(57)【要約】【課題】連続可変バルブデュレーション装置と低圧ＥＧＲ装置を含むエンジンシステムの燃焼安定性及び燃焼効率を向上させることができるエンジンシステムの制御方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明の連続可変バルブデュレーション装置と低圧ＥＧＲ装置を含むエンジンシステムの制御方法は、前記低圧ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブが開放されているかを判断する段階と、前記ＥＧＲバルブが開放されていれば、ＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する段階と、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較する段階と、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ、吸気バルブのデュレーションを減少させる段階と、を含むことを特徴とする。【選択図】図３
2018076867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御方法において、
前記低圧ＥＧＲ装置のＥＧＲ（ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブが開放されているかを判断する段階と、
前記ＥＧＲバルブが開放されていれば、ＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する段階と、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較する段階と、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ、吸気バルブのデュレーションを減少させる段階と、
を含むことを特徴とするエンジンシステムの制御方法。
【請求項２】
前記外部ＥＧＲガス量は、前記ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差及び前記ＥＧＲバルブの開度量に基づいて計算することを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステムの制御方法。
【請求項３】
前記内部ＥＧＲガス量は吸気圧力と排気圧力との差及び吸気バルブと排気バルブとの間のバルブオーバーラップに基づいて計算することを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステムの制御方法。
【請求項４】
前記吸気バルブのデュレーションを臨界値と比較する段階と、
前記吸気バルブのデュレーションが前記臨界値に到達すれば前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステムの制御方法。
【請求項５】
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より小さいか等しければ、前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステムの制御方法。
【請求項６】
連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御装置において、
ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差を測定する差圧センサと、
吸気圧力を測定する吸気圧力センサと、
排気圧力を測定する排気圧力センサと、
前記ＥＧＲバルブが開放されているかを判断し、前記ＥＧＲバルブが開放されていればＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する制御器と、を含み、
前記制御器は、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較し、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ吸気バルブのデュレーションを減少させることを特徴とするエンジンシステムの制御装置。
【請求項７】
前記制御器は、
前記ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差及び前記ＥＧＲバルブの開度量に基づいて前記外部ＥＧＲガス量を計算する請求項６に記載のエンジンシステムの制御装置。
【請求項８】
前記制御器は、
吸気圧力と排気圧力の差及び吸気バルブと排気バルブとの間のバルブオーバーラップに基づいて前記内部ＥＧＲガス量を計算する請求項６に記載のエンジンシステムの制御装置。
【請求項９】
前記制御器は、
前記吸気バルブのデュレーションを臨界値と比較し、前記吸気バルブのデュレーションが前記臨界値に到達すれば前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持することを特徴とする請求項６に記載のエンジンシステムの制御装置。
【請求項１０】
前記制御器は、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より小さいか等しければ、前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持することを特徴とする請求項６に記載のエンジンシステムの制御装置。
【請求項１１】
連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御方法において、
前記低圧ＥＧＲ装置のＥＧＲ（ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブが開放されているかを判断する段階と、
前記ＥＧＲバルブが開放されていれば、ＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する段階と、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較する段階と、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ、排気バルブのデュレーションを減少させる段階と、
を含むエンジンシステムの制御方法
【請求項１２】
連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御装置において、
ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差を測定する差圧センサと、
吸気圧力を測定する吸気圧力センサと、
排気圧力を測定する排気圧力センサと、
前記ＥＧＲバルブが開放されているかを判断し、前記ＥＧＲバルブが開放されていればＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する制御器と、を含み、
前記制御器は、
前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較し、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ排気バルブのデュレーションを減少させることを特徴とするエンジンシステムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンシステムの制御方法及び装置に係り、より詳しくは連続可変バルブデュレーション装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの燃焼安定性及び燃焼効率を向上させることができるエンジンシステムの制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関は燃焼室に燃料と空気を取り込んで、これを燃焼することにより動力を生成する。空気を吸入する時はカム軸（ｃａｍｓｈａｆｔ）の駆動により吸気バルブ（ｉｎｔａｋｅ  ｖａｌｖｅ）を作動させ、吸気バルブが開いている間に空気が燃焼室に吸入される。また、カム軸の駆動により排気バルブを作動させて排気バルブが開いている間に空気が燃焼室から排出される。
しかし、最適の吸気バルブ／排気バルブ動作はエンジンの回転速度によって変わる。
つまり、エンジンの回転速度によって適切なリフト（ｌｉｆｔ）またはバルブオープニング／クロージングタイムが異なる。このように、エンジンの回転速度によって適切なバルブ動作を実現するため、バルブを駆動させるカムの形状を複数設計し、バルブがエンジン回転数によって異なるリフト（ｌｉｆｔ）で動作するように実現する連続可変バルブリフト（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｌｉｆｔ；ＣＶＶＬ）装置が研究されている。
【０００３】
また、バルブの開放時間を調節するものとして連続可変バルブタイミング（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｔｉｍｉｎｇ；ＣＶＶＴ）技術が開発されてきたが、これはバルブタイミングが固定された状態でバルブ開閉時点が同時に変更される技術である。
しかし、従来のＣＶＶＬまたはＣＶＶＴは構成が複雑で高コストの問題がある。
したがって、エンジンの作動状態によってバルブのデュレーションを調節できる連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置が研究されている。
排気ガス再循環（ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＥＧＲ）装置は燃焼室から排出される排気ガスの一部を再び燃焼室に再供給させる装置である。
ＣＶＶＤ装置とＥＧＲ装置をエンジンシステムに適用する場合、燃焼室に再供給される排気ガス量を適切に調節しないと、失火の発生または燃焼安定性低下の恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許出願第１０−２０１５−０１７８６５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的とするところは、連続可変バルブデュレーション装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの燃焼安定性及び燃焼効率を向上させることができるエンジンシステムの制御方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御方法において、前記低圧ＥＧＲ装置のＥＧＲ（ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブが開放されているかを判断する段階と、前記ＥＧＲバルブが開放されていれば、ＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する段階と、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較する段階と、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ、吸気バルブのデュレーションを減少させる段階と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記外部ＥＧＲガス量は、前記ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差及び前記ＥＧＲバルブの開度量に基づいて計算することを特徴とする。
【０００８】
前記内部ＥＧＲガス量は、吸気圧力と排気圧力の差及び吸気バルブと排気バルブとの間のバルブオーバーラップに基づいて計算することを特徴とする。
【０００９】
前記制御方法は、前記吸気バルブのデュレーションを臨界値と比較する段階と、前記吸気バルブのデュレーションが前記臨界値に到達すれば前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持する段階と、をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
前記制御方法は、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より小さいか等しければ、前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持する段階と、をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御装置は、ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差を測定する差圧センサと、吸気圧力を測定する吸気圧力センサと、排気圧力を測定する排気圧力センサと、前記ＥＧＲバルブが開放されているかを判断し、前記ＥＧＲバルブが開放されていればＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する制御器と、を含み得、前記制御器は、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較し、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ吸気バルブのデュレーションを減少させることを特徴とする。
【００１２】
前記制御器は、前記ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差及び前記ＥＧＲバルブの開度量に基づいて前記外部ＥＧＲガス量を計算することを特徴とする。
【００１３】
前記制御器は、吸気圧力と排気圧力の差及び吸気バルブと排気バルブとの間のバルブオーバーラップに基づいて前記内部ＥＧＲガス量を計算することを特徴とする。
【００１４】
前記制御器は、前記吸気バルブのデュレーションを臨界値と比較し、前記吸気バルブのデュレーションが前記臨界値に到達すれば前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持することを特徴とする。
【００１５】
前記制御器は、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より小さいか等しければ、前記ＣＶＶＤ装置の作動を維持することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御方法は、前記低圧ＥＧＲ装置のＥＧＲ（ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブが開放されているかを判断する段階と、前記ＥＧＲバルブが開放されていれば、ＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する段階と、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較する段階と、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ、排気バルブのデュレーションを減少させる段階と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ；ＣＶＶＤ）装置と低圧ＥＧＲ（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置を含むエンジンシステムの制御装置は、ＥＧＲバルブの前段部と後段部の圧力差を測定する差圧センサと、吸気圧力を測定する吸気圧力センサと、排気圧力を測定する排気圧力センサと、前記ＥＧＲバルブが開放されているかを判断し、前記ＥＧＲバルブが開放されていればＥＧＲバルブの開放による外部ＥＧＲガス量及び前記ＣＶＶＤ装置の作動による内部ＥＧＲガス量を計算する制御器と、を含み、前記制御器は前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値をＥＧＲ限界値と比較し、前記外部ＥＧＲガス量と前記内部ＥＧＲガス量を足した値が前記ＥＧＲ限界値より大きければ排気バルブのデュレーションを減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、連続可変バルブデュレーション装置の作動による内部ＥＧＲガス量を調節してエンジンシステムの燃焼安定性及び燃焼効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態によるエンジンシステムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンジンシステムの制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるエンジンシステムの制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付する図面を参照して本発明について詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態によるエンジンシステムの構成図であり、図２は本発明の実施形態によるエンジンシステムの制御装置のブロック図である。
図１及び図２に示す通り、本発明の実施形態によるエンジンシステムは、エンジン１０、ターボチャージャ２０、吸気ライン３０、スロットルバルブ４０、第１排気ライン５０、第２排気ライン６０、低圧ＥＧＲ  （ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＬＰ−ＥＧＲ）装置７０、連続可変バルブデュレーション（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖａｌｖｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）装置８０を含む。
エンジン１０は、燃料と空気を燃焼させて化学的エネルギを機械的エネルギに変換するものであり、シリンダ１１、ピストン１２、クランク軸（ｃｒａｎｋ  ｓｈａｆｔ）１３、吸気バルブ１４、排気バルブ１５を含む。
シリンダ１１の内部にはピストン１２及びクランク軸１３が装着されている。ピストン１２は燃料の爆発力によって往復運動をし、クランク軸１３を回転させる。シリンダ１１とピストン１２との間には燃焼室１６が形成される。
【００２１】
エンジン１０は吸気ライン３０に連結されて空気の流入を受け、燃焼過程で発生した排気ガスは第１排気ライン５０を介してエンジン１０の外部に排出される。吸気ライン３０は吸気バルブ１４により開放または遮断され、第１排気ライン５０は排気バルブ１５により開放または遮断される。吸気バルブ１４はＣＶＶＤ装置８０の吸気カム８１により駆動され、排気バルブ１５は排気カム８３により駆動される。
インジェクタ１７は燃料を燃焼室１６の内部に噴射し、点火プラグ１８はインジェクタ１７により噴射された燃料と空気が混ざり合った混合ガスに電気火花を着火させる。
シリンダ１１には冷却水温度センサ１１ａ、ノックセンサ（ｋｎｏｃｋ  ｓｅｎｓｏｒ、１１ｂ）、およびクランク軸位置センサ１１ｃが装着されている。冷却水温度センサ１１ａは冷却水の温度を測定し、これに対する信号を制御器１００に伝達する。ノックセンサ１１ｂは振動を検出し、これに対する信号を制御器１００に伝達し、制御器１００はノックセンサ  １１ｂの信号に基づいてノッキング（ｋｎｏｃｋｉｎｇ）発生の有無を判断する。クランク軸位置センサ１１ｃはクランク軸１３の回転角度を測定し、これに対する信号を制御器１００に伝達し、制御器１００はクランク軸位置センサ１１ｃの信号に基づいてエンジン１０の速度を計算する。
【００２２】
ターボチャージャ２０はタービン２１及びコンプレッサ２２を含む。タービン２１は排気ガスにより回転し、コンプレッサ２２はタービン２１の回転により発生する動力により回転する。
吸気ライン３０はエンジン１０に空気を供給する。コンプレッサ２２が回転しながら外部から流入した空気が圧縮されてエンジン１０に供給される。したがって、高圧の空気が供給されてエンジン１０の出力を高めることができる。コンプレッサ２２を通過する空気を冷却するためにインタークーラ（ｉｎｔｅｒ  ｃｏｏｌｅｒ）３１が吸気ライン３０上に装着される。
スロットルバルブ４０は吸気ライン３０上に装着され、スロットルバルブ４０の開度によって吸気ライン３０からエンジン１０に供給される空気の流れが制御される。
吸気圧力センサ９２はスロットルバルブ４０とエンジン１０との間の吸気ライン３０上に装着され、吸気圧力を測定し、これに対する信号を制御器１００に伝達する。
【００２３】
第１排気ライン５０はエンジン１０から排出される排気ガスを車両の外部に排出させる。第１排気ライン５０上には触媒５１が装着されて排気ガスの有害成分を低減する。
第２排気ライン６０は、排気ガスの一部がタービン２１を経て第１排気ライン５０に合流するように形成される。第１排気ライン５０上に装着されたウェイストゲートバルブ５２の開度によってタービン２１を通過する排気ガス量が制御される。
排気圧力センサ９３は第１排気ライン５０上に装着され、排気圧力を測定してこれに対する信号を制御器１００に伝達する。
低圧ＥＧＲ装置７０は、ＥＧＲライン７１、ＥＧＲクーラー７２、およびＥＧＲバルブ７３を含む。
ＥＧＲライン７１は、触媒５１の下流と吸気ライン３０を連結する。触媒５１から排出される排気ガスの一部がＥＧＲライン７１を介してエンジン１０に再供給される。
ＥＧＲクーラー７２は、ＥＧＲライン７１上に装着され、吸気ライン３０に供給される排気ガスを冷却する。
【００２４】
ＥＧＲバルブ７３は、ＥＧＲライン７１上に装着される。ＥＧＲバルブ７３が開放されれば、触媒５１から排出される排気ガスの一部がＥＧＲライン７１を介してエンジン１０に再供給される。ＥＧＲバルブ７３が閉鎖されれば、触媒５１から排出される排気ガスはＥＧＲライン７１を介してエンジン１０に再供給されない。ＥＧＲバルブ７３の開放によりＥＧＲライン７１を介して吸気ライン３０に供給される排気ガスを外部ＥＧＲガスという。
ＣＶＶＤ装置８０は吸気バルブ１４のデュレーションを調節する。ＣＶＶＤ装置８０は吸気カム８１及びカム軸８２を含む。ＣＶＶＤ装置８０はカム軸８１に対する吸気カム８１の相対的な回転速度を変化させる。すなわち、ＣＶＶＤ装置８０の作動によって吸気バルブ１４のデュレーションが増加又は減少する。ＣＶＶＤ装置８０は韓国特許出願第１０−２０１５−０１７８６５０号に開示されているので、これに関する詳細な説明は省略する。また、韓国特許出願第１０−２０１５−０１７８６５０号に含まれているすべての内容は、参考として本明細書にすべて含まれている。韓国特許出願第１０−２０１５−０１７８６５０号に開示されたＣＶＶＤ装置８０は本発明の技術的思想が適用されるＣＶＶＤ装置の一例として、本発明の技術的思想は韓国特許出願第１０−２０１５−０１７８６５０号に開示されたＣＶＶＤ装置８０だけでなく、多様なＣＶＶＤ装置に適用できる。
【００２５】
ＣＶＶＤ装置８０の作動によって吸気バルブ１４と排気バルブ１５が同時に開放された区間であるバルブオーバーラップ（ｖａｌｖｅ  ｏｖｅｒｌａｐ）が発生し、燃焼室１６から排出される排気ガスの一部が燃焼室１６に再供給される。ＣＶＶＤ装置８０の作動によって燃焼室１６に供給される排気ガスを内部ＥＧＲガスという。内部ＥＧＲガスを利用して燃焼室１６の温度を低減できる。一方、本発明の実施形態では、ＣＶＶＤ装置８０が吸気バルブ１４のデュレーションを調節する場合を例示しているが、ＣＶＶＤ装置８０が排気バルブ１５のデュレーションを調節する場合も本発明の技術的思想が適用される。
本発明の実施形態によるエンジンシステム制御装置は、データ検出部９０、制御器１００、ＥＧＲバルブ７３、およびＣＶＶＤ装置８０を含む。
データ検出部９０はエンジンシステムの制御のためのデータを検出して制御器１００に伝達する。データ検出部９０は、差圧センサ９１、吸気圧力センサ９２、および排気圧力センサ９３を含む。データ検出部９０はエンジンシステムを制御するためのセンサ（例えば、加速ペダル位置センサ、ブレーキペダル位置センサ、車速センサなど）をさらに含む。
【００２６】
差圧センサ９１はＥＧＲバルブ７３の前段部と後段部の圧力差を測定し、これに対する信号を制御器１００に伝達する。
吸気圧力センサ９２は吸気圧力を測定してこれに対する信号を制御器１００に伝達する。
排気圧力センサ９３は排気圧力を測定してこれに対する信号を制御器１００に伝達する。
制御器１００は差圧センサ９１の信号及びＥＧＲバルブ７３の開度量に基づいて外部ＥＧＲガス量を計算する。また、制御器１００は吸気圧力センサ９２の信号、排気圧力センサ９３の信号、およびＣＶＶＤ装置８０の作動によるバルブオーバーラップに基づいて内部ＥＧＲガス量を計算する。制御器１００は設定されたプログラムにより動作する一つ以上のプロセッサで実現し、設定されたプログラムは後述する本発明の実施形態によるエンジンシステムの制御方法に含まれた各段階を行うための一連の命令を含む。また、制御器１００はデータ検出部９０により検出されたデータに基づいてＥＧＲバルブ７３及びＣＶＶＤ装置８０の作動を制御する。
【００２７】
図３は本発明の実施形態によるエンジンシステムの制御方法のフローチャートである。
図３に示すように、制御器１００はエンジンの速度及びエンジンの負荷によって吸気バルブ１４のデュレーションを決定し、決定されたデュレーションを実現するようにＣＶＶＤ装置８０を作動させる（Ｓ１００）。
制御器１００はＥＧＲバルブ７３が開放されているかを判断する（Ｓ１１０）。ＥＧＲバルブ７３はエンジン１０が高負荷領域で作動中である場合、開放される。
Ｓ１１０段階でＥＧＲバルブ７３が開放されていれば、制御器１００はＥＧＲバルブ７３の開放による外部ＥＧＲガス量Ａ１及びＣＶＶＤ装置８０の作動による内部ＥＧＲガス量Ａ２を計算する（Ｓ１２０）。具体的には、制御器１００はＥＧＲバルブ７３の前段部と後段部との圧力差及びＥＧＲバルブ７３の開度量に基づいて外部ＥＧＲガス量Ａ１を計算する。また、制御器１００は吸気圧力と排気圧力との差及び吸気バルブ１４と排気バルブ１５との間のバルブオーバーラップに基づいて内部ＥＧＲガス量Ａ２を計算する。
【００２８】
制御器１００は外部ＥＧＲガス量Ａ１と内部ＥＧＲガス量Ａ２を足した値ＡをＥＧＲ限界値Ｂと比較する（Ｓ１３０）。ＥＧＲ限界値はエンジン１０の燃焼効率及び燃焼安定性を考慮して実験により設定される。すなわち、ＥＧＲ限界値以上の排気ガスがエンジン１０に供給される場合、失火が発生するか又は燃焼安定性が低下する。
Ｓ１３０段階で外部ＥＧＲガス量Ａ１と内部ＥＧＲガス量Ａ２を足した値ＡがＥＧＲ限界値Ｂより大きければ、制御器１００はＣＶＶＤ装置８０を作動させて吸気バルブ１４のデュレーションを減少させる（Ｓ１４０）。吸気バルブ１４のデュレーションを減少させることによりバルブオーバーラップが減少して内部ＥＧＲガス量Ａ２が減少する。吸気バルブ１４のデュレーションの減少量は、エンジン１０の燃焼効率及び燃焼安定性を考慮して実験により設定される。
制御器１００は吸気バルブ１４のデュレーションを臨界値と比較する（Ｓ１５０）。例えば、臨界値はＣＶＶＤ装置８０の作動により実現できる吸気バルブ１４の最小デュレーションである。
Ｓ１５０段階で吸気バルブ１４のデュレーションが臨界値より大きければ、制御器１００はＳ１１０段階から再び行なう。Ｓ１１０段階ないしＳ１４０段階が継続して行われることにより吸気バルブ１４のデュレーションが段階的に減少する。
【００２９】
Ｓ１５０段階で吸気バルブ１４のデュレーションが臨界値に到達すれば、制御器１００はＣＶＶＤ装置８０の作動を維持することができる（Ｓ１６０）。この場合、吸気バルブ１４のデュレーションが最小デュレーションに維持することができる。
また、Ｓ１３０段階で外部ＥＧＲガス量Ａ１と内部ＥＧＲガス量Ａ２を足した値ＡがＥＧＲ限界値Ｂより小さいか等しければ、制御器１００はＣＶＶＤ装置８０の作動を維持することができる（Ｓ１６０）。この場合、吸気バルブ１４のデュレーションがエンジン１０の燃焼効率を最大化することが可能なデュレーションに維持することができる。
一方、ＣＶＶＤ装置８０が吸気バルブ１４の代わりに排気バルブ１４のデュレーションを調節する場合もＳ１００ないしＳ１６０段階を含むエンジンシステムの制御方法と同様の方法により内部ＥＧＲガス量を調節する。
本発明によれば、ＣＶＶＤ装置８０の作動による内部ＥＧＲガス量を調節してエンジンシステムの燃焼安定性及び燃焼効率を向上させることができる。
【００３０】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１０    エンジン
２０    ターボチャージャ
３０    吸気ライン                         
４０    スロットルバルブ
５０    第１排気ライン    
６０    第２排気ライン
７０    低圧ＥＧＲ装置    
８０    連続可変バルブデュレーション（ＣＶＶＤ）装置
９０    データ検出部                     
１００    制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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