KR20180068571A - Apparatus and method for controlling engine of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 엔진 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 과도 운전 시 차량 상태를 반영한 보정 팩터를 기반으로 목표 공기량을 생성하여 엔진을 제어할 수 있는 차량의 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine control apparatus for a vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for controlling an engine of a vehicle capable of controlling an engine by generating a target air amount based on a correction factor reflecting a vehicle condition during a transient operation.
일반적으로 엔진의 배기가스에는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 및 질소산화물(NOx) 등과 같은 유해 성분이 다량 포함된다. 특히, 엔진의 연소 온도가 높아지면 질소산화물의 생성량이 증가하게 되므로, 배기가스 중에 질소산화물의 양을 줄이기 위해서는 엔진의 연소 온도를 저감시킬 필요가 있다.Generally, the exhaust gas of the engine contains a large amount of harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). Particularly, when the combustion temperature of the engine is increased, the amount of nitrogen oxide produced increases. Therefore, in order to reduce the amount of nitrogen oxide in the exhaust gas, it is necessary to reduce the combustion temperature of the engine.
엔진이 연소 온도가 높아지는 이유는 연소실 내에 혼합기의 밀도가 높은 상태에서 점화 플러그에서 점화된 화염의 전파 속도가 빨라짐에 다라 순간적인 고온의 열이 발생되어 엔진의 연소 온도를 높이는 것이 가장 큰 원인이다.The reason why the engine has a high combustion temperature is that the flame propagation speed of the ignition plug is increased at a high density of the mixture in the combustion chamber, and instantaneous high temperature heat is generated, which is the main reason for increasing the combustion temperature of the engine.
배기가스 중에서 질소산화물의 양을 줄이기 위해 엔진의 연소 온도를 낮추는 방법으로는 배기가스의 일부를 흡입 혼합기에 포함시켜 연소실에 유입시킴으로써 혼합기의 자체 공연비를 변화시키지 않으면서 혼합기의 밀도를 저하시켜 엔진의 연소 온도를 낮추는 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation: EGR) 방법이 있다. In order to reduce the combustion temperature of the engine in order to reduce the amount of nitrogen oxides in the exhaust gas, a part of the exhaust gas is introduced into the combustion chamber by introducing a part of the exhaust gas into the combustion chamber to reduce the density of the mixture without changing the air- There is an exhaust gas recirculation (EGR) method for lowering the combustion temperature.
배기가스 재순환 방법은 배기가스 중의 질소산화물의 양을 줄일 뿐만 아니라, 엔진의 연비를 향상시키기 위해 사용된다. 배기가스 재순환 방법은 연소실의 온도를 낮추어 질소산화물의 양을 저감하는 동시에 노킹 발생 영역을 피해 점화시기를 앞당길 수 있다. 이에 따라, 배기가스 재순환 방법을 적용한 차량은 엔진의 출력을 향상시키고, 연비를 향상시킬 수 있다.The exhaust gas recirculation method is used not only to reduce the amount of nitrogen oxides in the exhaust gas but also to improve the fuel economy of the engine. In the exhaust gas recirculation method, the temperature of the combustion chamber is lowered to reduce the amount of nitrogen oxides, and at the same time, the ignition timing can be advanced by avoiding the knock generation region. Thus, the vehicle to which the exhaust gas recirculation method is applied can improve the output of the engine and improve the fuel efficiency.
배기가스 재순환의 정밀한 제어를 위해서는 흡기 매니폴드로 재순환되는 EGR을 제어할 필요가 있다.In order to precisely control the exhaust gas recirculation, it is necessary to control the EGR recirculated to the intake manifold.
이러한 EGR을 제어하기 방법은 엔진의 회전 속도와 연료 분사량을 기반으로 목표 공기량을 생성하고, 이를 기반으로 제어하였다. The method of controlling the EGR is based on the target air amount based on the engine rotation speed and the fuel injection amount, and controlled based on the target air amount.
그러나, 종래의 경우에는 토크가 증대하는 방향의 과도 운전 시 부스트 압력이 충분히 형성되지 않았을 때 혹은 부스트 압력이 정상 운전 시의 목표 부스트 압력을 추종하지 못할 때 연료 분사량에 의해 결정되는 목표 공기량을 추종하면 EGR율이 감소하여 의도보다 질소산화물이 증가되는 문제가 발생할 수 있다. However, in the conventional case, when the boost pressure is not sufficiently formed during the transient operation in the direction of increasing the torque, or when the boost pressure does not follow the target boost pressure during normal operation, if the target air amount determined by the fuel injection amount is followed There is a problem that the EGR rate is decreased and the nitrogen oxide is increased more than the intention.
또한, 종래의 경우에는 토크가 감소하는 방향의 과도 운전 시 반대로 부스트 압력이 과도하여 EGR율이 과도하여 입자상 물질(Particulate Matters: PM)이 증가하고 연비가 저하되는 문제가 발생한다. In addition, in the conventional case, there is a problem that the boost pressure is excessively excessive in the transient operation in the direction of decreasing the torque, the EGR rate is excessively increased, the particulate matter (PM) increases, and the fuel efficiency is lowered.
그리고 종래의 경우에는 위와 같은 현상을 막기 위해서 의도적으로 목표 공기량을 낮게 설정하면 정상 운전 상태에서 입자상 물질이 증가되고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.In the conventional case, when the target air amount is intentionally set low to prevent the above phenomenon, the particulate matter increases in the normal operation state, and vice versa.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
본 발명의 실시 예는 과도 운전 시 차량 상태를 반영한 보정 팩터를 기반으로 목표 공기량을 생성하여 엔진을 제어할 수 있는 차량의 엔진 제어 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an apparatus and method for controlling an engine of a vehicle that can control an engine by generating a target air amount based on a correction factor that reflects a vehicle state during a transient operation.
그리고 본 발명의 실시 예는 엔진 운전점에 따른 기초 목표 공기량 및 차량 상태에 따른 보정 팩터를 이용하여 최종 목표 공기량을 기반으로 배기가스 재순환 밸브를 제어할 수 있는 차량의 엔진 제어 장치 및 방법을 제공한다.The embodiment of the present invention provides an engine control apparatus and method of a vehicle capable of controlling an exhaust gas recirculation valve based on an end target air amount using a correction factor according to a basic target air amount and a vehicle state according to an engine operating point .
본 발명의 일 실시 예에서는 공기를 공급받는 흡기 매니폴드와 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드를 포함하는 엔진; 상기 배기가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시켜며, 상기 재순환되는 배기가스의 양을 조절하는 배기가스 재순환 밸브; 및 상기 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정하고, 가속 페달의 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성하며, 상기 토크 변화량을 기반으로 과도 운전 여부를 판단하고, 과도 운전이면 상기 기초 목표 공기량 및 상기 토크 변화량에 따른 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성하며, 상기 최종 목표 공기량을 기반으로 상기 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 차량의 엔진 제어 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an engine including an intake manifold that receives air and an exhaust manifold that exhausts exhaust gas; An exhaust gas recirculation valve for recirculating a part of the exhaust gas to an intake manifold, and regulating the amount of the recirculated exhaust gas; And a controller for controlling the exhaust gas recirculation valve, wherein the controller sets a basic target air amount according to an operating point of the engine, generates a torque change amount based on a change amount of the accelerator pedal, The control unit controls the exhaust gas recirculation valve to control the exhaust gas recirculation valve based on the final target air amount based on the correction factor based on the basic target air amount and the torque change amount, A control device can be provided.
또한, 상기 제어기는 상기 기초 목표 공기량, 상기 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터, 기어단에 따른 제2 보정 팩터, 엔진 운전점에 따른 제3 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성할 수 있다.The controller may generate the final target air amount based on the basic target air amount, the first correction factor according to the torque change amount, the second correction factor according to the gear stage, and the third correction factor according to the engine operation point.
또한, 상기 제어기는 미리 설정된 제1 보정 제어맵을 통해 상기 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정할 수 있다.Also, the controller may set a first correction factor according to the torque variation amount through a first correction control map set in advance.
또한, 상기 제어기는 미리 설정된 제2 보정 제어맵을 통해 상기 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정할 수 있다.Also, the controller may set a second correction factor according to the gear stage through a second correction control map set in advance.
또한, 상기 제어기는 미리 설정된 제3 보정 제어맵을 통해 상기 엔진의 운전점에 따른 제3 보정 팩터를 설정할 수 있다.Also, the controller may set a third correction factor according to an operating point of the engine through a third correction control map set in advance.
또한, 상기 제어기는 미리 설정된 공기량 제어맵을 통해 상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정할 수 있다.In addition, the controller can set a basic target air amount according to an operating point of the engine through a preset air amount control map.
또한, 상기 제어기는 상기 토크 변화량이 기준값 이상이면 과도 운전으로 판단할 수 있다. Further, the controller can determine that the engine is in an overdrive operation when the torque change amount is equal to or greater than the reference value.
또한, 상기 제어기는 가속 페달의 변위 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성할 수 있다. In addition, the controller may generate a torque change amount based on a displacement change amount of the accelerator pedal.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 엔진의 운전점을 검출하는 단계; 상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정하는 단계; 가속 페달의 변위 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성하는 단계; 상기 토크 변화량을 기반으로 과도 운전 여부를 판단하는 단계; 상기 과도 운전이면 기초 목표 공기량 및 상기 토크 변화량에 따른 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성하는 단계; 및 상기 최종 목표 공기량을 기반으로 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 단계; 포함하는 차량의 엔진 제어 방법을 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of detecting an operating point of an engine, Setting a basic target air amount according to an operating point of the engine; Generating a torque change amount based on a displacement change amount of the accelerator pedal; Determining whether a transient operation is performed based on the torque change amount; Generating a final target air amount based on a correction factor according to a basic target air amount and the torque change amount in the transient operation; And controlling the exhaust gas recirculation valve based on the final target air amount. It is possible to provide an engine control method of a vehicle including the vehicle.
본 발명의 실시 예는 과도 운전 시 차량 상태를 반영한 보정 팩터를 기반으로 목표 공기량을 생성하여 엔진을 제어할 수 있으므로 연비를 향상시킬 수 있다.The embodiment of the present invention can improve the fuel efficiency by generating the target air amount based on the correction factor reflecting the vehicle condition during the transient operation and controlling the engine.
또한, 엔진 운전점에 따른 기초 목표 공기량 및 차량 상태에 따른 보정 팩터를 이용하여 최종 목표 공기량을 기반으로 배기가스 재순환 밸브를 제어할 수 있으므로 질소산화물 및 입자상 물질을 감소시킬 수 있다.In addition, the exhaust gas recirculation valve can be controlled based on the final target air amount by using the correction factor according to the basic target air amount and the vehicle state according to the engine operating point, thereby reducing nitrogen oxides and particulate matter.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치에서 제어기의 입력과 출력을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 나타낸 예시도이다.1 is a schematic view of an engine control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating input and output of a controller in an engine control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an engine control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating an example of a method for controlling an engine of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 엔진 제어 장치 및 방법의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an operation principle of an embodiment of an apparatus and method for controlling an engine of a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and description. It should be understood, however, that the drawings and the following detailed description are exemplary and explanatory of various embodiments for effectively illustrating the features of the present invention. Therefore, the present invention should not be limited to the following drawings and descriptions.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terms used below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, intention or custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout the present invention.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.In order to efficiently explain the essential technical features of the present invention, the following embodiments will appropriately modify, integrate, or separate terms to be understood by those skilled in the art to which the present invention belongs , And the present invention is by no means thereby limited.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of an engine control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 차량의 엔진 제어 장치는 엔진(100), 스로틀 밸브(120), 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation: EGR) 밸브(180), 촉매(150), 터보 차져(160) 및 제어기(250)를 포함한다.1, a vehicle engine control apparatus includes an
엔진(100)은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다.The
엔진(100)은 흡기 매니폴드(103) 및 배기 매니폴드(105)를 포함한다. The
흡기 매니폴드(103)는 흡기 파이프(10)에 연결되어 공기를 공급받는다. 여기서, 흡기 파이프(10)는 공기를 흡기 매니폴드(103)에 공급하기 위하여 흡기 매니폴드(103)에 연결된 모든 파이프, 호스 및 덕트를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The
흡기 파이프(10)에는 필터(110) 및 스로틀 밸브(120)가 장착된다.The
필터(110)는 흡기 파이프(10)에 장착되며, 흡기 파이프(10)를 통해 공급되는 흡기에 포함된 물질을 필터(110)링한다.The
스로틀 밸브(120)는 흡기 파이프(10)에 장착된다. 스로틀 밸브(120)는 흡기 파이프(10)를 통해 공급되는 흡기의 양을 조절한다. 이러한 흡기의 양은 스로틀 밸브(120)의 개도에 따라 결정되고, 스로틀 밸브(120)의 개도는 백분율로 표시될 수 있다. 예를 들어, 스로틀 밸브(120)의 개도가 100%이면 스로틀 밸브(120)가 완전히 열린 상태를 나타내고, 스로틀 밸브(120)의 개도가 0%이면 스로틀 밸브(120)가 완전히 닫힌 상태를 나타낼 수 있다.The
연소 과정에서 발생된 배기 가스는 배기 매니폴드(105)에 모인 후 엔진 밖으로 배출된다. 배기 매니폴드(105)는 배기 파이프(20)에 연결되어 배기 가스를 차량의 외부로 배출하도록 된다. 여기서, 배기 파이프(20)는 배기 가스를 차량의 외부로 배출하기 위하여 배기 매니폴드(105)에 연결된 모든 파이프, 호스 및 덕트를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. The exhaust gas generated in the combustion process is collected in the
배기 파이프(20)에는 매연 필터(140) 및 촉매(150)가 장착된다.The
매연 필터(140)는 배기 파이프(20)에 장착되며, 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집한다. 통상적으로, 매연 필터(140)는 복수개의 입구 채널과 출구 채널을 포함한다.The
입구 채널은 그 일단이 개구되고, 그 타단이 막혀 있어 배기 가스를 유입받는다. 또한, 출구 채널은 그 일단이 막혀 있고, 그 타단이 개구되어 매연 필터(140) 내부의 배기 가스를 매연 필터(140)의 외부로 배출한다. One end of the inlet channel is opened, and the other end thereof is closed, so that the exhaust gas is introduced. One end of the outlet channel is closed and the other end thereof is opened to exhaust the exhaust gas inside the
입구 채널을 통해 매연 필터(140)에 유입된 배기 가스는 입구 채널과 출구 채널을 분할하는 다공성의 격벽을 통해 출구 채널로 들어간 후, 출구 채널을 통해 매연 필터(140)로 배출된다. 배기 가스가 다공성의 격벽을 통과하는 과정에서 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 포집된다.The exhaust gas flowing into the
한편, 배기 파이프(20)에는 차압 센서(미도시)가 장착된다. On the other hand, a differential pressure sensor (not shown) is mounted on the
차압 센서는 매연 필터(140)의 전단부와 후단부의 압력 차이를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다. 이때, 제어기(250)는 차압 센서에서 측정된 압력 차이가 설정 압력 이상인 경우 매연 필터(140)를 재생하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 인젝터(미도시)에서 연료를 후분사함으로써, 매연 필터(140) 내부에 포집된 입자상 물질을 연소시킬 수 있다.The differential pressure sensor measures the pressure difference between the front end and the rear end of the
촉매(150)는 매연 필터(140)의 후단 배기 파이프(20)에 장착된다. 촉매(150)는 배기 가스에 포함된 유해한 물질(HC, CO, NOx)을 정화한다. 특히 촉매(150)가 질소산화물을 정화하는 경우, 촉매(150)는 염기성 물질을 포함한다. 이때, 배기 가스에 포함된 황산화물도 촉매(150)에 흡장될 수 있다. 황산화물이 촉매(150)에 흡장됨에 따라 질소산화물의 정화 능력이 떨어지게 된다. 따라서, 촉매(150)에 흡장된 황산화물이 설정량 이상인 경우 배기 가스의 온도를 높여 황산화물을 제거해야 한다. 이를 촉매(150)의 탈황이라 한다. 일반적으로, 촉매(150)의 탈황은 매연 필터(140)의 재생에 이어서 진행된다. 본 발명의 실시 예에서, 촉매(150)는 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction: SCR) 촉매일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
또한, 촉매(150)는 그 종류에 따라 배기 파이프(20) 상에서 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 촉매(150)가 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap; LNT) 촉매이면, 상기 촉매(150)는 매연 필터(140)의 전단 배기 파이프(20)에 장착될 수 있다. 따라서, 촉매(150)의 위치는 본 실시예에서 예시한 것에 한정되지 아니한다.In addition, the position of the
터보 차져(160)는 배기 가스의 에너지를 이용하여 흡기를 과급시키는 것으로, 터빈과 컴프레서(165)를 포함한다.The
터보(163)는 배기 파이프(20)에 장착되며, 배기 가스에 의하여 회전한다.The
컴프레서(165)는 터빈에 축을 통하여 연결되어 터빈과 함께 회전한다. 컴프레서(165)는 흡기 파이프에 장착되어 흡기를 과급시킨다. 즉, 배기 가스에 터빈이 회전하면, 터빈에 연결된 컴프레서(165)가 회전하며, 흡기를 증가시키게 된다.The
EGR 밸브(180)는 배기 파이프(20)와 흡기 매니폴드 상이에 장착된다. EGR 밸브(180)는 흡기 매니폴드로 재순환되는 배기 가스의 양을 조절한다. 재순환 되는 배기 가스의 양은 EGR 밸브(180)의 개도에 따라 결정되고, EGR 밸브(180)의 개도는 백분율로 표시될 수 있다. 예를 들어, EGR 밸브(180)의 개도가 100%이면 EGR 밸브(180)가 완전히 열린 상태를 나타내고, EGR 밸브(180)의 개도가 0%이면 EGR 밸브(180)가 완전히 닫힌 상태를 나타낼 수 있다.The
도 1에 도시된 EGR 밸브(180)의 위치는 하나의 예를 나타내며, 필요에 따라 다른 위치에 위치할 수 있다. 따라서, EGR 밸브(180)는 흡기 매니폴드로 재순환되는 배기 가스의 양을 조절할 수 있는 모든 밸브를 의미한다.The position of the
제어기(250)는 엔진 제어 장치의 구성 요소인 엔진(100), 스로틀 밸브(120), EGR 밸브(180), 촉매(150), 터보(163) 차저를 제어한다. 제어기(250)는 엔진(100)의 작동 상태에 따라 EGR 밸브(180)의 개도를 제어한다. The
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치에서 제어기의 입력과 출력을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating input and output of a controller in an engine control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 차량의 엔진 제어 장치는 엔진속도 검출부(210), 연료량 검출부(215), 가속 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor: APS, 220) 및 기어단 검출부(225)를 더 포함한다.2, the vehicle engine control apparatus further includes an engine
엔진속도 검출부(210)는 엔진(100)이 회전하는 속도를 검출하고, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다.The engine
연료량 검출부(215)는 엔진(100)으로 분사되는 연료량을 검출하며, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다.The fuel amount detecting unit 215 detects the amount of fuel injected into the
APS(220)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 검출한다. 즉, APS(220)는 가속 페달의 위치 또는 변위(즉, 가속페달이 밟힌 정도)를 검출하며, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다.The
APS(220)를 사용하는 대신 흡기 통로에 장착된 스로틀 밸브(120)의 개도를 검출하여 사용할 수도 있다. Instead of using the
기어단 검출부(225)는 변속기(미도시)에 체결된 기어단을 검출하고, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다.The gear
제어기(250)는 엔진속도 검출부(210)로부터 엔진 속도를 제공받고, 연료량 검출부(215)로부터 연료량을 제공받는다. 제어기(250)는 엔진 속도 및 연료량을 통해 엔진(100)의 운전점을 확인하고, 엔진(100)의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 확인한다. 제어기(250)는 APS(220)에서 검출한 가속 페달의 변위량에 따른 토크 변화량을 생성하며, 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정한다. 제어기(250)는 기어단 검출부(225)에서 검출한 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정하고, 엔진(100)의 운전점에 따른 제3 보정 팩터를 설정한다.The
제어기(250)는 기초 목표 공기량, 제1 보정 팩터, 제2 보정 팩터 및 제3 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성한다. 제어기(250)는 최종 목표 공기량을 기반으로 EGR 밸브(180)를 제어한다. The
이러한 목적을 위하여 제어기(250)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.For this purpose, the
이러한 엔진 제어 방법은 도 3 및 도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Such an engine control method will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 차량에서 엔진을 제어하는 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling an engine in a vehicle will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an engine control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 제어기(250)는 엔진(100)이 작동 중이면 엔진(100)의 운전점을 확인한다(S310). 즉, 엔진속도 검출부(210)는 엔진(100)의 속도를 검출하고, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다. 연료량 검출부(215)는 인젝터에서 분사하는 연료량을 검출하고, 이에 대한 신호를 제어기(250)에 제공한다. 제어기(250)는 엔진속도 검출부(210)에서 엔진 속도를 제공받고, 연료량 검출부(215)에서 연료량을 제공받는다. 제어기(250)는 엔진 속도 및 연료량을 통해 엔진(100)의 운전점을 확인한다.Referring to FIG. 3, the
제어기(250)는 엔진(100)의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정한다(S320). 즉, 제어기(250)는 공기량 제어맵을 통해 엔진(100)의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정한다. 여기서, 공기량 제어맵은 복수의 엔진(100)의 운전점 각각에 기초 목표 공기량에 매칭되어 설정된 제어맵일 수 있으며, 미리 설정될 수 있다. 공기량 제어맵은 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다.The
제어기(250)는 운전자 요구에 대한 토크 변화량을 생성한다(S330). 즉, 제어기(250)는 가속 페달의 변위 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성할 수 있다. 그러나, 가속 페달의 변위 변화량을 기반으로 토크 변화량이 생성되는 것은 한정되지 않으며, 다른 요소를 통해 토크 변화량이 생성될 수도 있다.The
제어기(250)는 토크 변화량을 기반으로 과도 운전인지를 판단한다(S340). 즉, 제어기(250)는 토크 변화량이 기준값 이상인지를 확인하여 과도 운전 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기준값은 토크 변화량을 통해 운전자가 과도 운전인지 정상 운전인지를 판단하기 위해 기준이 되는 값일 수 있다. 기준값은 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다.The
제어기(250)는 토크 변화량을 통해 정상 운전으로 확인되면 기초 목표 공기량을 통해 EGR 밸브(180)를 제어한다(S350). 즉, 제어기(250)는 토크 변화량이 기준값 미만이면 단계 S320에서 설정한 기초 목표 공기량을 기반으로 EGR 밸브(180)를 제어한다.The
제어기(250)는 토크 변화량을 통해 과도 운전으로 확인되면 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정한다(S360). 즉, 제어기(250)는 제1 보정 제어맵을 통해 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정한다. 이때, 제1 보정 제어맵은 복수의 토크 변화량 각각에 보정 팩터가 매칭되어 설정된 제어맵으로, 미리 설정될 수 있다. 제1 보정 제어맵은 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다.The
제어기(250)는 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정한다(S370). 다시 말하면, 제어기(250)는 기어단 검출부(225)로부터 변속기에 체결된 기어단을 제공받는다. 제어기(250)는 제2 보정 제어맵을 통해 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정한다. 이때, 제2 보정 제어맵은 복수의 기어단 각각에 보정 팩터가 매칭되어 설정된 제어맵으로, 미리 설정될 수 있다. 제2 보정 제어맵은 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다.The
제어기(250)는 엔진(100)의 운전점에 따른 제2 보정 팩터를 설정한다(S380). 즉, 제어기(250)는 제3 보정 제어맵을 통해 엔진 속도 및 연료량에 따른 제3 보정 팩터를 설정한다. 이때, 제3 보정 제어맵은 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다.The
제어기(250)는 기초 목표 공기량을 기반으로 최종 목표 공기량을 생성한다(S390). 즉, 제어기(250)는 단계 S320에서 설정한 기초 목표 공기량, 단계 S360에서 설정한 제1 보정 팩터, 단계 S370에서 설정한 제2 보정 팩터, 단계 S380에서 설정한 제3 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성한다. The
제어기(250)는 최종 목표 공기량을 기반으로 EGR 밸브(180)를 제어한다(S400).The
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치는 과도 운전 시 토크 변화량, 기어단 및 엔진(100)의 운전점에 따른 보정 팩터를 반영하여 EGR 밸브(180)를 제어할 수 있으므로, 배기 가스 및 연비를 최적화할 수 있다.Accordingly, the engine control apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention can control the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 나타낸 예시도이다.4 is a view illustrating an example of a method for controlling an engine of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제어기(250)는 공기량 제어맵(410)을 통해 엔진 속도 및 연료량에 따른 기초 목표 공기량을 설정한다. Referring to FIG. 4, the
제어기(250)는 제1 보정 제어맵(420)을 통해 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정하고, 제2 보정 제어맵(430)을 통해 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정하며, 제3 보정 제어맵(440)을 통해 엔진 속도 및 연료량에 따른 제3 보정 팩터를 설정한다.The
그리고 제어기(250)는 기초 목표 공기량, 제1 보정 팩터, 제2 보정 팩터 및 제3 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성한다. 즉, 제어기(250)는 하기의 [수학식 1]을 통해 최종 목표 공기량을 생성할 수 있다.Then, the
[수학식 1][Equation 1]
G = A + (B × C × D)G = A + (B x C x D)
이고, ego,
이때, G는 최종 목표 공기량이며, A는 기초 목표 공기량이고, B는 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터이며, C는 기어단에 따른 제2 보정 팩터이고, D는 엔진(100)의 운전점에 따른 제3 보정 팩터일 수 있다.Here, G is the final target air amount, A is the basic target air amount, B is the first correction factor according to the torque change amount, C is the second correction factor according to the gear position, D is the operating point of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
100: 엔진
110: 필터
120: 스로틀 밸브
140: 매연 필터
150: 촉매
180: EGR 밸브
210: 엔진속도 검출부
215: 연료량 검출부
220: APS
225: 기어단 검출부
250: 제어기100: engine
110: filter
120: Throttle valve
140: Soot filter
150: catalyst
180: EGR valve
210: engine speed detector
215: fuel amount detecting section
220: APS
225:
250: controller
Claims (17)
상기 배기가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시켜며, 상기 재순환되는 배기가스의 양을 조절하는 배기가스 재순환 밸브; 및
상기 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 제어기;
를 포함하되,
상기 제어기는
상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정하고, 가속 페달의 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성하며, 상기 토크 변화량을 기반으로 과도 운전 여부를 판단하고, 과도 운전이면 상기 기초 목표 공기량 및 상기 토크 변화량에 따른 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성하며, 상기 최종 목표 공기량을 기반으로 상기 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 차량의 엔진 제어 장치.An engine including an intake manifold that receives air and an exhaust manifold that exhausts exhaust gas;
An exhaust gas recirculation valve for recirculating a part of the exhaust gas to an intake manifold, and regulating the amount of the recirculated exhaust gas; And
A controller for controlling the exhaust gas recirculation valve;
, ≪ / RTI &
The controller
Wherein the control unit determines a transitional operation based on the amount of change in the torque based on the basic target air amount based on the operating point of the engine and generates a torque change amount based on the amount of change of the accelerator pedal, Wherein the exhaust gas recirculation valve controls the exhaust gas recirculation valve based on the final target air amount, based on the correction factor according to the amount of change.
상기 제어기는
상기 기초 목표 공기량, 상기 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터, 기어단에 따른 제2 보정 팩터, 엔진 운전점에 따른 제3 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller
Wherein the control unit generates the final target air amount based on the basic target air amount, the first correction factor according to the torque change amount, the second correction factor according to the gear position, and the third correction factor according to the engine operation point Device.
상기 제어기는
미리 설정된 제1 보정 제어맵을 통해 상기 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.3. The method of claim 2,
The controller
And sets a first correction factor according to the torque change amount through a first correction control map set in advance.
상기 제어기는
미리 설정된 제2 보정 제어맵을 통해 상기 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.3. The method of claim 2,
The controller
And sets a second correction factor according to the gear stage through a second correction control map set in advance.
상기 제어기는
미리 설정된 제3 보정 제어맵을 통해 상기 엔진의 운전점에 따른 제3 보정 팩터를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.3. The method of claim 2,
The controller
And sets a third correction factor according to an operating point of the engine through a preset third correction control map.
상기 제어기는
미리 설정된 공기량 제어맵을 통해 상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller
And sets a basic target air amount corresponding to an operating point of the engine through a preset air amount control map.
상기 제어기는
상기 토크 변화량이 기준값 이상이면 과도 운전으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller
And determines that the engine is in an overdrive operation if the torque change amount is equal to or greater than a reference value.
상기 제어기는
가속 페달의 변위 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller
And generates a torque change amount based on a displacement change amount of the accelerator pedal.
상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정하는 단계;
가속 페달의 변위 변화량을 기반으로 토크 변화량을 생성하는 단계;
상기 토크 변화량을 기반으로 과도 운전 여부를 판단하는 단계;
상기 과도 운전이면 기초 목표 공기량 및 상기 토크 변화량에 따른 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성하는 단계; 및
상기 최종 목표 공기량을 기반으로 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 단계;
를 포함하는 차량의 엔진 제어 방법.Detecting an operating point of the engine;
Setting a basic target air amount according to an operating point of the engine;
Generating a torque change amount based on a displacement change amount of the accelerator pedal;
Determining whether a transient operation is performed based on the torque change amount;
Generating a final target air amount based on a correction factor according to a basic target air amount and the torque change amount in the transient operation; And
Controlling the exhaust gas recirculation valve based on the final target air amount;
The engine control method comprising the steps of:
상기 최종 목표 공기량을 생성하는 단계는
상기 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정하는 단계;
기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정하는 단계;
상기 엔진의 운전점에 따른 제3 보정팩터를 설정하는 단계; 및
상기 기초 목표 공기량, 상기 제1 보정 팩터, 상기 제2 보정 팩터 및 상기 제3 보정 팩터를 기반으로 최종 목표 공기량을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.10. The method of claim 9,
The step of generating the final target air amount
Setting a first correction factor according to the amount of torque change;
Setting a second correction factor according to the gear stage;
Setting a third correction factor according to an operating point of the engine; And
Generating an end target air amount based on the basic target air amount, the first correction factor, the second correction factor, and the third correction factor;
And a control unit for controlling the engine.
상기 제1 보정 팩터를 설정하는 단계는
미리 설정된 제1 보정 제어맵을 통해 상기 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터를 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.11. The method of claim 10,
The step of setting the first correction factor
And setting a first correction factor according to the torque change amount through a preset first correction control map.
상기 제2 보정 팩터를 설정하는 단계는
미리 설정된 제1 보정 제어맵을 통해 상기 기어단에 따른 제2 보정 팩터를 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.11. The method of claim 10,
The step of setting the second correction factor
And setting a second correction factor according to the gear stage through a preset first correction control map.
상기 제3 보정 팩터를 설정하는 단계는
미리 설정된 제3 보정 제어맵을 통해 상기 엔진의 운전점에 따른 제3 보정 팩터를 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.11. The method of claim 10,
The step of setting the third correction factor
And setting a third correction factor according to an operating point of the engine through a preset third correction control map.
상기 최종 목표 공기량은 하기의 [수학식 1]을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.
여기서, 상기 [수학식 1]은
G = A + (B × C × D)
이고,
상기 G는 최종 목표 공기량이며, 상기 A는 기초 목표 공기량이고, 상기 B는 토크 변화량에 따른 제1 보정 팩터이며, 상기 C는 기어단에 따른 제2 보정 팩터이고, 상기 D는 엔진의 운전점에 따른 제3 보정 팩터임.10. The method of claim 9,
Wherein the final target air amount is generated through the following equation (1).
Here, the expression (1)
G = A + (B x C x D)
ego,
Wherein G is a final target air amount, A is a basic target air amount, B is a first correction factor according to a torque change amount, C is a second correction factor according to a gear position, Lt; / RTI >
상기 엔진의 운전점에 따른 기초 목표 공기량을 설정하는 단계는
미리 설정된 공기량 제어맵을 통해 상기 엔진의 운전점에 포함된 엔진 속도 및 연료량에 따른 기초 공기량을 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.10. The method of claim 9,
The step of setting the basic target air amount according to the operating point of the engine
And setting a basic air amount according to an engine speed and a fuel amount included in an operating point of the engine through a preset air amount control map.
상기 토크 변화량을 기반으로 과도 운전 여부를 판단하는 단계는
상기 토크 변화량이 기준값 이상인지를 확인하여 과도 운전 여부를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the step of determining whether the engine is in the transient state based on the torque change amount
Determining whether the torque change amount is equal to or greater than a reference value and determining whether or not the engine is in a transient state.
상기 토크 변화량을 기반으로 과도 운전 여부를 판단하는 단계 이후에
정상 운전이면 상기 기초 목표 공기량을 기반으로 배기가스 재순환 밸브를 제어하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.10. The method of claim 9,
After the step of determining whether a transient operation is performed based on the torque change amount
Controlling the exhaust gas recirculation valve on the basis of the basic target air amount if the normal operation is performed;
Further comprising the steps of:
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