KR20020091161A - 이지알 시스템을 갖춘 엔진을 제어하는 방법 - Google Patents

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Abstract

내연 엔진(12)을 제어하는 방법은 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 배기 가스 재순환(EGR) 명령 신호를 결정하는 단계, 그리고 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 가변 기하구조 터보과급기(VGT) 명령 신호를 결정하는 단계를 포함한다. 이점으로서, EGR 시스템(66)과 VGT 시스템(52)은 각 시스템의 서로간의 효과를 고려하여, 개선되고 더 정확한 제어를 엔진 공기 유동에 제공하기 위해 지속적으로 그리고 동시에 제어된다. 다른 실시예에서, 엔진(12)은 엔진 흡입 화학 조성물이 피드백 가변하는 피드백 제어 시스템으로 제어된다.

Description

이지알 시스템을 갖춘 엔진을 제어하는 방법{METHOD OF CONTROLLING AN ENGINE WITH AN EGR SYSTEM}
대형 내연 엔진의 제어에 있어서, 종래의 실행은 엔진과 그것의 다양한 시스템 및 서스-시스템을 제어하기 위해 명령어를 수행하는 휘발성 및 비-휘발성 메모리, 입력 및 출력 구동기 회로, 그리고 프로세서를 구비하는 전자 제어 유니트를 활용한다. 특정의 전자 제어 유니트는 다양한 태양의 필드 전달, 전송 제어, 및 수많은 다른 것들을 포함하는, 다양한 기능들을 수행하도록 다수의 센서, 액츄에이터, 및 전자 제어 유니트와 교신한다.
그러나, 대형 엔진 사업은 극히 경쟁적이다. 증가된 수요는 더 양호한 엔진 성능, 개선된 신뢰성, 및 내구성을 제공하며 더욱 엄격한 배출 및 소음 요건을 충족시는 엔진을 설계 및 조립하도록 엔진 제조업자에게 부여되고 있다.
전술한 이유 때문에, 종래 시스템보다도 개선된 성능과 더욱 정밀한 제어로 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 포함하는 내연 엔진을 제어하는 개선된 방법을 필요로한다.
발명의 개요
따라서, 본 발명의 목적은 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 포함하는 일부 실시예로, 종래 시스템보다도 개선된 성능과 더 정밀한 제어로 내연 엔진을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 수행하는데 있어서, 내연 엔진을 제어하는 방법이 제공된다. 엔진은 가변 기하구조 터보과급기(VGT;variable geometry turbocharger) 명령 신호에 응답하여 구동되는 VGT를 포함한다. 엔진은 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 더 포함한다. 방법은 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계, 그리고 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. VGT 명령 신호는 적어도 부분적으로는 선행 보완 신호를 기초로 하여 결정된다. 게다가, 바람직하게, EGR 명령 신호를 결정하는 단계는 흡입 혼합물의 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계를 더 포함한다. EGR 명령 신호는 그후 바람직한 이산화탄소량을 기초로 하여 결정된다. 더 바람직하게, EGR 명령 신호를 결정하는 단계는 흡입 혼합물의 실제 이산화탄소량을 판단하는 단계를 더 포함한다. 바람직한 이산화탄소량은 오차 신호(error signal)를 결정하도록 판단된 실제 이산화탄소량과 비교된다. EGR 명령신호는 오차 신호를 기초로 한다. 게다가, 바람직한 실시예에서, 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계는 부분적으로는 흡입 혼합물의 산소 대 연료 비를 기초로 하여 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계를 더 포함한다. 더욱이, 바람직한 실시예에서, 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계는 엔진 토크 요구량을 결정하는 단계와 엔진 속도를 결정하는 단계를 더 포함한다. 바람직한 이산화탄소량은 흡입 혼합물의 산소 대 연료 비율, 토크 요구량, 및 엔진 속도를 기초로 한다.
더욱이, 바람직한 실시예에서, EGR 명령 신호를 결정하는 단계는 적어도 하나의 제어기 이득 조건(gain term)을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. 더 바람직하게, EGR 명령 신호는 이득 정규화 조건(normalization term)을 기초로 한다.
게다가, 본 발명을 수행함에 있어서, 압축-착화 내연 엔진을 제어하는 방법이 제공된다. 그 엔진은 VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기를 포함한다. 그 엔진은 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유도 배기 가스 재순환 시스템을 더 포함한다. 그 방법은 엔진 토크 요구량을 결정하는 단계, 적어도 부분적으로는 구동기 가속기 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 엔진 속도를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 적어도 부분적으로는 토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 EGR 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. 그 방법은 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다.
더욱이, 본 발명을 수행함에 있어서, 내연 엔진을 제어하는 방법이 제공된다. 그 엔진은 VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기와, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환 시스템을 포함한다. 그 방법은 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 EGR 명령 신호를 결정하는 단계, 흡입 혼합물의 바람직한 산소량을 결정하는 단계, 및 흡입 혼합물의 실제 산소량을 판단하는 단계를 포함한다. 그 방법은 바람직한 산소량, 판단된 실제 산소량, 및 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는 적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 피드포워드 조건(feedforward term)을 결정하는 단계, 및 그 피드포워드 조건을 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. 더 바람직하게는, 피드포워드 조건은 엔진 토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 결정된다.
바람직한 실시예에서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하는 단계와, 바람직한 산소량, 평가된 실제 산소량, 선행 보완 신호, 및 피드포워드 조건을 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 포함한다. 바람직한 방법은 바람직한 산소량, 평가된 실제 산소량, 및 선행 보완 신호를 기초로 하여 조정된 산소량 오차 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. VGT 명령 신호는 그 오차 신호와 피드포워드 조건을 기초로 하여 결정된다. 일부예에서, 오차 신호는 적어도 하나의 제어기 이득 조건을 기초로 하여 변경된다.일부 실시예에서, 이득 정규화 조건이 결정되며 그 오차 신호는 이득 정규화 조건을 기초로 변경된다. 바람직하게, 이득 정규화 조건은 결정된 엔진 공기 흡입 유동을 기초로 한다. 더 바람직하게는, 공기 흡입 유동을 결정하는 단계는 엔진 토크 요구량을 결정하는 단계, 엔진 속도를 결정하는 단계, 및 토크 요구량와 엔진 속도를 기초로 하여 엔진 공기 흡입 유동을 결정하는 단계를 더 포함한다. 가장 바람직하게는, 이득 정규화 조건을 결정하는 단계는 이득 정규화 조건을 결정하는 단계를 더 포함하므로 그 조건은 상당히 낮은 공기 흡입 유동에 대한 오차 신호를 효율적으로 제거한다.
더욱이, 본 발명을 수행함에 있어서, 내연 엔진을 제어하는 방법이 제공된다. 그 엔진은 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환 시스템을 포함한다. 그 방법은 다수의 상이한 구성요소로 이루어진 바람직한 엔진 흡입 혼합물을 결정하는 단계, 실제 엔진 흡입 혼합 조성물을 평가하는 단계, 및 바람직한 흡입 조성물을 평가된 실제 흡입 조성물과 비교하는 단계를 포함한다. 방법은 그 비교를 기초로 하여 엔진을 제어하는 방법을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 엔진을 제어하는 단계는 EGR 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 엔진은 VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기를 포함하며, 엔진을 제어하는 단계는 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다. 바람직한 실시예에서, 엔진은 가변 기하구조 터보과급기를 포함하며, 엔진을 제어하는 단계는 비교를 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계와, 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함한다.
더욱이, 본 발명을 수행함에 있어서, 판독 가능 저장 매체는 본 발명의 방법들을 수행하기 위해 제어기에 의해 실행가능한 그 위에 저장된 명령어들을 구비한다. 명령어들은 제어기가 본 발명의 다양한 실시예의 한가지 이상의 태양에 따라 내연 엔진을 제어하도록 지시한다.
본 발명의 실시예들과 관련된 이점들은 무수하다. 예를 들면, 본 발명의 방법들은 개선되고 더 정밀한 배출 제어를 제공하도록 EGR 및 VGT 제어의 통합체를 제공한다. 게다가, 본 발명의 실시예들은 바람직한 실시예에서 처럼 각각 또는 함께 사용되는 다른 신규 특징들을 사용한다. 본 발명의 실시예들은 압축 착화 엔진에 적합하지만, 일부 실시예들은 또한 스파크 착화 엔진에 적합하다.
본 발명의 상기 목적과 다른 목적, 특징, 및 이점들은 발명을 수행하기 위한 최상 실시예의 하기 상세한 설명으로부터 첨부 도면들과 함께 고려될 때 쉽게 명백해진다.
본 발명은 배기 가스 재순환 시스템을 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 이루어진 내연 엔진 및 엔진 제어 시스템의 개요도.
도 2는 본 발명의 EGR 및 VGT 제어 시스템을 도시하는 블럭도.
도 3은 발명의 엔진 제어 시스템을 도시하는 블럭도.
도 4는 본 발명의 엔진 제어 시스템을 도시하는 블럭도; 및
도 5는 본 발명의 실시예에서 이득 정규화 조건 대 공기 유동을 도시하는 그래프.
도 1을 참조하면, 내연 엔진과 관련 제어 시스템 및 서브시스템은 일반적으로 10으로 지시되어 있다. 시스템(10)은 각각의 연료 주입기에 의해 공급되는, 다수의 실린더를 구비한 엔진(12)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 엔진(12)은 압축-착화 내연 엔진, 이를 테면 대형 디젤 연료 엔진이다. 상기 주입기들은 연료 공급부로부터 공지된 방식으로 압축 연료를 수신한다.
다양한 센서들은 입력 포트(24)를 경유하여 제어기(22)와 전기적 교신을 한다. 제어기(24)는 바람직하게 데이터 및 제어 버스(30)를 경유하여 다양한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(28)와 교신하는 마이크로프로세서(26)를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(28)는 판독 전용 메모리(32), 랜덤 액세스 메모리(34), 및 비-휘발성 랜덤 액세스 메모리(36)로서 기능하는 수많은 공지 소자를 포함한다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(28)는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 밸브(66) 및 가변 기하구조 터보과급기(52)를 포함하는, 내연 엔진을 제어하는 방법들을 실행하기 위해 제어기(22)에 의해 수행가능한, 그 위에 저장된 명령어들을 구비한다. 프로그램 명령어들은 제어기(22)가 마이크로프로세서(26)에 의해 수행되는 명령어들로 자동차의 다양한 시스템 및 서브시스템들을 제어하도록 지시하며, 선택적으로, 명령어들은 임의 수의 논리 유니트(50)로 또한 수행될 것이다. 입력 포트(24)는 다양한 센서들로부터 신호들을 수신하며, 제어기(22)는 출력 포트(38)에서 다양한 자동차의 구성요소로 향하는 신호들을 발생시킨다.
데이터, 진단, 및 프로그래밍 인터페이스(44)는 플러그(46)를 경유하여 제어기(22)로 선택적으로 연결되어 그들간에 다양한 정보를 교환한다. 인터페이스(44)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(28)내의 값들, 이를 테면 구성 설정치, 교정 변수, EGR 및 VGT 제어용 명령어 등을 변동시키도록 사용된다.
작동시, 제어기(22)는 다양한 자동차 센서들로부터 신호들을 수신하고 엔진을 제어하도록 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 내장된 제어 로직을 수행한다. 바람직한 실시예에서, 제어기(22)는 미시간, 디트로이트, 디트로이트 디젤 코포레이션으로부터 입수가능한 DDEC 제어기이다. 이 제어기의 다양한 다른 특징들은 디트로이트 디젤 코포레이션에 양도된 무수한 다른 미국 특허에 상세히 기술되어 있다.
당기술의 당업자에 의해 인식되는 것처럼, 제어 로직은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 그 조합으로 구현된다. 게다가, 제어 로직은 제어기(22)와 협력하는 차량의 임의의 다양한 시스템 및 서브시스템에 의해 외에, 제어기(22)에 의해 수행된다. 더욱이, 바람직한 실시예에서, 제어기(22)는 마이크로프로세서(26)를 포함하며, 임의의 무수한 공지된 프로그래밍 및 프로세싱 기술 및 전략은 본 발명에 따른 엔진을 제어하는데 사용된다.
게다가, 엔진 제어기가 다양한 방식으로 정보를 수신함이 인식된다. 예를 들면, 엔진 시스템 정보는 데이터 링크를 거쳐 디지털 입력에서 또는 엔진 제어기의 센서 입력에서 수신된다.
계속 도 1을 참조하면, 제어기(22)는 가변 유도 배기 가스 재순환 밸브(66)를 제어함으로써 그리고 가변 기하구조 터보과급기(52)를 제어함으로써 향상된 엔진 성능을 제공한다. 가변 기하구조 터보과급기(52)는 터빈(54)과 압축기(56)를 포함한다. 엔진 배기 가스의 압력은 터빈을 회전시킨다. 상기 터빈은 일반적으로 동일 샤프트상에 장착된 압축기를 구동시킨다. 급회전 압축기는 연소중 증가된 동력을 전개시키는 터보 부스트 압력을 생성시킨다.
가변 기하구조 터보과급기는 회전자 그룹 외에 이동성 구성요소들을 구비한다. 이러한 이동성 구성요소들은 터빈 단계에서 엔진으로부터의 배기 가스가 유동하는 영역 및 영역들을 변동시킴으로써 및/또는 배기 가스가 터빈으로 입력 또는 탈출하는 각을 변동시킴으로써 터보과급기 기하구조를 변동시킬 수 있다. 터보과급기 기하구조에 따라, 상기 터보과급기는 다양한 양의 터보 부스트 압력을 엔진에 제공한다. 가변 기하구조 터보과급기는 다양한 작동 상황을 기초로 하여 터보 부스트 압력의 양을 변동시키도록 전기적으로 제어된다.
가변 기하구조 터보과급기에서, 터빈 하우징은 엔진용으로 대형사이즈로 만들어지며, 공기 유동은 바람직한 레벨로 억제된다. 가변 기하구조 터보과급기용으로 몇가지 설계들이 있다. 한가지 설계에서, 가변 입력 노즐은 공기 유동이 터빈 휠로 입력하는 영역과 각도를 변동시키도록 피벗가능한 일련의 이동성 베인(vane)들을 구비한다. 다른 설계에서, 상기 터보과급기는 터빈 하우징의 유효 단면 영역을 변동시키는 이동성 측벽을 구비한다. 본 발명의 실시예들은 가변 기하구조 터보과급기에 대해 임의의 특정 구조로 제한되지 않음이 인식된다. 즉, 본문에 사용된 것처럼 용어 VGT는 상기 예들을 포함하며, 조절되는 배기 게이트 밸브(waste gatevalve)를 포함하는 제어가능한 공기압 장치를 의미한다.
배기 가스 재순환 시스템은 배기 가스의 계량된 부분을 흡입 매니폴드로 도입시킨다. EGR 시스템은 도입 연료량을 희석시키고 연소 온도를 낮춰 질소 산화물의 레벨을 감소시킨다. 재순환되는 배기 가스의 양은 EGR 밸브(66)와 VGT에 의해 제어된다. 본 발명에 따라, EGR 밸브는 제어기(22)에 의해 전기적으로 제어되는 가변 유동 밸브이다. 가변 기하구조 터보과급기의 기하구조는 또한 제어기(22)에 의해 전기적으로 제어된다. 제어가능한 EGR 밸브에 대해 수많은 가능한 구성들이 있으며, 본 발명의 실시예들은 EGR 밸브에 대한 임의의 특정 구조로 제한되지 않음이 인식된다. 게다가, 다양한 센서들은 EGR 밸브에서 온도 및 상이한 압력을 검출하여 엔진 제어부가 밸브를 통하는 부피(mass) 유동율을 결정하게 함이 인식된다. 부가적으로, 다양한 서로 다른 센서 구성들은 EGR 시스템을 통하는 유동과 압축기를 통하는 유동, 및 다른 유동들을 포함하는 배기 시스템들간의 다양한 부피 유동율을 결정하도록 배기 유동 경로의 다양한 부분에서 활용됨이 인식된다.
일부 실시예에서, 압축기(56)로부터 도입하는 과급 공기를 냉각시키기 위해 냉각기(62)가 제공되는 것이 바람직하다. 유사하게, 일부 실시예에서, 가스를 엔진(12)으로 재도입하기 전에 EGR 시스템을 경유하는 유동을 냉각시키기 위해 냉각기(68)를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들은 다양한 엔진 상황을 나타내는 다양한 입력을 처리하며, 차례로, EGR 명령 신호와 VGT 명령 신호를 제공하는 제어 로직을 포함한다. EGR 명령 신호는 경로(64)를 경유하는 가스 유동을 제어하기 위해 가변 유동 EGR밸브(66)에 대한 위치를 명령하며, VGT 명령 신호는 경로(60)를 경유하는 가스 유동을 제어하기 위해 VGT에 대한 기하구조를 명령한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, EGR과 VGT 명령 신호들을 결정하기 위해 이용되는 다양한 기술들은 도 2에 잘 도시되어 있다.
도 2에서, 블럭도(80)는 향상된 엔진 성능과 개선된 방사 제어를 제공하기 위해 제어기(22)에 의해 수행되는, 명령어를 포함한, 제어 로직의 기능들을 도시한다. 본 발명의 실시예들은 대형 디젤 엔진의 방사를 개선시키는데 특히 유용하다. 배기 가스의 일부와 흡입 과급물을 혼합하기 위해 EGR 기술을 사용하는 것은 질소 산화물(NOx)의 방사를 감소시키며, 본 발명에 따라, 연료 경제성 영향(impact)을 최소화시키며 내구성을 개선시킨다. 터보 과급되는 디젤 엔진에 있어서, EGR 유동을 배기에서 흡입 매니폴드로 구동시키기 위해 필요한 배압(back pressure)은 가변 기하구조 터보과급기로 달성된다. EGR 유동율의 제어는 VGT 기하구조 변동(예를 들면, 베인 위치 변동)을 통하여, EGR 밸브 위치 변동을 통하여 달성되며, 바람직하게는 양쪽 모두를 통하여 달성된다. 바람직한 실시예에서, 사용되는 제어 방법은 현존 시스템의 성능을 넘는 EGR과 VGT 시스템간의 상호작용의 결과이다.
각각 또는 함께 사용되는 본 발명의 수많은 태양들이 있다. 바람직한 실시예에서, EGR 밸브와 VGT 밸브는 동시에 그리도 지속적으로 제어된다. 즉, 바람직한 실시예들은 지속적으로 조절하는 EGR/VGT 제어기를 제공한다. 본 발명의 바람직한 구현예들은 화학종(O2, N2, CO2및 H2O)에 관하여 바람직한 흡입 매니폴드 조성물을제어기에 대한 설정 포인트로서 이용한다. 이러한 실제 화학종의 실제량은 간략화된 연소 모델로부터 바람직하게 계산된다.
계속 도 2와 관련하여, 도시된 바람직한 실시예에서, 구동기 가속기 위치 센서 입력과 엔진 속도(rpm) 입력은 블럭(82)에서 수신된다. 블럭(82)은 엔진 토크 요구량을 결정하기 위해 조사표를 이용한다. 상기 엔진 토크 요구량은, 예를 들면, 실린더 밸런싱과 같이 본문에 상세히 기술되지 않은 엔진 제어의 다른 태양 때문에 조절되는 연료량을 나타낸다. 게다가, 도 2는 바람직한 구현예를 도시하며, 도시된 제어 전략의 다양한 태양들이 바람직함이 인지되지만, 특히 요구되는 것은 아니다. 블럭(84)에서, 한방향, 2차 필터는 일부 딜레이를 토크 요구량에 부가한다. 딜레이는 엔진 제어의 더 느린 공기 유동이 엔진 제어의 더 빠른 응답 토크 요구량을 따라가도록 부가된다. 블럭(86)에서, 엔진 속도와 필터링된 토크 요구량이 수신되고, 바람직한 연료 주입 타이밍, 양(quantity), 및 레일 압력(rail pressure)인 다른 엔진 상황들과 함께 처리된다. 이러한 요인들은 참조번호 88로 지시된 것처럼 연료 전달을 제어한다.
블럭(90)에서, 엔진 공기 흡입에 대한 바람직한 화학 조성물이 결정된다. 바람직한 조성물은 화학종(H2, O2, CO2, 및 H2O)에 관한 것이다. 사이클 당 연료는 주입 제어 블럭(86)으로부터 블럭(90)으로 제공되며, 블럭(90)은 사이클 당 연료 제한을 블럭(86)으로 제공한다(예를 들면, 연료는 낮은 공기 유동 상황에서 제한된다). 블럭(92)에서, EGR 시스템과 터보 과급 시스템에 대한 실제 유동값, 산소 대연료 비율, 그리고 흡입 가스의 화학 조성물이 계산된다. 그 계산은 간략화된 연소 모델과 엔진 센서 입력을 기초로 한다. 바람직한 또는 설정 포인트 값은 블럭(90)에서 5개 쌍의 조사표내에 포함된 값의 보간법을 기초로 한다. 각 쌍의 조사표에 대해, 제 1 표(94,98)는 안정화된 터보과급기 부스트 압력에 부합하며 제 2 표(96,100)는 제로 터보과급기 부스트 압력에 부합한다. 즉, 제 1 표는 연료 당(사이클 당) 최대 산소에 부합하며 제 2 표는 연료 당 최소 산소에 부합한다. 다양한 측정치로부터 결정되는 것처럼 연료 당 현재 산소에 따라서, 바람직한 값들은 특정 값에 대한 2개 표 사이에 보간된다.
예를 들면, 바람직한 이산화탄소 및 공기값은 표(94,96) 사이에서 보간으로 결정된다(전체 4개 표에 대해, 블럭(94)과 블럭(96) 각각은 전체 4개 조사표중에 2개 조사표, CO2에 대한 한개 표와 산소량/사이클에 대한 다른 표를 나타낸다). 유사하게, 타이밍 파라미터, 양, 및 레일 압력에 대한 바람직한 값들은 표(98과 100) 사이에서 보간(연료 당 산소를 기초로 함)에 의해 결정된다(블럭(98)과 블럭(100)은 각각 3개 표를 서술하고 있다). 본 발명의 바람직한 실시예들에 따라, 제어기(22)는 VGT 및 EGR 작동을 조절하여 각각 최대/최소 표(각각 96,100 그리고 94,98)내에서 블럭(90)에서 소정의 값(보간으로 계산됨)들을 달성한다.
블럭(90)으로부터, 바람직한 이산화탄소량(110)이 결정된다. 블럭(92)으로부터, 실제 이산화탄소량이 판단된다. 그 양들은 바람직하게 사이클 당 부피(mass)로서 표현됨이 인지된다. 합산기(114)는 바람직한 이산화탄소량(110)과 실제 이산화탄소량(112)을 비교하여 이산화탄소 오차 신호를 결정한다. EGR 밸브(122)는 상기 오차 신호를 기초로 하는 EGR 명령 신호에 의해 제어된다. 바람직하게, 제어기, 이를 테면 비례/적분/미분 제어기(116)(또는 바람직하게 비-선형 보완 조건, 예를 들면 스미스 프리딕터(Smith predictor))는 EGR 밸브 위치를 조절하여 바람직한 EGR 비율과 바람직한 이산화탄소량을 달성한다. 게다가, 바람직한 실시예에서, EGR 루프 이득 정규화부가 블럭(120)내에 포함되어 토크 요구량에서의 빠른 변동의 효과를 감소시킴으로써 일시적인 응답을 개선시킨다.
루프 이득 정규화이후, 결과적인 EGR 명령 신호는 제어기(22)(도 1)에 의해 EGR 밸브(122)로 제공된다. 바람직하게, EGR 명령 신호는 또한 하기되는 것처럼 VGT 제어로 패스된다.
VGT(174) 제어시에, 베이스 기하구조(바람직한 구현예에서 베인 위치)은 토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 블럭(160)에서 결정된다. 명령받은 베이스 위치는 블럭(160)으로부터 블럭(161)로 패스된다. 블럭(162)에서, 브레이크 인터페이스는, 엔진이 엔진 브레이크로서 작동되는 경우에, 엔진 브레이킹 제어 로직이 정규 VGT 로직에 의해 명령받은 베이스 위치를 오버라이드하게 한다. 엔진 브레이킹은 엔진을 압축기로서 사용하여, 큰 양의 에너지를 더 짧은 시간동안 분산시키는 정규 차량 브레이크에 대비하여, 더 낮은 양의 에너지를 더 긴 시간동안 분산시킨다.
베이스 기하구조 블럭(160)은 VGT 제어에 대한 피드포워드 특징으로서 역할을 하여 하기에 더 기술되는 것처럼 바람직할 때 일시적인 응답을 개선시키고 또한개방 루프 제어를 허여한다.
EGR 명령 신호는 선행 보완 로직부(140)에 의해 수신되어 EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정한다. 본 발명의 실시예들에서, 이러한 부분의 제어 루프는 동시에 EGR 밸브와 VGT 기하구조 제어를 동조시킨다. 특히, EGR 밸브 제어가 바람직한 EGR 비율을 달성하기에 충분하지 않을 때, VGT 기하구조는 바람직한 EGR 유동이 달성될 때까지 터빈을 경유하는 공기 유동을 증가시키도록 수정된다. 선행 조건(term)(140)은 터보 부스트 래그를 보완하도록 일시적인 응답을 개선시킨다. 즉, EGR 밸브 제어가 엔진 흡입에서 소정의 이산화탄소를 달성하기에 불충분할 때, 터빈을 경유하는 증가된 유동은 전반적인 공기 유동을 증가시키지만, 터빈은 덜 효율적이게 되며, 재순환 경로를 경유하는 배기 가스를 함유한 이산화탄소를 추진시키는 배압을 증가시켜, 결과적으로, 흡입에서 사이클 당 이산화탄소량을 증가시킨다.
블럭(142)에서, EGR 밸브 위치를 기초로 하는 부가적인 보완 조건은 선행 보완기 출력을 수정시킨다. 도시된 것처럼, 합산기(144)는 사이클 신호 당 바람직한 공기 그리고 사이클 신호 당 실제 공기를 수신하여 공기 오차를 결정한다. 선행 보완기(140)와 부가적인 보완기(142)는, EGR 밸브가 개방되어 있다고 예상될 때, 공기 오차를 예상 및 과장시킨다. 블럭(144)에서 결정된 공기 오차 및/또는 블럭(160)에서 결정된 것으로서 베이스 기하구조(예를 들면, 베인 위치)는 VGT 명령 신호를 결정하는데 사용된다.
바람직하게는, 블럭(148)에서, 블럭(148)내에 포함된 표준값은 PID제어기(150)의 루프 이득을 선형화시키며, 개방 및 폐쇄 루프 제어 접근간에 가변 스위치로서 역할을 한다. 즉, 낮은 공기 유동 상황(낮은 엔진 속도와 낮은 토크 요구량)에서, 정규화 요소는 VGT(174)를 제어시 효과적으로 대수롭지 않도록 하기 위해서 공기 오차를 제로이거나 또는 상당히 낮은 값으로 감소시킨다. 즉, 낮은 공기 유동 상황에서, 정규화는 베이스 기하구조(피드포워드 조건)를 통과하는 공기 오차 신호를 효과적으로 제거하여 개방 루프 방식에서 VGT를 제어한다. 다른 한편으로, 공기 유동이 충분한 레벨에 도달하면, 이득 정규화 요소는 제로에서 충분히 더 큰 값으로 도약하여 VGT(174)를 제어하고 PID 제어기(150)를 선형화시킨다. 공기 유동이 계속 증가함에 따라, 정규화 요소는 감소되는데, 왜냐하면 높은 공기 유동에서 PID 제어기(150)가 더 효과적이기 때문이다. 정규화 블럭(148)에 대한 예시적인 실시예는 도 5에 230으로 도시되어 있다. 도시된 것처럼, 이득 정규화 조건은 낮은 공기 유동에서 제로이다. 공기 유동은 토크 요구량과 엔진 속도의 함수에 따라 바람직하게 결정된다. 일단 상당한 공기 유동이 존재하면(참조 범호 232), 이득 정규화 조건은 현저히 증가되어 피드포워드 조건을 지닌 VGT의 순수 개방 루프 제어에서 VGT의 폐쇄 루프 제어(피드포워드 조건을 지님)로 효과적으로 변동된다. 공기 유동이 계속 증가함에 따라, 이득 정규화 조건은 234로 지시된 것처럼 감소된다.
합산기(152)로 도시된 것처럼, 블럭(160)으로부터 베이스 베인 위치(또는 실시예에 따른 다른 적절한 기하구조 지시기)는 VGT 명령 신호의 일반적인 제어를 제공하며, 공기 오차로부터 도출된 신호는 미세한 튜닝을 제공한다(공기 오차 부분이 실질적으로 무시되며 개방 루프 제어가 사용되는 낮은 공기 유동 상황은 제외함).합산기(150)를 나오면, 제한기(170)는 터보가 과속하는 것을 방지하도록 필요에 따라 VGT 명령 신호를 제한한다. 예를 들면, 더 높은 고도에서, 더 많은 산소에 대한 지속적인 요구는 터보 과속을 초래한다. 이러한 상태는 블럭(172)에서 터보 속도 제한부에 의해 방지된다. 제한이후, 필요하다면, VGT 명령 신호는 VGT(174)에 적용된다. 상기 설명에 따라, EGR 명령 신호는 공기 오차 신호를 조절하도록 (선행 보완부와 함께)활용되어 VGT 명령 신호의 미세한 튜닝을 제공한다. 그렇기 때문에, EGR 및 VGT 시스템 모두의 지속적, 동시 제어는 서로에 대한 이러한 시스템들의 효과들이 제어 전략중에 고려되도록 한다. 선행 조건(140)은 일시적인 응답을 개선시킨다. 따라서, 제어 루프는 또한 반대 방향으로 작동하며, 바람직한 부스트(또는 공기/연료 비율)가 달성되지 않으면 EGR 밸브 위치를 조절한다. 그것은, 테이블(94, 96)에서, 연료 당 산소가 더 낮다면, 최소 CO2테이블의 값이 제로의 바람직한 이산화탄소량이도록 명령한다. 상위 CO2테이블은 상위의 연료 당 산소 비율일 경우의 바람직한 CO2량이다. 하위 CO2는 바람직한 CO2가 제로인 하위의 연료 당 산소 비율을 규정한다. 즉, 엔진이 이미 풍부한 연료 상태로 주행할 때, 테이블(94와 96)은 바람직한 이산화탄소량이 제로이도록 보간(interpolate)된다. 그렇기 때문에, 2가지 이산화탄소 테이블 사이를 보간하도록 사용된 함수는 2가지 공기량 테이블 사이를 보간하도록 사용되는 함수와는 상당히 다르다. 게다가, 임의의 2개 테이블 사이의 보간은 선형 보간으로 제한되지 않으며, 다른 형식을 취할 수 있음이 이해된다.
이점으로서, 그리고 블럭(86과 90)에서 이미 언급된 것처럼, 전반적인 공기 시스템 VGT/EGR 제어기는 연료 전달 제어기(86)로 직접 링크되어 있다. 정상적인 엔진 작동 상황중에, 공기 시스템은 바람직한 엔진 동력을 달성하기 위해 연료 시스템 요건을 따르도록 작동한다. 그러나, 최저(marginal) 공기/연료 비율 작동중에, 공기 시스템은 사이클 당 연료 제한에 의해 지시된 것처럼 과도한 연기와 미립자 방출물을 제한하기 위해 최대 연료 전달을 조절하는 주제어기에 적용하게 된다.
도 2에 도시된 제어 기술로 제한될 필요없는 본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 도 3은 바람직한 흡입 화학종을 기초로 하여 엔진에 대한 피드백 제어 시스템을 참조 번호 190으로 도시한다. 블럭(192)에서, 바람직한 흡입 화학종은 엔진 상황 입력(194와 196)(예를 들면, 토크 요구량과 엔진 속도)를 기초로 하여 결정된다. 합산기(198)는 바람직한 흡입 화학종(192)과, 모델(202)로부터 평가된 것으로서 실제 흡입 화학종을 비교한다. 상기 모델은 엔진(200)으로부터 측정된 다양한 엔진 상황을 포함한다. 바람직한 흡입 화학종과 실제 흡입 화학종간의 오차는 엔진 상황을 기초로 하는 바람직한 흡입 화학종으로 화학종 모델에 따라 실제 흡입 화학종을 따르도록 엔진(200)을 제어하는 제어기(204)로 패스된다. 예를 들면, 사이클 당 바람직한 상대적인 부피량은 엔진 흡입에서 N2, O2, CO2, 및 H2O와 같은 다양한 화학종에 대해 결정된다. 실제 엔진 흡입 화학종 조성물은 경험적으로 모델링되며, 조성물의 오차는 합산 로직(198)에 의해 결정된다. 제어기(204)는 엔진이 바람직한 실제 화학종 조성물을 다르도록 제어한다. 화학종 피드백 기술은 본 발명에 따라,또는 도 2에 도시된 바람직한 실시예에서 엔진을 제어하도록 일반적으로 이용된다.
도 4에서, 본 발명의 또 다른 시스템은 일반적으로 210으로 지시되어 있다. 시스템(210)에서, EGR 제어기(212)는 가변 유동 EGR 밸브(214)로 패스되는 EGR 명령 신호를 결정한다. EGR 명령 신호는 또한 선행 보완 블럭(216)으로 패스된다. VGT 제어기(218)는 보완 블럭(216)으로부터의 입력 외에 다양한 엔진 입력들을 수신한다. VGT 제어기(218)는 VGT(220)를 제어하기 위해 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호(바람직하게는 블럭(216)에서 선행 보완부로써)를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정한다.
발명의 실시예들이 도시 및 기술되어 있지만, 이러한 실시예들이 발명의 모든 가능한 형식을 도시 및 기술하는 것은 아니다. 게다가, 명세서에 사용된 단어들은 제한이라기 보다는 설명의 단어이며, 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있음이 이해된다.

Claims (37)

  1. VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 더 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계; 및
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 상기 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 VGT 명령 신호를 결정하는 단계는;
    상기 EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하는 단계; 및
    적어도 부분적으로는 선행 보완 신호를 기초로 하여 상기 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 EGR 명령 신호를 결정하는 단계는;
    흡입 혼합물의 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계; 및
    상기 바람직한 이산화탄소량을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 EGR 명령 신호를 결정하는 단계는;
    흡입 혼합물의 실제 이산화탄소량을 평가하는 단계;
    오차 신호를 결정하기 위해 바람직한 이산화탄소량과 평가된 실제 이산화탄소량을 비교하는 단계; 및
    상기 오차 신호를 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계는;
    부분적으로는 흡입 혼합물의 산소 대 연료 비율를 기초로 하여 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계는;
    엔진 토크 요구량를 결정하는 단계;
    엔진 속도를 결정하는 단계; 및
    흡입 혼합물의 산소 대 연료 비율, 토크 요구, 및 엔진 속도를 기초로 하여 바람직한 이산화탄소량을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, EGR 명령 신호를 결정하는 단계는;
    적어도 하나의 제어기 이득을을 더 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, EGR 명령 신호를 결정하는 단계는;
    이득 정규화 조건을 더 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는;
    EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하는 단계; 및
    적어도 부분적으로는 선행 보완 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR0 시스템을 더 포함하는 압축-착화 내연 엔진을 제어하는 방법에 있어서,
    엔진 토크 요구량을 결정하는 단계;
    엔진 속도를 결정하는 단계;
    적어도 부분적으로는 토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계; 및
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 더 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계;
    흡입 혼합물의 바람직한 산소량을 결정하는 단계;
    흡입 혼합물의 실제 산소량을 결정하는 평가하는 단계; 및
    바람직한 산소량, 평가된 실제 산소량, 및 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는;
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 피드포워드 조건을 결정하는 단계; 및
    상기 피드포워드 조건을 더 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 피드포워드 조건을 결정하는 단계는;
    엔진 토크 요구량을 결정하는 단계;
    엔진 속도를 결정하는 단계; 및
    토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 피드포워드 조건을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는;
    EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하는 단계; 및
    바람직한 산소량, 평가된 실제 산소량, 선행 보완 신호, 및 피드포워드 조건을 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    바람직한 산소량, 평가된 실제 산소량, 및 선행 보완 신호를 기초로 하여 조정된 산소량 오차 신호를 결정하는 단계; 및
    오차 신호와 피드포워드 조건을 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, VGT 명령 신호를 결정하는 단계는;
    적어도 하나의 제어기 이득 조건을 기초로 하여 오차 신호를 수정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    이득 정규화 조건을 결정하는 단계; 및
    이득 정규화 조건을 기초로 하여 오차 신호를 수정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    엔진 공기 흡입 유동을 결정하는 단계; 및
    공기 흡입 유동을 기초로 하여 이득 정규화 조건을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 공기 흡입 유동을 결정하는 단계는;
    엔진 토크 요구량을 결정하는 단계;
    엔진 속도를 결정하는 단계; 및
    토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 엔진 공기 흡입 유동을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 이득 정규화 조건을 결정하는 단계는;
    상기 조건이 상당히 낮은 공기 흡입 유동에 대한 오차 신호를 효과적으로 제거하도록 이득 정규화 조건을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 순환(EGR) 시스템을 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법에 있어서,
    다수의 서로 다른 성분으로 이루어진 바람직한 엔진 흡입 혼합물을 결정하는 단계;
    실제 엔진 흡입 혼합 조성물을 평가하는 단계;
    바람직한 흡입 조성물과 평가된 실제 흡입 조성물을 비교하는 단계; 및
    상기 비교를 기초로 하여 엔진을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 엔진을 제어하는 단계는 EGR 명령 신호를 결정하는단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 엔진은 VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 상기 엔진을 제어하는 단계는 VGT 명령 신호를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 엔진은 VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 상기 엔진을 제어하는 단계는;
    상기 비교를 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하는 단계; 및
    적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGR 명령 신호를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 더 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법을 실행하기 위해 제어기에 의해 수행되는 그 위에 저장된 명령어를 구비하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어; 및
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  26. 제 25 항에 있어서, VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어는:
    EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하기 위한 명령어; 및
    적어도 부분적으로는 선행 보완 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  27. 제 25 항에 있어서, EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어는:
    흡입 혼합물의 바람직한 이산화탄소량을 결정하기 위한 명령어; 및
    바람직한 이산화탄소량을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  28. 제 27 항에 있어서, EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어는:
    흡입 혼합물의 실제 이산화탄소량을 평가하기 위한 명령어;
    오차 신호를 결정하기 위해 바람직한 이산화탄소량과 실제 이산화탄소량을 비교하기 위한 명령어; 및
    상기 오차 신호를 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  29. 제 28 항에 있어서, 바람직한 이산화탄소량을 결정하기 위한 명령어는 흡입 혼합물의 산소 대 연료 비율을 부분적으로 기초로 하여 바람직한 이산화탄소량을 결정하기 위한 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  30. 제 29 항에 있어서, 바람직한 이산화탄소량을 결정하기 위한 명령어는:
    엔진 토크 요구량을 결정하기 위한 명령어;
    엔진 속도를 결정하기 위한 명령어; 및
    흡입 혼합물의 산소 대 연료 비율, 토크 요구량, 및 엔진 속도를 기초로 하여 바람직한 이산화탄소량을 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  31. 제 30 항에 있어서, EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어는 적어도 하나의제어기 이득항을 더 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  32. 제 31 항에 있어서, EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어는 이득 정규화조건을 더 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  33. 제 32 항에 있어서, VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어는:
    EGR 명령 신호를 기초로 하여 선행 보완 신호를 결정하기 위한 명령어; 및
    적어도 부분적으로는 선행 보완 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  34. VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 더 포함하는 압축-착화 내연 엔진을 제어하는 방법을 실행하기 위해 제어기에 의해 수행되는 그 위에 저장된 명령어를 구비하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    엔진 토크 요구량을 결정하기 위한 명령어;
    엔진 속도를 결정하기 위한 명령어;
    적어도 부분적으로는 토크 요구량과 엔진 속도를 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어; 및
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하며 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  35. VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT)를 포함하며, 배기 가스를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 더 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법을 실행하기 위해 제어기에 의해 수행되는 그 위에 저장된 명령어를 구비하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하기 위한 명령어;
    흡입 혼합물의 바람직한 산소량을 결정하기 위한 명령어;
    흡입 혼합물의 실제 산소량을 평가하기 위한 명령어; 및
    바람직한 산소량, 평가된 실제 산소량, 및 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  36. 배기를 엔진 흡입 혼합물로 재순환시키기 위해 EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 유동 배기 가스 재순환(EGR) 시스템을 포함하는 내연 엔진을 제어하는 방법을 실행하기 위해 제어기에 의해 수행되는 그 위에 저장된 명령어를 구비하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    다수의 서로 다른 성분으로 이루어진 바람직한 엔진 흡입 혼합물을 결정하기위한 명령어;
    실제 엔진 흡입 혼합 조성물을 평가하기 위한 명령어;
    바람직한 흡입 조성물과 평가된 실제 흡입 조성물을 비교하기 위한 명령어; 및
    상기 비교를 기초로 하여 엔진을 제어하기 위한 명령어
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  37. 엔진 블럭;
    VGT 명령 신호에 응답하여 구동되는 가변 기하구조 터보과급기(VGT);
    EGR 명령 신호에 응답하여 구동되는 배기 가스 재순환(EGR) 시스템; 및
    적어도 하나의 엔진 상황을 기초로 하여 EGR 명령 신호를 결정하고, 적어도 부분적으로는 EGR 명령 신호를 기초로 하여 VGT 명령 신호를 결정하도록 프로그래밍된 제어 로직
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진.
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