KR20080043663A - Exhaust gas recirculation control system for diesel vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

An exhaust gas recirculation control system for a diesel vehicle and a method thereof are provided to reduce discharge of particulate matter by increasing an air flow rate in case of over boost and reduce discharge of NOx by decreasing an air flow rate in case of under boost. An exhaust gas recirculation control system for a diesel vehicle includes an intake pressure sensor(10), a memory unit(20), a control unit(30), and an exhaust gas recirculation valve(40). The intake pressure sensor detects the boost pressure charged by a turbo charger. The memory unit has a map table in which data of reference air pressure are set in accordance with operating condition. The control unit detects the boost pressure charged by the turbo charger, compares the reference pressure of the operating condition and the boost pressure measured actually, and controls opening/closing of the exhaust gas recirculation valve in accordance with the variation. The exhaust gas recirculation valve adjusts an exhaust gas recirculation rate under the control of the control unit.

Description

디젤 차량의 이지알 제어장치 및 방법{EXHAUST GAS RECIRCULATION CONTROL SYSTEM FOR DIESEL VEHICLE AND METHOD THEREOF}EGAL control system and method of diesel vehicle {EXHAUST GAS RECIRCULATION CONTROL SYSTEM FOR DIESEL VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 차량의 이지알 제어장치에 대한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an ERG control apparatus of a diesel vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디젤 차량에서 이지알 제어 수행에 대한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating performing ERG control in a diesel vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 종래의 디젤 차량에서 과도 구간 응답을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a transient section response in a conventional diesel vehicle.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 흡기압 센서 20 : 제어부10 intake pressure sensor 20 control unit

30 : 메모리부 40 : EGR 밸브30: memory 40: EGR valve

본 발명은 터보차저가 장착되는 디젤 차량에 관한 것으로, 더 상세하게는 급 출발 등에 따른 엔진 과도(Transient) 구간에서 실측되는 부스트 압력(Boost Pressure)과 설정된 기준 부스트 압력을 비교하고 그 차에 따른 EGR 밸브의 개도 조정으로 에미션(Emission)을 안정화하는 디젤 차량의 이지알 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel vehicle equipped with a turbocharger, and more particularly, compares a boost pressure measured in an engine transient section according to a rapid start and a set reference boost pressure, and compares the EGR according to the difference. The present invention relates to a control device and a method of an diesel vehicle for stabilizing an emission by adjusting an opening degree of a valve.

일반적으로 디젤 차량에는 터보차저가 장착되는데, 이는 배기가스의 열을 이용하여 흡입 공기를 압축 과급시킴으로써, 공기의 충진효율을 높이고, 출력 증대 및 에미션의 안정화를 제공한다.In general, a diesel vehicle is equipped with a turbocharger, which compresses and supercharges intake air using heat of exhaust gas, thereby increasing air filling efficiency, increasing power and stabilizing emission.

현재의 디젤 차량에 적용되어 있는 제어로직은 급출발이나 순간적인 부하 변동 등과 같은 엔진의 과도 구간에서는 오버 혹은 언더 부스트(Over/Under Boost) 현상이 발생하게 NOx 또는 입자성 물질(PM)을 과다하게 배출하므로, 에미션 측면에서 상당히 불리한 결과를 초래하고 있다. The control logic applied to the current diesel vehicle emits excessive NOx or particulate matter (PM) to cause an over or under boost phenomenon in an engine transient section such as a rapid start or an instant load change. As a result, the results are quite disadvantageous in terms of emission.

일 예를 들어, 도 3의 A와 같이 과도 구간에서 오버 부스터 현상이 발생하면 순간적으로 배압이 증대하여 EGR량이 과대하게 되므로 엔진 부조가 발생하고 또는 입자성 물질(PM)이 엔진이 안정된(Steady) 상태에서 보다 훨씬 더 많은 양이 배출되는 문제점이 있다. For example, when the over-booster phenomenon occurs in the transient section as shown in FIG. 3A, the back pressure increases instantaneously and the amount of EGR is excessive, resulting in engine relief or particulate matter (PM). There is a problem that much larger amounts are emitted than in the state.

또한, 그 반대로 도 3의 B와 같이 과도 구간에서 언더 부스터 현상이 발생하면 NOx 배출량이 과대하게 되며, 디젤 엔진에서 문제시 되는 터보 랙 현상이 발생되어 입자성 물질(PM)의 과다 배출이 발생되는 문제점이 있다. On the contrary, when the under booster phenomenon occurs in the transient section as shown in FIG. 3B, the NOx emission is excessive, and the turbo rack phenomenon, which is a problem in the diesel engine, is generated, resulting in excessive discharge of particulate matter (PM). There is a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 급출발 등에 따른 엔진의 과도 구간에서 실측되는 부스트 압력과 설정된 기준 부스트 압력을 비교하고 그 차에 따른 EGR 밸브의 개도 조정을 통해 공기량을 보상하여 에미션을 안정화 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is to compare the boost pressure measured in the transient section of the engine according to the sudden start and the set reference boost pressure and the amount of air by adjusting the opening degree of the EGR valve according to the difference To stabilize the emission.

즉, 부스트 압력의 비교 결과 오버 부스트 현상의 발생이면 EGR의 제어로 공기량을 증가시켜 입자성 물질(PM)의 과다 배출을 개선시키고, 언더 부스트 현상의 발생이면 EGR의 제어로 공기량을 감소시켜 NOx 의 과다 배출을 개선하며, 터보 랙이 발생하는 경우 연료량 과다에 의한 입자성 물질(PM)의 증가 현상을 개선한다.In other words, as a result of the comparison of the boost pressure, when the over-boost phenomenon occurs, the amount of air is increased by controlling the EGR to improve excessive discharge of particulate matter (PM), and when the under-boost phenomenon occurs, the amount of air is reduced by the control of the EGR. It also improves excessive emissions and improves the increase of particulate matter (PM) caused by excessive fuel amount when a turbo rack occurs.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이지알 제어장치는, Easy control device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,

터보차저에 의해 과급되는 부스트 압력을 검출하는 흡기압 센서;An intake pressure sensor detecting a boost pressure supercharged by the turbocharger;

운전 조건에 따른 기준 공기압의 정보가 맵 테이블로 설정되는 메모리부;A memory unit configured to set information of reference air pressure according to driving conditions as a map table;

터보차저에 의해 과급되는 부스트 압력을 검출하고, 해당 운전조건의 기준 압력을 추출하여 실측되는 부스트 압력과 기준 압력을 비교한 다음 발생되는 편차량에 따라 EGR 밸브의 개폐를 제어하는 제어부 및; A control unit which detects the boost pressure supercharged by the turbocharger, extracts a reference pressure of a corresponding operating condition, compares the measured boost pressure with a reference pressure, and then controls the opening and closing of the EGR valve according to the amount of deviation generated;

상기 제어부의 제어에 따라 작동되어 배기가스 재순환량을 조정하는 EGR 밸브를 포함한다.EGR valve is operated under the control of the control unit to adjust the exhaust gas recirculation amount.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 디젤 차량의 이지알 제어방법은, In addition, the method of controlling the ease of a diesel vehicle according to an embodiment of the present invention,

(a) 시동 온 상태에서 흡기압 센서를 이용하여 과급되는 부스트 압력을 검출하는 과정; (a) detecting the boost pressure to be supercharged using an intake pressure sensor in a startup on state;

(b) 해당 운전조건에 대한 기준 압력을 메모리부에서 추출하는 과정;(b) extracting the reference pressure for the operation condition from the memory unit;

(c) 실측되는 부스트 압력과 기준 압력을 비교하여 편차를 추출하는 과정;(c) extracting the deviation by comparing the measured boost pressure with a reference pressure;

(d) 편차에 따라 공기량을 보상하여 EGR율을 수렴시키는 과정을 포함한다.(d) compensating for the air volume according to the deviation to converge the EGR rate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. However, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 차량의 이지알 제어장치에 대한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an ERG control apparatus of a diesel vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 디젤 차량의 이지알 제어장치는, 흡기압 센서(10)와 메모리부(20), 제어부(30) 및 EGR 밸브(40)를 포함한다.As illustrated, an ERG control apparatus of a diesel vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes an intake pressure sensor 10, a memory unit 20, a control unit 30, and an EGR valve 40.

흡기압 센서(10)는 흡기 매니폴더에 장착되며, 터보차저에 의해 과급되는 부스트 압력을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.The intake air pressure sensor 10 is mounted in the intake manifold, and detects the boost pressure supercharged by the turbocharger and outputs information about it.

메모리부(20)는 각 운전 조건에 따른 기준 공기압의 정보가 맵 테이블로 설정된다. The memory unit 20 sets information on the reference air pressure according to each driving condition as a map table.

제어부(30)는 EGR 밸브(40)의 작동 영역에서 터보차저에 의해 과급되는 부스트 압력을 검출하고, 메모리부(20)로부터 해당 운전 조건에서의 기준 공기압을 추출하여 실측되는 부스트 압력과 기준 공기압을 비교한 다음 발생되는 편차량에 따라 EGR 밸브의 개폐를 제어한다.The controller 30 detects the boost pressure supercharged by the turbocharger in the operating region of the EGR valve 40, extracts the reference air pressure in the corresponding operating conditions from the memory unit 20, and calculates the boost pressure and the reference air pressure measured. After comparison, the opening and closing of the EGR valve is controlled according to the amount of deviation generated.

상기 제어부(30)는 실측되는 부스트 압력과 해당 운전조건의 기준 압력 비교 결과 오버 부스트 현상의 발생이면 공기량 보상 로직을 작동시켜 EGR 밸브(40)의 제어로 공기량을 증가시켜 입자성 물질(PM)의 배출이 발생되지 않도록 한다.The control unit 30 operates the air volume compensation logic when the result of the comparison of the measured boost pressure and the reference pressure of the corresponding operating condition causes the air volume compensation logic to increase the air volume under the control of the EGR valve 40, thereby reducing the particulate matter PM. Avoid emissions.

그리고, 언더 부스트 현상의 발생이면 공기량 보상 로직을 작동시켜 EGR 밸브(40)의 제어로 공기량을 감소시켜 NOx의 배출이 발생되지 않도록 한다.When the under boost phenomenon occurs, the air amount compensation logic is activated to reduce the amount of air under the control of the EGR valve 40 so that NOx is not generated.

또한, 상기 제어부(30)는 터보 랙이 발생하는 경우 연료량 과다에 의한 입자성 물질(PM)의 증가 현상을 개선한다.In addition, the controller 30 may improve an increase of particulate matter PM due to excessive fuel amount when a turbo rack is generated.

EGR 밸브(40)는 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 개도량이 조정되어 엔진에 유입되는 배기가스의 재순환량을 조정시킨다.The EGR valve 40 adjusts the amount of recirculation of the exhaust gas flowing into the engine by adjusting the opening amount according to a control signal applied from the controller 30.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention including the function as described above are as follows.

터보차저가 장착되는 디젤 차량에서 엔진의 시동이 온을 유지하고 EGR 밸브(40)가 작동되어 배기가스 재순환 제어가 수행되는 상태에서(S101), 제어부(30)는 흡기압 센서(10)로부터 터보차저에 의해 과급되는 흡기의 부스트 압력을 측정하여 도시되지 않은 버퍼 메모리에 일시 저장한다(S102).In a diesel vehicle equipped with a turbocharger, the engine is maintained on and the EGR valve 40 is operated to perform exhaust gas recirculation control (S101). The controller 30 controls the turbo from the intake pressure sensor 10. The boost pressure of the intake air charged by the charger is measured and temporarily stored in a buffer memory (not shown) (S102).

이후, 메모리부(20)에 설정된 맵 테이블로부터 현재 운전조건에 대한 기준 압력을 추출한다(S103).Thereafter, the reference pressure for the current driving condition is extracted from the map table set in the memory unit 20 (S103).

그리고, 상기 흡기압 센서(10)로부터 실측되는 현재의 부스트 압력과 메모리부(20)에서 추출된 기준압력을 비교하여(S104) 실측되는 부스트 압력이 기준 압력보다 큰 값을 갖는 상태인지를 판단한다(S105). The current boost pressure measured by the intake pressure sensor 10 is compared with the reference pressure extracted from the memory unit 20 (S104) to determine whether the measured boost pressure has a value greater than the reference pressure. (S105).

상기 S105의 비교 결과 실측되는 부스트 압력이 설정된 기준 압력 보다 큰 값을 갖는 상태이면 오버 부스터 현상이 발생되고 있는 상태이므로, 공기량을 증가시키기 위해 공기량 보상 로직을 작동시켜 EGR 밸브(40)를 작동시킨다(S106).As a result of the comparison of S105, when the measured boost pressure has a value larger than the set reference pressure, an over booster phenomenon is generated. Thus, the air volume compensation logic is operated to increase the air volume, thereby operating the EGR valve 40 ( S106).

상기 S105의 비교 결과 실측되는 부스트 압력이 설정된 기준 압력 보다 작은 값을 갖는 상태이면 언더 부스터 현상이 발생되고 있는 상태이므로, 공기량을 감소시키기 위해 공기량 보상 로직을 작동시켜 EGR 밸브(40)를 작동시킨다(S107).As a result of the comparison of S105, when the measured boost pressure has a value smaller than the set reference pressure, an under booster phenomenon is occurring. Thus, the air volume compensation logic is operated to operate the EGR valve 40 to reduce the air volume ( S107).

상기와 같이 EGR 밸브(40)를 개폐시켜 공기량을 증가시키거나 감소시키는 제어에 따라 실측되는 부스트 압력과 설정된 기준압력이 일치되어 EGR율에 수렴되는지를 판단한다(S108).As described above, according to the control of opening and closing the EGR valve 40 to increase or decrease the amount of air, it is determined whether or not the measured boost pressure and the set reference pressure coincide with the EGR rate (S108).

상기 S108의 판단 결과 EGR율을 수렴하지 않으면 상기 S102의 과정으로 리턴되어 전술한 동작을 반복적으로 실행하고, EGR율을 수렴하여 실측되는 부스트 압력과 기준 압력이 일치되면 현재의 제어 조건을 유지시켜 배기가스의 안정화를 제공한다(S109).If it is determined in S108 that the EGR rate is not converged, the process returns to S102 to repeatedly execute the above-described operation, and if the measured boost pressure and the reference pressure coincide with the EGR rate, the current control condition is maintained and exhausted. Provides stabilization of the gas (S109).

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하므로 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent embodiments thereof are possible to those skilled in the art, and are defined in the following claims. Various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concepts of the present invention are also within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 과도 구간에서 실측되는 부스트 압력과 기준 압력이 일치되도록 공기량을 보상함으로써, 에미션의 안정화를 제공한다.As described above, the present invention provides stabilization of the emission by compensating the amount of air so that the boost pressure and the reference pressure actually measured in the transient section coincide.

Claims (5)

터보차저에 의해 과급되는 부스트 압력을 검출하는 흡기압 센서;An intake pressure sensor detecting a boost pressure supercharged by the turbocharger; 운전 조건에 따른 기준 공기압의 정보가 맵 테이블로 설정되는 메모리부;A memory unit configured to set information of reference air pressure according to driving conditions as a map table; 터보차저에 의해 과급되는 부스트 압력을 검출하고, 해당 운전조건의 기준 압력을 추출하여 실측되는 부스트 압력과 기준 압력을 비교한 다음 발생되는 편차량에 따라 EGR 밸브의 개폐를 제어하는 제어부 및;A control unit which detects the boost pressure supercharged by the turbocharger, extracts a reference pressure of a corresponding operating condition, compares the measured boost pressure with a reference pressure, and then controls the opening and closing of the EGR valve according to the amount of deviation generated; 상기 제어부의 제어에 따라 작동되어 배기가스 재순환량을 조정하는 EGR 밸브를 포함하는 디젤 차량의 이지알 제어장치.EGR control device of a diesel vehicle including an EGR valve is operated under the control of the control unit to adjust the exhaust gas recirculation amount. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부 실측되는 실측되는 부스트 압력과 기준 압력의 비교 결과 오버 부스트 현상의 발생이면 공기량을 증가 보정하고, 언더 부스트 현상의 발생이면 공기량을 감소 보정하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 이지알 제어장치.And comparing the measured boost pressure and the reference pressure measured by the controller to increase and correct the amount of air if an over-boost phenomenon occurs, and reduce and correct the amount of air if an under-boost phenomenon occurs. (a) 시동 온 상태에서 흡기압 센서를 이용하여 과급되는 부스트 압력을 검출하는 과정;(a) detecting the boost pressure to be supercharged using an intake pressure sensor in a start-up state; (b) 해당 운전조건에 대한 기준 압력을 메모리부에서 추출하는 과정;(b) extracting the reference pressure for the operation condition from the memory unit; (c) 실측되는 부스트 압력과 기준 압력을 비교하여 편차를 추출하는 과정;(c) extracting the deviation by comparing the measured boost pressure with a reference pressure; (d) 편차에 따라 공기량을 보상하여 EGR율을 수렴시키는 과정을 포함하는 디 젤 차량의 이지알 제어방법.(d) a method for controlling an easy vehicle of a diesel vehicle, the method comprising the step of compensating the air volume according to the deviation to converge the EGR rate. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 부스트 압력과 기준압력의 편차가 오버 부스트 현상이면 EGR 밸브를 제어하여 공기량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 이지알 제어방법. If the deviation of the boost pressure and the reference pressure is an over-boost phenomenon, the EG control method of the diesel vehicle, characterized in that for increasing the amount of air by controlling the EGR valve. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 부스트 압력과 기준압력의 편차가 언더 부스트 현상이면 EGR 밸브를 제어하여 공기량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 이지알 제어방법.If the deviation of the boost pressure and the reference pressure is an under-boost phenomenon, the EG control method of the diesel vehicle, characterized in that for reducing the amount of air by controlling the EGR valve.
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