KR20210135706A - 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법 및 엔진 시스템 - Google Patents

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오영규
박금진
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Abstract

본 발명의 엔진 시스템(1)에 적용된 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법은 ECU(Electronic Control Unit)(10)에 의해 엔진(2)의 엔진운전영역이 센서측정 편차 발생 영역, 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역으로 구분되고, 상기 센서측정 편차 발생 영역에 보정 측정 유량을 적용한 공기량 연산 제어와 상기 중/고 부하 영역에 측정 압력을 적용한 공기량 연산 제어 및 상기 저 부하 영역에 측정 유량을 적용한 공기량 연산 제어 중 어느 하나로 엔진(2)의 실린더 충진량에 적용되는 공기량 연산이 구분됨으로써 엔진의 전체 운전 영역에서 신기 차지 변경 원인과 EGR 유량 모델링/액티브 퍼지 유량 모델링 부정확 원인을 가져오는 HFM 센서 오차 영향이 배제될 수 있고, 특히 퍼지 및 후방 Trim disable 후 다양한 영역 주행 시 기존의 연료 학습치 0.94~0.98 수준 대비 연료 학습치 1.01~0.99 수준으로 향상되는 특징을 구현한다.

Description

엔진 공기량 연산 오차 방지 방법 및 엔진 시스템{Method for Preventing Engine Air Flow Calculation Error and Engine System Thereof}
본 발명은 엔진의 공기량 연산 방법에 관한 것으로, 특히 엔진운전영역에 따라 유량센서(Air Flow Sensor)의 검출 값을 달리하여 적용함으로써 유량센서 중 HFM 센서(Hot-Film Air Mass Flow Sensor)의 물리적 측정편차가 엔진 공기량 연산을 틀어지게 하는 악영향이 차단될 수 있는 엔진 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진 시스템이 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템의 EGR 유량과 함께 AFS(Active Purge System)의 퍼지 유량을 공급함은 복합 기능 엔진 시스템으로 분류됨으로써 HFM 센서와 MAP 센서(Manifold Air Pressure Sensor 또는 Manifold Absolute Pressure Sensor)를 유량 센서로 적용하고, 엔진운전 중 엔진이 요구하는 엔진 공기량 연산을 위한 측정 유량과 측정 압력을 센서 측정값으로 이용할 수 있도록 한다.
특히 엔진 연소에 필요한 엔진 공기량(Kg/h)은 실린더(즉, 연소실)의 실린더 흡입공기유량(또는 실린더 충진량)으로서 흡기계의 인 매니(Intake Manifold)에 설치된 스로틀(Throttle)을 지나는 스로틀 통과 공기유량과 동일하다.
일례로 상기 HFM 센서는 흡기계에 설치된 스로틀의 전단(즉, 스로틀 앞쪽위치)으로 설치되는 반면 상기 MAP 센서는 스로틀의 후단(즉, 스로틀 뒤쪽위치)으로 설치된다.
그러므로 상기 HFM 센서는 스로틀 전단에서 인 매니(Intake Manifold)로 들어오는 신기(즉, 외기의 공기량)를 HFM 공기량으로 측정하고, 상기 MAP 센서는 스로 후단에서 스로틀을 지남으로써 신기와 EGR 가스의 유량이 포함된 스로틀 통과 공기유량에 대한 MAP 공기 압력(또는 MAP 공기 유량)으로 측정한다. 하지만 복합 기능 엔진 시스템은 상기 MAP 공기 압력(또는 MAP 공기 유량)은 HFM 공기량과 EGR 유량의 합 또는 HFM 공기량과 EGR 유량 및 퍼지 유량의 합일 수 있다.
이로부터 ECU(Electronic Control Unit)는 HFM 공기량과 HFM 모델링의 매칭 및 MAP 공기량과 MAP 모델링의 매칭으로 HFM 센서 측정값과 MAP 센서 측정값에 대한 정확성을 확인하고, 스로틀 통과 공기유량을 HFM 공기량과 EGR 유량의 합으로 하여 MAP 공기량과 보정을 통해 엔진 공기량 연산을 수행한다.
국내공개특허 2003-0039007(2003년5월17일)
하지만, 상기 HFM 센서는 신기 측정을 위한 메인(Main) 센서로 사용하게에 HFM 센서 측정 유량의 편차가 크다는 한계를 가지고 있다.
특히 이러한 HFM 센서의 한계는 엔진 시스템이 EGR 시스템 중 LP(Low Pressure)-EGR 시스템을 이용하여 EGR 유량을 저차압으로 공급하면서 퍼지 유량이 공급되는 복합 기술로 운전되는 경우에 더욱 심화됨으로써 엔진 공기량 연산의 부정확성이 커질 수밖에 없다.
일례로 LP-EGR 시스템 작동으로 저차압 EGR 유량이 공급되는 상태에서 APS 작동에 의한 퍼지 유량 공급이 이루어지면, HFM 센서의 부정확한 HFM 공기량이 EGR 유량 모델과 액티브 퍼지 유량 모델에 영향을 끼침으로써 EGR 유량 모델과 액티브 퍼지 유량 모델의 모델 계산 값이 실제보다 커지거나 작아진다.
그 결과 부정확한 유량 모델은 하나의 맥동(pulsation) 보상 값 데이터(Data)로 흡기계 편차에 대응하는 것을 불가능하게 하고, 나아가 EGR 시스템과 APS 작동 시 엔진 공기량 연산에 따른 신기 차지(Fresh Air Charge)를 변경시키는 한 원인이 될 수밖에 없다.
나아가 APS의 액티브 퍼지 작동은 펌프의 구동을 필요로 하고, 상기 펌프는 일부 구간 유량 및 PCSV 듀티(Purge control solenoid valve Duty) 값이 일정하더라도 펌프속도 채터링(Chattering)을 발생시킬 뿐만 아니라 유량 변동에 대한 히스테리시스(Hysterisis)가 작게 설정되어 있어 펌프 속도 선택 시 목표 속도값 변화를 가져오는 측면을 고려할 때, 액티브 퍼지 유량(또는 농도) 모델링에 대한 실제적인 정확성이 더욱 요구될 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진운전영역을 구분한 저 부하 영역, 중/고 부하 영역, 센서측정편차 발생 영역에 HFM 공기량 제어, MAP 공기량 제어, 공기량 보정 제어를 각각 매칭 함으로써 유량 센서에서 발생한 측정 편차로 인해 공기량 연산이 받는 부정확한 영향을 해소시켜 주고, 특히 센서측정편차 발생 영역을 공기량 보정 제어로 매칭 함으로써 저차압 EGR 유량과 함께 퍼지 유량이 공급되는 운전 조건에서도 EGR 유량 모델과 액티브 퍼지 유량 모델의 부정확한 계산을 방지해 주는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법 및 엔진 시스템의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법은 엔진의 엔진운전영역이 ECU에 의해 센서측정편차발생 영역, 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역으로 구분되는 단계, 상기 중/고 부하 영역에서 MAP 센서의 측정 압력으로 공기량 연산을 수행하는 중/고 부하 공기량 제어가 적용되고, 상기 저 부하 영역에서 상기 HFM 센서의 측정 유량으로 공기량 연산을 수행하는 저 부하 공기량 제어가 적용되고, 상기 센서측정편차발생 영역에서 HFM 센서의 측정 유량을 보정하여 공기량 연산을 수행하는 측정 유량 보정을 수반한 공기량 제어가 수행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 ECU에 의한 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법에 있어서, 엔진운전영역이 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역에 추가해 센서측정편차발생 영역이 구분되는 단계; 상기 중/고 부하 영역에서는 MAP 센서의 측정 압력으로 공기량 연산을 수행하는 중/고 부하 공기량 제어단계; 상기 저 부하 영역에서는 HFM 센서의 측정 유량으로 공기량 연산을 수행하는 저 부하 공기량 제어 단계;및 상기 센서측정편차발생 영역에서는 상기 HFM 센서(5-1)의 측정 유량을 보정하여 공기량 연산이 수행되는 측정 유량 보정을 수반한 공기량 제어 단계가 적용되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 센서측정편차발생 영역은 상기 엔진의 토크 이상 또는 공기량 이상으로 판단되고, 상기 토크 이상은 요구 토크와 모델 토크로 확인되고, 상기 공기량 이상은 요구 공기량과 모델 공기량으로 확인된다.
바람직한 실시예로서, 상기 중/고 부하 영역 및 상기 저 부하 영역은 흡기계를 흐르는 공기량으로 구분된다.
바람직한 실시예로서, 상기 측정 유량 보정을 수반한 공기량 제어는 상기 HFM 센서에서 측정 유량을 검출해 주는 단계, 흡기계의 인매니에 형성된 부스트압력을 목표 부스트 압으로 결정해 주는 단계, 압력/부하 변환 팩터와 인매니 압력 비로 상기 목표 부스트 압을 보정하여 신기 차지로 결정해 주는 단계, 상기 신기 차지에 맞춰 상기 공기량 연산이 이루어지는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 목표 부스트 압의 보정은 인매니 내부 신기 분압 값을 기반으로 하여 인매니 내부 보정 신기 분압 값이 결정되는 단계, 인매니 압력 모델 값을 기반으로 하여 인매니 압력 모델 보정 값이 결정되는 단계, 상기 인매니 내부 보정 신기 분압 값과 상기 인매니 압력 모델 보정 값을 적용해 주는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 인매니 내부 보정 신기 분압 값의 결정은 인매니 내부 신기 분압 값이 확인되는 단계, 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 상기 인매니 내부 신기 분압 값(b)에 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값과 상기 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값을 적용해 주는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 인매니 압력 모델 보정 값의 결정은 상기 인매니 압력 모델 값이 인매니 압력 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 상기 인매니 압력 모델 값에 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값과 상기 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값을 적용해 주는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 압력/부하 변환 팩터는 인매니 압력 모델 멥의 부스트 압과 공기량 모델 맵의 엔진부하의 매칭으로 확인된다. 상기 인매니 압력 비는 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 값을 적용한다.
바람직한 실시예로서, 상기 중/고 부하 공기량 제어는 상기 MAP 센서에서 측정 압력을 검출해 주는 단계, 흡기계의 인매니에 형성된 부스트압력을 목표 부스트 압으로 결정해 주는 단계, 압력/부하 변환 팩터로 상기 목표 부스트 압을 보정하여 신기 차지 총량으로 결정해 주는 단계, 상기 신기 차지 총량을 신기 차지로 보정하는 단계, 상기 신기 차지에 맞춰 상기 공기량 연산이 이루어지는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 목표 부스트 압의 결정은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값과 상기 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값을 적용해 주는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 압력/부하 변환 팩터는 인매니 압력 모델 멥의 부스트 압과 공기량 모델 맵의 엔진부하의 매칭으로 확인된다.
바람직한 실시예로서, 상기 신기 차지의 보정은 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, HFM 유량 측정값이 검출되는 단계, 인매니 압력 비를 인매니 보정 압력 비로 변환하고, 인매니 보정 압력 비가 상기 신기 차지 총량에 적용되는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 인매니 압력 비는 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 값을 적용하여 주고, 상기 인매니 보정 압력 비는 보정 상수를 적용하여 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 저 부하 공기량 제어는 상기 HFM 센서에서 측정 유량을 검출해 주는 단계, 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 맵의 인매니 압력 모델 값으로 흡기계의 인매니에 형성된 부스트압력을 목표 부스트 압으로 결정해 주는 단계, 압력/부하 변환 팩터와 인매니 압력 비로 상기 목표 부스트 압을 보정하여 신기 차지로 결정해 주는 단계, 상기 신기 차지에 맞춰 상기 공기량 연산이 이루어지는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 압력/부하 변환 팩터는 인매니 압력 모델 멥의 부스트 압과 공기량 모델 맵의 엔진부하의 매칭으로 확인되고, 상기 인매니 압력 비는 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 값을 적용한다.
바람직한 실시예로서, 상기 공기량 보정 제어, 상기 MAP 공기량 제어 및 상기 HFM 공기량 제어의 각각은 공기량 연산 값을 상기 엔진의 실린더 충진량으로 적용해 준다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 시스템은 엔진의 엔진운전영역을 센서측정 편차 발생 영역, 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역으로 구분하고, 상기 센서측정 편차 발생 영역에 보정 측정 유량을 적용한 공기량 보정 제어와 상기 중/고 부하 영역에 측정 압력을 적용한 MAP 공기량 제어 및 상기 저 부하 영역에 측정 유량을 적용한 HFM 공기량 제어 중 어느 하나를 엔진의 실린더 충진량에 적용되는 공기량 연산 제어로 구분해 주는 ECU; 흡기계의 인매니에서 상기 보정 측정 유량과 상기 측정 유량에 적용되는 공기량을 검출하는 HFM 센서; 상기 흡기계의 인매니에서 상기 측정 압력에 적용되는 공기 압력을 검출하는 MAP 센서; 연료의 증발가스를 포집(Trap)하고, 상기 흡기계로 보내 증발가스 퍼징을 수행해 주는 AFS; 배기계를 흐르는 배기가스 중 일부 배기가스를 EGR 가스로 하여 상기 흡기계로 보내주는 EGR 시스템이 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 HFM 센서는 상기 흡기계에 설치된 스로틀의 전단으로 위치되는 반면 상기 MAP 센서는 후단으로 위치된다.
바람직한 실시예로서, 상기 AFS는 상기 흡기계에서 상기 MAP 센서의 후단에 설치된 PCSV로 연결된다.
바람직한 실시예로서, 상기 EGR 시스템은 상기 배기계에 설치된 터보차저의 뒤쪽에서 상기 EGR 가스를 뽑아 쓰는 LP-EGR) 시스템이다.
바람직한 실시예로서, 상기 ECU는 상기 공기량 연산 제어 시 EGR 유량 모델 맵으로 EGR 가스 유량을 매칭 하고, 액티브 퍼지 유량 모델 맵으로 퍼지유량을 매칭 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 ECU는 상기 공기량 보정 제어, 상기 MAP 공기량 제어 및 상기 HFM 공기량 제어의 각각은 공기량 연산 값을 상기 엔진을 제어하는 HCU로 출력해 준다.
이러한 본 발명의 복합 엔진 시스템에 적용된 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법은 엔진운전영역을 적어도 3구간으로 구분해 공기량 연산을 수행함으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 요구토크(또는 요구공기량)와 모델토크(또는 모델공기량) 간 산출 값 편차를 발생하는 운전영역에서 HFM 센서 측정편차를 공기량 보정제어로 해소함으로써 엔진의 전체 운전영역에서 HFM 센서와 MAP 센서의 역할을 유지할 수 있다. 둘째, MAP 센서 대비 큰 측정 유량 편차를 갖는 HFM 센서가 엔진 공기량 연산에 끼치는 부정확한 영향을 제거하여 준다. 셋째, HFM 센서 측정 편자 영향 배제로 EGR/액티브 퍼지 유량 모델을 통한 산출값 차이가 발생 시켰던 공기량 증감을 해소함으로써 신기의 차지(Charge)가 변경되지 않고 유지될 수 있다. 넷째, CVVD/EGR/액티브 퍼지를 복합 기술로 구현하는 복합 엔진 시스템이 HFM/MAP 센서를 함께 이용하더라도 엔진 공기량 연산 오차로 인한 성능 저하 현상 없이 운전될 수 있다. 다섯째, 복합 엔진 시스템이 엔진 공기량 연산을 정확하게 수행함으로써 Lambda Lean Peak(1.1~1.3)/Rich(0.7~0.9) 제어 로직이 성능 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법을 구현하는 엔진 시스템의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 센서측정편차발생 시 나타날 수 있는 엔진 토크 차 및 엔진 공기량 차를 예시한 선도이고, 도 4는 본 발명에 따른 중/고 부하영역에서 MAP 센서가 메인 공기량 센서로 사용되어 EGR 시스템의 작동이 연계되는 엔진 시스템 작동 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 중/고 부하영역에서 MAP 센서가 메인 공기량 센서로 사용되어 쓰로틀 유량이 인매니 모델 압 계산에 입력 유량으로 사용되는 엔진 시스템 작동 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 엔진 운전영역에서 나타날 수 있는 인매니 압력 차 및 공기량 차를 예시한 선도이며, 도 7은 본 발명에 따른 엔진 시스템을 적용한 차량의 장거리 주행 후 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법으로 획득한 fuel path 학습치 확인 결과의 시험 선도이며, 도 8은 본 발명에 따른 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법 중 부스트압력 보정이 이루어지는 공기량 보정 제어의 순서도이며, 도 9는 본 발명에 따른 공기량 보정 제어의 블록 구성도이고, 도 10은 본 발명에 따른 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법 중 MAP 공기량 제어의 순서도이며, 도 11은 본 발명에 따른 MAP 공기량 제어의 블록 구성도이고, 도 12는 본 발명에 따른 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법 중 HFM 공기량 제어의 순서도이고, 도 13은 본 발명에 따른 HFM 공기량 제어의 블록 구성도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법은 엔진 시스템 검출 정보(S10)에 따른 엔진 운전영역(S20)을 구분한 3가지 엔진 운전영역 각각에 대해 HFM 센서와 MAP 센서가 달리 사용되는 엔진 공기량 연산 제어(S30-1~S70)로 엔진 공기량 값을 계산함으로써 엔진제어(S80~S90) 시 인매니의 스로틀 통과 공기유량(또는 엔진의 실린더에 필요한 실린더 흡입 공기유량)에 맞춰진 정확한 엔진 공기량이 공급될 수 있도록 한다.
일례로 상기 엔진 공기량 연산 제어(S30-1~S70)는 3가지 엔진 운전영역을 센서측정편차 발생 영역(S30-1) 및 엔진부하에 기초한 중/고 부하 영역(S40-1)과 저 부하 영역(S40-2)으로 구분하고, 센서측정편차 발생 영역(S30-1)에선 HFM 센서의 측정값 편차를 보정해주는 공기량 보정 제어(S50)로 측정 유량 보정을 수반한 공기량 제어를 수행하는 반면 중/고 부하 영역(S40-1)에선 MAF 센서의 측정값이 사용되는 MAF 공기량 제어(S60)로 공기량 제어를 수행하면서 저 부하 영역(S40-2)에선 HFM 센서의 측정값이 사용되는 HFM 공기량 제어(S70)로 공기량 제어를 수행한다.
따라서 상기 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법은 엔진 공기량 연산에 MAF 센서와 함께 사용되는 HFM 센서가 EGR 시스템과 액티브 퍼지 시스템 및 CVVD 시스템을 적용한 엔진 시스템에서 신기 측정을 위한 메인(main) 센서로 사용할 수 있도록 하고, 특히 엔진 시스템이 LP-EGR 시스템의 저차압 EGR 유량 공급과 함께 퍼지 유량을 공급하는 복합 기술로 운전되는 경우에 HFM 기반 엔진 공기량 연산 시 복합 기술 적용에 따른 공기량 연산 과다 틀어짐 발생을 방지함으로써 운전영역 Lambda Lean Peak(1.1~1.3) 및 Rich(0.7~0.9) 제어로 인한 로직 적용 보안이 이루어질 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 엔진 시스템(1)은 엔진(2), 흡기계(3), 배기계(4), 센서(5), 스로틀(Throttle)(6), 터보차저(Turbo Charger)(7), 복합 기능 장치(9), ECU(Electronic Control Unit)(10) 및 HCU(Hybrid Control Unit)(20)를 포함한다. 또한 상기 엔진 시스템(1)은 엔진 회전수/토크/부하, HPM/MAF 유량, MAP/부스트/EGR/액티브 퍼지/신기 압력, CVVD/EGR/APS 작동 신호 등을 검출하는 센서는 도시되지 않았으나 엔진 시스템(1)의 기본 구성요소로 탑재됨은 자명하다.
구체적으로 상기 엔진(2)은 실린더(2-1)를 연소실로 하는 내연기관이고, 상기 흡기계(3)는 인매니(Intake Manifold)로 필터(도시되지 않음)에서 나온 외기를 신기로 실린더(2-1)에 공급하며, 상기 배기계(4)는 엑스매니(Exhaust Manifold)로 실린더(2-1)에서 연소 후 나온 배기가스를 배출하고, 상기 스로틀(6)은 흡기계(3)의 인매니 통로 면적을 개도각(TPS: Throttle Position Scope)으로 제어하여 공기량을 조절하며, 상기 터보차저(7)는 배기계(4)의 엑스매니 통로를 흐르는 배기가스로 회전되는 터빈(turbine)과 흡기계(3)의 인매니 통로를 흐르는 외기를 압축하는 컴프레서(compressor)로 이루어진다.
그러므로 상기 엔진(2)과 상기 흡기계(3), 상기 배기계(4), 상기 스로틀(6) 및 상기 터보차저(7)는 기본적인 엔진 시스템 구성요소이다.
구체적으로 상기 센서(5)는 HFM 센서(Hot-Film Air Mass Flow Sensor)(5-1), MAP 센서(Manifold Air Pressure Sensor)(5-2), MAF(Mass Air Flow) 센서(5-3) 및 흡기 압력 센서(5-4)를 포함한다.
일례로 상기 HFM 센서(5-1)는 인매니에 설치되어 필터(도시되지 않음)에서 나온 외기를 스로틀(6)의 전단에서 측정하여 공기량을 검출하고, 상기 MAP 센서(5-2)는 인매니에 설치되어 스로틀(6)에서 나온 스로틀 통과 공기유량의 압력을 스로틀(6)의 후단(또는 실린더 전단)에서 측정하여 공기압력을 검출한다. 이와 같이 상기 HFM 센서(5-1)와 상기 MAP 센서(5-2)는 스로틀(6)의 위치를 기준으로 하여 전후로 설치됨은 엔진 공기량이 실린더(2-1)로 공급되는 실린더 흡입 공기유량이면서 실린더 흡입 공기유량이 스로틀 통과 공기유량과 동일하기 때문이다.
일례로 상기 MAF 센서(5-3)는 EGR 가스와 합쳐져 인매니를 지나는 신기의 공기밀도를 측정하여 검출하고, 상기 흡기 압력 센서(5-4)는 인매니쪽으로 흐르는 EGR 가스 압력을 측정하여 검출한다.
구체적으로 상기 복합 기능 장치(9)는 AFS(Active Purge System)(9-1), EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템(9-2) 및 CVVD(Continuously Variable Valve Duration) 시스템(9-3)을 포함한다.
일례로 상기 AFS(9-1)는 연료의 증발가스를 포집(Trap)하여 흡기계를 거쳐 엔진으로 보내지도록 퍼지(Purge)하여 주고, 인매니에 PCSV(Purge control solenoid valve)(9-1A)를 설치하여 퍼징 동작을 수행한다.
일례로 상기 EGR 시스템(9-2)은 배기가스 중 일부 배기가스를 EGR 가스로 하여 흡기계로 보내 엔진에 공급해 주며, 특히 LP-EGR 시스템으로 구성됨으로써 터보차저(7)의 앞쪽에서 EGR 가스를 뽑아 쓰는 고압방식인 HP(High Pressure)-EGR 시스템 대비 터보차저의 뒤쪽에서 EGR 가스를 뽑아 쓴다,
일례로 상기 CVVD 시스템(9-3)은 CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 시스템(도시되지 않음)과 연동함으로써 밸브 듀레이션(valve duration)의 제어가 이루어지고 더불어 밸브 개폐(Open/Close)의 시점이 독립적으로 제어됨으로써 최적의 밸브 개폐 시점 설정을 위한 밸브 타이밍(valve timing)의 제어가 독립적으로 이루어진다.
구체적으로 상기 ECU(10)는 CAN(Controller Area Network 또는 Control Area Network) 통신으로 모델 맵(11)과 데이터 프로세서(Data Processor)(13) 및 엔진 시스템(1)과 네트워크 구축됨으로써 데이터 송수신이 이루어진다.
이를 위해 상기 ECU(10)는 엔진 공기량 연산 제어(S30-1~S70)를 수행하는 로직이 프로그래밍으로 저장되는 메모리와 연산을 위한 계산부 및 신호 발생을 위한 출력부를 갖춘 중앙처리장치(Central Processing Unit) 로 동작하고, 엔진 공기량 연산 값을 신기 차지 데이터(a)를 출력한다. 이 경우 상기 메모리와 상기 계산부 및 상기 출력부는 도시되지 않았으나 기본 구성요소임은 자명하다.
또한, 상기 ECU(10)는 인매니 압력 모델 맵(11A), 공기량 모델 맵(11B), EGR 유량 모델 맵(11C) 및 액티브 퍼지 유량 모델 맵(11D)로 구성된 모델 맵(11)과 함께 데이터 프로세서(13)를 포함한다.
일례로 상기 공기량 모델 맵(11B)은 HFM 센서(5-1)의 공기량 및 MAP 센서(5-2)의 공기 압력을 각각 구축된 공기량 및 압력 데이터와 매칭 하여 해당 공기량과 압력을 ECU(10)에 제공하고, 상기 EGR 유량 모델 맵(11C)은 인매니로 공급되는 EGR 가스를 매칭 하여 해당 EGR 가스량을 ECU(10)에 제공하며, 상기 액티브 퍼지 유량 모델 맵(11D)은 인매니로 공급되는 퍼지유량을 매칭 하여 해당 퍼지 유량을 ECU(10)에 제공하여 준다.
일례로 상기 데이터 프로세서(13)는 엔진 시스템(1)에 설치된 각종 센서들로부터 엔진 회전수/토크/부하, HPM/MAF 유량, MAP/부스트/EGR/액티브 퍼지/신기 압력, CVVD/EGR/APS 작동 신호 등을 검출하고, 이를 공기량 연산 정보와 시스템 정보로 ECU(10)에 제공하여 준다. 그러므로 상기 데이터 프로세서(13)는 별도의 장치일 수 있으나 HCU(20)를 적용할 수 있다.
구체적으로 상기 HCU(20)는 엔진(2)의 전체적인 작동을 제어하고, CAN 통신으로 ECU(10)의 신기 차지 데이터(a)를 받아 엔진 제어 데이터(b)로 출력하여 엔진(2)의 연소를 제어하여 준다.
이하 상기 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법을 도 2 내지 도 13을 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 공기량 연산의 제어 주체는 ECU(10)이고, 엔진 연소제어의 제어 주체는 HCU(20)로 구분되나 ECU(10)가 HCU(20)의 역할을 함께 수행할 수 있다. 또한 제어 대상은 엔진 시스템(1)이나 특히 엔진(2)의 실린더(2-1)에 대한 공기량 산출에 관련된 장치를 대상으로 한다.
먼저 ECU(10)는 S10의 엔진 시스템 정보 검출 단계와 S20의 엔진 운전영역 판단 단계를 수행한다.
도 2를 참조하면, ECU(10)는 데이터 프로세서(13)와 CAN으로 엔진 회전수, CVVD/EGR/APS 작동 신호, EGR 유량/액티브 퍼지 유량 공급 신호등를 입력데이터로 하고, 상기 입력데이터로부터 HFM 센서(5-1)의 측정유량에 대한 HFM 신호, MAP 센서(5-2)의 측정 압력에 대한 MAP 신호, MAF 센서(5-3)의 측정 공기밀도에 대한 MAF 신호, 흡기 압력 센서(5-4)의 측정 흡기 압력에 대한 흡기압력신호 및 스로틀(6)의 TPS 신호를 공기량 연산 정보로 읽어 들이고, 기존의 각종 엔진 센서로부터 검출된 엔진 회전수/토크/부하 신호, 부스트/EGR/액티브 퍼지/신기 압력 산호, CVVD/EGR/APS 작동 신호 등을 시스템 정보로 읽어 들임으로써 엔진 시스템 정보 검출(S10)이 이루어진다.
계속해서 ECU(10)는 시스템 정보에서 엔진 회전수, 엔진 부하, EGR 공급 제어, 액티브퍼지제어에 대한 데이터의 확인으로 통해 엔진 운전영역 판단(S20)을 수행한다. 이 경우 상기 엔진운전영역은 저부하와 중부하 및 고부하로 구분될 수 있다.
이후 ECU(10)는 엔진 공기량 연산 제어(S30-1~S70)를 S30-1의 센서측정편차발생 영역 확인 단계, S40의 엔진 부하를 이용한 S40-1의 중/고 부하영역 및 S40-2의 저부하영역에 대한 구분 단계, S50의 공기량 보정 제어로 진입하여 측정 유량 보정을 수반한 공기량 연산 제어가 수행되는 단계, S60의 MAP 공기량 제어로 진입하여 측정 압력을 적용한 공기량 연산 제어가 수행되는 단계, S70의 HFM 공기량 제어로 진입하여 측정 유량을 적용한 공기량 연산 제어가 수행되는 단계를 수행한다.
이하에서 상기 센서측정편차발생 영역은 저부하영역 및 중/고 부하영역의 운전영역과 구분되는 별개의 운전영역으로 정의된다. 또한 상기 공기량 보정 제어(S50)는 센서측정편차발생 영역에서 HFM 센서의 측정 유량을 보정하여 공기량 연산을 수행하는 측정 유량 보정을 수반한 공기량 연산 제어이고, 상기 MAP 공기량 제어(S60)는 MAP 센서의 측정 압력으로 공기량 연산을 수행하는 중/고 부하 공기량 제어이며, 상기 HFM 공기량 제어(S70)는 저 부하 영역에서 HFM 센서의 측정 유량으로 공기량 연산을 수행하는 저 부하 공기량 제어이다.
구체적으로 상기 센서측정편차발생 영역(S30-1)은 토크 차이 또는 공기량 차이를 통해 판정한다.
도 3의 엔진 토크 차 선도 및 엔진 공기량 차 선도를 참조하면, 상기 엔진 토크 차 선도는 엔진회전수(Eng_N)(또는 엔진 스피드) 대 엔진 토크(TO_ACT)에서 ①과 ② 영역 대비 센서측정편차의 영향을 받는 ②/③ 영역에서 모델 토크가 갖는 요구토크에 대한 값 차이를 알 수 있고, 상기 엔진 공기량 차 선도는 엔진회전수(Eng_N)(또는 엔진 스피드) 대 엔진 토크(TO_ACT)에서 ①과 ② 영역 대비 센서측정편차의 영향을 받는 ②/③ 영역에서 모델 공기량이 갖는 요구 공기량에 대한 값 차이를 알 수 있게 예시한다.
그러므로 상기 센서측정편차발생 영역(S30-1)은 하기 센서측정편차발생영역 확인식을 적용한다.
센서측정편차발생 영역 확인식 = Tdiff > tthreshold
여기서 “Tdiff”는 센서측정편차 확인 값(Sensor Measurement Deviation Value)으로 ±10% tthreshold 이며, “tthreshold”는 센서측정편차 임계 값(Sensor Measurement Deviation Threshold)으로 요구토크에서 모델토크를 뺀 토크 차이 값(즉, 요구토크-모델토크) 및 요구공기량에서 모델공기량을 뺀 공기량 차이 값(즉, 요구공기량-모델공기량) 중 어느 하나이고, “>”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이다. 이 경우 상기 모델토크와 상기 모델공기량은 EGR 유량 모델 및/또는 액티브 퍼지 유량 모델을 모델로 하여 HFM 센서(5-1)의 측정 유량이 매칭된 매칭 값으로 도출 또는 확인된다.
그 결과 ECU(10)는 센서측정편차발생 영역(S30-1)에서 센서측정편차 확인 값(Tdiff)이 센서측정편차 임계 값(tthreshold) 보다 큰 경우 S50의 공기량 보정 제어 단계로 진입하여 공기량 연산을 수행한다. 이 경우 상기 공기량 보정 제어(S50)는 도 8 및 도 9를 통해 상세히 기술된다.
반면 ECU(10)는 센서측정편차발생 영역(S30-1)에서 센서측정편차 확인 값(Tdiff)이 센서측정편차 임계 값(tthreshold) 보다 작은 경우 S40의 엔진 부하 구분 단계로 전환한다.
구체적으로 상기 엔진 부하 판단(S40)은 S40-1의 중/고 부하영역과 S40-2의 저부하영역으로 구분된다. 이 경우 엔진부하는 기본적으로 엔진(2)의 실린더(2-1)로 유입되는 공기량으로 산출되므로 엔진부하의 값은 공기가 많이 들어오면 높아지고 공기가 적게 들어오면 낮아진다. 그러므로 중/고 부하영역(S40-1)은 저부하영역(S40-2) 대비 엔진회전수 및 엔진 토크 등을 상승시키기 위해 유입 공기량이 많이 요구되는 엔진운전영역으로 정의될 수 있다. 하지만 자동차 분야에서 통상적으로 적용하는 엔진 회전 수로 구분되어 아이들 RPM(Revolution Per Minute) ~ 2,000 RPMk 저 부하로 2,000 초가 RPM을 중/고 부하로 정의될 수 있다.
일례로 상기 중/고 부하영역(S40-1)과 상기 저부하영역(S40-2)은 하기 엔진부하 확인 식을 각각 적용한다.
중/고 부하 확인 식 = Leng > Athreshold
저 부하 확인 식 = Leng < Athreshold
여기서 “Leng”는 유입 공기량으로 계산한 현재 엔진부하이고, “Athreshold”는 엔진 부하 임계 값(Engine Load Threshold)으로 요구 공기량과 매칭되어 저 부하와 중/고 부하를 구분하는 설정 엔진부하이며, “>,<”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이다.
그 결과 ECU(10)는 현재 엔진부하(Leng)가 엔진 부하 임계 값(Athreshold)보다 큰 경우를 중/고 부하로 하여 S60의 MAP 공기량 제어 단계에 진입함으로써 공기량 연산이 수행된다. 반면 ECU(10)는 현재 엔진부하(Leng)가 엔진 부하 임계 값(Athreshold)보다 작은 경우를 저부하로 하여 S70의 HFM 공기량 제어 단계에 진입함으로써 공기량 연산이 수행된다.
이 경우 상기 MAP 공기량 제어(S60)는 도 10 및 도 11을 통해 상세히 기술되고, 상기 HFM 공기량 제어(S70)는 도 12 및 도 13을 통해 상세히 기술된다.
도 4 및 도 5는 상기 중/고 부하영역(S40-1)에 적용된 MAP 공기량 제어(S60) 시 엔진 시스템(1)의 동작 상태를 예시한다.
도 4를 참조하면, MAP 센서(5-2)의 정상 동작 상태(즉, MAP ON)에 EGR 동작(즉, EGR ON)이 연계되도록 MAP ON CODE 신호 = 1로 설정되어 MAP 센서(5-2)가 메인 공기량 센서로 사용됨으로써 EGR 작동은 MAP 센서 이상(즉, MAP OFF 또는 MAP false)으로 작동 금지된다. 그러면 HFM 유량과 MAP 유량은 MAP 센서의 정상 동작 상태에서 서로 간 추종됨으로써 HFM 센서(5-1)가 공기량 계산 과정에서 사용되지 않도록 변경될 수 있고, 이는 기존 대비 엔진 회전수 흔들림이나 헌팅 현상이 크게 줄어짐을 엔진회전수 변화 선도로 알 수 있다.
도 5를 참조하면, MAP 센서(5-2)가 메인 공기량 센서로 사용됨으로써 쓰로틀 유량이 인매니 모델 압 계산에 입력 유량으로 사용되는데, 이는 엔진회전수 변화에 맞춘 쓰로틀(6)의 쓰로틀 ON(즉, TPS 증가에 의한 쓰로틀 열림)은 쓰로틀 유량이 HFM 유량과 MAP 유량에 근접되게 추종됨으로 알 수 있다.
최종적으로 ECU(10)는 S80의 엔진 공기량 출력 단계를 수행하여 상기 공기량 보정 제어(S50), 상기 MAP 공기량 제어(S60), 상기 HFM 공기량 제어(S70) 중 어느 하나에서 연산된 엔진 공기량을 출력한다. 그러면 HCU(20)는 ECU(10)와 협조하여 S90의 엔진 제어 단계를 통해 엔진을 제어한다. 이 경우 상기 ECU(10)의 엔진 공기량 산출 절차 및 상기 HCU(20)의 엔진제어 절차는 본 발명의 범위를 벗어나므로 설명이 생략된다.
도 2를 참조하면, ECU(10)는 산출된 엔진 공기량을 신기 차지 데이터(a)로 출력하고, HCU(20)는 신기 차지 데이터(a)를 받아 엔진 제어 데이터(b)를 생성하여 엔진(2)의 연소를 제어한다.
도 6을 참조하면, 인매니 모델 압력(Pb)에 대한 목표 인매니 압력(Pa)이 갖는 압력 차이와 인매니 실제 공기량(Aa)에 대해 인매니 목표 공기량(Ab)이 갖는 공기량 차이를 효과적으로 대응해 줌으로써 모델 압력(Pb)이 목표 압력(Pa)을 실제 공기량(Aa)이 목표 공기량(Ab)을 추종하여 일치될 수 있도록 한다.
도 7은 모델 압력(Pb)이 목표 압력(Pa)을 실제 공기량(Aa)이 목표 공기량(Ab)을 추종하여 일치시켜 줌을 시뮬레이션으로 확인한 시험 선도로서, 상기 시험 선도는 ECU(10)와 HCU(20)의 연계로 엔진 시스템(1)을 제어한 차량이 장거리 주행으로 얻은 fuel path 학습치 확인 결과가 1.01~0.99 수준의 연료 학습치로 증명됨이 예시된다. 이 경우 신기차지선도는 이상적인 연료 학습치를 1로 하여 추종하는 엔진(2)의 실린더 충진량을 의미한다.
한편, 도 8과 도 9는 공기량 보정 제어(S50)에 대한 상세 절차를 예시한다.
도 8을 참조하면, 상기 공기량 보정 제어(S50)는 S51의 HFM 유량 측정값검출 단계, S52의 부스트압력 보정 산출 단계, S53/S55~S57의 HFM 엔진 공기량 보정 산출 단계로 수행된다.
일례로 상기 HFM 유량 측정값 검출(S51)은 HFM 센서(5-1)의 측정유량을 ECU(10)에서 확인하여 이루어진다. 상기 부스트압력 보정 산출(S52)은 흡기계(3)의 인매니 내부 신기 분압 및 인매니 압력 모델 값에 EGR 유량 모델 및 액티브 퍼지 유량 모델을 적용하여 ECU(10)에서 목표 부스트압으로 결정하여 이루어진다.
구체적으로 상기 부스트압력 보정 산출(S52)은 S52-1의 인매니 내부 신기 분압 갑 검출 단계, S52-2의 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출 단계, S52-3의 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값 검출 단계, S52-4의 인매니 내부 보정 신기 분압 계산 단계, S52-5의 인매니 압력 모델 값 검출 단계, S52-6의 인매니 내부 EGR 유량 분압 검출 단계, S52-7의 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 검출 단계, S52-8의 인매니 압력 모델 보정 값 계산 단계, S52-9의 목표 부스트 압 결정 단계로 수행된다.
도 9의 부스트압력 보정 산출(S52)에 대한 블록도를 참조하면, 상기 인매니 내부 신기 분압 값 검출(S52-1)은 ECU(10)에서 MAF 센서(5-3)의 신기 공기밀도 측정 값에 대한 매칭 값이나 공기압력센서의 직접 측정값을 인매니 내부 신기 분압 값으로 확인한다. 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출(S52-2)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 EGR 유량 모델 맵(11C)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값으로 확인한다. 상기 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값 검출(S52-3)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 액티브 퍼지 유량 모델 맵(11D)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값으로 확인한다.
이로부터 상기 인매니 내부 보정 신기 분압 계산(S52-4)은 하기 인매니 내부 보정 신기 분압 계산식을 적용하여 이루어진다.
인매니 내부 보정 신기 분압 계산 식: B= b+(b1+b2))
여기서 “B”는 인매니 내부 보정 신기 분압 값, “b"는 인매니 내부 신기 분압 값, "b1"은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값, "b2"는 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값이며, ”+“는 두 값의 합산 기호이다.
이로부터 상기 인매니 내부 보정 신기 분압 값(B)은 인매니 내부 신기 분압 값(b)에 인매니 내부 EGR 유량 분압 값(b1)과 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값(b2)의 합을 더하여 산출된다.
계속해서 상기 인매니 압력 모델 값 검출(S52-5)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 인매니 압력 모델 맵(11A)과 매칭하여 얻은 인매니 압력 모델 값으로 확인한다. 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출(S52-6)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 EGR 유량 모델 맵(11C)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값으로 확인한다. 상기 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값 검출(S52-7)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 액티브 퍼지 유량 모델 맵(11D)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값으로 확인한다.
이로부터 상기 인매니 압력 모델 보정 값 계산(S52-8)은 하기 인매니 압력 모델 보정 계산식을 적용하여 이루어진다.
인매니 압력 모델 보정 계산식: D = d-(d1+d1))
여기서 “D"는 인매니 압력 모델 보정 값, “d"는 인매니 압력 모델 값, “d1"은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값, “d2"는 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값이며, ”-“는 두 값의 빼기 기호이다.
이로부터 상기 인매니 압력 모델 보정 값(D)은 인매니 압력 모델 값(d)에 인매니 내부 EGR 유량 분압 값(d1)과 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값(d2)의 합을 빼서 산출된다.
최종적으로 상기 목표 부스트압 결정(S52-9)은 하기의 목표 부스트 압 관계식으로 적용한다.
목표 부스트 압 관계식: E = B + D
여기서 “E"는 목표 부스트 압 값, “B"는 인매니 내부 보정 신기 분압 값, “D"는 인매니 압력 모델 보정 값이다.
이로부터 상기 목표 부스트 압 값(E)은 인매니 내부 보정 신기 분압 값(B)과 인매니 압력 모델 보정 값(D)을 합산해서 산출된다.
일례로 상기 HFM 엔진 공기량 보정 산출(S53, S55~S57)은 S53의 압력/부하(Load) 변환 팩터 적용 단계, S55의 인매니 압력 비 적용 단계, S56의 신기 차지 결정 단계, S57의 HFM 유량 측정값 기반 보정 공기량 산출 단계로 수행된다.
도 9의 신기 차지 결정(S56)에 대한 블록도를 참조하면, 상기 압력/부하 변환 팩터 적용(S53)은 ECU(10)에서 엔진 부하 변환식을 적용하고, 상기 인매니 압력 비 적용(S55)는 ECU(10)에서 인매니 압력 비 변환식을 적용하여 이루어진다.
엔진 부하 변환식: 엔진 부하(Load) = F x E
인매니 압력 비 변환식: G = b/d
여기서 “E”는 목표 부스트 압 값이고, "F"는 숫자(예, 0.1 ~ 1) 또는 비울(예, 10~100%)을 적용한 압력-로드 변환 팩터로 인매니 압력 모델 멥(11A)의 부스트 압과 공기량 모델 맵(11B)의 엔진부하의 매칭으로 확인됨으로써 목표 부스트 압 값(E)의 압력 크기와 엔진(2)의 부하 크기를 매칭시켜 동일한 엔진 상태를 나타내도록 한다. 또한 “G"는 인매니 압력 비이며, “b"는 인매니 내부 신기 분압 값이고, “d"는 인매니 압력 모델 값이며, ”/“는 두값의 나눗셈 기호이다.
그 결과 상기 엔진 부하(F x E)는 인매니 압력 비(G)가 곱해져 변환되고, 상기 엔진 부하는 ECU(10)에서 공기량 모델 맵(11B)과 엔진 부하를 매칭하여 신기 차지(S56)로 확인되거나 도출된다.
최종적으로 상기 HFM 유량 측정값 기반 보정 공기량 산출(S57)은 ECU(10)에서 신기 차지(S56)를 기반으로 이루어짐으로써 HFM 유량 측정값 기반 보정 공기량 산출 값은 하기의 함수로 구하여 진다.
HFM 보정 엔진 공기량 산출식: H1 ∝ A x E x F x G
여기서 “∝”는 함수 관계를 나타내는 기호이며, “H1"는 HFM 유량 측정값 기반 보정 공기량 산출 값이고, ”A“는 HFM 유량 측정값이며, "E"는 엔진 부하이고, "F"는 압력-로드 변환 팩터이며, “G"는 인매니 압력 비이고, ”x"는 두 값의 곱셉 기호이다.
이로부터 ECU(10)는 기존 로직에 기반하여 HFM 유량 측정값 기반 보정 공기량 산출 값을 구하고, 이를 HFM 공기량으로 하여 신기 차지 데이터(a)를 생성한 다음 HCU(20)로 제공하여 준다.
한편, 도 10 내지 도 11은 MAP 공기량 제어(S60)에 대한 상세 절차를 예시한다.
도 10을 참조하면, 상기 MAP 공기량 제어(S60)는 S61의 MAP 압력 측정값 검출 단계, S62의 부스트압력 산출 단계, S63의 압력/부하(Load) 변환 팩터 적용 단계, S64의 신기 차지 총량 결정 단계, S65의 신기 차지 보정 단계, S66의 신기 차지 결정 단계, S67의 MAP 압력 측정값 기반 엔진 공기량 산출 단계로 수행된다.
일례로 상기 MAP 압력 측정값 검출(S61)은 MAP 센서(5-2)의 측정압력을 ECU(10)에서 확인하여 이루어진다. 상기 부스트압력 산출(S62)은 인매니 압력 모델 값에 EGR 유량 모델 및 액티브 퍼지 유량 모델을 적용하여 ECU(10)에서 목표 부스트압으로 결정하여 이루어진다.
구체적으로 상기 부스트압력 산출(S62)은 S62-1의 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출 단계, S62-2의 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값 검출 단계, S62-3의 목표 부스트압 값 결정 단계로 수행된다.
일례로 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출(S62-1)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 EGR 유량 모델 맵(11C)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값으로 확인한다. 상기 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값 검출(S62-2)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 액티브 퍼지 유량 모델 맵(11D)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값으로 확인한다.
도 11의 신기 차지 총량 산출에 대한 블록도를 참조하면, 부스트압력 산출(S62)을 통해 결정된 목표 부스트압 결정(S62-3)에 압력/부하(Load) 변환 팩터 적용(S63)으로 신기 차지 총량 결정(S64)이 이루어진다.
일례로 상기 목표 부스트압 결정(S62-3)은 하기의 목표 부스트 압 관계식을 적용하며, 상기 압력/부하 변환 팩터 적용(S63)은 ECU(10)에서 엔진 부하 변환식을 적용한다.
목표 부스트 압 관계식: e = P - (b1 + d2)
엔진 부하 변환식: 엔진 부하(Load) = F x e
여기서 “e"는 목표 부스트 압 값, "P"는 MAP 압력 측정값, “b1"은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값, “d2"는 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값, "F"는 숫자(예, 0.1 ~ 1) 또는 비울(예, 10~100%)을 적용한 압력-로드 변환 팩터로 인매니 압력 모델 멥(11A)의 부스트 압과 공기량 모델 맵(11B)의 엔진부하의 매칭으로 확인됨으로써 목표 부스트 압 값(E)의 압력 크기와 엔진(2)의 부하 크기를 매칭시켜 동일한 엔진 상태를 나타내도록 한다.
이로부터 상기 목표 부스트 압 값(e)은 MAP 압력 측정값(P)에서 인매니 내부 EGR 유량 분압 값(b1)과 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값(d2)의 합을 빼서 산출된다. 그리고 상기 엔진 부하는 목표 부스트 압 값(E)에 압력-로드 변환 팩터(F)을 곱해서 산출된다.
그 결과 상기 신기 차지 총량(S64)은 ECU(10)에서 공기량 모델 맵(11B)과 엔진 부하를 매칭하여 확인되거나 도출된다.
구체적으로 상기 신기 차지 보정(S65)은 S65-1의 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값 검출 단계, S65-2의 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출 단계, S65-2의 HFM 유량 측정값 검출 단계, S65-4의 인매니 압력 비 계산 단계, S65-5의 인매니 보정 압력 비 적용 단계로 수행된다.
도 11의 신기 차지 보정에 대한 블록도를 참조하면, 상기 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값 검출(S65-1)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 액티브 퍼지 유량 모델 맵(11D)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값으로 확인한다. 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값 검출(S62-2)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 EGR 유량 모델 맵(11C)과 매칭하여 얻은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값으로 확인한다. 상기 HFM 유량 측정값(S65-3)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 확인한다.
이어, 상기 인매니 압력 비 계산(S65-4)는 ECU(10)에서 인매니 압력 비 변환식을 적용하여 이루어지고, 상기 인매니 보정 압력 비 적용(S65-5)는 ECU(10)에서 인매니 보정 압력 비 변환식을 적용하여 이루어진다.
인매니 압력 비 변환식: G = b1/d
인매니 보정 압력 비 변환식: g = y-G
여기서 “G"는 인매니 압력 비이며, “b"는 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이고, “d"는 인매니 압력 모델 값이며, ”g“는 인매니 보정 압력 비이고, ”y"는 보정 상수로 숫자 1(정수)이 적용된다.
그 결과 상기 신기 차지 총량(또는 엔진 부하 = F x E)(S64)은 인매니 보정 압력 비(g)가 곱해져 엔진 부하로 변환되고, 상기 엔진 부하는 ECU(10)에서 공기량 모델 맵(11B)과 엔진 부하를 매칭하여 신기 차지(S66)로 확인되거나 도출된다.
최종적으로 상기 MAP 압력 측정값 기반 공기량 산출(S67)은 ECU(10)에서 신기 차지(S66)를 기반으로 이루어짐으로써 MAP 압력 측정값 기반 공기량 산출 값은 하기의 함수로 구하여 진다.
H2 ∝ P x e x F x g
여기서 “∝”는 함수 관계를 나타내는 기호이며, “H2"는 HFM 유량 측정값기반 공기량 산출 값이고, ”P“는 MAP 압력 측정값이며, ”e"는 엔진 부하이고, "F"는 압력-로드 변환 팩터이며, “G"는 보정 인매니 압력 비이고, ”x"는 두 값의 곱셉 기호이다.
이로부터 ECU(10)는 기존 로직에 기반하여 MAP 압력 측정값 기반 공기량 산출 값을 구하고, 이를 MAP 공기량으로 하여 신기 차지 데이터(a)를 생성하여 HCU(20)로 제공하여 준다.
한편, 도 12와 도 13은 HFM 공기량 제어(S70)에 대한 상세 절차를 예시한다.
도 12를 참조하면, 상기 HFM 공기량 제어(S70)는 S71의 HFM 유량 측정값 검출 단계, S72의 부스트압력 산출 단계, S53/S55~S57의 HFM 엔진 공기량 산출 단계로 수행된다.
일례로 상기 HFM 유량 측정값 검출(S71)은 HFM 센서(5-1)의 측정유량을 ECU(10)에서 확인하여 이루어진다. 상기 부스트압력 산출(S52)은 흡기계(3)의 인매니 내부 신기 분압 및 인매니 압력 모델 값을 적용하여 ECU(10)에서 목표 부스트압으로 결정하여 이루어진다.
구체적으로 상기 부스트압력 산출(S52)은 S72-1의 인매니 내부 신기 분압 갑 검출 단계, S72-2의 인매니 압력 모델 값 검출 단계, S72-3의 목표 부스트압 결정 단계로 수행된다.
도 13의 신기 차지 결정(S76)에 대한 블록도를 참조하면, 상기 인매니 내부 신기 분압 값 검출(S72-1)은 ECU(10)에서 MAF 센서(5-3)의 신기 공기밀도 측정 값에 대한 매칭 값이나 공기압력센서의 직접 측정값을 인매니 내부 신기 분압 값으로 확인한다. 상기 인매니 압력 모델 값 검출(S72-2)은 ECU(10)에서 HFM 측정 유량을 인매니 압력 모델 맵(11A)과 매칭하여 얻은 인매니 압력 모델 값으로 확인한다.
최종적으로 상기 목표 부스트압 결정(S72-3)은 하기의 목표 부스트 압 관계식으로 적용한다.
목표 부스트 압 관계식: E1 = b + d
여기서 “E1"는 목표 부스트 압 값, “b"는 인매니 내부 신기 분압 값, “d"는 인매니 압력 모델 값이다.
이로부터 상기 목표 부스트 압 값(E)은 인매니 내부 신기 분압 값(b)과 인매니 압력 모델 값(d)을 합산해서 산출된다.
일례로 상기 HFM 엔진 공기량 산출(S73, S75~S77)은 S73의 압력/부하(Load) 변환 팩터 적용 단계, S75의 인매니 압력 비 적용 단계, S76의 신기 차지 결정 단계, S77의 HFM 유량 측정값 기반 공기량 산출 단계로 수행된다.
도 13의 신기 차지 결정(S56)에 대한 블록도를 참조하면, 상기 압력/부하 변환 팩터 적용(S73)은 ECU(10)에서 엔진 부하 변환식을 적용하고, 상기 인매니 압력 비 적용(S75)는 ECU(10)에서 인매니 압력 비 변환식을 적용하여 이루어진다.
엔진 부하 변환식: 엔진 부하(Load) = F x E1
인매니 압력 비 변환식: G = b/d
여기서 “E1”는 목표 부스트 압 값이고, "F"는 숫자(예, 0.1 ~ 1) 또는 비울(예, 10~100%)을 적용한 압력-로드 변환 팩터로 인매니 압력 모델 멥(11A)의 부스트 압과 공기량 모델 맵(11B)의 엔진부하의 매칭으로 확인됨으로써 목표 부스트 압 값(E)의 압력 크기와 엔진(2)의 부하 크기를 매칭시켜 동일한 엔진 상태를 나타내도록 한다. 또한 “G"는 인매니 압력 비이며, “b"는 인매니 내부 신기 분압 값이고, “d"는 인매니 압력 모델 값이며, ”/“는 두값의 나눗셈 기호이다.
그 결과 상기 엔진 부하(F x E1)는 인매니 압력 비(G)가 곱해져 변환되고, 상기 엔진 부하는 ECU(10)에서 공기량 모델 맵(11B)과 엔진 부하를 매칭하여 신기 차지(S76)로 확인되거나 도출된다.
최종적으로 상기 HFM 유량 측정값 기반 공기량 산출(S77)은 ECU(10)에서 신기 차지(S76)를 기반으로 이루어짐으로써 HFM 유량 측정값 기반 공기량 산출 값은 하기의 함수로 구하여 진다.
HFM 엔진 공기량 산출식: H3 ∝ A x E1 x F x G
여기서 “∝”는 함수 관계를 나타내는 기호이며, “H3"는 HFM 유량 측정값 기반 공기량 산출 값이고, ”A“는 HFM 유량 측정값이며, "E1"은 엔진 부하이고, "F"는 압력-로드 변환 팩터이며, “G"는 인매니 압력 비이고, ”x"는 두 값의 곱셉 기호이다.
이로부터 ECU(10)는 기존 로직에 기반하여 HFM 유량 측정값 기반 공기량 산출 값을 구하고, 이를 HFM 공기량으로 하여 신기 차지 데이터(a)를 생성한 다음 HCU(20)로 제공하여 준다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 엔진 시스템(1)에 적용된 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법은 ECU(Electronic Control Unit)(10)에 의해 엔진(2)의 엔진운전영역이 센서측정 편차 발생 영역, 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역으로 구분되고, 상기 센서측정 편차 발생 영역에 보정 측정 유량을 적용한 공기량 연산 제어와 상기 중/고 부하 영역에 측정 압력을 적용한 공기량 연산 제어 및 상기 저 부하 영역에 측정 유량을 적용한 공기량 연산 제어 중 어느 하나로 엔진(2)의 실린더 충진량에 적용되는 공기량 연산이 구분됨으로써 엔진의 전체 운전 영역에서 신기 차지 변경 원인과 EGR 유량 모델링/액티브 퍼지 유량 모델링 부정확 원인을 가져오는 HFM 센서 오차 영향이 배제될 수 있고, 특히 퍼지 및 후방 Trim disable 후 다양한 영역 주행 시 기존의 연료 학습치 0.94~0.98 수준 대비 연료 학습치 1.01~0.99 수준으로 향상될 수 있다.
1 : 엔진 시스템
2 : 엔진 2-1 : 실린더
3 : 흡기계 4 : 배기계
5-1 : HFM 센서(Hot-Film Air Mass Flow Sensor)
5-2 : MAP 센서(Manifold Air Pressure Sensor)
5-3 : MAF(Mass Air Flow) 센서
5-4 : 흡기 압력 센서 6 : 스로틀(Throttle)
7 : 터보차저(Turbo Charger)
9 : 복합 기능 장치 9-1 : AFS(Active Purge System)
9-1A : PCSV(Purge control solenoid valve)
9-2 : EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템
9-3 : CVVD(Continuously Variable Valve Duration) 시스템
10 : ECU(Electronic Control Unit)
11 : 모델 맵 11A : 인매니 압력 모델 맵
11B : 공기량 모델 맵 11C : EGR 유량 모델 맵
11D : 액티브 퍼지 유량 모델 맵
13 : 데이터 프로세서(Data Processor)
20 : HCU(Hybrid Control Unit)

Claims (25)

  1. 엔진의 엔진운전영역이 ECU(Electronic Control Unit)에 의해 센서측정편차발생 영역, 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역으로 구분되는 단계, 및
    상기 중/고 부하 영역에서 MAP 센서(Manifold Air Pressure Sensor)의 측정 압력으로 공기량 연산을 수행하는 중/고 부하 공기량 제어가 적용되고, 상기 저 부하 영역에서 HFM 센서(Hot-Film Air Mass Flow Sensor)의 측정 유량으로 공기량 연산을 수행하는 저 부하 공기량 제어가 적용되되,
    상기 센서측정편차발생 영역에서 상기 HFM 센서의 측정 유량을 보정하여 공기량 연산이 수행되는 측정 유량 보정을 수반한 공기량 제어가 적용되는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 센서측정편차발생 영역은 상기 엔진의 토크 이상 또는 공기량 이상으로 확인되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 센서측정편차발생 영역은 상기 엔진의 토크 이상 또는 공기량 이상으로 확인되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 중/고 부하 영역 및 상기 저 부하 영역은 상기 엔진의 엔진 회전수 크기로 구분되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 측정 유량 보정을 수반한 공기량 제어는, 상기 HFM 센서에서 측정 유량을 검출해 주는 단계, 흡기계의 인매니(Intake Manifold)에 형성된 부스트압력을 목표 부스트 압으로 결정해 주는 단계, 압력/부하 변환 팩터와 인매니 압력 비로 상기 목표 부스트 압을 보정하여 신기 차지로 결정해 주는 단계, 및 상기 신기 차지에 맞춰 상기 공기량 연산이 이루어지는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 목표 부스트 압의 보정은 인매니 내부 신기 분압 값을 기반으로 하여 인매니 내부 보정 신기 분압 값이 결정되는 단계, 인매니 압력 모델 값을 기반으로 하여 인매니 압력 모델 보정 값이 결정되는 단계, 및 상기 인매니 내부 보정 신기 분압 값과 상기 인매니 압력 모델 보정 값을 적용해 주는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 인매니 내부 보정 신기 분압 값의 결정은 인매니 내부 신기 분압 값이 확인되는 단계, 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 및 상기 인매니 내부 신기 분압 값에 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값과 상기 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값을 적용해 주는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 인매니 압력 모델 보정 값의 결정은 상기 인매니 압력 모델 값이 인매니 압력 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 및 상기 인매니 압력 모델 값에 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값과 상기 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값을 적용해 주는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 압력/부하 변환 팩터는 인매니 압력 모델 멥의 부스트 압과 공기량 모델 맵의 엔진부하의 매칭으로 확인되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 인매니 압력 비는 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 값을 적용하는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 중/고 부하 공기량 제어는, 상기 MAP 센서에서 측정 압력을 검출해 주는 단계, 흡기계의 인매니(Intake Manifold)에 형성된 부스트압력을 목표 부스트 압으로 결정해 주는 단계, 압력/부하 변환 팩터로 상기 목표 부스트 압을 보정하여 신기 차지 총량으로 결정해 주는 단계, 및 상기 신기 차지 총량을 신기 차지로 보정하는 단계, 상기 신기 차지에 맞춰 상기 공기량 연산이 이루어지는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 목표 부스트 압의 결정은 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 및 상기 인매니 내부 EGR 유량 분압 값과 상기 인매니 내부 액티브 퍼지 유량 분압 값을 적용해 주는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 압력/부하 변환 팩터는 인매니 압력 모델 멥의 부스트 압과 공기량 모델 맵의 엔진부하의 매칭으로 확인되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 신기 차지의 보정은 인매니 내부 퍼지펌프 전/후 분압 값이 액티브 퍼지 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, 인매니 내부 EGR 유량 분압 값이 EGR 유량 모델 맵과 매칭으로 확인되는 단계, HFM 유량 측정값이 검출되는 단계, 및 인매니 압력 비를 인매니 보정 압력 비로 변환하고, 인매니 보정 압력 비가 상기 신기 차지 총량에 적용되는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 인매니 압력 비는 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 값을 적용하여 주고, 상기 인매니 보정 압력 비는 보정 상수를 적용하여 주는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 저 부하 공기량 제어는, 상기 HFM 센서에서 측정 유량을 검출해 주는 단계, 인매니 내부 신기 분압 값(b)과 인매니 압력 모델 맵의 인매니 압력 모델 값으로 흡기계의 인매니(Intake Manifold)에 형성된 부스트압력을 목표 부스트 압으로 결정해 주는 단계, 압력/부하 변환 팩터와 인매니 압력 비로 상기 목표 부스트 압을 보정하여 신기 차지로 결정해 주는 단계, 및 상기 신기 차지에 맞춰 상기 공기량 연산이 이루어지는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 압력/부하 변환 팩터는 인매니 압력 모델 멥의 부스트 압과 공기량 모델 맵의 엔진부하의 매칭으로 확인되는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 인매니 압력 비는 인매니 내부 신기 분압 값과 인매니 압력 모델 값을 적용하는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 공기량 보정 제어, 상기 MAP 공기량 제어 및 상기 HFM 공기량 제어의 각각은 공기량 연산 값을 상기 엔진의 실린더 충진량으로 적용해 주는 것을 특징으로 하는 엔진 공기량 연산 오차 방지 방법.
  20. 엔진의 엔진운전영역을 센서측정 편차 발생 영역, 중/고 부하 영역 및 저 부하 영역으로 구분하고, 상기 센서측정 편차 발생 영역에 보정 측정 유량을 적용한 공기량 보정 제어와 상기 중/고 부하 영역에 측정 압력을 적용한 MAP 공기량 제어 및 상기 저 부하 영역에 측정 유량을 적용한 HFM 공기량 제어 중 어느 하나를 상기 엔진의 실린더 충진량에 적용되는 공기량 연산 제어로 구분해 주는 ECU(Electronic Control Unit);
    흡기계의 인매니에서 상기 보정 측정 유량과 상기 측정 유량에 적용되는 공기량을 검출하는 HFM 센서(Hot-Film Air Mass Flow Sensor);
    상기 흡기계의 인매니에서 상기 측정 압력에 적용되는 공기 압력을 검출하는 MAP 센서(Manifold Air Pressure Sensor);
    연료의 증발가스를 포집(Trap)하고, 상기 흡기계(3)로 보내 증발가스 퍼징을 수행해 주는 AFS(Active Purge System); 및
    배기계를 흐르는 배기가스 중 일부 배기가스를 EGR 가스로 하여 상기 흡기계로 보내주는 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템
    이 포함되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 HFM 센서는 상기 흡기계에 설치된 스로틀(Throttle)의 전단으로 위치되는 반면 상기 MAP 센서는 후단으로 위치되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  22. 청구항 20에 있어서, 상기 AFS는 상기 흡기계에서 상기 MAP 센서의 후단에 설치된 PCSV(Purge control solenoid valve)로 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  23. 청구항 20에 있어서, 상기 EGR 시스템은 상기 배기계(4)에 설치된 터보차저의 뒤쪽에서 상기 EGR 가스를 뽑아 쓰는 LP-EGR(Low Pressure-Exhaust Gas Recirculation) 시스템인 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  24. 청구항 20에 있어서, 상기 ECU는 상기 공기량 연산 제어 시 EGR 유량 모델 맵으로 EGR 가스 유량을 매칭 하고, 액티브 퍼지 유량 모델 맵으로 퍼지유량을 매칭 하는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  25. 청구항 20에 있어서, 상기 ECU는 상기 공기량 보정 제어, 상기 MAP 공기량 제어 및 상기 HFM 공기량 제어 각각의 공기량 연산 값을 상기 엔진을 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)로 출력해 주는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
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