WO2015186957A1 - 엔진 제어 장치 및 방법 - Google Patents

엔진 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2015186957A1
WO2015186957A1 PCT/KR2015/005542 KR2015005542W WO2015186957A1 WO 2015186957 A1 WO2015186957 A1 WO 2015186957A1 KR 2015005542 W KR2015005542 W KR 2015005542W WO 2015186957 A1 WO2015186957 A1 WO 2015186957A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
oil pressure
oil
limit
output value
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/005542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
유진환
김충민
Original Assignee
두산인프라코어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to CN201580034960.2A priority Critical patent/CN106662022B/zh
Priority to EP15803253.2A priority patent/EP3150829B1/en
Priority to US15/315,384 priority patent/US10100766B2/en
Publication of WO2015186957A1 publication Critical patent/WO2015186957A1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/10Indicating devices; Other safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/16Indicating devices; Other safety devices concerning coolant temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/023Temperature of lubricating oil or working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/024Fluid pressure of lubricating oil or working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/26Control of the engine output torque by applying a torque limit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an engine control apparatus and method. More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for controlling an engine during cold operation.
  • engine oil is used for cooling and lubrication.
  • the engine oil is stored in an oil pan and supplied to the main gallery by an oil pump, and the main gallery supplies engine oil to moving parts to perform cooling and lubrication.
  • the engine oil then returns to the oil pan.
  • An object of the present invention is to provide an engine control device for preventing the failure of the engine moving parts caused by the lack of supply of engine oil during cold operation of the internal combustion engine.
  • Another object of the present invention is to provide a method for controlling an engine of an internal combustion engine by using the above-described engine control device.
  • an engine control apparatus the engine using a temperature sensor for detecting engine-related temperature information, the temperature information input from the temperature sensor
  • the The controller may include a determination unit configured to determine an optimum limit output value of the engine among the first and second limit output values input from the first and second calculators.
  • the engine related temperature information may be at least one selected from an engine oil temperature, an engine block temperature, and an engine coolant temperature.
  • the first calculator may receive the engine oil temperature of the oil main gallery.
  • the second calculator may receive the engine oil pressure of the oil main gallery.
  • the second calculator may receive the engine oil pressure of the turbocharger.
  • the first calculating unit may calculate a limit torque value for each engine speed based on the temperature information using an engine torque limit map according to the engine related temperature information.
  • the second calculating unit may calculate a limit torque value for each engine speed according to the oil pressure using the engine torque limit map according to the oil pressure.
  • the engine control apparatus may further include a predictor configured to predict the oil pressure in the turbocharger from the input oil pressure, and the second calculator may be configured to predict the oil pressure in the predicted turbocharger. Using the second limit output value can be calculated.
  • the second calculator may calculate the second limit output value of the engine by delaying the input oil pressure value by a preset time.
  • the determiner may determine a minimum value among the first and second limit output values as an optimum limit output value.
  • the engine-related temperature information and the oil pressure of the engine is detected.
  • the first limit output value of the engine according to the temperature information is calculated.
  • the second limit output value of the engine according to the oil pressure is calculated.
  • the optimum limit output value of the engine is determined from among the first and second limit output values.
  • the calculating of the second limit output value may include delaying the detected oil pressure value by a preset time.
  • the detecting of the engine related temperature information may include at least one selected from detecting a temperature of an engine oil, detecting a temperature of an engine block, and detecting a temperature of an engine coolant. can do.
  • detecting the oil pressure of the engine may include at least one selected from detecting an engine oil pressure of an oil main gallery and detecting an engine oil pressure of a turbocharger.
  • the calculating of the first limit output value may include calculating a limit torque value for each engine speed according to the temperature information using an engine torque limit map according to the engine related temperature information. Can be.
  • the calculating of the second limit output value may include calculating a limit torque value for each engine speed according to the oil pressure using an engine torque limit map according to the oil pressure.
  • the engine control method may further include estimating oil pressure in the turbocharger from the detected oil pressure, and calculating the second limit output value comprises: predicting the turbocharger. Calculating a second limit output value of the engine using the oil pressure at.
  • the engine protection device restricts engine torque or engine speed according to the oil temperature, thereby preventing the oil pressure drop in the engine due to the high viscosity occurring in the low temperature oil, thereby causing failure of the moving parts due to the lack of lubrication. Can be prevented.
  • the engine torque or the engine speed may be limited until oil is supplied to the oil circuit after the cold start to reach the required pressure, thereby preventing failure of movable parts due to lack of lubrication.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an engine control apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a first calculator of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a graph illustrating an engine torque limit map according to an oil temperature stored in a first calculating part of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a predictor and a second calculator of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a graph illustrating an oil pressure simulation model in a turbocharger performed in the predictor of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a graph illustrating an engine torque limit map according to oil pressure of a turbocharger stored in the second calculator of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a determination unit of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an engine control method according to exemplary embodiments.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an engine control apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a first calculator of FIG. 1.
  • 3 is a graph illustrating an engine torque limit map according to an oil temperature stored in a first calculating part of FIG. 2.
  • 4 is a block diagram illustrating a predictor and a second calculator of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a graph illustrating an oil pressure simulation model in a turbocharger performed in the predictor of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a graph illustrating an engine torque limit map according to oil pressure of a turbocharger stored in the second calculator of FIG. 4.
  • 7 is a block diagram illustrating a determination unit of FIG. 1.
  • the engine control apparatus uses a temperature sensor 10 for detecting engine related temperature information, an oil pressure sensor 20 for detecting oil pressure of an engine, and the temperature information and the oil pressure. It may include a control unit 100 for controlling the engine to the optimum limit output value of the determined engine.
  • the control unit 100 uses the oil pressure input from the first calculating unit 110 and the oil pressure sensor 20 to calculate a first limit output value of the engine using the temperature information input from the temperature sensor 10.
  • control unit 100 outputs a command signal indicating an optimum limit output value of the engine to the engine control unit 200, and the engine control unit 200 uses an engine (or a control signal) according to the command signal.
  • Engine torque or engine speed of 300 may be controlled.
  • the temperature sensor 10 may detect engine related temperature information. The detected temperature information may be transmitted to the first calculator 110.
  • the engine related temperature information may be at least one selected from a temperature of an engine oil, a temperature of an engine block, and a temperature of an engine coolant.
  • the temperature sensor 10 may be installed in the oil main gallery, and may detect and transmit a temperature of the engine oil in the oil main gallery to the first calculating unit 110.
  • the temperature sensor 10 may be installed in the cylinder head or the like and detect the temperature of the coolant of the cylinder head and transmit the detected temperature to the first calculating unit 110.
  • the pressure sensor 20 may detect the pressure of the engine oil. The detected oil pressure may be transmitted to the second calculator 120.
  • the pressure sensor 20 may be installed in the oil main gallery, and detect the pressure of the engine oil in the oil main gallery and transmit the pressure to the second calculating unit 120.
  • the first calculating unit 110 receives engine-related temperature information measured from the temperature sensor 10, and uses the temperature information to determine the first limit torque value T 1 of the engine. ) Can be calculated.
  • the first calculator 110 may receive the oil temperature of the engine detected in the oil main gallery.
  • the first calculating unit 110 may calculate a limit torque value T 1 for each engine speed according to the oil temperature using the engine torque limit map according to the oil temperature.
  • the first calculating unit 110 may receive the current temperature of the engine oil measured from the temperature sensor 10 installed in the oil main gallery, and may receive the engine speed determined according to the degree of the user pressing the accelerator pedal. .
  • the first limit torque value T 1 of the engine may be calculated using the engine torque limit map as shown in FIG. 3.
  • the first calculating unit 110 may receive the current temperature of the coolant from the coolant temperature sensor 10 installed in the cylinder head instead of the oil temperature of the oil main gallery, and the engine speed determined according to the user's stepping on the accelerator pedal. Can be input.
  • the first limit torque value T 1 of the engine may be calculated using the engine torque limit map as shown in FIG. 3.
  • Moving parts such as turbochargers require lubrication and cooling with engine oil.
  • the cooling action can be performed not only by the engine oil but also by the coolant. Therefore, the engine control device can prevent the failure of the movable parts such as the turbocharger by limiting the maximum output of the engine until a sufficient amount of coolant is supplied.
  • the second calculating unit 120 receives the oil pressure of the engine oil measured from the pressure sensor 20, and determines the second limit torque value of the engine from the oil pressure of the engine oil. T 2 ) can be calculated.
  • the second calculator 120 may receive the oil pressure of the oil main gallery.
  • the pressure sensor 20 may be installed in the oil main gallery, and the second calculator 120 may receive the engine oil pressure of the oil main gallery from the pressure sensor.
  • the second calculator 120 may receive the engine oil pressure of the turbocharger.
  • the pressure sensor 20 may be installed in the turbocharger, and the second calculator 120 may receive the engine oil pressure of the turbocharger from the pressure sensor.
  • the second calculating unit 120 may calculate a limit torque value T 2 for each engine speed according to the oil pressure using the engine torque limit map according to the oil pressure.
  • the second operation unit 120 may receive the current pressure of the oil measured from the pressure sensor 20 installed in the oil main gallery, and may receive the engine speed determined according to the degree of the user's stepping on the accelerator pedal.
  • the second limit torque value T 2 may be calculated using the engine torque limit map as shown in FIG. 6.
  • the engine control apparatus may further include a predictor 122 predicting the oil pressure in the turbocharger from the input oil pressure.
  • the second calculator 120 may calculate the second limit torque value T 2 using the predicted oil pressure in the turbocharger.
  • the internal combustion engine supplies the oil of the oil pan to the main gallery by using an oil pump, and the supplied oil may be supplied to various moving parts such as a turbocharger while maintaining a constant pressure in the main gallery.
  • the oil pressure in the turbocharger at a particular moment may be different from the oil pressure in the main gallery and a certain amount of time may be delayed to form the oil pressure. That is, in order to prevent the failure of the turbocharger due to the oil shortage, it is necessary to limit the output of the engine by using the oil pressure in the turbocharger instead of the oil pressure in the main gallery.
  • the prediction unit 122 may estimate the oil pressure in the turbocharger from the oil pressure of the main gallery. Accordingly, the second calculator 120 may calculate the second limit torque value T 2 of the engine by receiving the estimated oil pressure in the turbocharger.
  • the predictor 122 receives an oil pressure value from an oil pressure sensor 20 installed in an oil main gallery, delays the received oil pressure value by a predetermined time, and then supplies the oil pressure value to the turbocharger. It can be simulated by the oil pressure of.
  • the engine when the user starts the engine, the engine operates and the engine speed is determined according to the degree of depressing the accelerator pedal. Accordingly, the oil pump supplies the oil of the oil pan to the oil main gallery, and oil pressure is formed in the oil main gallery.
  • the predictor 122 may receive the oil pressure value of the oil main gallery and delay the received oil pressure value of the oil main gallery by a predetermined time to simulate the oil pressure value in the turbocharger.
  • the predictor 122 receives a signal indicating the oil pressure value measured from the oil pressure sensor 20 mounted in the oil main gallery, and the signal indicating the oil pressure value of the received oil main gallery is low. It can be simulated as a signal representing the oil pressure value in the turbocharger while passing through a low-pass filter. In this case, the oil pressure value in the turbocharger may be determined by delaying a signal representing the oil pressure value of the oil main gallery by a predetermined time using a predetermined low pass filter value.
  • the determination unit 130 may receive the first and second limited output values, and determine a minimum value among the received first and second limited output values as an optimum output value. That is, the optimum output value may be determined as MIN (T 1 , T 2 ).
  • the optimum output value may be an optimum limit output value of a preset engine to limit the output of the engine, for example, the engine torque, the engine speed, and the like.
  • the optimum limit output value determined by the determination unit 130 is transmitted to the engine control unit 200.
  • the engine controller 200 may control the output of the engine 300 with a control signal according to the input optimum limit output value.
  • the engine control apparatus may control the engine torque or the engine speed of the engine 300 by considering not only the oil temperature of the engine oil but also the oil pressure. Accordingly, even if the user accelerates after starting the engine, failure of the movable parts can be prevented by gradually limiting the output of the engine until sufficient oil is supplied to the movable parts.
  • the oil pressure value of the turbocharger is predicted from the oil pressure value of the engine oil measured in the oil main gallery, and the predicted turbocharger
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an engine control method according to exemplary embodiments.
  • the engine related temperature information and the oil pressure of the engine may be oil temperature and oil pressure detected in an oil main gallery, respectively.
  • the oil temperature and oil pressure may be measured from the temperature sensor 10 and the pressure sensor 20 respectively installed in the oil main gallery.
  • the engine related temperature information may be a temperature of coolant
  • the oil pressure of the engine may be an oil pressure detected in an oil main gallery.
  • the temperature of the coolant may be measured from the coolant temperature sensor 10 installed in the cylinder head or the like, and the oil pressure may be measured from the pressure sensor 20 installed in the oil main gallery.
  • a first limit output value of the engine is calculated from the oil temperature of the input engine oil (S110).
  • the engine-related temperature value measured from the temperature sensor 10 is received, and the engine torque limit map according to the engine-related temperature information as shown in FIG.
  • a limit torque value for each engine speed according to the engine-related temperature information may be calculated.
  • the engine speed may be a value determined according to the degree of the user pressing the accelerator pedal.
  • a second limit output value of the engine is calculated from the oil pressure of the input engine oil (S120).
  • the oil pressure value of the engine oil measured from the engine oil pressure sensor 20 is received, and the engine torque limit map according to the oil pressure as shown in FIG.
  • a limit torque value for each engine speed according to the oil pressure can be calculated.
  • the engine speed may be a value determined according to the degree to which the user presses the accelerator pedal.
  • calculating the second limit output value (S120) may include estimating oil pressure in a turbocharger from the oil pressure and using the predicted oil pressure in the turbocharger. Calculating a second limit output value.
  • the engine oil of the internal combustion engine can be supplied once to the main gallery and then to the moving parts requiring the engine oil. Therefore, the oil pressure in the movable part such as a turbocharger which actually requires oil may be different from the oil pressure in the main gallery, and the pressure may be delayed to some extent to form the pressure. Accordingly, in order to prevent the failure of the turbocharger due to the oil shortage, it is necessary to limit the output of the engine by using the oil pressure in the turbocharger instead of the oil pressure in the main gallery.
  • the calculating of the second limit output value may include delaying the detected oil pressure value by a preset time.
  • a signal indicating an oil pressure value measured from an oil pressure sensor 20 mounted in the oil main gallery is received, and a signal indicating an oil pressure value of the received oil main gallery is a low pass filter (low- Through a pass filter) can be simulated as a signal representing the oil pressure value in the turbocharger.
  • the oil pressure value in the turbocharger may be determined by delaying a signal representing the oil pressure value of the oil main gallery by a predetermined time using a predetermined low pass filter value.
  • the engine speed according to the oil pressure is used as the second limit output value of the engine using the engine torque limit map according to the oil pressure as shown in FIG. 6 using the estimated oil pressure value in the turbocharger as an input value.
  • the limit torque value can be calculated.
  • the engine speed may be a value determined according to the degree of the user pressing the accelerator pedal.
  • the first and second limit output values may be received, and a minimum value among the received first and second limit output values may be determined as an optimum limit output value of the engine.
  • the determined optimum limit output value is transmitted to the engine controller 200.
  • the engine controller 200 may control the output of the engine 300 with a control signal according to the input optimum limit output value.
  • the engine control method may control the engine torque or the engine speed of the engine 300 in consideration of oil pressure as well as engine related temperature information. Accordingly, even if the user accelerates after starting the engine, failure of the movable parts can be prevented by gradually limiting the output of the engine until sufficient oil and coolant are supplied to the movable parts.
  • the oil pressure value of the turbocharger is predicted from the oil pressure value of the engine oil measured in the oil main gallery, and the predicted turbocharger
  • control unit 110 first operation unit
  • determination unit 200 engine control unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

엔진 제어 장치는, 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 온도 센서, 상기 온도 센서로부터 입력된 상기 온도 정보를 이용하여 엔진의 제1 제한 출력값을 산출하는 제1 연산부, 엔진의 오일 압력을 검출하는 오일 압력 센서, 상기 압력 센서로부터 입력된 상기 오일 압력을 이용하여 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 제2 연산부, 및 상기 제1 및 제2 연산부들로부터 입력된 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정하는 판단부를 포함한다.

Description

엔진 제어 장치 및 방법
본 발명은 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 냉간 운전시 엔진을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
내연기관에서는 냉각 및 윤활작용을 위하여 엔진 오일이 사용된다. 이러한 엔진 오일은 오일팬에 저장되어 있다가 오일펌프에 의해 메인 갤러리로 공급되고, 메인 갤러리에서는 엔진 가동부들(moving parts)로 엔진 오일을 공급하여 냉각 및 윤활작용을 수행한다. 이후 엔진 오일은 다시 오일팬으로 복귀한다.
그런데, 겨울철과 같이 온도가 낮은 경우에는 오일의 점도가 높아져 오일 공급이 원활하지 못하고, 냉간 운전 초기에도 오일 회로에 오일이 차는 시간 때문에 오일 공급 부족 현상이 발생할 수 있다. 이로 인해 오일 윤활이 필요한 터보차저 등의 여러 가동부들에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 내연기관의 냉간 운전시 엔진 오일의 공급 부족에 의해 발생하는 엔진 가동부들의 고장을 방지하기 위한 엔진 제어 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 엔진 제어 장치를 이용하여 내연기관의 엔진을 제어하는 방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 엔진 제어 장치는, 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 온도 센서, 상기 온도 센서로부터 입력된 상기 온도 정보를 이용하여 엔진의 제1 제한 출력값을 산출하는 제1 연산부, 엔진의 오일 압력을 검출하는 오일 압력 센서, 상기 압력 센서로부터 입력된 상기 오일 압력을 이용하여 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 제2 연산부, 및 상기 제1 및 제2 연산부들로부터 입력된 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정하는 판단부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 관련 온도 정보는 엔진 오일 온도, 엔진 블록 온도 및 엔진 냉각수 온도 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 연산부는 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 온도를 수신할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 연산부는 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 압력을 수신할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 연산부는 터보차저의 엔진 오일 압력을 수신할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 연산부는 상기 엔진 관련 온도 정보에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 온도 정보에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 연산부는 상기 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 제어 장치는 상기 입력된 오일 압력으로부터 터보차저에서의 오일 압력을 예측하는 예측부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 연산부는 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 이용하여 상기 제2 제한 출력값을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 연산부는 상기 입력된 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시켜 상기 엔진의 제2 제한 출력값을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 판단부는 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 최소값을 최적 제한 출력값으로 결정할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 엔진 제어 방법에 있어서, 엔진 관련 온도 정보 및 엔진의 오일 압력을 검출한다. 상기 온도 정보에 따른 엔진의 제1 제한 출력값을 산출한다. 상기 오일 압력에 따른 엔진의 제2 제한 출력값을 산출한다. 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 검출된 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시키는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 단계는 엔진 오일의 온도를 검출하는 단계, 엔진 블록의 온도를 검출하는 단계 및 엔진 냉각수의 온도를 검출하는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진의 오일 압력을 검출하는 단계는 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 압력을 검출하는 단계 및 터보차저의 엔진 오일 압력을 검출하는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 엔진 관련 온도 정보에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 온도 정보에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 엔진 제어 방법은 상기 검출된 오일 압력으로부터 터보차저에서의 오일 압력을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 이용하여 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 엔진 보호 장치는 오일 온도에 따라 엔진 토크 또는 엔진 속도를 제한하여, 낮은 온도의 오일에서 발생하는 높은 점도에 의한 엔진 내 오일압력 저하를 막아 윤활 부족에 의한 가동부들의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 냉간 시동 후 오일 회로에 오일이 공급되어 요구되는 압력에 도달할 때까지 엔진 토크 또는 엔진 속도를 제한하여, 윤활 부족에 의한 가동부들의 고장을 방지할 수 있다.
특히, 윤활부족에 의해서 비교적 쉽게 고장이 발생하는 가동부들 중 하나인 터보차저에 공급되는 오일압력을 메인 갤러리의 오일압력 값으로부터 예측하여, 상기 터보차저의 고장을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 엔진 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제1 연산부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 제1 연산부에 저장된 오일 온도에 따른 엔진 토크 제한맵을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 예측부 및 제2 연산부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 예측부에서 수행되는 터보차저에서의 오일 압력 모사 모델을 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4의 제2 연산부에 저장된 터보차저의 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 1의 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 엔진 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 엔진 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 제1 연산부를 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 2의 제1 연산부에 저장된 오일 온도에 따른 엔진 토크 제한맵을 나타내는 그래프이다. 도 4는 도 1의 예측부 및 제2 연산부를 나타내는 블록도이다. 도 5는 도 4의 예측부에서 수행되는 터보차저에서의 오일 압력 모사 모델을 나타내는 그래프이다. 도 6은 도 4의 제2 연산부에 저장된 터보차저의 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 나타내는 그래프이다. 도 7은 도 1의 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 엔진 제어 장치는 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 온도 센서(10), 엔진의 오일 압력을 검출하는 오일 압력 센서(20), 및 상기 온도 정보 및 상기 오일 압력을 이용하여 결정된 엔진의 최적 제한 출력값으로 엔진을 제어하기 위한 제어 유닛(100)을 포함할 수 있다.
제어 유닛(100)은 온도 센서(10)로부터 입력된 상기 온도 정보를 이용하여 엔진의 제1 제한 출력값을 산출하는 제1 연산부(110), 오일 압력 센서(20)로부터 입력된 상기 오일 압력을 이용하여 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 제2 연산부(120), 및 상기 제1 및 제2 연산부들로부터 입력된 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정하는 판단부(130)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제어 유닛(100)은 엔진 제어부(200)로 상기 엔진의 최적 제한 출력값을 나타내는 명령 신호를 출력하고, 엔진 제어부(200)는 상기 명령 신호에 따른 제어 신호로 엔진(300)의 엔진 토크 또는 엔진 속도를 제어할 수 있다.
온도 센서(10)는 엔진 관련 온도 정보를 검출할 수 있다. 검출된 상기 온도 정보는 제1 연산부(110)로 송신될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 관련 온도 정보는 엔진 오일의 온도, 엔진 블록의 온도 및 엔진 냉각수의 온도 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
예를 들면, 온도 센서(10)는 오일 메인 갤러리에 설치될 수 있고, 오일 메인 갤러리의 엔진 오일의 온도를 검출하여 제1 연산부(110)로 송신할 수 있다.
이와 다르게, 온도 센서(10)는 실린더 헤드 등에 설치될 수 있고, 실린더 헤드의 냉각수의 온도를 검출하여 제1 연산부(110)로 송신할 수 있다.
압력 센서(20)는 엔진 오일의 압력을 검출할 수 있다. 검출된 상기 오일 압력은 제2 연산부(120)로 송신될 수 있다.
예를 들면, 압력 센서(20)는 오일 메인 갤러리에 설치될 수 있고, 오일 메인 갤러리의 엔진 오일의 압력을 검출하여 제2 연산부(120)로 송신할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 연산부(110)는 온도 센서(10)로부터 측정된 엔진 관련 온도 정보를 수신하고, 상기 온도 정보를 이용하여 엔진의 제1 제한 토크값(T1)을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 연산부(110)는 오일 메인 갤러리에서 검출된 엔진의 오일 온도를 수신할 수 있다. 제1 연산부(110)는 상기 오일 온도에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 오일 온도에 따른 엔진 속도별 제한 토크값(T1)을 산출할 수 있다.
예를 들면, 제1 연산부(110)는 오일 메인 갤러리에 설치된 온도 센서(10)로부터 측정된 엔진 오일의 현재 온도를 입력 받고, 사용자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 결정된 엔진 속도를 입력 받을 수 있다. 상기 오일 온도와 상기 엔진 속도가 정해지면 도 3에 도시된 바와 같은 엔진 토크 제한맵을 이용하여 엔진의 제1 제한 토크값(T1)을 산출할 수 있다.
이와 다르게, 제1 연산부(110)는 오일 메인 갤러리의 오일 온도 대신 실린더 헤드 등에 설치된 냉각수 온도 센서(10)로부터 냉각수의 현재 온도를 입력 받을 수 있고, 사용자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 결정된 엔진 속도를 입력 받을 수 있다. 상기 냉각수 온도와 상기 엔진 속도가 정해지면 도 3에 도시된 바와 같은 엔진 토크 제한맵을 이용하여 엔진의 제1 제한 토크값(T1)을 산출할 수 있다.
터보차저와 같은 가동부들은 엔진 오일에 의한 윤활과 냉각이 필요하다. 이 중에서 냉각 작용은 엔진 오일 뿐만 아니라 냉각수에 의해서도 수행될 수 있다. 따라서, 상기 엔진 제어 장치는 충분한 양의 냉각수가 공급될 때까지 엔진의 최대 출력을 제한하여 상기 터보차저와 같은 상기 가동부들의 고장을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 연산부(120)는 압력 센서(20)로부터 측정된 엔진 오일의 오일 압력을 수신하고, 상기 엔진 오일의 오일 압력으로부터 엔진의 제2 제한 토크값(T2)을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 연산부(120)는 오일 메인 갤러리의 오일 압력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 압력 센서(20)는 오일 메인 갤러리에 설치될 수 있고, 제2 연산부(120)는 상기 압력 센서로부터 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 압력을 수신할 수 있다.
이와 다르게, 제2 연산부(120)는 터보차저의 엔진 오일 압력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 압력 센서(20)는 터보차저에 설치될 수 있고, 제2 연산부(120)는 상기 압력 센서로부터 터보차저의 엔진 오일 압력을 수신할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 연산부(120)는 상기 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값(T2)을 산출할 수 있다.
예를 들면, 제2 연산부(120)는 오일 메인 갤러리에 설치된 압력 센서(20)로부터 측정된 오일의 현재 압력을 입력 받고, 사용자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 결정된 엔진 속도를 입력 받을 수 있다. 상기 오일 압력과 상기 엔진 속도가 정해지면 도 6에 도시된 바와 같은 엔진 토크 제한맵을 이용하여 제2 제한 토크값(T2)을 산출할 수 있다
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 제어 장치는 상기 입력된 오일 압력으로부터 터보차저에서의 오일 압력을 예측하는 예측부(122)를 더 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 제2 연산부(120)는 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 이용하여 상기 제2 제한 토크값(T2)을 산출할 수 있다.
내연기관은 오일펌프를 이용해 오일팬의 오일을 메인 갤러리로 공급하고, 상기 공급된 오일은 상기 메인 갤러리에서 일정 압력을 유지하면서 터보차저 등의 여러 가동부들로 공급될 수 있다. 따라서, 특정 순간의 상기 터보차저에서의 오일 압력은 상기 메인 갤러리에서의 오일 압력과 다를 수 있고 어느 정도의 시간이 지연되어 오일 압력이 형성될 수 있다. 즉, 오일 부족으로 인한 상기 터보차저의 고장을 방지하기 위해서는 상기 메인 갤러리의 오일 압력 대신 상기 터보차저에서의 오일 압력을 사용하여 엔진의 출력을 제한할 필요가 있다. 예측부(122)는 상기 메인 갤러리의 오일 압력으로부터 상기 터보차저에서의 오일 압력을 예측할 수 있다. 이에 따라, 제2 연산부(120)는 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 입력 받아 엔진의 제2 제한 토크값(T2)을 산출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 예측부(122)는 오일 메인 갤러리에 설치된 오일 압력 센서(20)로부터 오일 압력값을 수신하고, 상기 수신된 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시켜 상기 터보차저에서의 오일 압력으로 모사시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 사용자가 시동을 걸면 엔진이 작동하고, 가속 페달을 밟는 정도에 따라 엔진 속도가 정해진다. 이에 따라, 오일 펌프는 오일팬의 오일을 오일 메인 갤러리로 공급하게 되고, 상기 오일 메인 갤러리에는 오일 압력이 형성된다. 예측부(122)는 상기 오일 메인 갤러리의 오일 압력값을 수신하고, 상기 수신된 오일 메인 갤러리의 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시켜 상기 터보차저에서의 오일 압력값으로 모사시킬 수 있다.
예를 들면, 예측부(122)는 오일 메인 갤러리에 장착된 오일 압력 센서(20)로부터 측정된 오일 압력값을 나타내는 신호를 수신하고, 상기 수신된 오일 메인 갤러리의 오일 압력값을 나타내는 신호는 로우 패스 필터(low-pass filter)를 거치면서 상기 터보차저에서의 오일 압력값을 나타내는 신호로 모사될 수 있다. 이 경우에 있어서, 미리 설정된 로우 패스 필터값을 이용해 상기 오일 메인 갤러리의 오일 압력값을 나타내는 신호를 일정 시간만큼 지연시켜 상기 터보차저에서의 오일 압력값을 결정할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 판단부(130)는 상기 제1 및 제2 제한 출력값들을 수신하고, 상기 수신된 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 최소값을 최적 출력값으로 결정할 수 있다. 즉, 상기 최적 출력값은 MIN(T1, T2)으로 결정될 수 있다. 상기 최적 출력값은 엔진의 출력, 예를 들면, 엔진의 토크, 엔진의 스피드 등을 제한하기 위하여 기 설정된 엔진의 최적 제한 출력값일 수 있다.
판단부(130)에서 결정된 상기 최적 제한 출력값은 엔진 제어부(200)로 전달된다. 엔진 제어부(200)는 입력된 상기 최적 제한 출력값에 따른 제어 신호로 엔진(300)의 출력을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 엔진 제어 장치는 엔진 오일의 오일 온도뿐만 아니라 오일 압력까지 함께 고려하여 엔진(300)의 엔진 토크 또는 엔진 속도를 제어할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 엔진 시동 후 급가속을 하더라도 가동부들에 충분한 오일이 공급될 때까지는 서서히 엔진의 출력이 증가하도록 제한함으로써 상기 가동부들의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 터보차저와 같이 오일 공급 여부에 영향을 많이 받는 가동부를 보호하기 위하여, 오일 메인 갤러리에서 측정되는 엔진 오일의 오일 압력값으로부터 상기 터보차저에서의 오일 압력값을 예측하고, 예측된 상기 터보차저에서의 오일 압력값에 따라 엔진의 최적 출력값을 제한함으로써 엔진 오일 공급 부족으로 인한 상기 터보차저의 고장을 방지할 수 있다.
이하에서는, 도 1의 엔진 제어 장치를 이용하여 엔진을 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 엔진 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저, 엔진 관련 온도 정보 및 엔진의 오일 압력을 검출한다(S100).
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 관련 온도 정보 및 상기 엔진의 오일 압력은 각각 오일 메인 갤러리에서 검출된 오일 온도 및 오일 압력일 수 있다. 상기 오일 온도 및 오일 압력은 오일 메인 갤러리에 설치된 온도 센서(10) 및 압력 센서(20)로부터 각각 측정될 수 있다.
이와 다르게, 상기 엔진 관련 온도 정보는 냉각수의 온도이고, 상기 엔진의 오일 압력은 오일 메인 갤러리에서 검출된 오일 압력일 수 있다. 상기 냉각수의 온도는 실린더 헤드 등에 설치된 냉각수 온도 센서(10)로부터 측정될 수 있고, 상기 오일 압력은 오일 메인 갤러리에 설치된 압력 센서(20)로부터 측정될 수 있다.
이어서, 상기 입력된 엔진 오일의 오일 온도로부터 엔진의 제1 제한 출력값을 산출한다(S110).
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 온도 센서(10)로부터 측정된 엔진 관련 온도값을 수신하고, 도 3에 도시된 바와 같은 엔진 관련 온도 정보에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 엔진의 제1 제한 출력값으로서 상기 엔진 관련 온도 정보에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 엔진 속도는 사용자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 결정된 값일 수 있다.
이어서, 상기 입력된 엔진 오일의 오일 압력으로부터 엔진의 제2 제한 출력값을 산출한다(S120).
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 오일 압력 센서(20)로부터 측정된 엔진 오일의 오일 압력값을 수신하고, 도 6에 도시된 바와 같은 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 엔진의 제2 제한 출력값으로서 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출할 수 있다. 이 경우에 있어서, 엔진 속도는 사용자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 결정된 값일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계(S120)는, 상기 오일 압력으로부터 터보차저에서의 오일 압력을 예측하는 단계 및 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 이용하여 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
내연기관의 엔진 오일은 일단 메인 갤러리에 공급된 후, 엔진 오일을 필요로 하는 가동부들로 공급될 수 있다. 따라서, 실제로 오일이 필요한 터보차저 등의 가동부에서의 오일 압력은 상기 메인 갤러리에서의 오일압력과 다를 수 있고, 어느 정도 시간이 지연되어 압력이 형성될 수 있다. 이에 따라, 오일 부족으로 인한 상기 터보차저의 고장을 방지하기 위해서는 상기 메인 갤러리의 오일 압력 대신 상기 터보차저에서의 오일 압력을 사용하여 엔진의 출력을 제한할 필요가 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 검출된 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시키는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 오일 메인 갤러리에 장착된 오일 압력 센서(20)로부터 측정된 오일 압력값을 나타내는 신호를 수신하고, 상기 수신된 오일 메인 갤러리의 오일 압력값을 나타내는 신호는 로우 패스 필터(low-pass filter)를 거치면서 상기 터보차저에서의 오일 압력값을 나타내는 신호로 모사될 수 있다. 이 경우에 있어서, 미리 설정된 로우 패스 필터값을 이용해 상기 오일 메인 갤러리의 오일 압력값을 나타내는 신호를 일정 시간만큼 지연시켜 상기 터보차저에서의 오일 압력값을 결정할 수 있다.
이어서, 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력값을 입력값으로 하여도 6에 도시된 바와 같은 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 엔진의 제2 제한 출력값으로서 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 엔진 속도는 사용자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 결정된 값일 수 있다.
이후, 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정한다(S130).
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 제한 출력값들을 수신하고, 상기 수신된 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 최소값을 상기 엔진의 최적 제한 출력값으로 결정할 수 있다.
상기 결정된 최적 제한 출력값은 엔진 제어부(200)로 전달된다. 엔진 제어부(200)는 입력된 상기 최적 제한 출력값에 따른 제어 신호로 엔진(300)의 출력을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 엔진 제어 방법은 엔진 관련 온도 정보뿐만 아니라 오일 압력까지 함께 고려하여 엔진(300)의 엔진 토크 또는 엔진 속도를 제어할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 엔진 시동 후 급가속을 하더라도 가동부들에 충분한 오일 및 냉각수가 공급될 때까지는 서서히 상기 엔진의 출력이 증가하도록 제한함으로써 상기 가동부들의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 터보차저와 같이 오일 공급 여부에 영향을 많이 받는 가동부를 보호하기 위하여, 오일 메인 갤러리에서 측정되는 엔진 오일의 오일 압력값으로부터 상기 터보차저에서의 오일 압력값을 예측하고, 예측된 상기 터보차저에서의 오일 압력값에 따라 엔진의 최적 제한 출력값을 제한함으로써 엔진 오일 공급 부족으로 인한 상기 터보차저의 고장을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 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.
* 부호의 설명
10: 온도 센서 20: 압력 센서
100: 제어 유닛 110: 제1 연산부
120: 제2 연산부 122: 예측부
130: 판단부 200: 엔진 제어부
300: 엔진

Claims (17)

  1. 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 온도 센서;
    상기 온도 센서로부터 입력된 상기 온도 정보를 이용하여 엔진의 제1 제한 출력값을 산출하는 제1 연산부;
    엔진의 오일 압력을 검출하는 오일 압력 센서;
    상기 압력 센서로부터 입력된 상기 오일 압력을 이용하여 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 제2 연산부; 및
    상기 제1 및 제2 연산부들로부터 입력된 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정하는 판단부를 포함하는 엔진 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진 관련 온도 정보는 엔진 오일 온도, 엔진 블록 온도 및 엔진 냉각수 온도 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 연산부는 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 온도를 수신하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 연산부는 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 압력을 수신하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 연산부는 터보차저의 엔진 오일 압력을 수신하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 연산부는 상기 엔진 관련 온도 정보에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 온도 정보에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 연산부는 상기 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 입력된 오일 압력으로부터 터보차저에서의 오일 압력을 예측하는 예측부를 더 포함하고,
    상기 제2 연산부는 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 이용하여 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 연산부는 상기 입력된 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시켜 상기 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 최소값을 최적 제한 출력값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
  11. 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 단계;
    상기 온도 정보에 따른 엔진의 제1 제한 출력값을 산출하는 단계;
    엔진의 오일 압력을 검출하는 단계;
    상기 오일 압력에 따른 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 제한 출력값들 중에서 엔진의 최적 제한 출력값을 결정하는 단계를 포함하는 엔진 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 검출된 오일 압력값을 기 설정된 시간만큼 지연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 엔진 관련 온도 정보를 검출하는 단계는 엔진 오일의 온도를 검출하는 단계, 엔진 블록의 온도를 검출하는 단계 및 엔진 냉각수의 온도를 검출하는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 엔진의 오일 압력을 검출하는 단계는 오일 메인 갤러리의 엔진 오일 압력을 검출하는 단계 및 터보차저의 엔진 오일 압력을 검출하는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 엔진 관련 온도 정보에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 온도 정보에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 오일 압력에 따른 엔진 토크 제한맵을 이용하여 상기 오일 압력에 따른 엔진 속도별 제한 토크값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 검출된 오일 압력으로부터 터보차저에서의 오일 압력을 예측하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 제한 출력값을 산출하는 단계는 상기 예측된 터보차저에서의 오일 압력을 이용하여 엔진의 제2 제한 출력값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
PCT/KR2015/005542 2014-06-02 2015-06-02 엔진 제어 장치 및 방법 WO2015186957A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580034960.2A CN106662022B (zh) 2014-06-02 2015-06-02 发动机控制装置及方法
EP15803253.2A EP3150829B1 (en) 2014-06-02 2015-06-02 Apparatus and method for controlling engine
US15/315,384 US10100766B2 (en) 2014-06-02 2015-06-02 Apparatus and method for controlling an engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140066885A KR102131721B1 (ko) 2014-06-02 2014-06-02 엔진 제어 장치 및 방법
KR10-2014-0066885 2014-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015186957A1 true WO2015186957A1 (ko) 2015-12-10

Family

ID=54766982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/005542 WO2015186957A1 (ko) 2014-06-02 2015-06-02 엔진 제어 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10100766B2 (ko)
EP (1) EP3150829B1 (ko)
KR (1) KR102131721B1 (ko)
CN (1) CN106662022B (ko)
WO (1) WO2015186957A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220099005A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for vehicle

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6541636B2 (ja) * 2016-12-09 2019-07-10 本田技研工業株式会社 エンジンルーム温度上昇抑制装置
FR3073889B1 (fr) * 2017-11-22 2019-11-08 Psa Automobiles Sa Procede de limitation de temperature de liquide caloporteur dans un systeme de refroidissement d’un moteur
EP3725625B1 (en) * 2017-12-15 2022-08-03 Nissan Motor Co., Ltd. Method and device for controlling hybrid vehicle
US10480425B2 (en) * 2018-03-16 2019-11-19 GM Global Technology Operations LLC Method of managing a propulsion system based on health of a lubrication system
CN112601877B (zh) * 2018-08-30 2022-08-05 沃尔沃卡车集团 油系统和控制油系统的方法
DE102018222510A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
CN110761896B (zh) * 2019-10-28 2021-10-08 徐州立方机电设备制造有限公司 一种预防发动机温度过高的方法
WO2023027739A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Integrity Circuits Llc Apparatus and method for fan soft-start controller
CN114738075B (zh) * 2022-05-05 2023-03-17 一汽解放汽车有限公司 基于机油压力的发动机输出扭矩控制方法、装置及车辆
CN115355100B (zh) * 2022-09-22 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 发动机冷启动控制方法、装置、发电机组及存储介质
CN116975511B (zh) * 2023-07-31 2024-04-30 中国航发湖南动力机械研究所 一种涡轴发动机内油压的计算方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08312436A (ja) * 1995-05-15 1996-11-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関によって駆動される車両の制御装置
JP2001041074A (ja) * 1999-07-30 2001-02-13 Yanmar Diesel Engine Co Ltd インバータ式エンジン発電機
KR200286628Y1 (ko) * 1997-08-30 2002-11-23 현대자동차주식회사 자동차의 아이들 스피드 제어장치
KR20090062268A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 현대자동차주식회사 차량의 오일온도 모델링장치 및 방법
US20110146622A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 International Engine Intellectual Property Company, Llc Control system and method for limiting engine torque based on engine oil pressure and engine oil temperature data

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070832A (en) * 1991-03-29 1991-12-10 Cummins Engine Company, Inc. Engine protection system
JPH04303128A (ja) 1991-03-29 1992-10-27 Komatsu Ltd タ−ボチャ−ジャ油切れ防止装置
US6415761B1 (en) * 2000-05-11 2002-07-09 Detroit Diesel Corporation Engine over temperature protection
JP2003065085A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Komatsu Ltd ディーゼルエンジンの始動制御装置
JP3910123B2 (ja) * 2002-08-30 2007-04-25 ジヤトコ株式会社 車両用変速システムのエンジン出力トルク制御装置
US20080133116A1 (en) 2006-12-05 2008-06-05 James Robert Mischler System, method, and computer software code for controlling engine warm-up of a diesel powered system
US7650219B2 (en) * 2007-11-02 2010-01-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Reserve torque management for engine speed control
KR100980934B1 (ko) * 2008-07-01 2010-09-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 엔진 출력토크 제어 방법
US8140245B2 (en) * 2009-11-03 2012-03-20 International Engine Intellectual Property Company, Llc Engine with electronically controlled starting method
US8602001B2 (en) 2010-09-17 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Torque limiting engine lubrication protection system
US9828925B2 (en) 2013-03-13 2017-11-28 Paccar Inc Hierarchical vehicle de-rate and notification system
US9151237B2 (en) * 2013-06-03 2015-10-06 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine control system for mobile machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08312436A (ja) * 1995-05-15 1996-11-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関によって駆動される車両の制御装置
KR200286628Y1 (ko) * 1997-08-30 2002-11-23 현대자동차주식회사 자동차의 아이들 스피드 제어장치
JP2001041074A (ja) * 1999-07-30 2001-02-13 Yanmar Diesel Engine Co Ltd インバータ式エンジン発電機
KR20090062268A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 현대자동차주식회사 차량의 오일온도 모델링장치 및 방법
US20110146622A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 International Engine Intellectual Property Company, Llc Control system and method for limiting engine torque based on engine oil pressure and engine oil temperature data

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220099005A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for vehicle
US11536169B2 (en) * 2020-09-30 2022-12-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150138670A (ko) 2015-12-10
EP3150829A4 (en) 2018-02-07
US10100766B2 (en) 2018-10-16
CN106662022B (zh) 2020-09-22
EP3150829B1 (en) 2020-09-16
EP3150829A1 (en) 2017-04-05
KR102131721B1 (ko) 2020-07-08
CN106662022A (zh) 2017-05-10
US20170198654A1 (en) 2017-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015186957A1 (ko) 엔진 제어 장치 및 방법
WO2014168462A1 (ko) 건설기계의 유압펌프 제어 방법, 장치 및 시스템
WO2014181983A1 (ko) 배터리 예열 시스템 및 이를 이용한 배터리 예열방법
WO2019117593A1 (ko) 컨테이너 기반의 자원 할당을 지원하는 클라우드 컴퓨팅 장치 및 방법
WO2012043962A1 (ko) 단말기에 따른 적응적 화면 가상화 방법 및 시스템
WO2014025212A1 (en) Method and apparatus for modelling power consumption of integrated circuit
WO2015108362A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말의 타이밍을 제어하기 위한 방법 및 그 전자 장치
BRPI0503303A (pt) Aparelho de medição de ruìdo para sinal de imagem e método do mesmo
US20130090886A1 (en) Method for real-time testing of a control unit for an internal combustion engine using a simulator
WO2012026679A2 (ko) 클럭 게이팅 집적 회로 장치의 소비 전력 예측 방법
WO2014007413A1 (ko) 팬의 회전력을 이용한 하이브리드 건설기계의 배터리 충전 시스템 및 그의 충전 방법
WO2014119864A1 (en) Software migration method and apparatus in micro-server environment
KR20150059541A (ko) 차량의 엔진 회전수를 이용한 실화 검출 장치 및 그 방법
WO2011065660A4 (ko) 계산 시뮬레이션 모사 시스템 및 그 방법
WO2021256791A1 (ko) 배터리 셀 표면 온도 추정 시스템 및 방법
CN105527959A (zh) 整车数据检测系统以及方法
WO2013165188A1 (ko) 컴퓨팅 장치에서 수행되는 자원 모니터링 방법 및 컴퓨팅 장치
WO2018230813A1 (ko) 밸런싱 저항을 이용한 과전압 방지 시스템
US20090240477A1 (en) Simulation apparatus, simulation system, and simulation method
WO2019231163A1 (ko) 메시지 전송 지연 관리 장치 및 방법
KR20150040599A (ko) 배터리 센서의 sof 추정 방법 및 장치
WO2018012685A1 (ko) 지능형전자장치 성능검증 장치, 지능형전자장치 성능검증 시스템 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체
WO2017164546A2 (ko) 컬러센서와 엘이디를 이용한 플래시 사진 촬영의 화질 보정 장치 및 그 방법
CN114622990B (zh) 一种发动机失火风险识别方法、装置、设备和介质
WO2018038349A1 (ko) 사용자 컨텍스트에 따르는 네트워크 연결 제어방법 및 그에 따른 사용자 단말기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15803253

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15315384

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015803253

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015803253

Country of ref document: EP