KR101947833B1 - 제어 실시를 위한, 특히 차량에서 이용하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
제어 실시를 위한, 특히 차량에서 이용하기 위한 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101947833B1 KR101947833B1 KR1020120096347A KR20120096347A KR101947833B1 KR 101947833 B1 KR101947833 B1 KR 101947833B1 KR 1020120096347 A KR1020120096347 A KR 1020120096347A KR 20120096347 A KR20120096347 A KR 20120096347A KR 101947833 B1 KR101947833 B1 KR 101947833B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- variable
- model
- exhaust gas
- pressure
- ist
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 65
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
- F02D41/145—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure with determination means using an estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
본 발명은 과급 엔진(2)을 갖는 엔진 시스템(1)에서 과급압 제어 장치의 작동을 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 하기 단계들을, 즉
- 목표 제어 변수(yD)와 실제 제어 변수(yist)에 근거하여 과급압 제어를 실시하는 단계,
- 제공된 목표 과급압(p2,D)으로부터 제1 모델 및 제 2 모델을 이용하여 목표 제어 변수(yD)를 검출하는 단계,
- 제공된 실제 과급압(p2,ist)으로부터 제1 모델을 이용하여 중간 변수(p3,E)를 검출하는 단계,
- 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며, 엔진 시스템(1)에서 동적 상태 변경을 나타내는, 제공된 동적 변수(p3,ist)를 이용하여 중간 변수(p3,E)를 수정하는 단계, 및
- 수정된 중간 변수(p3 *)로부터 제2 모델을 이용하여 실제 제어 변수(yist)를 검출하는 단계를 포함한다.
- 목표 제어 변수(yD)와 실제 제어 변수(yist)에 근거하여 과급압 제어를 실시하는 단계,
- 제공된 목표 과급압(p2,D)으로부터 제1 모델 및 제 2 모델을 이용하여 목표 제어 변수(yD)를 검출하는 단계,
- 제공된 실제 과급압(p2,ist)으로부터 제1 모델을 이용하여 중간 변수(p3,E)를 검출하는 단계,
- 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며, 엔진 시스템(1)에서 동적 상태 변경을 나타내는, 제공된 동적 변수(p3,ist)를 이용하여 중간 변수(p3,E)를 수정하는 단계, 및
- 수정된 중간 변수(p3 *)로부터 제2 모델을 이용하여 실제 제어 변수(yist)를 검출하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 엔진, 특히 과급압 제어 장치를 갖는 과급 디젤 엔진에 관한 것이다.
현대의 엔진은 신선한 공기를 고압하게 엔진에 제공할 수 있도록 일반적으로 과급 장치를 이용한다. 통상적인 과급 장치는 예를 들어 배기 가스 터보차저이다. 과급 장치는 엔진의 작동점에 의존하여 신선한 공기를 과급 압력하에 공급하는데 이용된다. 배기 가스 터보차저의 경우에 신선한 공기를 압축하기 위한 에너지가 배기 가스 엔탈피로부터 얻어지므로, 현재 작동점을 위해 필요한 만큼만 과급 압력을 높게 조절하는 것이 바람직한데, 그렇지 않으면 배기 가스 터보차저의 터빈을 통해 야기되는 배기 가스 배압이 오히려 엔진의 효율을 떨어뜨리기 때문이다.
본 발명에 따라 제1항에 따른 엔진 시스템의 과급압 제어 장치의 작동을 위한 방법 및 다른 청구항들에 따른 장치, 엔진 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 유리한 다른 실시예들이 종속항에 제시되어 있다.
제1 양태에 따르면, 과급 엔진을 갖는 엔진 시스템에서 과급압 제어 장치의 작동을 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 하기 단계들을, 즉
- 목표 제어 변수와 실제 제어 변수에 근거하여 과급압 제어를 실시하는 단계,
- 제공된 목표 과급압으로부터 제1 모델 및 제 2 모델을 이용하여 목표 제어 변수를 검출하는 단계,
- 제공된 실제 과급압으로부터 제1 모델을 이용하여 중간 변수를 검출하는 단계,
- 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며, 엔진 시스템에서 동적 상태 변경을 나타내는, 제공된 동적 변수를 이용하여 중간 변수를 수정하는 단계,
- 수정된 중간 변수로부터 제2 모델을 이용하여 실제 제어 변수를 검출하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 사상은 과급압 제어의 품질을 개선하며 특히 동적 작동 동안 과급압 제어의 더 신속한 반응을 달성하는 데 있다. 이를 달성하기 위해, 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며 엔진 시스템에서 동적 상태 변경을 나타내는 동적 변수 또는 예를 들어 배기 가스 배압의 경우에서처럼 실제 과급압보다 더 빠르게 다이내믹을 추구하는 동적 변수가 과급압 제어시 고려된다. 그러므로 동적 변수는 엔진의 동적 작동 또는 장애 변수 관여로 인한 변경을 과급압보다 더 빠르게 인식하는데 적합하다.
상기 방법에 따르면, 과급압 제어시 적절한 전략을 이용하여 동적 변수의 다이내믹에 대한 정보를 고려한다. 커플링의 목표는 더 양호한 위상 위치와 더 높은 다이내믹의 이용뿐 아니라 순수 과급압 제어와 비교할 때 제어 루프 다이내믹의 개선이다.
또한, 제공된 동적 변수 또는 바로 이 동적 변수를 발생시키는 변수의 고정 또는 저주파 성분이 고정 모델(stationary model) 적응에 이용되는 것을 생각해 볼 수 있다. 그러므로 동적 변수의 기초가 되는 모델의 품질이 개선될 수 있고 모델 에러나 시스템 허용오차가 보상될 수 있다.
또한, 동적 변수의 고주파 성분이 중간 변수에 가산됨으로써, 중간 변수가 수정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 중간 변수는 엔진 시스템의 배기 가스 배출 섹션에서 추정된 배기 가스 배압을 제시할 수 있으며 동적 변수는 측정되거나 모델화된 배기 가스 배압을 제시할 수 있다.
이미 제공된 과급압 정보로부터 배기 가스 배압 정보를 검출하기 위해, 제1 모델이 배기 가스 배압 모델에 상응하는 것이 제공될 수 있다. 그러므로 과급압 제어시 적절한 배기 가스 배압 모델의 이용하에 실제 과급압으로부터 추정된 실제 배기 가스 배압이 검출되고 모델화되거나 측정될 수 있는 배기 가스 배압의 동적 변경을 제공받으므로, 실제 제어 변수가 검출된다.
이제 과급압 제어는 실제 과급압 및 배기 가스 배압의 동적 성분으로부터 검출된 실제 제어 변수에 근거한다. 그러므로 제어기의 거동은 가속화될 수 있는데, 배기 가스 배압이 일반적으로 엔진의 동적 작동 동안의 변화들을 인식하거나 과급압보다 더 빠르게 장애 변수의 영향을 인식할 수 있기 때문이다. 이와 같은 방식으로 개선된 터보차저 보호 또는 엔진 보호가 보장될 수 있으며 장래의 배기 가스 배출 가이드라인에의 도달 가능성이 지원될 수 있다.
또한, 배기 가스 배압에 대한 정보로부터 제어 변수가 검출되도록 제2 모델이 제어 변수 모델에 상응할 수 있다.
동적 변수의 저주파 성분이 제1 모델의 적응에 이용될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 과급 엔진을 갖는 엔진 시스템에 과급압 제어 장치의 작동을 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는
- 목표 제어 변수와 실제 제어 변수에 근거하여 과급압 제어를 실시하기 위해,
- 제공된 목표 과급압으로부터 제1 및 제2 모델을 이용해 목표 제어 변수를 검출하기 위해,
- 제공된 실제 과급압으로부터 제1 모델을 이용해 중간 변수를 검출하기 위해,
- 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며, 엔진 시스템에서 동적 상태 변경을 나타내는, 제공된 동적 변수를 이용하여 중간 변수를 수정하기 위해, 그리고
- 수정된 중간 변수로부터 제2 모델을 이용하여 실제 제어 변수를 검출하기 위해 형성되어 있다.
또 다른 양태에 따라 엔진 시스템이 제공된다. 상기 엔진 시스템은
- 공기 공급 섹션에 의해 신선한 공기가 엔진에 제공되고 배기 가스 배출 섹션에 의해 연소 배기 가스가 배출되는 엔진과,
- 과급압 하에서 신선한 공기를 공급하기 위한 과급 장치와,
- 과급압 제어 장치의 작동을 위한 상기 장치를 포함한다.
또 다른 양태에 따라, 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되되는데, 상기 프로그램 코드가 데이터 처리 장치에서 실행되면 상기 방법을 실시한다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 하기에서 첨부 도면들을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 과급 장치를 갖는 엔진 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 엔진 시스템의 작동을 위한 과급압 제어의 기능 블록도이다.
도 3은 배기 가스 배압을 과급압 제어에 커플링하기 위한 실시예의 기능도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따라 도 1의 엔진 시스템의 작동을 위한 과급압 제어의 기능 블록도이다.
도 1은 과급 장치를 갖는 엔진 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 엔진 시스템의 작동을 위한 과급압 제어의 기능 블록도이다.
도 3은 배기 가스 배압을 과급압 제어에 커플링하기 위한 실시예의 기능도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따라 도 1의 엔진 시스템의 작동을 위한 과급압 제어의 기능 블록도이다.
도 1에는 디젤 엔진, 가솔린 엔진 등으로서 형성될 수 있는 엔진(2)을 갖는 엔진 시스템(1)이 개략적으로 도시되어 있다. 하기의 설명을 위해 엔진(2)으로서 디젤 엔진을 가정한다.
주변으로부터 신선한 공기가 공기 공급 섹션(3)에 의해 엔진(2)의 실린더에 제공된다. 실린더 내에서 연료가 연소된다. 연소 배기 가스의 발생시 연소 배기 가스가 배기 가스 배출 섹션(4)에 의해 엔진(2)으로부터 배출된다.
또한, 배기 가스 배출 섹션(4)에 배치된 터빈(51)을 갖는 배기 가스 터보차저(5)가 제공되어, 엔진(2)으로부터 흘러나온 연소 배기 가스가 터빈에서 구동 에너지로 변환된다.
터빈(51)은 공기 공급 섹션(3)에 배치된 압축기(52)와 결합되어 있다. 터빈(51)에 의해 구동되는 압축기(52)는 주변으로부터 신선한 공기를 흡입하고 이 신선한 공기는 공기 공급 섹션(3)의 과급압 영역(6)에서 과급압(p2)하에 이용된다.
또한, 공기 공급 섹션(3)에 스로틀 밸브(7)가 제공되는데, 스로틀 밸브를 통해 과급압 영역(6)이 흡기관 영역(8)으로부터 분리된다. 엔진(2)의 실린더 안으로 유입되는 공기의 양은 스로틀 밸브(7)에 의해 신속하게 영향을 받을 수 있다.
자동차의 경우, 예를 들어 가속 페달의 위치에 따라 표시될 수 있는, 예를 들어 운전자 희망 토크와 같은 외부 입력 변수(V)를 이용해 또는 엔진 시스템(1)의 상태 변수에 의존하여 엔진(2)을 제어하는 제어 유닛(10)이 제공된다. 엔진(2)의 작동은, 예를 들어 실린더 안으로 또는 흡기관 영역(8) 안으로 분사되는 연료량, 스로틀 밸브(7)의 위치, 배기 가스 터보차저(5)의 토출 용량의 설정, 과급압(p2)의 설정 등의 변경을 통해 실행될 수 있다.
과급압(p2)의 조정을 위해, 배기 가스 터보차저(5)에는 VTG형 터빈(51) 또는 내부에 위치하는 웨이스트 게이트 밸브를 갖는 웨이스트 게이트가 제공될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서 과급압(p2)은, 예를 들어 바이패스 라인(54) 내에 바이패스 밸브(53)를 이용해 -이때 상기 바이패스 라인은 압축기(52)의 입력측과 출력측을 연결한다- 조정될 수 있거나 또는 영향을 받을 수 있다.
공기 공급 섹션(3)의 과급압 영역(6) 내 과급압(p2)의 제어를 위해, 제어 유닛(10)은 바이패스 밸브(53)를 적절하게 제어하여, 과급압 영역(6)에서 압축된 신선한 공기를 압축기(52)의 입력측으로 재순환시켜 과급압(p2)을 낮출 수 있다. 바이패스 밸브(53)의 개방(통로 확대)을 통해 또는 바이패스 밸브(53)의 폐쇄(통로 축소)를 통해 과급압(p2)이 낮아지거나 높아질 수 있다.
제어 유닛(10)에서 과급압(p2)에 관한 정보(과급압 정보)가 이용되고, 과급압 정보는 과급압 센서(9)를 통해 센서 변수로서 또는 대안적으로는 모델 변수로서 이용될 수 있으며, 과급압(p2)은 엔진 시스템(1)의 다른 상태 변수를 통해 모델화된다. 또한, 배기 가스 배압(p3 , ist)에 관한 정보(배기 가스 배압 정보)를 검출하고 과급압 제어의 입력 변수로서 제공하기 위해, 배기 가스 배압 센서(11)가 제공될 수 있다.
도 2에는 제어 유닛(10) 내에서 실행되는 과급압 제어의 개략적인 기능도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 과급압 제어에 있어서, 기본적인 과급압 모델에 의거해 과급압 정보로부터 제어 변수(y)가 생성되며, 과급압 제어는 상기 제어 변수에 근거한다. 그러므로 목표 과급압(p2,D)으로부터 목표 제어 변수(yD)를 생성하고 실제 과급압(p2,ist)으로부터 실제 제어 변수(yist)를 생성하기 위해 과급압 모델이 이용된다.
제어 변수(y)는 예를 들어 바이패스 밸브(53)의 위치에 상응하거나 압축기(52)의 토출 용량의 설정을 위한 나머지 조절기의 위치에 상응할 수 있다. 제어기(21)의 출력 변수는, 바이패스 밸브(53)를 위한 구동을 제공하는 제어 변수(S) 또는 효율을 조절하기 위한 과급 장치의 다른 유형의 구동에 상응하는 제어 변수(S)이다. 예를 들어 제어 변수는 바이패스 밸브(53)의 구동를 위한 펄스 점유율에 상응할 수 있다.
기본적인 과급압 모델은 본 실시예에서 2가지 부분 모델에 근거하며, 한 모델은, 과급압(p2) 정보에 근거하는 배기 가스 배압(p3)을 검출하기 위해, 제1 및 제2 배기 가스 배압 모델 블록(221, 222)에서 두 번 이용되는 배기 가스 배압 모델이며, 다른 모델은 제1 및 제2 제어 변수 블록(231, 232)에서 두 번 이용되는 제어 변수 모델이다.
제1 배기 가스 배압 모델 블록(221)은 제공된 목표 과급압(p2,D)으로부터 목표 배기 가스 배압(p3,D)(목표 배기 가스 배압 정보)을 생성하는데 이용되며, 목표 과급압은 특히 사전 설정된 운전자 희망 토크에 의존하여 엔진 모델으로부터 제공된다. 제2 배기 가스 배압 모델 블록(222)은 예를 들어 과급압 센서(9)에 의해 제공된 실제 과급압(p2,ist)으로부터 추정된 배기 가스 배압(p3,E)을 생성하는데 이용된다.
또한, 제1 제어 변수 블록(231)은 목표 배기 가스 배압(p3,D)으로부터 목표 제어 변수(yD)를 생성하는데 이용된다. 제2 제어 변수 블록(232)은 수정된 배기 가스 배압(p3 *)으로부터 실제 제어 변수(yist)를 생성하는데 이용된다.
수정된 배기 가스 배압(p3 *)은 추정된 배기 가스 배압(p3,E)과 측정된 (또는 모델화된) 배기 가스 배압(p3,ist)으로부터 커플링 블록(24)에서 검출된다. 커플링 블록(24)은 배기 가스 배압(p3,ist)의 동적 성분과 제2 배기 가스 배압 모델 블록(222)에서 추정된 배기 가스 배압(p3, E)을 결합하기 위해 이용된다. 추정된 배기 가스 배압(p3 ,E)이 제공된 실제 과급압(p2,ist)으로부터 검출되기 때문에, 엔진(2)의 작동 상태의 신속하고도 동적인 변경은 단지 지연되어, 즉 작동 상태에서의 변경이 과급압(p2)의 변경에 표현되는 경우에야 비로소 표시될 수 있다. 측정된 배기 가스 배압(p3,ist)의 동적 성분을 추정된 배기 가스 배압(p3,E)에 제공하는 것은 수정된 배기 가스 배압(p3 *)을 얻는데 도움이 되는데, 수정된 배기 가스 배압은 단지 과급압(p2)으로부터 추정된 배기 가스 배압(p3,E)보다 더 양호한 위상 위치를 갖는다.
도 3에는 커플링 블록(24)의 기능이 더 상세하게 도시되어 있다. 커플링 블록(24)의 핵심은 저역 통과 필터(26)이며, 저역 통과 필터는 실제 배기 가스 배압(p3,ist)과 추정된 배기 가스 배압(p3 ,E) 사이의 차이로서 감산 부재(27)에서 검출된 배기 가스 배압차(Δp3)를 저역 통과 필터링하고 저역 통과 필터링된 배기 가스 배압차(Δp3 *)를 제공한다. 저역 통과 필터링된 배기 가스 배압차(Δp3 *)는 제2 감산 블록(28)에서 배기 가스 배압차(Δp3)로부터 감산되어, 수정된 배기 가스 배압차(Δp3 ,K)가 수득된다.
가산 블록(29)에서 수정된 배기 가스 배압차(Δp3,K)에 대해 제2 배기 가스 배압 모델 블록(222)으로부터 상기 추정된 배기 가스 배압(p3,E)이 가산되어, 수정된 배기 가스 배압(p3 *)이 수득된다. 그러므로 수정된 배기 가스 배압(p3 *)은 실제 배기 가스 배압(p3 , ist)의 고주파 성분을 제공받는, 추정된 배기 가스 배압에 상응하며, 이때 추정된 배기 가스 배압은 과급압 모델에 의거하여 과급압으로부터 검출되었다. 물론, 수정된 배기 가스 배압(p3 *)은, 이 변수가 배기 가스 배압의 동적 성분, 즉 고주파 성분을 고려한다면, 다른 방식으로 검출될 수도 있다. 예를 들어 고주파 성분이 고역 통과 필터를 이용해 제공될 수도 있다.
상기 변수를 이용하면, 실제 과급압과 목표 과급압(p2,D)의 편차가 상당히 커지기 전에, 과급압 제어시 엔진(2)의 작동 상태의 빠른 변경에 관여할 수 있다. 이는, 배기 가스 배압이 엔진(2)의 작동 상태의 변경에, 특히 동적 변수들에 대해 더 신속하게 반응하기 때문에 가능하다. 그러므로 제어는 더 바람직한 위상 위치를 이용할 수 있으므로 배기 가스 배압의 높은 다이내믹을 고려할 수 있다.
필터링된 배기 가스 배압차(Δp3 *)는 실제 배기 가스 배압 신호의 저주파 성분을 나타낸다. 도 4의 기능 블록도에 도시된 것처럼, 상기 신호는 추가의 모델 적응 블록(25)에서 이용되어, 배기 가스 배압 모델 블록(221, 222)에서 배기 가스 배압 모델을 적절한 방식으로 적응시킬 수 있는 적응 변수(A)가 생성될 수 있다. 그러므로 노후화, 마모 등으로 인한 시스템 거동의 장시간에 걸친 변화가 배기 가스 배압 모델에서 고려될 수 있다. 따라서, 배기 가스 배압 모델의 품질이 개선되고 모델 에러 또는 시스템 허용오차가 보상된다.
Claims (9)
- 과급 엔진(2)을 갖는 엔진 시스템(1)에서 과급압 제어 장치의 작동을 위한 방법으로서, 하기 단계들을, 즉
- 목표 제어 변수(yD)와 실제 제어 변수(yist)에 근거하여 과급압 제어를 실시하는 단계,
- 제공된 목표 과급압(p2,D)으로부터 제1 모델 및 제 2 모델을 이용하여 목표 제어 변수(yD)를 검출하는 단계,
- 제공된 실제 과급압(p2,ist)으로부터 제1 모델을 이용하여 중간 변수(p3,E)를 검출하는 단계,
- 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며, 엔진 시스템(1)에서 동적 상태 변경을 나타내는, 제공된 동적 변수(p3,ist)를 이용하여 중간 변수(p3,E)를 수정하는 단계, 및
- 수정된 중간 변수(p3 *)로부터 제2 모델을 이용하여 실제 제어 변수(yist)를 검출하는 단계를 포함하는, 과급압 제어 장치의 작동 방법. - 제1항에 있어서, 동적 변수(p3 , ist)의 고주파 성분이 중간 변수에 가산됨으로써, 중간 변수(p3 ,E)가 수정되는, 과급압 제어 장치의 작동 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 중간 변수(p3 ,E)가 엔진 시스템(1)의 배기 가스 배출 섹션에서 추정된 배기 가스 배압을 제시하고 동적 변수는 측정되거나 모델화된 배기 가스 배압(p3,ist)을 제시하는, 과급압 제어 장치의 작동 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 모델은 제공된 과급압 정보로부터 배기 가스 배압 정보를 검출하기 위해 배기 가스 배압 모델에 상응하는, 과급압 제어 장치의 작동 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 모델은 배기 가스 배압(p3 ,D, p3 *) 정보로부터 제어 변수(yD, yist)를 검출하기 위해 제어 변수 모델에 상응하는, 과급압 제어 장치의 작동 방법.
- 제1항에 있어서, 동적 변수(p3 , ist)의 저주파 성분이 제1 모델의 적응에 이용되는, 과급압 제어 장치의 작동 방법.
- 과급 엔진(2)을 갖는 엔진 시스템(1)에서 과급압 제어 장치의 작동을 위한 장치로서, 상기 장치는
- 목표 제어 변수(yD)와 실제 제어 변수(yist)에 기반한 과급압 제어를 실시하기 위해,
- 제공된 목표 과급압(p2,D)으로부터 제1 및 제2 모델을 이용해 목표 제어 변수(yD)를 검출하기 위해,
- 제공된 실제 과급압으로부터 제1 모델을 이용해 중간 변수(p3,E)를 검출하기 위해,
- 실제 과급압보다 더 높은 다이내믹을 가지며, 엔진 시스템(1)에서 동적 상태 변경을 나타내는, 제공된 동적 변수(p3,ist)를 이용하여 중간 변수(p3,E)를 수정하기 위해, 그리고
- 수정된 중간 변수(p3 *)로부터 제2 모델을 이용하여 실제 제어 변수(yist)를 검출하기 위해 형성되어 있는, 과급압 제어 장치의 작동 장치. - - 공기 공급 섹션(3)에 의해 신선한 공기가 제공되고 배기 가스 배출 섹션(4)에 의해 연소 배기 가스가 배출되는 엔진(2)과,
- 과급압(p2) 하에서 신선한 공기를 공급하기 위한 과급 장치(5)와,
- 제7항에 따른 과급압 제어 장치의 작동 장치를 포함하는 엔진 시스템(1). - 데이터 처리 장치에서 실행되는 경우 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 실행하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장 매체.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011081949.5 | 2011-09-01 | ||
DE102011081949.5A DE102011081949B4 (de) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Regelung, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130025350A KR20130025350A (ko) | 2013-03-11 |
KR101947833B1 true KR101947833B1 (ko) | 2019-02-13 |
Family
ID=47710465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120096347A KR101947833B1 (ko) | 2011-09-01 | 2012-08-31 | 제어 실시를 위한, 특히 차량에서 이용하기 위한 방법 및 장치 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9212612B2 (ko) |
KR (1) | KR101947833B1 (ko) |
CN (1) | CN102966444B (ko) |
DE (1) | DE102011081949B4 (ko) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018201376A1 (de) * | 2018-01-30 | 2019-08-01 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung eines Verdichters für eine Brennkraftmaschine |
DE102018211538A1 (de) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Steuerung eines Aufladungssystems |
WO2021204355A1 (en) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | Toyota Motor Europe | System and method for predicting high frequency emission information of an engine |
JP7097420B2 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-07-07 | 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション | 主機制御システム |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040250801A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-12-16 | Michael Baeuerle | Method and device for operating a drive unit having an internal combustion engine |
US20050000216A1 (en) | 2003-05-06 | 2005-01-06 | Thomas Bleile | Method and device for regulating the boost pressure of an internal combustion engine |
US20050188696A1 (en) | 2004-01-29 | 2005-09-01 | Klaus Herz | Method for operating an internal combustion engine having at least two exhaust-gas turbochargers |
JP2007154684A (ja) | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Isuzu Motors Ltd | 2段過給式エンジン |
US20070144174A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-06-28 | Michael Baeuerle | Method for determining the rotary speed of a compressor, especially a turbocharger |
US20080059043A1 (en) | 2006-07-14 | 2008-03-06 | Audi Ag | Method for controlling boost pressure in an internal combustion engine |
JP2009293516A (ja) | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005015609B4 (de) * | 2005-04-05 | 2008-01-17 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
JP2007113563A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-05-10 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
US7707831B2 (en) * | 2007-07-17 | 2010-05-04 | Audi, Ag | Method for controlling boost pressure in an internal combustion engine for motor vehicles |
DE102007060036B4 (de) * | 2007-12-13 | 2010-01-07 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zur Bestimmung von korrigierten Messwerten und/oder Modellparametern zur Steuerung des Luftpfads von Verbrennungsmotoren |
DE102008017164B3 (de) * | 2008-04-03 | 2009-08-06 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum Steuern einer Abgasturboaufladung eines Verbrennungsmotors und Verbrennungsmotor |
FR2942003B1 (fr) * | 2009-02-11 | 2011-04-15 | Renault Sas | Moteur a combustion interne du type diesel suralimente et procede de commande du debit d'air dans un tel moteur |
US8251049B2 (en) * | 2010-01-26 | 2012-08-28 | GM Global Technology Operations LLC | Adaptive intake oxygen estimation in a diesel engine |
US9297319B2 (en) * | 2010-12-31 | 2016-03-29 | GM Global Technology Operations LLC | Control of EGR, fresh mass air flow, and boost pressure for internal combustion engines |
-
2011
- 2011-09-01 DE DE102011081949.5A patent/DE102011081949B4/de active Active
-
2012
- 2012-08-30 US US13/598,965 patent/US9212612B2/en active Active
- 2012-08-31 CN CN201210317743.2A patent/CN102966444B/zh active Active
- 2012-08-31 KR KR1020120096347A patent/KR101947833B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040250801A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-12-16 | Michael Baeuerle | Method and device for operating a drive unit having an internal combustion engine |
US20050000216A1 (en) | 2003-05-06 | 2005-01-06 | Thomas Bleile | Method and device for regulating the boost pressure of an internal combustion engine |
US20050188696A1 (en) | 2004-01-29 | 2005-09-01 | Klaus Herz | Method for operating an internal combustion engine having at least two exhaust-gas turbochargers |
US20070144174A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-06-28 | Michael Baeuerle | Method for determining the rotary speed of a compressor, especially a turbocharger |
JP2007154684A (ja) | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Isuzu Motors Ltd | 2段過給式エンジン |
US20080059043A1 (en) | 2006-07-14 | 2008-03-06 | Audi Ag | Method for controlling boost pressure in an internal combustion engine |
JP2009293516A (ja) | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9212612B2 (en) | 2015-12-15 |
KR20130025350A (ko) | 2013-03-11 |
DE102011081949A1 (de) | 2013-03-07 |
CN102966444B (zh) | 2017-01-18 |
DE102011081949B4 (de) | 2021-06-10 |
CN102966444A (zh) | 2013-03-13 |
US20130060450A1 (en) | 2013-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2628918B1 (en) | Method for operating an internal combustion engine with a turbocharger arrangement and control unit for an engine with a turbocharger arrangement | |
US8209979B2 (en) | Model-based control of airpath pressure limits by modulating a turbo charger by-pass valve and a variable-geometry turbine | |
CN102042080B (zh) | 涡轮增压器控制***和改善瞬态性能的方法 | |
JP2003201849A (ja) | 可変容量ターボチャージャの制御装置 | |
JP4631598B2 (ja) | 過給圧制御装置 | |
JP6125440B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
KR101826551B1 (ko) | 엔진 제어 장치 및 방법 | |
RU2628137C2 (ru) | Способ и устройство для управления режимом торможения двигателем в двигателях внутреннего сгорания | |
KR101950617B1 (ko) | 배기 가스 재순환을 갖는 수퍼과급된 내연 엔진의 배기 가스 재순환 밸브를 작동시키기 위한 방법 및 장치 | |
KR101947833B1 (ko) | 제어 실시를 위한, 특히 차량에서 이용하기 위한 방법 및 장치 | |
JP2003227341A (ja) | 排気ガス・ターボチャージャのチャージ圧力の制御方法および装置 | |
JP4710666B2 (ja) | Egrシステムの制御方法及びegrシステム | |
JP2006188999A (ja) | 内燃機関の過給圧制御装置 | |
JP4583943B2 (ja) | 内燃機関の過給圧制御装置 | |
WO2008140393A1 (en) | A method of controlling an engine having a vtg turbo charger i | |
JP2007092622A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2007291961A (ja) | 遠心式圧縮機を備える内燃機関の制御装置 | |
JP2006299892A (ja) | 過給機付き内燃機関 | |
JP5111646B2 (ja) | 内燃機関の過給装置 | |
JP4536783B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5970894B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US10436131B2 (en) | Control device of internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine | |
JP2014231821A (ja) | 過給機付き内燃機関の制御装置 | |
JP6198007B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2012246800A (ja) | 内燃機関の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |