KR100394672B1 - Method for reducing emission in a high speed and a sudden acceleration test mode - Google Patents

Method for reducing emission in a high speed and a sudden acceleration test mode Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 엔진의 부하 조건에 따른 촉매 온도를 검출하는 제1 단계; 상기 검출된 촉매 온도에 해당하는 촉매 온도 임계값을 검출하는 제2 단계; 고속 및 급가속 운전 조건 여부를 판단하는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 고속 및 급가속 운전 조건이 충족되는 경우, 상기 제1 단계에서 검출된 촉매 온도가 상기 제2 단계에서 검출된 촉매 온도 임계값보다 큰 지의 여부를 판단하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 큰 것으로 판단되는 경우, 엔진의 부하 조건에 따라 설정된 보정 계수를 적용하는 제5 단계; 상기 제5 단계 후에 비 피드백 조건에 따라 설정된 공연비를 적용하는 제6 단계; 및 상기 제3 단계에서 고속 및 급가속 운전 조건이 아닌 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 제4 단계에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 크지 않은 것으로 판단되는 경우, 피드백 조건에 따라 설정된 공연비를 적용하는 제7 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 고속 및 급가속 운전 모드에서도 배출가스 관련 부분의 열화가 방지되고, 배출가스 규제치를 만족시킬 수 있다.The present invention relates to a method for reducing exhaust gas in a high speed and rapid acceleration test mode. This method comprises a first step of detecting a catalyst temperature in accordance with an engine load condition; Detecting a catalyst temperature threshold value corresponding to the detected catalyst temperature; A third step of determining whether high speed and rapid acceleration driving conditions are present; A fourth step of determining whether the catalyst temperature detected in the first step is greater than the catalyst temperature threshold detected in the second step when the high speed and rapid acceleration operating conditions are satisfied in the third step; A fifth step of applying a correction factor set according to the load condition of the engine when it is determined that the catalyst temperature is greater than the catalyst temperature threshold in the fourth step; A sixth step of applying an air-fuel ratio set according to the non-feedback condition after the fifth step; And if it is determined in the third step that the condition is not the high speed and rapid acceleration operation condition, or in the fourth step, the catalyst temperature is determined not to be larger than the catalyst temperature threshold value, applying the air-fuel ratio set according to the feedback condition. Includes seven steps. According to the present invention, the deterioration of the exhaust gas-related part can be prevented even in the high speed and rapid acceleration operation modes, and the emission gas regulation value can be satisfied.

Description

고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법 {METHOD FOR REDUCING EMISSION IN A HIGH SPEED AND A SUDDEN ACCELERATION TEST MODE}Emission Reduction Method in High Speed and Rapid Acceleration Test Mode {METHOD FOR REDUCING EMISSION IN A HIGH SPEED AND A SUDDEN ACCELERATION TEST MODE}

본 발명은 배출가스 저감 방법에 관한 것으로, 특히 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reducing exhaust gas, and more particularly, to a method for reducing exhaust gas in a high speed and rapid acceleration test mode.

자동차에서 발생되는 배출가스는 대부분이 인체에 무해한 이산화탄소와 수증기이다. 이들은 엔진으로 공급된 가솔린이 완전 연소되었을 경우 발생되는 것으로서, 어떠한 이유에 의해 불완전 연소가 될 경우 인체에 해로운 공해 물질이 발생된다.Most of the emissions from cars are carbon dioxide and water vapor, which are harmless to humans. These are generated when the gasoline supplied to the engine is completely burned, and when incomplete combustion is caused for some reason, pollutants harmful to the human body are generated.

북미 지역의 법규상 운전 모드 중 FTP 모드는 이러한 차량의 배출가스를 저감시키기 위해 촉매를 사용하도록 하고 있다. 즉, 차량에서 발생되는 배출가스의양이 일정량을 초과하지 않도록 촉매를 사용하여 배출가스를 정화시키도록 하고 있다.Among North American legislative driving modes, FTP mode allows the use of catalysts to reduce emissions from these vehicles. That is, the exhaust gas is purified using a catalyst so that the amount of exhaust gas generated in the vehicle does not exceed a predetermined amount.

특히 최근에 북미 지역의 배출가스 규제 강화에 따른 고속 및 급가속 시험모드(SFTP)가 추가되어 실제 운전자들의 운전 패턴을 시험모드화하고 있다.In particular, high speed and rapid acceleration test modes (SFTP) have been added in accordance with the tightening emission regulations in North America, thereby realizing the driving pattern of actual drivers.

이하 도 1을 참조하여 종래 배출가스 저감 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a conventional exhaust gas reducing method will be described with reference to FIG. 1.

먼저, 모형화된 촉매 온도 MAP으로부터 엔진회전수와 엔진의 부하 조건에 따른 촉매 온도를 검출하고(S1), 검출된 촉매 온도에 해당하는 촉매 온도 임계값을 검출한다(S3).First, the catalyst temperature according to the engine speed and the load condition of the engine is detected from the modeled catalyst temperature MAP (S1), and the catalyst temperature threshold value corresponding to the detected catalyst temperature is detected (S3).

이러한 촉매 온도 임계값은 실제 촉매 온도가 이 임계값을 초과하는 경우 열적인 손상을 줄 수 있는 기준 값으로 적용된다.This catalyst temperature threshold is applied as a reference value that can cause thermal damage if the actual catalyst temperature exceeds this threshold.

다음 검출된 촉매 온도가 검출된 촉매 온도 임계값보다 큰 지의 여부를 판단한다(S5).Next, it is determined whether the detected catalyst temperature is greater than the detected catalyst temperature threshold (S5).

상기 판단 단계(S5)에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 크지 않은 경우, 즉 촉매 온도 임계값과 같거나 보다 작은 경우 피드백(F/B) 조건이 되어 피드백에 따라 설정된 공연비를 적용하고(S7), 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 큰 경우 비 피드백 조건이 되어 비 피드백에 따라 설정된 공연비를 적용하여 리치화한다 (S9).If the catalyst temperature in the determination step (S5) is not greater than the catalyst temperature threshold, that is, equal to or less than the catalyst temperature threshold, the feedback (F / B) condition is applied to apply the air-fuel ratio set according to the feedback (S7). If the catalyst temperature is greater than the catalyst temperature threshold value, the non-feedback condition is applied to enrich the air-fuel ratio set according to the non-feedback (S9).

이와 같이, 종래 FTP 운전모드에 적용되는 배출가스 저감 방법에서는 정상 상태에서 모형화된 온도 MAP이 설정되어 있고, 이 MAP은 배출가스 관련 부분을 보고하기 위한 방안으로 공연비를 리치(rich)화하기 위한 것이다. 따라서 설정된 조건, 즉 엔진의 부하 조건의 임계값을 초과하는 경우 피드백(F/B) 조건에서 비 피드백(Non F/B)의 조건 발생시 배출가스 규제치가 초과될 수 있다.As described above, in the exhaust gas reduction method applied to the conventional FTP operation mode, a temperature MAP modeled at a steady state is set, and this MAP is to enrich the air-fuel ratio as a method for reporting the emission gas-related part. . Therefore, when the threshold value of the set condition, that is, the engine load condition is exceeded, the emission limit value may be exceeded when a non-feedback condition is generated in the feedback (F / B) condition.

즉, 종래 FTP 운전모드는 평균 속도 41kph, 최고 속도 91kph, 및 최고 가속도 5.3kph/sec인데 반해, 고속 및 급가속 운전 모드는 평균 속도 77kph, 최고 속도 130kph, 및 최고 가속도 13.5kph/sec로 보다 엄격한 운전 조건을 사용하고 있기 때문에, 종래의 FTP 운전 모드에 적용되는 배출가스 저감 방법으로 시험시 열에 의하여 배출가스 관련 부분의 열화 방지를 위한 비 피드백(Non Feedback) 적용으로 인해 배출가스 규제치를 초과하게 된다는 문제점이 있다.That is, while the conventional FTP operation mode has an average speed of 41kph, a maximum speed of 91kph, and a maximum acceleration of 5.3kph / sec, the high speed and rapid acceleration operation modes are more strict with an average speed of 77kph, a maximum speed of 130kph, and a maximum acceleration of 13.5kph / sec. Because the operating conditions are used, the exhaust gas reduction method applied to the conventional FTP operation mode exceeds the exhaust gas regulation value due to the application of non-feedback for preventing deterioration of the exhaust gas-related part due to heat during the test. There is a problem.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과도 운전 조건 발생 시 정상 상태의 운전 조건 모형과의 편차를 보정 계수를 적용하여 제어함으로써 부적절한 비 피드백에 따른 배출가스 규제치 초과를 방지하는 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and when the excessive operating condition occurs, the deviation from the steady state operating condition model is controlled by applying a correction factor so that the emission limit exceeded due to inappropriate non-feedback. The present invention provides a method for reducing emissions in a high speed and rapid acceleration test mode.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법의 순서도이다.1 is a flow chart of the exhaust gas reduction method in the high speed and rapid acceleration test mode according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법의 순서도이다.Figure 2 is a flow chart of the exhaust gas reduction method in the high speed and rapid acceleration test mode according to an embodiment of the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명은 엔진의 부하 조건에 따른 촉매 온도를 검출하는 제1 단계; 상기 검출된 촉매 온도에 해당하는 촉매 온도 임계값을 검출하는 제2 단계; 고속 및 급가속 운전 조건 여부를 판단하는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 고속 및 급가속 운전 조건이 충족되는 경우, 상기 제1 단계에서 검출된 촉매 온도가 상기 제2 단계에서 검출된 촉매 온도 임계값보다 큰 지의 여부를 판단하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다큰 것으로 판단되는 경우, 엔진의 부하 조건에 따라 설정된 보정 계수를 적용하는 제5 단계; 상기 제5 단계 후에 비 피드백 조건에 따라 설정된 공연비를 적용하는 제6 단계; 및 상기 제3 단계에서 고속 및 급가속 운전 조건이 아닌 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 제4 단계에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 크지 않은 것으로 판단되는 경우, 피드백 조건에 따라 설정된 공연비를 적용하는 제7 단계를 포함한다.As a means for achieving the above object, the present invention comprises a first step of detecting the catalyst temperature according to the load conditions of the engine; Detecting a catalyst temperature threshold value corresponding to the detected catalyst temperature; A third step of determining whether high speed and rapid acceleration driving conditions are present; A fourth step of determining whether the catalyst temperature detected in the first step is greater than the catalyst temperature threshold detected in the second step when the high speed and rapid acceleration operating conditions are satisfied in the third step; A fifth step of applying a correction factor set according to the load condition of the engine when it is determined that the catalyst temperature is greater than the catalyst temperature threshold in the fourth step; A sixth step of applying an air-fuel ratio set according to the non-feedback condition after the fifth step; And if it is determined in the third step that the condition is not the high speed and rapid acceleration operation condition, or in the fourth step, the catalyst temperature is determined not to be larger than the catalyst temperature threshold value, applying the air-fuel ratio set according to the feedback condition. Includes seven steps.

여기서 상기 보정 계수는 상기 엔진의 부하 조건에 따라 설정된 시간 지연이고, 상기 보정 계수의 적용은 상기 설정된 시간 지연을 수행하는 것을 특징으로 한다.The correction factor is a time delay set according to the load condition of the engine, and the application of the correction factor is characterized in that to perform the set time delay.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법의 순서도이며, 이하 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for reducing exhaust gas in a high speed and rapid acceleration test mode according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

먼저, 모형화된 촉매 온도 MAP으로부터 엔진회전수와 엔진의 부하 조건에 따른 촉매 온도를 검출한다(S10).First, the catalyst temperature according to the engine speed and the load condition of the engine is detected from the modeled catalyst temperature MAP (S10).

상기 단계(S10)에서 검출된 촉매 온도에 해당하는 촉매 온도 임계값을 검출한다(S20).A catalyst temperature threshold value corresponding to the catalyst temperature detected in the step S10 is detected (S20).

다음, 고속 및 급가속 운전 조건, 즉 과도 운전 조건을 판단하기 위해, 수온 센서에 의해 검출된 온도가 95℃보다 크고 흡기온 센서에 의해 검출된 온도가 40℃보다 큰 지의 여부를 판단한다(S30).Next, in order to determine the high speed and rapid acceleration operating conditions, that is, the transient operating conditions, it is determined whether the temperature detected by the water temperature sensor is greater than 95 ° C and the temperature detected by the intake air temperature sensor is greater than 40 ° C (S30). ).

상기 판단 단계(S30)에서 수온이 95℃보다 크고 흡기온이 40℃보다 큰 경우,스로틀 포지션 센서의 출력값과 델타 시간과의 비에 의한 가속 조건이 0.01 보다 크고 0.1 보다 작은 지의 여부를 판단한다(S40).If the water temperature is greater than 95 ℃ and the intake temperature is greater than 40 ℃ in the determination step (S30), it is determined whether the acceleration condition by the ratio of the output value of the throttle position sensor and the delta time is greater than 0.01 and less than 0.1 ( S40).

상기 판단 단계(S40)에서 가속 조건이 0.01 보다 크고 0.1 보다 작은 경우, 차속이 일정 차속 이내에 속하는 지의 여부를 판단한다(S50). 이 때, 일정 차속은 40kph 내지 100kph이며, 상기 판단 단계(S50)는 즉 차속이 40kph 보다 크고 100kph 보다 작은 지의 여부를 판단하는 것이다.When the acceleration condition is greater than 0.01 and less than 0.1 in the determination step (S40), it is determined whether the vehicle speed falls within a predetermined vehicle speed (S50). At this time, the constant vehicle speed is 40kph to 100kph, and the determination step S50 is to determine whether the vehicle speed is larger than 40kph and smaller than 100kph.

상기 판단 단계(S50)에서 차속이 40kph 보다 크고 100kph 보다 작은 경우, 즉 과도 운전 조건이 모두 충족되는 경우 검출된 촉매 온도가 검출된 촉매 온도 임계값보다 큰 지의 여부를 판단한다(S60).When the vehicle speed is greater than 40 kph and less than 100 kph in the determination step (S50), that is, when all of the excessive operating conditions are satisfied, it is determined whether the detected catalyst temperature is greater than the detected catalyst temperature threshold value (S60).

만일 상기 과도 운전 조건 판단 단계(S30, S40, S50)에서 과도 운전 조건이 충족되지 않거나, 또는 과도 운전 조건은 충족되지만 상기 판단 단계(S60)에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 크지 않은 것으로 판단되는 경우, 즉 촉매 온도 임계값과 같거나 보다 작은 경우 피드백(F/B) 조건이 되어 피드백에 따라 설정된 공연비를 적용한다(S70).If the transient operation condition is not satisfied in the transient operation condition determination steps (S30, S40, S50), or the transient operation condition is satisfied, but it is determined that the catalyst temperature is not greater than the catalyst temperature threshold in the determination step (S60). In other words, when the temperature is equal to or smaller than the catalyst temperature threshold, the feedback (F / B) condition is applied and the air-fuel ratio set according to the feedback is applied (S70).

한편, 상기 과도 운전 조건 판단 단계(S30, S40, S50)에서 과도 운전 조건이 충족되고, 또한 상기 판단 단계(S60)에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 큰 것으로 판단되는 경우, 엔진 부하 조건에 따라 설정된 보정 계수를 적용한다(S80).On the other hand, when the transient operating conditions are satisfied in the transient operating condition determination step (S30, S40, S50), and it is determined that the catalyst temperature is greater than the catalyst temperature threshold value in the determination step (S60), according to the engine load condition Apply the set correction factor (S80).

이 때, 본 실시예에서는 보정 계수로 정상 상태의 운전 조건 모형과의 편차를 제어하기 위한 시간 지연을 사용하지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않는다.At this time, although the present embodiment uses a time delay for controlling the deviation from the steady state driving condition model as the correction factor, the technical scope of the present invention is not limited thereto.

즉, 상기 단계(S80)에서 엔진 부하 조건에 따라 설정된 시간 동안 다음의 단계를 지연시킨다.That is, the next step is delayed for a time set according to the engine load condition in the step S80.

상기 설정된 시간이 지연된 후, 비 피드백에 따라 설정된 공연비를 적용하여 리치화한다(S90).After the set time is delayed, the set air-fuel ratio is applied according to the non-feedback (S90).

비록, 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the present invention is not limited to the above disclosed embodiments, but also includes various modifications and equivalents within the scope of the following claims.

본 발명에 따르면, 고속 및 급가속 운전 모드에서도 배출가스 관련 부분의 열화가 방지되고, 배출가스 규제치를 만족시킬 수 있다.According to the present invention, the deterioration of the exhaust gas-related part can be prevented even in the high speed and rapid acceleration operation modes, and the emission gas regulation value can be satisfied.

Claims (4)

엔진의 부하 조건에 따른 촉매 온도를 검출하는 제1 단계;Detecting a catalyst temperature according to a load condition of the engine; 상기 검출된 촉매 온도에 해당하는 촉매 온도 임계값을 검출하는 제2 단계;Detecting a catalyst temperature threshold value corresponding to the detected catalyst temperature; 고속 및 급가속 운전 조건 여부를 판단하는 제3 단계;A third step of determining whether high speed and rapid acceleration driving conditions are present; 상기 제3 단계에서 고속 및 급가속 운전 조건이 충족되는 경우, 상기 제1 단계에서 검출된 촉매 온도가 상기 제2 단계에서 검출된 촉매 온도 임계값보다 큰 지의 여부를 판단하는 제4 단계;A fourth step of determining whether the catalyst temperature detected in the first step is greater than the catalyst temperature threshold detected in the second step when the high speed and rapid acceleration operating conditions are satisfied in the third step; 상기 제4 단계에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 큰 것으로 판단되는 경우, 엔진의 부하 조건에 따라 설정된 보정 계수를 적용하는 제5 단계;A fifth step of applying a correction factor set according to the load condition of the engine when it is determined that the catalyst temperature is greater than the catalyst temperature threshold in the fourth step; 상기 제5 단계 후에 비 피드백 조건에 따라 설정된 공연비를 적용하는 제6 단계; 및A sixth step of applying an air-fuel ratio set according to the non-feedback condition after the fifth step; And 상기 제3 단계에서 고속 및 급가속 운전 조건이 아닌 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 제4 단계에서 촉매 온도가 촉매 온도 임계값보다 크지 않은 것으로 판단되는 경우, 피드백 조건에 따라 설정된 공연비를 적용하는 제7 단계A seventh step of applying the air-fuel ratio set according to the feedback condition when it is determined in the third step that the condition is not the high speed and rapid acceleration operation condition or in the fourth step when the catalyst temperature is not greater than the catalyst temperature threshold value. step 를 포함하는 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법.Emissions reduction method in the high speed and rapid acceleration test mode comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보정 계수는 상기 엔진의 부하 조건에 따라 설정된 시간 지연이고, 상기 보정 계수의 적용은 상기 설정된 시간 지연을 수행하는 것을 특징으로 하는 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법.The correction coefficient is a time delay set according to the load condition of the engine, the application of the correction factor is a method of reducing the exhaust gas in the high speed and rapid acceleration test mode, characterized in that for performing the set time delay. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3 단계가The third step is 수온 및 흡기온 조건을 판단하는 제8 단계;An eighth step of determining a water temperature and an intake temperature condition; 스로틀 포지션 센서의 출력값과 델타 시간과의 비에 의한 가속 조건을 판단하는 제9 단계; 및A ninth step of determining an acceleration condition based on a ratio between the output value of the throttle position sensor and the delta time; And 차속 조건을 판단하는 제10 단계10th step of determining the vehicle speed condition 를 포함하는 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법.Emissions reduction method in the high speed and rapid acceleration test mode comprising a. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제8 단계에서 수온이 95℃보다 큰 지의 여부 및 흡기온이 40℃보다 큰 지의 여부가 판단되고,In the eighth step, it is determined whether the water temperature is greater than 95 ° C and whether the intake temperature is greater than 40 ° C. 상기 제9 단계에서 가속 조건이 0.01보다 크고 0.1보다 작은 지의 여부가 판단되며,In the ninth step, it is determined whether the acceleration condition is greater than 0.01 and less than 0.1, 상기 제10 단계에서 차속이 40kph보다 크고 100kph보다 작은 지의 여부가 판단되는In the tenth step, it is determined whether the vehicle speed is larger than 40 kph and smaller than 100 kph. 것을 특징으로 하는 고속 및 급가속 시험모드에서의 배출가스 저감 방법.A method for reducing exhaust gas in a high speed and rapid acceleration test mode, characterized in that.
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