KR20190068885A - 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법 - Google Patents

자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차가 발생하여 EGR 밸브의 개도를 위한 밸브 듀티비에 편차가 발생하는 점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 엔진 ECU에서 EGR 밸브의 듀티비를 제어할 때, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 EGR 밸브의 개도를 위한 듀티비를 제어함으로써, 엔진으로 유입되는 공기량 편차를 줄일 수 있도록 한 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법{Method for controlling air flow rate to the engine}
본 발명은 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EGR 밸브를 포함하는 엔진 시스템로부터 배출되는 배기가스 편차를 줄이기 위하여 엔진으로 유입되는 공기량 편차를 줄일 수 있도록 한 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법에 관한 것이다.
자동차의 배기가스 배출 규제에 따라 질소산화물 등의 배기가스를 저감시키는 여러 기술이 개발되고 있으며, 그 중 하나의 기술이 배기가스 중의 일부를 엔진의 흡기측으로 재순환시켜 배기가스 속에 포함되어 있는 NOx 등의 배출을 감소시킬 수 있는 배기가스 재순환 장치(EGR, Exhaust Gas Recirculation)를 들 수 있다.
첨부한 도 1은 배기가스 재순환 장치를 도시한 모식도이다.
도 1에서 보듯이, 상기 배기가스 재순환 장치는 배기가스의 일부를 스로틀 밸브 이후인 엔진의 연소실쪽으로 바로 순환시키는 HP EGR(High Pressure EGR) 밸브(10)와, 배기가스를 터보차저 이전 위치인 신기 유입측(흡기 매니폴드)으로 순환시키는 LP EGR(Low Pressure EGR) 밸브(30)로 구분된다.
특히, 상기 LP EGR 밸브(30)는 배기라인을 흐르는 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드쪽으로 바이패스시켜서 신기(fresh air)와 함께 연소실로 혼합 공급되게 함으로써, 연소온도의 상승을 방지하여 NOx와 같은 에미션(Emission)의 발생을 줄여주는 역할을 한다.
이때, 상기 흡기 매니폴드쪽에는 엔진으로 유입되는 신기 유입량을 측정하는 공기유입량 측정센서(20)가 장착되는 바, 이 공기유입량 측정센서에서 측정된 신기 유입량을 엔진 ECU에서 피드백하여 목표 엔진유입공기량(신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 량)을 제어하게 된다.
또한, 엔진의 일반적인 운전 영역에서의 목표 엔진유입공기량은 상기 공기유입량 센서에서 측정된 신기 유입량 외에 상기한 각 EGR 밸브(10,30)의 작동에 따른 배기가스 재순환량에 따라 다르게 제어된다.
그러나, 엔진 부품(예, 공기유입량 측정센서, 흡기계)의 제작 산포에 의해서 공기유입량 센서에서 측정하는 신기 유입량에 편차가 발생하면, 신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 포함하는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차가 발생할 가능성이 있고, 결국 엔진으로 최종 유입되는 공기량 편차에 의해 엔진에서 배출되는 실제 배기가스 배출량도 목표 배기가스 배출량 대비 편차를 나타내게 된다.
예를 들어, EGR 밸브를 통해 배기가스 재순환량을 사용하는 엔진의 운전 영역에서 상기 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차가 발생하면 배기가스 배출량도 달라지게 되고, EGR 밸브의 개도가 목표와 다르게 제어될 수 있으며, 그에 따라 EGR 밸브를 통해 재순환되는 배기가스 재순환량도 목표와 다른 양으로 재순환될 수 밖에 없으므로, 공연비가 변화되거나 엔진 연소 생성물 및 배출가스에도 변화가 발생하게 되는 문제점이 따르게 된다.
따라서, 엔진에서 배출되는 배기가스 편차를 줄이기 위해 엔진으로 유입되는 공기량 편차를 줄일 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차가 발생하여 EGR 밸브의 개도를 위한 밸브 듀티비에 편차가 발생하는 점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 엔진 ECU에서 EGR 밸브의 듀티비를 제어할 때, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 EGR 밸브의 개도를 위한 듀티비를 제어함으로써, 엔진으로 유입되는 공기량 편차를 줄일 수 있도록 한 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 엔진 운전 상태가 정상 조건인 상태에서 EGR 밸브가 작동하는지 여부를 확인하는 단계; 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 편차를 확인하는 단계; 및 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도에 편차가 발생한 것으로 판정되면, 엔진 ECU에서 공기량 보정팩터를 반영하여 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 제공한다.
특히, 상기 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계는: 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서로부터 수신되는 신기 유입량에 EGR 밸브의 개도 보정을 위한 공기량 보정팩터를 곱한 값을 엔진 ECU의 EGR 밸브 개도 맵에 반영시키는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공기량 보정팩터는 EGR 밸브의 개도 편차를 초래하는 EGR 밸브의 개도조절을 위한 듀티비 편차가 ±1.5% 수준 이내에서 조절될 수 있도록 실험을 통해 구해진 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 EGR 밸브의 개도 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되면 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 제어가 정상적으로 이루어져 엔진으로 공급되는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량에 추종하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 제어함으로써, 엔진으로 유입되는 실제 공기량과 목표 공기량 간의 편차를 줄일 수 있고, 배기가스 배출량도 일정하게 유지시킬 수 있다.
즉, 엔진 ECU에서 EGR 밸브의 개도를 듀티비로 제어할 때, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 EGR 밸브의 개도를 위한 듀티비를 제어함으로써, 엔진으로 유입되는 실제 엔진유입공기량의 편차를 줄일 수 효과를 제공하는 동시에 배기가스 배출량을 일정한 수준으로 조절할 수 있다.
또한, 엔진에서 배출되는 배기가스의 산포 및 편차를 줄일 수 있고, DPF의 재생 작동 온도 변화를 방지하여 DFP의 재생효율이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 배기가스 재순환 장치를 도시한 모식도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 배기가스를 엔진으로 재순환시키기 위하여 HP-EGR 밸브 및 LP-EGR 밸브를 포함하는 엔진 시스템에 있어서, 목표 엔진유입공기량(엔진의 목표 공기량으로서 신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량)은 EGR 밸브의 개도에 따라 다르게 제어된다.
따라서, 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서(20)에서 측정한 신기 유입량을 측정한 후, 이를 기반으로 EGR 밸브의 개도를 실제 엔진유입공기량(신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량)에 맞게 듀티 제어하게 된다.
그러나, 예를 들어 엔진 흡기계 및 공기유입량 측정센서 등의 제작 산포에 의하여 공기유입량 측정센서에서 측정되는 신기 유입량에 오차가 발생하면, 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)은 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖게 된다.
또한, 상기 EGR 밸브의 개도를 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량)에 맞게 듀티비로 제어함에 따라, 배기가스 재순환량이 달라지는 동시에 최종 배기계로 배출되는 배기가스량도 일정치 않게 되고, 배기가스 NOx 저감 등이 원활하게 이루어지지 않게 된다.
이에, 본 발명의 일 실시예는 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)이 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖는 경우, 엔진 ECU에서 EGR 밸브의 개도를 듀티비로 제어할 때, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 EGR 밸브의 개도를 위한 듀티비를 제어함으로써, 엔진으로 유입되는 실제 엔진유입공기량의 편차를 줄일 수 효과를 제공하는 동시에 배기가스 배출량을 일정한 수준으로 조절할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
첨부한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 엔진 운전 상태가 정상(normal) 조건인지 판정한다(S101).
상기 엔진 운전 상태가 정상 조건이 아닌 경우는 질소산화물 저감장치(LNT), 배기가스후처리장치(DPF), 선택적 환원장치(SCR)에 의한 배기가스 후처리 재생이 이루어지는 중임을 의미하고, 정상조건은 위의 후처리 재생이 실시되지 않는 조건을 말한다.
상기 엔진 운전 상태가 정상 조건이면서 다른 배기가스 처리 장치의 일종인 EGR 밸브가 작동하는지 여부를 확인하여(S102), EGR 밸브가 작동하면 본 발명의 엔진 공기량 편차 저감을 위한 제어가 이루어진다.
본 발명의 엔진 공기량 편차 저감 제어는 엔진으로 유입되는 실제 엔진유입공기량의 편차를 줄일 수 효과를 제공하는 동시에 배기가스 배출량을 일정한 수준으로 조절할 수 있도록 한 것으로서, HP EGR 밸브 또는 LP EGR 밸브 중 하나 만이 작동하는 경우와, HP EGR 밸브 및 LP EGR 밸브가 함께 작동하는 경우에 동일하게 이루어진다.
다음으로, 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 편차를 확인하는 단계가 진행된다(S103).
이때, 상기 EGR 밸브의 개도는 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서에서 측정한 신기 유입량에 배기가스 재순환량을 합한 공기량에 맞게 듀티 제어된다.
다시 말해서, 엔진 ECU는 엔진 운전영역별 EGR 밸브 개도 맵(차속 대비 연료량 곡선, 또는 차속 대비 토크 곡선에 EGR 밸브 개도를 맵핑시킨 데이터)을 기반으로, EGR 밸브의 개도를 실제 엔진유입공기량(신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량)에 맞게 듀티 제어하게 된다.
그러나, 엔진 흡기계 및 공기유입량 측정센서 등의 제작 산포에 의하여 공기유입량 측정센서에서 측정되는 신기 유입량에 오차가 발생하면, 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)은 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖게 된다.
이렇게 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)이 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖게 되면, 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 즉, EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비에 편차가 발생한 것으로 판정한다.
다음으로, 상기 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도에 편차가 발생한 것으로 판정되면, 엔진 ECU에서 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비가 목표 대비 편차가 발생한 것으로 보아서, EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계가 진행된다.
이때, 상기 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비 보정은 엔진 ECU에서 공기량 보정팩터를 반영하여 이루어진다(S104).
즉, 상기 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서로부터 수신되는 신기 유입량 (오차 발생된 센서리딩 공기량)에 EGR 밸브의 개도 보정을 위한 공기량 보정팩터를 곱한 값을 오차 수정된 새로운 신기 유입량으로 정하고, 이를 기반으로 EGR 밸브의 개도를 새로운 듀티비 즉, 오차 수정된 새로운 신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량에 맞는 듀티비로 제어하게 된다.
이렇게, 상기 EGR 밸브의 개도 보정은 EGR 밸브의 개도를 듀티 제어하는 듀티비를 보정하여 이루어지며, 바람직하게는 상기 EGR 밸브의 개도 보정은 EGR 밸브의 개도 편차를 초래하는 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비 편차를 ±1.5% 수준 이내에서 조절할 수 있는 공기량 보정팩터를 실험을 통해 정한 다음, 이를 엔진 ECU의 EGR 밸브 개도 맵(차속 대비 연료량 곡선, 또는 차속 대비 토크 곡선에 EGR 밸브 개도를 맵핑시킨 데이터)에 반영시킨 상태에서 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 EGR 밸브의 개도 편차 즉, EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되는지 확인하고(S105), EGR 밸브의 개도 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되면 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 제어가 정상적으로 이루어져 엔진으로 공급되는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량에 추종하는 것으로 판정한다(S106).
다시 말해서, 실제 엔진유입공기량(오차 수정된 새로운 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)이 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 ±1.5% 수준 이내의 편차를 갖게 되면, 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 제어가 편차없이 정상적으로 이루어지는 것으로 판정한다.
이후, EGR 밸브 미작동이 확인되면 상기한 EGR 밸브의 개도를 위한 듀티비 제어를 종료한다(S107).
이와 같이, 엔진 부품(예, 공기유입량 측정센서, 흡기계)의 제작 산포에 의해서 공기유입량 센서에서 측정하는 신기 유입량에 편차가 발생하면, 신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 포함하는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차가 발생할 가능성이 있고, 엔진으로 최종 유입되는 공기량 편차에 의해 엔진에서 배출되는 실제 배기가스 배출량도 목표 배기가스 배출량 대비 편차를 나타내게 되어, 엔진 연소 생성물 및 배출 가스 변화가 초래되지만, 상기와 같이 EGR 밸브의 개도를 위한 듀티비를 공기량 보정팩터로 보정함으로써, 신기 유입량 및 EGR 밸브에 의한 배기가스 재순환량을 포함하는 엔진유입공기량의 편차가 축소됨과 함께 엔진 배출가스 편차도 축소되는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 도 1에서 도면부호 40으로 지시된 DPF(Diesel Particulate Filter)에서 엔진 운전 중 발생하는 스모크(Smoke)인 입자상 물질을 포집하는 재생 작동을 한다.
상기 LP EGR 밸브(30)는 DPF에 의하여 재생된 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드쪽으로 바이패스시켜서 신기(fresh air)와 함께 연소실로 혼합 공급되게 함으로써, 연소온도의 상승을 방지하여 NOx와 같은 에미션(Emission)의 발생을 줄여주는 역할을 한다.
상기 DPF의 재생 중, 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서(20)에서 측정된 신기 유입량을 피드백하여 목표 엔진유입공기량(신기 유입량 및 EP-EGR 밸브를 통과한 배기가스 재순환량을 합한 량)을 산출하고, 이에 맞게 스로틀 밸브의 개도를 제어하게 된다.
그러나, 엔진 부품(예, 공기유입량 측정센서, 흡기계)의 제작 산포에 의해서 공기유입량 측정센서에서 측정하는 신기 유입량에 편차가 발생하면, 신기 유입량 및 EP-EGR 밸브를 통과한 배기가스 재순환량을 합한 량을 포함하는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차가 발생할 가능성이 있고, 결국 엔진으로 최종 유입되는 공기량 편차에 의해 엔진에서 배출되는 실제 배기가스 배출량도 목표 배기가스 배출량 대비 편차를 나타내게 되고, DPF의 재생 작동 온도에도 변화가 발생하여 DFP의 재생효율이 악화될 수 있다.
이를 해소하고자, 본 발명의 다른 실시예는 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)이 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖는 경우, DPF의 재생 중 엔진 ECU에서 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도를 듀티비로 제어할 때, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 듀티비를 제어함으로써, 엔진에서 배출되는 배기가스의 산포 및 편차를 줄일 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
첨부한 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 엔진 운전 상태에서 DPF가 재생 작동 중인지 판단한다(S201).
이어서, DPF가 재생 작동 중이면 상기 LP-EGR 밸브가 작동하는지 여부를 확인한다(S202).
위의 단계 S202 결과, 상기 LP-EGR 밸브가 작동 중이면 즉, LP EGR 밸브(30)가 DPF에 의하여 재생된 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드쪽으로 바이패스시키도록 열림 작동 중이면, 본 발명의 엔진 공기량 편차 저감을 위한 제어가 이루어진다.
다음으로, 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 편차를 확인하는 단계로서, LP-EGR 밸브와 스로틀 밸브의 개도 편차를 확인하는 단계가 진행된다(S203).
이때, 상기 LP-EGR 밸브의 개도는 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서에서 측정한 신기 유입량에 배기가스 재순환량을 합한 공기량에 맞게 듀티 제어된다.
다시 말해서, 엔진 ECU는 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브 개도 맵(차속 대비 연료량 곡선, 또는 차속 대비 토크 곡선에 EGR 밸브 개도를 맵핑시킨 데이터)을 기반으로, LP-EGR 밸브의 개도를 실제 엔진유입공기량(신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량)에 맞게 듀티 제어하게 된다.
그러나, 엔진 흡기계 및 공기유입량 측정센서 등의 제작 산포에 의하여 공기유입량 측정센서에서 측정되는 신기 유입량에 오차가 발생하면, 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + EP-EGR 밸브를 통과한 배기가스 재순환량)은 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + EP-EGR 밸브를 통과한 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖게 된다.
이렇게 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차를 갖게 되면, 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브의 개도 즉, LP-EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비에 편차가 발생한 것으로 판정한다.
또한, 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량 대비 편차를 갖게 되면, 엔진 운전영역별 스로틀 밸브의 즉, 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비에도 편차가 발생한 것으로 판정한다.
다음으로, 상기 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도에 편차가 발생한 것으로 판정되면, 엔진 ECU에서 LP-EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비 및 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비가 목표 대비 편차가 발생한 것으로 보아서, LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계가 진행된다.
이때, 상기 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비 보정은 엔진 ECU에서 공기량 보정팩터를 반영하여 이루어진다(S204).
즉, 상기 엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서로부터 수신되는 신기 유입량 (오차 발생된 센서리딩 공기량)에 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 보정을 위한 공기량 보정팩터를 곱한 값을 오차 수정된 새로운 신기 유입량으로 정하고, 이를 기반으로 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도를 새로운 듀티비 즉, 오차 수정된 새로운 신기 유입량 및 배기가스 재순환량을 합한 공기량에 맞는 듀티비로 제어하게 된다.
이렇게, 상기 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 보정은 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도를 듀티 제어하는 듀티비를 보정하여 이루어지며, 바람직하게는 상기 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 보정은 듀티비 편차를 ±1.5% 수준 이내에서 조절할 수 있는 공기량 보정팩터를 실험을 통해 정한 다음, 이를 엔진 ECU의 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브 개도 맵(차속 대비 연료량 곡선, 또는 차속 대비 토크 곡선에 LP-EGR 밸브 개도를 맵핑시킨 데이터)에 반영시킨 상태에서 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 편차 즉, LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되는지 확인하고(S105), LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되면 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 제어가 정상적으로 이루어져 엔진으로 공급되는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량에 추종하는 것으로 판정한다(S206).
다시 말해서, 실제 엔진유입공기량(오차 수정된 새로운 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)이 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 ±1.5% 수준 이내의 편차를 갖게 되면, 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브및 스로틀 밸브의 개도 제어가 편차없이 정상적으로 이루어지는 것으로 판정한다.
한편, 상기 단계 S202 확인 결과, LP-EGR 밸브가 미사용 중(닫힘 상태)이면 상기한 단계 S203 ~ S206가 동일하게 진행되되 스로틀 밸브에 대해서만 개도 조절을 위한 듀티비 보정이 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면 실제 엔진유입공기량(오차 발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량)이 목표 엔진유입공기량(오차 미발생된 신기 유입량 + 배기가스 재순환량) 대비 편차를 갖는 경우, DPF의 재생 중 엔진 ECU에서 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도를 듀티비로 제어할 때, 실제 엔진유입공기량에 공기량 보정팩터를 고려한 제어값으로 듀티비를 제어함으로써, 엔진에서 배출되는 배기가스의 산포 및 편차를 줄일 수 있고, DPF의 재생 작동 온도 변화를 방지하여 DFP의 재생효율이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
10 : HP EGR 밸브
20 : 공기유입량 측정센서
30 : LP EGR 밸브

Claims (8)

  1. 엔진 운전 상태가 정상 조건인지 판정하는 단계;
    엔진 운전 상태가 정상 조건이면, LP EGR 밸브 및 HP-EGR 밸브를 포함하는 EGR 밸브가 작동하는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 EGR 밸브가 작동 중이면 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 편차를 확인하는 단계;
    엔진 운전영역별 상기 EGR 밸브의 개도에 편차가 발생한 것으로 판정되면, 엔진 ECU에서 공기량 보정팩터를 반영하여 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 EGR 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계는:
    엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서로부터 수신되는 신기 유입량에 EGR 밸브의 개도 보정을 위한 공기량 보정팩터를 곱한 값을 엔진 ECU의 EGR 밸브 개도 맵에 반영시키는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공기량 보정팩터는 EGR 밸브의 개도 편차를 초래하는 EGR 밸브의 개도조절을 위한 듀티비 편차가 ±1.5% 수준 이내에서 조절될 수 있도록 실험을 통해 구해진 것임을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 EGR 밸브의 개도 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되면 엔진 운전영역별 EGR 밸브의 개도 제어가 정상적으로 이루어져 엔진으로 공급되는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량에 추종하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진 운전 상태가 정상 조건이 아닌 경우,
    DPF 재생 작동이 이루어지는 확인하는 단계;
    상기 DPF 재생 작동 중이면, 상기 LP-EGR 밸브가 작동하는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 LP-EGR 밸브가 작동 중이면 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 편차를 확인하는 단계;
    엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도에 편차가 발생한 것으로 판정되면, 엔진 ECU에서 공기량 보정팩터를 반영하여 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계;
    가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 조절을 위한 듀티비를 보정하는 단계는:
    엔진 ECU에서 공기유입량 측정센서로부터 수신되는 신기 유입량에 LP-EGR 밸브및 스로틀 밸브의 개도 보정을 위한 공기량 보정팩터를 곱한 값을 엔진 ECU의 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 맵에 반영시키는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 공기량 보정팩터는 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 편차를 초래하는 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도조절을 위한 듀티비 편차가 ±1.5% 수준 이내에서 조절될 수 있도록 실험을 통해 구해진 것임을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 편차가 ±1.5% 수준 이내로 유지되면 엔진 운전영역별 LP-EGR 밸브 및 스로틀 밸브의 개도 제어가 정상적으로 이루어져 엔진으로 공급되는 실제 엔진유입공기량이 목표 엔진유입공기량에 추종하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 유입 공기량 제어 방법.
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