KR20040046822A - 차량 내구에 따른 공연비 제어방법 - Google Patents

Abstract

차량의 공연비 제어에서 산소센서의 열화 정도를 따른 보상값 적용으로 안정된 공연비 제어를 통해 촉매 정화율을 향상시키도록 하는 것으로,

엔진 시동 온이 유지되는 상태에서 검출되는 엔진 정보가 피드백 제어조건을 만족하는지를 판단하는 과정과, 피드백 제어 조건을 만족하면 산소센서의 주파수비를 검출하여 열화도를 판정하는 과정과, 상기 판정되는 열화도에 따라 연료 보정비를 산출하는 과정 및, 상기 산소센서의 희박/농후 검출신호에 따라 상기 산출된 연료 보정비를 감안하여 연료 보정량을 산출하여 공연비 제어하는 과정을 포함한다.

Description

차량 내구에 따른 공연비 제어방법{A METHOD FOR AIR FUEL RAIO CONTROL OF GO WITH SUSTENANCE ON VEHICLE}

본 발명은 차량의 공연비 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 산소센서의 열화 정도를 따른 보상값 적용으로 안정된 공연비 제어를 통해 촉매 정화율을 향상시키도록 하는 차량의 내구에 따른 공연비 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로 차량에서는 배기 가스의 안정화와 불필요한 연료의 손실을 억제하기 위하여 공연비 제어를 수행하고 있는데, 공연비의 제어는 배기가스를 정화하는 삼원 촉매장치의 상류측에 설치되는 산소 센서의 신호를 이용하고 있다.

배기가스에 포함된 유해 물질인 NOx, HC, CO 등을 정화하는 삼원 촉매장치의 정화 효율을 향상시키기 위해서는 보다 정밀한 공연비의 제어가 필요한 바, 이를위해서는 산소센서의 특성에 따라 적절한 연료의 보상 제어가 수반되어야 한다.

통상적인 차량의 공연비 제어장치는 첨부된 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 연소 가스에 포함되어 있는 NOx, HC, CO 등의 유해 물질을 대기로 배출시키기 전에 정화시키는 삼원 촉매장치(10)와, 상기 삼원 촉매장치(10)의 상류측에 설치되며, 연소 가스에 포함되어 있는 산소 농도를 검출하는 제1산소센서(20)와, 상기 삼원 촉매장치(10)의 하류측에 설치되며, 정화된 다음 대기중으로 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 산소 농도를 검출하는 제2산소센서(30)와, 상기 제1,제2산소 센서(20)(30)의 신호를 분석하여 현재의 연료량에 대한 희박 혹은 농후 여부를 판정한 후 그에 따라 공연비 제어를 수행하는 제어부(40)로 구성된다.

전술한 바와 같이 구성되는 차량의 공연비 제어장치에서 종래에는 제1산소센서(20)로부터 검출되는 신호에 따라 공연비의 희박 혹은 농후 여부를 판정한 다음 이론 공연비를 기준으로 변화되는 값만큼의 이득을 조정하여 이론 공연비로의 연소가 유지될 수 있도록 제어하고 있다.

그러나, 차량의 내구에 따라 산소센서가 열화되는 경우 그에 따른 연료량 보상을 위하여 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 피드백 이득의 평균값을 산출한 다음 이론 공연비로부터 시프트된 변화량 만큼 연료량을 보상하여 실질적인 공연비 제어를 수행한다.

상기한 바와 같은 종래의 공연비 제어방법은 단지 산소센서의 신호에 의해 동기하는 피드백 이득을 적용하는 실시간 연료량 제어에는 적용 가능하나, 각 국가별로 배출가스 규제와 내구 보증 기간이 강화됨에 따라 산소센서 뿐만 아니라 다른연료계의 열화도가 점차 높아지고 있어 산소센서의 내구에 따른 열화의 특성 변화에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 증발가스 포집장치인 캐니스터에 포집된 증발가스의 퍼지 제어가 작동되는 경우에는 공연비가 변화되므로, 이를 학습치에 반영하는 경우 불안정한 공연비가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 산소센서의 주파수비를 이용하여 내구에 따른 열화도를 측정하고, 측정되는 열화도에 대한 지수를 판정하여 연료량 보상에 적용하도록 함으로써 보다 정밀한 공연비 제어를 통해 삼원 촉매장치의 정화 효율을 향상시키며, 불필요한 연료 소비를 방지시켜 연비 향상을 제공하도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 차량에서 공연비 제어장치에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 종래의 차량에서 공연비 제어를 수행하는 일 실시예의 개념도.

도 3은 본 발명에 따라 차량의 내구에 따른 공연비 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진 시동 온이 유지되는 상태에서 검출되는 엔진 정보가 피드백 제어조건을 만족하는지를 판단하는 과정과; 피드백 제어 조건을 만족하면 산소센서의 주파수비를 검출하여 열화도를 판정하는 과정과; 상기 판정되는 열화도에 따라 연료 보정비를 산출하는 과정 및; 상기 산소센서의 희박/농후 검출신호에 따라 상기 산출된 연료 보정비를 감안하여 연료 보정량을 산출하여 공연비 제어하는 과정을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 통해 차량의 내구에 따른 공연비를 제어하기 위해서는 통상의 하드웨어의 구성을 그대로 유지하고, 제어부에 설정되는 알고리즘만의 변경으로 산소센서의 열화에 따른 공연비 제어가 수행될 수 있도록 한다.

공연비 제어를 위해서는 첨부된 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 엔진 시동의 온이 유지되는 상태에서 각각의 센서로부터 수온 등에 대한 차량 상태정보를 검출하여(S101) 피드백 공연비 제어를 위한 조건, 즉 엔진 시동 후 일정시간이 경과하였고, 수온이 설정된 일정온도, 대략 88℃ 이상을 만족하는지를 판단한다(S102).

상기에서 피드백 공연지 제어 조건을 만족하는 것으로 판단되면 산소센서의 희박/농후에 대한 주파수비를 검출하여(S103) 내구에 따른 산소센서의 열화도를 판정한다(S104).

상기 산소센서의 열화도 판정에서 희박 주파수에 대한 판정은 하기의 수학식 1과 같이 열화시 희박 유지시간을 열화전 희박 표준 설정치로 나누어서 산출하며, 여기에 엔진 회전수 및 부하값을 감안하여 산출하고, 농후 주파수에 대한 판정은 하기의 수학식 2와 같이 열화시 농후 유지시간을 열화전 농후 표준 설정치로 나누어서 산출하며, 여기에 엔진 회전수 및 부하값을 감안하여 산출한다.

Lean Ratio = T_UP_Lean/Lean Ratio STD.(엔진 회전수 및 부하)

Rich Ratio = T_UP_Rich/Rich Ratio STD.(엔진 회전수 및 부하)

상기에서 T_UP_Lean은 열화시 희박 유지시간, T_UP_Rich는 열화시 농후 유지시간, Lean Ratio SRD는 열화전 희박 표준 설정치, Rich Ratio SRD는 열화전 농후 표준 설정치이다.

상기에서 산소센서에 대한 열화도가 판정되면 농후 상태에서의 전체 연료량(SUM_T_DN_RICH)을 희박 상태에서의 전체 연료량(SUM_T_DN_LEAN)을 나누어서 연료 보정비(T_DN_R)를 산출한다(S105).

상기에서 산소센서의 열화도에 따른 연료 보정비가 산출되면 희박 및 린 상태에 대한 보정 연료량을 산출한 다음(S106) 기본 연료량에 보정 연료량을 연산하여 실질적인 연료량을 산출한 후 이를 통한 분사로 내구에 따른 산소센서의 열화에 따른 공연비 제어를 수행한다(S107).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 내구에 따른 산소센서의 열화정도를 측정하여 피드백 공연비 제어에 반영함으로써 항상 정밀한 공연비 제어가 수행되어 촉매의 정화 효율을 향상시켜 에미션(Emission)을 안정화시킨다.

Claims (5)

1. 공연비 제어방법에 있어서,

   엔진 시동 온이 유지되는 상태에서 검출되는 엔진 정보가 피드백 제어조건을 만족하는지를 판단하는 과정과;

   피드백 제어 조건을 만족하면 산소센서의 주파수비를 검출하여 열화도를 판정하는 과정과;

   상기 판정되는 열화도에 따라 연료 보정비를 산출하는 과정 및;

   상기 산소센서의 희박/농후 검출신호에 따라 상기 산출된 연료 보정비를 감안하여 연료 보정량을 산출하여 공연비 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 내구에 따른 공연비 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 산소센서의 열화도 판정에서 희박 주파수에 대한 판정은 열화시 희박 유지시간을 열화전 희박 표준 설정치로 나누어서 산출하며, 여기에 엔진 회전수 및 부하값을 감안하는 것을 특징으로 하는 차량의 내구에 따른 공연비 제어방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 산소센서의 열화도 판정에서 농후 주파수에 대한 판정은 열화시 농후 유지시간을 열화전 농후 표준 설정치로 나누어서 산출하며, 여기에 엔진 회전수 및부하값을 감안하는 것을 특징으로 하는 차량의 내구에 따른 공연비 제어방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 연료 보정비 산출은 농후 상태에서의 전체 연료량을 희박 상태에서의 전체 연료량으로 나누어서 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 내구에 따른 공연비 제어방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 피드백 제어조건은 엔진 시동후 일정시간이 경과하였고, 수온이 설정 온도 이상을 유지하는 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 내구에 따른 공연비 제어방법.