KR100422654B1 - 내연기관의 배출가스 제어방법 - Google Patents

Abstract

EGR 모드 온/오프 순간 MTV의 개폐시 공연비 제어의 교란에 의해 배출가스가 증대되는 것을 방지하기 위한 목적으로;

현재 차량의 운행 조건에 따라 공연비 제어 조건에 진입하면, EGR 밸브와 MTV를 작동 제어하되, 상기 EGR 밸브의 작동 변환을 확인하여 EGR 밸브의 작동 변환이 이루어지는 경우 일정 시간동안 공연비 제어가 금지되도록 함을 특징으로 하는 내연기관의 배출가스 제어방법.

Description

내연기관의 배출가스 제어방법{METHOD OF CONTROLLING EXHAUST GAS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관의 배출가스 제어방법에 관한것으로서, 보다 상세하게는 EGR 시스템(EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM)의 온/오프 제어시에 발생되는 공연비제어 왜곡 현상으로 인한 질소 산화물의 발생을 최소화할 수 있도록 한 내연기관의 배출가스 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차의 동력원으로 사용되는 내연기관은 연료와 공기를 연소실로 유입시켜 이를 압축 폭발시킴으로써, 피스톤을 상하 왕복 운동시키고, 이의 상,하 왕복운동을 크랭크 기구로서 회전운동으로 변환시켜 회전동력을 얻게 된다

이러한 내연기관에 있어서의 배기가스에는 질소산화물(NOx)이 다량 포함되어대기오염의 주 요인이 되는 바, 최근에는 배기가스의 규제가 더욱 더 엄격해지고 있는 실정이다.

그에 일환으로 배기가스중에 포함되어 있는 질소 산화물을 감소시키는 수단으로 배가가스 일부를 흡기계통에 다시 유입시켜 혼합기가 연소될 때 최고 온도를 낮추어 질소 산화물의 생성량을 적게하는 EGR 시스템을 적용하고 있다.

이러한 EGR 시스템의 일예로서는 흡기계통의 2개의 흡기포트 중 어느 하나에 MTV(Manifold Throttling Valve, 일명 스월밸브로도 칭하여지고 있슴)를 배치하여 EGR 시스템의 온/오프 제어시 보다 좋은 연소 조건을 만들어 주기 위하여 상기 MTV를 동기시켜 주도록 하고 있다.

즉, 도 3에서와 같이, 냉각수온, 차속, 엔진 rpm 등의 조건을 판독하여 지금 현재 엔진의 EGR 작동 제어 조건에 진입하면(S200), 우선 EGR밸브를 작동 제어하고(S210), MTV를 작동 제어한다(S220).

그리고 상기 MTV의 작동 제어되는 경우에는 작동 순간 공연비의 급격한 변화에 대해 공연비 제어를 실시하게 되는 것이다(S230).

그러나 상기와 같이 제어가 이루어지는 경우에 있어서는 MTV의 작동 순간에 공연비 제어에 왜곡 현상이 발생한다.

보다 구체적으로는 에어 플로우 센서에서 일정하게 측정된 공기량이 MTV의 작동 순간 공기 이상 유동으로 인하여 연소실에 유입되는 공기량의 변화가 생기고, 이에 대한 빠른 공연비 보상으로 오히려 공연비 왜곡 현상이 도4의 (B)에서와 같이발생하게 된다.

이에따라 공변비에 따른 정화율이 가장 불리한 질소 산화물이 과다하게 발생된다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 EGR 밸브의 작동시 일정시간 동안 공연비 제어를 금지하여 배출가스의 발생을 최소화할 수 있는 내연기관의 배출가스 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명을 운용하기 위한 제어시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 제어방법의 작동 흐름도.

도 3은 종래 제어방법의 작동 흐름도.

도 4 (A)(B)는 본 발명과 종래 방법에 의한 비교 그래프선도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 현재 차량의 운행 조건에 따라 공연비 제어 조건에 진입하면, EGR 밸브와 MTV를 작동 제어하되, 상기 EGR 밸브의 작동 변환을 확인하여 EGR 밸브의 작동 변환이 이루어지는 경우 일정 시간동안 공연비 제어가 금지되도록 함을 특징으로 하는 내연기관의 배출가스 제어방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 운용할 수 있는 제어시스템의 구성 블록도로서, 입력수단으로서는 냉각수온을 검출하는 냉각 수온센서(2)와, 차속을 검출하는 차속센서(4), 엔진 회전수를 검출하는 엔진 rpm 센서(6), 흡기계통의 공기 흡기량을 검출하는 흡입 공기량 센서(8)등을 포함하여 이루어진다.

상기에서의 입력수단은 상기의 센서들로 한정되는 것은 아니고, 본 발명을 운용하는데에 최소한의 센서들만 설명하고 있는 것이다.

그리고 상기 입력수단들로부터 입력되는 신호를 미리 입력되어진 데이터들과비교 판단하여 이들 조건이 공연비 제어조건에 진입한 경우에는 전자제어유닛(ECU)에서는 MTV(10)와 EGR 밸브(12)를 제어하게 되는 것이다.

이러한 시스템을 이용한 본 발명의 제어방법은 도 2에서와 같이, 현재 차량의 운행 조건에 따라 공연비 제어 조건에 진입하게 되면(S100), EGR 밸브를 작동 제어하고(S110), MTV를 작동 제어하게 된다(S120).

상기에서 공연비 제어조건이라고 함은 엔진의 냉각 수온이 기준값(80℃정도) 이상이 되고, 차속과 엔진의 회전수에 의한 차량의 부하 조건이 기준치 이상이 되었을 때를 의미한다.

그리고 상기 S110, S120 단계를 거쳐 EGR 밸브 및 MTV가 작동을 하게 되면, 현재 EGR 밸브가 작동 온 또는 오프 상태인가를 확인하여(S130), EGR 밸브의 작동에 변환이 이루어지고 있다고 판단되면 작동이 시작된 후의 경과시간이 일정시간 이상인가를 판단하여(S140), 그렇다고 판단되면 공연비 제어를 실시한 후(S150) 완료하게 된다.

이때 상기 S130 단계에서 조건을 만족하지 못하는 경우에는 곧바로 S150 단계로 진입하여 공연비 제어가 시작되며, 상기 S140 단계에서 조건이 만족되지 않으면 공연비 제어가 금지되면서(S160) S140 단계를 일정시간이 경과할 때까지 계속적으로 반복 실시하게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 EGR 모드 온/오프 순간 MTV가 열리고 닫히는데 이때 연소실내의 공연비도 순간적으로 변하면서 산소센서의 출력도 변하게 되어 공연비 제어에 교란을 줌으로써, 배출가스가 증대되는 것을 개선하기 위하여 도 4의 (A)에서와 같이, EGR 밸브의 온/오프에 따른 작동 변환이 이루어질 때 공연비 제어를 금지함으로써, 순간 공연비 흔들림이 작아(진폭이 작음) 과다 배출이 개선되고, 주행 모드 영역에서의 희박 운전 영역을 확대할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, EGR 밸브의 작동 변환 순간에 일정시간 동안 공연비 제어를 금지함으로써, 공연비의 왜곡 현상을 개선함으로써, 배출가스 특히 질소 화합물의 과다 배출을 개선하고, 주행모드 영역에서의 희석 운전 영역을 확대할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 현재 차량의 운행 조건에 따라 공연비 제어 조건에 진입하면, EGR 밸브와 MTV를 작동 제어하되, 상기 EGR 밸브의 작동 변환을 확인하여 EGR 밸브의 작동 변환이 이루어지는 경우 일정 시간동안 공연비 제어가 금지되도록 함을 특징으로 하는 내연기관의 배출가스 제어방법.