특허청구의범위청구항 1 삭제청구항 2 삭제청구항 3 삭제청구항 4 삭제청구항 5 삭제청구항 6 삭제청구항 7 삭제청구항 8 삭제청구항 9 삭제청구항 10 삭제청구항 11 삭제청구항 12 삭제청구항 13 내연기관용배기가스제어장치에있어서, 배기가스제어장치는, 내연기관 (1

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1 (51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) F02D 41/02 ( ) F01N 3/08 ( ) F01N 3/20 ( ) B01D 53/94 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 2006 년 11 월 23 일 심사청구일자 2006 년 11 월 23 일 번역문제출일자 2006 년 11 월 23 일 (65) 공개번호 (43) 공개일자 2007 년 02 월 01 일 (86) 국제출원번호 PCT/IB2005/ 국제출원일자 2005 년 05 월 19 일 (87) 국제공개번호 WO 2005/ 국제공개일자 (30) 우선권주장 2005 년 12 월 08 일 JP-P 년 05 월 24 일일본 (JP) (56) 선행기술조사문헌 US2004/ A1* US B1* * 는심사관에의하여인용된문헌 (45) 공고일자 2008년03월31일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2008년03월25일 (73) 특허권자 도요다지도샤가부시끼가이샤 일본아이찌껭도요다시도요다쪼 1 반지 (72) 발명자 후쿠다고이치로 일본아이치켕도요타시도요타쵸 1 도요다지도샤가부시끼가이샤나이 스야마긴고 일본아이치켕도요타시도요타쵸 1 도요다지도샤가부시끼가이샤나이 (74) 대리인 특허법인코리아나 전체청구항수 : 총 7 항심사관 : 최인용 (54) 내연기관용배기가스제어장치에적용되는연료공급제어방법및그방법이적용되는배기가스제어장치 (57) 요약 본발명의내연기관 (1) 용배기가스제어장치에있어서, 내연기관 (1) 으로부터배출된배기가스를정화하는배기가스제어촉매 (8), 및배기가스제어촉매 (8) 의상류부에연료를공급하는연료공급밸브 (10) 를포함하고, 배기가스제어촉매 (8) 의온도를목표온도로제어하기위해, 연료공급밸브 (10) 로부터연료가공급되는연료공급기간및연료가공급되지않는연료공급중지기간을조합하여형성된주기가반복적으로실행되도록연료공급밸브 (10) 는작동한다. 연료공급기간및연료공급중지기간의구성은, 각주기의개시점 (P1) 및종료점 (P3) 각각에서의배기가스제어촉매 (8) 의온도가목표온도와같아지도록제어된다. 대표도 - 도 1-1 -

2 특허청구의범위청구항 1 삭제청구항 2 삭제청구항 3 삭제청구항 4 삭제청구항 5 삭제청구항 6 삭제청구항 7 삭제청구항 8 삭제청구항 9 삭제청구항 10 삭제청구항 11 삭제청구항 12 삭제청구항 13 내연기관용배기가스제어장치에있어서, 배기가스제어장치는, 내연기관 (1) 의배기통로에제공된배기가스제어수단 (8); 배기가스제어수단의상류부에연료를공급하는연료공급수단 (10); 및배기가스제어수단 (8) 의온도를목표온도로제어하기위해서연료공급수단 (10) 으로부터연료가공급되는연료공급기간및연료가공급되지않는연료공급중지기간을조합함으로써형성된주기가반복적으로실행되도록연료공급수단 (10) 을작동시키는연료공급제어수단 (15) 을포함하며, 상기연료공급제어수단 (15) 은, 배기가스제어수단 (8) 의온도를목표온도로제어하는데필요한연료공급량을산출하는온도기반요구연 - 2 -

3 료공급량산출수단 (15, S2); 소정기간동안배기가스제어수단 (8) 의공연비를목표공연비로유지하는데필요한연료공급량을산출하는예측연료공급량산출수단 (15, S5); 온도기반요구연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량및예측연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량에기초하여주기의길이를산출하고산출된그주기의길이에서연료공급기간의길이로서소정기간의길이를뺌으로써그주기의연료공급중지기간의길이를산출하는연료공급중지기간산출수단 (15, S6); 및산출된연료공급중지기간중절반이연료공급기간이전의공급전연료공급중지기간으로서설정되도록각주기에있어서의연료공급수단에의한연료공급의실행여부를제어하는연료공급시기제어수단 (15, S4, S8 ~ S11, S13 ~S15) 을포함하는것을특징으로하는배기가스제어장치. 청구항 14 제 13 항에있어서, 연료공급제어수단 (15) 은, 공급전연료공급중지기간에서의예측연료공급량산출수단 (15, S5) 또는연료공급중지기간산출수단 (15, S6) 에의해획득된산출결과의변화에기초하여공급전연료공급중지기간의길이를보정하는연료공급중지기간보정수단 (15, S20) 을더포함하는것을특징으로하는배기가스제어장치. 청구항 15 제 13 항또는제 14 항에있어서, 연료공급제어수단 (15) 은, 연료공급기간동안실제로공급되는연료의양이공급전연료공급중지기간에예측연료공급량산출수단 (15, S5) 에의해획득된연료공급량과같아지도록소정기간으로부터연료공급기간을변화시키는연료공급기간보정수단 (15, S30 ~ S32, S300 및 S104, S40 ~ S42, 및 S400 ~ S104) 을더포함하는것을특징으로하는배기가스제어장치. 청구항 16 제 15 항에있어서, 연료공급제어수단 (15) 은, 내연기관 (1) 의작동상태가연료공급에의해실행되는배기가스제어수단 (8) 의재생과정에적당한지를판정하고 ; 그작동상태가공급전연료공급중지기간의재생과정에적당하지않은것으로판정되는경우, 배기가스제어수단 (8) 의온도를유지하기위해연료공급수단 (10) 에의해실행되는연료공급을금하며 ; 공급전연료공급중지기간이완료된이후에는배기가스제어수단 (8) 의온도를유지하는연료공급을허용하는온도유지연료공급제어수단 (15, S4, S9 ~ S11, 및 S50) 을더포함하는것을특징으로하는배기가스제어장치. 청구항 17 제 13 항또는제 14 항에있어서, 배기가스제어수단 (8) 은 NOx 저장환원촉매인것을특징으로하는배기가스제어장치. 청구항 18 내연기관용배기가스제어장치에있어서, 배기가스제어장치는, 내연기관 (1) 의배기통로에제공된배기가스제어수단 (8); 배기가스제어수단 (8) 의상류부에연료를공급하는연료공급수단 (10); 및배기가스제어수단 (8) 의온도를목표온도로제어하기위해연료공급수단 (10) 으로부터연료가공급되는연료공급기간및연료가공급되지않는연료공급중지기간을조합함으로써형성된주기가반복적으로실행되도록연료공급수단 (10) 을작동시키는연료공급제어수단 (15) 을포함하며, - 3 -

4 상기연료공급제어수단 (15) 은, 배기가스제어수단 (8) 의온도를목표온도로제어하는데필요한연료공급량을산출하는온도기반요구연료공급량산출수단 (15, S2); 소정기간동안배기가스제어수단 (8) 의공연비를목표공연비로유지하는데필요한연료공급량을산출하는예측연료공급량산출수단 (15, S5); 온도기반요구연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량및예측연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량에기초하여주기의길이를산출하고, 주기의산출된길이에서연료공급기간의길이로서소정기간의길이를뺌으로써주기의연료공급중지기간의길이를산출하는연료공급중지기간산출수단 (15, S6); 및연료공급기간의절반이연료공급중지기간이전의공급중지전연료공급기간으로서설정되도록각주기에있어서의연료공급수단에의한연료공급의실행가부를제어하는연료공급시기제어수단을포함하는것을특징으로하는배기가스제어장치. 청구항 19 제 18 항에있어서, 배기가스제어수단 (8) 은 NOx 저장환원촉매인것을특징으로하는배기가스제어장치. 명세서 <1> 기술분야본발명은, 배기가스제어수단, 예컨대 NOx 저장환원촉매의온도를목표온도로제어하기위해서배기가스제어수단의상류부에연료를공급하는내연기관용배기가스제어장치에적용되는연료공급제어방법에관한것이다. 본발명은또한그방법이적용되는배기가스제어장치에관한것이다. <2> <3> 배경기술린번 (lean-burn) 내연기관 ( 예컨대, 디젤엔진 ) 용배기가스제어수단으로서사용되는 NOx 저장환원촉매에서, 배기가스에포함된황산화물의퇴적으로인해그촉매기능이저하된다. 그러므로, NOx 저장환원촉매가사용되는경우, 촉매에퇴적된황산화물을분해및제거하고이에따라촉매기능을재생하기위해, 재생과정, 즉소위 S 재생이주기적으로실행될필요가있다. S 재생에서는, 촉매의온도 ( 이하, 적당한곳에서는 " 촉매온도 " 라함 ) 가통상작동상태에서의온도범위의상한보다높은목표온도 ( 예컨대, 600 이상의온도 ) 로상승하고, 촉매인접부의공연비는화학적공연비또는농후공연비로유지된다. 예컨대, 환원제로서연료를배기가스에첨가함으로써촉매온도는상승한다. 그러나, 촉매온도를목표온도로제어하는데필요한일정량의연료가지속적으로공급되면, 환원방응이지속적으로나타날수있고이에따라촉매온도는과도하게상승할수있다. 이문제를처리하기위해서, 예컨대, 일본특허공개공보제 JP(A) 호는 S 재생에필요한연료의양을지속적으로공급하는대신에연료공급모드와연료공급중지모드를교대로반복함으로써촉매의과열을억제하면서 S 재생을진행하는배기가스제어장치를개시한다. 또한, 일본특허공개공보제 JP(A) 호및일본특허공개공보제 JP(A) 호는본발명과관련된기술을개시한다. 상기각문서에개시된배기가스제어장치에서, 각주기동안공급되어야하는총연료량이공급된이후에는, 공급된연료의양에기초하여설정된기간동안연료공급이실행되지않도록연료공급제어의기본주기가구성된다. 이러한구성에의하면, 촉매온도는각주기의개시점및종료점각각에서최저가되도록그리고주기의중간에서최고가되도록변동한다. 이경우에있어서, 각주기의평균온도가목표촉매온도와실질적으로같아지도록온도가제어되면, 촉매의과열및촉매온도의불충분한증가가억제될수있다. 그러나, 주기의길이가더길어짐에따라, 각주기의촉매온도의변동범위는증가한다. 따라서, 그주기의개시점및종료점각각에서의촉매온도또한주기의길이에기초하여변동한다. 따라서, 그길이가서로상이한주기들이교대로실행될경우, 나중에실행된주기의개시점에서의촉매온도가먼저실행된주기의종료점에서의촉매온도의영향으로인해변동할수있다. 그결과, 나중에실행된주기에서의촉매온도와목표온도와의편차가있을수있고, 이에따라촉매의과열또는촉매온도의불충분한상승이발생할수있다

5 <4> <5> <6> <7> <8> <9> <10> <11> <12> 발명의상세한설명본발명의목적은, 배기가스제어수단, 예컨대 NOx 저장환원촉매의온도와목표온도와의편차를억제하고, 이에따라배기가스제어수단의과열및배기가스제어수단의불충분한온도상승을방지하는내연기관용배기가스제어장치를위한연료공급제어방법을제공하는것및그방법이적용되는배기가스제어장치를제공하는것이다. 본발명에따른연료공급제어방법은, 내연기관에서배출되는배기가스를정화하는배기가스제어수단, 및배기가스제어수단의상류부에연료를공급하는연료공급수단을포함하는내연기관용배기가스제어장치에적용된다. 연료가스제어방법에서, 연료공급수단은배기가스제어수단의온도가목표온도로제어되도록작동된다. 더구체적으로는, 연료공급수단으로부터연료가공급되는연료공급기간및연료가공급되지않는연료공급중지기간을조합함으로써형성된주기가반복적으로실행되도록연료공급수단이작동될때, 각주기의개시점및종료점각각에서의배기가스제어수단의온도가목표온도와같아지도록각주기의연료공급기간및연료공급중지기간의구성이제어된다. 이러한구성에의하면, 각주기의개시점및종료점각각에서의배기가스제어수단의온도는주기의길이에관계없이목표온도와같다. 그러므로, 그길이가서로상이한주기들이조합되어실행될경우에도, 변동범위의중심값이목표온도와실질적으로같아지도록배기가스제어수단의온도가변동범위에서변동한다. 그러므로, 배기가스제어수단의온도와목표온도와의편차를방지하는것이가능하다. 또한, 배기가스제어수단의과열및배기가스제어수단온도의불충분한증가를억제하는것이가능하다. 상기제어방법에있어서, 연료공급기간및연료공급중지기간중하나는 2 개의기간으로나뉘고연료공급기간및연료공급중지기간중다른하나는분할에의해획득된 2 개의기간사이에설정되도록연료공급수단이작동될수있다. 이러한구성에의하면, 변동범위의중심값이목표온도와실질적으로같아지도록배기가스제어수단의온도가변동범위에서변동한다. 그러므로, 각주기의개시점및종료점각각에서의배기가스제어수단의온도가목표온도와같아지도록하는것이가능하다. 또한, 배기가스제어수단의온도가변동하는변동범위에서의변동범위중심값이목표온도와같아지도록하는것이가능하다. 내연기관의배기통로에제공된배기가스제어수단 ; 배기가스제어수단의상류부에연료를공급하는연료공급수단 ; 및배기가스제어수단의온도를목표온도로제어하기위해서연료공급수단으로부터연료가공급되는연료공급기간및연료가공급되지않는연료공급중지기간을조합함으로써형성된주기가반복적으로실행되도록연료공급수단을작동시키는연료공급제어수단을포함하는본발명에따른배기가스제어장치는, 상기연료공급제어수단이, 배기가스제어수단의온도를목표온도로제어하는데필요한연료공급량을산출하는온도기반요구연료공급량산출수단 ; 소정기간동안배기가스제어수단의공연비를목표공연비로유지하는데필요한연료공급량을산출하는예측연료공급량산출수단 ; 온도기반연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량및예측연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량에기초하여주기의길이를산출하고산출된그주기의길이에서연료공급기간의길이로서소정기간의길이를뺌으로써그주기의연료공급중지기간의길이를산출하는연료공급중지기간산출수단 ; 및산출된연료공급중지기간중절반이연료공급기간이전의공급전연료공급중지기간으로서설정되도록각주기에있어서의연료공급수단에의한연료공급의실행여부를제어하는연료공급시기제어수단을포함하는것을특징으로한다. 이러한구성에의하면, 각주기의길이는배기가스제어수단의온도를목표온도로제어하는데필요한연료공급량및배기가스제어수단의공연비를소정의목표공연비로유지하는데필요한연료공급량에기초하여산출된다. 그러므로, 연료공급기간의연료공급으로인한촉매온도의상승을상쇄시키면서배기가스제어수단의공연비를목표공연비로유지하는데필요한연료의양을공급함으로써, 그주기의촉매온도의중심값이목표온도와같아지도록각주기의연료공급중지기간의길이를설정하는것이가능하다. 연료공급중지기간의절반을연료공급기간이전의공급전연료공급중지기간으로설정함으로써, 주기의개시점및종료점각각에서의온도가목표온도가되게하는것이가능하다. 배기가스제어장치에있어서, 연료공급제어수단은, 공급전연료공급중지기간에서의예측연료공급량산출수단또는연료공급중지기간산출수단에의해획득된산출결과의변화에기초하여공급전연료공급중지기간의길이를보정하는연료공급중지기간보정수단을더포함할수있다. 각주기의연료공급량은, 예컨대연료공급기간에서의엔진부하의변화에기초하여변동한다. 그러므로, - 5 -

6 공급전연료공급중지기간의길이가공급전연료공급중지기간에서예측된연료공급량에기초하여설정된경우에도, 실제연료공급량이예측연료공급량과차이가나면, 공급전연료공급중지기간의길이에오차가발생한다. 연료공급기간에서의부하변화의신호는공급전연료공급중지기간에서도관찰될수있다. 이경우에있어서, 연료공급기간에서의연료공급량의변화는공급전연료공급중지기간에서의예측연료공급량또는예측연료공급량에기초하여산출된연료공급중지기간의길이의변화의경향에기초하여예측될수있다. 상기구성에의하면, 공급전연료공급중지기간의길이는보정된다. 그러므로, 연료공급기간의연료공급량의변화에미리대응할수있도록공급전연료공급중지기간의길이를조절하는것이가능하다. <13> <14> <15> <16> <17> <18> <19> <20> 배기가스제어장치에있어서, 연료공급제어수단은, 연료공급기간동안실제로공급되는연료의양이공급전연료공급중지기간에예측연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량과같아지도록소정기간으로부터연료공급기간을변화시키는연료공급기간보정수단을더포함할수있다. 이러한구성에의하면, 연료공급량을변화시키는엔진부하의변화와같은요인이연료공급기간에발생하는경우에도, 연료공급기간의길이는공급전연료공급중지기간의길이에기초하여변화한다. 그러므로, 연료공급기간의연료공급량은공급전연료공급중지기간에예측된연료공급량과같아지도록제어된다. 예를들어, 연료공급기간의연료공급량이예측연료공급량에도달할경우, 연료공급은완료된다. 그러므로, 실제연료공급량이공급전연료공급중지기간의길이에대응하는연료공급량을초과하는것을방지하는것이가능하다. 한편, 연료공급기간이소정기간동안지속되어도연료공급기간의연료공급량이예측연료공급량에도달하지않은경우, 연료공급기간은연장되고촉매의재생과정은계속될수있다. 상기배기가스제어장치에있어서, 연료공급제어수단은, 내연기관의작동상태가연료공급에의해실행되는배기가스제어수단의재생과정에적합한지를판정하고 ; 그작동상태가공급전연료공급중지기간의재생과정에적합하지않은것으로판정되는경우, 배기가스제어수단의온도를유지하기위해연료공급수단에의해실행되는연료공급을금하며 ; 공급전연료공급중지기간이완료된이후에는배기가스제어수단의온도를유지하는연료공급을허용하는온도유지연료공급제어수단을더포함할수있다. 이러한구성에의하면, 공급전연료공급중지기간에서내연기관의작동상태가촉매의재생과정에적합한작동상태와차이가나도, 공급전연료공급중지기간이완료될때까지촉매의온도를유지하기위한연료공급이실행되지않는다. 그러므로, 공급전연료공급중지기간에촉매온도가증가하는것을방지하고이에따라연료공급기간이될때까지온도가증가하는것을방지하는것이가능하다. 그결과, 재생과정이보다조기에개시될수있다. 또한, 재생과정에적합한작동상태가실현되지않은때에공급전연료공급중지기간이완료되면, 온도를유지하는연료공급이허용된다. 그러므로, 촉매온도가필요이상으로감소하는상황을방지하는것이가능하다. 바람직하게는, 배기가스제어수단은 NOx 저장환원촉매이다. 본발명의또다른양태에따른연료공급제어장치는, 내연기관의배기통로에제공된배기가스제어수단 ; 배기가스제어수단의상류부에연료를공급하는연료공급수단 ; 및배기가스제어수단의온도를목표온도로제어하기위해연료공급수단으로부터연료가공급되는연료공급기간및연료가공급되지않는연료공급중지기간을조합함으로써형성된주기가반복적으로실행되도록연료공급수단을작동시키는연료공급제어수단을포함한다. 연료공급제어장치에있어서, 연료공급제어수단은, 배기가스제어수단의온도를목표온도로제어하는데필요한연료공급량을산출하는온도기반요구연료공급량산출수단 ; 소정기간동안배기가스제어수단의공연비를목표공연비로유지하는데필요한연료공급량을산출하는예측연료공급량산출수단 ; 온도기반요구연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량및예측연료공급량산출수단에의해산출된연료공급량에기초하여주기의길이를산출하고, 주기의산출된길이에서연료공급기간의길이로서소정기간의길이를뺌으로써주기의연료공급중지기간의길이를산출하는연료공급중지기간산출수단 ; 및연료공급기간의절반이연료공급중지기간이전의공급중지전연료공급기간으로서설정되도록각주기에있어서의연료공급수단에의한연료공급의실행여부를제어하는연료공급시기제어수단을포함한다. 바람직하게는, 배기가스제어수단은 NOx 저장환원촉매이다. 첨부한도면과관련하여고려할경우, 본발명의상기실시예및다른실시예, 목적, 특징, 장점, 기술적그리고산업적중요성은본발명의실시예에대한다음상세한설명을읽음으로써더욱잘이해된다

7 <40> <41> <42> <43> <44> <45> 실시예 이하에서, 실시예와관련하여본발명을더상세하게설명한다. 도 1 은내연기관으로서의디젤엔진 (1) 에본발명이적용되는경우를보여준다. 엔진 (1) 이주행용동 력원으로서차량에장착되어있다. 흡기통로 (3) 및배기통로 (4) 가엔진 (1) 에포함된각각의실린더 (2) 에연결되어있다. 흡기통로 (3) 에는흡기여과용공기필터 (5), 터보차져 (6) 의압축기 (6a), 및 흡기량조절용의스로틀밸브 (7) 가제공되어있다. 배기통로 (4) 에는터보차져 (6) 의터빈 (6b) 이제 공되어있다. 터빈 (6b) 의하류부에는 NOx 저장환원촉매 ( 이하, 간단히 " 촉매 " 라함 ) (8) 를포함하는 배기가스제어유닛 (9) 및촉매 (8) 의상류부에환원제로서연료를공급하는연료공급밸브 (10) 가제공되 어있다. EGR 통로 (11) 가배기통로 (4) 와흡기통로 (3) 사이를연결한다. EGR 통로 (11) 에는 EGR 쿨러 (12) 및 EGR 밸브 (13) 가제공되어있다. 촉매 (8) 의상류에연료를공급하기위해연료공급밸브 (10) 가제공되어있고이에따라촉매 (8) 에저장된 NOx 를배출하고촉매 (8) 의성능을저하시키는황성분을재생 ( 이하, " 촉매 (8) 의 S 재생실행 " 이라함 ) 하는데필요한환원분위기가조성된다. 연료공급밸브 (10) 의연료공급작동은엔진제어유닛 (ECU) (15) 에의해제어된다. ECU (15) 는각실린더 (2) 에연료를분사하는연료분사밸브 (16), 및연료분 사밸브 (16) 에공급되는연료압력을저장하는커먼레일 (17) 의압력조절기밸브와같은다양한장치들을 작동시킴으로써엔진 (1) 의작동상태를제어하는공지된컴퓨터유닛이다. ECU (15) 는공연비, 즉연료 분사밸브 (16) 로부터공급된연료에대한엔진 (1) 에흡입된공기의질량비가이론공연비보다희박한희박 공연비가되도록연료분사밸브 (16) 의연료분사작동을제어한다. 또한, ECU (15) 는도 4 및도 5 에 도시된루틴을실행함으로써본발명에따른연료공급제어수단의역할을한다. 이루틴은이후에상세하 게설명한다. ECU (15) 에의해제어되는다양한다른요소들이있지만, 그요소들은도면에도시되지않는 다. 다음으로, 촉매 (8) 의온도가 S 재생시에목표온도로제어될때, ECU (15) 에의해실행되는연료공급제어 에관해설명한다. 도 2A 는본발명에따른연료공급제어의예로연료공급밸브 (10) 의연료공급펄 스와촉매 (8) 의온도 ( 상온 ) 사이의관계를보여준다. 도 2B 는비교예에서의이관계를보여준다. 이러한각예에있어서, 연료공급제어는길이가서로상이한주기 (T1) 및주기 (T2) (T1<T2) 를교대로실 행함으로써실행된다. 연료공급밸브 (10) 는펄스방식으로연료를공급한다. 주기 (T1) 에서, 연료 는하나의펄스동안만공급된다. 주기 (T2) 에서, 연료는연속적으로형성된여러개의펄스동안공급된 다. 주기 (T2) 에있어서, 펄스가연속적으로형성되는기간은연료공급기간에대응한다. 각주기 (T1, T2) 의연료공급기간의길이는 S 재생시에상온을목표온도로제어하는데필요한값으로설정된다. 주기 (T1) 의연료공급기간의길이는주기 (T1) 에서의엔진 (1) 작동상태를기초로적당히설정되고, 주기 (T2) 의연료공급기간의길이는주기 (T2) 에서의엔진 (1) 작동상태를기초로적당히설정된다. 연료 공급중지기간의길이는개시점에서의상온이각주기의종료점에서의상온과같아지도록설정된다. 즉, 연료공급중지기간은개시점에서의상온이 1 주기의종료점에서의상온과같아지도록설정된다. 도 2B 에도시된비교예를설명한다. 이비교예에서, 연료공급기간은각주기 (T1, T2) 의개시에설정되 어있고, 연료공급기간에기초하여설정된연료공급중지기간은 2 또는그이상의연료공급중지기간으로 나뉘지않고연료공급기간이후에설정되어있다. 이경우에있어서, 상온은연료공급기간에상승하고 상승한상온은연료공급중지기간에하강하기때문에, 상온은각주기의개시점및종료점각각에서가장낮 다. 한편, 각주기 (T1, T2) 에서상온의변동범위는주기의길이에기초하여변화한다. 주기의길이 가증가함에따라, 변동범위또한증가한다. 그러므로, 도 2B 에서실선으로도시된바와같이, 각주기 (T1, T2) 의평균온도가목표온도와같아지도록상온을제어하기위해, 각주기 (T1, T2) 의각개시점및종 료점에서의상온은주기의길이에기초하여변화할필요가있다. 그러나, 각주기의개시점에서의상온은 이전주기의종료점에서의상온과같다. 따라서, 주기 (T2) 가주기 (T1) 직후에실행될때, 주기 (T2) 직 전에실행된주기 (T1) 의종료점에서의상온의영향으로인해주기 (T2) 의개시점에서의상온은소정의상온 보다높아진다. 그결과, 도 2B 에서가상선으로도시된바와같이, 주기 (T2) 에서의상온은목표상온보 다높아진다. 따라서, 가장높은상온은주기 (T2) 의변동범위에따른허용범위의상한을초과하고, 촉 매 (8) 의과열이발생하게된다. 반면에, 도 2A 에도시된예에서, 연료가공급되지않는연료공급중지기간, 연료가공급되는연료공급 기간, 및또다른연료공급중지기간이이순서로설정되도록각주기 (T1, T2) 가구성된다. 공급전연 - 7 -

8 료공급중지기간의길이가공급후연료공급중지기간의길이와같다. 즉, 각주기 (T1, T2) 에있어서, 연료공급중지기간은 2 개의연료공급중지기간으로똑같이나뉘고, 연료공급기간은이 2 개의연료공급중지기간사이에설정된다. 또한, 각주기 (T1, T2) 에있어서, 개시점과종료점각각에서의상온은목표온도와같다. 전반의연료공급중지기간은공급전연료공급중지기간에대응한다. <46> <47> <48> <49> <50> <51> <52> <53> <54> 이러한구성에의하면, 각주기 (T1, T2) 에있어서, 변동범위의중심값이목표온도와실질적으로같아지도록변동범위에서상온이변동한다. 그결과, 각주기 (T1, T2) 에서의평균온도는목표온도와같아진다. 각개시점및종료점에서상온이각주기 (T1, T2) 에서의목표온도와같기때문에, 그길이가서로다른주기 (T1, T2) 가조합되어실행되어도, 상온은변동범위의중심값이목표온도와실질적으로같아지도록제어된다. 따라서, 도 2B 에도시된문제가발생하지않는다. 그러므로, 상온과목표온도와의편차를억제하는것이가능하다. 도 3 은, 단거리의주기 (T1) 가반복적으로실행되면서장거리의주기 (T2) 가 3 번연속으로실행되는경우에촉매 (8) 의상류부및촉매 (8) 의하류부각각에서의상온의변동을보여준다. 길이가서로다른주기를조합함으로써연료공급제어가실행될때, 촉매 (8) 의상류부에서의상온의변동범위는주기의길이에기초하여변화한다. 변동범위의중심값은목표온도에인접한값으로제어된다는것을유의한다. 도 4 ~ 도 6 을참조하여 ECU (15) 에의해실행되는연료공급시기제어루틴을설명한다. 도 6 은도 4 의루틴에따라실행되는제어의보충설명에사용된다. 도 4 의것과동일한도면부호가도 6 에서사용되며각도면부호는도 4 의루틴에서획득한값을나타낸다. 도 4 의연료공급시기제어루틴은엔진 (1) 이작동하는동안소정의간격으로반복적으로실행된다. 단계 (S1) 에서는, 연료공급밸브 (10) 로부터의연료공급에의한촉매 (8) 의온도제어가요구되었는지가판정된다. 촉매 (8) 의온도가 S 재생시에연료공급에의해목표온도로제어될필요가있을때, ECU (15) 에의해실행되는또다른루틴에따라이요구가이루어진다. 온도제어가요구되지않은것으로판정될경우, 본연료공급시기제어루틴은종료된다. 반면에, 온도제어가요구된것으로판정되는경우, 다음단계 (S2) 가실행된다. 단계 (S2) 에서는, 온도기반요구연료공급량 (Qt) (mm 3 /sec.) 이산출된다. 연료기반요구온도공급량 (Qt) 은촉매 (8) 의온도를목표온도로제어하는데필요한단위시간당공급되는연료의양이다. 온도기반요구연료공급량 (Qt) 은, 단계 (S2) 를실행할때획득한촉매 (8) 의목표온도, 촉매 (8) 의온도에영향을주는배기가스온도, 배기가스의유량, 및촉매 (8) 의열용량과같은변수에기초하여설정된다. 온도기반요구연료공급량 (Qt) 설정시기초한이러한 1 개이상의값은엔진 (1) 의작동상태에따라변동한다. 따라서, 루틴이실행될때, 단계 (S2) 에서산출된연료공급량또한엔진 (1) 의작동상태에따라변동한다. 단계 (S2) 에있어서, ECU (15) 는본발명의온도기반요구연료공급량산출수단의역할을한다. 단계 (S3) 에서는, 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) (mm 3 ) 이산출된다. 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 은, 연료공급제어의 1 주기의개시점으로부터종료점까지의온도기반요구연료공급량 (Qt) 을적산하여획득한다. 도 6 에도시된바와같이, 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 은그주기의개시점 (P1) 부터점진적으로증가한다. 1 주기의종료점 (P3) 에서의적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 이그주기동안실제로공급된연료의양 (Qrich) ( 이하, " 실제연료공급량 (Qrich)" 이라함 ) 과같을경우, 촉매 (8) 의온도를목표온도로제어하는데필요한적당량의연료가그주기동안공급된것이된다. 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 을획득한이후에는, 단계 (S4) 가실행된다. 단계 (S4) 에서는, 도 6 의제 1 희박기간이완료되었는지를판정하기위해사용되는제 1 희박기간완료신호가 OFF 인지가, 즉제 1 희박기간이미완료된것으로신호가나타나는지가판정된다. 제 1 희박기간은도 2A 의전반연료 공급중지기간 ( 공급전연료공급중지기간 ) 에대응한다. 연료공급밸브 (10) 로부터연료가공급되지않을경우, 촉매 (8) 인접부에서의공연비는희박공연비가되도록제어된다. 따라서, 연료가공급되지않는기간을희박기간이라고한다. 단계 (S4) 에서제 1 희박기간완료신호가 OFF 인것으로판정되는경우, 이어서예측연료공급량 (Qrichp) (mm 3 ) 이산출되는단계 (S5) 가실행된다. 예측연료공급량 (Qrichp) 은다음의식에따라획득된다

9 <55> <56> Qrichp = [( 신기량 / 목표공연비 ) 실린더내연료분사량 ] 농후기간의길이이경우에있어서, 신기량은엔진 (1) 의외부에서흡기통로 (3) 에흡입된공기의양 (mm 3 ) 이다. 목표공연비는 S 재생시의촉매 (8) 인접부에서의공연비의목표값이다. 실린더내연료분사량은연료분사밸브 (16) 에서실린더 (2) 에분사된연료의양 (mm 3 ) 이다. 또한, 농후기간은엔진 (1) 의부하, 촉매 (8) 의온도상승성능, 및황성분의배출요구에기초하여독특하게설정되는 1 주기에서의연료공급기간 (sec.) 이다. 즉, 농후기간은 1 주기에서연료가얼마만큼의기간동안공급되어야하는지에기초하여설정된다. 농후기간은도 2A 의연료공급기간의길이에대응한다. 신기량, 목표공연비, 실린더내연료분사량, 및농후기간의길이사이의관계에기초하여, 농후기간동안만촉매 (8) 인접부의공연비를목표공연비로유지하는데필요한연료공급량으로서예측연료공급량 (Qrichp) 이획득된다. 농후기간에엔진 (1) 의부하가변화하는경우, 실린더내연료분사량또한변화한다. 단계 (S5) 에서획득된연료공급량 (Qrichp) 은예측값이라는것을유의한다. <57> <58> <59> <60> <61> <62> <63> <64> <65> <66> 단계 (S5) 에서예측연료공급량 (Qrichp) 을획득한이후에, 단계 (S6) 가실행된다. 단계 (S6) 에서는, 다음식에따라예측연료공급간격 (Tint) (sec.) 이산출된다. Tint = Qrichp/Qt 즉, 예측연료공급간격 (Tint) 은, 단계 (S2) 에서산출되는단위시간당연료공급량 (Qt) 으로연료공급이 지속되는경우에, 연료공급량이예측연료공급량 (Qrichp) 에도달하는데필요한기간이다. 예측연료공 급간격 (Tint) 은 1 주기의길이에대응한다. 그다음, 다음의식에따라제 1 희박기간의길이 (Tlean 1) ( 이하, " 제 1 희박기간길이 (Tlean a)" 라함 ) (sec.) 가산출되는단계 (S7) 가실행된다. Tlean 1 = (Tint 농후기간 )/2 이식에따라, 1 주기의길이 (Tint) 에서연료공급기간의길이, 즉단계 (S5) 에서의산출에사용된농후기 간의길이를뺌으로써 1 주기에서의전체연료공급중지기간의길이가획득된다. 그다음, 전체연료공 급중지기간의길이를 2 로나눔으로써제 1 희박기간길이 (Tlean 1) 가획득된다. 단계 (S8) 에서는, Tlean 1 과연료공급량 (Qt) 을곱함으로써제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) (mm 3 ) 이다음의식에따라산출된다. Qlean 1 = Tlean 1 Qt 단계 (S9) 에서는, 단계 (S3) 에서획득한적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 이제 1 희박기간연료공 급량 (Qlean 1) 에도달했는지가판정된다. 즉, 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 이도 6 의제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 과같아질때까지연료공급이실행되지않고, 적산온도기반요구연료공급 량 (Qtsum) 이제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 과같아질때 ( 도 6 의시점 (P2)) 제 1 희박기간은완 료된다. 단계 (S9) 에서는 Qtsum 이 Qlean 1 에도달했는지가판정된다. 온도가기간의길이가아닌공 급된에너지의양에기초해서결정되기때문에, 이판정은 Tlean 1 을제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 으로변환하여획득한제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 에기초해서이루어진다. 단계 (S9) 에서부정의결정이이루어지면, ECU (15) 는제 1 희박기간이계속실행중인것으로판정하고본 루틴을종료한다. 반면에, 단계 (S9) 에서긍정의판정이이루어지면, ECU (15) 는제 1 희박기간이완료 된것으로판정하고단계 (S10) 를실행한다. 단계 (S10) 에서는, 제 1 희박기간완료신호가 ON 으로바 뀐다. 단계 (S11) 에서는, 연료공급허용신호가 ON 으로바뀌고, 본루틴은종료된다. ECU (15) 는도 4 의루틴과병행하여도 5 의연료공급실행루틴을적당한간격으로반복적으로실행한다. 도 5 의루틴에서는, 단계 (S100) 에서, 연료공급밸브 (10) 로부터연료가공급되는연료공급기간이실 행되고있는지가판정된다. 연료공급기간이실행중이지않은것으로판정되면, 단계 (S101) 에서는연료 공급허용신호가 ON 으로바뀌는지가판정된다. 도 4 의단계 (S11) 에서연료공급허용신호가 ON 으로 바뀔경우, 도 5 의단계 (S101) 에서긍정의판정이이루어진다. 이경우에있어서, ECU (15) 는도 5 의 단계 (S102) 에서연료공급밸브 (10) 가연료공급을개시하도록한다. 이와같이, 연료공급은연료공 급기간에실행된다. 연료공급이개시될경우, 도 5 의단계 (S100) 에서긍정의판정이이루어지고다음 단계 (103) 가실행된다. 단계 (S103) 에서, ECU (15) 는, 연료가그주기의농후기간동안 ( 도 4 의단 계 (S7) 의산출에사용된값과동일 ) 만공급되는지를판정한다. 긍정의판정이이루어지면, 연료공급밸 - 9 -

10 브 (10) 에의해실행된연료공급이완료되는단계 (S104) 가이어서실행되고, 도 5 의루틴은종료된다. 반면에, 단계 (S103) 에서부정의판정이이루어지면, 단계 (S104) 는건너뛴다. <67> 도 5 의단계 (S102) 에서연료공급이개시된이후에는, 도 4 의루틴의단계 (S4) 에서부정의판정이이루어 진다. 이경우에있어서, ECU (15) 는도 4 의단계 (S12) 를실행한다. 단계 (S12) 에서는, 연료공 급허용신호가 ON 으로바뀐이후에공급된연료의양이실제연료공급량 (Qrich) (mm 3 ) 으로획득된다. 단계 (S13) 에서는, 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 이실제연료공급량 (Qrich) 이상인지그리고연료공급밸브 (10) 로부터의연료공급이완료되었는지가판정된다. 즉, 도 6 의제 2 희박기간의종료점 (P3) 이도달되었는지가판정된다. 단계 (S13) 에서부정의판정이이루어지면, 그주기가아직완료되지않은것으로판정되고본루틴은종료된다. 반면에, 단계 (S13) 에서긍정의판정이이루어지면, 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 및예측연료공급량 (Qrichp) 각각은단계 (S14) 에서초기값 "0" 으로재설정된다. 단계 (S15) 에서는, 제 1 희박기간완료신호가 OFF 로바뀌고, 도 4 의루틴은종료된다. <68> <69> <70> <71> <72> <73> <74> 상기실시예에있어서, ECU (15) 는, (a) 단계 (S2) 의실행에의한온도기반요구연료공급량산출수단, (b) 단계 (S5) 의실행에의한예측연료공급량산출수단, (c) 단계 (S6) 의실행에의한연료공급중지기간산출수단, 및 (d) 단계 (S4), 단계 (S8) ~ 단계 (S11) 및단계 (S13) ~ 단계 (S15) 의실행에의한연료공급시기제어수단의역할을한다. 실시예에있어서, 예측연료공급량산출수단및연료공급중지기간산출수단은각연료공급주기의공급전연료공급중지기간에연료공급량및연료공급중지기간의길이를각각산출한다. 이하, 본발명에따른제 2 실시예 ~ 제 5 실시예를설명한다. 다음의실시예각각은 ECU (15) 에의해실행된과정을수정함으로써획득된다. 다음의실시예각각에서, 제 1 실시예의요소와동일한요소에는동일한도면부호가주어지고, 동일한요소에관한설명은생략된다. 실시예의순서도각각에서, 새롭게첨부된단계는두꺼운선의테두리로나타낸다. 다음으로, 도 7 ~ 도 9 를참조하여본발명의제 2 실시예를설명한다. 도 7 은제 2 실시예의연료공급시기제어루틴을보여준다. 이루틴에서, 단계 (S7) 에서제 1 희박기간길이 (Tlean 1) 가획득된이후에, 단계 (S20) 에서보정된제 1 희박기간길이 (Tlean 1') 가산출된다. 단계 (S8) 에서, 보정된제 1 희박기간길이 (Tlean 1') 가제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 으로변환된다. 다른단계는제 1 실시예의도 4 의단계들과동일하다. 보정된제 1 희박기간길이 (Tlean 1') 는다음의식에따라획득된다. Tlean 1' = Tlean 1 α 여기서, "α" 는, 보정계수이고도 8 에도시된바와같이, 제 1 희박기간변화량 (ΔTlean 1) 에기초하여획득된다. 변화량 (ΔTlean 1) 은본루틴에서산출된제 1 희박기간길이 (Tlean (i)) 에서이전루틴에서획득된제 1 희박기간길이 (Tlean (i 1) 를뺌으로써획득된다. 변화량 (ΔTlean 1) 이 "0" 일경우, 보정계수 (α) 는 "1" 이다. 변화량 (ΔTlean 1) 이양의방향으로증가함에따라, 보정계수 (α) 는증가한다. 제 2 실시예에있어서, ECU (15) 는도 7 의루틴과병행하여도 5 의연료공급실행루틴을실행한다. 상기과정에따라, 제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 은예측연료공급량 (Qrichp) 및온도기반요구연료공급량 (Qt) 에기초하여산출된제 1 희박기간길이 (Tlean 1) 의변화량에기초하여보정된다. 예를들어, 차량이가속될때, 흡기량의증가로인해예측연료공급량 (Qrichp) 이증가하고, 제 1 희박기간길이 (Tlean 1) 또한증가하는경향이있다. 이경우에있어서, 도 9 에도시된바와같이, 제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 은더큰값으로변화한다. 그결과, 단계 (S9) 에서긍정의판정이이루어지는때가지연되고, 적산온도기반요구연료공급량 (Qtsum) 이제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 과같아지는시점 (P2) 이시점 (P2) 이후의시점 (P2') 으로변화한다. 즉, 제 1 희박기간이연장된다. 차량이가속할때제 1 희박기간이연장되지않으면, 연료공급이개시될때실제로공급되는연료의양이예측되는연료공 급량보다많아지고, 이에따라촉매 (8) 의온도는예측된촉매온도보다높아진다. 그러나, 제 2 실시예에서와같이, 제 1 희박기간이연장되면, 그러한온도상승은상쇄되고상온의변동은억제될수있다. 차량이감속할경우, 제 1 희박기간길이 (Tlean 1) 는단축되도록보정된다. 따라서, 촉매 (8) 의상온이필요이상으로하강하는것이방지된다. <75> 제 2 실시예에있어서, 제 1 희박기간길이 (Tlean 1) 는그변화량에기초하여보정된다 그러나, 예측

11 변화량그자체가제 1 희박기간에서의예측연료공급량 (Qrichp) 의변화량에기초하여보정될수있다. <76> <77> <78> <79> <80> <81> <82> <83> <84> 제 2 실시예에있어서, ECU (15) 는단계 (S20) 를실행함으로써연료공급중지기간보정수단의역할을한다. 다음으로, 도 10 ~ 도 12 를참조하여본발명의제 3 실시예를설명한다. 도 10 은제 3 실시예의연료공급시기제어루틴을보여준다. 이루틴은단계 (S4) 에서부정의판정이이루어지고다음단계 (S12) 가실행된이후에실행되는과정을제외하고제 1 실시예의루틴과같다. 즉, 제 3 실시예에있어서, 단계 (S12) 에서실제연료공급량 (Qrich) 이획득된이후에, 단계 (S30) 에서는농후기간이실행되고있는지가판정된다. 긍정의판정이이루어질경우, 이어서실제연료공급량 (Qrich) 이예측연료공급량 (Qrichp) 이상인지가판정되는단계 (S31) 가실행된다. 도 12 에도시된바와같이, 여기서사용되는예측연료공급량 (Qrichp) 은제 1 희박기간이완료될때에획득되는예측연료공급량 (Qrichp) 이다. 단계 (S31) 에서긍정의판정이이루어질경우, 연료공급강제종료신호가 ON 으로바뀌고, 이어서단계 (S13) 가실행된다. 반면에, 단계 (S30) 또는단계 (S31) 에서부정의판정이이루어질경우, 단계 (S32) 를건너뛰고그다음단계 (S13) 가실행된다. 단계 (S13) 에서긍정의판정이이루어지고그다음단계 (S14) 및단계 (S15) 가실행된이후에, 단계 (S33) 에서는연료공급강제종료신호가 OFF 로바뀐다. 도 11 은도 10 의연료공급시기제어루틴과병행하여실행되는연료공급실행루틴을보여준다. 이연료공급실행루틴은단계 (S100) 와단계 (S103) 사이에단계 (S300) 가제공되어있다는것을제외하고도 5 의연료공급실행루틴과동일하다. 즉, 단계 (S100) 에서연료공급기간이실행되고있는것으로판정될경우, 도 11 의루틴에서연료공급강제종료신호가 ON 인지가판정된다. 연료공급강제종료신호가 ON 인것으로판정되는경우, 단계 (S103) 를건너뛰고그다음단계 (S104) 가실행되며, 이어서연료공급이완료된다. 상기과정에따라, 실제연료공급량이제 1 희박기간완료시에획득된예측연료공급량 (Qrichp) 에도달할경우, 도 10 의루틴에따라연료공급강제종료신호가 ON 으로바뀐다. 그다음, 도 11 의루틴에서단계 (S300) ~ 단계 (S104) 가실행된다. 그결과, 도 12 에도시된바와같이, 제 1 희박기간완료시에획득된예측연료공급량 (Qrichp) 이실제연료공급량 (Qrich) 의상한이되도록실제연료공급량 (Qrich) 이제어된다. 따라서, 연료공급량이제 1 희박기간에서예측된양을초과하는것이방지된다. 또한, 제 1 희박기간의길이가실제연료공급량과관련하여너무짧아지고그에따라촉매 (8) 의온도가예측온도보다높아지게되는상황이방지된다. 제 3 실시예에있어서, ECU (15) 는단계 (S30) ~ 단계 (S32), 단계 (S300) 및단계 (S104) 를실행함으로써연료공급기간보정수단의역할을한다. 다음으로, 도 13 ~ 도 15 를참조하여본발명의제 4 실시예를설명한다. 도 13 은제 4 실시예의연료공급시기제어루틴을보여준다. 이루틴에서는, 단계 (S12) 에서실제연료공급량 (Qrich) 이획득된이후에, 단계 (S40) 에서실제연료공급량 (Qrich) 이예측연료공급량 (Qrichp) ( 제 1 희박기간완료시획득된값 ) 이하인지가판정된다. 긍정의판정이이루어질경우, 단계 (S41) 에서연료공급지속허용신호가 ON 으로바뀌고다음단계 (S13) 가실행된다. 반면에, 단계 (S40) 에서실제연료공급량 (Qrich) 이예측연료공급량 (Qrichp) ( 제 1 희박기간종료시획득된값 ) 을초과한것으로판정될경우, 연료공급지속허용신호가 OFF 로바뀌는단계 (S42) 가실행된다. 제 4 실시예의연료공급시기제어루틴의다른단계들은제 1 실시예의단계들과동일하다. 도 14 는도 13 의연료공급시기제어루틴과병행하여실행되는연료공급실행루틴을보여준다. 이루틴은단계 (S103) 와단계 (104) 사이에단계 (S400) 가제공되어있다는것을제외하고도 5 의루틴과동일하다. 즉, 단계 (S103) 에서주기의전체농후기간동안연료가공급되는것으로판정되는경우에도, 단계 (S103) 에서, 긍정의판정이이루어진직후에단계 (S104) 를실행하는대신에, 단계 (S400) 에서, 연료공급지속허용신호가 ON 인지가판정된다. 단계 (S400) 에서, 연료공급지속허용신호가 ON 인것으로판정되는경우, 단계 (S104) 를건너뛴다. 반면에, 단계 (S400) 에서, 연료공급지속허용신호가 OFF 인것으로판정되는경우, 단계 (S104) 에서, 연료공급이완료된다. 상기과정에따라, 제 1 희박기간이완료되고전체소정의농후기간동안연료가공급된이후에도, 실제연료공급량 (Qrich) 이제 1 희박기간종료시획득된예측연료공급량 (Qrichp) 에도달하지않았으면, 연료공급지속허용신호는 ON 으로유지되고연료공급이지속된다. 따라서, 도 15 에도시된바와같이, 희박기간

12 완료시에획득된예측연료공급량 (Qrichp) 은허용연료공급량으로서사용된다. 연료공급기간은실제연료공급량 (Qrich) 이허용연료공급량에도달할때까지연장된다. 따라서, 연료공급기간에엔진 (1) 의작동상태 ( 예컨대, 부하 ) 의변화로인해실제연료공급량 (Qrich) 의증가율이감소할경우에도, 증가율의감소량에기초하여연료공급기간이연장되고, S 재생에필요한충분한양의연료가공급될수있다. 즉, 촉매 (8) 의상태에기초하여더많은양의연료가공급될수있을경우, 연료공급기간이연장되고 S 재생이진행될수있다. <85> <86> <87> <88> <89> <90> <91> <92> 제 4 실시예에있어서, ECU (15) 는단계 (S40) ~ 단계 (S42), 단계 (S400) 및단계 (S104) 를실행함으로써연료공급기간보정수단의역할을한다. 다음으로, 도 16 및도 17 을참조하여본발명의제 5 실시예를설명한다. 도 16 은제 5 실시예의연료공급시기제어루틴을보여준다. 이루틴은단계 (S4) 와단계 (S5) 사이에단계 (S50) 가제공되어있는것을제외하고도 4 의루틴과동일하다. 즉, 단계 (S4) 에서, 제 1 희박기간완료신호가 OFF 인것으로판정되는경우, 다음단계 (S50) 에서, 황성분배출조건충족신호 ( 이하, "S 배출조건충족신호 " 라함 ) 가 ON 인지가판정된다. ECU (15) 는또다른루틴을사용함으로써 S 배출조건충족신호를제어한다. 촉매 (8) 를위한 S 재생이실행될수있을때, S 배출조건충족신호가 ON 으로바뀐다. 예를들어, 공연비가어떤이유로희박공연비가되도록제어될필요가있을경우, 예컨대배기통로 (4) 의일부를형성하는배기다기관에의연료부착량이과도해지거나촉매 (8) 의전단부에클로깅 (clogging) 이발생하면, 작동상태는 S 재생을실행하는데적당하지않기때문에 S 배출조건충족신호가 OFF 로유지된다. 단계 (S50) 에서, S 배출조건충족신호가 ON 인것으로판정되는경우, 다음단계 (S5) 가실행된다. 반면에, 단계 (S50) 에서, S 배출조건충족신호가 OFF 인것으로판정되는경우, 단계 (S5) ~ 단계 (S8) 를건너뛰고그다음단계 (S9) 가실행된다. 즉, 도 17 에도시된바와같이, 제 1 희박기간동안 S 배출조건충족신호가 OFF 로바뀌는경우, 예측연료공급량 (Qrichp) 에기초하여획득되는예측연료공급량 (Qrichp) 의갱신및제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 의갱신이중지되고, Qrichp 및 Qlean 1 은 S 배출조건충족신호가 OFF 로바뀌기직전에획득된값으로유지된다. S 배출조건충족신호가 ON 으로바뀔때, 제 1 희박기간연료공급량 (Qlean 1) 의갱신이다시개시된다. 제 5 실시예에있어서, ECU (15) 는도 16 의루틴과병행하여도 5 의연료공급루틴을실행한다. 따라서, S 배출조건충족신호가제 1 희박기간동안 OFF 로바뀌는경우에도, 촉매 (8) 의온도를유지하기위한연료공급은실행되지않는다. S 배출조건충족신호가 OFF 인경우, 보통, 촉매 (8) 의온도를유지하기위해짧은주기의연료공급 ( 이하, " 온도유지연료공급 " 이라함 ) 이실행된다. 그러나, 그러한온도유지연료공급이실행되는경우에있어서, S 배출조건충족신호가다시 ON 으로바뀔때, 연료공급이실행될때까지의시간은길어진다. 그러므로, 온도유지연료공급은여기서강제로금지된다. 그러나, S 배출조건충족신호가 OFF 로유지되는동안제 1 희박기간이완료될때, 연료공급이개시된다. S 배출조건충족신호가 OFF 이기때문에, 이경우의연료공급량은 S 재생동안의연료공급량보다적고촉매 (8) 의온도를유지하는데필요한값으로한정된다. 상기과정에따라, 제 1 희박기간중에 S 배출조건충족신호가 OFF 인동안에는, 제 1 희박기간연료공급량 (Qrich 1) 이갱신되지않고일정한값으로유지된다. 따라서, 이경우의제 1 희박기간은, S 배출조건충족신호의 OFF 변화에대하여온도를유지하는데필요한연료량을공급하는경우의제 1 희박기간보다짧아진다. 그결과, S 배출조건충족신호의 ON 변화에대하여 S 재생을위한연료공급을좀더조기에실행하는것이가능하다. 제 5 실시예에있어서, ECU (15) 는단계 (S4), 단계 (S50) 및단계 (S9) ~ 단계 (S11) 를실행함으로써온도유지연료공급제어수단의역할을한다. 제 1 실시예 ~ 제 5 실시예각각에있어서, 촉매 (8) 의온도를 S 재생시의목표온도로제어하는예에관하여설명하였다. 그러나, 본발명은이실시예들로한정되지않으며, 어떤목적을달성하기위해촉매의온도를 목표온도로제어할필요가있는다양한경우에본발명이적용될수있다. 예를들어, 배기가스에포함된입자상물질을포집하기위해제공된필터에대해, 입자상물질을연소시킴으로써필터링기능을회복시킬때실행되는온도제어에적용될수있다. 온도를제어하기위한연료공급은촉매상류의배기통로에제공된연료공급밸브로부터의연료공급으로한정되지않는다. 예를들어, 연료분사밸브 (16) 를이용하는포스트분사, 즉배기가스에연료를첨가하

13 기위해실행되며실린더 (2) 에연료를분사하기위한메인분사이후에실행되는분사가본발명에따라제어될수있다. 배기통로 (4) 에서연료의부착및증발그리고연료가공급될때와공급된연료가촉매 (8) 에도달할때사이의시간지연을고려하여연료공급량이제어될수있다. 촉매 (8) 의온도는연료공급량및촉매 (8) 의정화효율에기초하여결정된다. 그러므로, 정화효율을고려하여온도가제어될수있다. <93> 또한, 상기실시예각각에있어서, 연료공급중지기간은 2 개의기간으로나뉘고, 2 개로나뉜연료공급중지기간사이에연료공급기간이설정된다. 그러나, 도 18 에도시된바와같이, 연료공급기관이 2 개의기간으로나뉠수있고, 1 주기는, 2 개로나뉜연료공급기간사이에연료공급중지기간이설정되도록형성될수있다. <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27> <28> <29> <30> <31> <32> <33> <34> <35> <36> <37> <38> <39> 도면의간단한설명도 1 은본발명이디젤엔진에적용된경우를보여주는도이다. 도 2A 는본발명에따른연료공급밸브의연료공급펄스와촉매온도 ( 상온 ) 사이의관계를보여주는도이다. 도 2B 는비교예에따른연료공급밸브의연료공급펄스와촉매온도 ( 상온 ) 사이의관계를보여주는도이다. 도 3 은본발명에따른연료공급기간및연료공급중지기간의구성의더구체적인예를보여주는도이다. 도 4 는본발명의제 1 실시예에서의연료공급시기제어루틴을보여주는순서도이다. 도 5 는제 1 실시예의연료공급실행루틴을보여주는순서도이다. 도 6 은제 1 실시예에서 ECU 에의해 1 주기동안산출된값, ECU 에의해제어된신호, 및연료공급량사이의관계를보여주는도이다. 도 7 은본발명의제 2 실시예에서의연료공급시기제어루틴을보여주는순서도이다. 도 8 은도 7 의루틴에서제 1 희박기간을보정하는데사용된계수와제 1 희박기간의길이변화량사이의관계를보여주는그래프이다. 도 9 는제 2 실시예에서 ECU 에의해 1 주기동안산출된값, ECU 에의해제어된신호, 및연료공급량사이의관계를보여주는도이다. 도 10 은본발명의제 3 실시예에서의연료공급시기제어루틴을보여주는순서도이다. 도 11 은제 3 실시예에서의연료공급실행루틴을보여주는순서도이다. 도 12 는제 3 실시예에서 ECU 에의해 1 주기동안산출된값, ECU 에의해제어된신호, 및연료공급량사이의관계를보여주는도이다. 도 13 은본발명의제 4 실시예에서의연료공급시기제어루틴을보여주는순서도이다. 도 14 는제 4 실시예에서의연료공급실행루틴을보여주는순서도이다. 도 15 는제 4 실시예에서 ECU 에의해 1 주기동안산출된값, ECU 에의해제어된신호, 및연료공급량사이의관계를보여주는도이다. 도 16 은본발명의제 5 실시예에서의연료공급시기제어루틴을보여주는순서도이다. 도 17 은제 5 실시예에서의연료공급실행루틴을보여주는순서도이다. 도 18 은연료공급기간이 2 개의연료공급기간으로나뉘고연료공급중지기간이분할에의해획득된 2 개의연료공급기간사이에설정되도록주기가구성되어있는수정예를보여주는도이다

14 도면 도면 1 도면 2A

15 도면 2B 도면

16 도면

17 도면 5 도면

18 도면 7 도면

19 도면

20 도면

21 도면 11 도면

22 도면

23 도면 14 도면

24 도면

25 도면 17 도면