KR19990012654A - 배기가스 온도 추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 배기가스 온도를 추정하도록 하는 방법에 관한 것으로서, 흡입 공기량과 점화시기에 따른 배기온 특성을 구하는 단계와, 흡입공기의 온도에 따른 보정을 실시하는 단계와, 상기와 같이 흡입 공기량과 점화시기 및 흡입공기의 온도에 따른 배기온 특성치에 점화시기와 흡입 공기량에 따른 필터계수를 가하여 필터링하는 단계로 구성된 배기가스 온도 추정방법을 제공하여, 엔진에서 배기되는 배기가스의 온도를 보다 정확히 추정할 수 있도록 함으로써, 배기가스중의 유해성분 저감제어에 보다 정확한 데이터를 활용할 수 있도록 하여 원활한 배기가스 유해성분 저감 제어가 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

배기가스 온도 추정방법

본 발명은 자동차의 배기가스 온도를 추정하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기가스 중에 포함된 유해물질을 제거하는 제어에 필요한 배기가스의 온도를 온도센서 없이 보다 정확하게 추정할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에서 배출되는 배기가스에는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소 화합물(NOx), 아황산 가스등이 포함되어 대기 오염이 유발되기 때문에 이를 제거한 상태로 대기 방출하도록 규제를 하고 있다.

상기와 같이 유해한 배기 가스를 정화하기 위한 장치로서 촉매 컨버터(52)가 사용되는 바, 상기 촉매 컨버터는 촉매 담체(substrate)에 백금(Pt)과 소량의 로듐(Rh)을 혼합한 것이 부착되어 구성되며, 상기 백금은 주로 일산화탄소와 탄화수소의 산화 작용에 사용되고 로듐은 주로 질소 화합물의 환원 작용을 위해서 작용된다.

상기와 같은 촉매 담체가 내장된 촉매 컨버터는 엔진으로부터의 배기가스가 상기 촉매 담체내의 작은 통로를 통과하면서 촉매에 접촉되어 촉매 작용이 일어나도록 하는 것이다.

그런데, 상기와 같은 촉매는 그 촉매 작용이 일어나는 온도 범위가 약 250℃이상이 되어야 촉매 작용을 시작하게 되며, 촉매의 적정 작동 온도 범위는 약 400℃∼800℃범위이다.

또한, 상기한 촉매 성분 중 로듐(Rh)과 같은 경우는 1100℃이상의 온도에서 그 기능이 급격히 저하되어 질소화합물(NOx)의 환원작용이 매우 불량하게 되므로, 상기한 바와 같은 촉매 컨버터에 제공되는 배기가스의 온도는 매우 중요하다.

따라서, 상기와 같은 배기가스의 온도는 배기가스 중의 유해성분의 양을 줄이는 제어를 하는 데에 있어서 기본이 되는 것으로서, 종래에는 상기와 같은 배기가스의 온도를 알아내는 방법으로 직접 온도센서를 사용하거나 엔진의 상태에 따라 그 온도를 추정하는 방법이 사용되고 있다.

여기서, 상기 온도센서를 사용하는 방법은 제품의 단가 상승 요인이 되는 문제점이 있어 주로 엔진의 상태에 따른 온도 추정 방법이 사용되고 있는 바, 상기 온도 추정 방법을 도 1을 참조하여 보면, 엔진의 흡입 공기량에 따른 배기온 특성을 미리 실험적으로 정해진 데이터로부터 구하고, 여기에 흡입되는 공기의 온도를 보정하여 필터링하게 되는 바, 상기 필터링 과정에서는 흡입 공기량에 따른 함수의 필터계수를 제공하여 필터링과정이 수행되도록 함으로써, 배기가스의 온도를 추정하게 되어 있다.

그런데, 엔진에서 배기가스의 온도를 좌우하는 요인으로는 물론 상기한 흡입 공기량이 매우 큰 요소로 작용하지만 그 이외에 점화플러그에서 발생되는 불꽃이 배기쪽으로 전달되는 정도에 따라서도 큰 변화를 갖게 된다.

즉, 엔진의 점화속도의 진각 및 지각 정도에 따라서 배기포트를 통해 배기계 쪽으로 넘어가는 불꽃에 의해 배기계 쪽에 미치는 온도가 크게 달라질 수 있는 것이다.

그러므로, 상기와 같이 배기가스의 온도를 추정함에 있어서 흡입 공기량과 흡기온도만을 고려한 추정값은 그 정확도가 상대적으로 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배기가스의 온도 추정시 보다 정확한 온도의 추정이 가능하도록 하는 배기가스의 온도 추정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 배기가스 온도 추정방법이 도시된 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 배기가스 온도 추정방법이 도시된 블록도,

도 3은 흡입되는 공기량과 점화시기에 따른 배기가스 온도의 맵을 개념적으로 도시한 도면이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배기가스의 온도 추정방법은 흡입 공기량과 점화시기에 따른 배기온 특성을 구하는 단계와, 흡입공기의 온도에 따른 보정을 실시하는 단계와, 상기와 같이 흡입 공기량과 점화시기 및 흡입공기의 온도에 따른 배기온 특성치에 점화시기와 흡입 공기량에 따른 필터계수를 가하여 필터링하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 배기가스 온도 추정방법이 도시된 블록도로서, 흡입 공기량과 점화시기에 따른 배기온 특성을 구하는 단계와, 흡입공기의 온도에 따른 보정을 실시하는 단계와, 상기와 같이 흡입 공기량과 점화시기 및 흡입공기의 온도에 따른 배기온 특성치에 점화시기와 흡입 공기량에 따른 필터계수를 가하여 필터링 하는 단계로 구성되어 있다.

여기서, 상기 흡입 공기량과 점화시기에 따른 배기온 특성은 도 3에 개념적으로 도시된 바와 같이 흡입 공기량의 축과 점화시기의 축으로 이루어진 맵(map)에서 선택하게 되는 바, AFS(Air Flow Sensor)에 의해 측정된 흡입 공기량과 ECU에서 엔진의 각종상태를 고려하여 결정된 점화시기에 따라서 상기와 같은 흡입 공기량과 점화시기에 따른 배기온 특성의 맵으로부터 현재의 배기온 특성값을 구하게 된다.

물론, 상기 도 3과 같은 맵은 미리 실험에 의해 구해진 데이터를 ROM에 기억시켜두었다가 상기와 같은 작동단계에서 데이터를 선택하여 사용할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기와 같이 구해진 배기온 특성값에 흡기온을 고려한 온도 보정치를 적용한 후 과도기적인 신호나 충격적인 신호를 필터링하여 제거하게 되는 바, 상기와 같은 필터링의 영역을 설정하는 것은 흡입되는 공기량과 점화시기에 따라 미리 실험에 의해 설정된 값을 선정하여 적용하여 계산되도록 한다.

이상과 같이, 본 발명은 엔진의 흡기량과 온도 및 점화시기에 따라서 배기되는 배기가스의 온도를 보다 정확히 추정할 수 있도록 함으로써, 보다 정확한 배기가스 온도의 추정으로 배기가스중의 유해성분 저감제어에 보다 정확한 데이터를 활용할 수 있도록 하여 원활한 배기가스 유해성분 저감 제어가 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 흡입 공기량과 점화시기에 따른 배기온 특성을 구하는 단계와, 흡입공기의 온도에 따른 보정을 실시하는 단계와, 상기와 같이 흡입 공기량과 점화시기 및 흡입공기의 온도에 따른 배기온 특성치에 점화시기와 흡입 공기량에 따른 필터계수를 가하여 필터링 하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 배기가스 온도 추정방법.