KR20160030857A - 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법 - Google Patents

과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160030857A
KR20160030857A KR1020150127213A KR20150127213A KR20160030857A KR 20160030857 A KR20160030857 A KR 20160030857A KR 1020150127213 A KR1020150127213 A KR 1020150127213A KR 20150127213 A KR20150127213 A KR 20150127213A KR 20160030857 A KR20160030857 A KR 20160030857A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
supply pressure
air supply
intake duct
value
Prior art date
Application number
KR1020150127213A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102283605B1 (ko
Inventor
세바스티안 라혠마이어
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 KR20160030857A publication Critical patent/KR20160030857A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102283605B1 publication Critical patent/KR102283605B1/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
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • 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
    • F02D41/0007—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
    • 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
    • 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
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • 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
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1432—Controller structures or design the system including a filter, e.g. a low pass or high pass filter
    • 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
    • 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
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • 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
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • 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
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • 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
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • 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
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2416—Interpolation techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • 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

Abstract

본 발명은, 급기 압력 또는 흡기 덕트 압력 제어장치를 구비한 연소 엔진(1)이 장착된 차량의 과도 주행 상황을 검출 및 해석하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차로부터 과도 주행 상황의 분석을 위한 지표를 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법{METHOD FOR THE DETECTION AND DESCRIPTION OF A TRANSIENT DRIVING SITUATION}
본 발명은 청구항 제1항 및 제8항의 전제부에 따른 과도 주행 상황을 검출 및 해석하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 컴퓨터 프로그램과, 이 컴퓨터 프로그램의 저장을 위한 기계 판독 가능 저장 매체와, 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있는 전자 제어 장치에 관한 것이다.
유해물질 배출량에 대해 부단히 엄격해지고 있는 한계값들을 충족하기 위해, 오늘날 엔진의 경우 특히 미립자 및 질소산화물 배출 저감을 위해 여러 조치가 사용되고 있다.
중요한 조치 중 하나가 근래의 질소산화물 배출 방지 수단을 구현하는 배기가스 재순환(EGR)이다. 배기가스 재순환을 통해 실린더 내 산소 함량이 감소하고, 그 결과로서 연소실 내 온도가 하강한다. 문제는 증가하는 배기가스 재순환과 더불어 미립자 배출량이 상승한다는 점이다. 미립자 배출량이 더 높은 주 원인은 매연 산화(soot oxidation)를 위해서도 필요한 산소의 제한에 있다. 다시 말해, 배기가스 재순환을 통해 감소한 산소 함량은 지속적으로 질소산화물 배출량은 감소시키고 미립자 배출량은 증가시키는 방식으로 작용한다. 그 결과, 특히 디젤 엔진의 경우 매연 배출량과 질소산화물 배출량 간에 목표 상충이 발생한다.
배기가스 검사 주기에 대한 종전의 법률상 규정에 따르면, 승용차의 경우 동적 모드에서의 유해물질 배출량 감소에 대한 요건이 많지 않았다. 상용차 부문에서는 정상상태 검사(steady-state test)를 통해 동적 모드가 완전히 배제되었다.
이런 이유에서, 배기가스 재순환 제어의 개발은 실질적으로 배출량 및 정상상태 조건들의 감소를 지향하였다. 그 결과, EGR 제어 구조는 정상상태 조건하에서 검출되어 특성도들에 저장된 회전수 값 및 엔진 부하 값에 기반하였다. 공지된 EGR 제어 시스템들로부터는 공기 유량 또는 EGR 비율 제어가 공지되었다. 상용차 엔진 및 승용차 엔진에 대한 향후의 법률상 요건들은 훨씬 더 높은 동특성 비율을 계획하고 있다. 향후에는 실도로 주행 모드(real driving mode)에서, 다시 말해 동적 모드에서 발생하는 배기가스(Real Driving Emissions = RDE) 및 연료 소비량이 검증의 초점이 될 것이다.
동적 과정들의 고려는 특히 실도로 주행 모드에서, 그리고 향후의 검사 주기들에서 흔히 나타나는 것과 같은 갑작스런 부하 변동 또는 급격한 부하 상승의 고려를 요구한다. 갑작스런 부하 변동 또는 급격한 부하 상승은 디젤 엔진의 경우 공기 시스템의 관성으로 인해 급기 압력의 형성을 지연시킨다. 이러한 관성의 원인은 특히 터보차저의 관성 모멘트, 그리고 엔진의 흡기 밸브들과 압축기 사이의 불용체적(dead volume)이다. 운전자의 부하 요구를 실현하는 분사 시스템은 엔진의 공기 시스템보다 반응 시간이 명백히 더 짧다.
디젤 엔진에서 실린더 충전은 실질적으로 완만한 급기 압력을 통해 결정되기 때문에, 분사량 및 회전수를 기반으로 하는 공기 시스템의 설정값들은 엔진의 동적 상태에 부적합하다. 따라서 공기 유량 제어의 정상상태 설정값은, 급기 압력 형성이 완만하고 그에 따라 실린더 충전도가 줄어들 때, EGR 비율을 크게 감소시킴으로써 동적 질소산화물 피크를 초래한다. EGR 비율 제어의 경우, 상대적으로 더 적은 공기 유량과 그에 따른 미립자 배출량 증가가 발생한다. 고압 EGR이 지배적인 시스템들 또는 작동 상태들에서는 그에 수반되는 급기 압력 형성의 추가 악화가 잠재적으로 가능한 최대 분사량을 제한하며, 그럼으로써 원하는 목표 토크의 도달 지연을 초래한다.
DE 100 10 978 A1호 공개되어 있는, 배기가스 터보차저를 구비한 내연기관의 급기 압력을 제어하기 위한 방법에서는, 내연기관의 배기 덕트 내에 배치되는 배기가스 터보차저의 터빈이 가변 기하구조(geometry)를 가지며, 상기 터빈 기하구조의 조정을 통해 급기 압력의 제어가 이루어진다. 부하 변동 시 급기 압력이 원하는 급기 압력 설정값의 거동을 최대한 신속하게 추종하게 하는 급기 압력 제어를 보장하기 위해, 상기 독일 공보의 방법 및 그 장치는, 터빈 상류의 배기 덕트 내에 형성된 배기가스 배압에 따라 터빈 기하구조를 위한 조정 변수를 결정하도록 한다. 요컨대 배기가스 배압은 제어 구간의 거동 변화(예: 회전수 변동, 부하 변동, 배기가스 재순환 변동)에 대해, 또는 예컨대 작동 시스템 내에서의 장애들에 대해 급기 압력보다 훨씬 더 신속하게 반응한다.
DE 41 07 693 A1호에는, 급기 압력의 사전 설정된 설정값이 실제값과 비교되는, 과급기(supercharger)의 폐회로 및 개회로 제어를 위한 시스템이 공개되어 있다. 상기 비교에 기초하여, 제어기가 작동 유닛의 구동을 위한 구동 신호를 발생시킨다. 설정값은 적어도 회전수 신호 및 부하 신호에 따라 좌우된다. 부하 신호의 변화가 동이 검출될 때 급기 압력을 상승시키는 수단들이 제공된다.
제어 기능을 위한 설정값들을 결정하기 위한, 종래 기술로부터 공지된 방법들은 배기가스 재순환, 터보 과급 및 연료 분사의 제어 회로들 내에서 과도 주행 상황에서의 앞서 기술한 실제 상황에 반응할 수 있기에는 불충분하다. 상기 유형의 과도 주행 상황들은 종래 기술에 공지된 방법들의 경우 예컨대 가속 페달 구배 또는 분사량 구배의 모니터링을 통해 실현된다. 이 경우 문제는, 유해물질 배출량 발생의 방지에 있어서 상기 변수들은 관련이 없다는 점이다.
순수 이론적으로는, 급기 압력 또는 토크 형성의 촉진을 위해, 전기 모터(E-기기) 또는 전기 보조 압축기(E-부스터)를 이용할 수도 있다. 여기서도, 과도 주행 상황은 최적의 방식으로 검출되어야 한다.
급기 압력/흡기 덕트 압력 제어장치를 이용하여 차량의 과도 주행 상황을 검출 및 해석하기 위한 본 발명에 따른 방법은 과도 주행 상황의 해석을 위한 지표(indicator)의 제공을 가능하게 하며, 이런 지표를 기반으로 배기가스 재순환, 급기 압력/흡기 덕트 압력 및 분사량의 제어를 위한 설정값들에 대한 보정(correction)이 수행될 수 있다. 상기 지표는 전기 보조 압축기 또는 E-기기의 구동을 위한 트리거(trigger)로서도 이용될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따라 과도 주행 상황의 분석을 위한 지표는 급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차로부터 결정된다. 본 발명은, 급기 압력/흡기 덕트 압력 제어 편차가 정상상태 모드(steady-state mode)에 비해 종합적으로 예상되는 엔진 충전(engine filling)의 모니터링을 위한 적합한 척도를 나타내며, 그 밖에도 그에 수반되어 나타나는 배출 거동에서의 변량을 더 상세히 정량화하기에도 적합하다는 지식을 기초로 하고, 상기 배출 거동은 다시 급기 압력/흡기 덕트 압력, EGR 또는 분사량의 폐회로 또는 개회로 제어를 위한 후위(downstream) 제어 개념에 따른다.
본 발명은 특히, 급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차로서 현재의 설정값과 관련하여 급기 압력/흡기 덕트 압력 제어장치의 실제값에 대한 상대 편차를 이용하는 것을 제안한다. 경험적 분석들에 근거하여 증명된 점에 따르면, 상기 값은 정상상태 모드에 비해 종합적으로 예상되는 엔진 충전의 모니터링에 적합한 척도이다.
본원의 방법의 매우 바람직한 구현예에 따라, 급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차, 및 현재의 엔진 회전수를 특성화하는 변수로부터, 특히 급기 압력/흡기 덕트 압력 편차 및 엔진 회전수의 특성도에서의 2차원 특성도 보간법을 통해, 동적 지표(dynamic indicator)가 산출된다.
상기 동적 지표는 바람직하게는 무차원 변수이며, 특히 0과 1 사이의 값 범위에 속한다.
과도 부하 상승의 지연 단계들(late phase)을 별도로 처리할 수 있도록 하기 위해, 그리고 정상상태 설정값들과 제안된 동적 지표에 기반한 보정들 간의 연속적인 전환이 달성될 수 있도록 하기 위해, 동적 지표의 시간별 거동에서의 하강 에지(falling edge)를 저역 통과 필터를 통해 시간에 따라 "라운딩"할 수 있다. 이는 예컨대 동적 지표에서는 음의 구배가 검출되지만, 분사량에서는 양의 구배가 검출될 때, 다시 말하면 추가 부하 상승이 검출될 때 합당할 수 있다.
그 밖에도, 예컨대 부분 부하 영역에서 지표의 반응을 특별히 형성할 수 있도록 하기 위해, 본원의 방법의 한 바람직한 구현예에 따라, 특정 분사량 범위들에서 상기 필터링을 이용할 수 있다.
저역 통과 필터는 특히 바람직하게는 출발값으로서 지표의 현재값, 및 유량 또는 유량 구배에 의존적인 시간 상수를 이용하는 PT1 필터이다.
또한, 동적 지표의 값 및 그 시간 거동은, 특히 급기 압력/흡기 덕트 압력, EGR 또는 분사량 폐회로 또는 개회로 제어장치들을 위한 후위 제어 개념에 따라, 예상 분사량 편차들에 대한 정보를 제공하는 데에도 적합하다.
앞서 기술한 방법은 급기 압력/흡기 덕트 압력 제어장치를 포함하는 연소 엔진이 장착된 차량에서 이용된다. 그러나 본 발명은 상기 경우로만 국한되지 않는다. 순수 파일럿 제어되는 급기 압력을 이용하는 시스템들의 경우, 현재의 급기 압력과 기준 급기 압력 사이의 비교가 고려될 수 있고, 이런 경우에 기준 급기 압력은 제어장치의 설정 급기 압력을 대체하며, 환경 보정들(environmental corrections)을 고려한다.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은, 특히 이 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 유닛 상에서 실행될 때, 본원의 방법의 각각의 단계를 수행하도록 구성된다. 본원의 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 유닛 상에서, 상기 전자 제어 유닛의 구조적인 변경을 수행할 필요 없이, 본 발명에 따른 방법의 구현을 가능하게 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 기계 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 전자 제어 유닛에 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 설치함으로써, 급기 압력/흡기 덕트 압력 제어장치 또는 흡기 덕트 압력 제어장치를 포함하는 연소 엔진을 본 발명에 따른 방법을 이용하여 제어하도록 구성되는 본 발명에 따른 전자 제어 유닛이 획득된다.
본 발명의 추가 장점들 및 구현예들은 명세서 및 첨부한 도면들로부터 제시된다.
전술한 특징들 및 하기에 추가로 설명될 특징들은 여기에 제시된 조합뿐만 아니라 다른 방식으로 조합된 형태로 또는 단독으로도 본 발명의 범주 내에서 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 이용되는 배기가스 터보차저가 장착된 연소 엔진의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 블록선도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 한 구현예에 따른 지표의 계산을 나타낸 블록선도이다.
도 1에는, 흡기 덕트(2)와 배기 덕트(3)를 구비한 내연기관(1)이 도시되어 있다. 배기 덕트(3) 내에는 터빈(4)이 배치되고 흡기 덕트(2) 내에는 배기가스 터보차저의 압축기(5)가 배치된다. 내연기관은 (도시된 것처럼) 흡기 덕트(2)와 배기 덕트(3)를 연결하는 배기가스 재순환 채널(6)을 구비할 수 있다. 배기가스 재순환 채널(6) 내에는 제어 가능한 밸브(7)가 배치된다. 밸브(7)의 구동은 신호(arf)를 송출하는 제어 유닛(14)을 통해 수행된다. 흡기 덕트(2) 내에는 급기 압력의 측정을 위한 압력 센서(8)가 제공된다. 급기 압력 센서(8)의 신호(pld)는 제어 유닛(14)으로 공급된다. 제어 유닛(14)은 다시 예컨대 터보차저의 터빈 기하구조(turbine geometry)를 제어한다. 터보차저의 터빈 기하구조의 제어를 위해, 제어 유닛(14)은 터빈 기하구조를 조정하는 구동 장치(13)에 신호(tg)를 송출한다.
그 밖에도, 스로틀 밸브(10)의 위치를 지시하는 신호(dk)도 상응하는 전기 라인을 경유하여 엔진 제어 유닛으로 공급된다. 또한, 흡기 덕트 내에는 공기 유량 센서(9)도 배치되며, 이 공기 유량 센서의 신호들(lm)도 마찬가지로 엔진 제어 유닛(14)으로 공급된다. 압력 센서(12)는 배기 덕트(3) 내에 배치된다. 이 압력 센서는 배기가스 압력을 측정하여 이 배기가스 압력을 특성화하는 신호(pag)를 마찬가지로 엔진 제어 유닛(14)으로 공급한다. 센서(11)는 내연기관의 회전수를 검출한다. 이에 상응하는 신호(nmot)도 엔진 제어 유닛(14)으로 공급된다.
유해물질 배출량 발생 증가 가능성을 근거로 과도 부하 상승을 검출하여 정량화하기 위해, 이제 현재의 설정값과 관련하여 급기 압력 제어장치의 실제값과 상기 설정값 사이의 상대 편차에 기반하는 지표를 이용하는 방법이 제공된다. 상기 값은, 정상상태 모드와의 비교에서 종합적으로 예상되는 엔진 충전의 모니터링을 위한 적합한 척도이며, 급기 압력, EGR 또는 분사량 폐회로 또는 개회로 제어장치들을 위한 후위 제어 개념에 따라 발생할 수 있는 예상 분사량 편차들에 대한 정보도 제공한다. 본 발명은 예시로서 급기 압력 제어장치에 기초해서 기술된다. 그러나 본 발명이 상기 급기 압력 제어장치로만 국한되지는 않는다. 본 발명에 따른 방법은 흡기 덕트 압력 제어장치를 구비한 시스템들에서도 당연히 이용될 수 있으며, 이 경우 흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차가 결정되어 이용된다. 그 밖에도, 본원의 방법은 순수 파일럿 제어되는 급기 압력을 이용하는 시스템들, 또는 능동 급기 압력 제어장치를 구비하지 않은 시스템에서도 이용될 수 있다. 이런 경우에는, 환경 보정들도 고려하는 기준 급기 압력과 현재의 급기 압력 간의 비교가 고려된다.
도 2에는, 본 발명에 따른 방법의 설명을 위한 블록선도가 개략적으로 도시되어 있다. 계산 단계(220)에서, 엔진 제어 유닛(14)으로부터 공급되는 급기 압력 설정값(pldsoll)과 센서(8)를 통해 검출되는 급기 압력 실제값(pldist) 사이의 차를 계산한다. 추가 계산 단계(230)에서 상기 차를 급기 압력 설정값(pldsoll)으로 나눈다. 상기 계산 결과는 회전수 센서(12)를 통해 검출된 엔진 회전수(nmot)와 함께 특성도(KF)(240)로 공급되고, 이 특성도 내에서 2차원 특성도 보간법을 통해 지표가 산출된다. 이 경우, 특성도(240)에서 산출된 변수는 일반적으로 0과 1 사이의 값 범위에서 정규화된 무차원 변수로 환산된다. 이런 변수는 동적 지표를 나타내며, 그런 다음 동적 지표는 단계 242에서 다시 EGR 시스템 또는 분사 시스템 제어장치로 공급된다. 이 경우, 엔진 회전수(nmot)가 이용되는데, 그 이유는 엔진 회전수에 직접 좌우되는 엔진을 통과하는 가스 유량이 급기 압력 형성의 달성 가능한 최대 동적 거동의 특성화를 위한 중요한 변수이고, 그에 따라 다양한 엔진 회전수(nmot)의 조건에서 서로 상이한 상대 급기 압력 편차들이 처리될 수 있기 때문이다.
동적 지표는, 예컨대 전기 모터(E-기기), 또는 급기 압력 또는 토크 형성의 촉진을 위해 제공되는 전기 보조 압축기(E-부스터)의 제어를 위해서도 이용될 수 있다. 이런 경우에, 동적 지표는 거의 전기 보조 압축기 또는 E-기기의 제어를 위한 "트리거"로서 이용된다. 보조 압축기의 경우, 급기 압력의 형성을 위한 추가 에너지가 공급되는데, 그에 반해 E-기기의 이용 중에는 연소 엔진의 부하 감소가 수행될 수 있다. 이러한 토크 치환(torque substitution)을 통해, 마찬가지로 질소산화물 및 미립자의 과도 배출량 감소가 달성된다.
과도 부하 상승의 지연된 단계들을 처리할 수 있도록 하기 위해, 그리고 제안된 지표에 기반하는 보정들과 정상상태 설정값들 간의 연속적인 전환을 달성할 수 있도록 하기 위해, 단계 242에서 지시되는 동적 지표의 하강 에지를 저역 통과 필터를 통해 시간에 따라 "라운딩"할 수 있다. 이는 하기에서 도 3에 따라서 설명된다. 단계 240에서 결정되어 단계 242에서 지시되는 동적 지표 값(310)은 우선 단계 320에서 음의 구배가 존재하는지의 여부와 관련하여 검사된다. 음의 구배가 존재하지 않는다면(아니오), 단계 330에서 필터링은 수행되지 않고 동적 지표 값(310)이 출력된다(단계 332). 그러나 음의 구배가 확인된다면(예), 단계 340에서 PT1 필터는 출발값으로서 동적 지표(310)의 현재값 및 유량 또는 유량 구배에 좌위되는 시간 상수로써 활성화된다. 이렇게 변경된 값은 단계 342에서 동적 지표 값으로서 출력되고, 예컨대 EGR 시스템 및/또는 급기 압력/분사 시스템 제어장치 또는 E-기기 또는 E-부스터로 공급된다. 저역 통과 필터를 통한 시간에 따른 라운딩은, 예컨대 동적 지표에서 음의 구배가 검출되지만, 분사량에서는 양의 구배가 검출될 때, 다시 말하면 추가 부하 상승이 검출될 때 합당할 수 있다.
그 밖에도, 전술한 필터링은, 예컨대 부분 부하 영역에서의 지표의 반응을 특별히 형성하기 위해, 특정 분사량 범위들에서 이용될 수 있다.
기술한 방법은 전자 제어 유닛, 특히 내연기관(1)의 개회로 제어를 위한 엔진 제어 유닛(14)을 위한 개회로 제어 프로그램의 형태로, 또는 하나 이상의 상응하는 제어 유닛(ECU)의 형태로 실현될 수 있다. 이 경우, '실현'이란 제어 유닛에서 상응하는 프로그램을 구현하는 것도 의미한다.

Claims (15)

  1. 급기 압력 또는 흡기 덕트 압력 제어장치를 구비한 연소 엔진(1)이 장착된 차량의 과도 주행 상황을 검출 및 해석하기 위한 방법에 있어서,
    급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차로부터 과도 주행 상황의 분석을 위한 지표를 산출하는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  2. 제1항에 있어서, 급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차로서, 현재의 설정값과 관련하여 급기 압력/흡기 덕트 압력 제어장치의 실제값에 대한 상기 설정값의 편차를 이용하는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 급기 압력/흡기 덕트 압력의 상대 제어 편차, 및 현재 엔진 회전수를 특성화하는 변수로부터 동적 지표를 산출하는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 동적 지표는 무차원 변수인 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 동적 지표의 시간별 거동에서의 하강 에지는 저역 통과 필터(340)를 통해 시간에 따라 라운딩되는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  6. 제5항에 있어서, 저역 통과 필터링은 사전 설정 가능한 분사량 범위 내에서 이용되는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 저역 통과 필터는 출발값으로서의 지표의 현재값, 및 유량 또는 유량 구배에 의존적인 시간 상수를 이용하는 PT1 필터인 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  8. 순수 파일럿 제어되는 급기 압력을 이용하여 차량의 과도 주행 상황을 검출 및 해석하기 위한 방법에 있어서,
    현재 급기 압력과 기준 급기 압력 간의 비교로부터 과도 주행 상황의 분석을 위한 지표가 산출되는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 기준 급기 압력의 경우 환경 보정들이 고려되는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  10. 제1항, 제2항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 지표/동적 지표의 값 및 그 시간별 거동으로부터 과도 주행 상황의 정량 분석(quantitative determination)이 수행되는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  11. 전자 제어 유닛(14)에서 실행될 경우, 제1항, 제2항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각각의 단계를 수행하도록 설계되고 기계 판독 가능 기억 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  12. 제11항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 기계 판독 가능 기억 매체.
  13. 제1항, 제2항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여, 급기 압력 제어장치를 구비한 연소 엔진(1)이 장착된 차량의 과도 주행 상황을 검출하도록 설계된 전자 제어 유닛(14).
  14. 제3항에 있어서, 급기 압력/흡기 덕트 압력 편차 및 엔진 회전수의 특성도(240)에서 2차원 특성도 보간법을 통해 동적 지표를 산출하는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
  15. 제4항에 있어서, 상기 무차원 변수는 0과 1 사이의 값 범위에 속하는 것을 특징으로 하는, 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법.
KR1020150127213A 2014-09-11 2015-09-08 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법 KR102283605B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014218221.2A DE102014218221A1 (de) 2014-09-11 2014-09-11 Verfahren zur Erkennung und Beschreibung einer transienten Fahrsituation
DE102014218221.2 2014-09-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160030857A true KR20160030857A (ko) 2016-03-21
KR102283605B1 KR102283605B1 (ko) 2021-07-30

Family

ID=55405840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150127213A KR102283605B1 (ko) 2014-09-11 2015-09-08 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9869256B2 (ko)
KR (1) KR102283605B1 (ko)
CN (1) CN105422294B (ko)
DE (1) DE102014218221A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101766001B1 (ko) * 2015-02-13 2017-08-07 현대자동차주식회사 트랜지언트 운전조건 인식에 따른 차량 제어 방법 및 제어 장치
DE102021210398A1 (de) 2021-09-20 2023-03-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors
CN115711172A (zh) * 2022-11-30 2023-02-24 东风汽车股份有限公司 一种增压器的压力控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1026045A (ja) * 1996-07-08 1998-01-27 Nippon Soken Inc 燃料噴射制御装置
KR19990002226A (ko) * 1997-06-19 1999-01-15 김영귀 가솔린 차량 직접분사식 엔진의 과도운전 연료보상 제어방법
JP2004092471A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2005171893A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
KR20050076657A (ko) * 2004-01-20 2005-07-26 가부시키가이샤 덴소 엔진 제어 시스템
JP2005264805A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2008255896A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Nissan Motor Co Ltd 可変動弁機構の制御装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003950A (en) * 1988-06-15 1991-04-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for control and intake air amount prediction in an internal combustion engine
JPH03294635A (ja) * 1990-04-12 1991-12-25 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの燃料噴射制御装置
DE4107693C2 (de) * 1991-03-09 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert System zur Regelung und Steuerung eines Laders
US6095127A (en) * 1999-01-26 2000-08-01 Ford Global Technologies, Inc. Fuel limiting method in diesel engines having exhaust gas recirculation
DE10010978B4 (de) 2000-03-07 2005-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Ladedrucks einer Brennkraftmaschine
JP3945349B2 (ja) * 2002-08-30 2007-07-18 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
JP4506564B2 (ja) * 2005-05-30 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4650321B2 (ja) * 2006-03-28 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 制御装置
US7302335B1 (en) * 2006-11-03 2007-11-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for dynamic mass air flow sensor measurement corrections
CN101328831A (zh) * 2008-08-04 2008-12-24 清华大学 柴油机变海拔自适应增压控制方法及系统
US20110067395A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-24 Eaton Corporation Method of controlling an engine during transient operating conditions
EP2696052B1 (en) * 2011-04-08 2017-09-06 IHI Corporation Power-assisted supercharger and method for controlling same
US8666637B2 (en) * 2011-08-03 2014-03-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
JP2013092068A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Toyota Motor Corp ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置
US20150159546A1 (en) * 2012-07-12 2015-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of internal combustion engine equipped with turbo supercharger
CN104520560B (zh) * 2012-08-07 2017-03-08 日产自动车株式会社 柴油发动机的控制装置
DE102013209037A1 (de) * 2013-05-15 2014-11-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
US9175629B2 (en) * 2013-05-28 2015-11-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for providing transient torque response
US9316147B2 (en) * 2013-08-29 2016-04-19 Ford Global Technologies, Llc Determination of wastegate valve position
KR101766001B1 (ko) * 2015-02-13 2017-08-07 현대자동차주식회사 트랜지언트 운전조건 인식에 따른 차량 제어 방법 및 제어 장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1026045A (ja) * 1996-07-08 1998-01-27 Nippon Soken Inc 燃料噴射制御装置
KR19990002226A (ko) * 1997-06-19 1999-01-15 김영귀 가솔린 차량 직접분사식 엔진의 과도운전 연료보상 제어방법
JP2004092471A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2005171893A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
KR20050076657A (ko) * 2004-01-20 2005-07-26 가부시키가이샤 덴소 엔진 제어 시스템
JP2005264805A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2008255896A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Nissan Motor Co Ltd 可変動弁機構の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102283605B1 (ko) 2021-07-30
DE102014218221A1 (de) 2016-03-17
US9869256B2 (en) 2018-01-16
CN105422294A (zh) 2016-03-23
US20160076476A1 (en) 2016-03-17
CN105422294B (zh) 2020-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10598110B2 (en) Control device for engine
US7877985B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US8875488B2 (en) Internal combustion engine
EP1882088B1 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
KR102126924B1 (ko) 특히 자동차의 자연 점화 내연기관의 배기가스 재순환을 작동하기 위한 방법 및 장치
CN110173361B (zh) 用于运行内燃机的方法
RU2653456C2 (ru) Система двигателя для транспортного средства (варианты)
US20180274461A1 (en) Turbocharged engine control device
JP6041753B2 (ja) エンジンの排気還流装置
JP4710666B2 (ja) Ｅｇｒシステムの制御方法及びｅｇｒシステム
KR102382334B1 (ko) 차량의 과도 전이 단계에서 배기가스 배출량 저감 방법
JP5171738B2 (ja) 電制スロットル特性学習制御装置及び方法
KR102283605B1 (ko) 과도 주행 상황의 검출 및 해석 방법
WO2008140393A1 (en) A method of controlling an engine having a vtg turbo charger i
JP2008274836A (ja) 吸気流量センサの故障診断装置
JP4503506B2 (ja) 内燃機関吸気系の異常検出装置
CN110410186B (zh) 颗粒物量的检测方法及系统、存储介质和控制单元
WO2018116677A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4536572B2 (ja) 内燃機関の空燃比推定装置
US10895207B2 (en) Method of operating an engine assembly
WO2015107911A1 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US20170167419A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
CN107882648B (zh) 具有低压egr系统的egr率控制方法、系统及车辆
JP2015108315A (ja) エンジンの制御装置
US20240005707A1 (en) Engine diagnosis method and engine diagnosis device

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