KR101752341B1 - 내연기관 엔진에서 배기계 온도 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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김대훈
임해룡
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주식회사 현대케피코
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Abstract

내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 차량 상태 정보를 수집하는 단계, 배기온도 모델링 테이블을 참조하여, 상기 차량 상태 정보에 대응하는 배기온도를 추정하고, 촉매온도 모델링 테이블을 참조하여 상기 차량 상태 정보에 대응하는 촉매온도를 추정하는 단계, 상기 추정된 배기온도와 상기 추정된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비를 계산하고, 상기 추정된 촉매온도와 상기 추정된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비를 계산하는 단계, 상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 적어도 하나의 목표 공연비를 선택하는 단계 및 상기 선택된 목표 공연비에 따라 연료 분사를 제어하여 배기계의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

내연기관 엔진에서 배기계 온도 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OF EXHAUST SYSTEM TEMPERATURE IN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치 그 방법에 관한 것으로, 특히, 고온에 의한 배기계의 부품(Component) 손상을 방지하기 위한 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
기본적으로 엔진이 고부하 조건으로 구동되면 배기가스 온도 및/또는 촉매온도가 고온으로 상승하게 되어, 배기계통의 부품(Component) 손상을 유발한다.
배기가스 온도 및/또는 촉매온도의 고온 상승을 방지하기 위해, 배기가스 온도 및/또는 촉매온도가 일정 온도 이상 넘지 않게 하기 위해 공연비를 농후하게 제어하는 Component protection을 위한 제어(이하, 'Component protection 제어'라 함) 기술이 널리 사용되고 있다.
종래의 Component protection 제어 기술에서는, 공기 충진량, rpm, 공연비, 점화시기에 따라 적절한 목표 공연비를 결정하고, 결정된 목표 공연비에 맞는 연료 분사량을 제어하여 고온으로 상승된 배기가스 온도 및/또는 촉매온도를 하강 시킨다.
그러나 이러한 종래의 Component protection 제어 기술은 배기가스 온도 및 촉매 온도를 직접적으로 고려하지 않고, 공기 충진량, rpm, 공연비, 점화시기와 같은 배기가스 온도 및 촉매 온도에 간접적인 영향을 끼치는 인자를 기반으로 연료 분사량을 제어하기 때문에, 배기가스온도 및 촉매온도가 충분히 높지 않은 상황에서도 많은 연료가 엔진 내에 분사되도록 연료 분사량을 제어하는 경우가 발생할 수 있기 때문에, 연비에 나쁜 영향을 미친다.
또한, 종래의 Component protection 제어 기술은 Component protection 제어가 활성화되는 순간에 공연비의 급격한 변화로 인해 노킹(Knocking) 현상을 유발한다.
따라서, 본 발명의 목적은 배기가스 온도 및 촉매온도의 온도 상승 속도(또는 온도 상승률)를 기반으로 하는 피드백(Feedback) 제어를 통해 연료 분사량을 제어함으로써, 연비를 개선하고, 동시에 급격한 공연비 변화로 인한 노킹(Knocking) 현상을 개선하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치 그 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법은, 차량 상태 정보를 수집하는 단계; 배기온도 모델링 테이블을 참조하여, 상기 차량 상태 정보에 대응하는 배기온도를 추정하고, 촉매온도 모델링 테이블을 참조하여 상기 차량 상태 정보에 대응하는 촉매온도를 추정하는 단계; 상기 추정된 배기온도와 상기 추정된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비를 계산하고, 상기 추정된 촉매온도와 상기 추정된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비를 계산하는 단계; 상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 적어도 하나의 목표 공연비를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 목표 공연비에 따라 연료 분사를 제어하여 배기계의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치는, 차량 상태 정보를 수집하는 정보 수집부; 배기온도 모델링 테이블을 참조하여, 상기 차량 상태 정보에 대응하는 배기온도를 추정하고, 촉매온도 모델링 테이블을 참조하여 상기 차량 상태 정보에 대응하는 촉매온도를 추정하는 온도 추정부; 상기 추정된 배기온도와 상기 추정된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비를 계산하고, 상기 추정된 촉매온도와 상기 추정된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비를 계산하는 공연비 계산부; 상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 적어도 하나의 목표 공연비를 선택하는 목표 공연비 선택부; 및 상기 선택된 목표 공연비에 따라 계산된 연료 분사 시간으로 인젝터를 제어하는 인젝터 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 모델링된 배기온도 및 촉매 온도와 이들 온도의 변화율을 기반으로 하는 피드백(Feedback) 제어를 통해 연료 분사를 정밀하게 제어함으로써, 연비를 개선하고, 동시에 급격한 공연비 변화로 인한 노킹(Knocking) 현상을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내연기관의 배기온도 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내연기관의 온도 제어 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치(100)는 정보 수집부(110), 배기온도 추정부(120), 촉매온도 추정부(130), 저장부(140), 공연비 계산부(150), 목표 공연비 선택부(160), 연료 분사시간 계산부(170), 인젝터 제어부(180) 및 인젝터(190)를 포함하도록 구성될 수 있다.
정보 수집부(110)는 배기온도 및 촉매온도에 영향을 미칠 수 있는 차량 상태 정보를 수집한다.
여기서, 배기온도(또는 배기가스 온도) 및 촉매온도에 영향을 미치는 차량 상태 정보는 흡기 유량 센서에서 측정한 흡기 유량, 엔진 회전을 감지하는 센서에서 측정한 엔진 회전수(rpm), 엔진 제어 유닛에서 측정한 점화시기, 람다 센서에서 측정된 람다값으로부터 계산된 공연비 등과 같은 인자(factor)를 포함할 수 있다.
배기온도 추정부(120)는 저장부(140)로부터 로딩된 배기온도 모델링 테이블(140-1)을 이용하여, 상기 정보 수집부(110)로부터 제공된 차량 상태 정보에 대응하는(또는 맵핑되는) 모델링된 배기온도(T1)를 추정한다.
배기온도 모델링 테이블(140-1)은 배기온도를 실제 측정한 후, 그 측정된 시점에서 흡기 유량, 엔진 회전수(rpm), 점화시기, 공연비 등을 포함하는 차량 상태 정보를 확인한 후, 확인된 차량 상태 정보와 실제 측정한 배기온도를 맵핑시킨 테이블이다.
즉, 배기온도 추정부(120)는 배기온도 모델링 테이블(140-1)을 검색하여, 상기 정보 수집부(110)에서 현재 수집한 차량 상태 정보와 일치하는 인자 또는 현재 수집한 차량 상태 정보와 허용 오차 범위 내에 있는 인자를 검색하여, 검색된 인자에 맵핑되는 배기온도를 상기 모델링된 배기온도(T1)로 추정한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에서는, 배기온도 모델링 테이블(140-1)을 이용하여 배기온도(T1)를 추정하기 때문에, 배기온도를 실제 측정하기 위한 별도의 온도 센서가 불필요하다.
촉매온도 추정부(130)는, 배기온도 추정부(120)와 유사하게, 저장부(140)로부터 로딩된 촉매온도 모델링 테이블(140-2)을 이용하여, 상기 정보 수집부(110)로부터 제공된 차량 상태 정보에 대응하는(또는 맵핑되는) 모델링된 촉매온도(T2)를 추정한다.
촉매온도 모델링 테이블(140-2)은, 배기온도 모델링 테이블(140-1)과 유사하게, 촉매온도를 실제 측정한 후, 그 측정된 시점에서 흡기 유량, 엔진 회전수(rpm), 점화시기, 공연비 등을 포함하는 차량 상태 정보를 확인한 후, 확인된 차량 상태 정보와 실제 측정한 촉매온도를 맵핑시킨 테이블일 수 있다.
즉, 촉매온도 추정부(130)는 촉매온도 모델링 테이블(140-2)을 검색하여, 상기 정보 수집부(110)에서 현재 수집한 차량 상태 정보와 일치하는 인자 또는 현재 수집한 차량 상태 정보와 허용 오차 범위 내에 있는 인자를 검색하여, 검색된 인자에 맵핑되는 촉매온도를 상기 모델링된 촉매온도(T2)로 추정한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에서는, 촉매온도 모델링 테이블(140-1)을 이용하여 촉매온도(T2)를 추정하기 때문에, 촉매온도를 실제 측정하기 위한 별도의 온도 센서가 불필요하다.
저장부(140)는 배기온도 모델링 테이블(140-1)과 촉매온도 모델링 테이블(140-2)을 저장하는 구성으로, RAM과 같은 휘발성 메모리와 ROM 및 하드 디스크와 같은 비휘발성 메모리를 포함하도록 구성될 수 있다.
추가로, 저장부(140)는 공연비 보상 테이블(140-3)을 더 저장할 수 있다. 공연비 보상 테이블(140-3)은 아래의 공연비 계산부에(150)에서 목표 공연비를 계산하는 과정에서 사용되는 보상값을 저장한 테이블로서, 보상값(C)은 모델링된 배기온도(T1) 및 모델링된 촉매온도(T2)의 변화율과 각 변화율에 비례하도록 사전에 학습된 값이다.
여기서, 모델링된 배기온도(T1)의 변화율은 현재 시점에서 추정된 모델링된 배기온도(T1)와 이전 시점에서 추정된 모델링된 배기온도(T1) 간의 차이로 정의되고, 모델링된 촉매온도의 변화율은 현재 시점에서 추정된 모델링된 촉매온도(T2)와 이전 시점에서 추정된 모델링된 촉매온도(T2) 간의 차이로 정의된다. 그리고 보상값(C)은 모델링된 배기온도(T1)의 변화율에 대한 보상값(CE)과 모델링된 촉매온도(T2)의 변화율에 대한 보상값(CC)을 포함하도록 구성될 수 있다.
공연비 계산부(150)는 피드백 제어 방식으로 피드백된 현재 공연비로부터 모델링된 배기온도에 따른 제1 목표 공연비(λ1)와 모델링된 촉매온도에 따른 제2 목표 공연비(λ2)를 계산한다.
이를 위해, 공연비 계산부(150)는 제1 공연비 계산부(150-1)와 제2 공연비 계산부(150-2)를 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 공연비 계산부(150-1)는 상기 배기온도 추정부(120)에 의해 현재 시점에서 추정된 모델링된 배기온도, 람다 센서에서 측정한 람다값으로부터 환산된 현재 공연비 및 모델링된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비(λ1)를 계산한다.
제1 목표 공연비(λ1)는 아래의 수학식 1로부터 계산될 수 있다.
Figure 112016031253926-pat00001
여기서, ETH는 배기온도의 이상여부를 판별하는 임계온도이고, t1은 현재 시점에서 모델링된 배기온도이고, CE은 공연비 보상 테이블(140-3)로부터 획득된 값으로, 모델링된 배기온도의 변화율에 따른 보상값이다.
수학식 1에 따르면, 모델링된 배기온도의 변화율에 따른 보상값(CE)을 고려하여, 제1 목표 공연비(T1)가 계산되는 데, 그 결과, 연료 분사량을 정밀한 제어가 가능해 진다.
즉, 배기온도의 상승속도가 빠른 경우에는 그 빠른 상승속도만큼 더 많은 연료가 분사되도록 보상값(CE)을 적용하여 목표 공연비(λ1)를 계산하고, 배기온도의 상승속도가 느린 경우에는 그 느린 상승속도만큼 적은 연료가 분사되도록 보상값(CE)을 적용하여 목표 공연비(λ1)를 계산한다.
이렇게 함으로써, Component protection 제어가 활성화되는 순간에 공연비의 급격한 변화를 방지하고, 그 결과, 노킹(Knocking) 현상을 방지할 수 있다.
제2 공연비 계산부(150-2)는 상기 촉매온도 추정부(130)에 의해 현재 시점에서 추정된 모델링된 촉매온도, 람다 센서에서 측정한 람다값으로부터 환산된 현재 공연비 및 모델링된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비(λ2)를 계산한다.
제2 목표 공연비(λ2)는 아래의 수학식 2로부터 계산될 수 있다.
Figure 112016031253926-pat00002
여기서, CTH는 촉매온도의 이상여부를 판별하는 임계온도이고, t2는 현재 시점에서 모델링된 촉매온도이고, CC은 공연비 보상 테이블(140-3)로부터 획득된 값으로, 모델링된 촉매온도의 변화율에 따른 보상값이다.
수학식 2에 따라 계산된 제2 목표 공연비(λ2) 또한 수학식 1에 따라 계산된 제1 목표 공연비(λ1)와 마찬가지로 촉매온도의 변화율에 따른 보상값(CC)을 고려하여 계산되기 때문에, Component protection 제어가 활성화되는 순간에 공연비의 급격한 변화를 방지하고, 그 결과, 노킹(Knocking) 현상을 방지할 수 있는 목표 공연비로 활용될 수 있다.
목표 공연비 선택부(160)는 제1 공연비 계산부(150-1) 및 제2 공연비 계산부(150-2)에 의해 각각 계산된 제1 목표 공연비(λ1)와 제2 목표 공연비(λ2) 중에서 적어도 하나의 목표 공연비를 선택한다.
일 예로, 목표 공연비 선택부(160)는 제1 목표 공연비(λ1)와 제2 목표 공연비(λ2)를 비교하여, 더 작은 값을 갖는 목표 공연비를 연료 분사 시간을 계산하기 위한 최종 목표 공연비(λf)로 선정한다. 즉, Component protection 제어가 활성화되는 순간에 공연비의 급격한 변화를 더욱 방지하기 위해, 목표 공연비 선택부(160)에 의해 더 작은 목표 공연비가 선택된다.
다른 예로, 목표 공연비 선택부(160)는 제1 목표 공연비(λ1)와 제2 목표 공연비(λ2) 간의 평균치를 최종 목표 공연비(λf)로 선택할 수 있다.
최종 목표 공연비(λf)로 선택된 평균치는 계산된 목표 공연비들(λ1, λ2) 중에서 중간값을 갖는 목표 공연비이므로, 이 경우에도 Component protection 제어가 활성화되는 순간에 공연비의 급격한 변화를 더욱 방지할 수 있다.
연료 분사 시간 계산부(170)는 제1 및 제2 목표 공연비(λ1, λ2) 중에서 선택된 목표 공연비에 따라 연료 분사 시간을 계산한다.
인젝터 제어부(180)는 연료 분사 시간 계산부(170)에 의해 계산된 연료 분사 시간에 따라 연료를 분사하도록 인젝터(190)를 제어하는 제어 신호를 생성한다.
인젝터(190)는 상기 제어 신호에 연료를 분사하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 본 발명의 일 실시 예에 따른 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치(100)에 따르면, 모델링된 배기온도 및 촉매온도와 이들 온도의 변화율을 기반으로 하는 피드백(Feedback) 제어를 통해 연료 분사를 정밀하게 제어함으로써, 연비를 개선하고, 급격한 공연비 변화로 인한 노킹(Knocking) 현상을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 아래의 각 단계의 설명에서, 도 1에서 설명한 내용과 중복된 내용은 생략 또는 간략히 기재하기로 한다.
도 2를 참조하면, 먼저, 단계 S210에서, 배기온도 및 촉매온도에 영향을 미칠 수 있는 차량 상태 정보를 수집한다.
여기서, 배기온도 및 촉매온도에 영향을 미치는 차량 상태 정보는 흡기 유량 센서에서 측정한 흡기 유량, 엔진 회전을 감지하는 센서에서 측정한 엔진 회전수(rpm), 엔진 제어 유닛에서 측정한 점화시기, 람다 센서에서 측정된 람다값으로부터 계산된 공연비 등과 같은 인자(factor)를 포함한다.
단계 S220에서, 배기온도 모델링 테이블(140-1)을 이용하여, 상기 정보 수집부(110)로부터 제공된 차량 상태 정보에 대응하는(또는 맵핑되는) 모델링된 배기온도(T1)를 추정하고, 촉매온도 모델링 테이블(140-2)을 이용하여, 상기 정보 수집부(110)로부터 제공된 차량 상태 정보에 대응하는(또는 맵핑되는) 모델링된 촉매온도(T2)를 추정한다.
단계 S230에서, 현재 시점에서 추정된 모델링된 배기온도, 람다 센서에서 측정한 람다값으로부터 환산된 현재 공연비 및 모델링된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비(λ1)를 계산하고, 현재 시점에서 추정된 모델링된 촉매온도, 람다 센서에서 측정한 람다값으로부터 환산된 현재 공연비 및 모델링된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비(λ2)를 계산한다. 여기서, 제1 목표 공연비(λ1)는 전술한 수학식 1로부터 계산되고, 제2 목표 공연비(λ2)는 전술한 수학식 2로부터 계산된다.
단계 S240에서, 계산된 제1 목표 공연비(λ1)와 제2 목표 공연비(λ2) 중에서 연료 분사를 제어하기 위한 어느 하나의 목표 공연비를 선택한다. 예를 들면, 제1 목표 공연비(λ1)와 제2 목표 공연비(λ2) 중에서 더 작은 목표 공연비를 최종 목표 공연비(λf)로 선택한다.
단계 S250에서, 선택된 목표 공연비에 따라 연료 분사 시간을 계산하고, 계산된 연료 분사 시간에 따라 연료 분사를 제어한다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 차량 상태 정보를 수집하는 단계;
    배기온도 모델링 테이블을 참조하여, 상기 차량 상태 정보에 대응하는 배기온도를 추정하고, 촉매온도 모델링 테이블을 참조하여 상기 차량 상태 정보에 대응하는 촉매온도를 추정하는 단계;
    상기 추정된 배기온도와 상기 추정된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비를 계산하고, 상기 추정된 촉매온도와 상기 추정된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비를 계산하는 단계;
    상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 적어도 하나의 목표 공연비를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 목표 공연비에 따라 연료 분사를 제어하여 배기계의 온도를 제어하는 단계
    를 포함하는 내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법.
  2. 제1항에서, 상기 계산하는 단계는,
    상기 추정된 배기온도의 변화율에 따른 제1 보상값을 공연비 보상 테이블로부터 획득하는 단계;
    상기 추정된 배기온도와 상기 제1 보상값을 이용하여 상기 제1 목표 공연비를 계산하는 단계;
    상기 추정된 촉매온도의 변화율에 따른 제2 보상값을 상기 공연비 보상 테이블로부터 획득하는 단계; 및
    상기 추정된 촉매온도와 상기 제2 보상값을 이용하여 상기 제2 목표 공연비를 계산하는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법.
  3. 제2항에서, 상기 제1 보상값을 이용하여 상기 제1 목표 공연비를 계산하는 단계는 아래의 수학식 1로부터 계산되고,
    상기 수학식 1은,
    Figure 112016031253926-pat00003
    이고,
    여기서, λ1는 상기 제1 목표 공연비, ETH는 배기온도의 이상여부를 판별하는 임계온도, t1은 현재 시점에서 추정된 배기온도, CE은 상기 제1 보상값임을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법.
  4. 제2항에서, 상기 제2 보상값을 이용하여 상기 제2 목표 공연비를 계산하는 단계는 아래의 수학식 2로부터 계산되고,
    상기 수학식 2는,
    Figure 112016031253926-pat00004
    이고,
    여기서, λ2는 상기 제2 목표 공연비, CTH는 촉매온도의 이상여부를 판별하는 임계온도이고, t2는 현재 시점에서 추정된 촉매온도이고, CC은 상기 제2 보상값임을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법.
  5. 제1항에서, 상기 목표 공연비를 선택하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 더 작은 목표 공연비를 최종 목표 공연비로 선택하는 단계임을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도를 제어하는 방법.
  6. 차량 상태 정보를 수집하는 정보 수집부;
    배기온도 모델링 테이블을 참조하여, 상기 차량 상태 정보에 대응하는 배기온도를 추정하고, 촉매온도 모델링 테이블을 참조하여 상기 차량 상태 정보에 대응하는 촉매온도를 추정하는 온도 추정부;
    상기 추정된 배기온도와 상기 추정된 배기온도의 변화율을 이용하여 제1 목표 공연비를 계산하고, 상기 추정된 촉매온도와 상기 추정된 촉매온도의 변화율을 이용하여 제2 목표 공연비를 계산하는 공연비 계산부;
    상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 적어도 하나의 목표 공연비를 선택하는 목표 공연비 선택부; 및
    상기 선택된 목표 공연비에 따라 계산된 연료 분사 시간으로 인젝터를 제어하는 인젝터 제어부
    를 포함하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치.
  7. 제6항에서, 저장부를 더 포함하고,
    상기 저장부는,
    상기 차량 상태 정보에 따라 사전에 모델링된 배기온도가 사전에 학습된 배기온도 모델링 테이블;
    상기 차량 상태 정보에 따라 사전에 모델링된 촉매온도가 사전에 학습된 촉매온도 모델링 테이블; 및
    상기 추정된 배기온도의 변화율에 따른 제1 보상값과 상기 추정된 촉매온도의 변화율에 따른 제2 보상값이 사전에 학습된 공연비 보상 테이블
    을 저장함을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치.
  8. 제7항에서, 상기 공연비 계산부는,
    상기 추정된 배기온도와 상기 공연비 보상 테이블로부터 획득한 상기 제1 보상값을 이용하여 상기 제1 목표 공연비를 계산하는 제1 공연비 계산부; 및
    상기 추정된 촉매온도와 상기 공연비 보상 테이블로부터 획득한 상기 제2 보상값을 이용하여 상기 제2 목표 공연비를 계산하는 제2 공연비 계산부
    를 포함함을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치.
  9. 제8항에서, 상기 제1 공연비 계산부는,
    아래의 수학식 1을 이용하여 상기 제1 목표 공연비를 계산하고,
    상기 수학식 1은,
    Figure 112016031253926-pat00005
    이고,
    여기서, λ1는 상기 제1 목표 공연비, ETH는 배기온도의 이상여부를 판별하는 임계온도, t1은 현재 시점에서 추정된 배기온도, CE은 상기 제1 보상값임을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치.
  10. 제8항에서, 상기 제2 공연비 계산부는,
    아래의 수학식 2를 이용하여 상기 제2 목표 공연비를 계산하고,
    상기 수학식 2는,
    Figure 112016031253926-pat00006
    이고,
    여기서, λ2는 상기 제2 목표 공연비, CTH는 촉매온도의 이상여부를 판별하는 임계온도이고, t2는 현재 시점에서 추정된 촉매온도이고, CC은 상기 제2 보상값임을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치.
  11. 제6항에서, 상기 목표 공연비 선택부는
    상기 제1 및 제2 목표 공연비 중에서 더 작은 목표 공연비를 최종 목표 공연비로 선택함을 특징으로 하는 내연기관 엔진의 배기계 온도 제어 장치.
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