KR20030050721A - 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배출가스 규제 대응을 위해 자동 변속기의 변속 패턴을 변경하는 경우 불필요한 변속 지연의 발생을 방지하며, 배출가스를 저감할 수 있는 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법에 있어서, 배출가스 저감 패턴 진입 조건을 검출하는 단계와; 상기 검출된 조건이 배출가스 저감 패턴 진입 조건이면, 상기 차량의 엔진 회전수를 검출하는 단계와; 상기 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과하면, 변속 패턴을 배기 저감 변속 패턴 모드로 변경하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법{EXHAUST GAS REDUCTION CONTROLLING METHOD FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}

본 발명은 자동 변속 차량에 관한 것으로서, 특히 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로, 각 국의 강화되는 배출가스 규제 대응을 위한 저감 기술에 관련하여서는 우선, 하드웨어 측면에서 촉매의 볼륨(Volume) 증대, 귀금속 로딩(Loading) 증대, 촉매 장착 위치를 변경하여 대응하는 안이 있다.

또 다른 접근 방법은 엔진 제어부(ECU) 로직(Logic) 측면에서의 대응인데,점화시기, 공회전수(Idle RPM)와 공기량, 연료량 제어 등을 통한 배기가스(Raw Emission) 저감 및 촉매의 효율을 최적화시키는 안이 상용화되고 있다.

그리고 다음으로는 변속 제어부(TCU) 측면을 들 수 있는데 일부 영역의 변속 패턴(Pattern)을 변경하여 배출가스 시험시에만 한정적으로 촉매의 효율을 높이는 안이 적용되고 있다.

변속 제어부(TCU)의 변속 패턴은 운전자에게 최적의 운전 성능을 제공함과 동시에 최적의 연료 소비효율을 제공하도록 설정되어 있다.

그러나 강화되는 배출가스 규제 대응을 위해 정상적인 자동 변속기의 변속 패턴을 일정 시간 동안 변속 지연시켜 배기 가스 온도를 높게 유지하므로 이 열로 인하여 촉매의 활성화 온도 도달 시간을 단축하여 콜드(Cold) 조건에서의 배출가스를 조기에 정화가 가능하도록 한다.

도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 변속 제어부(TCU)의 변속 패턴 변경에 따른 배출가스 저감 제어방법을 설명한다.

먼저, 도 1의 (S110)에서 엔진 냉각수 온도가 설정값(35℃)보다 작으면 변속 제어부(TCU)는 (S112)으로 진행하여 시동 키의 스위칭 상태를 검출한다.

(S112)에서 시동 키가 점화 온(ON) 위치에 오면 변속 제어부는 (S114)으로 진행하여 로직 지속 시간을 의미하는 타임 카운터(T-CAT ; Time Counter)를 개시한다.

이때, 변속 패턴을 배기 저감 변속 패턴 모드로 변경한다.

이어서, 변속 제어부는 (S116)으로 진행하여 타임 카운터가 미리 설정된 로직 지속 시간(120초)에 도달하면, (S118)으로 진행한다.

변속 제어부는 (S118)에서 배기 저감을 위한 변속 패턴 모드에서 정상적인 본래의 변속 패턴으로 운전이 가능하도록 로직을 구현한다.

정상적인 조건에서 변속 제어부의 변속 패턴은 1단에서 2단으로의 변속이 900RPM 부근, 2단에서 3단으로의 변속이 1300RPM 부근에서 이루어지도록 되어 있다.

이러한 정상적인 변속 패턴은 배기 저감 변속 패턴 모드시 1단에서 2단을 1200RPM, 2단에서 3단을 1500RPM으로 변속 지연시키도록 한다.

그러나, 위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫 번째로 종래 기술은 배출가스 저감 제어로직 적용을 위한 개시 온도를 냉각수온 기준으로 35℃ 이하로 규정하고 있다.

실제로 LA-4 모드라는 배출가스 시험 모드는 법규에서 20~30℃로 규정하고 있다.

따라서 종래 기술의 적용을 위한 온도 조건은 법규 항목과 일치하도록 구성될 필요가 있다.

종래 기술에서 설정한 35℃ 이하의 조건은 넓은 범위를 포함하고 있으며, 불필요한 변속 지연의 발생을 초래한다.

이에 따라 소음 과다가 동반되어 운전자에게 불쾌감을 주며 이러한 조건이 지속되면 연료 소비 측면에서도 불리할 것은 당연한 사실이다.

두 번째로 종래 기술은 엔진이 시동된 이후에 적용이 되어서 배출가스가 발생시에 효과가 기대되는데 종래 기술에 적용된 조건인 시동 키가 점화 온(ON) 상태 이후에 개시되는 것은 오작동 또는 미적용되는 등의 문제점이 있다.

실제로 이러한 조건은 로직의 적용을 위해서는 많은 위험성이 있다.

예를 들면, 시동 키의 위치는 시동 전에 얼마든지 점화 온(ON) 위치에 놓일 수 있기 때문이다.

따라서, 종래 기술에서의 시동 키 조건은 로직의 적용을 위해서는 별 의미가 없다.

본 발명의 목적은 배출가스 규제 대응을 위해 자동 변속기의 변속 패턴을 변경하는 경우 불필요한 변속 지연의 발생을 방지하며, 배출가스를 저감할 수 있는 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 변속 제어부(TCU)의 변속 패턴 변경에 따른 배출가스 저감 제어방법을 도시한 흐름도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변속 제어부(TCU)의 변속 패턴 변경에 따른 배출가스 저감 제어방법을 도시한 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변속 제어부(TCU)의 변속 패턴을 도시한 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법에 있어서, 배출가스 저감 패턴 진입 조건을 검출하는 단계와; 상기 검출된 조건이 배출가스 저감 패턴 진입 조건이면, 상기 차량의 엔진 회전수를 검출하는 단계와; 상기 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과하면, 변속 패턴을 배기 저감 변속 패턴 모드로 변경하는 단계를 포함하여 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 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 변속 제어부(TCU)의 변속 패턴 변경에 따른 배출가스 저감 제어방법을 설명한다.

먼저, 변속 제어부는 (S210, S212)으로 진행하여 배출가스 저감 패턴 진입 조건을 검출한다.

배출가스 저감 패턴 진입 조건은 엔진 냉각수온과 흡기온도를 검출하고, 검출된 엔진 냉각수온과 흡기온도가 미리 설정된 온도 범위내에 해당되는가를 각각 비교하는 단계(S210, S212)로 이루어진다.

예를 들어, 엔진 냉각수온과 엔진 흡기온도가 제1 설정온도(A)이상이고, 제2 설정온도(B)미만이면 배출가스 저감 패턴 진입 조건에 해당된다.

여기서, 제1 설정온도(A)와 제2 설정온도(B)는 각각 20℃와 30℃로 설정한다.

참고적으로, 배출가스 저감 패턴 진입 조건을 설정함에 있어서, 종래 기술의 엔진 냉각수온 조건에 흡기온도 조건을 추가한 것은 배출가스 시험에 국한시켜 본 발명의 실시예를 적용하기 위함이다.

또한, 하한값(제1 설정온도)을 20℃로 설정한 것은 배출가스 시험 가운데 시험 조건이 20℃ 이하의 온도 조건을 요구하는 것에 대응하기 위함이다.

한편, 전술한 (S210)과 (S212)에서 검출된 조건이 배출가스 저감 패턴 진입 조건이면, 변속 제어부는 (S214)으로 진행하여 차량의 엔진 회전수를 검출하고, 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과되는 가를 비교한다.

엔진의 시동 전에 시동 키의 위치가 점화 온(ON) 조건에 놓여질 경우는 얼마든지 있고, 만약 이 조건에 타임 카운터가 개시 및 종료되어 버리면 로직은 적용될 수가 없으며 이로 인하여 배출가스는 최악의 경우 규제치를 초과하는 커다란 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 실시예에 따라 배출가스를 시험하기 위해서는 항상 섀시 다이나모(CH-DYNO)상에서 실시되어야 하는데, 이때 차량 구동 바퀴의 정열이 필요하며, 정열시 바퀴의 로크(Lock)방지를 위하여 시동 키의 위치는 점화 온(ON) 상태에 놓여지게 된다.

이 시점에서 타임 카운터의 개시 및 종료가 배출가스 시험 전에 모두 끝나게 되는 것이다.

따라서, 엔진이 시동 상태라는 것을 인식한 후에 본 로직이 작동되어야 하므로 엔진 시동 인식을 위한 회전수를 500RPM으로 설정한다.

전술한 (S214)에서 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과하면, 변속 제어부는 (S216)으로 진행하여 차량에 ABS & TCS 장착 여부를 검출한다.

본 발명의 실시예에 따른 배출가스 저감 제어로직의 적용을 위해서 변속 제어부(TCU)는 엔진 제어부(ECU)에서 사용하는 정보 및 ABS & TCS 제어부의 정보 중몇 가지를 공유해야 한다.

상기 각각의 제어부들이 서로 CAN통신을 통하여 모든 정보가 공유됨을 가정한다면, 본 발명의 실시예를 구현하는 데 있어 네트워크 상의 문제는 없다.

참고적으로, 엔진 제어부(ECU)로부터 필요한 정보는 엔진 냉각수온 정보, 흡기온 정보, 촉매 모델 온도 정보, 엔진 회전수 정보 등이 있으며, ABS & TCS 제어부로부터 필요한 정보는 ABS & TCS 에러 코드에 관한 정보이다.

만약, 전술한 (S216)에서 차량에 ABS & TCS 장착된 것으로 검출되면, 변속 제어부는 (S218)으로 진행하여 ABS & TCS의 에러 정보를 분석한다.

전술한 바와 같이 배출가스 시험을 위해서는 차량은 반드시 섀시 다이나모 상에 올려져야 한다.

이 경우 ABS & TCS 시스템 장착 차량의 경우에는 휠(Wheel) 4곳의 회전 정보가 모두 입력되어야 하나 통상 구동바퀴의 회전만이 제어부에 입력되므로 다른 2 곳의 회전수 정보가 없으므로 에러가 발생하게 된다.

이 경우에는 배출가스 시험을 위한 조건이라고 판단이 되므로 반드시 본 발명의 실시예에 따른 로직이 적용되어야 한다.

배출가스 시험은 항시 시험 전일에 동일한 모드를 섀시 다이나모에서 준비 시험하도록 규정되어 있기 때문에 그 당시 저장된 에러 코드는 본 로직을 적용하기 위한 조건으로 아주 유용한 정보가 된다.

본 조건은 ABS가 기본으로 장착된 차량에서만 추가적인 조건으로 의미가 있다.

최근에는 대부분의 차량이 ABS를 기본 장착하므로 본 기술 적용을 위한 조건으로는 특별한 문제는 없을 것이다.

차량에 따라 다소의 차이는 있지만 본 기술이 만약 일반 도로 주행시에 적용된다면 운전자에게 다소의 불쾌감을 줄 수도 있으며, 또한 연료 소비 측면에서도 유리할 것은 없기 때문에 본 에러 정보는 꼭 필요한 시기에 필요한 로직의 적절한 사용을 위하여 필요한 것이다.

전술한 (S218)에서 ABS & TCS의 에러 정보가 분석되면, 변속 제어부는 (S220)으로 진행하여 타임 카운터(Time Counter)를 개시하고, 변속 패턴을 배기 저감 변속 패턴 모드로 변경한다.

이어서, 변속 제어부는 (S222)으로 진행하여 개시된 타임 카운터가 미리 설정된 로직 지속 시간(120초)에 도달하면 타임 카운터를 종료한다.

그리고, (S224)으로 진행하여 배기 저감을 위한 변속 패턴 모드에서 정상적인 변속 패턴으로 변경한다.

본 발명의 실시예에 따른 변속 제어부는 변속 패턴을 2 가지로 조성하여 데이터를 구축한다.

하나는 최적의 운전 성능과 최소의 연료 소비를 갖도록 설정된 변속 패턴 데이터이며, 나머지는 기존 변속 패턴 대비 변속 시기를 지연시켜 배기 온도 상승에 중점을 둔 임시의 변속 패턴 데이터이다.

도 3은 변속 제어부의 변속 패턴 선도를 나타내는데, 참조 번호 (310)는 정상적인 패턴의 예를 나타내며, (320)는 배기 저감 패턴 선도를 나타낸다.

한편, 본 발명의 실시예를 구현하기 위해서는 촉매 모델 온도를 20~100℃ 사이 값으로 설정할 필요가 있다.

실제로 로직의 구현은 촉매의 조기 활성화를 위한 것이므로 촉매 모델 온도값이 시험 개시시에 냉각수온 및 흡기온도 조건과 상이하다면 이미 촉매 활성을 위한 주변 여건이 조성되었다고 판단되므로 굳이 본 로직의 적용은 불필요하기 때문이다.

상기의 조건들이 모두 만족시 배기 저감 패턴은 적용이 되며, 적용되는 시간인 타임 카운터는 배출가스 시험 모드인 LA-4 모드를 고려할 경우 첫 번째 언덕이 완료되는 시점인 120초 정도 유지하면 촉매 활성화를 위해서는 최적으로 판단된다.

또한 로직 적용 시간을 더 지속할 경우 연비 측면과 운전 성능 측면에서의 악 영향이 있으므로 더 이상의 시간 연장은 불필요하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법은 배출가스 규제 대응을 위해 정상적인 자동 변속기의 변속 패턴을 일정 시간 동안 변속 지연시켜 배출가스 저감의 효과와 불필요한 시기에 변속 패턴이 변경되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법에 있어서,

   배출가스 저감 패턴 진입 조건을 검출하는 단계와;

   상기 검출된 조건이 배출가스 저감 패턴 진입 조건이면, 상기 차량의 엔진 회전수를 검출하는 단계와;

   상기 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과하면, 변속 패턴을 배기 저감 변속 패턴 모드로 변경하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과하면, 타임 카운터(Time Counter)를 개시하고, 변속 패턴을 배기 저감 변속 패턴 모드로 변경하는 단계와;

   상기 개시된 타임 카운터가 미리 설정된 로직 지속 시간에 도달하면 타임 카운터를 종료하는 단계와;

   배기 저감을 위한 변속 패턴 모드에서 정상적인 변속 패턴으로 변경하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 배출가스 저감 패턴 진입 조건은

   엔진 냉각수온과 흡기온도를 검출하는 단계와;

   상기 검출된 엔진 냉각수온과 흡기온도가 미리 설정된 온도 범위내에 해당되는가를 비교하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 검출된 엔진 회전수가 미리 설정된 회전수를 초과하면, 상기 차량에 ABS & TCS 장착 여부를 검출하는 단계와;

   상기 검출단계에서 상기 차량에 ABS & TCS 장착되면, ABS & TCS의 에러 정보를 분석하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 배출가스 저감 제어방법.