KR20190028114A - Isg 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법 - Google Patents

Isg 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가 미리 정해진 각각의 제1 임계값 이상인 경우에 아이들 스톱 제어를 실시하여 엔진을 정지시키고, 이때의 제1 임계값을 촉매의 열화도에 의해 변경되도록 설정함으로써, 촉매의 열화도를 고려하여 엔진의 정지 및 재시동 여부를 결정하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING CATALYST LIGHT-OFF TIME ACTIVITY OF ENGINE USING IDLE STOP AND GO SYSTEM}
본 발명은 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 촉매의 열화 정도를 고려하여 아이들 스톱 제어를 실시하도록 하는 촉매 활성화 제어 방법에 관한 발명이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 차량의 엔진(10)은 흡기 포트(12)의 상류 측에 구비되는 흡기계(20)로부터 외부 공기를 흡입하여 흡기 밸브(14)와 흡기 포트(12)를 통해, 엔진(10)의 실린더(16) 내부의 연소실(11)로 공급한다.
흡기 포트(12)로부터 공급되는 외부 공기는, 도시되지 않은 연료 분사 밸브를 통해 공급되는 연료와 혼합되어 혼합기를 이루어 연소실(11) 내에서 연소되고, 연소 후의 배기 가스는 배기 밸브(15)와 배기 포트(13)를 통해 배기계로 배출된다.
배기 포트(13)의 하류에는 촉매 장치(40)가 설치되어 있다. 촉매 장치(40)는 배기 가스에 포함된 유해 가스, 매연을 비롯한 입자상 유해 물질 등을 제거하는 후처리 장치이다.
이와 같이, 촉매 장치(40)에 구비되는 촉매는 배기 가스중의 유해성분을 산화 환원 작용에 의해 무해 성분으로 변환시켜 배출하는 장치로 대기오염 방지에 중요한 역할을 하는 부품이다.
그러나 촉매가 정화작용을 하기 위해서는 활성화 온도에 도달하여야 하는데 엔진의 시동 초기나 엔진 회전수가 낮은 아이들 구동시에는 촉매의 가열이 충분치 않고 또한 케이스를 통한 방열로 인하여 제 기능을 발휘하기가 곤란하다.
이를 위해 특허문헌 1에서는 촉매의 정화 능력 향상을 위해, 촉매의 활성화 시간을 단축할 수 있도록 배기가스의 일부를 촉매 컨버터의 케이스로 유입시켜 촉매의 온도를 신속하게 상승시키는 기술이 개시되어 있다.
한편, 최근에는 연비 향상 요구에 부응하기 위하여 특허문헌 2와 같이 아이들 스톱&고(Idle Stop&Go, ISG) 시스템을 채용한 차량이 증가하고 있다. 아이들 스톱&고 시스템은 연비 개선을 위해 차량이 정차 후, 수초 후 예컨대, 차속 신호가 제로이고 브레이크 페달을 밟은 후 약 3초 정도 후에 자동적으로 엔진을 정지시키고, 운전자의 주행 의지가 감지되는 경우, 예컨대, 브레이크 페달을 떼거나 기어 변속이 이루어지는 경우, 자동적으로 이그니션 키의 조작이 없이 시동이 이루어지는 시스템이다.
특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0005739호(22013-0005739) 특허문헌 2: 대한민국 등록 특허 제10-0551306호 (2006.2.10.)
상술한 바와 같이, 내연 기관에서 사용하는 촉매는 배출가스를 정화하는 효율을 보장하기 위해 일정 온도 이상의 활성화가 필수적이다. 그리고, 촉매의 조기 활성화를 위해서는 연료의 연소 중에 발생하는 고온의 배기 가스를 적극적으로 활용하고 있다. 그런데, 연비 개선을 위해 최근 급격하게 그 적용이 늘어나고 있는 ISG 시스템의 경우, 연비 향상을 위한 엔진의 정지 시에는 촉매 활성화를 위한 촉매 히팅 제어를 적극적으로 활용할 수 없게 된다.
따라서, ISG 시스템을 포함하는 내연 기관에서는 촉매 활성화를 위한 히팅 제어를 위해 촉매를 충분히 가열시키지 않는 경우에는 아이들 구간에서도 엔진 정지를 하지 않는 것이 바람직하다.
그런데, 촉매가 신품인 경우와 어느 정도의 촉매 사용에 의해 열화된 경우의 촉매 활성화 온도가 서로 상이하므로, 촉매의 열화 정도를 고려하지 않고 ISG 시스템의 아이들 스톱 여부(엔진 정지 여부)를 결정하면, 연비 절감 효과가 반감될 우려가 있다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 촉매의 열화 정도를 고려하여 아이들 스톱의 실시 여부를 판단할 수 있는, ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법은, 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가 미리 정해진 각각의 제1 임계값 이상인 경우에 아이들 스톱 제어를 실시하여 엔진을 정지시키고, 이때의 제1 임계값을 촉매의 열화도에 의해 변경되도록 설정함으로써, 촉매의 열화도를 고려하여 엔진의 정지 및 재시동 여부를 결정하도록 한 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 제1 임계값은 미리 설정된 고정값을 촉매의 열화도에 따라 일정 비율로 증감하도록 설정한다.
보다 바람직하게는, 엔진의 정지 후에, 상기 배기계의 온도, 상기 배기의 열량 및 및 상기 촉매 히팅 시간이 미리 정해진 각각의 제2 임계값 미만이 되는 경우, 엔진을 다시 재시동을 실행한다.
보다 바람직하게는, 상기 제2 임계값은 촉매의 열화도에 의해 변경되도록 설정된다.
보다 바람직하게는, 상기 배기계의 온도는 촉매 온도 또는 배기 가스의 온도이다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매 히팅 시간은 엔진의 흡기 밸브와 배기 밸브의 밸브 오버랩을 통해 배기가스의 온도를 증가시켜 촉매를 가열하는 시간이다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매 히팅 시간은, 배기계 상에 설치된 별도의 배기가스 히터에 의해 배기가스를 가열함으로써, 촉매를 가열하는 시간이다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매 히팅 시간은, 배기계의 촉매의 상류 측에서 배기가스의 재연소를 발생시켜 배기가스를 가열함으로써, 촉매를 가열하는 시간이다..
보다 바람직하게는, 상기 엔진이 정지하기 전 촉매 히팅 시간이 미리 정해진 최소 유지 시간 이하인지 여부를 판단하여, 엔진의 재시동 후 촉매 히팅여부를 결정하도록 한다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매 히팅의 최소 유지 시간은 상기 촉매 열화도의 함수값으로 결정된다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매의 열화도는 상기 촉매의 산소 흡방출 능력(OSC)을 기준으로 판단하도로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매의 산소 흡방출 능력은, 촉매의 상류 및 하류측에 설치된 산소 센서 사이의 시간 지연(Time dely)을 이용하여 측정된다.
보다 바람직하게는, 상기 촉매의 열화도는, 촉매 후단에서 측정된 배기가스 온도를 기초로 판단한다.
보다 바람직하게는, 상기 엔진의 정지 후에 경과된 시간에 따라, 배기계의 온도, 배기 열량 및 촉매 히팅 유지 시간에 관한 정보를 보정한다.
본 발명에 따르면, ISG 시스템을 채용한 엔진에서 촉매 활성화를 고려한 최적 제어를 통해, 최근의 엄격한 배출 가스 규제 기준을 만족하는 촉매 활성화 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 배출 가스 규제 기준 만족을 위한 촉매 활성화와 연비 개선을 위한 ISG에 의한 엔진 정지 요구를 모두 만족하는 최적의 제어 방법을 제공할 수 있어, 종래 기술과 대비하여 연비를 개선하는 효과가 있다.
도 1은 흡기계와 배기계를 구비한 내연기관을 구성을 간략히 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법을 수행하는 시스템을 간략히 나타내는 블럭도,
도 3은 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법의 바람직한 실시예를 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 촉매 활성화 제어 방법을 적용한 경우, 엔진 정지 후 재시동 시의 신품과 열화 촉매의 촉매 히팅의 차이를 나타내는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법을 수행하는 시스템을 간략히 나타내는 블럭도이다.
도 2에서 도시된 내연기관은 차량의 동력원인 엔진(10)으로서 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진 등을 의미한다. 본 발명에 따른 엔진(10)은 연비 개선을 위해 ISG 시스템을 채용하고 있다. ISG 시스템은 엔진 제어기(ECU)와 네트 워크 연결되어 엔진 시동 및 충전 기능을 수행하는 ISG 시스템용 시동 발전기(IGS; Integrated Generator Starter)를 구비하여, 소정의 아이들 스톱 조건이 만족되는 경우, 예컨대 차량이 정차 후 일정 시간이 경과되는 경우 엔진 제어기의 제어 명령에 따라 엔진을 정지시키도록 한다. 그 후 운전자에 의해 주행 의지가 감지되는 경우, 예컨대, 브레이크 페달을 떼거나 기어 변속이 이루어지는 경우, ISG 시스템 ISG 시스템용 시동 발전기를 이용하여 엔진의 시동이 자동적으로 이루어지게 한다.
엔진 제어기는 촉매의 활성화를 위한 촉매 히팅이 이루어지도록 엔진(10)을 제어하는 한편, ISG 시스템을 제어하여 소정의 조건이 만족되는 경우 엔진의 정지 및 재시동이 이루어지도록 한다.
또한, 엔진(10)의 흡기계(20)로 흡입되는 공기량, 엔진(10)의 RPM, 공연비에 관한 정보는 엔진(10)에 구비되는 각종 센서 장비에 의해 측정되어 엔진 제어기에 전달됨으로써, 상술한 촉매 히팅 제어 또는 ISG 제어에 이용되게 된다. 또한, 운전자의 주행 또는 정지 의지를 판단할 수 있도록, 엑셀 페달의 위치나 차속 등의 정보를 전달받고, 이를 이용하여 상술한 촉매 히팅 제어 또는 ISG 제어에 이용하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법의 바람직한 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 3에 따르면, 엔진 제어기는 먼저 엔진(10)의 구동 상태가 아이들 스톱 조건을 만족하는 지 여부를 판단한다(S10). 전술한 바와 같이, 아이들 스톱은 통상 차속 신호가 제로이고 브레이크 페달을 밟은 상태로부터 미리 정해진 소정 시간이 경과된 경우에 행해진다. 따라서, 차속 신호와 브레이크 작동 상태를 검출하여 아이들 스톱 조건을 만족하는 지 여부를 판단할 수 있다. 한편, 상술한 기본적인 아이들 스톱 조건을 만족하는 경우에도, 차량의 배터리 충전 전압이 현저하게 낮은 경우에는 아이들 스톱을 제한하는 경우가 있다. 엔진 제어기는 상기한 특수한 조건도 함께 고려하여 아이들 스톱 조건이 만족되고 있는 지 여부를 판단한다.
단계 S10에서 아이들 스톱 조건이 만족되는 것으로 판단되는 경우에는, 엔진 제어기는 현재 촉매(40)의 열화도를 검출한다(S20).
촉매(40)의 열화도는 다양한 방식으로 결정될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 촉매(40)의 열화도는 촉매(40)의 산소 흡방출 능력(OSC)을 기준으로 판단한다. 공연비가 희박에서 농후로 변경될 때 촉매의 구성 물질인 세리아의 열화정도에 따라 촉매(40)의 상류측에 설치되는 제1 산소 센서와 촉매의 하류측에 설치되는 제2 산소 센서의 측정 시간의 지연(Time Delay)이 발생하게 된다. 이를 이용하여, 엔진 제어기는, 제1 산소 센서의 시그널이 위로 움직이는 시점부터 촉매(40)의 하류측에 설치되는 제2 산소 센서의 시그널이 위로 움직이는 시점까지의 지연시간으로 결정되는 촉매(40)의 산소 흡방출 능력(OSC)을 검출할 수 있다. 그리고 이를 기준값과 대비함으로써 촉매의 열화도를 퍼센테이지 비율로 산출할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 촉매의 열화도는 촉매(40)의 후단에서 측정된 배기가스 온도를 기초로 판단할 수 있다.
촉매(40)의 경우, 열화의 주된 원인은 고온 노출에 의한 열적 열화이다. 따라서, 촉매(40)가 노출된 시간과 온도를 이용하여 촉매(40)에 가해지는 열부하의 양을 계산하여 촉매의 열화 정도를 퍼센테이지 비율로 산출해 낼 수 있다.
상기한 바와 같은 방식을 통해, 촉매의 열화도를 구한 뒤, 엔진 제어기는 산출된 촉매의 열화도를 이용하여 ISG 시스템의 아이들 스톱 시행 여부 즉 엔진의 정지 여부를 판단하게 된다.
이를 위해 엔진 제어기는 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가 미리 정해진 각각의 임계값을 초과하였는지 여부를 판단한다(S30). 이때, 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 각각의 임계값은 단계 S20에서 산출된 촉매의 열화도에 의한 함수로서 정해지는 값이다.
여기서 배기계의 온도는 바람직하게는 촉매 자체의 온도 또는 배기 가스의 온도이다. 촉매의 온도는 촉매 컨버터 등에 설치된 온도 센서를 통해 측정할 수 있다. 또한, 배기 가스의 온도는 배기계에 설치된 온도 센서를 통해 직접 검출할 수 있으며, 또는 엔진의 회전수 및 엔진의 부하를 이용한 미리 설정된 맵으로부터 추정할 수도 있다.
한편, 배기의 열량은 하기의 식(1)을 이용하여 추정할 수 있다.
Figure pat00001
..식(1)
여기서 M은 배기가스 유량을 의미하며, Cp는 배기가스의 비열, Tex는 배기 가스의 온도를 나타내고 Tair는 외기의 온도를 나타낸다. 위 식(1)에서의 각 인자들은 엔진에 설치된 각종 센서류를 이용하여 측정하거나, 미리 설정된 맵을 이용하여 추정함으로써 얻어질 수 있다.
한편, 촉매 히팅 시간은 촉매 활성화 시간을 앞당기기 위하여, 촉매를 가열하는 데 소요되는 시간을 의미한다.
바람직하게는 촉매 히팅은 엔진의 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)의 밸브 오버랩을 이용하여 배기가스의 온도를 증가시켜 촉매를 가열함으로써 이루어질 수 있다. 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)가 오버랩하는 구간에서, 흡기 포트(12)를 통해 공급되는 신기(Fresh Air)(30) 성분이 곧바로 배기 포트(13)로 전달되는 현상이 발생한다. 이 경우, 배기 포트(13)로 전달되는 신기(30)의 양이 증가하여, 촉매 장치(40) 부근에 설치된 산소 센서에서는 연소가 희박(lean) 상태에 있는 것으로 인식하게 된다. 이러한 판단으로 인해, 연소실 내로의 연료량을 증가시키게 되어 연소실(11) 내에서 미연소 연료가 증가하게 된다. 이러한 미연소 연료가 신기 성분과 반응하여 후연소가 발생하게 되고. 이러한 후연소로 인해 촉매(40)를 가열하는 것이 가능하다. 따라서, 이 경우 촉매 히팅 시간은 엔진의 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)의 밸브 오버랩 기간으로 간주할 수 있다.
또한, 바람직하게는 촉매 히팅은, 열선과 같이 배기계 상에 설치된 별도의 배기가스 히터에 의해 직접 배기 가스를 가열하는 형태로 이루어질 수도 있다. 이 경우 촉매 히팅 시간은 배기가스 히터의 구동 시간으로 간주할 수 있다.
또한, 바람직하게는 촉매 히팅은 별도의 2차 공기 도입 장치를 통해 2차 공기를 배기계에 유입시켜 촉매 상류에서 재연소를 발생시킴으로써 배기 가스 온도를 상승시켜, 촉매 온도 상승을 가속화 시킬수도 있다. 이 경우, 이 경우 촉매 히팅 시간은 2차 공기를 배기계에 유입되는 시간으로 간주할 수 있다.
본 발명에서 규정하는 촉매 히팅은 상술한 예에 한정되지 않으며, 소정 시간 동안 촉매를 가열하기 위한 수단 또는 방법이라면 본 발명의 촉매 히팅에 포함되게 된다.
한편, 상술한 바와 같이, 엔진 제어기는 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가 미리 정해진 각각의 임계값을 초과하였는지 여부를 판단한다. 여기서의 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 각각의 임계값은 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 등의 판단 기준에 따라 달라지는 값이다.
상술한 바와 같이, 촉매의 열화가 진행되면 촉매 활성화를 위해 필요한 온도도 증가하게 된다. 따라서, 촉매 활성화를 위해 촉매 히팅이 필요한지 여부를 판단하기 위한 상기한 임계값은 촉매 열화도에 관한 함수로 정의될 수 있다. 예컨대, 임계값은 미리 정해진 값에, 퍼센테이지 비율로 정의되는 촉매 열화도와 일정한 상수를 곱한 값을 더하여 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 엔진 제어기는 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가, 촉매 열화도의 함수로 정해지는 임계값 이상인지 여부를 판단하여 ISG 시스템에 의한 아이들 스톱 여부를 결정하도록 한 것이다.
엔진 제어기는, 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가, 촉매 열화도의 함수로 정해지는 임계값 이상인 경우에는, 촉매 활성화를 위해 엔진(10)의 On 상태를 유지할 필요가 없다고 판단하여, 연비 저감을 위해 엔진(10)을 정지시키도록 제어한다(S40).
한편, 엔진 정지 이후에는 배기계로부터 열전달에 의한 열손실이 발생하고, 촉매 온도가 저감하게 된다. 따라서, 이를 반영하기 위하여 엔진 정지 이후의 경과 시간에 따라 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간에 관한 정보를 보정하는 것이 바람직하다(S50). 예컨대, 엔진에 설치된 각종 센서류 등에 의한 측정 결과를 직접 이용하거나 미리 설정된 맵으로부터 추정되는 값을 이용하여, 엔진 정지 시간 동안 배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간을 일정 비율로 저감하는 보정을 실시할 수 있다.
한편, 엔진 제어기는 엔진의 정지 이후에, 배기계의 온도, 배기의 열량 및 및 촉매 히팅 시간을 미리 정해진 제2 임계값과 비교하여(S60), 엔진의 정지 이후에, 배기계의 온도, 배기의 열량 및 및 촉매 히팅 시간이 제2 임계값 미만이 되는경우, 촉매 활성화를 촉매 히팅이 필요하게 되는바, 엔진(10)을 다시 재시동한다(S70). 여기서, 제2 임계값은 제1 임계값과 마찬가지로 판단의 기준이 되는 배기계의 온도, 배기의 열량 및 및 촉매 히팅 시간에 따라 상이한 값으로 설정되어 있다.
또한, 촉매 활성화를 위해 촉매의 재히팅이 필요하게 되는 시점은 촉매의 열화도에 따라 달라지게 되므로, 제2 임계값은 제1 임계값과 마찬가지의 방식으로, 촉매 열화도에 의한 함수로 정해질 수 있다.
한편, 엔진 제어기가 엔진의 정지 이후에 촉매 활성화를 위해 엔진의 재시동 한 경우, 엔진 제어기는 현재까지 경과된 촉매 히팅 시간을 촉매 활성화를 위해 미리 정해진 최소 유지 시간과 서로 대비한다(S80). 바람직하게는 이 때의 촉매 히팅 시간은 단계 S50에서 엔진 정지 이후에 경과된 시간을 고려하여 보정된 값이다.
만약 현재까지 경과된 촉매 히팅 시간이 촉매 활성화를 위해 미리 정해진 최소 유지 시간 미만인 경우에는 최소 유지 시간에 도달할 때까지 촉매 히팅을 실시한다(S90). 한편, 촉매의 활성화를 위해 필요한 촉매 히팅의 최소 유지 시간은 촉매의 열화도에 따라 달라지게 된다. 따라서, 제1 임계값 및 제2 임계값과 마찬가지로, 본 발명의 촉매 히팅의 최소 유지 시간 또한 촉매 열화도에 따른 함수로서 정해지게 된다.
도 4에서는 이러한 본 발명의 따른 제어방법을 적용하는 경우의 ISG 시스템을 적용한 차량에서의 엔진의 상태 및 촉매 히팅 상태를 도시하고 있다. 도 4에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 촉매가 신품이어서 열화도가 높지 않은 경우에는, 엔진의 재시동 후에도 촉매 히팅이 유지되고 있음에 대해, 촉매의 열화가 상당 부분 진행된 촉매의 경우 엔진의 재시동 후에 촉매 히팅이 일정시간 유지되고 있음을 알 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, ISG 시스템을 적용한 차량에 있어서 엔진의 정지 및 재시동 조건을 판단하는 경우의 기준이 되는 값을 촉매의 열화도에 따른 함수로서 규정하고 있다. 따라서, 촉매의 열화 정도에 따라 엔진 정지 및 재시동 조건을 다르게 하여, 촉매가 거의 사용되지 않은 신품에 경우에도 불필요하게 촉매 활성화를 위해 엔진 정지를 금지하는 것을 방지할 수 있다. 또한 마찬가지로, 촉매가 장기간 사용되어 열화가 상당히 진행된 경우에 촉매 활성화를 유지하기 위하여 엔진의 정지를 금지하여야 함에도 불구하고, 아이들 스톱 조건 만족 시에 엔진을 정지시키는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 배출 가스 규제 기준 만족을 위한 촉매 활성화와 연비 개선을 위한 ISG에 의한 엔진 정지 요구를 모두 만족하는 최적의 제어 방법을 제공할 수 있다.
10: 엔진 11: 연소실
12: 흡기 포트 13: 배기 포트
14: 흡기 밸브 15: 배기 밸브
16: 실린더 17: 피스톤
18: 커넥팅 로드 20: 흡기계
21: 흡기 캠 샤프트 22: 배기 캠 샤프트
30: 신기(Fresh Air) 40: 촉매 장치

Claims (15)

  1. ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법에 있어서,
    배기계의 온도, 배기의 열량 및 촉매 히팅 시간 중 적어도 어느 하나가 미리 정해진 각각의 제1 임계값 이상인 경우에 아이들 스톱 제어를 실시하여 엔진을 정지시키고,
    상기 제1 임계값은 촉매의 열화도에 의해 변경되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 임계값은 미리 설정된 고정값을 촉매의 열화도에 따라 일정 비율로 증감하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    엔진의 정지 후에, 상기 배기계의 온도, 상기 배기의 열량 및 및 상기 촉매 히팅 시간이 미리 정해진 각각의 제2 임계값 미만이 되는 경우, 엔진을 다시 재시동 하는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 임계값은 촉매의 열화도에 의해 변경되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기계의 온도는 촉매 온도인 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기계의 온도는 배기 가스의 온도인 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매 히팅 시간은 엔진의 흡기 밸브와 배기 밸브의 밸브 오버랩을 통해 배기가스의 온도를 증가시켜 촉매를 가열하는 시간인 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매 히팅 시간은, 배기계 상에 설치된 별도의 배기가스 히터에 의해 배기가스를 가열함으로써, 촉매를 가열하는 시간인 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매 히팅 시간은, 배기계의 촉매의 상류 측에서 배기가스의 재연소를 발생시켜 배기가스를 가열함으로써, 촉매를 가열하는 시간인 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 엔진이 정지하기 전 촉매 히팅 시간이 미리 정해진 최소 유지 시간 이하인지 여부를 판단하여, 엔진의 재시동 후 촉매 히팅여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 촉매 히팅의 최소 유지 시간은 상기 촉매 열화도의 함수값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매의 열화도는 상기 촉매의 산소 흡방출 능력(OSC)을 기준으로 판단하는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 촉매의 산소 흡방출 능력은, 촉매의 상류 및 하류측에 설치된 산소 센서 사이의 측정 시간의 지연(Time dely)을 이용하여 측정되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매의 열화도는, 촉매 후단에서 측정된 배기가스 온도를 기초로 판단하는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
  15. 청구항 4에 있어서,
    상기 엔진의 정지 후에 경과된 시간에 따라, 배기계의 온도, 배기 열량 및 촉매 히팅 유지 시간에 관한 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템을 채용한 내연 기관의 촉매 활성화 제어 방법.
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