KR100482553B1 - 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 배출 시스템 모니터링에 있어서, 배출 고장 여부를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법에 있어서, 상기 차량의 촉매 컨버터 전후방에 장착된 산소센서의 출력값을 통해 시간 지연값(T1)을 측정하는 단계와; 상기 측정된 시간 지연값(T1)과 설정 시간 지연값(T0)의 시간 지연 편차(T)를 연산하는 단계와; 상기 연산된 시간 지연 편차(T)와 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 비교하는 단계와; 상기 비교 단계에서 시간 지연 편차(

Description

차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법{EMISSION SYSTEM MONITORING METHOD OF VEHICLE}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로, 차량의 배기가스 과다(규제치 초과) 여부를 운전자에게 통보하는 자체 진단장치(OBD)의 로직(Logic)은 규제 대상인 탄화수소(HC), 일산화탄소 (CO), 질소산화물(NOx) 가운데 도 1에 도시된 바와 같이 탄화수소만을 감지하여 탄화수소가 과다하게 배출되면 차량 전체의 배출 시스템(Emission System)에 문제가 있는 것으로 운전자에게 클러스터(Cluster) 상에 구비되는 경고등(MIL ; Malfunction Indicated Lamp)을 점등하여 알려 주고 있다(S110~S114)).

참고적으로, 도 1에 도시된 "Vin/Vout"은 촉매 컨버터의 전, 후에서의 산소센서의 출력값을 나타내며, "P"는 촉매 컨버터가 탄화수소 규제치를 초과했을 때의 촉매 컨버터 전, 후의 산소센서의 출력값을 나타낸다.

그러나, 이러한 탄화수소 감지를 통한 배출 시스템의 결함 여부를 알려 주는 자체 진단장치 로직은 배기가스 규제가 엄격해 질수록 정확도가 줄어들어 자체 진단장치 시스템의 신뢰성 여부가 문제시되고 있다.

왜냐 하면, 탄화수소량을 감지하는 주요 기능은 촉매 컨버터 내부에 있는 산화 세륨(Ceria ; CeO2)이라는 물질의 산소 저장/방출 능력을 활용하여, 촉매 컨버터가 정상일 때와 비정상일 때의 산소 저장/방출 능력상의 차이를 갖고 배출 고장(Emission Failure) 여부를 결정하고 있으나, 이러한 탄화수소 대 산화 세륨(HC vs CeO2)과의 비례 관계가 촉매 컨버터의 내구성 강화(특히 열적 내구성 강화로 산화 세륨의 열화도가 급격히 개선됨)로 인하여 과거 대비 현저히 떨어지고 있기 때문이다.

상기한 바와 같이 종래 기술에 따라 배출 시스템의 결함 여부를 모니터링 제어하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이 경고등 점등을 위한 설정값(Threshold) 범위의 간격이 협소하여 촉매 정화효율의 약간의 변화에도 자체 진단장치의 경고등이 온/오프(ON/OFF) 될 우려가 있다.

따라서, 더 이상 탄화수소로는 배출 고장 여부를 판단하는데 신뢰성의 문제가 대두되고 있는 것이다.

본 발명의 목적은 차량의 배출 시스템 모니터링에 있어서, 배출 고장 여부를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법에 있어서, 상기 차량의 촉매 컨버터 전후방에 장착된 산소센서의 출력값을 통해 시간 지연값(T1)을 측정하는 단계와; 상기 측정된 시간 지연값(T1)과 설정 시간 지연값(T0)의 시간 지연 편차(T)를 연산하는 단계와; 상기 연산된 시간 지연 편차(T)와 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 비교하는 단계와; 상기 비교 단계에서 시간 지연 편차(T)가 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 초과하면 경고등을 점등하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배출 시스템의 결함 여부를 모니터링 하는 제어방법을 설명한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따라 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법을 수행하기 위한 제어장치의 구성을 설명하면, 엔진 제어부(ECU), 촉매 컨버터의 전후방에 장착되는 산소센서(전방 산소센서, 후방 산소센서), 메모리부, 타이머, 경고등을 포함한다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어부는 (S310)에서 차량의 촉매 컨버터 전후방에 장착된 산소센서의 출력값을 통해 시간 지연값(T1)을 측정한다.여기서, 시간 지연값(T1)은 실차 운전중에 측정된 촉매 컨버터 양단에 걸리는 산소센서 출력값의 응답 지연시간을 말한다.

이어서, 엔진 제어부는 (S312)으로 진행하여 전술한 (S310)에서 측정된 시간 지연값(T1)과 메모리부에 미리 저장된 설정 시간 지연값(T0)의 시간 지연 편차(T)를 연산한다.

시간 지연 편차(T) = T1-T0

여기서, 설정 시간 지연값(T0)은 촉매 컨버터 전후방에 장착된 산소센서의 출력값을 통해 측정되는 응답 지연시간으로 신차 상태의 촉매 양단에 걸리는 산소센서 출력값의 응답 지연시간으로 설정하며, 메모리부에 저장된다.참고적으로, 배기가스의 분위기가 갑자기 변경될 때 댐퍼(Damper)기능에 의해 어느 정도의 시간 지연 후 변경된 분위기로 바뀌는 특성이 있다.이러한 특성을 촉매의 수명 상태에 따라 구분하면, 새로운 촉매는 분위기가 바뀌는 특성이 늦으며, 오래된 촉매는 분위기가 바뀌는 특성이 빨라지는 경향이 있다.

엔진 제어부는 (S314)으로 진행하여 연산된 시간 지연 편차(T)와 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 비교한다.

그리고, 전술한 (S314)에서 비교된 시간 지연 편차(T)가 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 초과하면 엔진 제어부는 (S316)으로 진행하여 경고등을 점등한다.

한편, 본 발명의 실시예를 적용함에 있어서, 차량 운행 시 엔진 제어부(ECU)는 초기 시간 지연값(T0)을 메모리부에 저장한 후, 엔진의 매 시동때 마다 새로운 시간 지연값(T1)을 저장 및 연산하여 시간 지연 편차(T)가 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 초과하면 경고등을 점등하여 운전자에게 경고상황을 표시한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 촉매 컨버터 전후방에 산소센서를 장착하고 신차(새로운 촉매, 신촉매)일 때의 설정 시간 지연값(T0)과 차량이 노화되어 질소 산화물(NOx) 배출이 규제치를 초과할 때의 시간 지연값(T1)을 측정하여 시간 지연 편차 (T, T=T1-T0)를 판정기준인 설정값(Th)과 비교하여 경고등의 점등 여부를 판단한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법은 자체 진단장치 경고등의 잦은 점등 문제를 감소시킴으로써 운전자의 편의성 및 불안감을 해소할 수 있으며, 자체 진단장치의 신뢰성을 향상할 수 있다.

또한, 자체 진단장치의 오감지로 인한 촉매 컨버터 교환 가능성 감소로 인한 원가절감의 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 탄화수소 감지를 통한 배출 시스템의 결함 여부를 모니터링 하는 제어 흐름도.

도 2는 자체 진단장치(OBD) 기능의 신뢰성 검증을 위한 배출 규제와 촉매 정화효율간의 관계를 도시한 그래프.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배출 시스템의 결함 여부를 모니터링 하는 제어 흐름도.

도 4는 촉매 컨버터 전후방의 산소센서 출력값을 도시한 도면.

Claims (2)

1. 삭제
2. 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법에 있어서,

   상기 차량의 촉매 컨버터 전후방에 장착된 산소센서의 출력값을 통해 실차 운전중에 측정된 촉매 컨버터 양단에 걸리는 산소센서 출력값의 응답 지연시간인 시간 지연값(T1)을 측정하는 단계와;

   상기 측정된 시간 지연값(T1)과 촉매 컨버터 전후방에 장착된 산소센서의 출력값을 통해 측정되는 응답 지연시간으로 신차 상태의 촉매 양단에 걸리는 산소센서 출력값의 응답 지연시간인 설정 시간 지연값(T0)의 시간 지연 편차(T)를 연산하는 단계와;

   상기 연산된 시간 지연 편차(T)와 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 비교하는 단계와;

   상기 비교 단계에서 시간 지연 편차(T)가 시간 지연 편차에 대한 설정값(Th)의 크기를 초과하면 경고등을 점등하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 배출 시스템 모니터링 제어방법.