KR20170024853A - 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템 - Google Patents

엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20170024853A
KR20170024853A KR1020150120390A KR20150120390A KR20170024853A KR 20170024853 A KR20170024853 A KR 20170024853A KR 1020150120390 A KR1020150120390 A KR 1020150120390A KR 20150120390 A KR20150120390 A KR 20150120390A KR 20170024853 A KR20170024853 A KR 20170024853A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
temperature
bank
cylinder
engine control
Prior art date
Application number
KR1020150120390A
Other languages
English (en)
Inventor
김현
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150120390A priority Critical patent/KR20170024853A/ko
Priority to US14/956,092 priority patent/US20170058804A1/en
Publication of KR20170024853A publication Critical patent/KR20170024853A/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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • 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
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • 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
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0082—Controlling each cylinder individually per groups or banks
    • 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
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • 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
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416—Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
    • F01P2025/50—Temperature using two or more temperature sensors
    • 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
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D2041/0265—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to decrease temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • 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
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • 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
    • Y02T10/22—
    • 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
    • Y02T10/50—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

본 기재의 엔진 제어 시스템은 다수의 실린더와, 상기 다수의 실린더 중 적어도 하나의 실린더로부터 연소된 배기가스가 배출되는 제1 뱅크 및 제2 뱅크와, 상기 제1 뱅크에 연결된 제1 촉매 및 상기 제2 뱅크에 연결된 제2 촉매를 포함하는 엔진, CDA 작동중인 상태에서 상기 제1 촉매 및 제2 촉매 중 동작되고 있는 어느 하나의 촉매의 온도를 측정하는 온도 측정부 및 상기 온도 측정부에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 이상이면, 상기 두 개의 뱅크들 중에서 어느 하나의 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 나머지 하나의 비활성화 뱅크를 활성화시키는 엔진 제어부를 포함한다.

Description

엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템{engine control method and engine control system}
본 발명은 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 탑재된 엔진을 제어하는데 사용될 수 있는 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템에 대한것이다.
실린더 디액티베이션(Cylinder De-Activation 이하 "CDA"이라 함) 엔진은 가변 실린더 연소 제어 기술로, 엔진의 작동 상태에 따라 실린더의 연소를 제어하여 연비를 저감하는 기술이다. 고출력, 가속 조건에서는 전기통 연소를 통해 출력을 극대화 하고, 저부하 영역에서는 CDA 작동을 통해 일부 실린더의 연소를 중지시켜 연비를 향상 시킨다.
가솔린 엔진의 CDA 작동에 의하여 흡배기시 발생하는 펌핑 손실을 약 50% 이상 저감할 수 있는데, 이를 통해 차량 연비는 약 5% ~ 15% 저감이 가능할 수 있다. 최근에는 연비 향상을 위해 CDA 기술이 활발히 개발 중인데, V형 엔진의 경우 원가 및 제어 측면에서 유리한 뱅크별 CDA 기술이 검토 되고 있다.
한편, 가솔린 엔진은 배출가스의 정화를 위해 삼원 촉매를 사용한다. 촉매는 배출가스 정화 효율을 유지하기 위해 일정 온도 조건에서 작동하여야 한다. 촉매 온도가 너무 낮으면 촉매 정화 효율이 떨어지고, 촉매 온도가 너무 높으면 촉매가 열에 손상을 입어, 심한 경우 촉매 멜팅 문제가 발생한다. 따라서 가솔린 엔진에서는 촉매 온도 과다 상승 보호 로직(COP: Catalyst Overheating Protection)이 적용되고 있고, CDA 엔진의 경우 촉매 온도가 과도하게 떨어지는 문제가 있었다.
촉매 온도가 상승하는 경우 촉매 보호를 위해 COP 로직이 작동하는데, COP 로직은 촉매 온도가 특정 온도 이상 상승하는 경우 작동하여 촉매 온도를 낮추기 위해 연료를 많이 분사하게 된다. 즉 COP 로직 작동시 촉매 온도를 낮추기 위해 연료를 추가적으로 분사하게 되어 연비에는 악영향을 주는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 연비를 향상시킬 수 있는 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 엔진 제어 시스템은 다수의 실린더와, 상기 다수의 실린더 중 적어도 하나의 실린더로부터 연소된 배기가스가 각각 배출되는 제1 뱅크 및 제2 뱅크와, 상기 제1 뱅크에 연결된 제1 촉매 및 상기 제2 뱅크에 연결된 제2 촉매를 포함하는 엔진, CDA 작동중인 상태에서 상기 제1 촉매 및 제2 촉매 중 동작되고 있는 어느 하나의 촉매의 온도를 측정하는 온도 측정부, 및 상기 온도 측정부에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 이상이면, 상기 두 개의 뱅크들 중에서 어느 하나의 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 나머지 하나의 비활성화 뱅크를 활성화시키는 엔진 제어부를 포함한다.
한편, 상기 기준온도는 850℃내지 900℃ 사이의 값일 수 있다.
한편, 상기 엔진 제어부는, 상기 온도 측정부에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 미만이면, 상기 온도 측정부에서 상기 촉매의 온도를 지속적으로 측정하게 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 엔진 제어 방법은 복수의 실린더가 각각 두 개 이상의 뱅크 중 어느 하나에 연결되고, 상기 두 개 이상의 뱅크 중 어느 하나의 선택된 뱅크를 활성화시키거나 비활성화시켜 상기 선택된 뱅크에 연결된 실린더의 연소를 수행하거나 연소를 중지시키며, 상기 두 개 이상의 뱅크 각각은 대응되는 촉매에 연결된 엔진의 제어 방법으로써, 활성화 뱅크에 연결된 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계, 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상인지를 판단하는 촉매온도 판단단계, 및 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상이면, 상기 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 비활성화 뱅크를 활성화시키는 뱅크 절환 단계를 포함한다.
한편, 상기 촉매온도 판단단계에서 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 미만이면, 상기 촉매온도 측정단계를 다시 실시한다.
한편, 상기 기준온도는 850℃ 내지 900℃ 사이의 값일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 엔진 제어 방법은 촉매의 온도가 기준온도이상 증가하기 시작하면, COP 로직을 실시하는 대신에 뱅크 절환을 실시한다.
이에 따라, 촉매의 온도가 일정 온도 이하가 되도록 제어할 수 있으므로, COP 로직이 실시되어 연료가 소모되는 것을 방지함으로써, 상당한 수준의 엔진 연비 이득을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법이 적용될 수 있는 엔진의 연소실과 뱅크를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엔진 제어 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 발명에 따른 엔진 제어 방법에서 시간 경과에 따라 두 개의 뱅크가 절환되는 것을 도시한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 엔진 제어 방법이 적용될 수 있는 엔진을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법이 적용될 수 있는 엔진의 연소실, 뱅크 및 촉매를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 엔진 제어 방법은 V형 엔진에 적용될 수 있다. V형 엔진은 하나의 크랭크축에 대해 실린더를 알파벳 V 형상으로 배열한 기관이다.
도 1에 도시된 엔진은 다양한 V형 엔진 중에서 6기통 V형 엔진이다. 6기통 V형 엔진은 6개의 실린더들(A)을 포함하며, 좌우 각각에 3개의 실린더들이 위치될 수 있다. 본 발명에 따른 엔진 제어 방법이 적용될 수 있는 엔진으로 6기통 V형 엔진으로 한정하지는 않으며, 8기통 V형 엔진, 12기통 V형 엔진 등 다양한 V형 엔진에 적용하는 것도 가능할 수 있다. 8기통 V형 엔진은 좌우 각각에 4개의 실린더가 위치될 수 있고, 12기통 V형 엔진은 좌우 각각에 6개의 실린더가 위치될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 6기통 V형 엔진은 전방에서 후방으로 제1 실린더(A1), 제2 실린더(A2), 제3 실린더(A3), 제4 실린더(A4), 제5 실린더(A5) 및 제6 실린더(A6)가 순차적으로 위치된 것으로 정의하기로 한다.
한편, 좌측 및 우측 각각에 위치한 실린더들에 연결된 배기관들은 하나의 배기관으로 합쳐질 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 제1 실린더(A1), 제3 실린더(A3) 및 제5 실린더(A5) 각각에 연결된 배기관이 제1 뱅크(B1)와 연결될 수 있다. 제1 뱅크(B1)는 제1 촉매(C1)와 연결될 수 있다.
그리고, 제2 실린더(A2), 제4 실린더(A4) 및 제6 실린더(A6) 각각에 연결된 배기관이 제2 뱅크(B2)와 연결될 수 있다. 제2 뱅크(B2)는 제2 촉매(C2)와 연결될 수 있다.
따라서, 제1 뱅크(B1)에 모인 배기 가스는 제1 촉매(C1)를 통과하고, 제2 뱅크(B2)에 모인 배기 가스는 제2 촉매(C2)를 통과한다. 제1 촉매(C1)와 제2 촉매(C2)를 통과한 배기 가스는 합쳐지고 테일 파이프를 통하여 차량 외부로 배출된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 시스템을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 엔진 제어 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 제어 시스템(200)은 엔진(210), 온도 측정부(230) 및 엔진 제어부(220)를 포함한다.
엔진(210)은 다수의 실린더(A)와, 제1 뱅크(B1) 및 제2 뱅크(B2)와, 제1 촉매(C1) 및 제2 촉매(C2)를 포함할 수 있다.
제1 뱅크(B1)와 제2 뱅크(B2)는 상기 다수의 실린더(A) 중 적어도 하나의 실린더로부터연소된 배기가스가 각각 배출된다. 제1 촉매(C1)는 상기 제1 뱅크(B1)에 연결된다. 제2 촉매(C2)는 상기 제2 뱅크(B2)에 연결된다. 이러한 엔진(210)의 구조는 전술하였으므로, 실린더(A)와, 제1 뱅크(B1) 및 제2 뱅크(B2)와, 제1 촉매(C1) 및 제2 촉매(C2)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
온도 측정부(230)는 CDA 작동중인 상태에서 상기 제1 촉매(C1) 및 제2 촉매(C2) 중 동작되고 있는 어느 하나의 촉매의 온도를 측정한다.
엔진 제어부(220)는 상기 온도 측정부(230)에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 이상이면, 상기 두 개의 뱅크들(B1, B2) 중에서 어느 하나의 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 나머지 하나의 비활성화 뱅크를 활성화시킨다. 여기서, 상기 기준온도는 850℃내지 900℃ 사이의 값일 수 있다.
한편, 상기 엔진 제어부(220)는 상기 온도 측정부(230)에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 미만이면, 상기 온도 측정부(230)에서 상기 촉매의 온도를 지속적으로 측정하게 한다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 제어 시스템(200)의 동작 과정은 엔진 제어 방법에서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 엔진 제어 시스템(200)은 촉매의 온도가 기준온도 이상 증가하기 시작하면, 엔진 제어부(220)에서 상기 두 개의 뱅크들(B1, B2) 중에서 어느 하나의 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 나머지 하나의 비활성화 뱅크를 활성화시킨다. 즉, COP 로직을 실시하는 대신에 뱅크 절환을 실시함으로써, 촉매의 온도가 일정 온도 이하가 되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, COP 로직이 실시되어 연료가 소모되는 것을 방지함으로써, 엔진 연비 이득을 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법은 복수의 실린더가 각각 두 개 이상의 뱅크 중 어느 하나에 연결되고, 상기 두 개 이상의 뱅크 중 어느 하나의 선택된 뱅크를 활성화시키거나 비활성화시켜 상기 선택된 뱅크에 연결된 실린더의 연소를 수행하거나 연소를 중지시키며, 상기 두 개 이상의 뱅크 각각은 대응되는 촉매에 연결된다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법은 활성화 뱅크에 연결된 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계(S110), 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상인지를 판단하는 촉매온도 판단단계(S120), 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상이면, 상기 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 비활성화 뱅크를 활성화시키는 뱅크 절환 단계(S130)를 포함한다.
상기 촉매온도 측정단계(S110)를 설명하기에 앞서 상기 촉매온도 측정단계(S110)를 실시하기 이전의 과정에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 가속페달의 작동(S101)되면서 CDA의 제어가 시작(S102)된다. 다음으로, 엔진이 동작되는 상태에서 현 상태가 CDA 진입 조건인지 여부를 판단(S103)한다. CDA 진입 조건을 판단하는 방법은 일반적인 CDA엔진에서 CDA 진입 조건을 판단하는 방법이 사용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
CDA 진입 조건인지 여부를 판단(S103)하여 CDA 진입 조건으로 판단된 경우, CDA가 작동(S104)된다. CDA가 작동(S104)되면 두 개의 뱅크들 중에서 어느 하나의 뱅크는 활성화 상태이고, 나머지 하나의 뱅크는 비활성화 상태가 된다.
예컨대, 전술한 6기통 V형 엔진인 경우, 제1 실린더, 제3 실린더 및 제5 실린더에 연결된 제1 뱅크는 활성화된 상태이다. 이때, 제1 실린더, 제3 실린더 및 제5 실린더에서는 연소가 실시된다. 그리고, 제2 실린더, 제4 실린더 및 제6 실린더에 연결된 제2 뱅크는 비활성화된 상태이다. 이때, 제2 실린더, 제4 실린더 및 제6 실린더는 모두 휴지(deactivation)될 수 있다.
이러한 CDA 동작(S104) 상태에서는 V형 엔진에서 좌측 또는 우측 중 어느 한쪽에 위치한(어느 하나의 뱅크에 연결된) 실린더들에서만 연소가 실시되고, 이와 반대쪽에 위치한(다른 하나의 뱅크에 연결된) 실린더들에서는 연소가 실시되지 않는다. 따라서, 연료소비량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 정지되어 있는 실린더에서는 마찰에 의한 동력손실이 발생하지 않으므로 연비 이득을 얻을 수 있다.
이와 같은 상태에서 활성화 뱅크에 연결된 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계(S110)가 실행된다. 이때, 촉매 온도를 측정하는 방법은 일례로, 촉매 또는 촉매와 뱅크를 연결하는 배기관에 센서를 설치하여 온도를 측정하는 방법 또는 촉매의 온도를 모델링하여 획득하는 방법이 사용될 수 있다. 이러한 방법은 뱅크에 설치된 촉매의 온도를 측정하기 위한 일반적인 방법이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상인지를 판단하는 촉매온도 판단단계(S120)가 실시된다. 상기 촉매온도 판단단계(S120)에서는 측정된 촉매 온도와 기준온도를 비교하여 촉매 온도가 기준온도 이상인지를 판단한다.
상기 촉매 온도를 비교하는 상기 기준온도는 850℃내지 900℃범위에 포함될 수 있다. 이러한 온도는 촉매가 과열되기 직전의 온도이며, COP 로직이 실행되기 직전의 온도일 수 있다. 이와 다르게, 기준온도가 900℃보다 높은 온도로 설정되어 있으면, 촉매의 온도가 900℃를 초과하면서 COP로직이 실행되어 연료 소모가 증가될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 제어 방법에서는 촉매의 온도가 기준 온도(예를 들어 900℃)이상이면, 해당 촉매와 연결된 활성화 뱅크를 즉시 비활성화시킨다. 이에 따라, 촉매의 온도는 낮아지면서 COP 로직이 실행되지 않도록 한다. 그러므로, 연료 소모가 증가되는 것을 방지할 수 있다.
상기 촉매온도 판단단계(S120)에서 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 미만이면, 상기 촉매온도 측정단계(S110)를 재차실시할 수 있다. 즉, 측정된 촉매의 온도가 기준온도보다 낮으면, 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계(S110)를 반복적으로 실시할 수 있다.
상기 촉매온도 판단단계(S120)에서 상기측정된 촉매 온도가 기준온도 이상이면, 상기 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 비활성화 뱅크를 활성화시키는 뱅크 절환 단계(S130)를 실시한다. 즉, 뱅크 절환 단계(S130)에서는 활성화 뱅크와 비활성화 뱅크를 절환(切換)한다.
예를 들어, 제2 뱅크는 활성화된 상태이고 제1 뱅크는 비활성화된 상태인 것으로 가정한 상태에서 상기 뱅크 절환 단계(S130)가 실시되면, 상기 제2 뱅크는 비활성화되고, 제1 뱅크는 활성화된다. 이때, 제2 뱅크에 연결된 제2 실린더, 제4 실린더 및 제6 실린더는 모두 휴지(deactivation)된다. 그리고, 제1 뱅크에 연결된 제1 실린더, 제3 실린더 및 제5 실린더에서는 연소가 시작된다.
도 4는 본 발명에 따른 엔진 제어 방법에서 시간 경과에 따라 두 개의뱅크가 절환되는 것을 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 기준선(S)을 기준으로 좌측에 도시된 바와 같이 뱅크1이 비활성화되어 CDA 기능을 수행(On)하고, 뱅크2는 활성화되어 CDA 기능을 수행하지 않는다(Off). 뱅크2는 활성화된 이후 일정 시간이 지나면, 뱅크2의 촉매의 온도가 900℃에 이르는 시점이 발생될 수 있다.
이때, 기준선(S)을 기준으로 우측에 도시된 바와 같이 뱅크 절환이 실시된다. 뱅크2가 비활성화되어 CDA 기능을 수행(On)하고, 뱅크1은 활성화되어 CDA 기능을 수행하지 않는다(Off). 그리고, 뱅크2의 촉매의 온도는 900℃이하로 떨어지게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 제어 방법은 촉매의 온도가 기준온도 이상 증가하기 시작하면, COP 로직을 실시하는 대신에 뱅크 절환을 실시한다.
이에 따라, 촉매의 온도가 일정 온도 이하가 되도록 제어할 수 있으므로, COP 로직이 실시되어 연료가 소모되는 것을 방지함으로써, 상당한 수준의 엔진 연비 이득을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
A1: 제1 실린더 A2: 제2 실린더
A3: 제3 실린더 A4: 제4 실린더
A5: 제5 실린더 A6: 제6 실린더
B1: 제1 뱅크 B2: 제2 뱅크
C1: 제1 촉매 C2: 제2 촉매
S110: 촉매온도 측정단계 S120: 촉매온도 판단단계
S130: 뱅크 절환 단계
200: 엔진 제어 시스템 210: 엔진
220: 엔진 제어부 230: 온도 측정부

Claims (6)

  1. 다수의 실린더와, 상기 다수의 실린더 중 적어도 하나의 실린더로부터 연소된 배기가스가 각각 배출되는 제1 뱅크 및 제2 뱅크와, 상기 제1 뱅크에 연결된 제1 촉매 및 상기 제2 뱅크에 연결된 제2 촉매를 포함하는 엔진,
    CDA 작동중인 상태에서 상기 제1 촉매 및 제2 촉매 중 동작되고 있는 어느 하나의 촉매의 온도를 측정하는 온도 측정부, 및
    상기 온도 측정부에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 이상이면, 상기 두 개의 뱅크들 중에서 어느 하나의 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 나머지 하나의 비활성화 뱅크를 활성화시키는 엔진 제어부를 포함하는 엔진 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준온도는 850℃내지 900℃ 사이의 값인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 제어부는,
    상기 온도 측정부에서 측정된 촉매의 온도가 기준온도 미만이면, 상기 온도 측정부에서 상기 촉매의 온도를 지속적으로 측정하게 하는 엔진 제어 시스템.
  4. 복수의 실린더가 각각 두 개 이상의 뱅크 중 어느 하나에 연결되고, 상기 두 개 이상의 뱅크 중 어느 하나의 선택된 뱅크를 활성화시키거나 비활성화시켜 상기 선택된 뱅크에 연결된 실린더의 연소를 수행하거나 연소를 중지시키며, 상기 두 개 이상의 뱅크 각각은 대응되는 촉매에 연결된 엔진의 제어 방법에 있어서,
    활성화 뱅크에 연결된 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계,
    상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상인지를 판단하는 촉매온도 판단단계, 및
    상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 이상이면, 상기 활성화 뱅크를 비활성화시키고, 비활성화 뱅크를 활성화시키는 뱅크 절환 단계를 포함하는 엔진 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 촉매온도 판단단계에서 상기 측정된 촉매 온도가 기준온도 미만이면, 상기 촉매온도 측정단계를 다시 실시하는 엔진 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기준온도는 850℃ 내지 900℃ 사이의 값인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
KR1020150120390A 2015-08-26 2015-08-26 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템 KR20170024853A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150120390A KR20170024853A (ko) 2015-08-26 2015-08-26 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템
US14/956,092 US20170058804A1 (en) 2015-08-26 2015-12-01 Engine Control Method and Engine Control System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150120390A KR20170024853A (ko) 2015-08-26 2015-08-26 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170024853A true KR20170024853A (ko) 2017-03-08

Family

ID=58103971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150120390A KR20170024853A (ko) 2015-08-26 2015-08-26 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20170058804A1 (ko)
KR (1) KR20170024853A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7272924B2 (ja) * 2019-10-09 2023-05-12 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1234397B (it) * 1989-06-16 1992-05-18 Ferrari S P A Esercizio Fabbri Sistema di protezione dei dispositivi di combustione dei gas di scarico
DE4334557A1 (de) * 1993-10-11 1995-04-13 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Leerlaufregelung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine
JP3820647B2 (ja) * 1996-09-30 2006-09-13 日産自動車株式会社 エンジンのトルクダウン制御装置
US6415601B1 (en) * 2000-12-07 2002-07-09 Ford Global Technologies, Inc. Temperature management of catalyst system for a variable displacement engine
JP2005009364A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Honda Motor Co Ltd 多気筒内燃機関の気筒休止制御装置
JP4438759B2 (ja) * 2006-02-24 2010-03-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8788182B2 (en) * 2011-09-07 2014-07-22 GM Global Technology Operations LLC Engine speed based valvetrain control systems and methods
KR101534932B1 (ko) * 2013-10-21 2015-07-07 현대자동차주식회사 차량용 cda를 이용한 뱅크 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20170058804A1 (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6476295B2 (ja) エンジン制御装置
US9670866B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2001227369A (ja) 気筒休止内燃機関の制御装置
JP6142468B2 (ja) 内燃機関の触媒保護装置
JP6354531B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP2017008936A (ja) 内燃機関の運転方法および当該方法を実行するための制御装置
WO2009133737A1 (ja) エンジンの燃料噴射制御装置
KR20170024853A (ko) 엔진 제어 방법 및 엔진 제어 시스템
KR101534932B1 (ko) 차량용 cda를 이용한 뱅크 제어 방법
JP2011220214A (ja) 燃料噴射制御装置
JP2016003570A (ja) 内燃機関
JP4681511B2 (ja) エンジンの失火時出力あるいは負荷制限運転方法及びその装置
JP2015048791A (ja) 内燃機関の触媒温度推定装置
JP5899996B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5849858B2 (ja) 内燃機関の触媒保護装置
KR20210048874A (ko) 차량의 연료 분사 펌프를 보호하기 위한 방법 및 그 전자 장치
KR20200071174A (ko) 하이브리드 차량에서의 엔진부하별 최적화 방식 cda 모드 제어방법
JP2018020715A (ja) 車両用電子制御装置
US11846239B2 (en) Air supply device for an electrically heated catalyst and a method for controlling the same
KR20120050763A (ko) 내연기관 엔진의 배기가스 온도 제어 방법
JP2020139418A (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JP2009019520A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPWO2010086999A1 (ja) 冷媒の受熱量推定方法および制御装置
JP2018071378A (ja) エンジンの制御装置
JP2906207B2 (ja) 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application