KR20190030211A - 디젤 배기 유체 전달 시스템의 피드 포워드 제어를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

디젤 배기 유체 전달 시스템의 피드 포워드 제어를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

디젤 배기 유체(DEF) 전달 시스템 및 이를 동작시키기 위한 방법이 개시된다. 방법은 전자 프로세서에 의해 동작 압력을 결정하는 단계, 및 DEF 전달 시스템의 압력 센서로부터 시스템 압력을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 프로세서에 의해 도징 요청 및 도징 요청에 기초하여 압력 교란을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 프로세서에 의해 시스템 압력 및 동작 압력에 기초하여 제어 요청 및 압력 교란에 기초하여 피드 포워드 제어 값을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 프로세서에 의해 제어 요청 기반 및 피드 포워드 제어 값에 기초하여 조정된 제어 요청을 생성하는 단계를 더 포함한다. 방법은 프로세서에 의해 도징 요청에 기초하여 DEF 전달 시스템의 도징 밸브 및 조정된 제어 요청에 기초하여 DEF 전달 시스템의 압력 조정부를 제어하는 단계를 더 포함한다.

Description

디젤 배기 유체 전달 시스템의 피드 포워드 제어를 위한 시스템 및 방법
본 발명의 실시예는 자동차 제어 시스템의 분야에 관한 것이다.
디젤 배기 유체(Diesel exhaust fluid; DEF)는 디젤 엔진으로부터의 디젤 배기 방출물에서 NOx 농도를 낮추기 위해 선택적 촉매 감소기술(selective catalyst reduction; SCR)의 촉매와 결부하여 이용되는 요소 수용액(aqueous urea solution)이다. 디젤 배기 유체 전달 시스템은 배기 시스템에 다량의 디젤 배기 유체를 전달하기 위해 도징 밸브를 동작시킨다. 전달된 디젤 배기 유체의 양은 도징 밸브(dosing valves)의 개방 시간 및 시스템에서의 디젤 배기 유체의 압력에 의해 결정된다. 디젤 배기 유체 전달 시스템은 배기 시스템 내의 디젤 배기 유체에 대해 바람직한 스프레이 패턴을 성취하기 위해 펌프, 밸브, 또는 다른 디바이스를 이용하여 시스템을 지정된 압력으로 가압한다.
디젤 배기 유체(DEF) 전달 시스템은 배기 시스템에 다량의 디젤 배기 유체를 전달하기 위해 도징 밸브를 동작시킨다. 디젤 배기 유체 전달 시스템은 또한, 배기 시스템 내의 압력을 조절하기 위해 압력 조정부(예를 들면, 펌프, 밸브, 등)를 가압한다. 디젤 배기 유체 전달 시스템 내의 밸브의 개방은 시스템 내의 압력을 감소시키고, 부압 스파이크(negative pressure spikes)를 생성한다. 이들 압력 스파이크는 부품의 기계 마모 및 시스템의 효율에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 디젤 배기 유체 시스템의 피드 포워드 압력 제어(feed forward pressure control)를 위한 시스템 및 방법을 제공한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 디젤 배기 유체 전달 시스템의 개략도.
도 2는 일부 실시예에 따른 도 1의 디젤 배기 유체 전달 시스템에 대한 피드 포워드 제어 시스템의 블록도.
도 3은 일부 실시예에 따른 도 1의 디젤 배기 유체 전달 시스템을 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도 4 및 도 5는 일부 실시예에 따른 피드 포워드 제어를 통해 그리고 상기 피드 포워드 제어 없이 도 1의 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키는 효과를 도시하는 라인 그래프.
본 발명의 임의의 실시예가 상세히 설명되기 전에, 본 발명은 그 적용에 있어서 다음의 설명에서 제시되거나 다음의 도면에 도시된 구성의 상세 및 부품의 배열로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 본 발명은 다양한 실시예일 수 있고 다양한 방식으로 실시되거나 실행될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 이용된 어구 및 전문용어는 설명의 목적을 위한 것이며 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에서 "포함하는("including," "comprising"), 또는 "갖는(having)" 및 그 변형은 그 이후에 열거된 항목 및 그 등가물 뿐만 아니라 부가적인 항목을 포함하도록 의도된다. 용어 "장착된", "연결된" 및 "결합된"은 광범위하게 이용되고 직접 및 간접 장착, 연결, 및 결합 모두를 포함한다. 게다가, "연결된" 및 "결합된"은 물리적 또는 기계적 연결 또는 결합으로 제한되지 않고, 직접적 또는 간접적이든 간에 전기적 연결 또는 결합을 포함할 수 있다. 또한, 전자 통신 및 통보는 유선 연결, 무선 연결, 등을 포함하는 임의의 알려진 수단을 이용하여 수행될 수 있다.
복수의 하드웨어 및 소프트웨어 기반 디바이스 뿐만 아니라, 복수의 상이한 구조적 부품이 본 발명을 구현하기 위해 이용될 수 있음에 또한 유의해야 한다. 게다가, 본 발명의 실시예는 하드웨어, 소프트웨어, 및 논의의 목적을 위해 대다수의 부품이 하드웨어로만 구현되는 것처럼 도시 및 설명될 수 있는 전자 부품 또는 모듈을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다. 그러나, 당업자는 이 상세한 설명의 판독에 기초하여 적어도 하나의 실시예에서 본 발명의 전자 기반 양태가 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 소프트웨어(예로서, 비 일시적 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장됨)로 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 이와 같이, 복수의 하드웨어 및 소프트웨어 기반 디바이스 뿐만 아니라, 복수의 상이한 구조적 부품이 본 발명을 구현하기 위해 활용될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들면, 명세서에서 설명된 "제어 유닛" 및 "제어기"는 하나 이상의 프로세서, 비 일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 하나 이상의 메모리 모듈, 하나 이상의 입력/출력 인터페이스, 및 부품을 연결하는 다양한 연결부(예로서, 시스템 버스)를 포함할 수 있다.
하나의 예시적인 실시예는 디젤 배기 유체 전달 시스템을 제공한다. 시스템은 디젤 배기 유체를 디젤 배기 시스템에 전달하도록 제어가능한 도징 밸브, 디젤 배기 시스템의 시스템 압력을 조정하도록 제어가능한 압력 조정부, 디젤 배기 유체 전달 시스템의 시스템 압력을 감지하도록 배치된 압력 센서, 및 도징 밸브, 압력 조정부 및 압력 센서에 전기적으로 결합된 전자 제어기를 포함한다. 전자 제어기는 동작 압력을 결정하고, 압력 센서로부터 시스템 압력을 수신하도록 구성된다. 전자 제어기는 또한, 도징 요청을 결정하고, 도징 요청에 기초하여 압력 교란(pressure disturbance)을 결정하도록 구성된다. 전자 제어기는 또한, 시스템 압력 및 동작 압력에 기초하여 제어 요청을 결정하고, 압력 교란에 기초하여 피드 포워드 제어 값을 결정하도록 구성된다. 전자 제어기는 또한, 제어 요청 기반 및 피드 포워드 제어 값에 기초하여 조정된 제어 요청을 생성하도록 구성된다. 전자 제어기는 또한, 도징 요청에 기초하여 도징 밸브를 제어하고, 조정된 제어 요청에 기초하여 압력 조정부를 제어하도록 구성된다.
또 다른 예시적인 실시예는 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법을 제공한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 동작 압력을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 디젤 배기 유체 전달 시스템의 압력 센서로부터 시스템 압력을 수신하는 단계를 더 포함한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 도징 요청 및 도징 요청에 기초하여 압력 교란을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 시스템 압력 및 동작 압력에 기초하여 제어 요청을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 압력 교란에 기초하여 피드 포워드 제어 값을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 제어 요청 기반 및 피드 포워드 제어 값에 기초하여 조정된 제어 요청을 생성하는 단계를 더 포함한다. 방법은 전자 프로세서에 의해 도징 요청에 기초하여 디젤 배기 유체 전달 시스템의 도징 밸브, 및 조정된 제어 요청에 기초하여 디젤 배기 유체 전달 시스템의 압력 조정부를 제어하는 단계를 더 포함한다.
도 1은 DEF 전달 시스템(10)의 일 예시적인 실시예의 블록도이다. 시스템은 DEF를 배기 시스템(도시되지 않음)에 전달하기 위한 하나 이상의 도징 모듈(11) 및 DEF를 저장 탱크(13)로부터 도징 모듈(11)로 바람직한 가변 압력 및 질량 전달 유량으로 이동시키기 위한 공급 모듈(12)을 포함한다. 도징 모듈(11)은 각각 배기 시스템에 다량의 DEF를 전달하도록 개폐되는 도징 밸브(11A)를 포함한다. 2개의 도징 모듈(11)이 도시된다. 대안적인 실시예는 단일 도징 모듈(11)을 가질 수 있거나, 2개보다 많은 도징 모듈을 가질 수 있다. 공급 모듈(12)은 펌프(14), 복귀 밸브(reverting valve)(15), 메인 필터(16), 및 제어가능한 역류 밸브(BFV)(17)를 포함한다. 펌프(14)는 흡입 라인(18)을 통해 저장 탱크(13)로부터 DEF를 얻고 압력 라인(19)을 통해 DEF를 도징 모듈(11)에 제공한다. 역류 밸브(17)는 펌핑된 DEF 중 일부가 역류 라인(20)을 통해 저장 탱크(13)로 다시 흐르는 것을 제어가능하게 허용하고, 그에 의해 압력 라인(19)에서의 DEF의 압력을 감소시킨다. 공급 모듈(12)은 또한, 압력 센서(21) 및 전자 제어기(22)를 포함한다. 압력 센서(21)는 DEF 시스템에서의 압력을 감지하고, 감지된 압력을 전자 제어기(22)로 송신한다.
일부 실시예에서, 전자 제어기(22)는 전자 제어기(22) 내의 부품 및 모듈에 전력, 동작 제어, 및 보호를 제공하는 복수의 전기 및 전자 부품을 포함한다. 전자 제어기(22)는 무엇보다도 전자 프로세싱 유닛(즉, 프로세서, 마이크로프로세서 또는 다른 적합한 프로그래밍가능한 디바이스), 메모리, 및 입/출력 인터페이스를 포함한다. 전자 프로세싱 유닛, 메모리, 및 입/출력 인터페이스 뿐만 아니라 다른 다양한 모듈은 하나 이상의 제어 또는 데이터 버스에 의해 연결된다. 다양한 모듈 및 부품 사이의 통신 및 그들 사이의 상호 연결을 위한 제어 및 데이터 버스의 이용은 본 명세서에서 설명된 본 발명을 고려하여 당업자에게 알려질 것이다. 일부 실시예에서, 제어기(22)는 반도체(예로서, 필드 프로그래머밍가능한 게이트 어레이 ["FPGA"] 반도체) 칩 상에 부분적으로 또는 전체적으로 구현된다.
전자 제어기(22)의 메모리는 프로그램 저장 영역 및 데이터 저장 영역을 포함한다. 프로그램 저장 영역 및 데이터 저장 영역은 판독 전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리("EEPROM"), 플래시 메모리, 또는 다른 적절한 디지털 메모리 디바이스와 같은 메모리의 상이한 유형의 조합을 포함할 수 있다. 전자 프로세싱 유닛은 메모리에 연결되고 메모리의 RAM(예로서, 실행 중에), 메모리의 ROM(예로서, 일반적으로 영구적으로), 또는 또 다른 비 일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있는 소프트웨어 명령어를 실행한다. 소프트웨어는 전자 제어기(22)의 메모리에 저장될 수 있다. 소프트웨어는 펌웨어, 하나 이상의 애플리케이션, 프로그램 데이터, 필터, 규칙, 하나 이상의 프로그램 모듈, 및 다른 실행가능한 명령어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 제어기(22)는 DEF 전달 시스템(10)의 제어와 관련된 정보를 효과적으로 저장한다. 전자 프로세싱 유닛은 무엇보다도, 메모리로부터 검색하고 본 명세서에서 설명된 제어 프로세스 및 방법과 관련된 명령어를 실행한다. 다른 실시예에서, 전자 제어기(22)는 부가적인, 더 적거나, 상이한 부품을 포함할 수 있다.
전자 제어기(22), 도징 모듈(11), 펌프(14), 역류 밸브(17), 압력 센서(21) 뿐만 아니라, DEF 전달 시스템(10)의 다른 다양한 모듈 및 부품은 그들 사이에 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 제어 또는 데이터 버스에 의해 또는 그들을 통해 서로 결합된다. 다양한 모듈 및 부품 사이의 상호 연결 및 정보의 교환을 위한 제어 및 데이터 버스의 이용은 본 명세서에서 제공된 설명을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
하나의 예시적인 실시예에서, 전자 제어기(22)는 배기 시스템으로의 디젤 배기 유체의 질량 흐름 전달 레이트를 조절하기 위해 펌프(14) 및 BFV(17)에 대한 PID 제어를 구현한다(국제 특허 공보 WO 2016/024188 A1에서 설명됨). 전자 제어기(22)가 펌프(14) 및 BFV(17)를 동작시킴에 따라, (예를 들면, 압력 라인(19)에서 압력 센서(21)에 의해 측정된 바와 같이) DEF 전달 시스템(10) 내의 압력이 달라질 수 있다. 배기 시스템 내의 디젤 배기 유체에 대해 바람직한 스프레이 패턴을 성취하기 위해 특정한 압력(예로서, 9 khPa)에 가능한 한 가깝게 DEF 전달 시스템(10)을 동작시키는 것이 바람직하다. 그러나, 도징 밸브(11A)의 동작은 스텝 변화 교란을 생성할 수 있으며, 상기 교란은 부압 스파이크를 생성한다. 이들 압력 스파이크는 부품의 기계적 마모에 영향을 미치고 DEF 전달 시스템(10)의 NOx 감소의 효율을 감소시킨다(예를 들면, 디젤 배기 유체의 스프레이 패턴에 영향을 미침으로써). 전류 피드백 제어 방식은 바람직한 압력과 실제 압력 사이의 편차에 반응함으로써 압력 스파이크를 상대적으로 느리게 보상한다.
그에 따라, 본 발명의 실시예는 제어 속도를 증가시키고, 따라서 압력 스파이크를 감소시키며, 상기 감소는 결과적으로 DEF 전달 시스템(10)의 수명에 걸쳐 부품에 대한 도징 정확도 및 기계적 부하를 증가시킨다.
도 2는 DEF 전달 시스템(10)에 대한 일 예시적인 피드 포워드 제어 시스템(30)을 도시하는 블록도이다. 설명의 용이성을 위해, 도 2는 피드 포워드 제어 시스템(30)을 도시하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어, 그리고 DEF 전달 시스템(10)의 하드웨어 부품에서 구현될 수 있는 기능 둘 모두를 포함한다. 하나의 실시예에서, 기능(PID 제어(32), 피드 포워드 제어(34), 및 합산 노드(36A, 36B, 36C))은 전자 제어기(22)에 의해 구현된다(소프트웨어, 하드웨어, 또는 둘 모두의 조합을 이용하여). 본 명세서에서 설명된 방법은 DEF 전달 시스템(10) 내의 압력을 조절하도록 펌프(14) 및 역류 밸브(17) 둘 모두를 제어하기 위해 이용될 수 있다. 그에 따라, 설명의 용의성을 위해, 용어 "압력 조정부"는 본 명세서에서 펌프(14), 또는 역류 밸브(17)를 언급하기 위해 이용된다. 유사하게, 도징 밸브(11A)는 본 명세서에서 단수로 언급될 수 있다. 이것은 제한하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 설명된 시스템 및 방법은 펌프(14), 역류 밸브(17), 및 하나 이상의 도징 밸브(11A)를 제어하기 위해 적용된다.
데이터 값(예를 들면, 도징 요청 및 피드 포워드 제어 값) 또는 제어 신호(예를 들면, 제어 요청 및 조정된 제어 요청)은 도 2에서 도시된 바와 같이, 기능 및 부품으로부터 송신되거나, 그에 의해 수신되거나, 그에 의해 동작되며, 특히 도 3 및 방법(200)에 대하여 하기에 설명된다.
도 3은 피드 포워드 제어 시스템(30)을 이용하여 DEF 전달 시스템(10)을 제어하기 위한 일 예시적인 방법(200)을 도시한다. 블록(202)에서, 전자 제어기(22)는 DEF 전달 시스템(10)에 대한 동작 압력을 결정한다. 상기 언급된 바와 같이, 배기 시스템 내의 디젤 배기 유체에 대해 바람직한 스프레이 패턴을 성취하기 위해 바람직한 동작 압력에 가능한 한 가깝게 DEF 전달 시스템(10)을 동작시키는 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 동작 압력은 시스템의 동작 이전에 결정되고, 전자 제어기(22)의 메모리에 저장되어 검색된다. 일부 실시예에서, 동작 압력은 동작 또는 환경 인자에 기초한 동작 시에 전자 제어기(22)에 의해 결정될 수 있다. 일례로서, 방법(200)은 9 khPa인 동작 압력을 고려하여 설명된다. 이것은 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 본 명세서에서 설명된 방법은 다른 동작 압력을 이용하여 구현될 수 있다.
블록(204)에서, 전자 제어기(22)는 압력 라인(19)에서 시스템 압력을 감지하는 압력 센서(21)로부터 시스템 압력을 수신한다. 시스템 압력은 DEF 전달 시스템(10)의 현재 압력이다. 당업자에 알려진 바와 같이, DEF 전달 시스템(10)이 효율적으로 동작하기 위해 실제 시스템 압력이 바람직한 동작 압력과 부합해야 한다. 블록(206)에서, 전자 제어기(22)는 도징 요청을 결정한다. 도징 요청은 디젤 배기 시스템에 분사될 다량의 디젤 배기 유체, 또는 질량 유량에 대한 요청이다. 도징 요청은 전자 제어기(22)가 디젤 배기 유체를 전달하기 위해 도스 밸브(11A)를 제어할 방법을 결정한다. 도징 요청을 결정하는 것은 본 분야에 알려져 있고, 상세하게 설명되지 않을 것이다.
블록(208)에서, 전자 제어기(22)는 도징 요청에 기초하여 압력 교란(Pdisturbance)을 결정한다. 주어진 도징 요청(결과적으로, 도징 밸브(11)의 주어진 작동)에 대한 Pdisturbance의 값은 실험적으로 결정될 수 있다. 그에 따라, DEF 전달 시스템(10)의 주어진 구성에 대한 도징 요청의 범위에 대해 Pdisturbance의 값의 범위가 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 도징 요청의 범위 및 대응하는 Pdisturbance 값은 전자 제어기(22)의 메모리에 저장된다. 다른 실시예에서, (예를 들면, 실험 데이터 및 DEF 전달 시스템(10)의 구성에 기초하여) 수학적 모델이 개발될 수 있고 도징 요청에 기초하여 Pdisturbance의 값을 결정하기 위해 전자 제어기(22)에 의해 이용된다.
블록(210)에서, 전자 제어기(22)는 시스템 압력(Preal) 및 동작 압력(Pref)에 기초하여 제어 요청을 결정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, Preal 및 Pref는 합산 노드(36H)로 공급되고, 상기 합산 노드는 Pref로부터 Preal을 감산하고 제어 요청을 결정하는 PID 제어부(32)에 그 값을 공급한다. 제어 요청은 압력 조정부의 듀티 사이클을 설정한다. 예를 들면, 시스템이 바람직한 압력에서 동작하고 있을 때, 어떠한 변경도 필요하지 않을 것이고, 제어 요청이 압력 조정부의 듀티 사이클을 변경하지 않을 것이다(Pref - Preal = 0). 마찬가지로, 제어 요청은 Pref가 Preal보다 높을 때, 압력 조정 요소의 듀티 사이클을 감소시키고, Preal이 Pref보다 낮을 때 듀티 사이클을 증가시킨다.
이제 도 3을 참조하면, 블록(212)에서, 전자 제어기(22)는 블록(208)에서 결정된 바와 같이, Pdisturbance에 기초하여 피드 포워드 제어 값을 결정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 피드 포워드 제어 값은 도징 밸브(11A)가 블록(206)에서 결정된 도징 요청에 따라 동작하고 있을 때 예상된 Pdisturbance의 값을 설명하기 위해 블록(210)에서 결정된 제어 요청을 수정하도록 전자 제어기(22)에 의해 이용될 것이다. Preal에 대한 도징 밸브 작동의 효과를 감소시키기 위해, 펌프(Ppump) 및 Pdisturbance에 의해 생성된 압력은 다음과 같이 상쇄된다:
Pdisturbance + Ppump = 0
따라서,
Figure pct00001
이고, 여기서 GDV는 도징 요청에 대한 이득 인자이고, GPump/BFV는 압력 조정부 제어 요청에 대한 이득 값이며, GFF는 피드 포워드 이득 인자이다. 피드 포워드 제어 값은 제어 요청에 적용될 때 방정식 Pdisturbance + Ppump = 0을 참이 되게 하는 값이다.
피드 포워드 제어 값은 다음의 방정식을 이용하여 결정될 수 있다:
Figure pct00002
여기서, KDV 및 KPump/BFV는 실험적으로 결정될 수 있는 이득 인자이고, τPump/BFV 및 τDV는 각각 압력 조정부 및 도징 밸브의 시 상수이다.
이제 도 3을 참조하면, 블록(214)에서, 전자 제어기(22)는 피드 포워드 제어 값(GFF)과 합산 노드(36B)에서의 제어 요청을 조합함으로써 조정된 제어 요청(C)을 생성한다(도 2 참조). 블록(216)에서, 전자 제어기(22)는 블록(218)에서 (블록(214)에서 결정됨) 조정된 제어 요청에 기초하여 압력 조정부를 제어하면서 도징 요청(블록(206)에서 결정됨)에 기초하여 도징 밸브(11A)를 제어한다(동작시킨다). 합산 노드(36C)에 의해 표현된 바와 같이(도 2 참조), 도징 밸브(11A)의 동작에 의해 야기된 압력 교란(Pdisturbance)과 조합된 압력 조정부로부터의 압력 변화는 시스템 압력(Preal)의 변화에 영향을 줄 수 있다.
피드 포워드 제어 시스템(30)의 이용을 통해, Preal에 대한 변경은 피드 포워드 제어 없이 동작하는 DEF 전달 시스템(10)을 통해 감소된다. 예를 들면, 도 4의 차트(300A)는 DEF 전달 시스템(10)이 피드 포워드 제어 없이(라인(302)) 그리고 피드 포워드 제어를 통해(라인(304)) 시간에 따라 동작함에 따라 시스템 압력(Preal)에 대한 값을 도시한다. 도 4의 차트(300B)는 DEF 전달 시스템(10)이 피드 포워드 제어 없이(라인(306)) 그리고 피드 포워드 제어를 통해(라인(308)) 시간에 따라 동작함에 따라 펌프(14)의 듀티 사이클을 도시한다. 도 4의 차트(300C)는 피드 포워드 제어 없는(라인(310)) 그리고 피드 포워드 제어를 통한(라인(312)) 시간에 따른 DEF 전달 시스템(10)의 도징 요청을 도시한다.
차트(300A, 300B, 및 300C)는 DEF 전달 시스템(10)에 대한 피드 포워드 제어의 효과를 도시하기 위해 동일한 시간 기간에 걸쳐 상관한다. 예를 들면, 차트(300C)의 동작 포인트 전이(316)에서, 전이의 효과는 차트(300B 및 300A)에 도시된다. 차트(300B)에서, 피드 포워드 제어가 없는 과도 반응 시간(318에서)은 피드 포워드 제어를 통한 반응 시간(322에서)보다 크다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 피드 포워드 제어 방법을 적용하는 결과는 동작 포인트 사이의 전이의 평활화(smoothing)이다. 이 평활화는 차트(300A)에 도시된 바와 같이 감소된 압력 스파이크를 야기한다. 예를 들면, 피드 포워드 제어 없이 동작할 때, 도징의 증가(차트(300C)의 316에서)로부터의 부압 스파이크(320에서)는 피드 포워드 제어(324에서)를 이용할 때 생성된 것보다 크다. 또한, 차트(300A)에 도시된 바와 같이, 피드 포워드 제어로 동작하는 DEF 전달 시스템(10)은 그것이 피드 포워드 제어 없이 동작할 때 보다 9 khPa의 바람직한 동작 압력에 더 가깝게 동작한다.
도 5는 또 다른 예를 도시한다. 도 5의 차트(400)는 시간에 따른 도징 요청의 스텝 변화(라인(402)), 및 피드 포워드 제어가 없는(라인(404)) 그리고 피드 포워드 제어를 통한(라인(406)) 각각의 스텝 변화에 대한 대응하는 압력 스파이크를 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 피드 포워드 제어의 이용을 통해, 압력 스파이크는 평균적으로 약 45% 만큼 감소된다.
따라서, 본 발명은 무엇보다도, 디젤 배기 유체 전달 시스템의 피드 포워드 제어를 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 다양한 특징 및 장점은 다음의 청구항에 제시된다.

Claims (18)

  1. 디젤 배기 유체(diesel exhaust fluid) 전달 시스템에 있어서:
    디젤 배기 유체를 디젤 배기 시스템에 전달하도록 제어가능한 도징 밸브(dosing valve);
    상기 디젤 배기 시스템의 시스템 압력을 조정하도록 제어가능한 압력 조정부;
    상기 디젤 배기 유체 전달 시스템의 시스템 압력을 감지하도록 배치된 압력 센서; 및
    상기 도징 밸브, 상기 압력 조정부 및 상기 압력 센서에 전기적으로 결합된 전자 제어기를 포함하고, 상기 전자 제어기는,
    동작 압력을 결정하고;
    상기 압력 센서로부터 상기 시스템 압력을 수신하고;
    도징 요청을 결정하고;
    상기 도징 요청에 기초하여 압력 교란(pressure disturbance)을 결정하고;
    상기 시스템 압력 및 상기 동작 압력에 기초하여 제어 요청을 결정하고;
    상기 압력 교란에 기초하여 피드 포워드 제어 값(feed forward control value)을 결정하고;
    상기 제어 요청 기반 및 상기 피드 포워드 제어 값에 기초하여 조정된 제어 요청을 생성하고;
    상기 도징 요청에 기초하여 상기 도징 밸브를 제어하며;
    상기 조정된 제어 요청에 기초하여 상기 압력 조정부를 제어하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 또한, 상기 도징 요청 및 압력 영향 모델에 기초하여 상기 압력 교란을 결정하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 또한, 상기 압력 교란 및 하나 이상의 이득 인자에 기초하여 상기 피드 포워드 제어 값을 결정하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이득 인자는 도징 밸브 이득 인자 및 압력 조정부 이득 인자로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 또한, 상기 피드 포워드 제어 값에 상기 제어 요청을 부가함으로써 조정된 제어 요청을 생성하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    유체 저장 탱크를 더 포함하고;
    상기 제어가능한 전달부는 상기 유체 저장 탱크 및 상기 도징 밸브에 결합되고, 압력 라인을 통해 상기 저장 탱크로부터 상기 도징 밸브로 디젤 배기 유체를 펌핑하도록 제어가능한 펌프인, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자 제어 디바이스는 또한, 상기 조정된 제어 요청에 기초하여 상기 펌프의 듀티 사이클을 조정함으로써 상기 펌프를 제어하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    유체 저장 탱크를 더 포함하고;
    상기 제어가능한 전달부는 상기 유체 저장 탱크에 결합되고, 디젤 배기 유체가 역류 라인을 통해 상기 유체 저장 탱크로 다시 흐르는 것을 허용하도록 제어가능한 역류 밸브인, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 또한, 상기 조정된 제어 요청에 기초하여 상기 역류 밸브의 듀티 사이클을 조정함으로써 상기 펌프를 제어하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템.
  10. 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법에 있어서:
    전자 프로세서에 의해 동작 압력을 결정하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 디젤 배기 유체 전달 시스템의 압력 센서로부터 시스템 압력을 수신하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 도징 요청을 결정하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 도징 요청에 기초하여 압력 교란을 결정하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 시스템 압력 및 상기 동작 압력에 기초하여 제어 요청을 결정하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 압력 교란에 기초하여 피드 포워드 제어 값을 결정하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 제어 요청 기반 및 상기 피드 포워드 제어 값에 기초하여 조정된 제어 요청을 생성하는 단계;
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 도징 요청에 기초하여 상기 디젤 배기 유체 전달 시스템의 도징 밸브를 제어하는 단계; 및
    상기 전자 프로세서에 의해 상기 조정된 제어 요청에 기초하여 상기 디젤 배기 유체 전달 시스템의 압력 조정부를 제어하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압력 교란을 결정하는 단계는 상기 도징 요청 및 압력 영향 모델에 기초하여 상기 압력 교란을 결정하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드 포워드 제어 값을 결정하는 단계는 상기 압력 교란 및 하나 이상의 이득 인자에 기초하여 상기 피드 포워드 제어 값을 결정하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이득 인자는 도징 밸브 이득 인자 및 압력 조정부 이득 인자로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 또한, 상기 피드 포워드 제어 값에 상기 제어 요청을 부가함으로써 조정된 제어 요청을 생성하도록 구성되는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어가능한 전달부를 제어하는 단계는 압력 라인을 통해 상기 저장 탱크로부터 상기 도징 밸브로 디젤 배기 유체를 펌핑(pumping)하기 위해 유체 저장 탱크 및 상기 도징 밸브에 결합된 펌프를 제어하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 펌프를 제어하는 단계는 상기 조정된 제어 요청에 기초하여 상기 펌프의 듀티 사이클을 조정하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어가능한 전달부를 제어하는 단계는 디젤 배기 유체가 역류 라인을 통해 상기 유체 저장 탱크로 다시 흐르는 것을 허용하기 위해 유체 저장 탱크에 결합된 역류 밸브를 제어하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 역류 밸브를 제어하는 단계는 상기 조정된 제어 요청에 기초하여 상기 역류 밸브의 듀티 사이클을 조정하는 단계를 포함하는, 디젤 배기 유체 전달 시스템을 동작시키기 위한 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017215043A1 (de) * 2017-08-29 2019-02-28 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Einspritzmenge oder der Einspritzrate eines mittels eines Injektors in einen Reaktionsraum eingespritzten Fluids
US10724414B2 (en) * 2018-05-17 2020-07-28 Robert Bosch Gmbh Delay based feed forward strategy to control pressure in a diesel exhaust fluid delivery system
DE102019210361A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben von mehreren Dosierventilen
DE102019007085B4 (de) * 2019-10-12 2023-05-11 Man Truck & Bus Se Verfahren zum Betrieb eines Förder-Dosiersystems für ein Fluid, Förder-Dosiersystem und Kraftfahrzeug mit einem derartigen Förder-Dosiersystem
FR3102512B1 (fr) 2019-10-25 2022-05-13 Plastic Omnium Advanced Innovation & Res Procédé de régulation d’une pression dans un système d’injection d’eau pour un moteur à combustion interne
DE102020211030A1 (de) 2020-09-02 2022-03-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben einer Pumpe und Fluid-Versorgungssystem mit einer solchen Pumpe
US11873751B2 (en) 2020-11-13 2024-01-16 Caterpillar Inc. System and method for monitoring location of diesel exhaust fluid in a dosing system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090108638A (ko) * 2007-01-22 2009-10-15 이턴 코포레이션 배기 시스템 유체 도징의 폐루프 제어

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4534514B2 (ja) 2004-02-18 2010-09-01 株式会社デンソー ディーゼル機関の制御装置
US7246005B2 (en) 2005-06-07 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a component by feed-forward closed-loop controller state modification
US7591132B2 (en) 2006-09-20 2009-09-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Apparatus and method to inject a reductant into an exhaust gas feedstream
DE102008013960A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Albonair Gmbh Dosiersystem zur Eindüsung einer Harnstofflösung in den Abgasstrom eines Verbrennungsmotors
US8356471B2 (en) 2008-12-05 2013-01-22 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for controlling reductant dosing in an SCR catalyst system
DE102010030853A1 (de) 2010-07-02 2012-01-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung einer Förderpumpe einer Dosiereinrichtung für ein flüssiges Medium
DE102010031655A1 (de) 2010-07-22 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines druckgeregelten Dosiersystems für einen SCR-Katalysator
CN101984228A (zh) * 2010-10-21 2011-03-09 中国第一汽车集团公司 一种机械泵式scr尿素喷射系统
WO2012142745A1 (zh) 2011-04-19 2012-10-26 潍柴动力股份有限公司 用于控制柴油发动机的尿素喷射系统的设备和方法
EP2730762B1 (en) * 2011-07-09 2016-12-21 Bosch Corporation Reducing agent supply device and exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine
CN102297005B (zh) * 2011-09-13 2013-01-23 浙江邦得利汽车环保技术有限公司 一种柴油机scr尿素喷射装置
CN102817681B (zh) * 2012-07-26 2014-07-02 北京理工大学 柴油机固体scr控制系统
US9222388B2 (en) * 2013-02-28 2015-12-29 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Urea common rail
US20150260069A1 (en) 2014-03-17 2015-09-17 Caterpillar Inc. Fluid Delivery System and Method
KR101882664B1 (ko) 2014-08-15 2018-08-24 로베르트 보쉬 게엠베하 압력 제어를 갖는 디젤 배기 유체 전달 시스템
DE102014220150A1 (de) 2014-10-06 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Druckregelung eines SCR-Denoxierungssystems eines Kraftfahrzeugs
JP6655172B2 (ja) * 2015-09-24 2020-02-26 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ ディーゼル排気流体送出能力を高めるためのシステム及び方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090108638A (ko) * 2007-01-22 2009-10-15 이턴 코포레이션 배기 시스템 유체 도징의 폐루프 제어

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