KR20140135110A - 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140135110A
KR20140135110A KR1020140057325A KR20140057325A KR20140135110A KR 20140135110 A KR20140135110 A KR 20140135110A KR 1020140057325 A KR1020140057325 A KR 1020140057325A KR 20140057325 A KR20140057325 A KR 20140057325A KR 20140135110 A KR20140135110 A KR 20140135110A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
dynamic
gas recirculation
Prior art date
Application number
KR1020140057325A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102126924B1 (ko
Inventor
호어스트 뮐러
로랑 소마칼
요하네스 첼러
미햐엘 바흐너
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20140135110A publication Critical patent/KR20140135110A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102126924B1 publication Critical patent/KR102126924B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0057—Specific combustion modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0005—Controlling intake air during deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법으로서, 이때 내연기관은 내연기관의 하나 이상의 연소 챔버로의 공기 공급을 제어하기 위한 공기 시스템을 포함하고, 내연기관의 다이내믹 작동 상태가 인식되며(110), 인식된 다이내믹 작동 상태의 경우에 내연기관의 공기 시스템에 보정 개입(145, 150)이 실행된다.

Description

특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR OPERATING EXHAUST GAS RECIRCULATION OF A SPONTANEOUS IGNITION IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 각각의 종속항들의 전제부에 따른 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 연산 장치 또는 제어 장치에서 실행할 경우에, 본 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 실행하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 최종적으로 발명은 연산 장치 또는 제어 장치에서 프로그램이 실행될 경우에 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 기계 판독 가능한 매체에 저장된 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
알려진 대로 배기가스 재순환(EGR)은 자연 점화 내연기관 (예컨대 디젤 엔진) 내에서 연료를 연소할 경우 질소 산화물의 생성을 방지하는 데에 사용된다. EGR에서 디젤 엔진 배기가스의 적어도 일부가 배기가스 터보 차져(또는 배기가스 터빈)를 거쳐 재연소를 위해 내연기관으로 재순환된다. 이러한 터보 차져는 압축기를 구동하고 이로써 연소를 위해 제공되는 공기 흐름률을 증가시킨다. 상기 터보 차져는 재순환된 배기가스의 잔압으로부터 에너지를 취하여 상응하는 과급압의 형성에 이용되며, 이러한 과급압을 이용해 연소 효율 및 이로 인한 내연기관의 출력도 개선된다.
최근에는 유해 물질 이미션에 대한 법적 표준이 지속적으로 강화되고 있기 때문에, 이러한 내연기관에 까다로운 요건들이 부과된다. 상응하는 표준들은 승용차의 영역 뿐만 아니라 상용차의 영역에도 존재한다.
EGR은 특히 내연기관의 연소 챔버 또는 실린더들의 산소 함량을 감소시킴으로써, 연소 챔버 내의 연소 온도가 변경되어서 질소 산화물(NOx)의 형성을 감소시킬 수 있다.
추가로 디젤 엔진의 경우, 마찬가지로 법적으로 규정된 표준들이 존재하는 입자 이미션이 고려된다. 입자 이미션은 알려진 바와 같이 입자 필터를 이용해 감소될 수 있는데, 이때 배기가스 시스템 내로 배출된 입자들은 수트 산화(Soot Oxidation)에 의해 제거된다.
디젤 엔진의 경우 EGR의 단점은, 재순환된 배기가스의 비율이 증가함에 따라 입자 이미션 양이 증가하는 것이다. 더 많은 입자 이미션에 대한 주 원인은 상술된 수트 산화에 필요한 산소가 제한된다는 데에 있다. EGR에 의해 배기가스의 산소 함량이 감소되면 NOx 이미션이 감소되게 작용하여, 입자 이미션이 증가되게 작용한다. 이에 따라, 디젤 엔진의 경우 상술된 그을음과 NOx 이미션 사이의 대립이 나타나므로, 이에 대한 절충을 찾아야 한다.
배기가스 검사에 대한 지금까지의 법적 기준들로 인해 승용차에 대해서는 내연기관의 다이내믹 작동, 다시 말해 내연기관의 실제 이용 조건들에 근접한 다이내믹 작동 주기들이 실행되는 작동 시, 유해 물질 이미션의 감소에 대한 요건들이 까다롭지 않다.
이러한 다이내믹 작동은 특히 내연기관의 토크와 회전속도의 신속한 (다시 말해 일시적인) 변화들 및 토크 방향의 변경(이른바 "오버런 작동")도 요구한다. 그래서 오늘날의 엔진 검사대들은, 검사될 엔진의 개별 작동점들만을 정상으로 설정되도록 구성되며, 이때 측정될 파라미터, 특히 상응하는 EGR 제어의 목표값들은, 주로 정상 특성맵(예컨대 토크 또는 회전 속도에 대한 엔진 부하)에서 실행된다. 이러한 EGR 제어는 대부분의 경우 공기량 또는 EGR 비율 제어에 기초한다.
상용차의 영역에서 다이내믹 작동은 거기서 실행되는 정상 배기가스 조사의 경우 심지어 완전히 억제된다.
배기가스 재순환이나 배기가스 후처리를 검증하기 위한, 특히 유럽, 미국, 및 일본에서의 향후 법적 규정들은 승용차 뿐만 아니라 상용차의 영역에서도 사실상 더 높은 비율의 상술된 다이내믹 검사를 마련하고, 특히 실제의 주행 작동 시 발생하는 이미션(Real Driving Emissions = RDE) 및 연료 소비가 고려될 것이다.
본 발명은, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환에서 상술된 다이내믹 작동 상태들을 인식하고 입자와 NOx 이미션을 감소시키며, 내연기관의 반응 특성, 다시 말해 내연기관을 포함하는 자동차의 개선된 주행성을 공기 시스템에의 적합한 보정 개입을 통해 개선시키는 다이내믹 보정을 제공하는 사상을 근간으로 한다.
바람직하게, 언급된 다이내믹 작동 상태들은 내연기관의 현재의 작동점의 신속하거나 일시적인 변화들이고, 이때 언급된 보정 개입은 공기 시스템의 상응하는 일시적인 보정을 나타낸다.
또한 내연기관의 언급된 다이내믹 작동 또는 일시적 작동 중에 어느 정도 발생하는 이미션 피크는 EGR 제어의 안내 변수의 다이내믹 매칭을 통해 분명히 감소된다. 바람직하게, 언급된 안내 변수는 각각의 제어 변수가 제공되어야 하는 제어의 목표값들을 나타낸다. 바람직하게 흡입 공기량에 유효한 목표값은 정상 목표값과 다이내믹 최적화된 목표값의 가중에 의해 형성된다.
그러므로 본 발명은 결과적으로 다이내믹 조건 하에서도 입자와 NOx 이미션 사이에서 최적의 절충을 설정할 수 있게 한다. 매칭은 특정한 내연기관 및/또는 특정한 배기가스 후처리 시스템을 위해 개별적으로 실시될 수 있다.
추가로 선택된 배기가스 후처리 전략에 따라 이미션 중점을 입자 또는 NOx 측으로 이동시키거나, 정상 작동을 위한 적용이나 상응하는 작동 파라미터에 변화나 영향을 주지 않으면서, 이러한 중점을 상응하게 보정할 수 있게 한다. 바람직하게 정상 작동 시에는 언급된 정상 목표값이 사용되고, 다이내믹 작동 시에는 다이내믹 최적화된 목표값이 사용되며, 비례하는 다이내믹 작동 시에는 정적 목표값 및 다이내믹 최적화된 목표값의 상응하는 가중이 사용된다.
이러한 이미션 중점의 이동은 여기에 해당되는 배기가스 재순환이나 배기가스 후처리의 유연하고 매우 효율적인 개선 또는 최적화를 가능하게 하고, 언급된 유해 물질 이미션, 다시 말해 NOx 이미션 뿐만 아니라 입자 이미션의 규모를 분명히 감소시킨다.
언급된 다이내믹 작동 상태들의 언급된 인식은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 그래서 상기 인식은 내연기관의 현재의 부하 상태에 의해 이루어질 수 있다. 차져(Charger) 내로 배기가스를 재순환하는 내연기관의 경우 과급압 또는 실린더 유입 시 우세한 압력의 제어 편차가 근간이 될 수 있다. 이때 느려진 공기 시스템 거동에 대한 주요한 원인으로서, 지연된 과급압 형성의 언급된 효과가 이용된다. 파일럿 제어된 과급압에 의한 내연기관의 경우 다이내믹 작동 상태는, 차져의 현재의 과급압과 기준 과급압의 비교를 통해 인식될 수 있다.
공기 시스템에의 상술된 보정 개입은 내연기관의 흡입 공기량의 적합한 제어를 통해 이루어질 수 있고, 이때 바람직하게 흡입 공기량을 위한 다이내믹 최적화된 목표값이 계산된다. 이때 다이내믹 최적화된 목표값은 최소 및 최대의 공기량 또는 배기가스 재순환율과 작동 방식 및/또는 작동점에 따른 가중 계수를 기초로 계산될 수 있다.
본 발명에 의해 종래 기술에서 공기량 제어기의 사용 시 증가된 연료 소비를 일으키는 통상의 "NOx 미분 동작"이 방지될 수 있다. 이러한 미분 동작에 따라 더 많은 NOx 이미션이 내연기관의 작동을 통해 비교적 적은 NOx 이미션에 의해 내연기관의 정상 작동 시 보상된다.
본 발명은 특히 승용차 또는 상용차의 자연 점화 내연기관의 경우, 그리고 다른 내연기관, 예컨대 본원에 설명된 장점들을 갖는 여기에 해당하는 카테고리의 선박 운항 또는 산업에 이용되는 내연기관의 경우에 적용될 수 있다.
또한 본 발명은 모델에 기초한 EGR 제어(Model Based Charge Control = MCC)에서 뿐만 아니라 모델에 기초하지 않은 종래의 EGR 제어에서도 이용될 수 있다.
본 발명의 추가의 장점들과 구현예들이 명세서와 하기 도면들로부터 제공된다.
상술되고 하기에 더 설명될 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 각각의 명시된 조합 뿐만 아니라 다른 조합들이나 단독으로도 사용될 수 있음은 당연하다.
도 1은 조합된 블록도/흐름도에 의해 본 발명에 따른 방법 및 장치의 실시예를 도시한 도면이다.
도 1에는 디젤 엔진의 예시에서 배기가스 재순환(EGR)의 경우 본 발명에 따른 다이내믹 보정의 실시예가 도시된다.
디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 훨씬 더 높은 공기 연료 비율 또는 공기 비율에 의해 작동한다. 디젤 엔진의 부하는 가솔린 엔진에서와 같이 혼합량에 의해 설정되는 것이 아니라, 분사된 연료량에 의해 설정된다. 공기량이 항상 동일하기 때문에, 즉 설정된 각각의 부하에 따라 공기 비율은 변화된다. 그러므로 공기 비율의 크기는 배기가스를 위한 영향의 가능성으로서 분리된다. 전부하에서만 연료 공급의 제한에 의해 약간의 간섭이 가능하고, 이러한 간섭에 의해 입자 이미션이 제한될 수 있다.
배기가스 검사에서 미래의 테스트 주기들의 경우, 부하 점프나 신속한 부하 변화(특히 부하 상승)가 빈번하게 요구될 것이다. 이러한 신속한 부하 변경은 디젤 엔진의 공기 시스템의 관성에 의해 토크 형성에 비해 지연된 과급압 형성을 초래한다. 이러한 관성에 대한 가능한 원인들은, 예컨대 디젤 엔진의 압축기와 흡기밸브 사이의 사체적 및/또는 약간 존재하는 터보 차저의 관성 토크이다. 추가로 차량 운전자 측에서 부하 요구들을 실현하는 분사 시스템은 엔진의 부하 시스템보다 훨씬 더 짧은 반응 시간을 갖는다.
디젤 엔진의 경우 연료/공기 혼합비를 갖는 실린더 충전량이 사실상 (상술된 것처럼) 비활성 과급압에 의해 결정되기 때문에, 분사량과 회전속도에 기초한 공기 시스템의 목표값들은 도입부에 명시된 엔진의 다이내믹 작동에 적합하지 않다. 그래서 비활성 과급압 형성과 이에 기인하는 감소된 실린더 충전량에서 공기량 제어의 정상 목표값은 EGR 비율을 급격히 감소시키고, 이로 인해 다이내믹 NOx 피크를 초래한다. 반대로, EGR 비율의 제어 시 더 적은 공기량과 이로 인해 증가된 입자 이미션 및 과급압 다이내믹 이미션의 추가 감소가 발생한다.
이로써, 지연된 과급압 형성은 EGR 제어의 유형에 따라, 특히 도입부에 명시된 디젤 엔진의 검증에 중요한 입자 및 NOx 이미션의 경우 정지의 또는 정상의 유해물질 이미션으로부터 다이내믹의 분명한 편차를 야기한다.
디젤 엔진의 경우, 스로틀 밸브 전방에 우세한 과급압과 흡입관 압력으로도 지칭되는 실린더 유입부(다시 말해, 스로틀 밸브 후방이나 이후에)에서의 압력 사이에 차이가 있음에 주목해야 한다. 이러한 두 압력들은, 스로틀 밸브가 사용되는 경우에만 차이가 있다. 원칙적으로 과급압이나 실린더 유입부에서의 압력은 터보 차져를 통해 조절될 수 있다.
도 1에 도시된 다이내믹 보상은, 상기 보상이 다이내믹 작동 상태들을 인식하고 디젤 엔진의 공기 시스템에 적합한 보상 개입들을 실행함으로써 상술된 단점들을 고려하며, 이로써 입자 및 NOx 이미션이 감소된다. 동시에 과급압 형성과 이로 인해 디젤 엔진의 반응 특성, 다시 말해 가스 페달 작동과 같은 운전자 개입에 따른 엔진 반응의 지연 시간이 영향을 받을 수 있다.
과급압 형성이 사실상 터보 차져의 터빈을 통해 흐르는 질량 유동에 의해 영향을 받는 것에 주목해야 한다. 예컨대 NOx 이미션을 감소하기 위해, 일시적인 작동 상태들에서 터보 차져 이전에 분기되는 배기가스 재순환이 이용되면, 과급압 형성은 느려진다. 그리고 나서, 최대 질량 유동이 터보 차져를 통해 제공되면, 최적의 과급압 형성이 달성될 수 있고, 이때 이러한 경우에 배기가스 재순환은 이루어지지 않는다. 본 발명에 따라, 일시적인 작동 상태 중 사용되는 재순환된 배기가스량이 의도한 대로 설정될 수 있고, 이로써 양호한 이미션 거동과 양호한 과급압 형성 사이의 절충이 이루어질 수 있다.
다이내믹 작동 상태들의 인식은 과급압과 디젤 엔진 내에 배치된 터보 차져 또는 실린더 유입부에서 우세한 압력(이른바 흡입관압)의 상대적 제어 편차의 모니터링에 기초한다.
또한 대안으로 파일럿 제어된 과급압에 의한 엔진의 경우나, 능동적 과급압 제어 없는 엔진의 경우에, 현재의 과급압과 (경우에 따라 주변 압력에 의한 보정들을 포함하는) 기준 과급압 사이의 비교가 실시되거나 다이내믹 인식을 위한 과급압 및/또는 엔진 부하의 모니터링이 사용되는 것이 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 도면에서 굵은 선에 의해 강조된 블록들(100, 120, 125, 135, 145 및 150)은 채용된 디젤 엔진에 존재하는 구성부품들을 표시한다. 블록(100)은 마찬가지로 채용된 (여기서는 미도시된) 터보 차저의 과급압을 위한 제어기에 상응한다. 제어기(100)는 과급압의 제어 편차가 제공되는지의 여부를 확인하는 신호를 모니터링 모듈(105)로 전달한다. 후속하는 인식기(110)에서는, 다이내믹 작동 상태가 제공되는지의 여부가 검사된다.
인식기(110) 후방에 설치된 제1 계산 모듈(115)에는, 상술된 최대 및 최소 공기량 또는 EGR 비율이 형성된다. 이때 엔진 유입부에서 산소의 농도에 대해 그리고 공기량인 배기가스 내 람다에 대해 물리적으로 야기된 한계값들이 사전 설정될 수 있다. 대안으로 공기량 또는 EGR 비율의 상술된 최소/최대값들은, 정상 사례에서 제공되는 흡입관 압력이나, 엔진의 정상 작동 상태에서 우세한 현재의 실린더 충전량의 비교에 의해 검출될 수 있다. 정상으로 우세한 흡입관 압력이 이미 예컨대 엔진 제어장치 내의 과급압 제어 시 목표값으로서 제공될 경우에, 이로부터 상술된 최소/최대값들이 계산될 수 있고, 이는 다이내믹 보정의 구현 시 간소화를 의미한다.
예컨대 회전 속도 측정기 및/또는 공기량 측정기와 같은 디젤 엔진의 블록(120)을 통해 표시된 하나의 또는 복수의 센서는 이 센서의 신호들을 작동점 측정 모듈(125)로 전달하고, 상기 모듈은 전달된 센서 데이터들로부터 내연기관의 현재의 작동점을 측정한다. 측정된 작동점에 기초하여 후속하는 계산 모듈(130)에서 작동 방식 및/또는 작동점에 따른 가중 계수가 결정된다.
블록(130)에서 결정된 가중 계수 및 블록(115)에서 검출된 공기량 또는 EGR 비율의 최소/최대값들을 이용해, 제2 계산 모듈(136)에서 흡입 공기량에 대한 다이내믹 최적화된 목표값이 계산된다.
제3 계산 모듈(140)에서는, 가중[인식기(110)로부터의 가중 계수]에 의해 정상 목표값(135) 및 다이내믹 최적화된 목표값(136)으로부터 흡입 공기량을 위한 유효한 목표값이 형성된다. 예컨대 정상 엔진 작동 시에는 정상 목표값이, 다이내믹 엔진 작동 시에는 다이내믹 최적화된 목표값이, 비례하는 다이내믹 작동 시에는 정상 목표값 및 다이내믹 최적화된 목표값으로부터의 상응하는 가중이 이루어진다.
흡입 공기량은 디젤 엔진의 경우 일반적으로 EGR 밸브(150)를 이용해 결정된다. 상응하는 공기 시스템 제어부(145)는 중앙 계산 모듈(140)에 의해 전달된 목표값들을 EGR 밸브(150)를 위한 상응하는 제어 데이터들로 전환한다.
다이내믹 최적화된 목표값은 작동 시간에 계산되고, 엔진의 현재의 작동 상태들을 고려한다.
상술된 가중 계수(115)는 특히 각각의 적용과 엔진의 작동 상태에 매칭된, NOx 부하, 절충, 및 입자 부하의 천이값들 사이의 이미션의 연속 이동을 가능하게 한다. 추가로 가중 계수(115)는 배기가스 재순환의 구성부품들의 요건들에 의해 결정될 수 있고, 예컨대 가중 계수(115)는 제공되는 디젤 입자 필터의 높은 DPF 적재 및 입자 필터의 바람직하지 않은 재생 요건들의 경우, 가능한 한 적은 입자 이미션이 발생하도록 변화될 수 있다. 대안으로 가중 계수는 NOx 후처리(예컨대, NSC, SCR)의 효율이 낮은 경우에 가능한 한 적은 NOx 이미션이 발생하도록 영향을 받을 수 있다.
상술된 다이내믹 보정의 경우 EGR 제어의 목표값이 엔진 작동점에 좌우될 뿐만 아니라, 추가로 상술된 다이내믹 보정, 예컨대 엔진의 부하 점프의 경우에 변화된다는 것에 주목해야 한다.
상술된 다이내믹 보정을 이용해, 순전히 공기량에 기초한 EGR 제어에 비해, NOx 이미션이 분명히 감소되고, 이때 다이내믹 보정에 의해 특히 비교적 적은 입자 이미션의 상승이 야기된다. 추가로 제안된 다이내믹 보정은, 연료 소비와 이로 인해 CO2 이미션의 감소도 가능하게 한다.
배기 가스 내 질소 산화물이 암모니아(NH3)와의 화학 반응을 통해 어느 정도 환원되는 SCR 촉매 컨버터(SCR=선택적 촉매 감소)를 구비한 디젤 엔진의 경우에, NOx 전환율은 다이내믹하고 급격하게 변화되는 NOx 흐름보다 피크 없이 일정한 NOx 흐름에서 분명히 더 높다. 바람직하게 상술된 다이내믹 보정을 통해, 동시에 높은 그을음 이미션에 의해 입자 필터가 너무 심하게 부하되지 않으면서, 동일한 형태의 과정이 실현된다.
상술된 방법은 내연기관을 제어하기 위한 기존의 제어장치 내에 제어 프로그램의 형태로 또는 상응하는 제어 유닛의 형태로 실현될 수 있다.

Claims (11)

  1. 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법이며, 이때 내연기관은 내연기관의 하나 이상의 연소 챔버로의 공기 공급을 제어하기 위한 공기 시스템을 포함하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법에 있어서,
    내연기관의 다이내믹 작동 상태가 인식되고(110), 인식된 다이내믹 작동 상태의 경우에 내연기관의 공기 시스템에 보정 개입(145, 150)이 실행되는 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 다이내믹 작동 상태는 내연기관의 현재의 부하 상태에 의해 인식되는(110) 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  3. 차져에 의한 배기가스 재순환 및 과급압 제어를 구비한 내연기관에서의 제1항에 따른 작동 방법에 있어서,
    다이내믹 작동 상태는 차져의 현재 과급압에 의해 또는 차져의 과급압의 상대적 제어 편차에 의해 인식되는(110) 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  4. 흡입관 압력 제어를 구비한 내연기관에서의 제1항에 따른 작동 방법에 있어서,
    다이내믹 작동 상태는 흡입관 압력에 의해 인식되는(110) 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  5. 파일럿 제어된 과급압을 갖는 내연기관에서의 제1항에 따른 작동 방법에 있어서,
    다이내믹 작동 상태는 기준 과급압과 차져의 현재 과급압의 비교에 의해 인식되는(110) 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 시스템에의 보정 개입(145, 150)은 내연기관의 흡입 공기량의 적합한 제어에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서, 보정 개입으로서 흡입 공기량에 대한 다이내믹 최적화된 목표값이 계산되는(140) 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 다이내믹 최적화된 목표값은 최소 및 최대의 공기량 또는 배기가스 재순환율(115) 및 작동 방식 또는 작동점에 따른 가중 계수(130)를 기초로 계산되는 것을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법.
  9. 내연기관이 내연기관의 하나 이상의 연소 챔버로의 공기 공급을 제어하기 위한 공기 시스템을 포함하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른, 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 장치에 있어서,
    내연기관의 다이내믹 작동 상태를 인식하기 위한 인식기(110)와, 최소 및 최대의 공기량 또는 배기가스 재순환율을 계산하기 위한 제1 계산 모듈(115)과, 작동 방식 또는 작동점에 따른 가중 계수를 계산하기 위한 계산 모듈(130)과, 다이내믹 최적화된 목표값을 계산하기 위한 제2 계산 모듈(136)과, 흡입 공기량에 대한 유효한 목표값을 계산하기 위한 제3 계산 모듈(140)을 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 장치.
  10. 제9항에 있어서, 제3 중앙 계산 모듈(140)에 의해 전달된 정보들을 흡입 공기량을 제어하기(145) 위한 제어 데이터들로 전환하기 위한 조정기(150)를 특징으로 하는, 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 장치.
  11. 연산 장치 또는 제어 장치에서 프로그램이 실행될 경우에, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품이 저장되어 있는, 기계 판독 가능한 매체.
KR1020140057325A 2013-05-15 2014-05-13 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치 KR102126924B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209037.4A DE102013209037A1 (de) 2013-05-15 2013-05-15 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102013209037.4 2013-05-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140135110A true KR20140135110A (ko) 2014-11-25
KR102126924B1 KR102126924B1 (ko) 2020-06-25

Family

ID=51831351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140057325A KR102126924B1 (ko) 2013-05-15 2014-05-13 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9863343B2 (ko)
KR (1) KR102126924B1 (ko)
CN (1) CN104165099B (ko)
DE (1) DE102013209037A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170088992A (ko) * 2014-12-02 2017-08-02 로베르트 보쉬 게엠베하 내연 기관의 연료 계량 시스템 작동 방법 및 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014218221A1 (de) * 2014-09-11 2016-03-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung und Beschreibung einer transienten Fahrsituation
DE102015202135A1 (de) 2015-02-06 2016-08-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Steuerungsverfahren und Steuerung für einen Verbrennungsmotor
DE102015209649A1 (de) * 2015-05-27 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Optimierung von Motoremissionen
DE102015212709B4 (de) * 2015-07-07 2020-03-05 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102015216099A1 (de) * 2015-08-24 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung
DE102016203061A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung
DE102016208834A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 Technische Universität Dresden Verfahren zum Betreiben eines in einem Fahrzeug installierten Verbrennungskraftmaschine
CN114658554B (zh) * 2020-12-23 2023-06-06 北汽福田汽车股份有限公司 控制废气再循环阀的方法、装置、介质、电子设备及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1269868A (zh) * 1997-09-17 2000-10-11 罗伯特·博施有限公司 用于确定内燃机进气的方法和装置
JP2001123873A (ja) * 1999-08-19 2001-05-08 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
JP2003293861A (ja) * 2002-04-02 2003-10-15 Denso Corp 排気ガス再循環制御方法
CN101173637A (zh) * 2006-11-03 2008-05-07 通用汽车环球科技运作公司 动态修正空气流量传感器检测的方法
CN101287897A (zh) * 2005-03-03 2008-10-15 通用汽车环球科技运作公司 用于具有受控自动点火燃烧的直接喷射发动机的负荷瞬态控制方法
US20140046576A1 (en) * 2012-08-07 2014-02-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine unburned hydrocarbon control

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19736522A1 (de) * 1997-08-22 1999-02-25 Deutz Ag Verfahren zur Steuerung der Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine
US6301888B1 (en) * 1999-07-22 2001-10-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Low emission, diesel-cycle engine
JP2003532829A (ja) * 2000-05-08 2003-11-05 カミンス インコーポレイテッド 初期制御噴射を行なうｐｃｃｉモードで作動可能な内燃機関と作動方法
JP2003090250A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
US6705301B2 (en) * 2002-01-29 2004-03-16 Cummins, Inc. System for producing charge flow and EGR fraction commands based on engine operating conditions
JP4188158B2 (ja) * 2003-07-03 2008-11-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP4082596B2 (ja) * 2003-07-07 2008-04-30 本田技研工業株式会社 制御装置
US7210286B2 (en) * 2004-12-20 2007-05-01 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling fuel included within exhaust gases to facilitate regeneration of a particulate filter
DE602005010414D1 (de) * 2005-07-14 2008-11-27 Delphi Tech Inc Verfahren zur Korrektur eines Sensor Signals
US7484357B2 (en) * 2005-09-15 2009-02-03 Cummins, Inc Apparatus, system, and method for determining and implementing estimate reliability
JP2007113485A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Hitachi Ltd 内燃機関の制御方法及び制御装置
US8630787B2 (en) * 2005-12-20 2014-01-14 Borgwarner Inc. Controlling exhaust gas recirculation in a turbocharged engine system
EP2000654B1 (en) * 2007-06-05 2011-03-16 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Method of operating a compression ignition engine
DE102007042577B3 (de) * 2007-09-07 2009-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Regeln eines Verbrennungsvorganges und Steuergerät
DE102007050026B4 (de) * 2007-10-17 2021-09-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Steuer- und Regelkreisen in einem Motorsystem
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
GB2460397B (en) * 2008-05-19 2012-12-12 Ford Global Tech Llc A Method and system for controlling the operation of an engine
JP5613661B2 (ja) * 2008-06-02 2014-10-29 ボーグワーナー インコーポレーテッド ターボチャージャ付きエンジンシステムの複数の通路によって排気ガス再循環を制御する方法
DE102009000329A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102008042819B4 (de) * 2008-10-14 2021-08-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer gesamten Zylinderfüllung und/oder der aktuellen Restgasrate bei einem Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung
US8347607B2 (en) * 2009-01-23 2013-01-08 GM Global Technology Operations LLC Integrated exhaust and electrically heated particulate filter regeneration systems
US8479495B2 (en) * 2009-03-03 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Environmental factor based particulate filter regeneration
FR2952673B1 (fr) * 2009-11-17 2013-08-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle des emissions polluantes d'un moteur a combustion
US8464523B2 (en) * 2010-03-12 2013-06-18 GM Global Technology Operations LLC Targeted particulate matter filter regeneration system
US8606486B2 (en) * 2010-06-28 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC System and method for measuring engine airflow
US8762026B2 (en) * 2010-08-24 2014-06-24 GM Global Technology Operations LLC System and method for determining engine exhaust composition
US8464529B2 (en) * 2011-03-02 2013-06-18 Ford Global Technologies, Llc Reduction in turbocharger lag at high altitudes
US8594907B2 (en) * 2011-05-23 2013-11-26 GM Global Technology Operations LLC Robust estimation of biodiesel blend ratio for alternative fuel combustion
WO2012176271A1 (ja) * 2011-06-20 2012-12-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8706386B2 (en) * 2011-06-30 2014-04-22 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling fuel injection for a dual fuel engine
US10202923B2 (en) * 2012-04-16 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Method for estimating intake air humidity
DE102012222107A1 (de) * 2012-12-03 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern einer Abgasrückführung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1269868A (zh) * 1997-09-17 2000-10-11 罗伯特·博施有限公司 用于确定内燃机进气的方法和装置
JP2001123873A (ja) * 1999-08-19 2001-05-08 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
JP2003293861A (ja) * 2002-04-02 2003-10-15 Denso Corp 排気ガス再循環制御方法
CN101287897A (zh) * 2005-03-03 2008-10-15 通用汽车环球科技运作公司 用于具有受控自动点火燃烧的直接喷射发动机的负荷瞬态控制方法
CN101173637A (zh) * 2006-11-03 2008-05-07 通用汽车环球科技运作公司 动态修正空气流量传感器检测的方法
US20140046576A1 (en) * 2012-08-07 2014-02-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine unburned hydrocarbon control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170088992A (ko) * 2014-12-02 2017-08-02 로베르트 보쉬 게엠베하 내연 기관의 연료 계량 시스템 작동 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013209037A1 (de) 2014-11-20
CN104165099A (zh) 2014-11-26
US20140343828A1 (en) 2014-11-20
KR102126924B1 (ko) 2020-06-25
CN104165099B (zh) 2019-07-16
US9863343B2 (en) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102126924B1 (ko) 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치
US7895838B2 (en) Exhaust gas recirculation apparatus of an internal combustion engine and control method thereof
US9228508B2 (en) Method for determining the low pressure exhaust gas recirculation mass flow in the air system of an internal combustion engine
US8875488B2 (en) Internal combustion engine
JP5187123B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US20100242470A1 (en) Model-based control of airpath pressure limits by modulating a turbo charger by-pass valve and a variable-geometry turbine
US9512765B2 (en) Method for the load dependent reduction of fuel consumption following deceleration fuel cut out
US8903575B2 (en) Methods and systems for air fuel ratio control
US20180283295A1 (en) Engine out nox controller
US20180128197A1 (en) Systems and methods for non-intrusive closed-loop combustion control of internal combustion engines
US20120253644A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
US10208692B2 (en) Misfire detecting system for engine
EP3375998A1 (en) Systems and methods for controlling an engine based on aftertreatment system characteristics
US10086819B2 (en) Method for reducing exhaust gas emissions during a transient transitional phase of a vehicle
CN104564377A (zh) 控制排气再循环气体系统的方法
CN115680842A (zh) 用于控制点火时间和空气比例的用于动力总成的控制器
US20170276084A1 (en) Misfire detecting system for engine
CN105464827A (zh) 发动机控制器
CN110725759A (zh) 废气再循环系统及其操作方法
CN102305118B (zh) 控制在颗粒物质过滤器再生期间的排气温度的系统和方法
JP2020148171A (ja) 吸気制御装置
KR102283605B1 (ko) 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법
JP4305257B2 (ja) 自動適合装置
US20040122583A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
CN108223163B (zh) 用于修正空气质量流量传感器的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right