KR101791754B1 - Method for exhaust temperature modeling of vehicle, and device and method for exhaust temperature estimating of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 배기 온도를 추정하는 장치와 이의 방법에 관한 것으로, 특히, 냉시동 이후의 배기 온도 추정의 정밀도를 높일 수 있는 차량의 배기 온도 모델링 방법과, 차량의 배기 온도 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치는 배기가스의 양을 검출하는 배기가스 검출부와, 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 적용된 배기 온도 모델링으로 검출된 배기가스의 양을 분석하여 냉시동 시 배기 온도를 추정하는 배기 온도 추정부와, 냉시동 시 추정된 배기 온도에 기초하여 촉매 히팅 및 엔진을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함한다. 여기서, 상기 배기 온도 추정부는 냉시동 이후 일정시간 동안 배기 온도를 추정하고, 그 결과 값을 상기 ECU에 제공한다.The present invention relates to an apparatus for estimating the exhaust temperature of a vehicle and a method thereof, and more particularly to a method of modeling an exhaust temperature of a vehicle capable of increasing the accuracy of exhaust temperature estimation after cold start, .
An apparatus for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an exhaust gas detecting unit for detecting an amount of exhaust gas and an exhaust gas analyzing unit for analyzing the amount of exhaust gas detected by the exhaust temperature modeling using a correction coefficient according to the amount of exhaust gas, An exhaust temperature estimating unit for estimating an exhaust temperature at startup, and an ECU (Electronic Control Unit) for controlling the catalyst heating and the engine based on the exhaust temperature estimated at the time of cold start. Here, the exhaust temperature estimating unit estimates the exhaust temperature for a predetermined time after the cold start, and provides the result to the ECU.
Description
본 발명은 차량의 배기 온도를 추정하는 장치와 이의 방법에 관한 것으로, 특히, 냉시동 이후의 배기 온도 추정의 정밀도를 높일 수 있는 차량의 배기 온도 모델링 방법과, 차량의 배기 온도 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for estimating the exhaust temperature of a vehicle and a method thereof, and more particularly to a method of modeling an exhaust temperature of a vehicle capable of increasing the accuracy of exhaust temperature estimation after cold start, .
차량의 내연기관은 실린더 내에서 연료를 연소시킨 후 배기가스를 대기중으로 배출한다. 이러한 배기가스는 유해성 가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx), 납산화물, 탄소입자와 무해성 가스인 수증기(H2O), 이산화탄소(CO2)가 혼합되어 배출된다.The internal combustion engine of the vehicle burns the fuel in the cylinder and discharges the exhaust gas to the atmosphere. These exhaust gases are harmful gas, carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxides (NOx), lead oxide, and carbon particles and harmless gases of water vapor (H 2 O), carbon dioxide (CO 2) are mixed and discharged .
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 배기 시스템 및 배기가스 온도를 추정하는 방법을 나태는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a conventional exhaust system of a vehicle and a method for estimating an exhaust gas temperature.
도 1을 참조하면, 차량의 배기 시스템은 파이프 라인(a), 촉매컨버터(b) 및 배기포트(c)를 포함하며, 파이프 라인(a) 중간에 배치된 복수의 촉매컨버터(b)를 이용하여 배기관으로부터 배출되는 기체나 미립자에 함유되는 대기 오염 물질을 정화시킨다. 도면에 도시하지 않았지만, 대기 오염 물질을 줄이기 위해서 배기가스 재순환(EGR) 시스템 및 공기 공급 장치로 구성된 배기가스 정화 장치가 배기 시스템에 포함될 수 있다. 환경 규제에 따라서 인체에 해로운 유해가스를 무해가스로 정화시켜 배출하도록 의무화하고 있다. 이에 따라, 냉시동 시 배기 온도를 추정하여 차량의 배기가스를 줄임과 아울러, 엔진을 최적 상태로 제어하는 방안이 연구되고 있다.1, an exhaust system of a vehicle includes a plurality of catalytic converters b disposed in the middle of a pipeline a, including a pipeline a, a catalytic converter b and an exhaust port c. Thereby purifying the air pollutants contained in the gas or particulate matter discharged from the exhaust pipe. Although not shown in the drawings, an exhaust gas purification device composed of an exhaust gas recirculation (EGR) system and an air supply device can be included in the exhaust system to reduce air pollutants. It is obligatory to purify harmful gas harmful to human body by harmless gas according to environmental regulations. Accordingly, research has been conducted to reduce the exhaust gas of the vehicle by estimating the exhaust temperature during cold start, and to control the engine in an optimal state.
도 2는 종래 기술에 따른 차량의 냉시동 시 배기가스 온도 모델링 결과를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a result of exhaust gas temperature modeling at the time of cold start of a vehicle according to the prior art.
도 2를 참조하면, 기존의 가스 온도의 모델링은 차량의 정상 주행을 기준으로 설정된 것으로, 냉시동 시 배기가스의 모델링 온도(1)과 배기가스의 실제 온도(3)에 차이가 발생한다. 여기서, 냉시동이란 차량의 초기시동 시, 배기가스를 정화하기 위한 촉매를 활성화 시키기는 구간이다. 냉시동 이전과 이후에는 엔진 RPM(2, revolution per minute) 및 배기가스의 양(4)이 다른 양상을 보이게 되는데, 냉시동 이후 엔진 RPM(2)이 감소한 후 일정하게 유지된다. 또한, 냉시동 이후 배기가스의 양(4)도 감소한 후 일정하게 유지된다.Referring to FIG. 2, the conventional gas temperature modeling is based on normal running of the vehicle, and a difference occurs between the modeling temperature (1) of the exhaust gas and the actual temperature (3) of the exhaust gas during cold start. Here, the cold start is a period in which the catalyst for purifying the exhaust gas is activated during the initial start of the vehicle. Before and after the cold start, the engine RPM (2, revolution per minute) and the exhaust gas amount (4) show different patterns. After the cold start, the engine RPM (2) decreases and then remains constant. Further, the amount (4) of the exhaust gas after the cold start is also decreased and then kept constant.
촉매는 활성화 온도 이상이 되어야 배기가스를 정화할 수 있는 능력이 활성화되기 때문에, 냉시동 시의 촉매 활성화 시작과 종료 및 엔진의 제어를 위해서 배기가스의 온도를 추정한다. 이후, 추정된 배기가스 온도가 설정된 온도에 도달하면 촉매의 히트를 종료(촉매 활성화를 위한 냉시동 비트(5)를 '1(5a)'에서 '0(5b)'으로 설정)하고 주행 모드로 엔진을 제어하게 된다. 여기서, 냉시동 비트(5)가 '1'(5a)로 설정되면 냉시동 온(ON) 상태를 의미한다. 그리고, 냉시동 비트(5)가 '0'(5b)으로 설정되면 냉시동 오프(OFF) 상태를 의미한다.Since the ability of the catalyst to purify the exhaust gas is activated only when the catalyst is at or above the activation temperature, the temperature of the exhaust gas is estimated for the start and end of catalyst activation and control of the engine at the cold start. Thereafter, when the estimated exhaust gas temperature reaches the set temperature, the heat of the catalyst is terminated (the
이와 같이, 차량의 냉시동 이후에 실제 배기 온도와 배기 온도 모델링의 불일치에 따른 문제점을 개선하기 위해서는 냉시동 이전과 이후의 배기 온도 추정 값을 보정해 주어야 한다. 하지만, 종래 기술에 따른 차량의 ECU(Electric Control Unit)는 냉시동 이전 및 이후의 배기를 온도를 보정하는 구성을 포함하고 있지 않다. 따라서, 냉시동 이전 및 이후의 배기를 온도를 보정할 수 없다.As described above, in order to solve problems due to inconsistency between the actual exhaust temperature and the exhaust temperature modeling after the cold start of the vehicle, the exhaust temperature estimation values before and after the cold start must be corrected. However, the ECU (Electric Control Unit) of the vehicle according to the prior art does not include a configuration for correcting the temperature of the exhaust before and after the cold start. Therefore, it is not possible to correct the temperature of the exhaust before and after the cold start.
또한, 종래 기술에 따른 차량의 배기 시스템은 냉시동 이후 실제 온도와 배기 온도 모델링이 불일치하여 엔진을 최적 상태로 제어할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the exhaust system of a vehicle according to the related art has a disadvantage in that the engine can not be controlled in an optimum state due to mismatch between actual temperature and exhaust temperature modeling after cold start.
본 출원의 발명자들은 앞에서 언급한 문제점들을 인식하고 다음과 같은 기술적 과제를 제시한다.The inventors of the present application recognize the above-mentioned problems and propose the following technical problems.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 냉시동 시 배기를 온도를 보정하는 구성을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention to solve the above-described problems is to provide a configuration for correcting the temperature of exhaust during cold start of a vehicle.
또한, 본 발명은 차량의 냉시동 시 배기를 온도를 보정하는 차량의 배기 온도 모델링 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for modeling the exhaust temperature of a vehicle that corrects the temperature of exhaust during cold start of the vehicle.
또한, 본 발명은 냉시동 이후 실제 온도와 동일 또는 근접하게 배기 온도를 추정할 수 있는 차량의 배기 온도 추정 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for estimating exhaust temperature of a vehicle that can estimate the exhaust temperature at the same or close to the actual temperature after cold start.
또한, 본 발명은 냉시동 시 엔진을 최적 상태로 제어할 수 있는 차량의 배기 온도 추정 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for estimating an exhaust temperature of a vehicle that can control an engine in an optimal state during cold start.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치는 배기가스의 양을 검출하는 배기가스 검출부와, 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 적용된 배기 온도 모델링으로 검출된 배기가스의 양을 분석하여 냉시동 시 배기 온도를 추정하는 배기 온도 추정부와, 냉시동 시 추정된 배기 온도에 기초하여 촉매 히팅 및 엔진을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함한다. 여기서, 상기 배기 온도 추정부는 냉시동 이후 일정시간 동안 배기 온도를 추정하고, 그 결과 값을 상기 ECU에 제공한다.본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치에서, 상기 배기 온도 추정부는 냉시동 이후 10초 이상 배기 온도를 추정한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention, An exhaust gas temperature estimation unit for estimating an exhaust gas temperature during cold start by analyzing the amount of exhaust gas detected by exhaust gas temperature modeling using a correction coefficient according to the amount of exhaust gas, And an ECU (Electronic Control Unit) for controlling the catalytic heating and the engine based on the catalyst heating. Here, the exhaust temperature estimating unit estimates the exhaust temperature for a certain period of time after the cold start, and provides the result to the ECU. In the exhaust temperature estimating apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention, Estimate the exhaust temperature for at least 10 seconds after startup.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 방법은 냉시동 시 배기가스의 양을 검출하는 단계와, 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 적용된 배기 온도 모델링으로 검출된 배기가스의 양을 분석하여 냉시동 시 배기 온도를 추정하는 단계를 포함한다. 냉시동 이후 일정시간 동안 배기 온도를 추정하고, 그 결과 값을 ECU(Electronic Control Unit)에 제공한다.A method for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes the steps of detecting an amount of exhaust gas at cold start and analyzing an amount of exhaust gas detected by exhaust temperature modeling using a correction coefficient according to the amount of exhaust gas And estimating the exhaust temperature during cold start. Estimates the exhaust temperature for a predetermined time after the cold start, and provides the result to an ECU (Electronic Control Unit).
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 방법은 냉시동 이후 10초 이상 배기 온도를 추정한다.The method for estimating the exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention estimates the exhaust temperature for 10 seconds or more after the cold start.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 모델링 방법은 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 적용하여 냉시동 이후 배기 온도를 추정하는 단계와, 추정된 배기 온도와 실제 배기 온도가 동일한지 비교하는 단계와, 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 동일한 경우에 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 차량의 배기 온도 모델링에 반영하는 단계를 포함한다.The method for modeling exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes the steps of estimating an exhaust temperature after cold start by applying a correction coefficient according to the amount of exhaust gas, comparing the estimated exhaust temperature with the actual exhaust temperature And reflecting the correction coefficient corresponding to the amount of the exhaust gas to the exhaust temperature modeling of the vehicle when the estimated exhaust temperature is equal to the actual exhaust temperature.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 모델링 방법은 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 상이하면, 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 동일할 때가지 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 수정한다. 그리고, 수정된 보정 계수를 차량의 배기 온도 모델링에 반영한다.The method of modeling exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention is a method of modeling exhaust temperature of a vehicle according to an amount of exhaust gas until the estimated exhaust temperature differs from the actual exhaust temperature, Correct the correction factor. Then, the corrected correction coefficient is reflected in the exhaust temperature modeling of the vehicle.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 모델링 방법은 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 룩업 테이블로 생성한다. 그리고, 보정 계수를 포함하는 룩업 테이블을 차량의 ECU(Electronic Control Unit)에 배치한다.The exhaust temperature modeling method of a vehicle according to an embodiment of the present invention generates a correction coefficient according to the amount of exhaust gas in a look-up table. Then, a look-up table including correction coefficients is arranged in an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 모델링 방법은 냉시동 이후 제1 시점의 배기가스의 양을 검출한다. 그리고, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점의 배기가스의 양을 검출한다. 그리고, 상기 제1 시점의 배기가스의 양과 상기 제2 시점의 배기가스의 양의 차이 값의 기울기가 0될 때가지 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 수정한다.A method of modeling exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention detects the amount of exhaust gas at a first time point after cold start. Then, the amount of exhaust gas at the second time point after the first time point is detected. The correction coefficient according to the amount of the exhaust gas is corrected until the slope of the difference value between the amount of the exhaust gas at the first time point and the amount of the exhaust gas at the second time point becomes zero.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 모델링 방법은 차량의 냉시동 시 배기를 온도를 보정할 수 있도록 한다.The method for modeling the exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention allows the exhaust temperature to be corrected at the time of cold start of the vehicle.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치 및 방법은 냉시동 이후 실제 온도와 동일 또는 근접하게 배기 온도를 추정할 수 있도록 한다.The apparatus and method for estimating the exhaust temperature of a vehicle according to the embodiment of the present invention allow the exhaust temperature to be estimated to be equal to or close to the actual temperature after cold start.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치 및 방법은 냉시동 시 엔진을 최적 상태로 제어할 수 있도록 한다.The apparatus and method for estimating the exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention enable the engine to be controlled optimally during cold start.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through embodiments of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 배기 시스템 및 배기가스 온도를 추정하는 방법을 나태는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량의 냉시동 시 배기가스 온도 모델링 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 차량의 배기 온도 모델링 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 방법을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a conventional exhaust system of a vehicle and a method for estimating an exhaust gas temperature.
2 is a diagram showing a result of exhaust gas temperature modeling at the time of cold start of a vehicle according to the prior art.
3 is a view showing an apparatus for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining a method of modeling the exhaust temperature of a vehicle.
5 is a diagram illustrating a method for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain parts that are described as being "below" other parts are described as being "above " other parts. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 2에 도시된 바와 같이, 냉시동 직후 엔진 RPM(2) 및 배기가스의 양(4)이 급격이 감소하다가 일정하게 유지되는데, 배기가스의 실제 온도(3, '이하 배기 온도'라 함)가 감소하는 추이와 배기가스의 양(4)이 감소하는 추이가 매우 유사하다. 차량의 냉시동 이후에는 배기가스의 양(4)이 급격히 감소하게 되는데, 이에 따라서 배기가스의 온도의 보정이 이루어져야 한다. 본 발명은 배기가스의 양(4)과 배기 온도(3)와의 관계에 기초한 차량의 배기 온도 모델링 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 상기 배기 온도 모델링 방법에 기초한 차량의 배기 온도를 추정하는 장치 및 방법을 제안한다.As shown in FIG. 2, the sudden decrease of the engine RPM 2 and the amount of exhaust gas 4 immediately after the cold start is kept constant while the actual temperature of the exhaust gas 3 (hereinafter referred to as the exhaust temperature) And the amount of exhaust gas (4) is very similar. After the cold start of the vehicle, the amount (4) of the exhaust gas is drastically reduced. Accordingly, the temperature of the exhaust gas must be corrected accordingly. The present invention proposes a method of modeling exhaust temperature of a vehicle based on the relationship between the amount of exhaust gas (4) and the exhaust temperature (3). Further, the present invention proposes an apparatus and a method for estimating the exhaust temperature of a vehicle based on the exhaust temperature modeling method.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an apparatus for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 배기가스 온도에 영향을 주는 요소는 다양할 수 있으며, 특히 엔진 RPM, 엔진의 각 실린더에 유입되는 공기량, 공연비, 배기가스의 양 및 점화 시기가 배기가스 온도에 영향을 주게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량이 배기 온도 추정 장치(100)는 배기가스 온도를 정확하게 추정하기 위해서 복수의 검출부(110), 배기가스 검출부(120) 및 배기 온도 추정부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the factors affecting the exhaust gas temperature may vary, and in particular, the engine RPM, the amount of air flowing into each cylinder of the engine, the air-fuel ratio, the amount of exhaust gas and the ignition timing affect the exhaust gas temperature do. The vehicle exhaust
이러한, 차량의 배기 온도 추정 장치(100)는 차량이 ECU(Electronic Control Unit)에 내장되거나, 또는 ECU와 함께 차량을 제어하기 위한 구성으로 차량 내에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 실시예에 따른 차량이 배기 온도 추정 장치(100) 내에 ECU가 배치될 수도 있다.Such an
복수의 검출부(110)는 제1 검출부(112), 제2 검출부(114) 및 제3 검출부(116)를 포함하여 구성된다.The plurality of
제1 검출부(112)는 엔진의 RPM과 엔진의 각 실린더에 유입되는 공기량을 검출하고, 엔진의 RPM 및 각 실린더에 유입되는 공기량의 검출 결과를 배기 온도 추정부(130)에 공급한다.The
제2 검출부(114)는 공연비를 검출하고, 공연비의 검출 결과를 배기 온도 추정부(130)에 공급한다.The second detecting
제3 검출부(116)는 점화시기를 검출하고, 점화시기의 검출 결과를 배기 온도 추정부(130)에 공급한다.The third detecting
배기가스 검출부(120)는 배기 시스템의 종단에서 배출되는 배기가스의 양을 검출하고, 배기가스의 양의 검출 결과를 배기 온도 추정부(130)에 공급한다.The exhaust
여기서, 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 룩업 테이블(Lookup Table) 형태로 배기가스 검출부(120)에 배치되어 있고, 배기가스 검출부(120)는 검출된 배기가스의 양에 대응되는 보정 계수를 룩업 테이블에서 로딩한다. 이후, 배기가스의 양의 검출 결과와 함께 보정 계수를 배기 온도 추정부(130)에 공급할 수 있다. 상기 보정 계수는 배기가스의 온도를 추정하기 위한 보정 값을 의미하며, 냉시동 시 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 배기가스 검출부(120)에 미리 마련되어 있다.The correction coefficient according to the amount of the exhaust gas is arranged in the exhaust
본 발명의 다른 예로서, 배기가스 검출부(120)는 배기가스의 양의 검출 결과를 배기 온도 추정부(130)에 공급하고, 배기가스의 양에 따른 보정 계수는 배기 온도 추정부(130)에서 생성될 수도 있다. 이 경우, 배기 온도 추정부(130) 내에 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 룩업 테이블 형태로 배치될 수 있다.As another example of the present invention, the exhaust
배기 온도 추정부(130)는 제1 검출부(112)에서 공급된 엔진의 RPM 및 각 실린더에 유입되는 공기량의 검출 결과와, 제2 검출부(114)에서 공급된 공연비의 검출 결과와, 제3 검출부(116)에서 공급된 점화시기의 검출 결과와, 배기가스 검출부(120)에서 공급된 배기가스의 양의 검출 결과 및 보정 계수에 기초하여 배기가스의 실제 온도를 추정한다.The exhaust
배기 온도 추정부(130)는 냉시동 여부를 확인하고, 냉시동 이후로 판단되면 냉시동을 위해 마련된 차량의 배기 온도 모델링 방법을 이용하여 냉시동 시의 배기 온도를 추정한다. 일 예로서, 배기 온도가 감소하는 추이와 배기가스의 양이 감소하는 추이가 매우 유사함으로, 냉시동 시 검출된 배기가스의 양의 결과에 기초하여 배기가스의 실제 온도를 추정할 수 있다.The exhaust
도 4는 차량의 배기 온도 모델링 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a method of modeling the exhaust temperature of a vehicle.
도 4를 참조하면, 배기가스의 양이 감소하는 추세와 배기가스의 실제 온도의 추세가 유사함으로, 배기가스의 양에 따른 모델링 온도의 기울기와 배기가스의 실제 온도의 기울기의 차이가 0 또는 0에 근접할 때까지 서로 다른 보정 계수를 적용하여 차량의 배기 온도를 모델링 한다.4, when the difference between the slope of the modeling temperature and the slope of the actual temperature of the exhaust gas according to the amount of the exhaust gas is 0 or 0 The exhaust temperature of the vehicle is modeled by applying different correction factors until the exhaust temperature approaches the exhaust temperature.
구체적으로, 배기가스의 양에 따른 배기가스의 온도를 추정한 값과 차량에서 배출되는 배기가스의 실제 온도를 측정한 값을 비교하여 온도 추정 값과 실제 온도 값이 일치하는지를 확인한다. 만약, 온도 추정 값과 실제 온도 값에 차이가 있으면 상기 보정 계수를 달리하여 배기가스의 온도를 재 추정한다. 이러한, 과정을 반복적으로 수행하여 온도 추정 값과 실제 온도 값이 일치하는 조건을 선별하고, 이때의 보정 계수를 룩업 테이블에 기재하여 배기 온도의 추정이 이용하도록 한다.Specifically, a value obtained by estimating the temperature of the exhaust gas according to the amount of the exhaust gas is compared with a value obtained by measuring the actual temperature of the exhaust gas discharged from the vehicle, and it is confirmed whether or not the estimated temperature value and the actual temperature value coincide with each other. If there is a difference between the temperature estimated value and the actual temperature value, the temperature of the exhaust gas is re-estimated by varying the correction coefficient. Such a process is repeatedly performed to select conditions in which the temperature estimated value and the actual temperature value coincide with each other, and the correction coefficient at this time is described in the look-up table so that the estimation of the exhaust temperature is used.
다시 도 3을 참조하면, 배기 온도 추정부(130)는 추정된 배기 온도에 기초하여 냉시동 시 배기가스의 저감을 위해 촉매를 히팅시킨다. 또한, 배기 온도 추정부(130)는 냉시동 상태에 맞게끔 엔진의 동작 상태를 제어한다.Referring again to FIG. 3, the exhaust
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치(100)는 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 적용된 배기 온도 모델링을 적용하여 냉시동 시 배기 온도를 추정할 수 있다.As described above, the
이러한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 장치(100)는 차량의 내부에 독립적인 구성으로 배치될 수도 있고, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)의 한 구성으로 배치될 수도 있다. 배기 온도를 추정하는 정확도를 높이기 위해서, 배기 온도 추정부(130)는 냉시동 이후 일정시간 동안 배기 온도를 추정하고, 그 결과 값을 ECU에 제공할 수 있다. 일 예로서, 배기 온도 추정부(130)는 냉시동 이후 10초 이상 배기 온도를 추정하고, 그 결과 값을 ECU에 제공할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 방법을 나타내는 도면이다. 이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.5 is a diagram illustrating a method for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for estimating an exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
냉시동 이후 배기 온도를 산출하기 위해서, 배기가스의 양, 촉매 히팅 및 냉시동 경과시간을 초기화 시킨다(S10).In order to calculate the exhaust temperature after the cold start, the amount of exhaust gas, catalyst heating, and cold start elapsed time are initialized (S10).
이후, 촉매 히팅이 이루어졌는지를 확인한다(S20).Thereafter, it is confirmed whether or not catalyst heating is performed (S20).
S20의 결과, 촉매 히팅이 이루어지지 않은 경우에는 차량이 정상적으로 주행하는 상태임으로, 일반 배기가스 온도 모델링을 적용하여 배기가스의 온도를 추정한다(S30). 여기서, 차량이 정상적으로 주행하는 중에 배기 온도를 추정할 때 일반 배기가스 모델링을 적용한다. 일반 배기가스 모델링은 당 업계에 주지된 사항이며 에 관한 사항은 본 발명에 핵심사항이 아니므로 상세한 설명을 생략한다.As a result of S20, if the catalyst heating is not performed, the vehicle is in a normal traveling state, and the temperature of the exhaust gas is estimated by applying general exhaust gas temperature modeling (S30). Here, general exhaust gas modeling is applied when estimating the exhaust temperature while the vehicle is running normally. General exhaust gas modeling is well known in the art, and therefore, detailed description thereof is omitted because it is not essential to the present invention.
한편, S20의 결과, 촉매 히팅이 이루어진 경우에는 냉시동 상태임으로 냉시동 경과 시간의 카운팅을 시작하고, 위에서 설명한 냉시동 이후 배기가스 온도 모델링을 적용하여 배기가스의 양에 따른 배기 온도를 추정한다(S40).As a result of S20, if the catalytic heating is performed, it is in a cold starting state, and the counting of the elapsed time of the cold start is started and the exhaust temperature according to the amount of exhaust gas is estimated by applying the exhaust gas temperature modeling after the cold start described above S40).
이후, 냉시동 경과 시간이 일정시간이 될 때까지 배기가스의 양에 따른 배기 온도를 추정하는 동작을 지속적으로 수행한다(S50). 일 예로서, 냉시동 이후 10초 동안 배기가스의 양에 따른 배기 온도를 추정한다. 반드시 냉시동 이후 10초 동안 배기가스의 양에 따른 배기 온도를 추정하는 것은 아니며, 배기 온도 추정의 정확도를 높이기 위해서 10초 이상 배기가스의 양에 따른 배기 온도를 추정할 수도 있다. 이때, 배기 온도의 추정 결과 값을 ECU(Electronic Control Unit)에 제공할 수 있다.Thereafter, the operation of estimating the exhaust temperature according to the amount of the exhaust gas is continuously performed until the cold start elapsed time reaches a predetermined time (S50). As an example, the exhaust temperature is estimated according to the amount of exhaust gas for 10 seconds after the cold start. The exhaust temperature according to the amount of the exhaust gas is not necessarily estimated for 10 seconds after the cold start, and the exhaust temperature according to the amount of the exhaust gas may be estimated for 10 seconds or more in order to increase the accuracy of the exhaust temperature estimation. At this time, the estimation result of the exhaust temperature can be provided to the ECU (Electronic Control Unit).
이후, 일정시간 이상 배기가스의 양에 따른 배기 온도를 추정한 후, 배기 온도를 추정하는 동작을 종료한다(S60).After estimating the exhaust temperature according to the amount of the exhaust gas for a predetermined time or longer, the operation for estimating the exhaust temperature is ended (S60).
이후, ECU는 추정된 배기 온도에 기초하여 차량의 엔진의 동작을 제어한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 배기 온도의 추정 값을 이용하여 차량의 다른 구성들의 동작도 제어할 수 있다.Thereafter, the ECU controls the operation of the engine of the vehicle based on the estimated exhaust temperature. However, the present invention is not limited to this, and the operation of other configurations of the vehicle can also be controlled using the estimated value of the exhaust temperature.
이러한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 온도 추정 방법은 냉시동 시 배기가스의 양을 검출한 후, 배기가스의 양에 따른 보정 계수가 적용된 배기 온도 모델링으로 검출된 배기가스의 양을 분석하여 냉시동 시 배기 온도를 추정한다. 이때, 검출된 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 적용하여 냉시동 이후 배기 온도를 추정한다.The method for estimating the exhaust temperature of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes analyzing the amount of exhaust gas detected by the exhaust temperature modeling using a correction coefficient according to the amount of exhaust gas after detecting the amount of exhaust gas at the cold start Thereby estimating the exhaust temperature during cold start. At this time, the exhaust temperature after cold start is estimated by applying a correction coefficient according to the amount of exhaust gas detected.
여기서, 추정된 배기 온도와 실제 배기 온도가 동일한지 비교한 후, 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 동일한 경우에 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 차량의 배기 온도 모델링에 반영하는 방법으로 상기 보정 계수를 생성할 수 있다.Here, after comparing whether the estimated exhaust temperature is equal to the actual exhaust temperature, a method of reflecting the correction coefficient according to the amount of the exhaust gas to the exhaust temperature modeling of the vehicle when the estimated exhaust temperature and the actual exhaust temperature are the same To generate the correction coefficient.
한편, 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 상이하면, 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 동일할 때가지 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 수정하는 과정을 반복적으로 수행한다. If the estimated exhaust temperature differs from the actual exhaust temperature, a correction coefficient corresponding to the amount of exhaust gas is repeatedly performed until the estimated exhaust temperature and the actual exhaust temperature are equal to each other.
여기서, 보정 계수를 수정하는 과정은 다음과 같이 이루어질 수 있다. 냉시동 이후 제1 시점의 배기가스의 양을 검출한다. 그리고, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점의 배기가스의 양을 검출한다. 그리고, 상기 제1 시점의 배기가스의 양과 상기 제2 시점의 배기가스의 양의 차이 값의 기울기가 0될 때가지 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 지속해서 수정한다.Here, the process of correcting the correction coefficient may be performed as follows. The amount of exhaust gas at the first time point after the cold start is detected. Then, the amount of exhaust gas at the second time point after the first time point is detected. The correction coefficient according to the amount of the exhaust gas is continuously corrected until the slope of the difference value between the amount of exhaust gas at the first time point and the amount of exhaust gas at the second time point becomes zero.
이후, 수정된 보정 계수를 차량의 배기 온도 모델링에 반영하여 배기가스의 양에 따른 다수의 보정 계수가 최종적으로 룩업 테이블 형태로 생성된다. 다수의 보정 계수를 포함하는 룩업 테이블은 차량의 ECU에 배치될 수도 있다.Thereafter, the corrected correction coefficient is reflected to the exhaust temperature modeling of the vehicle, and a plurality of correction coefficients corresponding to the amount of the exhaust gas are finally generated in the form of a look-up table. A look-up table containing a plurality of correction coefficients may be placed in the ECU of the vehicle.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 차량이 배기 온도 추정 장치
110: 복수의 검출부
112: 제1 검출부
114: 제2 검출부
116: 제3 검출부
120: 배기가스 검출부
130: 배기 온도 추정부100: vehicle exhaust temperature estimating device
110:
112: first detection unit
114: second detection section
116: Third detecting section
120: exhaust gas detecting section
130: exhaust temperature estimating unit
Claims (8)
추정된 배기 온도와 실제 배기 온도가 동일한지 비교하는 단계; 및
상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 동일한 경우에 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 차량의 배기 온도 모델링에 반영하는 단계;를 포함하는 차량의 배기 온도 모델링 방법.Estimating an exhaust temperature after cold start by applying a correction coefficient according to an amount of exhaust gas;
Comparing the estimated exhaust temperature with the actual exhaust temperature; And
And reflecting the correction coefficient corresponding to the amount of the exhaust gas to the exhaust temperature modeling of the vehicle when the estimated exhaust temperature is equal to the actual exhaust temperature.
상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 상이하면, 상기 추정된 배기 온도와 상기 실제 배기 온도가 동일할 때가지 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 수정하는 단계; 및
수정된 보정 계수를 차량의 배기 온도 모델링에 반영하는 단계;를 더 포함하는 차량의 배기 온도 모델링 방법.6. The method of claim 5,
Modifying a correction coefficient according to an amount of the exhaust gas until the estimated exhaust temperature and the actual exhaust temperature are equal to each other when the estimated exhaust temperature and the actual exhaust temperature are different; And
And reflecting the corrected correction coefficient to the exhaust temperature modeling of the vehicle.
상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 룩업 테이블로 생성하여 차량의 ECU(Electronic Control Unit)에 배치하는 차량의 배기 온도 모델링 방법.The method according to claim 6,
And a correction coefficient corresponding to the amount of the exhaust gas is generated as a look-up table and arranged in an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle.
냉시동 이후 제1 시점의 배기가스의 양을 검출하고,
상기 제1 시점 이후의 제2 시점의 배기가스의 양을 검출하고,
상기 제1 시점의 배기가스의 양과 상기 제2 시점의 배기가스의 양의 차이 값의 기울기가 0이될 때가지 상기 배기가스의 양에 따른 보정 계수를 수정하는 배기 온도 모델링 방법.8. The method of claim 7,
The amount of exhaust gas at the first time point after the cold start is detected,
Detecting an amount of exhaust gas at a second time point after the first time point,
And correcting the correction coefficient according to the amount of the exhaust gas until the slope of the difference value between the amount of exhaust gas at the first time point and the amount of exhaust gas at the second time point becomes zero.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |