KR101816359B1 - A method for controlling temperature of catalyst for cda engine and an apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법은 차량이 기설정된 CDA(Cylinder Deactivation) 작동조건을 만족하는지 판단하는 작동조건 판단단계(S100); 상기 차량이 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 연소중인 엔진에 구비된 복수의 뱅크 중, 어느 하나의 뱅크의 연소를 중지하는 CDA 작동 개시단계(S200); 상기 연소가 중지된 뱅크(이하, 연소중지뱅크)의 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계(S300); 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인지 판단하는 촉매온도 판단단계(S400); 및 측정된 상기 연소중지뱅크의 온도가 기설정된 기준온도 미만인 경우에는, 상기 연소중지뱅크의 연소를 재개하고, 상기 연소중인 뱅크(즉, 연소뱅크)의 연소를 중지하는 뱅크절환단계(S500);를 포함하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법에 있어서, 상기 촉매온도 측정단계(S300)는 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 작동을 중지하는 단계(S310);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 별도의 배기온 센서를 사용하거나, 부정확한 촉매온도 모델링 값을 사용하지 않으므로, 차량의 원가를 절감하면서도 정밀한 뱅크절환 제어를 수행할 수 있다.The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a catalyst temperature of a CDA engine. A method for controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention includes the steps of: determining an operating condition (S100) for determining whether a vehicle satisfies predetermined cylinder operation (CDA) operating conditions; A CDA operation starting step (S200) of stopping the combustion of any one of the plurality of banks provided in the engine under combustion when the vehicle satisfies predetermined CDA operating conditions; A catalyst temperature measuring step (S300) of measuring the temperature of the catalyst in the bank in which the combustion is stopped (hereinafter referred to as the combustion stop bank); A catalyst temperature determination step (S400) of determining whether a temperature of the catalyst of the combustion stop bank measured is less than a predetermined reference temperature; And a bank switching step (S500) for resuming the combustion of the combustion stop bank and stopping the combustion of the combustion bank (i.e., the combustion bank) when the measured temperature of the combustion stop bank is lower than a preset reference temperature. (S300) of stopping the operation of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank (S310). The catalyst temperature control method of the CDA engine according to the present invention includes the steps of: According to the present invention, since an exhaust temperature sensor is not used or an inaccurate catalyst temperature modeling value is not used, precise bank switching control can be performed while reducing the cost of the vehicle.
Description
본 발명은 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CDA 엔진에서 CDA 작동시 연소가 중지된 뱅크의 촉매온도를 모니터링하여, 촉매온도의 과다하락을 방지하고, 촉매가 최적 정화효율을 유지하도록 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a catalyst temperature of a CDA engine, and more particularly, to a method and apparatus for controlling a catalyst temperature of a CDA engine, And more particularly, to a method and an apparatus for controlling the temperature of a catalyst of a CDA engine.
CDA(Cylinder Deactivation) 엔진은 엔진의 작동 상태에 따라 실린더의 연소를 제어하는 가변 실린더 연소 제어를 통해, 연비를 향상시키는 기술이다. 즉, 고출력, 가속 조건에서는 전기통 연소를 통해 출력을 극대화하고, 저부하 영역에서는CDA (Cylinder Deactivation) engine is a technology that improves fuel economy through variable cylinder combustion control that controls the combustion of the cylinder according to the operating state of the engine. That is, in the case of high output and acceleration conditions, the output is maximized through the combustion of electric power,
CDA 작동을 통해 일부 실린더의 연소를 중지시켜 연비를 향상시킨다. 가솔린 엔진에서 CDA를 작동시키면 흡기 또는 배기시 발생하는 펌핑 손실을 약 50% 이상 저감시킬 수 있고, 이를 통해 차량의 연비를 약 5~15% 향상시킬 수 있다. 또한, 최근의 V형 엔진의 경우에는 원가 및 제어 측면에서 유리한 뱅크별 CDA 기술이 적용되고 있다.CDA operation stops combustion of some cylinders to improve fuel economy. By operating the CDA on a gasoline engine, it is possible to reduce the pumping loss caused by intake or exhaust by about 50% or more, thereby improving the fuel efficiency of the vehicle by about 5 to 15%. In addition, in the case of the recent V-type engine, the bank-specific CDA technology, which is advantageous in terms of cost and control, is applied.
또한, 가솔린 엔진은 배출가스의 정화를 위해 삼원촉매를 사용한다. 상기 촉매의 배출가스 정화 효율을 유지하기 위해서는, 일정한 온도조건에서 작동하도록 해야 한다. 촉매의 온도가 너무 낮으면(EX: 약 400도 이하), 촉매의 정화효율이 떨어지게 된다. 따라서, 배출가스 규제를 만족하기 위해서는, 촉매의 온도를 일정 온도 이상으로 유지하는 것이 필요하다. 종래기술의 경우에는 CDA가 작동되어 연소가 중지된 뱅크의 촉매온도가 약 400℃ 이하가 되면, 뱅크를 절환(연소가 중지된 뱅크의 연소를 재개하고, 연소중인 뱅크의 연소를 중지함)하여 촉매온도를 일정 온도 이상으로 유지하였다. 그러나 종래기술에서는 촉매온도를 측정하기 위해서 별도의 배기온 센서를 사용하거나, 부정확한 촉매온도 모델링 값을 사용하였으므로, 차량의 원가가 상승하거나 정밀한 뱅크절환 제어를 수행할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the gasoline engine uses a three-way catalyst for purifying the exhaust gas. In order to maintain the exhaust gas purifying efficiency of the catalyst, it is necessary to operate at a constant temperature condition. When the temperature of the catalyst is too low (EX: about 400 degrees or less), the purification efficiency of the catalyst is lowered. Therefore, in order to satisfy exhaust gas regulations, it is necessary to maintain the temperature of the catalyst at a predetermined temperature or higher. In the prior art, when the temperature of the catalyst in the bank in which the combustion is stopped by the CDA is less than about 400 DEG C, the bank is switched (the combustion of the bank in which the combustion is stopped is resumed and the combustion in the combustion bank is stopped) The catalyst temperature was maintained above a certain temperature. However, in the prior art, there is a problem that the cost of the vehicle is increased or precise bank switching control can not be performed because an exhaust temperature sensor is used to measure the catalyst temperature or an incorrect catalyst temperature modeling value is used.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 CDA 작동으로 연소가 중지된 뱅크의 산소센서 히터의 온도를 모니터링하여, 해당 뱅크의 촉매온도를 측정하고, 이에 따라 뱅크절환 여부를 제어하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법 및 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to monitor the temperature of an oxygen sensor heater of a bank in which combustion is stopped by CDA operation, measure a catalyst temperature of the corresponding bank, And to provide a catalyst temperature control method and apparatus of a CDA engine for controlling whether or not to switch the catalyst.
본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법은 차량이 기설정된 CDA(Cylinder Deactivation) 작동조건을 만족하는지 판단하는 작동조건 판단단계(S100); 상기 차량이 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 연소중인 엔진에 구비된 복수의 뱅크 중, 어느 하나의 뱅크의 연소를 중지하는 CDA 작동 개시단계(S200); 상기 연소가 중지된 뱅크(이하, 연소중지뱅크)의 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계(S300); 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인지 판단하는 촉매온도 판단단계(S400); 및 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인 경우에는, 상기 연소중지뱅크의 연소를 재개하고, 상기 연소중인 뱅크(즉, 연소뱅크)의 연소를 중지하는 뱅크절환단계(S500);를 포함하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법에 있어서, 상기 촉매온도 측정단계(S300)는 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 작동을 중지하는 단계(S310);를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention includes the steps of: determining an operating condition (S100) for determining whether a vehicle satisfies predetermined cylinder operation (CDA) operating conditions; A CDA operation starting step (S200) of stopping the combustion of any one of the plurality of banks provided in the engine under combustion when the vehicle satisfies predetermined CDA operating conditions; A catalyst temperature measuring step (S300) of measuring the temperature of the catalyst in the bank in which the combustion is stopped (hereinafter referred to as the combustion stop bank); A catalyst temperature determination step (S400) of determining whether a temperature of the catalyst of the combustion stop bank measured is less than a predetermined reference temperature; And stopping the combustion of the combustion bank (that is, the combustion bank) when the measured temperature of the catalyst in the combustion stop bank is lower than a predetermined reference temperature (S500 The catalyst temperature control step S300 includes stopping the operation of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank (S310).
상기 촉매온도 측정단계(S300)는 기설정된 기준시간을 도과한 후, 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 온도를 측정하는 단계(S320);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The catalyst temperature measurement step S300 includes the step S320 of measuring the temperature of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank after passing the predetermined reference time.
상기 측정하는 단계(S320)에서, 상기 기설정된 기준시간은 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터가 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도와 동일하게 되는 시간인 것을 특징으로 한다.In the measuring step S320, the preset reference time is a time at which the oxygen sensor heater of the combustion stop bank becomes equal to the temperature of the catalyst of the combustion stop bank.
상기 측정하는 단계(S320)는 상기 산소센서 히터의 저항값으로부터 상기 산소센서 히터의 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.The measuring step (S320) is characterized by measuring the temperature of the oxygen sensor heater from the resistance value of the oxygen sensor heater.
상기 촉매온도 측정단계(S300)는 측정된 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 온도를 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도로 추정하는 단계(S330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The catalyst temperature measurement step S300 includes the step S330 of estimating the temperature of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank as the temperature of the catalyst of the combustion stop bank.
상기 촉매온도 판단단계(S400)에서 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 이상인 경우에는, 상기 측정하는 단계(S320)를 다시 수행하는 것을 특징으로 한다.And when the temperature of the catalyst of the combustion stop bank measured in the catalyst temperature determination step (S400) is equal to or higher than a predetermined reference temperature, the measuring step (S320) is performed again.
상기 촉매온도 판단단계(S400)에서, 상기 기설정된 기준온도는 상기 촉매의 정화효율이 기설정된 목표정화효율 이상이 되는 온도인 것을 특징으로 한다.In the catalyst temperature determination step (S400), the predetermined reference temperature is a temperature at which the purification efficiency of the catalyst becomes equal to or higher than a predetermined target purification efficiency.
상기 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법은 상기 뱅크절환단계(S500) 후, 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는지 판단하는 제 2 작동조건 판단단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The catalyst temperature control method of the CDA engine may include a second operating condition determination step (S600) of determining whether the vehicle satisfies the predetermined CDA operating condition after the bank switching step (S500).
상기 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법은 상기 제 2 작동조건 판단단계(S600)에서 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 상기 촉매온도 측정단계(S300)를 다시 수행하는 것을 특징으로 한다.The catalyst temperature control method of the CDA engine performs the catalyst temperature measurement step S300 again when the vehicle satisfies the predetermined CDA operating condition in the second operating condition determination step S600 do.
상기 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법은 상기 제 2 작동조건 판단단계(S600)에서 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하지 않는 경우에는, 모든 뱅크에서 연소를 수행하는 CDA 작동 중지단계(S700);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for controlling the catalyst temperature of the CDA engine may further include a CDA operation stop step (S700) for performing combustion in all the banks when the vehicle does not satisfy the predetermined CDA operating condition in the second operating condition determination step (S600) ; And
상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 상기 차량의 속도가 기설정된 기준속도 이상인 것을 특징으로 한다.In the operating condition determining step (S100), the operating condition is characterized in that the speed of the vehicle is equal to or higher than a predetermined reference speed.
상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 상기 차량의 RPM이 기설정된 아이들 RPM 인 것을 특징으로 한다.In the operating condition determining step S100, the operating condition is characterized in that the RPM of the vehicle is a predetermined idle RPM.
상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR)에서 측정된 엑셀페달 작동량이 기설정된 기준량 이하인 것을 특징으로 한다.In the operating condition determining step S100, the operating condition is characterized by an amount of operation of the accelerator pedal measured by the APS (ACCELERATOR POSITION SENSOR) being equal to or less than a predetermined reference amount.
본 발명에 따른 저장매체에는 상기 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법이 저장된다.The storage medium according to the present invention stores the catalyst temperature control method of the CDA engine.
본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어장치는 상기 저장매체(100); 복수의 뱅크(210)를 구비하는 엔진(200); 상기 뱅크(210)에서 배출되는 배기가스를 정화하는 촉매(300); 상기 촉매(300)에서 정화된 배기가스의 산소농도를 감지하는 산소센서를 기설정된 작동온도로 유지하기 위해, 상기 산소센서를 가열하도록 상기 촉매(300)에 장착되는 산소센서 히터(400); 차량의 CDA 작동조건을 감지하는 감지부(500); 및 상기 산소센서 히터(400)에서 측정된 상기 촉매(300)의 온도를 이용하여, 상기 저장매체(100)에 저장된 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법에 따라, 상기 뱅크(210)의 연소여부를 제어하는 제어부(600);를 포함한다.An apparatus for controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention includes: a storage medium (100); An engine (200) having a plurality of banks (210); A
상기 감지부(500)는 차량의 속도 감지부(510), 냉각수온 감지부(520), 엔진 RPM 감지부(530) 및 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR, 540)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 별도의 배기온 센서를 사용하거나, 부정확한 촉매온도 모델링 값을 사용하지 않으므로, 차량의 원가를 절감하면서도 정밀한 뱅크절환 제어를 수행할 수 있다.As described above, according to the present invention, since a separate exhaust temperature sensor is not used or an incorrect catalyst temperature modeling value is not used, precise bank switching control can be performed while reducing the cost of the vehicle.
도 1은 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법의 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어장치의 블록도.1 is a flowchart of a method of controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention;
2 is a block diagram of an apparatus for controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term to describe its invention in the best way And should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법의 순서도이다. 도 1을 참조할 때, 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법은 작동조건 판단단계(S100), CDA 작동 개시단계(S200), 촉매온도 측정단계(S300), 촉매온도 판단단계(S400), 뱅크절환단계(S500), 제 2 작동조건 판단단계(S600) 및 CDA 작동 중지단계(S700)를 포함한다. 1 is a flowchart of a method of controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention. Referring to FIG. 1, a method for controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention includes a step S100 for determining an operating condition, a step S200 for starting a CDA operation, a step S300 for measuring a catalyst temperature, A bank switching step S500, a second operating condition determining step S600, and a CDA operation stopping step S700.
작동조건 판단단계(S100)는 차량이 기설정된 CDA(Cylinder Deactivation) 작동조건을 만족하는지 판단하는 단계이다. 또한, CDA 작동 개시단계(S200)는 상기 차량이 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 연소중인 엔진에 구비된 복수의 뱅크 중, 어느 하나의 뱅크의 연소를 중지하는 단계(즉, CDA를 작동하는 단계)이다. 상기 복수의 뱅크는 V형 6기통 엔진에서 제 1, 3, 5 실린더로 구성된 제 1 뱅크와 제 2, 4, 6 실린더로 구성된 제 2 뱅크일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계자의 의도 또는 엔진의 종류 등에 따라 달리 설정될 수도 있다. The operating condition determination step S100 is a step of determining whether the vehicle meets a predetermined CDA (Cylinder Deactivation) operating condition. The CDA operation start step S200 may include stopping the burning of any one of the plurality of banks provided in the combustion engine when the vehicle meets predetermined CDA operating conditions Operating phase). The plurality of banks may be a first bank composed of first, third and fifth cylinders and a second bank composed of second, fourth and sixth cylinders in a V-shaped six-cylinder engine. However, the present invention is not limited thereto, Or the type of the engine.
상기 기설정된 CDA(Cylinder Deactivation) 작동조건은 일정차속 이상의 저부하 조건이거나 요구동력이 낮은 아이들 조건으로서, 이러한 조건에서 모든 연소실을 작동시켜 동력을 발생시키는 경우에는 잉여 동력이 발생하여 연비가 저하되기 때문이다. 상기 작동조건은 차량의 속도, 차량의 RPM, 엑셀페달 작동량 등을 기준으로 설정될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 상기 차량의 속도가 기설정된 기준속도 이상인 것일 수 있다. 또한, 상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 상기 차량의 RPM이 기설정된 아이들 RPM 인 것일 수도 있다. 또한, 상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR)에서 측정된 엑셀페달 작동량이 기설정된 기준량 이하인 것일 수도 있다. The predetermined CDA (Cylinder Deactivation) operating condition is a low load condition of a predetermined vehicle speed or more or a low idling condition, and when all the combustion chambers are operated under these conditions, power is generated, and surplus power is generated and fuel efficiency is lowered to be. The operating condition may be set based on the speed of the vehicle, the RPM of the vehicle, the amount of operation of the accelerator pedal, and the like. In more detail, in the operating condition determining step S100, the operating condition may be that the speed of the vehicle is equal to or greater than a preset reference speed. Also, in the operating condition determination step S100, the operating condition may be that the RPM of the vehicle is a predetermined idle RPM. In addition, in the operating condition determining step S100, the operating condition may be that the amount of operation of the accelerator pedal measured by the APS (ACCELERATOR POSITION SENSOR) is equal to or less than a predetermined reference amount.
촉매온도 측정단계(S300)는 상기 연소가 중지된 뱅크(이하, 연소중지뱅크)의 촉매의 온도를 측정하는 단계이다. 상기 촉매온도 측정단계(S300)는 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 작동을 중지하는 단계(S310), 기설정된 기준시간을 도과한 후, 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 온도를 측정하는 단계(S320) 및 측정된 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 온도를 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도로 추정하는 단계(S330)를 포함한다. The catalyst temperature measurement step S300 is a step of measuring the temperature of the catalyst in the bank in which the combustion is stopped (hereinafter referred to as the combustion stop bank). The catalyst temperature measurement step S300 may include stopping the operation of the oxygen sensor heater of the combustion stopping bank S310, measuring the temperature of the oxygen sensor heater of the combustion stopping bank after passing the predetermined reference time (S320) and estimating the measured temperature of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank to the temperature of the catalyst of the combustion stop bank (S330).
이때, 상기 측정하는 단계(S320)에서, 상기 기설정된 기준시간은 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터가 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도와 동일하게 되는 시간이다. 또한, 상기 측정하는 단계(S320)는 상기 산소센서 히터의 저항값으로부터 상기 산소센서 히터의 온도를 측정한다. 상기 기설정된 기준시간은 실험적으로 측정된 값일 수 있고, 촉매의 종류 등에 따라 달리 설정될 수 있다.At this time, in the measuring step S320, the preset reference time is a time at which the oxygen sensor heater of the combustion stop bank becomes equal to the temperature of the catalyst of the combustion stop bank. In addition, the measuring step (S320) measures the temperature of the oxygen sensor heater from the resistance value of the oxygen sensor heater. The predetermined reference time may be an experimentally measured value, and may be set differently depending on the type of catalyst and the like.
보다 상세히 설명하면, 연소중지뱅크에는 연소가스가 없기 때문에, 연소중지뱅크의 촉매의 온도는 서서히 떨어지게 된다. 이때, 촉매에 장착된 산소센서 히터의 작동을 중지하면, 산소센서 히터의 온도는 촉매 내부의 온도와 동일하게 유지된다. 또한, CDA 작동에 의한 연소중지뱅크는 공연비 피드백 제어가 불필요하므로, 산소센서 히터를 작동시킬 필요가 없다. 따라서, CDA 작동시 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 작동을 중단하여, 산소센서 히터의 저항값으로 산소센서 히터의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 기설정된 기준시간이 도과한 후에는 산소센서 히터의 온도와 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 동일하므로, 산소센서 히터의 온도를 연소중지뱅크의 온도로 추정할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 별도의 배기온 센서를 사용하거나, 부정확한 촉매온도 모델링 값을 사용할 필요가 없다. More specifically, since there is no combustion gas in the combustion stopping bank, the temperature of the catalyst in the combustion stopping bank gradually drops. At this time, when the operation of the oxygen sensor heater mounted on the catalyst is stopped, the temperature of the oxygen sensor heater is kept equal to the temperature inside the catalyst. Also, since the air-fuel ratio feedback control is not required for the combustion stop bank by the CDA operation, it is not necessary to operate the oxygen sensor heater. Therefore, when the CDA operates, the operation of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank is stopped, and the temperature of the oxygen sensor heater can be measured by the resistance value of the oxygen sensor heater. The temperature of the oxygen sensor heater can be estimated as the temperature of the combustion stop bank since the temperature of the oxygen sensor heater and the temperature of the catalyst of the combustion stop bank are the same after the predetermined reference time passes. Therefore, in the present invention, it is not necessary to use a separate exhaust temperature sensor or to use an incorrect catalyst temperature modeling value.
촉매온도 판단단계(S400)는 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인지 판단하는 단계이고, 뱅크절환단계(S500)는 측정된 상기 연소중지뱅크의 온도가 기설정된 기준온도 미만인 경우에는, 상기 연소중지뱅크의 연소를 재개하고, 상기 연소중인 뱅크(즉, 연소뱅크)의 연소를 중지하는 단계이다. 이때, 상기 기설정된 기준온도는 촉매의 정화효율이 기설정된 목표정화효율 이상이 되는 온도로서, 실험에 의해 측정된 온도일 수 있다. 또한, 상기 기설정된 기준온도는 촉매의 종류에 따라 달리 설정될 수 있다. 기설정된 목표정화효율은 배기가스 규제에 따라 요구되는 정화효율일 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고. 설계자의 의도 등에 따라 달리 설정될 수도 있다.The catalyst temperature determination step S400 is a step of determining whether the temperature of the catalyst of the combustion stop bank is less than a predetermined reference temperature. In the bank switching step S500, the measured temperature of the combustion stop bank is set to a predetermined reference temperature , The combustion of the combustion-stopped bank is resumed and the combustion of the combustion-bank (that is, the combustion bank) is stopped. At this time, the preset reference temperature is a temperature at which the purification efficiency of the catalyst becomes higher than a predetermined target purification efficiency, and may be a temperature measured by an experiment. The predetermined reference temperature may be set differently depending on the type of the catalyst. The predetermined target purification efficiency may be the purification efficiency required according to the exhaust gas regulation, but is not limited thereto. And may be set differently depending on the intention of the designer.
보다 상세히 설명하면, 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만이면, 촉매의 정화효율이 저하되기 시작하므로 이를 방지할 필요가 있다. 따라서, 연소중지뱅크의 연소를 재개하는 것이다. 또한, 이와 동시에 연비 향상을 위해 종전의 연소뱅크의 연소를 중지하는 것이다. More specifically, if the temperature of the catalyst in the combustion stopping bank is lower than a predetermined reference temperature, the purification efficiency of the catalyst starts to decrease, and therefore, it is necessary to prevent this. Therefore, the combustion of the combustion stop bank is resumed. At the same time, the combustion of the previous combustion bank is stopped to improve fuel economy.
상기 촉매온도 판단단계(S400)에서 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 이상인 경우에는, 상기 측정하는 단계(S320)를 다시 수행한다. 즉, 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 이상이므로, 연소중지뱅크의 촉매의 정화효율이 기설정된 목표정화효율 이상이 된다. 따라서, 연소중지뱅크의 연소를 재개할 필요가 없으므로 상기 측정하는 단계(S320)를 다시 수행하는 것이다. If the temperature of the catalyst of the combustion stop bank measured in the catalyst temperature determination step (S400) is equal to or higher than the predetermined reference temperature, the measurement step (S320) is performed again. That is, since the temperature of the catalyst in the combustion stop bank is equal to or higher than the predetermined reference temperature, the purification efficiency of the catalyst in the combustion stop bank becomes equal to or higher than the predetermined target purification efficiency. Therefore, it is not necessary to resume the combustion of the combustion-stopping bank, so the above-described measurement step S320 is performed again.
또한, 뱅크절환단계(S500)를 대신하여, 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인 경우에는, 바이패스 밸브를 개방하여 상기 연소중지뱅크의 촉매에 배기를 유입시키는 바이패스 밸브 개방단계(S500`)를 포함할 수도 있다. 즉, 각각의 뱅크와 촉매를 연통하는 복수의 배기관을 서로 연통하는 바이패스 유로를 장착하고, 상기 바이패스 유로 상에 장착되어 상기 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 설치한 경우에는, 상기 연소중지뱅크의 온도가 지나치게 낮아지는 것을 방지하기 위해, 상기 바이패스 유로를 개방하여, 상기 연소중지뱅크의 촉매에 배기를 유입시킬 수도 있다.When the measured temperature of the catalyst in the combustion stop bank is lower than the predetermined reference temperature, the bypass valve is opened to bypass the catalyst of the combustion stop bank (S500) And a valve opening step S500 '. That is, when a bypass flow passage is provided for communicating the plurality of exhaust pipes communicating with the respective banks and the catalyst, and a bypass valve mounted on the bypass flow passage for opening and closing the bypass flow passage is provided, In order to prevent the temperature of the stop bank from being excessively lowered, the bypass flow path may be opened to allow the exhaust gas to flow into the catalyst of the combustion stop bank.
제 2 작동조건 판단단계(S600)는 상기 뱅크절환단계(S500) 후, 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는지 판단하는 단계이다. 또한, CDA 작동 중지단계(S700)는 상기 제 2 작동조건 판단단계(S600)에서 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하지 않는 경우에는, 모든 뱅크에서 연소를 수행하는 단계이다. 또한, 상기 제 2 작동조건 판단단계(S600)에서 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 상기 촉매온도 측정단계(S300)를 다시 수행한다. The second operating condition determining step S600 is a step for determining whether the vehicle satisfies the preset CDA operating condition after the bank switching step S500. In addition, the CDA operation suspending step S700 is a step of performing combustion in all the banks when the vehicle does not satisfy the predetermined CDA operating condition in the second operating condition determining step S600. If the vehicle satisfies the predetermined CDA operating condition in the second operating condition determining step (S600), the catalyst temperature measuring step (S300) is performed again.
즉, 뱅크절환단계(S500) 후, 더이상 CDA 작동조건을 만족하지 않는 경우에는 CDA의 작동을 종료하고, CDA 작동조건을 만족하는 경우에는 연소중지뱅크의 촉매의 온도를 다시 측정하여 뱅크절환이 필요한지 여부를 다시 판단하는 것이다. That is, after the bank switching step (S500), if the CDA operating condition is no longer satisfied, the operation of the CDA is terminated. If the CDA operating condition is satisfied, the temperature of the catalyst in the combustion- It is to judge again whether it is.
도 2는 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어장치의 블록도이다. 도 2를 참조할 때, 본 발명에 따른 CDA 엔진의 촉매온도 제어장치는 저장매체(100), 엔진(200), 촉매(300), 산소센서 히터(400), 감지부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.2 is a block diagram of an apparatus for controlling a catalyst temperature of a CDA engine according to the present invention. 2, the apparatus for controlling the catalyst temperature of the CDA engine according to the present invention includes a
저장매체(100)는 상기 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법이 저장되고, 엔진(200)은 복수의 뱅크(210)를 구비하는 CDA 엔진을 의미한다. 촉매(300)는 상기 뱅크(210)에서 배출되는 배기가스를 정화하는 역할을 하고, 산소센서 히터(400)는 상기 촉매(300)에서 정화된 배기가스의 산소농도를 감지하는 산소센서를 기설정된 작동온도로 유지하기 위해, 상기 산소센서를 가열하도록 상기 촉매(300)에 장착된다. 상기 기설정된 작동온도는 산소센서의 종류 등에 따라 달리 설정될 수 있다.The
감지부(500)는 차량의 CDA 작동조건을 감지하는 역할을 하며, 차량의 속도 감지부(510), 냉각수온 감지부(520), 엔진 RPM 감지부(530) 및 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR, 540)를 포함할 수 있다. The
제어부(600)는 상기 산소센서 히터(400)에서 측정된 상기 촉매(300)의 온도를 이용하여, 상기 저장매체(100)에 저장된 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법에 따라, 상기 뱅크(210)의 연소여부(즉, 연소뱅크와 연소중지뱅크의 절환여부)를 제어한다. The
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as claimed, and will be fully understood by those of ordinary skill in the art. The present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications and variations are possible within the scope of the present invention, and it is obvious that those parts easily changeable by those skilled in the art are included in the scope of the present invention .
100 저장매체
200 엔진
210 뱅크
300 촉매
400 산소센서 히터
500 감지부
510 속도 감지부
520 냉각수온 감지부
530 엔진 RPM 감지부
540 APS
600 제어부100 storage medium
200 engine
210 banks
300 catalyst
400 Oxygen sensor heater
500 sensing unit
510 speed sensing unit
520 Coolant temperature sensing part
530 Engine RPM sensing unit
540 APS
600 control unit
Claims (16)
상기 차량이 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 연소중인 엔진에 구비된 복수의 뱅크 중, 어느 하나의 뱅크의 연소를 중지하는 CDA 작동 개시단계(S200);
상기 연소가 중지된 뱅크(이하, 연소중지뱅크)의 촉매의 온도를 측정하는 촉매온도 측정단계(S300);
측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인지 판단하는 촉매온도 판단단계(S400); 및
측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 미만인 경우에는, 각각의 뱅크와 촉매를 연통하는 복수의 배기관을 서로 연통하는 바이패스 유로에 장착된 바이패스 밸브를 개방하여 상기 연소중지뱅크의 촉매에 배기를 유입시키는 바이패스 밸브 개방단계(S500`);
를 포함하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법에 있어서,
상기 촉매온도 측정단계(S300)는,
상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 작동을 중지하는 단계(S310);
기설정된 기준시간을 도과한 후, 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 온도를 측정하는 단계(S320);
측정된 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터의 온도를 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도로 추정하는 단계(S330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.An operating condition determination step (SlOO) for determining whether the vehicle meets a predetermined CDA (Cylinder Deactivation) operating condition;
A CDA operation starting step (S200) of stopping the combustion of any one of the plurality of banks provided in the engine under combustion when the vehicle satisfies predetermined CDA operating conditions;
A catalyst temperature measuring step (S300) of measuring the temperature of the catalyst in the bank in which the combustion is stopped (hereinafter referred to as the combustion stop bank);
A catalyst temperature determination step (S400) of determining whether a temperature of the catalyst of the combustion stop bank measured is less than a predetermined reference temperature; And
And when the measured temperature of the catalyst in the combustion stop bank is lower than a predetermined reference temperature, the bypass valve mounted in the bypass flow path communicating the plurality of exhaust pipes communicating with the respective banks and the catalyst is opened, A bypass valve opening step (S500 '
The method of claim 1,
The catalyst temperature measurement step (S300)
Stopping the operation of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank (S310);
Measuring a temperature of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank after passing the preset reference time (S320);
And estimating the temperature of the oxygen sensor heater of the combustion stop bank as the temperature of the catalyst of the combustion stop bank (S330).
상기 측정하는 단계(S320)에서, 상기 기설정된 기준시간은 상기 연소중지뱅크의 산소센서 히터가 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도와 동일하게 되는 시간인 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the preset reference time is a time at which the oxygen sensor heater of the combustion stop bank becomes equal to the temperature of the catalyst of the combustion stop bank in the measuring step S320.
상기 측정하는 단계(S320)는 상기 산소센서 히터의 저항값으로부터 상기 산소센서 히터의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the measuring step (S320) measures the temperature of the oxygen sensor heater from the resistance value of the oxygen sensor heater.
상기 촉매온도 판단단계(S400)에서 측정된 상기 연소중지뱅크의 촉매의 온도가 기설정된 기준온도 이상인 경우에는, 상기 측정하는 단계(S320)를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the catalyst temperature control step of the CDA engine is performed again when the temperature of the catalyst of the combustion stop bank measured in the catalyst temperature determination step (S400) is equal to or higher than a predetermined reference temperature .
상기 촉매온도 판단단계(S400)에서, 상기 기설정된 기준온도는 상기 촉매의 정화효율이 기설정된 목표정화효율 이상이 되는 온도인 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
In the catalyst temperature determination step (S400), the predetermined reference temperature is a temperature at which the purifying efficiency of the catalyst becomes equal to or higher than a predetermined target purifying efficiency.
상기 바이패스 밸브 개방 단계(S500') 후, 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는지 판단하는 제 2 작동조건 판단단계(S600);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
A second operating condition determination step (S600) for determining whether the vehicle satisfies the predetermined CDA operating condition after the bypass valve opening step (S500 ');
And controlling the temperature of the catalyst.
상기 제 2 작동조건 판단단계(S600)에서 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하는 경우에는, 상기 촉매온도 측정단계(S300)를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.9. The method of claim 8,
Wherein the catalyst temperature measurement step (S300) is performed again if the vehicle satisfies the predetermined CDA operating condition in the second operating condition determination step (S600).
상기 제 2 작동조건 판단단계(S600)에서 상기 차량이 상기 기설정된 CDA 작동조건을 만족하지 않는 경우에는, 모든 뱅크에서 연소를 수행하는 CDA 작동 중지단계(S700);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.9. The method of claim 8,
A CDA operation stop step (S700) for performing combustion in all the banks when the vehicle does not satisfy the preset CDA operating condition in the second operating condition determination step (S600);
And controlling the temperature of the catalyst.
상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 상기 차량의 속도가 기설정된 기준속도 이상인 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
In the operating condition determining step (S100), the operating condition is that the speed of the vehicle is equal to or higher than a predetermined reference speed.
상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 상기 차량의 RPM이 기설정된 아이들 RPM 인 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the operating condition determining step (S100) is such that the RPM of the vehicle is a predetermined idle RPM.
상기 작동조건 판단단계(S100)에서 상기 작동조건은 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR)에서 측정된 엑셀페달 작동량이 기설정된 기준량 이하인 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법.The method according to claim 1,
In the operating condition determining step (S100), the operating condition is an amount of the accelerator pedal operation measured by the APS (ACCELERATOR POSITION SENSOR) is less than a predetermined reference amount.
복수의 뱅크(210)를 구비하는 엔진(200);
상기 뱅크(210)에서 배출되는 배기가스를 정화하는 촉매(300);
상기 촉매(300)에서 정화된 배기가스의 산소농도를 감지하는 산소센서를 기설정된 작동온도로 유지하기 위해, 상기 산소센서를 가열하도록 상기 촉매(300)에 장착되는 산소센서 히터(400);
차량의 CDA 작동조건을 감지하는 감지부(500); 및
상기 산소센서 히터(400)에서 측정된 상기 촉매(300)의 온도를 이용하여, 상기 저장매체(100)에 저장된 CDA 엔진의 촉매온도 제어방법에 따라, 상기 뱅크(210)의 연소여부를 제어하는 제어부(600);
를 포함하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어장치.A storage medium (100) according to claim 14;
An engine (200) having a plurality of banks (210);
A catalyst 300 for purifying the exhaust gas discharged from the bank 210;
An oxygen sensor heater (400) mounted on the catalyst (300) to heat the oxygen sensor to maintain an oxygen sensor sensing the oxygen concentration of exhaust purified in the catalyst (300) at a predetermined operating temperature;
A sensing unit 500 for sensing a CDA operating condition of the vehicle; And
The control of whether or not the bank 210 is combusted is controlled according to the catalyst temperature control method of the CDA engine stored in the storage medium 100 using the temperature of the catalyst 300 measured by the oxygen sensor heater 400 A control unit 600;
And a catalyst temperature control unit for controlling the catalyst temperature of the CDA engine.
상기 감지부(500)는 차량의 속도 감지부(510), 냉각수온 감지부(520), 엔진 RPM 감지부(530) 및 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR, 540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDA 엔진의 촉매온도 제어장치.16. The method of claim 15,
The sensing unit 500 includes a vehicle speed sensing unit 510, a cooling water temperature sensing unit 520, an engine RPM sensing unit 530, and an APS (ACCELERATOR POSITION SENSOR) 540. Catalyst temperature control device.
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| JP2008058121A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus and method for measuring exhaust-gas temperature |
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2015
- 2015-12-07 KR KR1020150173021A patent/KR101816359B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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| US11834975B2 (en) | 2019-11-20 | 2023-12-05 | Vitesco Technologies GmbH | Method for purifying exhaust gas and electronic device therefor |
Also Published As
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