KR20180068491A - 산소센서 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산소센서 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 산소센서 제어 장치는 연료를 연소하여 동력을 발생시키는 엔진, 상기 연료를 연소할 때 발생되는 배기가스의 공연비를 측정하고 히터를 구비하는 산소센서, 및 상기 엔진의 시동 후 시동 환경이 공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하고, 상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하면 상기 히터를 작동시켜 히터 온도가 정해진 온도 범위 내에 도달하도록 가열한 후 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 상기 히터 온도를 모니터링하여 상기 히터 온도의 변화여부를 확인하고 확인결과에 따라 상기 공연비 제어시점을 설정하는 제어기를 포함한다.

Description

산소센서 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OXYGEN SENSOR}
본 발명은 산소센서의 온도를 모니터링하여 공연비 제어 시점을 단축시키는 산소센서 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 환경 문제가 대두되면서 차량으로부터 배출되는 배기가스를 저감시키기 위해 배기가스와 관련한 규제가 점차 강화되고 있다. 이러한 배기가스 규제의 강화로 인해 엔진 냉간 시동 시의 배기가스 제어가 중요시되고 있으며, 이를 위해 일정 온도 이상에서만 활성화되는 산소센서에 히터를 장착하여 가열함으로써 활성화가 빨리 진행되도록 유도하고 있다.
그러나, 엔진 냉간 시동 시 차가운 배기계 장치들과 배기가스 내의 수증기가 접촉하여 이슬점(dew point) 온도 이하의 상황에서는 응축수를 형성하게 되는데, 응축수가 고열로 가열중인 산소센서의 세라믹팁과 접촉할 경우 열충격에 의해 산소센서의 파손이 발생할 수 있다.
따라서, 엔진 시동 후 배기포트 내의 응축수의 양이 현저하게 줄어드는 시점에서 산소센서를 가열할 필요가 있다.
이에, 종래에는 차종별로 이슬점을 평가하여 모델링을 실시하고 있으나, 차량의 환경에 따라 이슬점이 영향을 많이 받기 때문에 산소센서 활성화 진입 시점을 지연시키고 있다.
또는, 냉각수 온도에 따라 일정 연료량을 소비한 후 산소센서를 활성화시키거나, 개방 루프(open loop) 구간으로 연료를 일정량 지속적으로 소비하며 이슬점 구간에서 공연비 제어를 제한하므로, 배기가스 배출 규제 제어 및 연비 제어가 불가한 구간이 형성된다.
KR 101559158 B1 KR 101338800 B1 KR 1020050010310 A KR 100427291 B1 KR 1019980025496 A
본 발명은 산소센서의 온도를 모니터링하여 공연비 제어 시점을 단축시키는 산소센서 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 산소센서 제어 장치는 연료를 연소하여 동력을 발생시키는 엔진, 상기 연료를 연소할 때 발생되는 배기가스의 공연비를 측정하고 히터를 구비하는 산소센서, 및 상기 엔진의 시동 후 시동 환경이 공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하고, 상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하면 상기 히터를 작동시켜 히터 온도가 정해진 온도 범위 내에 도달하도록 가열한 후 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 상기 히터 온도를 모니터링하여 상기 히터 온도의 변화여부를 확인하고 확인결과에 따라 상기 공연비 제어시점을 설정하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시동 환경은, 히터 온도 및 엔진 정지 시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정모드 진입 조건은, 상기 히터 온도가 대기온도 이하이어야 하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정모드 진입 조건은, 엔진 정지 시간이 임계 시간 이상이어야 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 상기 히터 온도의 변화가 없으면, 상기 히터의 작동 상태를 유지한 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 상기 전체 히터 유지 시간이 상기 공연비 제어 지연 시간을 초과하면, 상기 공연비 제어 지연 시간을 상기 전체 히터 유지 시간으로 업데이트하여 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 상기 히터 온도의 변화가 있으면, 정해진 시간 동안 추가로 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 히터 온도를 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 엔진 시동 후 기설정된 공연비 제어 지연 시간의 경과 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 상기 기설정된 공연비 제어 지연 시간이 경과하면 상기 산소센서를 활성화하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 산소센서 제어 방법은 엔진의 시동 후 시동 환경이 공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계, 상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하면 산소센서의 히터를 작동시켜 히터 온도가 정해진 온도 범위 내에 도달하도록 가열하는 단계, 상기 히터 온도가 상기 정해진 온도 범위 내에 도달하면, 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 상기 히터 온도를 모니터링하는 단계, 및 상기 히터 온도의 변화여부에 따라 공연비 제어 시점을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계 이전에, 차량에 전원이 공급되면 대기온도 및 상대습도를 측정하는 단계, 상기 대기온도 및 상대습도를 측정한 후 엔진을 시동하는 단계, 및 상기 시동 후 히터 작동 지연 시간이 경과하면 상기 산소센서의 히터를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 히터 작동 지연 시간은, 상기 대기온도 및 상대습도에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계는, 히터 온도가 대기온도 이하인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계는, 엔진 정지 시간이 임계 시간 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 공연비 제어 시점을 설정하는 단계는, 상기 히터 온도의 변화가 없으면, 상기 히터의 작동 상태를 유지한 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인하는 단계, 및 상기 전체 히터 유지 시간이 상기 공연비 제어 지연 시간을 초과하면, 상기 공연비 제어 지연 시간을 상기 전체 히터 유지 시간으로 업데이트하여 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정모드 진입 조건을 만족하는 단계에서, 상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 상기 공연비 제어 지연 시간 경과 후 산소센서를 활성화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 산소센서의 온도를 모니터링하여 공연비 제어 시점을 단축시킬 수 있다. 따라서, 배기가스의 배출 규제 제어 진입 시점을 단축시킬 수 있으며, 배기가스 제어가 빨라지므로 연비 개선 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 차량 운행 환경 및 차량 특성에 맞는 산소센서 제어를 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 개발 초기 이슬점 설정을 위한 평가 및 비용을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소센서 제어 장치의 블록구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소센서 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 공연비 제어 시점을 설명하기 위한 도면.
본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다", "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소센서 제어 장치의 블록구성도를 도시한다.
산소센서 제어 장치는 연료저장소(110), 인젝터(injector)(120), 엔진(130), 배기관(140), 산소센서(150) 및 제어기(160)를 포함한다.
연료저장소(110)는 차량의 연료를 저장하는 철강제 용기로, 연료 압력을 발생시키는 펌프가 내장되며, 용기의 상부에 가스 분출구가 있다. 가스 분출구에 감압 밸브가 설치된다. 연료저장소(110)는 압축천연가스(Compressed Natural Gas, CNG)를 저장하고, 봄베(bombe)로 구현될 수 있다.
인젝터(120)는 제어기(160)로부터 출력되는 분사 신호에 의해 연료를 분사하는 솔레노이드 밸브가 내장된 연료 분사 노즐이다. 인젝터(120)는 연료저장소(110)에 저장된 연료를 엔진(130)의 각 실린더(연소실)로 분사한다.
엔진(130)은 실린더 내부에서 연료를 연소시켜 피스톤을 왕복운동 시킴으로써 기계적인 동력을 발생시킨다. 엔진(130)는 차량을 운전하는데 필요한 동력을 제공한다.
배기관(140)는 엔진(130)이 연료를 연소할 때 발생되는 배기가스를 외부로 배출한다.
산소센서(150)는 배기관(140)에 설치되어 배기관(140)을 통해 배출되는 배기가스 내 함유된 산소의 양(산소량)을 측정한다. 다시 말해서, 산소센서(150)는 공연비(공기 중량/연료 중량)를 측정한다. 산소센서(150)는 지르코니아(Zirconia) 산소센서, 티타니아(Titania) 산소 센서 또는 광대역(broad band) 산소센서로 구현될 수 있다. 예컨대, 산소센서(150)는 UEGO(Universal Exhaust Gas Oxygen) 센서로 구현될 수 있다.
산소센서(150)는 히터(heater)(151)를 포함한다. 히터(151)는 산소센서(150)의 산소 이온의 이동을 가능하게 하는 펌프셀(pump cell)과 배기가스 중의 잔류산소의 농도를 측정하는 센스셀(sense cell)의 원활한 동작을 위하여 정해진 온도(예: 600∼ 800℃)로 가열시키는 역할을 한다. 이때, 제어기(160)는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 히터(151)의 전류를 제어한다.
제어기(160)는 인젝터(120)를 제어하여 엔진(130)의 실린더로 공급되는 연료량을 제어하는 엔진제어기(Engine Control Unit, ECU)이다. 제어기(160)는 산소센서(150)를 통해 측정된 배기가스 내 함유된 산소의 양에 근거하여 인젝터(120)의 작동시간을 조절하여 연료량을 조절한다. 다시 말해서, 제어기(160)는 목표 연료량에서 산소센서(150)에 의해 측정된 연료량을 차감하여 연료량 오차를 연산하고, 연산된 오차로 목표 연료량을 보정하여 엔진(130)에 공급되는 연료량을 제어한다.
제어기(160)는 엔진 시동 초기 이슬점(dew point) 진입 전까지 산소센서(150)를 비활성화하며 이때 연료는 일정량을 지속적으로 소모하게 된다. 이슬점은 엔진 시동 초기 산소센서(150)의 응축수에 의한 열충격을 방지하기 위해 일정 시간 경과 후 히터(151)를 작동시키는 시점을 의미한다.
이러한 제어기(160)는 프로세서(161) 및 메모리(162)를 포함한다.
프로세서(161)는 제어기(160)의 전반적인 동작을 제어한다. 그리고, 메모리(162)는 제어기(160)의 동작을 위한 프로그램 및 입/출력 데이터들을 저장한다.
또한, 메모리(162)는 히터 작동 지연 시간(heater on delay time), 히터 유지 시간(heater holding time), 공연비 제어 지연 시간(산소센서 제어 지연 시간), 임계 온도 변화량 및 설정 데이터 등을 저장할 수 있다. 메모리(162)는 차량에 구비된 센서(들)(예: 온도센서 및 습도센서)에 의해 측정된 데이터를 저장할 수도 있다.
메모리(162)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read Only Memory, ROM), 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 어느 하나 이상의 저장매체로 구현될 수 있다.
프로세서(161)는 차량에 전원이 인가되면 차량에 장착된 온도센서(미도시) 및 습도센서(미도시)를 이용하여 대기온도 및 상대습도를 측정한다. 프로세서(161)는 측정된 대기온도 및 상대습도를 이용하여 히터 작동 지연 시간(heater on delay time)을 산출한다.
이어서, 프로세서(161)는 엔진(150)의 시동을 걸어 운전(running)한다. 즉, 프로세서(161)는 인젝터(120)를 제어하여 엔진(150)의 실린더로 연료를 공급하여 엔진(150)을 구동시킨다.
프로세서(161)는 엔진(150)의 시동을 건 후 히터 작동 지연 시간이 경과하였는지를 확인한다. 프로세서(161)는 엔진 시동 후 히터 작동 지연 시간이 경과하면 산소센서(150)의 히터(151)를 작동시켜 산소센서(150)를 가열(heating)한다. 다시 말해서, 프로세서(161)는 엔진 시동 후 일정 시간이 경과하면 히터(151)를 작동시킨다.
프로세서(161)는 시동 환경이 공연비 제어시점을 설정하기 위한 설정모드로의 진입 조건(공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건)을 만족하는지를 확인한다. 여기서, 설정모드 진입 조건은 히터 온도(산소센서 온도)가 대기온도 이하이거나 또는 엔진 정지 시간(시동을 끈 이후 경과한 시간)이 임계 시간 이상이어야 한다.
프로세서(161)는 시동 환경이 설정모드 진입 조건을 만족하면, 히터 온도가 정해진 온도 범위(예: 90℃ 초과 100℃ 미만) 내인지를 확인한다. 여기서, 프로세서(161)는 히터(151)의 저항값을 측정하고 그 측정된 저항값을 이용하여 히터 온도(산소센서 온도)를 산출한다.
프로세서(161)는 히터 온도가 정해진 온도 범위 내이면, 기설정된 히터 유지 시간(heater holding time) 동안 히터(151)의 작동 상태를 유지하며 히터 온도를 모니터링한다. 프로세서(161)는 히터 유지 시간 동안 히터(151)로 공급되는 전류량이 일정하도록 제어한다. 프로세서(161)는 히터 온도(T)의 변화량(|△T|℃)을 계산한다.
프로세서(161)는 히터 온도를 모니터링하며 히터 온도의 변화가 발생하는지를 확인한다. 다시 말해서, 프로세서(161)는 히터 온도의 변화량이 임계 온도 변화량을 초과하는지를 확인한다.
프로세서(161)는 히터 온도의 변화가 감지되지 않으면, 전체 히터 유지 시간이 메모리(162)에 저장된 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인한다. 프로세서(161)는 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하면, 기존의 공연비 제어 지연 시간을 전체 히터 유지 시간으로 갱신하며 설정한다.
프로세서(161)는 히터 온도의 변화가 감지되면 히터 유지 시간을 조정하고 조정된 히터 유지 시간 동안 추가로 히터(151)의 작동 상태를 유지하고 히터 온도를 모니터링한다. 프로세서(161)는 히터 온도의 변화가 발생하지 않으면, 전체 히터 유지 시간을 공연비 제어 지연 시간으로 설정할지 여부를 결정한다. 프로세서(161)는 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간보다 크면 공연비 제어 지연 시간을 전체 히터 유지 시간으로 업데이트 한다. 예를 들어, 5초 동안 히터(151)의 작동 상태를 유지하며 히터 온도를 모니터링하였으나 히터 온도의 변화가 발생하여 추가로 3초 동안 히터(151)의 작동 상태를 유지하고 히터 온도를 모니터링한 결과, 히터 온도의 변화가 발생하지 않으며 전체 히터 유지 시간 8초(=5초+3초)가 공연비 제어 지연시간 6초 보다 크면, 프로세서(161)는 공연비 제어 지연시간을 8초로 설정한다.
프로세서(161)는 시동 환경이 설정모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 엔진 시동 이후 기설정된 공연비 제어 지연 시간이 경과했는지를 확인한다. 프로세서(161)는 기설정된 공연비 제어 지연 시간이 경과하면 산소센서(150)를 활성화한다. 다시 말해서, 프로세서(161)는 기설정된 공연비 제어 지연 시간 동안 대기한 후 산소센서(150)를 제어한다. 이때, 프로세서(161)는 히터(151)로 공급되는 전류를 제어하여 산소센서(150)를 가열한다. 예를 들어, 프로세서(161)는 히터(151)로 공급되는 전류량을 증가시켜 680℃로 히터 온도를 가열한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소센서 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 제어기(160)는 차량에 전원이 인가되면(S110), 대기온도 및 상대습도를 측정한다(S120). 제어기(160)는 차량의 전원이 온(key on) 되면 차량에 장착된 온도 센서 및 습도 센서를 이용하여 대기온도 및 상대습도를 측정한다. 그리고, 제어기(160)는 측정된 대기온도 및 상대습도에 근거하여 히터 작동 지연 시간을 설정한다.
제어기(160)는 대기온도 및 상대습도를 측정한 후 엔진(130)을 시동하고 운전(running)한다(S130).
제어기(160)는 엔진 시동 이후 히터 작동 지연 시간 경과여부를 확인한다(S140). 제어기(160)는 엔진 시동 이후 경과 시간이 히터 작동 지연 시간을 초과하는지를 확인한다. 이때, 제어기(160)는 시간측정기(미도시)를 이용하여 엔진 시동 이후의 경과 시간을 측정한다.
제어기(160)는 히터 작동 지연 시간이 경과하면 히터(151)를 작동시켜 산소센서(150)의 가열을 시작한다(S150). 제어기(160)는 히터(151)로 전류를 흘려 열을 발생시키므로, 산소센서(150)를 가열한다.
제어기(160)는 시동 환경이 공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인한다(S160). 제어기(160)는 히터 온도(산소센서 온도)가 대기온도 이하이거나 또는 엔진 정지 시간이 임계 시간(예: 8 시간) 이상인지를 확인한다.
제어기(160)는 시동 환경이 설정모드 진입 조건을 만족하면 히터 온도가 정해진 온도 범위 내인지를 확인한다(S170). 예컨대, 제어기(160)는 히터 온도가 90℃ 초과 100℃ 미만인지를 확인한다.
제어기(160)는 히터 온도가 정해진 온도 범위 내이면 기설정된 히터 유지 시간 동안 히터(151)의 작동 상태를 유지하고 히터 온도를 모니터링한다(S180). 이때, 제어기(160)는 히터(151)의 저항값을 이용하여 히터 온도를 산출한다. 제어기(160)는 히터 온도의 변화가 발생하는지를 확인한다.
제어기(160)는 히터 온도의 변화가 있는지를 확인한다(S190). 제어기(160)는 히터 온도의 변화량이 임계 온도 변화량을 초과하는지를 확인한다.
제어기(160)는 히터 온도의 변화가 없으면, 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인한다(S200). 다시 말해서, 제어기(160)는 히터 온도의 변화량이 임계 온도 변화량 이하 이면, 히터의 작동 상태가 유지된 전체 히터 유지 시간이 기존에 설정된 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인한다.
제어기(160)는 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하면, 공연비 제어 지연 시간을 전체 히터 유지 시간으로 설정 및 업데이트 한다(S210). 제어기(160)는 메모리(162)에 저장된 공연비 제어 지연 시간을 전체 히터 유지 시간으로 업데이트 한다.
한편, 제어기(160)는 히터 온도의 변화가 있으면, 기설정된 히터 유지 시간을 조정한다(S220). 제어기(160)는 히터 온도의 변화량이 임계 온도 변화량을 초과하면, 기설정된 히터 유지 시간을 조정한다. 제어기(160)는 조정된 히터 유지 시간 동안 추가로 히터(151)의 작동 상태를 유지하며 히터 온도를 모니터링하여 히터 온도의 변화여부를 감지한다(S180, S190).
한편, 제어기(160)는 S160에서 시동 환경이 설정모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 기설정된 공연비 제어 지연 시간 경과여부를 확인한다(S230). 제어기(160)는 히터 온도가 대기온도를 초과하거나 또는 엔진 정지 시간이 임계 시간(예: 8시간) 미만이면 기설정된 공연비 제어 지연 시간 동안 대기한다.
제어기(170)는 기설정된 공연비 제어 지연 시간이 경과하면 산소센서(150)를 활성화한다. 제어기(170)는 엔진 시동 이후 기설정된 공연비 제어 지연 시간을 경과하면, 산소센서(150)를 제어한다. 이때, 제어기(170)는 히터 온도가 정해진 온도(예: 680℃)에 도달했는지를 확인하고, 확인결과 히터 온도가 정해진 온도에 도달하면, 산소센서(150)의 제어를 통해 공연비를 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 공연비 제어 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(160)는 엔진 시동 후 일정 시간이 경과하면 산소센서(150)의 히터(151)를 작동시켜 히터 온도를 100℃까지 가열한다. 이후, 제어기(160)는 히터(151)의 작동 상태를 유지(holding)하고 100℃의 저온에서 산소센서(150)를 제어하며 히터 온도의 변화를 모니터링한다. 제어기(160)는 히터 작동 유지 구간(TM) 동안 히터 온도를 모니터링한다. 이때, 응축수가 존재하는 영역(A)에서는 히터 온도에 변화(TV)가 발생하고, 응축수가 발생하지 않는 구간(TC)에서는 히터 온도에 변화가 발생하지 않는다.
제어기(160)는 히터 온도의 변화가 발생하지 않으면 공연비 제어 시점(TCS)을 단축하여 산소센서(150)의 제어를 시작한다. 제어기(160)는 히터(151)를 제어하여 히터 온도가 680℃에 도달할 때까지 가열한다. 제어기(160)는 히터 온가가 680℃에 도달하면 산소센서(150)를 활성화하여 공연비를 제어한다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다.
110: 연료저장소
120: 인젝터
130: 엔진
140: 배기관
150: 산소센서
151: 히터
160: 제어기
161: 프로세서
162: 메모리

Claims (16)

  1. 연료를 연소하여 동력을 발생시키는 엔진,
    상기 연료를 연소할 때 발생되는 배기가스의 공연비를 측정하고 히터를 구비하는 산소센서, 및
    상기 엔진의 시동 후 시동 환경이 공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하고, 상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하면 상기 히터를 작동시켜 히터 온도가 정해진 온도 범위 내에 도달하도록 가열한 후 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 상기 히터 온도를 모니터링하여 상기 히터 온도의 변화여부를 확인하고 확인결과에 따라 상기 공연비 제어시점을 설정하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시동 환경은,
    히터 온도 및 엔진 정지 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설정모드 진입 조건은,
    상기 히터 온도가 대기온도 이하이어야 하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 설정모드 진입 조건은,
    엔진 정지 시간이 임계 시간 이상이어야 하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 히터 온도의 변화가 없으면, 상기 히터의 작동 상태를 유지한 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전체 히터 유지 시간이 상기 공연비 제어 지연 시간을 초과하면, 상기 공연비 제어 지연 시간을 상기 전체 히터 유지 시간으로 업데이트하여 설정하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 히터 온도의 변화가 있으면, 정해진 시간 동안 추가로 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 히터 온도를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 엔진 시동 후 기설정된 공연비 제어 지연 시간의 경과 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 기설정된 공연비 제어 지연 시간이 경과하면 상기 산소센서를 활성화하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 장치.
  10. 엔진의 시동 후 시동 환경이 공연비 제어시점의 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계,
    상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하면 산소센서의 히터를 작동시켜 히터 온도가 정해진 온도 범위 내에 도달하도록 가열하는 단계,
    상기 히터 온도가 상기 정해진 온도 범위 내에 도달하면, 상기 히터의 작동 상태를 유지하며 상기 히터 온도를 모니터링하는 단계, 및
    상기 히터 온도의 변화여부에 따라 공연비 제어 시점을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계 이전에,
    차량에 전원이 공급되면 대기온도 및 상대습도를 측정하는 단계,
    상기 대기온도 및 상대습도를 측정한 후 엔진을 시동하는 단계, 및
    상기 시동 후 히터 작동 지연 시간이 경과하면 상기 산소센서의 히터를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 히터 작동 지연 시간은,
    상기 대기온도 및 상대습도에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계는,
    히터 온도가 대기온도 이하인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 설정모드 진입 조건을 만족하는지를 확인하는 단계는,
    엔진 정지 시간이 임계 시간 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 공연비 제어 시점을 설정하는 단계는,
    상기 히터 온도의 변화가 없으면, 상기 히터의 작동 상태를 유지한 전체 히터 유지 시간이 공연비 제어 지연 시간을 초과하는지를 확인하는 단계, 및
    상기 전체 히터 유지 시간이 상기 공연비 제어 지연 시간을 초과하면, 상기 공연비 제어 지연 시간을 상기 전체 히터 유지 시간으로 업데이트하여 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 설정모드 진입 조건을 만족하는 단계에서,
    상기 시동 환경이 상기 설정모드 진입 조건을 만족하지 않으면, 상기 공연비 제어 지연 시간 경과 후 산소센서를 활성화하는 것을 특징으로 하는 산소센서 제어 방법.
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