KR101948318B1 - 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 진단 방법 및 장치 - Google Patents

배기 가스 재순환 시스템에서 에러 진단 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101948318B1
KR101948318B1 KR1020120092865A KR20120092865A KR101948318B1 KR 101948318 B1 KR101948318 B1 KR 101948318B1 KR 1020120092865 A KR1020120092865 A KR 1020120092865A KR 20120092865 A KR20120092865 A KR 20120092865A KR 101948318 B1 KR101948318 B1 KR 101948318B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
error
lines
lpfrc
Prior art date
Application number
KR1020120092865A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130023147A (ko
Inventor
다니엘 쿤
안드라스 몬트바이
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
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 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20130023147A publication Critical patent/KR20130023147A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101948318B1 publication Critical patent/KR101948318B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • 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
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • 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
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

본 발명은 엔진(2) 내에 복수의 배기 가스 재순환 라인들을 포함하는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 검출하는 방법에 관한 것으로서, 사전 설정된 배기 가스 재순환율(rEGR)로써 지시되는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)에 의거한 비율로 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 통해 제공되며,
- 배기 가스 재순환 시스템에서 에러를 검출하기 위한 테스트 단계와,
- 에러의 검출 시, 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)을 변경하고 배기 가스 재순환 시스템을 다시 테스트하는 단계와,
- 재 테스트의 결과에 따라 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 검출하는 단계를 포함한다.

Description

배기 가스 재순환 시스템에서 에러 진단 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSING AN ERROR IN AN EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM}
본 발명은 EGR 엔진, 특히 복수의 배기 가스 재순환 라인, 예를 들어 고압 배기 가스 재순환 라인 및 저압 배기 가스 재순환 라인을 갖는 엔진에 관한 것이다. 본 발명은 특히 그와 같은 유형의 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 유형의 검출 방법에 관한 것이다.
EGR 엔진에 있어서 입법자는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러의 유형을 검출할 것을 요구하고 있다. 특히 배기 가스 재순환율의 조정과 관련하여 실제 배기 가스 재순환율이 너무 높거나 너무 낮은 경우를 검출해야 하는데, 이는 엔진의 배출에 영향을 미치기 때문이다. 오늘날 고압 배기 가스 재순환 시스템을 갖는 엔진 시스템의 경우에, 예를 들어 유입되는 신선 공기의 질량 유량을 측정하는 HFM, 흡기관 압력을 측정하는 흡기관 압력 센서 등과 같은 제공된 센서들의 적절한 관찰 및 배기 가스 재순환 제어 장치의 반응의 적절한 관찰을 통해 에러 유형이 검출될 수 있다.
최근의 엔진 시스템은 2개의 배기 가스 재순환 라인을 구비한 배기 가스 재순환 시스템을 포함한다. 고압 배기 가스 재순환 라인은 예를 들어 배기 가스 터보 차저와 같은 과급 장치의 터빈 상류의 한 위치에 있는 배기 가스 배출 섹션과 흡기관을 연결하는 반면, 저압 배기 가스 재순환 라인은 터빈 하류의 한 위치에 있는 배기 가스 배출 섹션과 과급 장치의 압축기 상류의 한 영역에 있는 공기 공급 시스템을 연결한다. 위에서 개략적으로 설명한, 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 유형을 검출하기 위한 방법을 2개의 배기 가스 재순환 라인을 갖는 상기 배기 가스 재순환 시스템에 적용하는 것은, 특히 센서를 추가로 제공하지 않고서는 불가능하다. 특히, 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 및 에러 유형을 확인하는 것 외에 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 배기 가스 재순환 라인에서 에러가 발생하였는지도 찾아내야 한다.
본 발명을 통해, 제1항에 따라 배기 가스 재순환 시스템에서 에러를 진단하는 방법 및 다른 독립항들에 따른 장치, 엔진 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 그 외 유리한 실시예들은 종속항들에 제시되어 있다.
제1 측면에 의거해 엔진 내에 복수의 배기 가스 재순환 라인들을 포함하는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인을 결정하는 방법이 제공되며, 이때 사전 설정된 배기 가스 재순환율로써 지시되는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 분배율에 의거한 비율로 배기 가스 재순환 라인을 통해 제공된다. 상기 방법은 하기의 단계들, 즉
- 배기 가스 재순환 시스템에서 에러를 검출하기 위한 테스트 단계,
- 에러 검출 시, 배기 가스 재순환 분배율을 변경하고 배기 가스 재순환 시스템을 다시 테스트하는 단계,
- 재 테스트의 결과에 따라 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인을 결정하는 단계를 포함한다.
일반적으로 에러를 구별하기 위해, 상이한 특징들 또는 이들 특징에서 비롯된 에러 패턴을 검출한다. 제1 테스트에서 일반적인 에러 의심이 검출되고, 제2 단계에서 예를 들어 공격적 테스트가 실시되거나 정비소에서의 추가 진단이 참고되는 다단계의 진단법도 공지되어 있다.
검출 에러에 대한 반응으로서 지금까지는 배기 가스 재순환 제어 장치 전체가 전원 차단되거나, 에러가 심각하지 않은 경우에는 제어의 허용 오차가 커지는 것을 감수하고서도 제어는 계속 진행되었다.
복수의 배기 가스 재순환 라인을 갖는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러의 유형, 특히 유량 에러는 검출될 수 있지만 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 배기 가스 재순환 라인에서 에러가 발생했는지는 검출되지 않은 경우, 본 발명에서는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 검출 시 배기 가스 재순환 라인들에 대한 배기 가스 재순환의 분배가 변경될 수 있다. 후속하는 배기 가스 재순환 시스템의 재검사 결과에 따라 에러 발생 지점이 추론될 수 있다.
2개의 배기 가스 재순환 라인을 포함하는 배기 가스 재순환 시스템의 경우에, 배기 가스 재순환의 분배는 배기 가스 재순환 분배율(EGR-분배율, EGR-프랙션)의 사전 설정치에 의해 이루어지며, EGR-분배율이 0%인 경우 고압 배기 가스 재순환 라인만 배기 가스 재순환에 사용되고, EGR-분배율이 100%인 경우 저압 배기 가스 재순환 라인만 배기 가스 재순환에 사용된다. 배기 가스 재순환 시스템에서 고유량 에러, 즉 배기 가스 재순환 시스템을 통해 너무 많은 가스 질량 유량이 흐름을 지시하거나, 저유량 에러, 즉 배기 가스 재순환 시스템을 통해 너무 적은 가스 질량 유량이 흐름을 표시하는 에러가 검출되면 상기 방법이 실행된다. 그와 같은 에러 정보는 여러 센서 정보로부터 획득될 수 있지만, 정밀 추적(pinpointing), 즉 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 하나에 대한 에러의 할당은 허용하지 않는다.
상기 방법의 장점은, 배기 가스 재순환 시스템 내 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 하나에 검출 에러를 용이하게 할당할 수 있다는 것이다. 상기 방법의 사용이 엔진의 작동점을 방해하지 않기 때문에, 즉 제어 목표 지향적 자극이 시스템에 가해지지 않기 때문에, 상기 방법의 실행은 엔진에 의해 작동되는 차량의 운전자가 거의 자각하지 못할 수 있다.
또한, 에러 검출 시 배기 가스 재순환 분배율은 재순환하는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 라인들 중 하나만을 통해 전부 재순환될 수 있도록 변경될 수 있으며, 에러 유형 및 활성 배기 가스 재순환 라인에 근거해 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 하나에 에러를 할당할 수 있다(정밀 추적).
대안으로서 에러 검출 시 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 하나를 통해 재순환된 배기 가스량은 유지될 수 있지만, 하나 또는 복수의 잔여 배기 가스 재순환 라인들을 통한 배기 가스의 재순환은 정지된다.
배기 가스 재순환율을 일정하게 유지하기 위해, 목표 공기량이 배기 가스 재순환 라인들 중 어느 하나를 통해 재순환되는 배기 가스량에 상응하게 적응되는 것도 생각해 볼 수 있다.
에러 검출 후 배기 가스만을 재순환시킬 배기 가스 재순환 라인의 선택은 에러 검출 전에 존재하는 배기 가스 재순환 분배율에 의거해 수행될 수 있다.
한 실시예에 따라, 배기 가스 재순환 라인은 하나 또는 복수의 문턱값과의 문턱값 비교 결과에 따라서 선택될 수 있다.
상기 문턱값이 고정값으로 선택되거나 또는 엔진의 작동점과의 상관 관계에 따라 선택되는 것도 생각해 볼 수 있다.
대안으로서, 에러 검출 후에도 재순환시킬 배기 가스량이 복수의 배기 가스 라인들을 통해 제공되는 배기 가스 재순환 분배율의 범위를 정하기 위해 2개의 문턱값들이 제공될 수 있다.
한 실시예에 따라, 유량 에러, 특히 배기 가스 재순환 시스템의 고유량 에러 또는 저유량 에러를 검출하기 위해 테스트가 실시될 수 있다.
또 다른 측면에서는, 엔진 내에 복수의 배기 가스 재순환 라인들을 갖는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인을 결정하는 장치가 제공되며, 사전 설정된 배기 가스 재순환율로써 지시되는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 분배율에 의거한 비율로 배기 가스 재순환 라인들을 통해 제공된다. 상기 장치는,
- 배기 가스 재순환 시스템에서 에러를 검출하기 위한 테스트를 실시하고,
- 에러 검출 시, 배기 가스 재순환 분배율을 변경하고 배기 가스 재순환 시스템을 다시 테스트하며,
- 재 테스트의 결과에 따라서 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인을 결정하도록 형성된다.
또 다른 측면에서, 엔진 시스템이 제공된다. 엔진 시스템은
- 엔진,
- 공기 공급 시스템과 배기 가스 배출 섹션 사이에서 복수의 배기 가스 재순환 라인을 갖는 배기 가스 재순환 시스템, 및
- 상기 장치를 포함한다.
또 다른 측면에서, 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되어, 데이터 처리 장치에서 프로그램 코드가 실행되면, 프로그램 코드가 상기 방법을 실행한다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 하기에서 첨부 도면을 참고하여 상술된다.
도 1은 2개의 배기 가스 재순환 라인을 갖는 배기 가스 재순환 시스템을 포함하는 엔진 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 에러 할당을 위한 방법을 설명하는 블록도이다.
도 3은 배기 가스 재순환 시스템에서 검출 에러의 할당을 위한 방법의 흐름도이다.
엔진(2)을 포함하는 엔진 시스템(1)이 도 1에 도시되어 있다. 엔진(2)은 디젤 엔진, 가솔린 엔진 등으로서 형성될 수 있다.
공기는 공기 공급 시스템(3)에 의해 엔진(2)에 공급된다. 공기는 연료와 혼합되고 엔진(2)의 실린더(4) 내에서 연소한다. 연소 배기 가스는 배기 가스 배출 섹션(6)에 의해 실린더(4)로부터 배출된다. 연료는 실린더(4) 내로의 직접 분사를 통해 엔진(2)에 공급되거나 공기 공급 시스템(3)의 흡기관 섹션(5)을 거쳐 공급될 수 있다.
예를 들어 배기 가스 터보 차저로서 실시될 수 있는 과급 장치(7)가 제공된다. 과급 장치(7)는 연소 배기 가스의 엔탈피를 통해 구동될 수 있는 터빈(71)을 배기 가스 배출 섹션(6)에 포함한다. 터빈(71)은 압축기(72)와 연결되고, 압축기는 공기 공급 시스템(3) 내에 배치되어 공기를 실외로부터 흡입하여 공기 공급 시스템(3)의 과급 압력 영역(8)에서 과급 압력하에서 압축하여 제공한다. 과급 압력 영역(8)은 압축기(72)의 출구측에 바로 인접한 영역이다.
또한, 공기 공급 시스템(3) 내에 스로틀 밸브(9)가 제공되어 있다. 스로틀 밸브(9) 하류에, 즉 스로틀 밸브(9)와 엔진(2) 사이에 흡기관 섹션(5)이 배치되어 있다. 배기 가스 재순환 시스템이 제공되며, 배기 가스 재순환 시스템은 제1 배기 가스 재순환 라인(10), 소위 고압 배기 가스 재순환 라인과, 제2 배기 가스 재순환 라인(11), 소위 저압 배기 가스 재순환 라인을 포함한다.
제1 배기 가스 재순환 라인(10)은 엔진(2)과 과급 장치(7)의 터빈(71) 사이 배기 가스 배출 섹션(6)의 한 영역을 공기 공급 시스템(3)의 흡기관 섹션(5)과 연결시킨다. 제1 배기 가스 재순환 라인(10) 내에 제1 배기 가스 재순환 밸브(12)가 제공되어, 제1 배기 가스 재순환 라인(10)을 지나는 배기 가스 질량 유량을 조절할 수 있다.
제2 배기 가스 재순환 라인(11)은 과급 장치(7)의 터빈(71)의 하류측 영역과 압축기(72)의 유입측을 연결한다. 제2 배기 가스 재순환 라인(11) 내에 제2 배기 가스 재순환 밸브(13)가 제공되어, 제2 배기 가스 재순환 라인(11)을 지나 재순환되는 배기 가스의 양을 조절할 수 있다.
재순환되는 배기 가스의 온도를 낮추기 위해, 배기 가스 재순환 라인(10, 11)이 (도면에 도시되지 않은) 배기 가스 재순환 쿨러를 포함함에 따라, 재순환되는 배기 가스의 밀도와 총질량이 커질 수 있다.
엔진(2)은 제어 유닛(15)을 통해 구동된다. 이를 위해 제어 유닛(15)은 예를 들어 HFM(14), 다양한 압력 센서들 등과 같은 적절한 센서들을 이용해 엔진 시스템(1)의 운전 상태를 검출하고, 예를 들어 스로틀 밸브(9), 제1 및 제2 배기 가스 재순환 밸브(12, 13)와 같은 액추에이터, 분사하려는 연료량을 조절하기 위한 (도면에 도시되지 않은) 분사 밸브 등의 구동을 통해 상기 엔진 시스템을 제어하여, 외부 설정값으로서 설정된 운전자 희망 토크(FWM)에 상응하게 엔진(2)을 구동할 수 있다.
이처럼 2개의 (또는 2개 이상의) 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 갖는 상기 배기 가스 재순환 시스템에서는 에러가 발생할 수 있으므로, 배기 가스 재순환 시스템이 감시될 수밖에 없는데, 배기 가스 재순환 시스템에서 에러, 특히 사전 설정된 배기 가스 재순환율의 조절 시 에러가 배출 악화 작용을 일으킬 수 있기 때문이다. 특히 배기 가스 재순환 시스템에서는, 예를 들어 배기 가스 재순환 라인(10, 11)에서의 막힘이나 수팅이 발생하는 경우에 조절된 가스 재순환율이 희망 배기 가스 재순환율을 기준으로 너무 낮아지거나, 예를 들어 배기 가스 재순환 시스템에서 누설이 발생하는 경우 또는 배기 가스 재순환 밸브(12, 13)에 결함이 있는 경우에는 조절된 배기 가스 재순환율이 너무 높아지게 하는 에러가 발생할 수 있다.
상기 방법은 먼저 재순환되는 가스량을 센서값들 또는 모델값들의 타당성 체크를 통해 감시한다. 특히, 유입되는 외부 공기량과 엔진(2) 안에 흡입된 체적의 질량 유량 평형을 이용하여 (속도, 실린더 수 및 행정 체적에 기초하여) 검출되는, 배기 가스 재순환 라인들을 지나는 가스량 정보와, 배기 가스 재순환 라인(10, 11)의 하류측 단부 및 상류측 단부와 해당 배기 가스 재순환 밸브(12, 13)의 위치 사이의 압력비에 의해 검출된, 배기 가스 재순환 라인을 지나는 가스량 정보가 비교됨으로써, 배기 가스 재순환 시스템 내 에러가 검출될 수 있다. 배기 가스 재순환 라인들을 지나는 가스량에 대한 정보로서 여러 경로들에서 획득한 정보들 사이에 편차가 발생하면, 에러가 추론된다. 편차 부호에 따라서 배기 가스 재순환 시스템을 통해 공기 공급 시스템에 유입되는 가스량이 너무 높은 고유량 에러가 추론되거나, 배기 가스 재순환 시스템을 통해 공기 공급 시스템으로 유입되는 가스량이 너무 낮은 저유량 에러가 추론될 수 있다.
하기에서 배기 가스 재순환 시스템의 검출 에러를 해당 배기 가스 재순환 라인(10, 11)에 할당하는 방법은 도 2의 블록도 및 도 3의 흐름도를 참고로 설명한다.
배기 가스 재순환 시스템에 에러가 존재하는 경우, 엔진 시스템(1)의 감시 기능들이 도 2의 블록도에 도시되어 있다. 도 2의 블록도에 개략적으로 도시된 배기 가스 재순환 시스템(21)은, 목표 설정값에 따라 배기 가스 재순환 제어 장치(22)를 통해 조절될 수 있는 배기 가스 재순환 밸브(12, 13)를 포함한다.
배기 가스 재순환 시스템(21) 내 에러를 확인하기 위해, 배기 가스 재순환 시스템(21)이 감시 블록(23)을 통해 예를 들어 전술한 방식으로 감시된다. 목표값 블록(27)은 현재 운전 상태를 위해 배기 가스 재순환 시스템(21)에 관한 목표값들을 설정한다. 이 목표값들은 엔진(2)에 공급되는 실외 공기의 공기 질량 유량(
Figure 112012068145450-pat00001
), 배기 가스 재순환율(rEGR) 및 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)(EGR-분배율)이다. 배기 가스 재순환율(rEGR)은 엔진(2)에 공급되는 공기 질량 유량에 연소 배기 가스가 어느 정도 제공되어야 하는지를 지시한다. EGR-분배율(rLPFRC)은 배기 가스 재순환 라인(10, 11) 각각에 제공되어야 하는 양을 알려준다. 예를 들어 50%의 EGR-분배율(rLPFRC)은 양 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 통해 재순환되는 배기 가스량이 같은 분량으로 공급되어야 한다는 의미이다. 그에 반해 100%의 EGR-분배율(rLPFRC)의 의미는 재순환되는 배기 가스량이 전부 제2 배기 가스 재순환 라인(11)에 의해 공급되어야 한다는 의미인 반면, 0%의 EGR-분배율(rLPFRC)의 의미는 재순환되는 배기 가스량이 전부 제1 배기 가스 재순환 라인(10)을 통해 실외 공기 질량 유량에 공급되어야 한다는 것이다.
배기 가스 재순환 전략에 따라서 문턱값들 블록(27)에 의해 발생되는 EGR-분배율(rLPFRC)이 공급되는 문턱값 블록(27)이 제공되며, 감시 블록(23)이 에러를 검출하자마자 상기 문턱값 블록이 활성화된다. 검출 에러의 더 정확한 진단을 허용하기 위해, 문턱값 블록(24)은 진단 분배율(rLPNew)을 제공하고, 상기 진단 분배율에 따라서 배기 가스 재순환 밸브(12, 13)가 조절되어야 한다. 진단 분배율(rLPNew), 제공하려는 공기 질량 유량(
Figure 112012068145450-pat00002
) 및 배기 가스 재순환율(rEGR)을 토대로, 제한 블록(25)에서 제한 공기 질량 유량(
Figure 112012068145450-pat00003
new)과 제한 배기 가스 재순환율(rEGR _ new)이 검출되어 배기 가스 재순환 제어 장치(22)에 공급된다. 계속해서, 진단 분배율(rLP _ New)은 제한 블록에 제공됨으로써, 거기에서 임시 부품 보호 기능들을 진단 분배율(rLP_New)에 적용할 수 있다.
부품 보호 기능 또는 유사 기능을 실시하기 위해, 제한 블록(25)은 유입되는 질량 유량, 배기 가스 재순환율(rEGR) 및 필요시 진단 분배율(rLP _ New)을 변경한다. 제한된 공기 질량 유량(
Figure 112012068145450-pat00004
new), 제한된 배기 가스 재순환율(rEGR _ new) 및 제한된 진단 분배율(rLPlim)이 배기 가스 재순환 제어 장치(22)에 제공되고, 배기 가스 재순환 제어 장치는 배기 가스 재순환 밸브(12, 13)를 그에 상응하게 조절한다. EGR-분배율(rLPFRC)이 선택 문턱값 블록(26)에 의해 제공되는 문턱값(S) 위에 있는지, 또는 문턱값 아래에 있는지의 여부에 따라서, 문턱값 블록(24)이 감시 분배율(rLP _ new)을 0% 또는 100%로 조절한다.
도 3의 흐름도에 제시된 것처럼, 질의 단계(S1)에서 에러가 감시된다. 배기 가스 재순환 시스템(21)에서 에러가 검출되면(달리 말하면, 예), 문턱값 블록(24)이 활성화되어 단계(S2)로 넘어가고, 그렇지 않으면(달리 말하면, 아니오) 단계(S1)의 질의가 반복된다.
이제 단계(S2)의 질의에서 EGR-분배율(rLPFRC)이 설정 문턱값(S) 위에 있는지 여부가 체크된다. 설정 문턱값 위에 놓인다면(달리 말하면, 예), 감시 분배율(rLP_new)로서 100%가 가정된다(단계 S3). 즉, 배기 가스 재순환율(rEGR)이 전부 제2 배기 가스 재순환 라인(11)을 통해 제공된다. 그렇지 않으면(달리 말하면, 아니오), 감시 분배율(rLP _ new)로서 0%가 가정된다. 즉, 배기 가스 재순환율(rEGR)이 제1 배기 가스 재순환 라인(10)을 통해서만 제공된다(단계 S4).
문턱값(S)은 고정값으로 설정될 수 있거나, 엔진(2)의 작동점을 기술하는 파라미터들, 예를 들어 회전수 정보 또는 부하 정보에 따라서 정해질 수도 있다. 특히 문턱값(S)은, 배기 가스 재순환 라인(10, 11) 중 어느 하나만을 통한 배기 가스 재순환으로 전환될 때 각각의 경우 유해 물질 배출이 더 적은 부가적 변형예가 선택되도록 적용된다.
단계(S3)에서 감시 분배율(rLP _ NEW)이 100%로 조절되었다면, 다음 단계(S5)에서는 단계(S1)에서 실시된 에러 감시가 다시 실행되고 단계(S1)에서 검출된 에러의 재확인에 따라서 배기 가스 재순환 시스템(21) 내 에러의 위치가 추론된다.
단계(S5)에서 소위 고유량 에러가 검출되면, 즉 배기 가스 재순환 시스템(21)을 통해 유입되는 가스량이 희망 가스량을 초과하면, 단계(S6)에서 제1 배기 가스 재순환 라인(10)에서의 에러가 추론될 수 있다. 그렇지 않으면 단계(S7)로 넘어가고, 단계(S7)에서는 검출된 에러 유형이 저유량 에러에 상응하는지 여부가 체크된다. 저유량 에러는 공기 공급 시스템(3)에 유입되는 배기 가스량이 희망하는 배기 가스량보다 더 적은 경우의 에러에 상응한다. 이런 경우 제2 배기 가스 재순환 라인(11)에서의 에러가 추론될 수 있다(단계 S8). 상기 방법을 통해 고유량 에러 및 저유량 에러의 에러 유형만이 검출되면, 단계(S7)의 질의는 생략되고, 배제 프로세스에 따라서 고유량 에러의 부존재시 저유량 에러가 존재하는 것이 틀림없음이 추론될 수 있다.
단계(S4)에서 감시 분배율(rLPNEW)가 0%로 조절되었다면, 다음 단계(S9)에서 단계(S1)에서 실시된 에러 감시가 재실행되며 단계(S1)에서 검출된 에러의 재확인 여부에 따라서 배기 가스 재순환 시스템(21)에서의 에러 위치가 추론된다.
단계(S9)에서 소위 고유량 에러가 검출되면(다시 말하면, 예), 즉 배기 가스 재순환 시스템(21)을 통해 유입되는 가스량이 희망하는 가스량을 초과하면, 단계(S10)에서 제2 배기 가스 재순환 라인(11)에서의 에러가 추론될 수 있다. 고유량 에러가 검출되지 않으면(다시 말하면, 아니오), 단계(S9)에서 단계(S11)로 넘어가고, 거기서 그 대신에 저유량 에러의 존재 여부가 체크된다. 저유량 에러가 존재하면(다시 말하면, 예), 단계(S12)에서 제1 배기 가스 재순환 라인(10)에서의 에러가 추론된다.
그렇지 않으면(다시 말하면, 아니오), 즉 고유량 에러도 저유량 에러도 존재하지 않으면, 단계(S13)에서 배기 가스 재순환 라인(10, 11) 중 어느 것에도 에러가 할당될 수 없음이 확인된다.
상기 방법을 통해 고유량 에러 및 저유량 에러의 에러 유형만이 검출되면, 단계(S11)의 질의가 생략되고 배제 프로세스에 따라 고유량 에러의 부존재시 저유량 에러는 틀림없이 존재하는 점이 추론될 수 있다.
대안적 실시예에서는, 문턱값 블록(24)에서 감시 분배율(rLP _ new)이 0% 또는 100%로 적응되는 대신에, EGR-분배율(rLPFRC)이 설정 문턱값(S) 위에 있으면, 배기 가스 재순환이 제2 배기 가스 재순환 라인으로만 그에 대응하는 설정 EGR-분배율(rLPFRC)에 의거해 실시되는 반면, 제1 배기 가스 재순환 라인(10)은 완전히 폐쇄될 수 있다. EGR-분배율(rLPFRC)이 문턱값(S)보다 작으면, 제1 배기 가스 재순환 라인(10)이 EGR-분배율(rLPFRC)에 따라서 제어되고, 제2 배기 가스 재순환 라인(11)이 완전히 폐쇄된다. 그러므로 배기 가스 재순환율(rEGR)이 감소한다. 또한, 상기 방법을 가능한 한 배출 중립적으로 실시할 수 있기 위해서, 공기 질량 목표값(rDESVAL)이 추가로 적절하게 적응되어야 하며, 다음과 같이
rLPFRC > S이면, rDESVAL_new = rDESVAL x rLPFRC이며,
rLPFRC < S이면, rDESVAL_new = rDESVAL x (1-rLPFRC)이다.
이와 같은 방식으로 상기 조절된 배기 가스 재순환율이 일정하게 유지된다.
선택 문턱값 블록(26)을 통해 설정 문턱값(S) 대신에 2개의 선택 문턱값(Sa, Sb)이 제공될 수도 있다. 감시 분배율(rLP _ new)의 확정은 다음과 같이
rLPFRC < Sa이면, rLP _ new = 0이고,
Sa
Figure 112012068145450-pat00005
rLPFRC
Figure 112012068145450-pat00006
Sb이면, rLP_new = (rLPFRC-Sa)/(Sb-Sa)이며,
rLPFRC > Sb이면, rLP_new = 100이다.
문턱값들(Sa 및 Sb)이 서로 가까우면, 배기 가스 재순환 라인(10, 11) 중 어느 하나만을 이용한 배기 가스 재순환 동작은 충분한 횟수로 이루어진다.
상술한 방법은 예를 들어 HFM(14)의 에러 및 과급 압력의 에러와 같은 공기 공급 시스템(3) 내 에러들의 부가적 검출로 확장될 수 있다.

Claims (13)

  1. 엔진(2) 내에 복수의 배기 가스 재순환 라인들을 포함하는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 검출하는 방법이며, 사전 설정된 배기 가스 재순환율(rEGR)로써 지시되는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)에 따른 비율로 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 통해 제공되며, 상기 방법은
    - 배기 가스 재순환 시스템에서의 에러를 검출하기 위한 테스트 단계와,
    - 에러 검출 시, 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)을 변경하고 배기 가스 재순환 시스템을 다시 테스트하는 단계와,
    - 재 테스트의 결과에 따라 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 에러 검출 시 재순환하는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 라인들(10, 11) 중 하나를 통해서만 전부 재순환되도록 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)이 변경되는,
    에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 에러 검출 시 배기 가스 재순환 라인(10, 11)들 중 어느 하나를 통해 재순환된 배기 가스량은 유지되는 반면, 하나 또는 복수의 잔여 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 통한 배기 가스의 재순환은 정지되는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서, 배기 가스 재순환율(rEGR)을 유지하기 위해 목표 공기량은 배기 가스 재순환 라인들(10, 11) 중 어느 하나를 통해 재순환되는 배기 가스량에 상응하게 조정되는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 에러 검출 후 배기 가스만을 재순환시킬 배기 가스 재순환 라인(10, 11)의 선택은 에러 검출 전에 존재하는 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)에 의거해 수행될 수 있는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  6. 제5항에 있어서, 배기 가스 재순환 라인(10, 11)의 선택은 하나 또는 복수의 문턱값(S)과의 문턱값 비교 결과에 따라 수행될 수 있는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서, 문턱값(S)은 고정값으로 선택되거나 엔진(2)의 작동점에 기초하여 선택되는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서, 에러 검출 후에도 복수의 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 통해 재순환될 배기 가스량이 제공되는 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)의 범위를 정하기 위해 2개의 문턱값(Sa, Sb)이 제공될 수 있는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  9. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유량 에러를 검출하기 위해 테스트를 실시할 수 있는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
  10. 엔진(2) 내에 복수의 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 갖는 배기 가스 재순환 시스템에서 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 검출하는 장치이며, 사전 설정된 배기 가스 재순환율(rEGR)로써 지시되는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)에 의거한 비율로 배기 가스 재순환 라인들(10, 11)을 통해 제공되며, 상기 장치는
    - 배기 가스 재순환 시스템 내 에러를 검출하기 위해 테스트를 실시하고,
    - 에러 검출 시 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)를 변경하고 배기 가스 재순환 시스템을 다시 테스트하며,
    - 재 테스트의 결과에 따라 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 검출하도록 형성되고,
    상기 에러 검출 시 재순환하는 배기 가스량이 배기 가스 재순환 라인들(10, 11) 중 하나를 통해서만 전부 재순환되도록 배기 가스 재순환 분배율(rLPFRC)이 변경되는, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 장치.
  11. - 엔진(2)과,
    - 공기 공급 시스템(3)과 배기 가스 배출 섹션(6) 사이에 복수의 배기 가스 재순환 라인(10, 11)을 갖는 배기 가스 재순환 시스템과,
    - 제10항에 따른 장치를 포함하는 엔진 시스템(1).
  12. 데이터 처리 장치에서 실행될 경우 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 프로그램 코드를 가진 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장 매체.
  13. 제9항에 있어서, 상기 유량 에러는 배기 가스 재순환 시스템의 고유량 에러 또는 저유량 에러인, 에러가 있는 배기 가스 재순환 라인의 검출 방법.
KR1020120092865A 2011-08-26 2012-08-24 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 진단 방법 및 장치 KR101948318B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011081634.8 2011-08-26
DE102011081634.8A DE102011081634B4 (de) 2011-08-26 2011-08-26 Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Fehlers in einem Abgasrückführungssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130023147A KR20130023147A (ko) 2013-03-07
KR101948318B1 true KR101948318B1 (ko) 2019-02-14

Family

ID=47664928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120092865A KR101948318B1 (ko) 2011-08-26 2012-08-24 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 진단 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130067893A1 (ko)
KR (1) KR101948318B1 (ko)
CN (1) CN102953793B (ko)
DE (1) DE102011081634B4 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206451A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überwachung der Filterfähigkeit eines Partikelfilters
DE102015002464A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Daimler Ag Verfahren zur Diagnose einer Abgasnachbehandlungseinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine
DE102017200290A1 (de) * 2017-01-10 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Erkennung und Unterscheidung eines Durchflussfehlers und eines Dynamikfehlers einer Abgasrückführung
DE102018101562A1 (de) * 2018-01-24 2018-03-15 FEV Europe GmbH Regelung einer Verbrennungskraftmaschine
DE102021203431A1 (de) * 2021-04-07 2022-10-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Diagnoseverfahren, Steuerung, Kraftfahrzeug

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070246028A1 (en) 2006-04-25 2007-10-25 Denso Corporation Exhaust recirculation apparatus for engine and method for controlling the same

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04269364A (ja) * 1991-02-26 1992-09-25 Mitsubishi Electric Corp Ｅｇｒ制御装置の故障診断装置
JP2550788B2 (ja) * 1991-03-13 1996-11-06 三菱電機株式会社 排気ガス再循環制御装置の故障診断装置
JPH0835449A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Mitsubishi Electric Corp 排気ガス還流制御装置の故障検出装置
JP2870418B2 (ja) * 1994-09-30 1999-03-17 三菱自動車工業株式会社 排気ガス再循環装置の故障診断装置
US6386154B1 (en) * 2000-06-12 2002-05-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Pumped EGR system
US7380400B2 (en) * 2005-10-06 2008-06-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for high pressure and low pressure exhaust gas recirculation control and estimation
GB2434406A (en) * 2005-08-25 2007-07-25 Ford Global Tech Llc I.c. engine exhaust gas recirculation (EGR) system with dual high pressure and low pressure EGR loops
CN101331302B (zh) * 2005-12-20 2013-05-29 博格华纳公司 在涡轮增压的发动机***中控制排气再循环
JP4225322B2 (ja) * 2006-01-27 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気還流装置
JP4240045B2 (ja) * 2006-03-23 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
CN102418608B (zh) * 2007-03-28 2015-05-13 博格华纳公司 在涡轮增压的发动机***中控制排气再循环
DE102007062097A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Mahle International Gmbh Diagnoseverfahren für Zusatzventile
JP5365261B2 (ja) * 2009-03-02 2013-12-11 マツダ株式会社 内燃機関の排気再循環を制御する方法およびそのシステム
US8346462B2 (en) * 2009-08-28 2013-01-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Malfunction detection apparatus and malfunction detection method for an EGR system
JP2011089470A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Toyota Motor Corp Ｅｇｒシステムの故障診断装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070246028A1 (en) 2006-04-25 2007-10-25 Denso Corporation Exhaust recirculation apparatus for engine and method for controlling the same
JP2007315371A (ja) * 2006-04-25 2007-12-06 Denso Corp 内燃機関用排気ガス浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130023147A (ko) 2013-03-07
DE102011081634B4 (de) 2021-06-10
US20130067893A1 (en) 2013-03-21
DE102011081634A1 (de) 2013-02-28
CN102953793B (zh) 2017-10-31
CN102953793A (zh) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9976521B1 (en) Method and system for exhaust gas recirculation system diagnostics
CN102782294B (zh) 内燃机的控制装置
US7305972B2 (en) Method of controlling an internal combustion engine
US8392098B2 (en) Abnormality diagnosis device of internal combustion engine
CN102477912B (zh) 用于对内燃机进行控制的方法
KR101948318B1 (ko) 배기 가스 재순환 시스템에서 에러 진단 방법 및 장치
CN101881210B (zh) 用于监控增压空气冷却器旁通阀的方法和装置
JP5264429B2 (ja) 診断テストのための乗物用エンジンへの燃料の正しい流量の決定方法
RU2711433C2 (ru) Способ (варианты) и система для двигателя
KR101316863B1 (ko) 배기가스 재순환 진단 방법 및 시스템
EP3179087B1 (en) Error determination unit
RU2692761C2 (ru) Система обнаружения утечки контура egr низкого давления двигателя внутреннего сгорания
CN103249940A (zh) Egr***的异常诊断装置
WO2013030562A1 (en) System for calibrating egr pressure sensing systems
CN103388533A (zh) 用于诊断流体输入管路的阀的方法
US8683986B2 (en) Method for diagnosing additional valves
US10054074B2 (en) Device for determining abnormality in engine system
KR20140076498A (ko) 내연기관의 공기 공급 시스템 내에서의 에러를 결정하는 방법 및 장치
US8024108B2 (en) Method for monitoring the secondary air system in an exhaust-gas purification system
US8849547B2 (en) Method for testing the fuel quantity balance in a common rail system, corresponding engine control system, and corresponding diagnostic device
US8670894B2 (en) Control system and method for sensor signal out of range detection
US11022060B2 (en) Diagnostic systems and methods for isolating failure modes of a vehicle
CN101960128A (zh) 区分内燃机废气成分的错误预计的浓度与错误检测的浓度的方法和装置
US20180094565A1 (en) Method and device for determining the load condition of an exhaust gas particulate filter
US11828240B2 (en) Operating state determination device for engine, vehicle, operating state determination method for engine

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