KR20080080006A - 배기 가스 재순환 장치를 구비한 디젤 엔진 시스템 - Google Patents

배기 가스 재순환 장치를 구비한 디젤 엔진 시스템 Download PDF

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 디젤 엔진 시스템은 디젤 엔진, 스로틀 밸브, EGR(배기 가스 재순환) 경로, EGR 밸브 및 제어기를 포함한다. 스로틀 밸브는 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어한다. 배기 가스가 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 EGR 경로를 따라 재순환된다. EGR 밸브는 배기 가스의 유동 속도를 제어한다. 제어기는 디젤 엔진의 부하가 증가될 때에 스로틀 밸브의 개방이 감소되고 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 스로틀 밸브 및 EGR 밸브를 제어한다. 제어기는 EGR 밸브의 개방이 제1 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 EGR 밸브를 제어한다.
디젤 엔진 시스템, 디젤 엔진, 스로틀 밸브, 배기 가스 재순환 경로, EGR 밸브, 제어기

Description

배기 가스 재순환 장치를 구비한 디젤 엔진 시스템{DIESEL ENGINE SYSTEM WITH EXHAUST GAS RECIRCULATION}
본 발명은 디젤 엔진 시스템에 관한 것으로, 특히 디젤 엔진으로부터의 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx: nitrogen oxide) 및 입자상 물질(PM: Particulate Matter) 등의 오염물을 감소시키는 것에 관한 것이다.
디젤 엔진으로부터의 배기 가스가 흡기 파이프로 부분적으로 재순환되는 배기 가스 재순환 장치(EGR: exhaust gas recirculation)가 배기 가스 내의 질소 산화물을 감소시키는 데 사용되는 방법들 중 하나로서 공지되어 있다. 배기 가스는 산소를 전혀 포함하지 않거나 낮은 농도의 산소를 포함한다. 이와 같이, 배기 가스가 흡기 파이프로 재순환될 때, 연소가 낮은 산소 농도의 상태에서 수행된다. 이러한 이유 때문에, 연소 온도가 감소되며, 그에 의해 NOx의 생성을 억제한다. 배기 가스 재순환 장치는 예컨대 일본 특허 제3448862호, 일본 특허 제3092547호, 일본 특개평 11-50917호 및 일본 특개평 11-280525호에 개시되어 있다.
배기 가스 재순환 장치를 채용하는 디젤 엔진의 구조가 다음과 같이 개략적으로 설명된다. EGR 경로(배기 가스 재순환 채널)가 디젤 엔진의 배기 포트와 흡 기 포트 사이에 제공된다. EGR 경로를 따라, 배기 가스가 흡기 경로로 재순환된다. 재순환된 배기 가스의 유동 속도를 제어하는 EGR 밸브(배기 가스 재순환 제어 밸브)가 EGR 경로에 제공된다. 추가로, 흡기 공기의 유동 속도를 제어하는 스로틀 밸브(throttle valve)(흡기 스로틀 밸브)가 흡기 경로에 제공된다.
EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개방은 과잉 공기비가 원하는 수치와 일치되도록 제어된다. 구체적으로, 과잉 공기비가 원하는 수치보다 높을 때, EGR 밸브의 개방이 증가되게 되며, 그에 의해 재순환된 배기 가스의 유동 속도가 증가되게 한다. EGR 밸브가 완전히 개방된 후, 스로틀 밸브의 개방이 감소되게 된다. 이러한 제어에서, 재순환된 배기 가스의 유동 속도가 증가되게 되고 흡기 공기 등의 외부 공기의 유동 속도가 필요에 따라 감소되게 되므로, 과잉 공기비가 원하는 수치까지 감소되게 된다. 반면에, 과잉 공기비가 원하는 수치보다 낮을 때, 스로틀 밸브의 개방이 증가되게 된다. 스로틀 밸브가 완전히 개방되고 과잉 공기비가 여전히 원하는 수치보다 낮을 때, EGR 밸브의 개방이 감소되게 된다. 이러한 제어에서, 외부 공기의 유동 속도가 증가되게 되고 재순환된 배기 가스의 유동 속도가 필요에 따라 감소되게 되므로, 과잉 공기비가 원하는 수치까지 증가되게 된다.
EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개방이 효과적으로 질소 산화물을 감소시키기 위해 디젤 엔진의 부하를 기초로 하여 제어될 것이 요구된다는 것이 중요하다. 원하는 과잉 공기비를 달성하기 위한 EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개방이 엔진의 부하에 따라 변동된다. EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개방이 일정할 때에도, 재순환된 배기 가스의 유동 속도가 디젤 엔진의 부하 특히 엔진의 엔진 속도(엔진의 회전수)에 따 라 변동된다.
구체적으로, 디젤 엔진의 부하가 작을 때(즉, 엔진 속도가 낮을 때), 흡기 공기의 압력은 낮다. 이와 같이, 재순환된 배기 가스의 유동 속도는 EGR 밸브의 개방이 작을 때에도 높을 수 있다. 그러므로, 디젤 엔진의 부하가 작을 때, EGR 밸브의 개방이 작아지게 되고, 스로틀 밸브의 개방이 커지게 된다. 반면에, 디젤 엔진의 부하가 클 때, EGR 밸브의 개방이 배기 가스가 원하는 유동 속도로 재순환되게 하도록 커질 것이 요구된다. 그러므로, 디젤 엔진의 부하가 클 때, EGR 밸브의 개방이 커지게 되거나, 스로틀 밸브의 개방이 작아지게 된다. 이러한 제어는 질소 산화물의 감소를 최대화할 수 있다.
이러한 제어는 많은 연기가 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 생성된다는 하나의 문제점을 갖는다. 바꿔 말하면, 많은 입자상 물질이 부하 면에서의 증가 중에 생성된다. 질소 산화물을 감소시키기 위해 재순환된 배기 가스의 유동 속도를 확보한다는 관점으로부터, 디젤 엔진의 부하가 증가됨에 따라 EGR 밸브의 개방이 증가되게 하는 것이 바람직하다. EGR 밸브의 개방 면에서의 증가에 추가하여 필요에 따라 스로틀 밸브의 개방이 감소되게 하는 것이 더 바람직하다. 그러나, 이러한 제어는 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 확보되지 않는다는 부작용을 갖는다. 디젤 엔진의 부하가 증가됨에 따라, 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 증가된다. 그러나, 질소 산화물을 감소시키기 위해 EGR 밸브의 개방이 증가되게 되거나 스로틀 밸브의 개방이 감소되게 되고, 디젤 엔진으로 공급된 외부 공기가 감소되므로, 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 확보되지 않는다. 이러한 경우에, 불완전 연소가 디젤 엔진의 연소 챔버 내에서 일어나고, 연기가 생성된다. 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가가 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 증가를 유도하는 작용을 가지므로, 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가의 종료 후(즉, 엔진 속도 면에서의 증가의 종료 후), 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 확보되지 않는다는 문제점이 중요하지 않다. 그러나, 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 증가를 유도하는 작용은 부하 면에서의 증가 중에 효과적이지 않다. 그러므로, 부하 면에서의 증가 중, EGR 밸브의 개방이 증가되게 될 때 또는 스로틀 밸브의 개방이 감소되게 될 때에 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 확보되지 않고 연기가 생성된다는 문제점이 중요하다.
이러한 배경으로부터, 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 연기의 생성을 억제할 것이 요구된다.
한편, 일본 특개평 6-74070호는 엔진에 대한 공연비를 제어하는 공연비 제어기를 개시하고 있다. 엔진으로부터의 배기 가스에 의해 구동되는 터보 차저(turbo charger)가 흡기 경로를 통해 엔진에 연결된다. 흡기 경로에는 가스 혼합기 및 스로틀 밸브가 제공된다. 스로틀 밸브는 가스 혼합기와 엔진 사이에 배열된다. 가스 혼합기는 스로틀 밸브를 통해 엔진으로 연료 및 흡기 공기가 혼합되어 있는 혼합 가스를 공급한다. 터보 차저와 가스 혼합기 사이의 흡기 경로의 일부가 가스 혼합기와 스로틀 밸브 사이의 흡기 경로의 또 다른 부분에 우회 밸브를 통해 연결된다.
공연비 제어기는 제1 지연 회로 및 제2 지연 회로를 포함한다. 제1 지연 회로는 배기 가스 내의 산소 농도를 지시하는 전압 신호를 평균한다. 제2 지연 회로는 평균된 전압 신호와 원하는 수치 신호 사이의 차이 신호를 지연시킨다. 원하는 수치 신호는 배기 가스의 온도를 기초로 하여 설정된다. 제어기는 지연된 차이 신호를 기초로 하여 우회 밸브를 제어한다.
본 발명의 목적은 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 연기의 생성을 억제하는 것이다.
본 발명의 하나의 양태에서, 디젤 엔진 시스템은 디젤 엔진과; 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 스로틀 밸브와; 배기 가스가 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 재순환되는 EGR(배기 가스 재순환) 경로와; 배기 가스의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 EGR 밸브와; 디젤 엔진의 부하가 증가될 때에 스로틀 밸브의 개방이 감소되고 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 스로틀 밸브 및 EGR 밸브를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 제어기는 EGR 밸브의 개방이 제1 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 EGR 밸브를 제어하도록 구성된다.
위의 구성에 따르면, EGR 밸브의 개방이 제1 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되므로, 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가가 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 증가를 유도하는 작용이 억제되지 않는다. 그러므로, 디젤 엔진 시스템에서, 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 확보되고 연기의 생성이 억제된다. 바람직하게는, 제1 유지 시간은 1 초 내지 5 초이다.
연기의 생성의 억제의 관점으로부터, 제어기는 바람직하게는 스로틀 밸브의 개방이 제2 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 스로틀 밸브의 개방이 감소되도록 스로틀 밸브를 제어하도록 구성된다. 바람직하게는, 제2 유지 시간은 1 초 내지 5 초이다.
디젤 엔진 시스템에 흡기 공기의 유동 속도를 측정하도록 구성되는 공기 유량계가 제공될 때, 흡기 공기의 유동 속도의 원하는 수치가 부하로부터 결정되는 것 그리고 스로틀 밸브 및 EGR 밸브의 개방이 원하는 수치와 공기 유량계에 의해 얻어진 흡기 공기의 유동 속도의 측정된 수치 사이의 오차를 기초로 하여 피드백 제어를 통해 결정되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제1 제어 파라미터가 오차를 기초로 하여 PID(비례-적분-미분) 또는 PI(비례-적분) 제어를 통해 결정되는 것, 제2 제어 파라미터가 제1 제어 파라미터에 지연 로직을 적용함으로써 결정되는 것, 제3 파라미터가 제2 제어 파라미터에 포화 연산을 적용함으로써 결정되는 것, 그리고 스로틀 밸브 및 EGR 밸브의 개방이 제3 제어 파라미터로부터 결정되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 지연 로직은 EGR 밸브의 개방이 증가되게 될 때에 제2 제어 파라미터가 제1 유지 시간 동안에 유지되도록 한정된다. 누적-방지 상관 관계가 바람직하게는 제어의 응답을 개선시키기 위해 PID 또는 PI 제어에 대해 실행된다. 누적-방지 상관 관계는 제1 제어 파라미터와 제3 제어 파라미터 사이의 차이를 기초로 하여 실행된다.
스로틀 밸브 및 EGR 밸브의 개방이 디젤 엔진의 부하를 기초로 하여 피드포워드 제어를 통해 결정되는 것이 또한 바람직하다. 피드포워드 제어가 실행될 때, EGR 밸브의 개방이 제1 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 EGR 밸브의 개방이 증가되게 되는 제어가 특히 효과적이다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 디젤 엔진 시스템은 디젤 엔진과; 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 스로틀 밸브와; 배기 가스가 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 재순환되는 EGR(배기 가스 재순환) 경로와; 배기 가스의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 EGR 밸브와; 디젤 엔진의 부하가 증가될 때에 스로틀 밸브의 개방이 감소되고 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 스로틀 밸브 및 EGR 밸브를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 제어기는 스로틀 밸브의 개방이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 스로틀 밸브의 개방이 감소되도록 스로틀 밸브를 제어하도록 구성된다.
위의 구성에 따르면, 스로틀 밸브의 개방이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되므로, 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가가 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 증가를 유도하는 작용이 억제되지 않는다. 그러므로, 디젤 엔진 시스템에서, 디젤 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 확보되고 연기의 생성이 억제된다.
본 발명에 따르면, 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 연기의 생성이 억제된다.
도1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 디젤 엔진 시스템(1)의 구성을 도시하고 있다. 디젤 엔진 시스템(1)은 디젤 엔진(2), 흡기 경로(3), 배기 경로(4), 터보 차저(5), 배기 가스 처리기(6) 및 EGR 경로(7)를 포함한다. 흡기 경로(3)는 디젤 엔진(2)의 흡기 포트(2a)에 연결되고, 배기 경로(4)는 디젤 엔진(2)의 배기 포트(2b)에 연결된다. 터보 차저(5)는 디젤 엔진(2)으로부터의 배기 경로(4)로 배기되는 배기 가스에 의해 구동되고 흡기 공기를 압축한다. 배기 가스 처리기(6)는 배기 가스로부터 NOx 및 PM 등의 오염물을 제거한다. EGR 경로(7)는 배기 포트(2b) 및 흡기 포트(2a)를 연결하도록 제공된다.
흡기 경로(3)에는 터보 차저(5)의 압축기 휠(wheel)(5a), 중간 냉각기(11) 그리고 스로틀 밸브(12)가 제공된다. 터보 차저(5)에 의해 압축된 흡기 공기는 중간 냉각기(11)에 의해 냉각되고 그 다음에 스로틀 밸브(12)를 통해 디젤 엔진(2)으로 공급된다. 스로틀 밸브(12)는 흡기 공기의 유동 속도를 제어하는 데 사용된다.
배기 경로(4)에는 가변 용량 터보차저(VGT: Variable Geometry Turbocharger) 작동기(13) 그리고 터보 차저(5)의 터빈 휠(5b)이 제공된다. VGT 작동기(13)는 터보 차저(5)의 터빈 휠(5b)로 유입되는 배기 가스의 유동 속도를 제어하는 데 사용된다. 터빈 휠(5b)은 유입된 배기 가스에 의해 구동되고 흡기 경로(3) 내에 제공된 압축기 휠(5a)을 구동시킨다. 이와 같이, 흡기 경로(3) 내의 흡기 공기가 압축된다. 터보 차저(5)의 터빈 휠(5b)로부터 배기된 배기 가스는 배기 가스 처리기(6) 내로 유입된다.
배기 가스 처리기(6)는 환원제 주입기(14), 디젤 산화 촉매(DOC: Diesel Oxidation Catalyst)(15), 희박 NOx 트랩(LNT: Lean NOx Trap)(16) 및 디젤 입자상 물질 필터(DPF: Diesel Particulate Filter)(17)를 포함한다. 환원제 주입기(14)는 배기 가스를 환원시키기 위해 배기 가스 내로 환원제를 주입한다. DOC(15), LNT(16) 및 DPF(17)는 배기 가스로부터 NOx 및 입자상 물질(PM)을 제거하는 데 사용된다.
배기 가스는 외부로의 NOx의 방출물을 감소시키기 위해 배기 포트(2b)로부터 흡기 포트(2a)로의 EGR 경로(7)를 따라 재순환된다. EGR 경로(7)에는 EGR 냉각기(18) 및 EGR 밸브(19)가 제공된다. EGR 냉각기(18)는 재순환된 배기 가스를 냉각시킨다. EGR 밸브(19)는 재순환된 배기 가스의 유동 속도를 제어한다.
스로틀 밸브(12), VGT 작동기(13), 환원제 주입기(14) 및 EGR 밸브(19)를 적절하게 제어하기 위해, 다양한 측정 기구 및 센서가 디젤 엔진 시스템(1)의 각각의 위치에 제공된다. 구체적으로, 디젤 엔진(2)에는 그 엔진 속도(회전수)(N)를 측정하는 엔진 속도 센서(21)가 제공된다. 흡기 경로(3)에는 흡기 공기 유동 속도(G공기)[즉, 흡기 경로(3) 내에서의 흡기 공기의 유동 속도]를 측정하는 공기 유량계(22)가 제공된다. 공기 유량계(22)는 터보 차저(5)로부터 상류에 위치된다. 추가로, 흡기 포트(2a)에는 흡기 공기 압력 센서(23) 및 흡기 공기 온도 센서(24)가 제공되고, 배기 경로(4)에는 공연비 센서(25) 및 NOx 센서(26)가 제공된다. 더욱이, 배기 가스 처리기(6)에는 배기 가스 온도 센서(27a 내지 27d), DPF 차압 센 서(28) 및 NOx 센서(29)가 제공된다.
도1b에 도시된 바와 같이, 엔진 속도 센서(21), 공기 유량계(22), 흡기 공기 압력 센서(23), 흡기 공기 온도 센서(24), 공연비 센서(25), NOx 센서(26), 배기 가스 온도 센서(27a 내지 27d), DPF 차압 센서(28) 및 NOx 센서(29)의 출력 신호가 제어기(8)로 공급된다. 제어기(8)는 출력 신호를 기초로 하여 스로틀 밸브(12), VGT 작동기(13), 환원제 주입기(14) 및 EGR 밸브(19)를 제어한다.
위에서 언급된 바와 같이, 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 제어는 질소 산화물 및 연기(또는 입자상 물질)의 생성에 작용한다. 본 실시예에 따른 디젤 엔진 시스템(1)의 하나의 특징은 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)를 위한 적절한 제어가 연기의 생성을 효과적으로 억제한다는 것이다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 디젤 엔진 시스템(1)에서, 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)는 이들의 개방이 증가되게 될 때에 그리고 이들의 개방이 감소되게 될 때에 응답 속도가 상이하도록 제어된다. 구체적으로, 도2a에 도시된 바와 같이, 스로틀 밸브(12)에 대해, 그 개방(XT/V)이 감소되게 될 때, 개방(XT/V) 면에서의 감소는 개방(XT/V)이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 시작된다. 개방(XT/V)이 증가되게 될 때, 개방(XT/V)은 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 증가되게 된다. 반면에, EGR 밸브(19)에 대해, 도2b에 도시된 바와 같이, 그 개방(XEGR)이 증가되게 될 때, 개방(XEGR) 면에서의 증가는 개방(XEGR)이 소정 유지 시 간 동안에 일정하게 유지된 후에 시작된다. 개방(XEGR)이 감소되게 될 때, 개방(XEGR)은 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 감소되게 된다.
이러한 제어에 따르면, 연기의 생성이 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 디젤 엔진(2)의 부하 면에서의 증가 중에 효과적으로 억제된다. 디젤 엔진(2)의 부하가 증가될 때, EGR 밸브(19)의 개방은 질소 산화물의 생성을 억제하기 위해 최종적으로 증가되게 되고, 스로틀 밸브(12)의 개방은 EGR 밸브(19)의 개방 면에서의 증가에 추가하여 필요에 따라 증가되게 된다. EGR 밸브(19)의 개방 면에서의 증가 또는 스로틀 밸브(12)의 개방 면에서의 감소는 외부로부터의 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 감소를 유도한다. 이와 같이, 이것은 연기를 생성시키는 불완전 연소를 유발시킬 수 있다. 그러나, 본 실시예에서, 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방은 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된다. 이와 같이, 디젤 엔진(2)의 부하 면에서의 증가 중, 디젤 엔진(2)의 부하 면에서의 증가가 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 증가를 유도하는 작용은 억제될 가능성이 작다. 그러므로, 부하 면에서의 증가 중에도 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 확보되는 것 그리고 연기의 생성이 억제되는 것이 가능하다.
반면에, 디젤 엔진(2)의 부하가 감소될 때, 스로틀 밸브(12)의 개방은 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 증가되게 되고, EGR 밸브(19)는 스로틀 밸브(12)의 개방 면에서의 증가에 추가하여 필요에 따라 감소되게 된다. 이와 같이, 과잉 공기비는 최적으로 제어되며, 그 결과 연기의 생성의 억제를 가져온다.
스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)에 대한 유지 시간은 1 초 내지 5 초인 것이 양호하다. 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)에 대한 유지 시간이 과도하게 짧을 때, 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 디젤 엔진(2)의 부하 면에서의 증가 중에 확보되지 않는다. 반면에, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)에 대한 유지 시간이 과도하게 길 때, 그 결과 질소 산화물의 생성 면에서의 바람직하지 못한 증가를 가져온다.
위의 제어를 실행하기 위한 특정한 제어 로직(control logic)이 아래에서 설명될 것이다. 도3은 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방을 위한 제어 로직을 도시하고 있다. 로직은 제어기(8)에서 실행된다. 토크 명령(T*) 그리고 엔진 속도 센서(21)에 의해 측정된 엔진 속도(N)가 제어기(8)에 제공된다. 토크 명령(T*)은 디젤 엔진(2)에 의해 출력되기 위해 토크를 지시하는 신호이다. 디젤 엔진 시스템(1)이 차량 내에 설치될 때, 토크 명령(T*)이 예컨대 가속기 페달의 운동 또는 연료의 분사량을 지시하는 분사량 명령에 따라 발생되는 가속기 신호로부터 발생될 수 있다. 또한, 가속기 신호 또는 분사량 명령이 토크 명령(T*) 대신에 사용될 수 있다.
더욱이, 공기 유량계(22)에 의해 측정된 흡기 공기 유동 속도(G공기)가 제어 기(8)에 제공된다. 흡기 공기 유동 속도(G공기)는 공기 유량계(22)에 의해 얻어진다. 흡기 공기 유동 속도(G공기)는 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방을 제어하는 데 사용된다.
저역 필터링 공정(31, 33)이 각각 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)에 적용된다. 더욱이, 흡기 경로(3) 내에서 유동되는 흡기 공기의 유동 속도의 원하는 수치(G공기*)가 저역 필터링 공정이 적용되는 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)으로부터 결정된다. 제어 맵(33)이 원하는 수치(G공기*)를 결정하는 데 사용된다.
도4는 제어 맵(33)을 도시하는 그래프이다. 제어 맵(33)은 원하는 수치(G공기*)와 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)의 조합 사이의 대응 관계를 설명하고 있다. 제어 맵(33)은 엔진 속도(N)가 증가됨에 따라 또는 토크 명령(T*)이 증가됨에 따라 원하는 수치(G공기*)가 증가되도록 한정한다.
더욱이, 결정된 원하는 수치(G공기*)와 공기 유량계(22)에 의해 측정된 흡기 공기 유동 속도(G공기) 사이의 오차가 감산 공정(34)을 통해 계산되고, 비례-적분-미분(PID: Proportional-Integral-Derivative) 제어(35)가 오차(e)를 기초로 하여 실행된다. 제어 파라미터(θ)가 PID 제어(35)를 통해 결정된다. 제어 파라미터(θ)는 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하는 데 사용된다. 엔진의 부하가 증가됨에 따라, 원하는 수치(G공기*)가 증가되므로, 제어 파라미터(θ)가 감소된다.
흡기 공기 유동 속도(G공기)는 디젤 엔진(2)의 과잉 공기비에 대응하는 파라미터이다. 이와 같이, 흡기 공기 유동 속도(G공기)에 따른 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방의 제어는 디젤 엔진(2)의 과잉 공기비에 따른 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방의 제어와 동등하다. 이와 같이, 디젤 엔진(2)의 과잉 공기비가 흡기 공기 유동 속도(G공기) 대신에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 제어 맵(33)은 과잉 공기비의 원하는 수치와 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)의 조합 사이의 대응 관계를 설명하고 있다. 그 다음에, PID 제어(35)가 디젤 엔진(2)의 과잉 공기비와 과잉 공기비의 원하는 수치 사이의 오차를 기초로 하여 실행된다.
제어기(8)는 제어 파라미터(θ)로부터 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)을 결정하는 함수(37) 그리고 제어 파라미터(θ)로부터 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하는 함수(38)를 저장한다. 제어기(8)는 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하기 위해 함수(37, 38)를 사용한다. 도5는 제어 파라미터(θ)와 함수(37)에 의해 규정된 스로틀 밸브(37)의 개방(XT/V) 사이의 관계 그리고 제어 파라미터(θ)와 함수(38)에 의해 규정된 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR) 사 이의 관계를 도시하는 그래프이다. 본 실시예에서, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)은 제어 파라미터(θ)가 미소한 수치(θ0 이하)일 때에 일정한 수치[X0(%)]로 제어된다. 제어 파라미터(θ)가 θ0 내지 1일 때, 개방(XT/V)은 θ가 증가됨에 따라 X0%로부터 100%까지 단조적으로 증가되게 된다. 제어 파라미터(θ)가 1 이상일 때, 개방(XT/V)은 100%로 유지된다. 반면에, 제어 파라미터(θ)가 1 이하일 때, EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)은 100%로 유지된다. θ가 1 이상일 때, 개방(XEGR)은 θ가 증가됨에 따라 100%로부터 0%로 단조적으로 감소되게 된다.
본 실시예에서, PID 제어(35)를 통해 계산된 제어 파라미터(θ)는 함수(37, 38)를 통해 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 결정을 위해 직접적으로 사용되지 않는다. 제어기(8)는 제어 파라미터(θ)에 지연 로직(36)을 적용하고 지연 로직(36)이 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하도록 적용되는 제어 파라미터(θ)에 함수(37, 38)를 적용한다. 다음의 설명에서, 지연 로직(36)이 적용된 후의 제어 파라미터(θ)는 제어 파라미터(θd)로서 호칭된다.
지연 로직(36)은 소정 유지 시간의 경과 후에 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방이 감소 또는 증가되게 되는 제어를 실행하는 데 사용된다. 지연 로직(36)은 다음과 같이 결정된다. 제어 파라미터(θ)가 감소되게 될 때, 제어 파라 미터(θd)는 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 제어 파라미터(θ) 면에서의 감소를 따르도록 감소되게 된다. 제어 파라미터(θd)의 감소 속도는 소정 범위로 제한된다. 제어 파라미터(θd)는 감소되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되므로, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)은 감소되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되고, 추가로, EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)은 증가되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된다. 반면에, 제어 파라미터(θ)가 증가되게 될 때, 제어 파라미터(θd)는 제어 파라미터(θ)와 동일하도록 결정된다. 결국, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)은 증가되게 될 때에 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 증가되게 되고, EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)은 감소되게 될 때에 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 감소되게 된다. 이러한 제어에 따르면, 연기의 발생이 위에서 설명된 바와 같이 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 효과적으로 억제된다.
위의 설명에서, 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 양쪽 모두의 개방이 소정 유지 시간의 경과 후에 감소 또는 증가되게 되는 제어가 실행된다. 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)의 개방의 한쪽만이 소정 유지 시간의 경과 후에 감소 또는 증가되게 되는 제어가 실행될 수 있다.
즉, 또 다른 실시예에서, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 면에서의 감소는 개 방(XT/V)이 감소되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 시작되고, 개방(XT/V)은 증가되게 될 때에 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 증가되게 된다. 반면에, EGR 밸브(19)에 대해, 개방(XEGR)은 유지 시간의 경과를 기다리지 않고 증가 및 감소되게 된다. 이러한 동작은 예컨대 지연 로직(36)이 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)을 계산하는 데 적용되는 제어 파라미터(θd)에 함수(37)를 적용함으로써 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 계산하기 위해 [지연 로직(36)이 적용되지 않는] 제어 파라미터(θ)에 함수(38)를 적용함으로써 실시될 수 있다. 또한 이러한 제어에서, 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 연기의 생성을 억제하면서 부하 면에서의 증가 동안에 확보된다.
또 다른 실시예에서, EGR 밸브(19) 개방(XEGR) 면에서의 증가는 개방(XEGR)이 증가되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 시작되고, 개방(XEGR)은 감소되게 될 때에 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 감소되게 된다. 반면에, 스로틀 밸브(12)에 대해, 개방(XT/V)은 유지 시간의 경과를 기다리지 않고 감소 및 증가되게 된다. 이러한 동작은 예컨대 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)을 계산하기 위해 [지연 로직(36)이 적용되지 않는] 제어 파라미터(θ)에 함수(37)를 적용함으로써 그리고 지연 로직(36)이 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 계산하는 데 적용되는 제어 파라미터(θd)에 함수(38)를 적용함으로써 실시될 수 있 다.
스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)을 위한 유지 시간 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 위한 유지 시간은 상이할 수 있다. 이러한 제어는 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)에 대해 적용된 지연 로직(36)에서의 유지 시간이 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)에 대해 적용된 지연 로직(36)에서의 유지 시간과 상이할 때에 실시될 수 있다.
도6a 내지 도6e는 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 결정을 위해 지연 로직(36)을 적용하는 효과를 도시하는 그래프이다. 도6a 내지 도6e는 디젤 엔진(2)의 부하가 증가될 때에 본 실시예에 따른 디젤 엔진 시스템(1)의 응답을 도시하고 있다. 스로틀 밸브의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 위한 유지 시간은 4 초로 설정된다. 상세하게, 도6a는 디젤 엔진(2)의 엔진 속도 면에서의 변화를 도시하고 있고, 도6b는 디젤 엔진(2)의 출력 토크 면에서의 변화를 도시하고 있고, 도6c는 흡기 공기 유동 속도 면에서의 변화를 도시하고 있고, 도6d는 배기 가스의 산소 농도 면에서의 변화를 도시하고 있고, 도6e는 배기 가스의 불투명도 면에서의 변화를 도시하고 있다. 도6d에 도시된 배기 가스 내의 산소 농도는 디젤 엔진(2) 내에서의 연소를 위해 사용된 산소량에 대응하고, 배기 가스 내의 낮은 산소 농도는 불완전 연소가 일어난다는 것을 의미한다. 반면에, 도6e에 도시된 불투명도는 연기의 생성에 대응하고, 높은 불투명도는 연기가 생성되고 있다는 것을 의미한다.
디젤 엔진(2)의 부하가 증가될 때, 흡기 공기 유동 속도(G공기)가 또한 증가된다. 지연 로직(36)이 적용되지 않는 비교예에 대해, EGR 밸브(19)의 개방은 질소 산화물의 생성을 억제하도록 증가되게 되고 스로틀 밸브(12)의 개방은 감소되게 된다. 결국, 흡기 공기 유동 속도(G공기) 면에서의 증가가 지연된다. 흡기 공기 유동 속도(G공기) 면에서의 증가의 지연은 도6d에 도시된 바와 같은 디젤 엔진(2) 내에서의 불완전 연소 그리고 도6e에 도시된 바와 같은 긴 시간 동안의 연기의 생성을 유발시킨다. 긴 시간 동안의 연기의 생성은 배기 가스의 불투명도가 긴 시간 동안에 계속하여 높아지는 현상으로서 보인다.
반면에, 도6c로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 지연 로직(36)이 사용될 때, 흡기 공기 유동 속도(G공기)는 급속하게 증가되게 된다. 흡기 공기 유동 속도(G공기)는 지연 로직(36)이 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)의 결정에만 적용되는 경우, 지연 로직(36)이 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 결정에만 적용되는 경우 그리고 지연 로직(36)이 이들의 양쪽 모두에 적용되는 경우의 모두에서 급속하게 증가되게 된다. 흡기 공기 유동 속도(G공기)가 급속하게 증가되게 되므로, 도6d에 도시된 바와 같이, 디젤 엔진(2) 내에서의 불완전 연소가 방지되고 연기의 생성이 억제된다. 연기의 생성의 억제는 배기 가스의 불투명도가 높은 기간이 짧은 현상으로서 보인다.
도6c로부터, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 결정의 양쪽 모두로의 지연 로직(36)의 적용은 흡기 공기 유동 속도(G공기) 면에서의 가장 급속한 증가를 가져온다는 것이 이해된다. 이것은 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 양쪽 모두에 대한 지연 로직(36)의 적용의 효과를 지시한다. 그러나, 도6a 내지 도6e로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 이들 중 한쪽에만 지연 로직(36)을 적용하는 것이 또한 효과적이다.
도7은 제어기(8)에 의해 실행되는 제어 로직의 또 다른 예를 도시하고 있다. 도7의 제어 로직에서, 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19) 내의 포화(saturation)(즉, 완전히 개방된 위치 및 완전히 폐쇄된 위치)에 대응하여, 포화 연산(39)이 제어 로직에 추가된다. 본 실시예에서, 포화 연산(39)은 지연 로직(36)이 제어 파라미터(θs)를 계산하기 위해 적용되는 제어 파라미터(θd)에 적용된다. 구체적으로, 제어 파라미터(θs)는 제어 파라미터(θd)가 0 내지 2일 때에 제어 파라미터(θd)와 동일하게 설정되고, 제어 파라미터(θs)는 제어 파라미터(θd)가 0 이하일 때에 0으로 설정되고, 제어 파라미터(θs)는 제어 파라미터(θd)가 2 이상일 때에 2로 설정된다. 그 다음에, 함수(37, 38)가 스로틀 밸브의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 계산하기 위해 제어 파라미터(θs)에 적용된다.
스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19) 내의 포화는 누적(windup)을 유발시킨다는 문제점이 있다. 스로틀 밸브(12) 또는 EGR 밸브(19)가 완전히 개방되거나 완전히 폐쇄될 때, 제어 오차가 계속하여 존재한다. 반면에, PID 제어(35)에서 사용된 오차가 0 이외의 수치로 유지되므로, PID 제어(35)에서의 적분 수치가 제어의 응답이 악화되는 정도까지 계속하여 증가된다. 지연 로직(36)이 사용될 때, 누적의 문제점이 현저하다.
누적의 문제점을 효과적으로 피하기 위해, 본 실시예에서, 지연 로직(36)은 제어 파라미터(θd)를 얻기 위해 제어 파라미터(θ)에 적용되고, 포화 연산(39)은 제어 파라미터(θs)를 얻기 위해 제어 파라미터(θd)에 적용되고, 누적-방지 보상(anti-windup compensation)(41)이 제어 파라미터(θs)를 기초로 하여 실행된다.
도8은 PID 제어(35) 및 누적-방지 보상(41)을 도시하는 제어 블록도이다. PID 제어(35)에서, 오차(e), 미분(42)의 결과 그리고 적분(44)의 결과가 합계를 얻도록 가산되고, 합계가 비례 이득(Kp)에 의해 승산되는 승산(46)이 실행된다. 여기에서, 적분(44)은 누적-방지 보상(41)의 결과가 감산되는 오차(e)에 적용된다. 감산(40)에서, 차이는 (본 제어 단계 전의 하나의 단계인 선행 제어 단계에서의) PID 제어(35)를 통해 얻어지는 제어 파라미터(θ)와 (선행 제어 단계에서의) 포화 연산(39)을 통해 얻어지는 제어 파라미터(θs) 사이에서 계산된다. 누적-방지 보상(41)은 이 차이를 기초로 하여 실행된다. 다음의 수학식은 누적-방지 보상(41)의 이전 함수[FAWU(s)]로서 사용될 수 있다.
Figure 112008011509569-PAT00001
… (1)
여기에서, KP는 PID 제어(35)의 비례 이득이고, TD는 PID 제어(35)의 미분 시간이다. 누적-방지 보상(41)은 누적이 제어의 응답을 악화되게 하는 것을 방지한다.
누적-방지 보상(41)은 PID 제어(35)가 본 실시예에서 설명된 바와 같이 실행되는 경우에 그리고 또한 비례-적분(PI: Proportional-Integral) 제어가 PID 제어(35) 대신에 실행되는 경우에 효과적이다.
도3 및 도8에 도시된 바와 같이, 제어 파라미터(θ)는 흡기 공기 유동 속도(G공기)를 기초로 하여 피드백 제어를 통해 결정된다. 도9에 도시된 바와 같이, 디젤 엔진(2)의 부하를 기초로 하여 피드포워드 제어를 통해 제어 파라미터(θ)를 결정하는 것이 또한 가능하다. 즉, 피드포워드 제어를 통해 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하는 것이 또한 가능하다. 피드포워드 제어에서, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)이 디젤 엔진(2)의 부하의 변화의 시작 후에 짧은 시간 내에 제어되므로, 연기의 생성이 피드백 제어에서보다 현저하다. 그러므로, 피드포워드 제어가 실행될 때, 소정 유지 기간 후에 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)이 증가 또는 감소되게 되는 제어가 특히 효과적이다.
구체적으로, 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)이 제어기(8)에 제공되고, 저역 필터링 공정(31, 33)이 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)에 대해 실행된다. 제어 파라미터(θ)는 저역 필터링 공정이 실행된 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)으로부터 제어 맵(33A)을 사용함으로써 결정된다. 제어 맵(33A)은 제어 파라미터(θ)와 엔진 속도(N) 및 토크 명령(T*)의 조합 사이의 대응 관계를 설명하고 있다. 제어 맵(33A)은 엔진 속도(N)가 증가됨에 따라 또는 토크 명령(T*)이 증가됨에 따라 제어 파라미터(θ)가 감소되도록 한정한다.
지연 로직(36)이 제어 파라미터(θd)를 계산하기 위해 제어 맵(33A)을 사용함으로써 얻어진 제어 파라미터(θ)에 적용된다. 그 다음에, 함수(37, 38)가 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하기 위해 [지연 로직(36)이 적용되는] 제어 파라미터(θd)에 적용된다. 함수(37)는 제어 파라미터(θd)로부터 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)을 결정하는 데 사용되고, 함수(38)는 제어 파라미터(θd)로부터 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)을 결정하는 데 사용된다.
도9에 도시된 제어에서 또한, 지연 로직(36)의 적용은 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 연기의 생성을 효과적으로 억제할 수 있다. 상세하게, 제어 파라미터(θ)가 감소되게 될 때, 제어 파라미터(θd)는 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 제어 파라미터(θ) 면에서의 감소를 따르도록 감소되게 된다. 제어 파라미터(θd)는 제어 파라미터(θ)가 감소될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되므로, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)은 감소되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되고, 추가로, EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)은 증가되게 될 때에 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된다. 반면에, 제어 파라미터(θ)가 증가되게 될 때, 제어 파라미터(θd)는 제어 파라미터(θ)와 동일하도록 결정된다. 결국, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V)은 증가되게 될 때에 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 증가되게 되고, EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)은 감소되게 될 때에 (유지 시간의 경과를 기다리지 않고) 즉시 감소되게 된다. 이러한 제어에 따르면, 연기의 생성이 위에서 설명된 바와 같이 질소 산화물의 감소를 억제하지 않고 엔진의 부하 면에서의 증가 동안에 효과적으로 억제된다.
도9의 피드포워드 제어가 실행될 때, 유지 시간은 도3의 피드백 제어가 실행되는 경우에서보다 긴 것이 양호하다. 피드백 제어에서, 흡기 공기 유동 속도(또는 과잉 공기비)가 검출되고, 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)가 흡기 공기 유동 속도(또는 과잉 공기비)를 기초로 하여 제어된다. 이와 같이, 엔진의 현재 구동 상태에 대해 필요한 흡기 공기 유동 속도를 확보하는 것이 비교적 용이하다. 바꿔 말하면, 비교적 짧은 유지 시간이 필요한 흡기 공기 유동 속도를 확보하는 데 충분하다. 반면에, 피드포워드 제어에서, 흡기 공기 유동 속도(또는 과잉 공기비)는 스로틀 밸브(12) 및 EGR 밸브(19)를 제어하는 데 고려되지 않는다. 이와 같이, 흡기 공기 유동 속도의 중대한 단점이 엔진의 부하 면에서의 증가 중에 일어나기 쉽다. 이러한 이유 때문에, 연기의 생성을 충분히 억제하기 위해, 도9의 피드포워드 제어가 실행될 때, 유지 시간은 바람직하게는 도3의 피드백 제어가 실행되는 경우에서보다 길도록 설정된다.
구체적으로, 도9의 피드포워드 제어가 실행될 때, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)에 대한 유지 시간은 바람직하게는 1 초 내지 10 초 그리고 더 바람직하게는 3 초 내지 10 초이다. 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 유지 시간이 과도하게 짧을 때, 흡기 공기의 필요한 유동 속도가 디젤 엔진(2)의 부하 면에서의 증가 중에 확보되지 않는다. 반면에, 스로틀 밸브(12)의 개방(XT/V) 그리고 EGR 밸브(19)의 개방(XEGR)의 유지 시간이 과도하게 길 때, 그 결과 질소 산화물의 생성 면에서의 바람직하지 못한 증가를 가져온다.
도1a는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 디젤 엔진 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도1b는 도1a의 디젤 엔진 시스템의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도2a는 스로틀 밸브의 개방 면에서의 변화의 하나의 예를 도시하는 그래프.
도2b는 EGR 밸브의 개방 면에서의 변화의 하나의 예를 도시하는 그래프.
도3은 제어기에 의해 실행되는 제어 로직의 하나의 예를 도시하는 블록도.
도4는 도3의 제어 로직에서 사용되는 제어 맵을 도시하는 개념도.
도5는 도3의 제어 로직에서 사용되는 함수를 도시하는 그래프.
도6a는 스로틀 밸브의 개방 및/또는 EGR 밸브의 개방이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지되는 제어가 실행될 때의 엔진 속도 면에서의 변화를 도시하는 그래프.
도6b는 제어가 실행될 때의 토크 면에서의 변화를 도시하는 그래프.
도6c는 제어가 실행될 때의 흡기 공기의 유동 속도 면에서의 변화를 도시하는 그래프.
도6d는 제어가 실행될 때의 배기 가스 내의 산소 농도 면에서의 변화를 도시하는 그래프.
도6e는 제어가 실행될 때의 배기 가스의 불투명도 면에서의 변화를 도시하는 그래프.
도7은 제어기에 의해 실행되는 제어 로직의 또 다른 예를 도시하는 블록도.
도8은 도7의 제어 로직에서 실행되는 누적-방지 보상의 하나의 예를 도시하는 블록도.
도9는 제어기에 의해 실행되는 제어 로직의 또 다른 예를 도시하는 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 디젤 엔진 시스템
2: 디젤 엔진
3: 흡기 경로
4: 배기 경로
5: T/C
6: 배기 가스 처리기
7: EGR 경로
8: 제어기
11: 중간 냉각기
12: 스로틀 밸브
18: EGR 냉각기
19: EGR 밸브
21: 엔진 속도 센서
22: 공기 유량계
23: 흡기 공기 압력 센서
24: 흡기 공기 온도 센서

Claims (11)

  1. 디젤 엔진과,
    상기 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 스로틀 밸브와,
    배기 가스가 상기 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 재순환되는 EGR(배기 가스 재순환) 경로와,
    상기 배기 가스의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 EGR 밸브와,
    상기 디젤 엔진의 부하가 증가되는 경우 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되고 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 상기 스로틀 밸브 및 상기 EGR 밸브를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 EGR 밸브의 개방이 제1 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 상기 EGR 밸브를 제어하도록 구성되는 디젤 엔진 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 스로틀 밸브의 개방이 제2 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되도록 상기 스로틀 밸브를 제어하도록 구성되는 디젤 엔진 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 유지 시간은 1 초 내지 5 초인 디젤 엔진 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 유지 시간은 1 초 내지 5 초인 디젤 엔진 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡기 공기의 유동 속도를 측정하도록 구성되는 공기 유량계를 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 부하로부터 상기 흡기 공기의 유동 속도의 원하는 수치를 결정하고 상기 원하는 수치와 상기 공기 유량계에 의해 얻어진 상기 흡기 공기의 유동 속도의 측정된 수치 사이의 오차를 기초로 하여 피드백 제어를 통해 상기 스로틀 밸브의 개방 및 상기 EGR 밸브의 개방을 결정하도록 구성되는 디젤 엔진 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어기는 상기 오차를 기초로 하여 PID(비례-적분-미분) 또는 PI(비례-적분) 제어를 통해 제1 제어 파라미터를 결정하고, 상기 제1 제어 파라미터에 지연 로직을 적용함으로써 제2 제어 파라미터를 결정하고, 상기 제2 제어 파라미터에 포화 연산을 적용함으로써 제3 제어 파라미터를 결정하고, 그리고 상기 제3 제어 파라미터로부터 상기 스로틀 밸브의 개방 및 상기 EGR 밸브의 개방을 결정하도록 구성되며,
    상기 지연 로직은 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되는 경우 상기 제2 제어 파라미터가 상기 제1 유지 시간 동안에 유지되도록 정의되고,
    상기 제어기는 상기 PID 또는 PI 제어에 대한 누적-방지 상관 관계를 실행하 도록 구성되고,
    상기 누적-방지 상관 관계는 상기 제1 제어 파라미터와 상기 제3 제어 파라미터 사이의 차이를 기초로 하여 실행되는 디젤 엔진 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 부하를 기초로 하여 피드포워드 제어를 통해 상기 스로틀 밸브의 개방 및 상기 EGR 밸브의 개방을 결정하도록 구성되는 디젤 엔진 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 유지 시간은 1 초 내지 10 초인 디젤 엔진 시스템.
  9. 디젤 엔진과,
    상기 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 스로틀 밸브와,
    상기 배기 가스가 상기 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 재순환되는 EGR(배기 가스 재순환) 경로와,
    상기 배기 가스의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 EGR 밸브와,
    디젤 엔진의 부하가 증가되는 경우 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되고 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 상기 스로틀 밸브 및 상기 EGR 밸브를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 스로틀 밸브의 개방이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되도록 상기 스로틀 밸브를 제어하도록 구성되는 디젤 엔진 시스템.
  10. 디젤 엔진, 상기 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 스로틀 밸브, 배기 가스가 상기 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 재순환되는 EGR(배기 가스 재순환) 경로 및 상기 배기 가스의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 EGR 밸브를 포함하는 디젤 엔진 시스템의 제어 방법이며,
    상기 디젤 엔진의 부하가 증가되는 경우 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되고 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 상기 스로틀 밸브 및 상기 EGR 밸브를 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 EGR 밸브를 제어하는 단계는 상기 EGR 밸브의 개방이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 실행되는 디젤 엔진 시스템의 제어 방법.
  11. 디젤 엔진, 상기 디젤 엔진으로의 흡기 공기의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 스로틀 밸브, 배기 가스가 상기 디젤 엔진의 배기 포트로부터 흡기 포트로 재순환되는 EGR(배기 가스 재순환) 경로 및 상기 배기 가스의 유동 속도를 제어하도록 구성되는 EGR 밸브를 포함하는 디젤 엔진 시스템의 제어 방법이며,
    상기 디젤 엔진의 부하가 증가되는 경우 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되 고 상기 EGR 밸브의 개방이 증가되도록 상기 스로틀 밸브 및 상기 EGR 밸브를 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 스로틀 밸브를 제어하는 단계는 상기 스로틀 밸브의 개방이 소정 유지 시간 동안에 일정하게 유지된 후에 상기 스로틀 밸브의 개방이 감소되도록 실행되는 디젤 엔진 시스템의 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190038650A (ko) * 2016-09-14 2019-04-08 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 엔진 및 엔진 제어 방법

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4981743B2 (ja) * 2008-05-08 2012-07-25 三菱重工業株式会社 ディーゼルエンジンの燃料制御装置
JP4859875B2 (ja) * 2008-05-12 2012-01-25 三菱重工業株式会社 ディーゼルエンジンの排ガス再循環制御装置
GB2460053B (en) * 2008-05-14 2012-06-13 Gm Global Tech Operations Inc A method for controlling the EGR and the throttle valves in an internal combustion engine
JP5393506B2 (ja) * 2010-01-27 2014-01-22 三菱重工業株式会社 エンジンの吸気系に用いられる制御弁の制御装置及び制御方法
JP5364610B2 (ja) * 2010-02-09 2013-12-11 三菱重工業株式会社 内燃機関の排ガス再循環制御装置
JP5584531B2 (ja) * 2010-06-29 2014-09-03 富士通株式会社 エンジン制御プログラム及び装置
US9181904B2 (en) * 2010-08-10 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation control
US8594914B2 (en) * 2010-08-27 2013-11-26 GM Global Technology Operations LLC Dynamic hysteresis control systems and methods
US8915081B2 (en) 2011-04-13 2014-12-23 GM Global Technology Operations LLC Internal combustion engine
US9194322B2 (en) * 2011-05-11 2015-11-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of an engine
JP5854662B2 (ja) * 2011-06-28 2016-02-09 三菱重工業株式会社 内燃機関の制御装置および方法
AT512062B1 (de) * 2011-11-03 2013-08-15 Avl List Gmbh Reglerstruktur
US9038611B2 (en) 2011-11-14 2015-05-26 Ford Global Technologies, Llc NOx feedback for combustion control
JP5972597B2 (ja) * 2012-02-21 2016-08-17 三菱重工業株式会社 Ｅｇｒ制御装置およびｅｇｒ制御装置を備えたエンジン
DE112012006284B4 (de) * 2012-04-25 2020-12-17 Komatsu Ltd. Dieselmotor und Verfahren zur Steuerung von Dieselmotor
CN103573490A (zh) * 2012-10-23 2014-02-12 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 高启动型发动机
CN103105306B (zh) * 2012-11-12 2016-12-07 无锡双翼汽车环保科技有限公司 Egr冷却器性能综合试验装置
EP2978647B1 (fr) * 2013-03-29 2019-02-27 Renault S.A.S. Procede et dispositif de commande d'un facteur d'equivalence energetique dans un groupe motopropulseur hybride
JP6237654B2 (ja) * 2015-01-14 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102015216099A1 (de) * 2015-08-24 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung
US10378427B2 (en) * 2017-03-31 2019-08-13 Saudi Arabian Oil Company Nitrogen enriched air supply for gasoline compression ignition combustion
CN107288765A (zh) * 2017-08-22 2017-10-24 吉林大学 基于进气流量计信息的可变增压发动机egr率反馈控制方法
US10508017B2 (en) 2017-10-13 2019-12-17 Saudi Arabian Oil Company Point-of-sale octane/cetane-on-demand systems for automotive engines
US10378462B1 (en) 2018-01-31 2019-08-13 Saudi Arabian Oil Company Heat exchanger configuration for adsorption-based onboard octane on-demand and cetane on-demand
US10436126B2 (en) 2018-01-31 2019-10-08 Saudi Arabian Oil Company Adsorption-based fuel systems for onboard cetane on-demand and octane on-demand
US10422288B1 (en) 2018-03-29 2019-09-24 Saudi Arabian Oil Company Adsorbent circulation for onboard octane on-demand and cetane on-demand
US10408139B1 (en) 2018-03-29 2019-09-10 Saudi Arabian Oil Company Solvent-based adsorbent regeneration for onboard octane on-demand and cetane on-demand
CN109861562B (zh) * 2019-02-28 2020-07-07 南京理工大学 基于积分抗饱和的两电平pwm整流器容错控制方法
US11459965B2 (en) * 2020-05-06 2022-10-04 Tula Technology, Inc. Exhaust gas recirculation flow control for reducing emissions with variable displacement internal combustion engines
CN112523878B (zh) * 2020-11-10 2021-11-09 东风汽车集团有限公司 一种基于egr率的egr阀闭环控制方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779247A (en) * 1980-10-31 1982-05-18 Aisan Ind Co Ltd Exhaust gas recirculating equipment
JPH0674070A (ja) 1992-02-24 1994-03-15 Agency Of Ind Science & Technol 空燃比制御装置
DE19655217B4 (de) * 1995-07-13 2008-10-16 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelung
JP3496396B2 (ja) 1996-05-21 2004-02-09 トヨタ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
JP3092547B2 (ja) 1997-06-26 2000-09-25 トヨタ自動車株式会社 Ｅｇｒ制御付きエンジンの吸気絞り弁制御装置
JPH1150917A (ja) 1997-08-05 1999-02-23 Denso Corp ディーゼルエンジンの排ガス再循環制御装置
JP3448862B2 (ja) 1997-08-07 2003-09-22 三菱自動車工業株式会社 ディーゼル機関の制御装置
KR100289916B1 (ko) 1997-11-07 2001-06-01 와다 아끼히로 내연기관
JPH11280525A (ja) 1998-03-30 1999-10-12 Toyota Motor Corp ディーゼル機関の空燃比制御方法
JP2000087809A (ja) 1998-09-09 2000-03-28 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの制御装置
JP3552645B2 (ja) 2000-05-17 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP3885569B2 (ja) 2001-11-29 2007-02-21 いすゞ自動車株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP4015889B2 (ja) * 2002-06-28 2007-11-28 株式会社豊田自動織機 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP3772823B2 (ja) * 2002-10-25 2006-05-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射量制御装置
EP1413724A3 (en) 2002-10-25 2005-08-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control during gear shift
DE602005000113T2 (de) * 2004-01-30 2006-12-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP2006161569A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関のｅｇｒ制御装置
US7963275B2 (en) * 2008-07-09 2011-06-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for improving exhaust gas recirculation for a turbocharged engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190038650A (ko) * 2016-09-14 2019-04-08 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 엔진 및 엔진 제어 방법

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