KR100411061B1 - Method for compensating learned value of rear oxygen sensor for a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명의 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법은, 리어 산소센서와 엔진 제어수단이 장착된 엔진에서 상기 엔진 제어수단은 수온센서에 의해 검출되는 냉각수온이 설정치를 초과하고, 람다 피드백 제어가 수행되며, 검출되는 엔진 회전수가 설정된 임계 회전수 영역내에 있고, 엔진 부하가 설정된 임계 부하 영역내에 있는지 여부에 따라 설정된 학습 실시 조건의 성립 여부를 판단하는 단계와; 상기 학습 실시 조건이 성립되는 경우, 상기 엔진 제어수단은 희박연소 지연에 대한 보정치를 적용하여 연료량 제어를 수행하고, 상기 리어 산소센서가 희박연소 상태를 검출하는 동안은 상기 보정치에 따른 연료량 제어를 유지하다가 상기 리어 산소센서가 희박연소 상태를 검출하지 않게 되면 상기 엔진의 정상상태에 해당하는 보정치를 적용하여 연료량 제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어져, 배터리 리셋으로 학습치가 리셋되어 배출가스 다량 발생시 In-Use 시험의 준비운전 동안 정상적인 학습치에 상응하는 학습을 실시하여 배출가스를 저감시킬 수 있다.In the method of correcting the rear oxygen sensor learning value for a vehicle of the present invention, in an engine equipped with a rear oxygen sensor and an engine control means, the engine control means has a coolant temperature detected by a water temperature sensor exceeding a set value, and lambda feedback control is performed. Determining whether the set learning execution condition is satisfied according to whether the detected engine speed is within a set threshold speed range and the engine load is within a set threshold load range; When the learning execution condition is established, the engine control means performs fuel amount control by applying a correction value for lean burn delay, and maintains fuel amount control according to the correction value while the rear oxygen sensor detects a lean burn state. If the rear oxygen sensor does not detect the lean burn condition, the fuel flow control may be performed by applying a correction value corresponding to the normal state of the engine. When the rear oxygen sensor generates a large amount of exhaust gas, the learning value is reset. During the preparatory operation of the Use test, emissions corresponding to the normal learning values can be reduced.
Description
본 발명은 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 장착되는 배터리를 리셋시킨 후에도 그 차량이 보유하고 있던 리어 산소센서의 학습치에 상응하는 값을 짧은 시간내에 회복하도록 하여 배출가스 규제에 대응하도록 하기 위한 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법에 관한것이다.The present invention relates to a method for correcting a learning value of a rear oxygen sensor for a vehicle. More specifically, a value corresponding to the learning value of a rear oxygen sensor possessed by the vehicle is recovered within a short time even after the battery mounted on the vehicle is reset. It is about a method of correcting the learning value of the rear oxygen sensor for automobiles to cope with the emission gas regulation.
일반적으로 탄화수소계 연료를 사용하는 차량은 배출가스 규제를 받게 된다. 이러한 배출가스 규제에 대응하여 엔진 제어수단인 EMS는 연료량 학습을 수행하고 최적의 공연비 제어를 수행하게 된다.In general, vehicles using hydrocarbon fuels are subject to emissions restrictions. In response to this emission regulation, EMS, an engine control means, performs fuel quantity learning and performs optimal air-fuel ratio control.
도1에는 공연비 제어를 수행하는 엔진 제어 시스템이 도시되어 있다.1 shows an engine control system for performing air-fuel ratio control.
도1에 따르면, EMS(13)는 엔진에 장착된 감지수단에 의해 감지되는 신호를 인가받아 엔진 운전 조건을 검출하고, 검출되는 운전 조건에 따라 인젝터(14)의 분사 연료량을 제어한다.According to FIG. 1, the EMS 13 receives a signal sensed by a sensing means mounted on an engine, detects an engine operating condition, and controls an injection fuel amount of the injector 14 according to the detected operating condition.
이러한 감지수단에는 엔진(15)으로 유입되는 흡기의 온도를 검출하기 위한 흡기온도 센서(11)와, 엔진 회전수를 검출하기 위한 크랭크 포지션 센서(12)와, 배기가스중의 산소농도를 검출하는 프론트 산소센서(16)와, 촉매(18)를 경유하여 배출되는 배출가스중의 산소농도를 검출하는 리어 산소센서(17)를 포함한다.Such sensing means includes an intake air temperature sensor 11 for detecting the temperature of intake air flowing into the engine 15, a crank position sensor 12 for detecting the engine speed, and an oxygen concentration in the exhaust gas. The front oxygen sensor 16 and the rear oxygen sensor 17 which detect the oxygen concentration in the exhaust gas discharged | emitted via the catalyst 18 are included.
상기 리어 산소센서의 신호 변화에 대한 연료량 학습은 모든 EMS(13)에 적용된다.The fuel amount learning about the signal change of the rear oxygen sensor is applied to all the EMSs 13.
그런데 배기가스 재순환(EGR) 기능이 없는 사양의 경우에는 배기가스중의 질소산화물(NOx) 배출에 대한 우려가 높다. 그래서 차량이 오래 운전되면, 촉매의 정화율도 저하되어 질소산화물의 배출량도 상당히 증가하게 된다.However, in the case of the specification without the exhaust gas recirculation (EGR) function, there is a high concern about the emission of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas. Thus, if the vehicle is driven for a long time, the purification rate of the catalyst is also lowered, and the emission of nitrogen oxides is also significantly increased.
그러므로 리어 산소센서의 신호에 따라 연료량의 농후 제어 보정시간을 점차 증가시킬 있도록 농후 제어 보정학습을 하게 된다.Therefore, the rich control correction learning to gradually increase the rich control correction time of the fuel amount in accordance with the signal of the rear oxygen sensor.
그러나 학습치는 배터리 리셋시에 그 값 자체도 리셋되어 버리게 되며, 람다제어에 의한 연료 학습치는 짧은 운전시간 동안 그 학습치에 준할 정도로 학습을 한다. 그러므로 리어 산소센서에 의한 학습치의 원상 복귀는 상당한 시간이 소요된다.However, the learning value itself is reset when the battery is reset, and the fuel learning value by lambda control is learned to correspond to the learning value for a short operation time. Therefore, the return of the learning value by the rear oxygen sensor takes a considerable time.
만일 운행중인 상태에서의 In-Use 시험을 실시하는 차량이 배터리 리셋되어 시험을 실시하게 되면, 리어 산소센서에 대한 농후 제어 보정이 적절하게 이루어지지 않아 차량 리콜과 같은 문제점을 유발할 수도 있다.If the vehicle performing the In-Use test while running is battery reset and the test is performed, the rich control correction for the rear oxygen sensor may not be properly performed, which may cause problems such as vehicle recall.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량에 장착되는 배터리를 리셋시킨 후에도 그 차량이 보유하고 있던 리어 산소센서의 학습치에 상응하는 값을 짧은 시간내에 회복하도록 하여 배출가스 규제에 대응하도록 하기 위한 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법을 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to set a value corresponding to the learning value of the rear oxygen sensor held by the vehicle even after a reset of the battery mounted in the vehicle. The present invention provides a method of correcting a learning value of a rear oxygen sensor for a vehicle for recovering within the vehicle to cope with emission regulations.
도1은 일반적인 엔진 제어 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a general engine control system.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법의 순서도.2 is a flowchart of a method of correcting a learning value of a rear oxygen sensor for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 흡기온 센서 12 : 크랭크 포지션 센서11: intake air temperature sensor 12: crank position sensor
13 : EMS 14 : 인젝터13: EMS 14: Injector
15 : 엔진 16 : 프론트 산소센서15 engine 16 front oxygen sensor
17 : 리어 산소센서 18 : 촉매17 rear oxygen sensor 18 catalyst
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법은, 리어 산소센서와 엔진 제어수단이 장착된 엔진에서 상기 엔진 제어수단은 수온센서에 의해 검출되는 냉각수온이 설정치를 초과하고, 람다 피드백 제어가 수행되며, 검출되는 엔진 회전수가 설정된 임계 회전수 영역내에 있고, 엔진 부하가 설정된 임계 부하 영역내에 있는지 여부에 따라 설정된 학습 실시 조건의 성립 여부를 판단하는 단계(a)와; 상기 학습 실시 조건이 성립되는 경우, 상기 엔진 제어수단은 희박연소 지연에 대한 보정치를 적용하여 연료량 제어를 수행하고, 상기 리어 산소센서가 희박연소 상태를 검출하는 동안은 상기 보정치에 따른 연료량 제어를 유지하다가 상기 리어 산소센서가 희박연소 상태를 검출하지 않게 되면 상기 엔진의 정상상태에 해당하는 보정치를 적용하여 연료량 제어를 수행하는 단계(b)를 포함하는 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법에 있어,상기 단계 (b)에서, 상기 엔진 제어수단이 상기 리어 산소센서의 학습을 실시하는 경우, 학습의 초기치로 상기 리어 산소센서의 신호 전위가 희박에서 농후쪽으로 반전되는 시점까지 학습을 진행하고, 학습된 값은 설정된 희박연소 지속시간이 판정될 때마다 갱신시키는 것을 그 특징으로 한다.In the method of correcting the rear oxygen sensor learning value for a vehicle of the present invention for achieving the above object, in the engine equipped with the rear oxygen sensor and the engine control means, the engine control means detects that the coolant temperature detected by the water temperature sensor exceeds a set value. (A) determining whether or not the set learning execution condition is satisfied according to whether or not the lambda feedback control is performed and the detected engine speed is within the set threshold speed region and the engine load is within the set threshold load region; When the learning execution condition is established, the engine control means performs fuel amount control by applying a correction value for lean burn delay, and maintains fuel amount control according to the correction value while the rear oxygen sensor detects a lean burn state. When the rear oxygen sensor does not detect a lean burn state, the method for correcting the rear oxygen sensor learning value for a vehicle comprising the step (b) of applying a correction value corresponding to the normal state of the engine to control the fuel amount. In the step (b), when the engine control means performs the learning of the rear oxygen sensor, the learning progresses to a point where the signal potential of the rear oxygen sensor is reversed from lean to rich as an initial value of learning, The value is characterized by updating each time the set lean burn duration is determined.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a method of correcting a learning value of a rear oxygen sensor for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 도1에 도시된 바와 같은 엔진 제어 시스템에 적용될 수 있다. 이에 따라 바람직하게는 본 발명의 엔진 제어수단은 EMS(13, 도1 참조)로 구현한다.The present invention can be applied to an engine control system as shown in FIG. Accordingly, the engine control means of the present invention is preferably implemented by EMS (see Fig. 1).
그래서 EMS(13)는 설정된 학습 실시 조건이 성립되는지 여부를 판단하게 되는데, 상기 학습 실시 조건은 냉각수온에 대한 조건과, 람다 피드백 제어에 관한 조건과, 엔진 회전수 및 엔진 부하에 관한 조건, 그리고 센서 오류에 대한 조건을 포함한다.Thus, the EMS 13 determines whether the set learning execution condition is established. The learning execution condition includes a condition regarding cooling water temperature, a condition regarding a lambda feedback control, a condition regarding an engine speed and an engine load, and Contains conditions for sensor errors.
그러므로, EMS(13)는 수온센서(도시되지 않음)에 의해 검출되는 냉각수온이 설정치를 초과하는지 여부를 판단한다(ST21).Therefore, the EMS 13 determines whether the cooling water temperature detected by the water temperature sensor (not shown) exceeds the set value (ST21).
단계 ST21에서 검출되는 냉각수온이 설정치를 초과하는 것으로 확인되면, EMS(13)는 산소센서(16, 17)의 검출신호에 따른 람다 피드백 제어가 수행되는지 여부를 판단한다(ST22).If it is confirmed that the cooling water temperature detected in step ST21 exceeds the set value, the EMS 13 determines whether lambda feedback control in accordance with the detection signals of the oxygen sensors 16 and 17 is performed (ST22).
단계 ST22에서 람다 피드백 제어가 수행하는 것으로 확인되면, EMS(13)는 크랭크 포지션 센서(12)와 도시되지 않은 쓰로틀 포지션 센서의 검출신호를 이용하여엔진 회전수(N)와 엔진 부하(L)를 산출한다.When it is confirmed in step ST22 that the lambda feedback control is performed, the EMS 13 uses the detection signals of the crank position sensor 12 and the throttle position sensor (not shown) to determine the engine speed N and the engine load L. Calculate.
이처럼 엔진 회전수(N)와 엔진 부하(L)가 산출되면, EMS(13)는 상기 산출된 엔진 부하가 설정된 임계 회전수 영역내에 있음과 동시에 상기 엔진 부하(L)가 설정된 임계 부하 영역내에 있는지 여부를 판단한다(ST23).When the engine speed N and the engine load L are calculated as described above, the EMS 13 determines whether the calculated engine load is within the set threshold speed region and at the same time the engine load L is within the set threshold load region. It is determined whether or not (ST23).
상기 단계 ST23에서 임계 회전수 영역과 임계 부하 영역은 각각 하한(min)과 상한(max)으로 정의되는 영역이다.In step ST23, the critical speed region and the critical load region are regions defined by a lower limit min and an upper limit max, respectively.
이때 엔진 회전수 및 엔진 부하는 아이들 상태, 감속, 쓰로틀 개도량 등에서의 리어 산소센서 제어가 희박연소에 치우칠 수 있으므로, 학습 실시 여부를 결정하는 판정 조건으로써 설정하는 것이다. 이에 따른 학습 실시는 부분 영역에서 수행된다.At this time, since the rear oxygen sensor control in the idle state, the deceleration, the throttle opening amount, etc. may be biased due to lean combustion, the engine speed and the engine load are set as a determination condition for determining whether to conduct learning. Learning implementation accordingly is performed in the partial domain.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만 산소센서(16, 17)에 오류가 없어야 한다.In addition, although not shown in the drawings, there should be no errors in the oxygen sensors 16 and 17.
상기한 단계 ST21내지 단계 ST23에서 해당 판단 조건이 성립되지 않는 경우, EMS(13)는 단계 ST21로 복귀하여 학습 실시 조건의 성립 여부를 지속적으로 판단하게 된다.If the corresponding determination condition is not satisfied in the above steps ST21 to ST23, the EMS 13 returns to step ST21 to continuously determine whether the learning execution condition is satisfied.
그래서 단계 ST23에서 해당 판단 조건이 성립되면, EMS(13)는 설정된 학습 실시 조건이 성립된 것으로 판정할 수 있다.Thus, if the corresponding determination condition is established in step ST23, the EMS 13 can determine that the set learning execution condition is established.
이러한 학습 실시 조건이 성립되는 경우에 정상적인 학습치가 적용되어 있으면 리어 산소센서는 농후 또는 희박 쪽에서 움직이게 될 것이고, 비정상적인 경우에는 리어 산소센서의 거동은 주로 희박한 상태의 신호를 오랫동안 유지하게 될 것이다.If this learning practice condition is established, the rear oxygen sensor will move in the rich or lean side if the normal learning value is applied, and in the abnormal case, the behavior of the rear oxygen sensor will maintain the lean signal for a long time.
따라서 학습 실시 조건이 성립되는 경우, EMS(13)은 희박연소 지연에 대한 보정치를 적용하여 연료량 제어를 수행한다(ST24).Therefore, when the learning execution condition is established, the EMS 13 performs fuel amount control by applying the correction value for the lean burn delay (ST24).
이어서 EMS(13)는 리어 산소센서(17)가 희박연소 상태를 검출하고 있는지 여부를 판단한다(ST25).The EMS 13 then determines whether the rear oxygen sensor 17 detects the lean burn state (ST25).
단계 ST25에서 리어 산소센서가 희박연소 상태를 검출하는 동안은 단계 ST24에서의 보정치에 따른 연료량 제어를 유지하게 된다.While the rear oxygen sensor detects the lean burn state in step ST25, the fuel amount control according to the correction value in step ST24 is maintained.
그리고 리어 산소센서가 희박연소 상태를 검출하지 않게 되면, EMS(13)는 리어 산소센서의 학습치가 정상적인 상태에 있는 것으로 판정하여 정상상태에 해당하는 학습치에 따른 연료량 보정치를 적용하게 된다(ST26).When the rear oxygen sensor does not detect the lean burn state, the EMS 13 determines that the learning value of the rear oxygen sensor is in a normal state and applies the fuel amount correction value according to the learning value corresponding to the normal state (ST26). .
이러한 학습의 초기치는 리어 산소센서의 신호 전위가 희박에서 농후쪽으로 반전되는 시점까지 학습을 진행하고 학습된 값은 설정된 희박연소 지속 시간이 도래할 때마다 갱신시킨다.The initial value of the learning is conducted until the signal potential of the rear oxygen sensor is reversed from lean to rich, and the learned value is updated whenever the set lean burn duration arrives.
상기 신호 반전 이후에는 정상상태에 준하는 보정 인자로 학습을 수행하는 것이다.After the signal inversion, the learning is performed with a correction factor corresponding to the steady state.
예시하여 설명하면, 리어 산소센서의 희박연소 지속시간에 따른 학습치 설정 테이블은 다음의 표 1과 같다.For example, the learning value setting table according to the lean burn duration of the rear oxygen sensor is shown in Table 1 below.
이때 표 1의 t1~t6과 초기치는 시험에 의해 설정되는 데이터이다.At this time, t1 to t6 and initial values of Table 1 are data set by the test.
더불어 희박연소에서 농후연소로 신호 반전시 적용되는 정상상태 보정치는, 희박연소 상태인 경우에 설정된 T_up(msec)를 적용하고 농후 상태인 경우에 설정된 T_down(msec)를 적용한다. 상기 T_up 및 T_Down은 정상상태에서의 보정이므로 매우 작은 값을 가지도록 설정한다.In addition, the steady state correction value applied when the signal is reversed from lean burn to rich combustion is applied to T_up (msec) set in the lean burn state and T_down (msec) set in the rich state. The T_up and T_Down are set to have very small values because they are corrections in a steady state.
다음의 표 2는 본 발명을 적용하여 In-Use 시험을 수행한 결과이다. 이때 시험조건은 북미 내구 Fleet (50k mile 주행) 차량에서 규제치와 학습치 리셋 및 학습후 등이다.Table 2 below shows the results of performing the In-Use test by applying the present invention. In this case, the test conditions include the reset of the regulation value and the learning value in a North American durable fleet (50k mile driving) vehicle, and after learning.
표 2에서 보는 바와 같이 본 발명에 따르면, 리어 산소센서 보정치를 학습 후에 정상적인 질소산화물 배출량이 됨을 확인할 수 있다.According to the present invention as shown in Table 2, it can be confirmed that after the rear oxygen sensor correction value is a normal nitrogen oxide emissions.
이상 설명한 본 발명의 자동차용 리어 산소센서 학습치의 보정방법에 따르면, 학습치 리셋에 의한 배출가스 다량 발생시 In-Use 시험의 준비운전 동안 정상적인 학습치에 상응하는 학습을 실시하여 In-Use 시험에 대응할 수 있게 됨으로써 차량의 리콜을 방지하는 효과가 있다.According to the method for correcting the learning value of the vehicle rear oxygen sensor of the present invention described above, when a large amount of exhaust gas is generated by the learning value reset, learning corresponding to the normal learning value is performed during the preparation operation of the in-use test to correspond to the in-use test. By doing so, there is an effect of preventing recall of the vehicle.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description does not limit the scope of the following claims.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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