) 또는 상기 흡기매니폴드의 산소농도의 보정값(Inmani-O_cor)을 산출한다. 상기 보정값 획득 단계(S200)에서는 상기 엔진(10)으로부터 배출되는 질소산화물(Nox)의 배출량과 예측량의 편차는 상기 차량의 운행거리가 증가함에 따라 증가하는데, 상기 편차가 감소되도록 상기 EGR 비율의 보정값(EGR_cor) 또는 상기 흡기매니폴드의 산소농도의 보정값(Inmani-O_cor)을 산출하여, 이를 제어에 이용하도록 한다.In the step of obtaining a correction value (S200), the emission amount (NOx_mass) of the nitrogen oxide discharged from the
상기 EGR 보정 제어 단계(S300)는 초기 설정된 초기 EGR 목표값(EGR_des) 또는 초기 흡기매니폴드의 산소농도(Inmani-O_des)에 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 구한 보정값을 적용하여, 실제 상기 EGR 밸브(33)를 제어할 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)을 구하고, 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 EGR 밸브(33)를 제어한다.The EGR correction control step (S300) applies the correction value obtained in the correction value acquisition step (S200) to the initially set initial EGR target value (EGR_des) or the initial intake manifold oxygen concentration (Inmani-O_des), A final EGR valve control value (EGR valve Final) to control the
상기 질소산화물 배출량 획득 단계(S100), 상기 보정값 획득 단계(S200) 및 상기 EGR 보정 제어 단계(S300)는 상기 초기 리셋 단계(S20)가 수행된 이후에 상기 엔진(10)의 정지시 또는 키 오프(OFF)까지 동시에 수행된다. The nitrogen oxide emission step (S100), the correction value acquisition step (S200), and the EGR correction control step (S300) are performed when the
상기 질소산화물 배출량 획득 단계(S100)에서 실시간으로 획득되는 질소산화물의 배출량은 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 누적되면서, 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 EGR 비율 또는 흡기매니폴드의 산소농도를 보정하는데 사용된다. 또한, 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 구한 EGR 비율의 보정값(EGR_cor) 또는 흡기매니폴드 산소농도의 보정값(Inmani-O_cor)은 상기 EGR 보정 제어 단계(S300)에서 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)을 구하는데 사용된다.The nitrogen oxide emission amount obtained in real time in the nitrogen oxide emission obtaining step (S100) is accumulated in the correction value obtaining step (S200), and the EGR ratio or the oxygen concentration of the intake manifold in the correction value obtaining step (S200) used to correct In addition, the correction value (EGR_cor) of the EGR ratio or the correction value (Inmani-O_cor) of the intake manifold oxygen concentration obtained in the correction value acquisition step (S200) is the final EGR valve control value in the EGR correction control step (S300). (EGR valve Final).
이하에서는 상기 질소산화물 배출량 획득 단계(S100), 상기 보정값 획득 단계(S200) 및 상기 EGR 보정 제어 단계(S300)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the nitrogen oxide emission step (S100), the correction value acquisition step (S200), and the EGR correction control step (S300) will be described in detail.
도 3에 도시된 바와 같이, 질소산화물 배출량 획득 단계(S100)는, 상기 엔진(10)의 각 실린더(11)에 각각 설치된 연소압 센서(12)로부터 ECU(50)로 출력되는 연소압을 실시간으로 취합하는 연소압 측정 단계(S110)와, 상기 실린더(11) 내에서 연소 개시 시점의 연소압(Psoc), 최대 연소압(Pmax), 산소농도, 공연비(AF)를 토대로 상기 실린더(11)내에서 최대로 상승한 연소온도인 연소 최고 온도(Temp)를 산출하는 연소 최고 온도 산출 단계(S120)와, 상기 연소 최고 온도(Temp), 상기 실린더(11)의 산소 농도, 연료분사시기(SOI), 레일압(RAIL), 및 파일럿 분사량(Pilot)을 토대로 상기 실린더(11)로부터 배출되는 질소산화물의 농도를 산출하는 질소산화물 농도 산출 단계(S130)와, 상기 질소산화물 농도 산출 단계(S130)에서 구한 질소산화물의 농도와 공기량, 엔진부하를 토대로 상기 실린더(11)로부터 배출되는 질소산화물의 배출량(NOx_mass)을 계산하는 실시간 질소산화물 배출량 산출 단계(S140)를 포함한다.As shown in FIG. 3 , in the step of acquiring nitrogen oxide emissions (S100), the combustion pressure output to the
연소압 측정 단계(S110)는 상기 엔진(10)의 각 실린더(11)마다 설치된 연소압 센서(12)로 상기 각 실린더(11) 내의 연소압을 측정하고, 이를 상기 ECU(50)로 출력한다. 상기 연소압 센서(12)로부터 측정되는 각 실린더(11)내의 연소압을 실시간으로 계속 측정되면서, 이는 상기 메모리(51)에 취합한다.In the combustion pressure measuring step (S110), the combustion pressure in each
연소 최고 온도 산출 단계(S120)는 상기 ECU(50)가 상기 실린더(11) 내의 연소 최고 온도(Temp)를 산출한다. 상기 ECU(50)는 연소 개시 시점의 연소압(Psoc), 최대 연소압(Pmax), 상기 실린더(11) 내의 산소농도, 및 공연비(AF)를 토대로 상기 실린더(11)에서 최대로 상승한 연소온도인 연소 최고 온도(Temp)를 산출한다. 상기 연소 최고 온도(Temp)는 상기 연소 개시 시점의 연소압(Psoc), 상기 최대 연소압(Pmax), 상기 실린더(11) 내의 산소농도, 및 상기 공연비(AF)에 따라 결정되는 것으로서 맵의 형태 등으로 상기 ECU(50)에 저장될 수 있고, 상기 ECU(50)는 입력되는 조건으로 상기 연소 최고 온도(Temp)를 산출할 수 있다.In the maximum combustion temperature calculation step ( S120 ), the
질소산화물 농도 산출 단계(S130)는 상기 연소 최고 온도(Temp), 상기 실린더(11)의 산소 농도, 연료분사시기(SOI), 레일압(RAIL), 및 파일럿 분사량(Pilot)를 토대로, 상기 각 실린더(11)에서 생성되는 질소산화물의 농도를 산출한다. 상기 ECU(50)는 상기 연소 최고 온도 산출 단계(S120)에서 구한 상기 연소 최고 온도(Temp)와, 상기 ECU(50)에 상기 엔진(10)의 연소를 위해 사용한 제어조건, 예컨대, 상기 연료분사시기(SOI), 상기 레일압(RAIL), 및 상기 파일럿 분사량(Pilot) 등을 이용하여 상기 각 실린더(11)의 질소산화물의 농도를 산출한다.The nitrogen oxide concentration calculation step (S130) is based on the maximum combustion temperature (Temp), the oxygen concentration of the
이때, Zeldovich mechanism을 이용하여 질소산화물의 농도를 산출할 수 있다.At this time, the concentration of nitrogen oxide can be calculated using the Zeldovich mechanism.
상기 Zeldovich mechanism은 연료의 연소과정에서 발생하는 열에 의해 질소산화물이 발생하는 것을 설명한 것으로서, 아래의 반응식으로 표현될 수 있다.The Zeldovich mechanism describes the generation of nitrogen oxides by the heat generated in the combustion process of fuel, and can be expressed by the following reaction equation.
N2 + O ↔ NO + NN 2 + O ↔ NO + N
N + O2 ↔ NO + ON + O 2 ↔ NO + O
N + OH ↔ NO + HN + OH ↔ NO + H
여기서, 질소산화물 농도([NOx])는 상기 연소 최고 온도(Temp), 상기 실린더(11)의 산소 농도, 상기 연료분사시기(SOI), 상기 레일압(RAIL), 및 상기 파일럿 분사량(Pilot)에 의해 결정되는 것으로서 맵의 형태 등으로 상기 ECU(50)에 저장될 수 있고, 상기 ECU(50)는 입력되는 조건으로 상기 질소산화물의 농도([NOx])를 산출할 수 있다.Here, the nitrogen oxide concentration ([NOx]) is the maximum combustion temperature (Temp), the oxygen concentration of the
실시간 질소산화물 배출량 산출 단계(S140)는 상기 질소산화물 농도 산출 단계(S130)에서 구한 질소산화물의 농도와 공기량, 엔진부하를 토대로 상기 실린더(11)로부터 배출되는 질소산화물의 배출량(NOx_mass)을 계산한다. 여기서, 상기 엔진부하는 상기 엔진부하로 운전되기 위해 분사되는 전체 연료량(Q)으로 대체될 수 있다.In the real-time nitrogen oxide amount calculation step (S140), the amount of nitrogen oxide discharged from the cylinder 11 (NOx_mass) is calculated based on the nitrogen oxide concentration, air amount, and engine load obtained in the nitrogen oxide concentration calculation step (S130). . Here, the engine load may be replaced by the total amount of fuel Q injected to operate with the engine load.
상기 질소산화물 배출량(NOx_mass)은 상기 질소산화물 농도와 상기 공기량, 상기 엔진부하(Q)에 의해 결정되는 것으로서, 맵의 형태 등으로 상기 ECU(50)에 저장될 수 있고, 상기 ECU(50)는 입력되는 값에 따라 상기 질소산화물 배출량(NOx_mass)을 산출한다.The nitrogen oxide emission NOx_mass is determined by the nitrogen oxide concentration, the air amount, and the engine load Q, and may be stored in the
엔진 작동 판단 단계(S150)는 상기 실시간 질소산화물 배출량 산출 단계(S140)가 수행된 이후에 상기 엔진(10)의 작동 여부를 판단한다.The engine operation determination step (S150) determines whether the
만약, 상기 엔진 작동 판단 단계(S150)에서 상기 엔진(10)이 작동하고 있으면, 상기 연소압 측정 단계(S110)로 리턴되어 상기 과정이 반복 수행되고, 상기 엔진(10)이 작동하고 있지 않으면, 종료된다(30).If the
도 4에 도시된 바와 같이, 보정값 획득 단계(S200)는, 상기 차량의 운행거리에 따라 상기 엔진(10)의 EGR 비율 또는 흡기매니폴드의 산소농도를 보정해야 하는 보정 제어 영역에서 상기 엔진(10)이 작동 중인지를 판단하는 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)와, 상기 엔진(10)이 보정 제어 영역에서 운전 중이면, 상기 엔진(10)에서 배출되는 질소산화물의 배출량과 상기 차량의 운행거리를 누적하기 시작하는 보정 제어 진입 단계(S220)와, 상기 차량의 운행거리에 따른 누적된 질소산화물의 배출량인 목표 누적 질소산화물 배출량(Target_NOx_mass_distance)을 산출하는 목표 질소산화물 배출량 산출 단계(S230)와, 상기 차량의 운행에 따라 배출된 질소산화물을 누적한 값(NOx_mass_acc)과 상기 목표 누적 질소산화물 배출량(Target_NOx_mass_distance)과 비율(NOx_ratio)을 산출하는 목표 비율 산출 단계(S240)와, 상기 차량의 운행거리가 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 적용하기로 미리 설정된 보정값 적용 기준값보다 큰 지를 판단하는 보정 적용 판단 단계(S250)와, 상기 차량의 운행거리가 상기 보정값 적용 기준값보다 크면, 상기 EGR 비율의 보정값(EGR_cor) 또는 상기 흡기매니폴드의 산소농도 보정값(Inmani-O_cor)을 산출하는 보정값 산출 단계(S260)를 포함한다.As shown in FIG. 4 , in the correction value acquisition step (S200), the engine ( 10) a correction control range satisfaction determination step (S210) for determining whether or not the engine is operating, and if the engine 10 is operating in the correction control range, the amount of nitrogen oxides discharged from the engine 10 and the operation of the vehicle A correction control entry step (S220) of starting to accumulate the distance, and a target nitrogen oxide emission calculation step (S230) of calculating a target accumulated nitrogen oxide emission amount (Target_NOx_mass_distance), which is the accumulated nitrogen oxide emission amount according to the driving distance of the vehicle; , a target ratio calculation step (S240) of calculating an accumulated value (NOx_mass_acc) of nitrogen oxides emitted according to the operation of the vehicle and a ratio (NOx_ratio) with the target cumulative nitrogen oxide emission (Target_NOx_mass_distance), and the driving distance of the vehicle A correction application determination step (S250) of determining whether is greater than a correction value application reference value preset to apply the correction value of the EGR ratio or the oxygen concentration of the intake manifold, and the vehicle travel distance is the correction value application reference value If it is greater than the EGR ratio correction value (EGR_cor) or the intake manifold oxygen concentration correction value (Inmani-O_cor), a correction value calculation step (S260) is included.
보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)는 상기 운행거리에 따라 상기 엔진(10)의 제어조건을 보정해야 하는 보정 제어 영역에서 상기 엔진(10)이 작동 중인지를 판단한다.In the correction control region satisfaction determination step (S210), it is determined whether the
상기 엔진(10)의 제어조건은 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드(15)에서 상기 실린더(11)로 유입되는 공기의 산소농도가 될 수 있다.The control condition of the
상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)에서 상기 엔진(10)이 상기 보정 제어 영역에서 운전중이면, 후술되는 보정 제어 진입 단계(S220)가 수행된다. 만약, 상기 엔진(10)이 상기 보정 제어 영역 외에서 운전중이면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)가 반복 수행된다.If the
상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)는 상기 엔진(10)의 외부 환경 조건이 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 환경 조건 만족 판단 단계(S211)와, 상기 엔진(10)이 운전되는 조건이 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 운전 조건 만족 판단 단계(S212)를 포함한다.The correction control region satisfaction determination step (S210) includes the environmental condition satisfaction determination step (S211) of determining whether the external environmental conditions of the
상기 환경 조건 만족 판단 단계(S211)는 상기 엔진(10)으로 유입되는 공기의 흡기온, 상기 엔진(10)으로 유입되는 공기의 대기압 및 상기 엔진(10)의 냉각수의 온도가 모두 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단한다. 상기 환경 조건 만족 판단 단계(S211)에서 상기 흡기온, 상기 대기압 및 상기 냉각수 온도가 미리 설정된 범위에 있으면, 상기 운전 조건 만족 판단 단계(S212)가 수행된다. 만약, 상기 3가지 중 어느 하나라도 미리 설정된 범위에 있지 않으면, 다시 환경 조건 만족 판단 단계(S211)가 수행된다.In the environmental condition satisfaction determination step (S211), the intake air temperature of the air flowing into the
상기 운전 조건 만족 판단 단계(S212)는 상기 차량의 속도와, 상기 차량의 가속도가 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단한다. 상기 운전 조건 만족 판단 단계(S212)에서 상기 차량의 속도와 가속도가 모두 가 미리 설정된 범위에 있으면, 후술되는 보정 제어 진입 단계(S220)가 수행된다. 만약, 상기 속도 또는 가속도 중 어느 하나라도 미리 설정된 범위에 있지 않으면 반복해서 상기 환경 조건 만족 판단 단계(S211)로 리턴된다. In the driving condition satisfaction determination step (S212), it is determined whether the speed of the vehicle and the acceleration of the vehicle satisfy a preset correction control range. In the driving condition satisfaction determination step (S212), when both the speed and acceleration of the vehicle are within a preset range, a correction control entry step (S220), which will be described later, is performed. If any of the speed or acceleration is not within the preset range, the process returns to the environmental condition satisfaction determination step (S211) repeatedly.
한편, 상기 환경 조건 만족 판단 단계(S211)와 상기 운전 조건 만족 판단 단계(S212)는 그 수행순서가 바뀌어 수행될 수도 있다. 즉, 상기 운전 조건 만족 판단 단계(S212)가 수행된 후, 상기 환경 조건 만족 판단 단계(S211)가 수행될 수 있다.Meanwhile, the environmental condition satisfaction determination step (S211) and the driving condition satisfaction determination step (S212) may be performed in a reverse order. That is, after the driving condition satisfaction determination step (S212) is performed, the environmental condition satisfaction determination step (S211) may be performed.
이는 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)가 상기 외부 환경 조건과 상기 엔진(10)이 운전되는 조건이 미리 설정된 조건을 모두 만족하는 것인지를 판단하는 단계이므로, 2가지 조건이 모두 만족하는 경우에만 후술되는 보정 제어 진입 단계(S220)가 수행되도록 하기 위함이므로, 그 순서가 바뀌어 수행될 수 있다.This is because the correction control region satisfaction determination step (S210) is a step of determining whether both the external environmental conditions and the operating conditions of the
보정 제어 진입 단계(S220)는 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)에서 상기 엔진(10)이 상기 보정 제어 영역에서 운전중일 때, 수행된다. 상기 보정 제어 진입 단계(S220)는 상기 질소산화물의 배출량을 누적하기 시작함과 더불어, 상기 차량의 운행거리도 누적하기 시작한다.The correction control entry step (S220) is performed when the
상기 보정 제어 진입 단계(S220)에서 누적되는 질소산화물의 배출량과 상기 차량의 운행거리는 상기 초기 리셋 단계 이후에 수행되는 것인 바, 상기 엔진(10)이 시동된 이후의 질소산화물의 배출량(NOx_mass)과 상기 운행거리가 누적된다.The emission of nitrogen oxides accumulated in the correction control entry step (S220) and the driving distance of the vehicle are performed after the initial resetting step, and the amount of nitrogen oxides emitted after the
목표 질소산화물 배출량 산출 단계(S230)는 상기 차량의 운행거리가 누적됨에 따라 예측되는 질소산화물의 누적된 배출량인 목표 누적 질소산화물 배출량(Target_NOx_mass_distance)을 산출한다. 이는 운행거리가 증가함에 따라 증가되고, 상기 ECU(50)에 맵 등으로 미리 저장되어 있다.In the target nitrogen oxide emission calculation step (S230), a target cumulative nitrogen oxide emission amount (Target_NOx_mass_distance), which is an accumulated emission amount of nitrogen oxide predicted as the driving distance of the vehicle is accumulated, is calculated. This increases as the driving distance increases, and is pre-stored in the
목표 비율 산출 단계(S240)는 상기 차량의 운행에 따라 배출된 질소산화물을 누적한 값(NOx_mass_acc)과 상기 목표 누적 질소산화물 배출량(Target_NOx_mass_distance)과 비율(NOx_ratio)을 산출한다. In the target ratio calculation step (S240), a value (NOx_mass_acc) of accumulated nitrogen oxides emitted according to the driving of the vehicle, the target cumulative nitrogen oxide emission amount (Target_NOx_mass_distance), and a ratio (NOx_ratio) are calculated.
상기 차량의 운행에 따라 배출된 질소산화물을 누적한 값(NOx_mass_acc)은 상기 질소산화물 배출량 획득 단계(S100)에서 구한 질소산화물을 배출량(NOx_mass)을 시동후 운행거리동안 누적한 값으로서, 이를 상기 목표 질소산화물 배출량 산출 단계(S230)에서 구한 목표 누적 질소산화물 배출량(Target_NOx_mass_distance)으로 나누어, 목표 비율(NOx_ratio)을 산출한다.The accumulated value (NOx_mass_acc) of nitrogen oxides emitted according to the operation of the vehicle is a value obtained by accumulating the amount of nitrogen oxides (NOx_mass) obtained in the step of obtaining the amount of nitrogen oxides (NOx_mass) during the driving distance after starting the vehicle, which is the target value. A target ratio (NOx_ratio) is calculated by dividing the target cumulative nitrogen oxide emission (Target_NOx_mass_distance) obtained in the step of calculating the amount of nitrogen oxides (S230).
보정 적용 판단 단계(S250)는 상기 차량의 시동후 운행거리가 상기 엔진(10)의 제어조건을 보정하여 적용하기로 미리 설정된 보정값 적용 기준값보다 큰 지를 판단한다. 상기 엔진(10)의 제어조건을 보정하여 적용한다는 것은 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드의 산소농도에 대하여 보정된 값을 적용한다는 의미이다.In the correction application determination step ( S250 ), it is determined whether the driving distance after starting the vehicle is greater than a preset correction value application reference value to correct and apply the control condition of the
이를 위해서, 상기 보정 적용 판단 단계(S250)에서는 상기 차량의 시동후 운행거리를 기준값과 비교하여, 상기 운행거리가 상기 기준값보다 크면, 후술되는 보정값 산출단계(S260)가 수행되고, 그렇지 않으면, 후술되는 상기 보정값 미적용 단계(S270)가 수행된다.To this end, in the correction application determination step (S250), the travel distance after starting the vehicle is compared with a reference value, and if the travel distance is greater than the reference value, a correction value calculation step (S260) described later is performed. Otherwise, The correction value non-applying step (S270), which will be described later, is performed.
보정값 산출 단계(S260)는 상기 보정 적용 판단 단계(S250)에서 차량의 운행거리가 미리 설정된 보정값 적용 기준값과 비교하여, 상기 차량의 운행거리가 큰 경우에 실행되는 것으로서, 상기 엔진(10)의 제어조건, 즉 상기 EGR 비율과 흡기매니폴드의 산소농도를 보정한 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)를 산출한다.The correction value calculation step (S260) is performed when the vehicle travel distance is greater than the vehicle travel distance compared to the preset correction value application reference value in the correction application determination step (S250), and the
상기 보정값 산출단계(S260)에서는 상기 목표 비율 산출 단계(S240)에서 구한 목표 비율(NOx_ratio), 엔진의 회전수(N), 엔진부하에 따라 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)를 산출한다.In the correction value calculation step (S260), the corrected EGR ratio (EGR_cor) and the corrected intake manifold oxygen according to the target ratio (NOx_ratio) obtained in the target ratio calculation step (S240), engine speed (N), and engine load. Calculate the concentration (Inmani-O_cor).
여기서, 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)의 산출시, 상기 ECU(50)에 저장된 맵으로부터 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)를 산출하는데, 상기 목표 비율에 따라 다른 맵을 적용하여 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)를 산출하는 것을 바람직하다.Here, when calculating the corrected EGR ratio (EGR_cor) and the corrected intake manifold oxygen concentration (Inmani-O_cor), the corrected EGR ratio (EGR_cor) and the corrected intake manifold oxygen concentration (Inmani-O_cor) are calculated from the map stored in the ECU (50). -O_cor) is calculated, it is preferable to calculate the corrected EGR ratio (EGR_cor) and the corrected intake manifold oxygen concentration (Inmani-O_cor) by applying different maps according to the target ratio.
상기 EGR 밸브의 개도를 상기 차량의 운행거리를 고려한 값으로 보정하여 제어함으로써, 상기 차량의 운행거리가 증가하더라도, 상기 엔진(10)에서 실제 배출되는 질소산화물의 배출량을 제어함으로써, 후처리 장치의 정화효율이 저하되지 않도록 한다. By correcting and controlling the opening degree of the EGR valve to a value considering the travel distance of the vehicle, even if the travel distance of the vehicle increases, by controlling the amount of nitrogen oxides actually discharged from the
보정값 미적용 단계(S270)는 상기 보정 적용 판단 단계(S250)에서 차량의 운행거리가 기준값보다 크지 않은 경우에 수행된다. 상기 보정값 미적용 단계(S270)에서는 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)를 모두 0으로 설정한다. 즉, 보정값이 0이므로, 보정을 적용하지 않는다. 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)이 0이라는 것은 상기 차량의 운행거리를 고려하지 않아도 되므로, 다른 조건에 의해 결정된 EGR 비율이 되도록 상기 EGR 밸브(33)의 개도를 제어한다.The correction value non-application step (S270) is performed when the driving distance of the vehicle is not greater than the reference value in the correction application determination step (S250). In the step of not applying the correction values (S270), both the corrected EGR ratio (EGR_cor) and the corrected intake manifold oxygen concentration (Inmani-O_cor) are set to zero. That is, since the correction value is 0, correction is not applied. When the corrected EGR ratio (EGR_cor) and the corrected intake manifold oxygen concentration (Inmani-O_cor) are 0, it is not necessary to consider the driving distance of the vehicle, so that the
엔진 작동 판단 단계(S280)는 상기 보정값 산출단계(S260) 또는 상기 보정값 미적용 단계(S270)가 수행된 이후에 상기 엔진(10)의 작동 여부를 판단한다.The engine operation determination step (S280) determines whether the
만약, 상기 엔진 작동 판단 단계(S280)에서 상기 엔진(10)이 작동하고 있으면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210)로 리턴되어 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계(S210) 내지 상기 보정값 산출 단계(S260)가 반복 수행되고, 상기 엔진(10)이 작동하고 있지 않으면, 종료된다(30).If the
도 5에 EGR 보정 제어 단계(S300)가 도시되어 있다. EGR 보정 제어 단계(S300)는, 상기 엔진(10)의 운전영역에 따라 상기 EGR 밸브(33)의 초기 제어값인 초기 EGR 목표값(EGR_des) 또는 초기의 상기 흡기매니폴드 내의 산소농도인 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)를 설정하는 초기 엔진 제어 조건 설정 단계(S310)와, 상기 초기 EGR 목표값(EGR_des)에 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 획득한 상기 EGR 비율의 보정값(EGR_COR)을 더하여 상기 초기 EGR 목표값(EGR_des)이 보정된 보정 EGR 목표값(EGR_NEW)을 획득하거나. 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)에 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 획득한 상기 흡기매니폴드의 산소농도 보정값(Inmani-O_cor)을 더하여 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)가 보정된 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_NEW)를 획득하는 보정 엔진 제어 조건 설정 단계(S320)와, 상기 보정 EGR 목표값(EGR_NEW)과 실제 EGR 비율(EGR_act)의 차이인 EGR 편차(EGR_DVT) 또는 상기 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_NEW)와 실제 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O2_act)의 차이인 산소농도 편차(Inmani-O2_dvt)를 구하는 엔진 운전 편차 계산 단계(S330)와, 상기 EGR 편차(EGR_dvt) 또는 상기 산소농도 편차(Inmani-O2_dvt)를 반영한 상기 EGR 밸브(33)의 제어량을 산출하여 상기 EGR 밸브(33)의 제어를 개시하는 EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)와, 상기 EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)에서 산출된 상기 EGR 밸브(33)의 제어량에 상기 엔진(10)의 현재 운전영역에 따라 설정된 EGR 밸브의 개도량을 더하여, 상기 EGR 밸브(33)의 최종 제어량인 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 산출하는 최종 EGR 밸브 제어값 산출 단계(S350)와, 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 EGR 밸브(33)의 개도를 제어하는 EGR 밸브 개도 제어 단계(S360)를 포함한다.5 shows an EGR correction control step (S300). In the EGR correction control step (S300), the initial EGR target value (EGR_des), which is the initial control value of the
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초기 엔진 제어 조건 설정 단계(S310)는 차량의 주행상태, 상기 엔진(10)의 운전상태 등을 이용하여, 초기의 엔진 제어조건을 설정한다. 상기 보정값 획득 단계(S200)에서는 상기 엔진(10)의 제어조건을 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드 내 산소농도를 상기 엔진(10)의 운전ㅇ여역에 따라 초기 EGR 목표값(EGR_des) 또는 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)를 상기 ECU(50)가 설정한다. 상기 초기 EGR 목표값(EGR_des), 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)는 상기 엔진(10)의 운전영역에 따르 미리 설정된 맵으로부터 구해질 수 있다.In the initial engine control condition setting step (S310), an initial engine control condition is set using the driving state of the vehicle, the driving state of the
보정 엔진 제어 조건 설정 단계(S320)는 상기 초기 EGR 목표값(EGR_des) 또는 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)에 상기 보정값 획득 단계(S200)에서 획득한 보정값을 더하여, 보정된 엔진 제어 조건을 설정한다.The correction engine control condition setting step (S320) adds the correction value obtained in the correction value acquisition step (S200) to the initial EGR target value (EGR_des) or the initial intake manifold target oxygen concentration (Inmani-O2_des), thereby correcting the correction. set the engine control conditions.
상기 보정값 획득 단계(S200)에서 구한 상기 엔진(10)의 제어 조건의 보정을 위한 보정값, 즉 보정 EGR 비율(EGR_cor)과 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)을 상기 초기 EGR 목표값(EGR_des)과 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)에 더하여, 보정된 목표값을 산출한다.The correction values for correction of the control conditions of the
예컨대, 상기 초기 EGR 목표값(EGR_des)에 상기 보정 EGR 비율(EGR_cor)을 더하여 보정 EGR 목표값을 구하고, 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_des)에 상기 보정 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O_cor)를 더하여 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_NEW)를 구한다.For example, the corrected EGR target value is obtained by adding the corrected EGR ratio (EGR_cor) to the initial EGR target value (EGR_des), and the corrected intake manifold oxygen concentration (Inmani-O2_des) is added to the initial intake manifold target oxygen concentration (Inmani-O2_des). -O_cor) is added to obtain the corrected intake manifold target oxygen concentration (Inmani-O2_NEW).
엔진 운전 편차 계산 단계(S330)는 상기 엔진(10)을 제어하기 위한 조건의 목표값과 실제로측정된 값의 차이를 구한다. 즉, 상기 보정 EGR 목표값(EGR_NEW)과 실제 EGR 비율(EGR_act)의 차이인 EGR 편차(EGR_dvt)를 구하거나, 상기 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도(Inmani-O2_NEW)와 실제 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O2_act)의 차이인 산소농도 편차(Inmani-O2_dvt)를 산출한다. 상기 실제 EGR 비율(EGR_act)과 상기 실제 흡기매니폴드 산소농도(Inmani-O2_act)는 상기 ECU(50)가 상기 EGR 밸브(33)의 제어를 위해 사용되는 값 또는 상기 흡기매니폴드에 설치된 센서등에 의해 구할 수 있다.In the engine driving deviation calculation step (S330), a difference between a target value of a condition for controlling the
상기 엔진 운전 편차 계산 단계(S330)에서 구해진 상기 EGR 편차(EGR_dvt)와 상기 산소농도 편차(Inmani-O2_dvt)는 PID 컨트롤에 사용된다.The EGR deviation (EGR_dvt) and the oxygen concentration deviation (Inmani-O2_dvt) obtained in the engine operation deviation calculation step (S330) are used for PID control.
EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)는 상기 EGR 편차(EGR_dvt) 또는 상기 산소농도 편차(Inmani-O2_dvt)에 따라 상기 EGR 밸브(33)의 제어량을 산출하여 상기 EGR 밸브(33)의 제어를 개시한다.In the EGR valve control start step (S340), the control amount of the
상기 EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)는 PID(Proportional Integral Differential) 제어로 폐루프 제어되는 것이 바람직하다. 상기 EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)에서 PID 제어를 사용하는 이유는 정밀한 제어를 위함이다.The EGR valve control start step (S340) is preferably closed-loop controlled by PID (Proportional Integral Differential) control. The reason why PID control is used in the EGR valve control starting step (S340) is for precise control.
또한, 상기 EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)는 상기 EGR 편차(EGR_dvt) 또는 상기 산소농도 편차(Inmani-O2_dvt)에 따른 실제 산소량의 편차(Air_dvt)에 따라 제어값이 결정될 수 있다. In addition, in the EGR valve control starting step (S340), a control value may be determined according to the actual oxygen amount deviation (Air_dvt) according to the EGR deviation (EGR_dvt) or the oxygen concentration deviation (Inmani-O2_dvt).
최종 EGR 밸브 제어값 산출 단계(S350)는 상기 EGR 밸브 제어 개시 단계(S340)에서 산출되어 사용하는 상기 EGR 밸브(33)의 제어량에 상기 엔진(10)의 운전영역에 따라 설정된 사전 EGR 제어값(EGR valve pre_control)을 더하여, 상기 EGR 밸브(33)의 최종 제어량인 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)을 산출한다. 상기 사전 EGR 제어값(EGR valve pre_control)는 상기 엔진(10)의 운전영역에 따라 미리 맵 등으로 저장되어 있고, 이는 상기 EGR 밸브(33)의 빠른 거동을 위해 기존의 맵 기반의 제어를 사용하기 위함이다.The final EGR valve control value calculation step (S350) is a preliminary EGR control value ( EGR valve pre_control) is added to calculate the final EGR valve control value (EGR valve Final), which is the final control amount of the
EGR 밸브 개도 제어 단계(S360)는 상기 최종 EGR 밸브 제어값 산출 단계(S350)에서 산출한 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 EGR 밸브(33)를 제어하는 단계이다. 상기 ECU(50)는 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 차량의 운행거리를 반영하여 제어하게 된다.The EGR valve opening control step (S360) is a step of controlling the
엔진 작동 판단 단계(S370)는 상기 EGR 밸브 개도 제어 단계(S360)가 수행된 이후에 상기 엔진(10)의 작동 여부를 판단한다.The engine operation determination step (S370) determines whether the
만약, 상기 엔진 작동 판단 단계(S370)에서 상기 엔진(10)이 작동하고 있으면, 상기 초기 엔진 제어 조건 설정 단계(S310)로 리턴되어 상기의 과정이 반복 수행되고, 상기 엔진(10)이 작동하고 있지 않으면, 종료된다(30).If the
10 : 엔진 11 : 실린더
12 : 연소압 센서 15 : 흡기매니폴드
16 : 배기매니폴드 21 : 흡기라인
22 : 배기라인 23 : EGR라인
31 : 터보차저 31a : 터빈
31b : 컴프레서 32 : 인터쿨러
33 : EGR 밸브 41 : 후처리 장치
50 : ECU 51 : 메모리
S10 : 엔진 시동 단계
S20 : 초기 리셋 단계
S30 : 종료단계
S100 : 질소산화물 배출량 획득 단계
S110 : 연소압 측정 단계
S120 : 연소 최고 온도 산출 단계
S130 : 질소산화물 농도 산출 단계
S140 : 실시간 질소산화물 배출량 산출 단계
S150 : 엔진 작동 판단 단계
S200 : 보정값 획득 단계
S210 : 보정 제어 영역 만족 판단 단계
S211 : 환경 조건 만족 판단 단계
S212 : 운전 조건 만족 판단 단계
S220 : 보정 제어 진입 단계
S230 : 목표 질소산화물 배출량 산출 단계
S240 : 목표 비율 산출 단계
S250 : 보정 적용 판단 단계
S260 : 보정값 산출단계
S270 : 보정값 미적용 단계
S280 : 엔진 작동 판단 단계
S300 : EGR 보정 제어 단계
S310 : 초기 엔진 제어 조건 설정 단계
S320 : 보정 엔진 제어 조건 설정 단계
S330 : 엔진 운전 편차 계산 단계
S340 : EGR 밸브 제어 개시 단계
S350 : 최종 EGR 밸브 제어값 산출 단계
S360 : EGR 밸브 개도 제어 단계
S370 : 엔진 작동 판단 단계
NOx_mass : 질소산화물 배출량
NOx_mass_acc : 질소산화물 배출량의 누적값
Target_NOx_mass_distance : 목표 누적 질소산화물 배출량
AF : 공연비
EGR valve Final : 최종 EGR밸브 제어값
EGR_NEW : 보정 EGR 목표값
EGR_des : 초기 EGR 목표값
EGR_act : 실제 EGR 비율
EGR_dvt : EGR 편차
EGR_cor : EGR 비율의 보정값
Air_dvt : 산소량의 편차
Inmani-O2 : 실린더 내 유입되는 산소 농도
Inmani-O2_NEW : 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도
Inmani-O2_des : 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도
Inmani-O2_act : 실제 흡기매니폴드 산소농도
Inmani-O2_dvt : 산소농도 편차
Inmani-O_cor : 흡기매니폴드 산소농도의 보정값
N : 엔진 회전속도
Pilot : 파일럿 분사량
Pmax : 최대 연소압
Psoc : 연소 개시 시점의 연소압
Q : 엔진부하(Total 연료량)10: engine 11: cylinder
12: combustion pressure sensor 15: intake manifold
16: exhaust manifold 21: intake line
22: exhaust line 23: EGR line
31:
31b: compressor 32: intercooler
33: EGR valve 41: post-processing device
50: ECU 51: memory
S10: engine start phase
S20: initial reset step
S30: end stage
S100: Nitrogen Oxide Emission Acquisition Step
S110: combustion pressure measurement step
S120: Calculation of maximum combustion temperature
S130: Nitrogen Oxide Concentration Calculation Step
S140: Real-time nitrogen oxide emission calculation step
S150: engine operation judgment step
S200: correction value acquisition step
S210: Compensation Control Area Satisfaction Determination Step
S211: Environmental condition satisfaction determination step
S212: Operation condition satisfaction determination step
S220: calibration control entry step
S230: Step of Calculating Target Nitrogen Oxide Emissions
S240: Target ratio calculation step
S250: correction application judgment step
S260: Compensation value calculation step
S270: correction value non-apply step
S280: engine operation judgment step
S300: EGR correction control step
S310: initial engine control condition setting step
S320: Compensation engine control condition setting step
S330: engine operation deviation calculation step
S340: EGR valve control start step
S350: final EGR valve control value calculation step
S360: EGR valve opening control step
S370: engine operation judgment step
NOx_mass: Nitrogen oxide emissions
NOx_mass_acc: cumulative value of nitrogen oxide emissions
Target_NOx_mass_distance : Target cumulative NOx emissions
AF: air-fuel ratio
EGR valve Final: Final EGR valve control value
EGR_NEW: Corrected EGR target value
EGR_des: Initial EGR target value
EGR_act: Actual EGR rate
EGR_dvt: EGR Deviation
EGR_cor: correction value of EGR ratio
Air_dvt: Oxygen amount deviation
Inmani-O2: Oxygen concentration entering the cylinder
Inmani-O2_NEW: Corrected intake manifold target oxygen concentration
Inmani-O2_des: Initial intake manifold target oxygen concentration
Inmani-O2_act : Actual intake manifold oxygen concentration
Inmani-O2_dvt: Oxygen concentration deviation
Inmani-O_cor: correction value of intake manifold oxygen concentration
N: engine rotational speed
Pilot: Pilot injection amount
Pmax: maximum combustion pressure
Psoc: Combustion pressure at the start of combustion
Q: Engine load (total fuel amount)
Claims (22)
상기 엔진의 연소압으로부터 연소온도와 질소산화물의 농도를 산출하여 상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 획득하는 질소산화물 배출량 획득 단계와,
상기 엔진으로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 누적하고 차량의 운행거리를 누적하여, 운행거리에 따른 EGR비율 또는 상기 엔진의 실린더로 유입되는 산소의 농도 중 어느 하나의 보정값을 획득하는 보정값 획득 단계와,
초기 EGR비율 또는 초기 흡기매니폴드의 산소농도에 상기 보정값 획득 단계에서 획득된 보정값을 적용하여 최종 EGR 밸브 제어값을 구하고, 상기 최종 EGR 밸브 제어값으로 상기 EGR 밸브를 제어하는 EGR 보정 제어 단계를 포함하고,
상기 질소산화물 배출량 획득 단계는,
상기 엔진의 각 실린더에 각각 설치된 연소압 센서로부터 ECU로 출력되는 연소압을 실시간으로 취합하는 연소압 측정 단계와,
상기 실린더 내에서 연소 개시 시점의 연소압, 최대 연소압, 산소농도, 공연비를 토대로 상기 실린더내에서 최대로 상승한 연소온도인 연소 최고 온도를 산출하는 연소 최고 온도 산출 단계와,
상기 연소 최고 온도, 상기 실린더의 산소 농도, 연료분사시기, 레일압, 및 파일럿 분사량을 토대로 상기 실린더로부터 배출되는 질소산화물의 농도를 산출하는 질소산화물 농도 산출 단계와,
상기 질소산화물 농도 산출 단계에서 구한 질소산화물의 농도와 공기량, 엔진부하를 토대로 상기 실린더로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 계산하는 실시간 질소산화물 배출량 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.When the engine is started or the key is turned on, an initial reset step of setting the amount of nitrogen oxides emitted and the driving distance of the vehicle to zero, respectively;
A nitrogen oxide emission amount obtaining step of obtaining an emission amount of nitrogen oxide discharged from the engine by calculating a combustion temperature and a nitrogen oxide concentration from the combustion pressure of the engine;
A correction value acquisition step of acquiring a correction value of either the EGR ratio according to the travel distance or the concentration of oxygen flowing into the cylinder of the engine by accumulating the amount of nitrogen oxide discharged from the engine and the travel distance of the vehicle. Wow,
An EGR correction control step of obtaining a final EGR valve control value by applying the correction value obtained in the correction value acquisition step to the initial EGR ratio or the oxygen concentration of the initial intake manifold, and controlling the EGR valve with the final EGR valve control value. including,
The step of obtaining nitrogen oxide emissions,
A combustion pressure measuring step of collecting combustion pressure output to the ECU from combustion pressure sensors installed in each cylinder of the engine in real time;
A maximum combustion temperature calculation step of calculating a maximum combustion temperature, which is a maximum combustion temperature in the cylinder, based on the combustion pressure, maximum combustion pressure, oxygen concentration, and air-fuel ratio at the time of combustion start in the cylinder;
A nitrogen oxide concentration calculation step of calculating the concentration of nitrogen oxide discharged from the cylinder based on the maximum combustion temperature, the oxygen concentration of the cylinder, the fuel injection timing, the rail pressure, and the pilot injection amount;
A real-time nitrogen oxide emission calculation step of calculating the amount of nitrogen oxide discharged from the cylinder based on the nitrogen oxide concentration, air amount, and engine load obtained in the nitrogen oxide concentration calculation step. Nitrogen oxide control method.
상기 질소산화물 배출량 획득 단계, 상기 보정값 획득 단계 및 상기 EGR 보정 제어 단계는 상기 초기 리셋 단계가 수행된 이후에 상기 엔진의 정지시 또는 키 오프(Off)까지 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 1,
The nitrogen oxide emission step, the correction value acquisition step, and the EGR correction control step are simultaneously performed after the initial reset step is performed until the engine is stopped or the key is turned off. The nitrogen oxide control method of the reflected engine.
상기 질소산화물 농도 산출 단계에서는 zeldovich mechanism을 기반으로 하여, 상기 각 실린더로부터 배출되는 질소산화물의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 1,
In the nitrogen oxide concentration calculation step, based on the zeldovich mechanism, the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that for calculating the concentration of nitrogen oxide discharged from each cylinder.
질소산화물 실시간 질소산화물 배출량 산출 단계가 수행된 이후에는 상기 엔진의 작동 여부를 판단하는 엔진 작동 판단 단계를 더 포함하고,
상기 엔진이 작동하고 있으면, 상기 연소압 측정 단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 1,
Further comprising an engine operation determination step of determining whether the engine is operating after the nitrogen oxide real-time nitrogen oxide emission calculation step is performed,
If the engine is operating, the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the return to the combustion pressure measuring step.
상기 엔진 작동 판단 단계에서 상기 엔진이 작동하고 있지 않으면, 종료되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 5,
In the engine operation determination step, if the engine is not operating, the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the end.
상기 보정값 획득 단계는,
상기 차량의 운행거리에 따라 상기 엔진의 EGR 비율 또는 흡기매니폴드의 산소농도를 보정해야 하는 보정 제어 영역에서 상기 엔진이 작동 중인지를 판단하는 보정 제어 영역 만족 판단 단계와,
상기 엔진이 보정 제어 영역에서 운전 중이면, 상기 엔진에서 배출되는 질소산화물의 배출량과 상기 차량의 운행거리를 누적하기 시작하는 보정 제어 진입 단계와,
상기 차량의 운행거리에 따른 누적된 질소산화물의 배출량인 목표 누적 질소산화물 배출량을 산출하는 목표 질소산화물 배출량 산출 단계와,
상기 차량의 운행에 따라 배출된 질소산화물을 누적한 값과 상기 목표 누적 질소산화물 배출량과 비율을 산출하는 목표 비율 산출 단계와,
상기 차량의 운행거리가 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 적용하기로 미리 설정된 보정값 적용 기준값보다 큰 지를 판단하는 보정 적용 판단 단계와,
상기 차량의 운행거리가 상기 보정값 적용 기준값보다 크면, 상기 EGR 비율의 보정값 또는 상기 흡기매니폴드의 산소농도 보정값을 산출하는 보정값 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 1,
The correction value acquisition step,
A correction control region satisfaction determination step of determining whether the engine is operating in a correction control region in which an EGR ratio of the engine or an oxygen concentration of an intake manifold should be corrected according to the driving distance of the vehicle;
When the engine is operating in a correction control region, a correction control entry step of accumulating the amount of nitrogen oxide discharged from the engine and the driving distance of the vehicle;
A target nitrogen oxide emission calculation step of calculating a target cumulative nitrogen oxide emission amount, which is the accumulated emission amount of nitrogen oxide according to the driving distance of the vehicle;
A target ratio calculation step of calculating a ratio between an accumulated value of nitrogen oxides emitted according to the operation of the vehicle and the target cumulative nitrogen oxide emission rate;
A correction application determination step of determining whether the driving distance of the vehicle is greater than a preset correction value application reference value for applying the correction value of the EGR ratio or the oxygen concentration of the intake manifold;
and a correction value calculation step of calculating a correction value of the EGR ratio or an oxygen concentration correction value of the intake manifold when the driving distance of the vehicle is greater than the reference value for applying the correction value. Nitrogen oxide control method.
상기 보정값 산출단계에서는 상기 목표 비율에 따라 서로 다른 보정맵으로부터 상기 EGR 비율의 보정값 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 7,
In the calculation of the correction value, a correction value of the EGR ratio or a correction value of the oxygen concentration of the intake manifold is calculated from different correction maps according to the target ratio. .
상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계는,
상기 엔진의 외부 환경 조건이 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 환경 조건 만족 판단 단계와,
상기 엔진이 운전되는 조건이 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 운전 조건 만족 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 7,
In the step of determining the satisfaction of the correction control region,
An environmental condition satisfaction determination step of determining whether external environmental conditions of the engine satisfy a preset correction control range;
A method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a driving distance, comprising a step of determining whether the operating condition of the engine satisfies a preset correction control range.
상기 환경 조건 만족 판단 단계는,
상기 엔진으로 유입되는 공기의 흡기온, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 대기압 및 상기 엔진의 냉각수의 온도가 모두 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 9,
In the step of determining whether the environmental conditions are satisfied,
It is determined whether the intake air temperature of the air flowing into the engine, the atmospheric pressure of the air flowing into the engine, and the temperature of the cooling water of the engine all satisfy a preset correction control range. control method.
상기 환경 조건 만족 판단 단계에서,
상기 엔진으로 유입되는 공기의 흡기온, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 대기압 및 상기 엔진의 냉각수의 온도 중 어느 하나라도 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하지 않으면,
상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계가 재수행되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 10,
In the step of determining the satisfaction of the environmental conditions,
If any one of the intake air temperature of the air flowing into the engine, the atmospheric pressure of the air flowing into the engine, and the temperature of the cooling water of the engine does not satisfy a preset correction control range,
The nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the step of determining the satisfaction of the correction control region is re-performed.
상기 운전 조건 만족 판단 단계는,
상기 차량의 속도와, 상기 차량의 가속도가 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 9,
In the step of determining whether the driving conditions are satisfied,
A method for controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance, characterized in that determining whether the speed of the vehicle and the acceleration of the vehicle satisfy a preset correction control range.
상기 운전 조건 만족 판단 단계에서,
상기 차량의 속도와, 상기 차량의 가속도 중 적어도 어느 하나가 미리 설정된 보정 제어 범위를 만족하지 않으면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계가 재수행되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 12,
In the driving condition satisfaction determination step,
When at least one of the speed of the vehicle and the acceleration of the vehicle does not satisfy a preset correction control range, the step of determining the satisfaction of the correction control range is re-performed. .
상기 보정 적용 판단 단계에서,
상기 차량의 운행거리가 상기 보정값 적용 기준값보다 크지 않으면, 상기 EGR 비율 또는 상기 흡기매니폴드의 산소 농도의 보정값을 적용하지 않는 보정값 미적용 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 7,
In the step of determining application of correction,
and a correction value non-application step of not applying the correction value of the EGR ratio or the oxygen concentration of the intake manifold if the driving distance of the vehicle is not greater than the reference value for applying the correction value. Nitrogen oxide control method.
상기 보정값 산출단계 또는 상기 보정값 미적용 단계가 수행된 이후에는 상기 엔진의 작동 여부를 판단하는 엔진 작동 판단 단계를 더 포함하고,
상기 엔진이 작동하고 있으면, 상기 보정 제어 영역 만족 판단 단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 14,
Further comprising an engine operation determination step of determining whether the engine is operating after the correction value calculation step or the correction value non-application step is performed,
If the engine is operating, the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the return to the correction control region satisfaction determination step.
상기 엔진 작동 판단 단계에서 상기 엔진이 작동하고 있지 않으면, 종료되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 15,
In the engine operation determination step, if the engine is not operating, the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the end.
상기 환경 조건 만족 판단 단계와 상기 운전 조건 만족 판단 단계는,
상기 운전 조건 만족 판단 단계가 수행된 후에 상기 환경 조건 만족 판단 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 9,
The environmental condition satisfaction determination step and the driving condition satisfaction determination step,
The nitrogen oxide control method of the engine reflecting the driving distance, characterized in that the environmental condition satisfaction determination step is performed after the driving condition satisfaction determination step is performed.
상기 EGR 보정 제어 단계는,
상기 엔진의 운전영역에 따라 상기 EGR 밸브의 초기 제어값인 초기 EGR 목표값 또는 초기의 상기 흡기매니폴드 내의 산소농도인 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도를 설정하는 초기 엔진 제어 조건 설정 단계와,
상기 초기 EGR 목표값에 상기 보정값 획득 단계에서 획득한 상기 EGR 비율의 보정값을 더하여 상기 초기 EGR 목표값이 보정된 보정 EGR 목표값을 획득하거나. 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도에 상기 보정값 획득 단계에서 획득한 상기 흡기매니폴드의 산소농도 보정값을 더하여 상기 초기 흡기매니폴드 목표 산소농도가 보정된 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도를 획득하는 보정 엔진 제어 조건 설정 단계와,
상기 보정 EGR 목표값과 실제 EGR 비율의 차이인 EGR 편차 또는 상기 보정 흡기매니폴드 목표 산소농도와 실제 흡기매니폴드 산소농도의 차이인 산소농도 편차를 구하는 엔진 운전 편차 계산 단계와,
상기 EGR 편차 또는 상기 산소농도 편차를 반영한 상기 EGR 밸브의 제어량을 산출하여 상기 EGR 밸브의 제어를 개시하는 EGR 밸브 제어 개시 단계와,
상기 EGR 밸브 제어 개시 단계에서 산출된 상기 EGR 밸브의 제어량에 상기 엔진의 현재 운전영역에 따라 설정된 EGR 밸브의 개도량을 더하여, 상기 EGR 밸브의 최종 제어량인 상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 산출하는 최종 EGR 밸브 제어값 산출 단계와,
상기 최종 EGR 밸브 제어값(EGR valve Final)으로 상기 EGR 밸브의 개도를 제어하는 EGR 밸브 개도 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 1,
The EGR correction control step,
An initial engine control condition setting step of setting an initial EGR target value, which is an initial control value of the EGR valve, or an initial intake manifold target oxygen concentration, which is an initial oxygen concentration in the intake manifold, according to an operating region of the engine;
or adding a correction value of the EGR ratio obtained in the correction value obtaining step to the initial EGR target value to obtain a corrected EGR target value obtained by correcting the initial EGR target value. Correction in which a corrected intake manifold target oxygen concentration in which the initial intake manifold target oxygen concentration is corrected is obtained by adding the oxygen concentration correction value of the intake manifold obtained in the correction value obtaining step to the initial intake manifold target oxygen concentration. An engine control condition setting step;
An engine operation deviation calculation step of obtaining an EGR deviation, which is a difference between the corrected EGR target value and an actual EGR ratio, or an oxygen concentration deviation, which is a difference between the corrected intake manifold target oxygen concentration and the actual intake manifold oxygen concentration;
An EGR valve control starting step of calculating a control amount of the EGR valve reflecting the EGR deviation or the oxygen concentration deviation and starting control of the EGR valve;
The final EGR valve control value (EGR valve final), which is the final control amount of the EGR valve, by adding the opening amount of the EGR valve set according to the current operating range of the engine to the control amount of the EGR valve calculated in the EGR valve control start step A step of calculating the final EGR valve control value calculated by
An EGR valve opening control step of controlling the opening of the EGR valve with the final EGR valve control value (EGR valve Final).
상기 EGR 밸브 제어 개시 단계는, PID(Proportional Integral Differential) 제어로 폐루프 제어되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 18,
The EGR valve control starting step is a method of controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a travel distance, characterized in that closed-loop control by PID (Proportional Integral Differential) control.
상기 EGR 밸브 제어 개시 단계는,
상기 EGR 편차 또는 상기 산소농도 편차에 따른 실제 산소량의 편차에 따라 제어값이 결정되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 19,
The EGR valve control initiation step,
A method of controlling nitrogen oxides of an engine reflecting a running distance, characterized in that the control value is determined according to the deviation of the actual amount of oxygen according to the deviation of the EGR or the deviation of the oxygen concentration.
상기 EGR 밸브 개도 제어 단계가 수행된 이후에는 상기 엔진의 작동 여부를 판단하는 엔진 작동 판단 단계를 더 포함하고,
상기 엔진이 작동하고 있으면, 상기 초기 엔진 제어 조건 설정 단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.According to claim 18,
After the EGR valve opening control step is performed, an engine operation determining step of determining whether the engine is operating is further included,
If the engine is operating, the method of controlling nitrogen oxides of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the return to the initial engine control condition setting step.
상기 엔진 작동 판단 단계에서 상기 엔진이 작동하고 있지 않으면, 종료되는 것을 특징으로 하는 운행거리를 반영한 엔진의 질소산화물 제어 방법.
According to claim 21,
In the engine operation determination step, if the engine is not operating, the nitrogen oxide control method of the engine reflecting the travel distance, characterized in that the end.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180051235A KR102474612B1 (en) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | Method of nitrogen oxide in engine reflecting travel distance |
DE102019203177.3A DE102019203177A1 (en) | 2018-05-03 | 2019-03-08 | A method of controlling nitrogen oxide in an engine that takes into account a route |
CN201910343622.7A CN110439699B (en) | 2018-05-03 | 2019-04-26 | Method for controlling nitrogen oxides in engine reflecting driving distance |
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---|---|---|---|
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114810456B (en) * | 2022-04-13 | 2023-08-18 | 潍柴动力股份有限公司 | Method, device, equipment and storage medium for correcting engine advance angle |
CN114837832B (en) * | 2022-04-14 | 2023-07-07 | 一汽解放汽车有限公司 | Control method of EGR valve |
CN114810392B (en) * | 2022-05-09 | 2023-07-18 | 潍柴动力股份有限公司 | Method and related device for determining fuel gas demand of engine |
CN115750044A (en) * | 2022-11-10 | 2023-03-07 | 东风商用车有限公司 | SCR (Selective catalytic reduction) emission control system and method based on working condition prediction |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4383441A (en) * | 1981-07-20 | 1983-05-17 | Ford Motor Company | Method for generating a table of engine calibration control values |
JP2503387B2 (en) * | 1985-04-09 | 1996-06-05 | 日本電装株式会社 | Electronic internal combustion engine controller |
US5657625A (en) * | 1994-06-17 | 1997-08-19 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for internal combustion engine control |
EP0844380B1 (en) * | 1996-11-22 | 2003-03-05 | Denso Corporation | Exhaust emission control system and method of internal combustion engine |
JP3591317B2 (en) * | 1998-08-17 | 2004-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas recirculation valve forced drive for internal combustion engine |
JP3817961B2 (en) * | 1999-03-30 | 2006-09-06 | マツダ株式会社 | Control device for spark ignition direct injection engine |
JP3645756B2 (en) * | 1999-09-17 | 2005-05-11 | 株式会社堀場製作所 | Nitrogen oxide simple measurement method for traveling vehicles |
KR100411160B1 (en) * | 2001-04-17 | 2003-12-18 | 기아자동차주식회사 | EGR controlling method for compensating mileage of vehicle |
KR100412692B1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for correction exhaust gas recirculation of diesel vehicle and thereof |
US6601387B2 (en) * | 2001-12-05 | 2003-08-05 | Detroit Diesel Corporation | System and method for determination of EGR flow rate |
KR20040058501A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-05 | 현대자동차주식회사 | Air flow compensation method of EGR map for reduction exhaust gas |
FR2866392B1 (en) * | 2004-02-17 | 2006-06-30 | Renault Sas | DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING AIR INTAKE FOR SUPERSIFIED DIESEL ENGINE |
JP2007127004A (en) | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | State quantity estimation device of internal combustion engine, control device of internal combustion engine, and method of estimating state amount of internal combustion engine |
FR2897108A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-10 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Exhaust gas recirculation valve opening control method for internal combustion engine, involves opening recirculation valve according to value representative of nitrogen oxide emission rate, which is measured in exhaust circuit of engine |
JP2009197670A (en) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Isuzu Motors Ltd | Engine control method and engine |
KR101234637B1 (en) * | 2010-11-18 | 2013-02-19 | 현대자동차주식회사 | METHOD FOR PREDICTING NOx AMOUNT AMD EXHAUST SYSTEM USING THE SAME |
JP5351186B2 (en) * | 2011-01-25 | 2013-11-27 | 本田技研工業株式会社 | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
KR101317413B1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-10-10 | 서울대학교산학협력단 | System and method for controlling nox |
US9453450B2 (en) * | 2014-06-09 | 2016-09-27 | GM Global Technology Operations LLC | Method of estimating engine-out NOx mass flow rate |
US9863346B2 (en) * | 2014-10-03 | 2018-01-09 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for estimating nitrogen oxides out of an engine |
KR101734240B1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-05-11 | 현대자동차 주식회사 | DEVICE AND METHOD OF PREDICTING NOx GENERATION AMOUNT |
DE102016200709A1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-20 | Robert Bosch Gmbh | Method for determining an emission of nitrogen oxides during operation of an internal combustion engine |
-
2018
- 2018-05-03 KR KR1020180051235A patent/KR102474612B1/en active IP Right Grant
-
2019
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