KR20190070004A - 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법 및 차량 - Google Patents

엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법 및 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량(1)에 적용된 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법은 Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF의 전환에 대한 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)(20)의 확인시 촉매퍼지제어를 위한 인젝터(13)의 퍼지 연료량 제어가 추정엔진온도에 기반되는 엔진온도기반 촉매퍼지제어, 추정엔진온도 산출 불가시 촉매(11)의 열화도를 이용한 열화도기반 촉매퍼지제어로 구분됨으로써 엔진(2)의 온도가 낮을 때 질소산화물 발생량이 적어지는 엔진연소특성을 이용한 저온운전조건시 촉매퍼지 사용 연료량 감소제어로 추가적인 연비 개선이 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법 및 차량{Method for Catalyst Purge Control Based on Engine Temperature and Vehicle thereof}
본 발명은 촉매퍼지제어에 관한 것으로, 특히 엔진 온도에 따른 촉매퍼지제어의 최적화가 구현되는 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 대한 배기가스 및 환경규제는 엔진 연소에 따른 NOx(질소산화물) 및 CO/HC 등의 오염규제물질 제거에 적합한 촉매 시스템 적용을 필요로 한다.
특히 촉매는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst), CPF(Catalyzed Particulate Filter), SCR(Selective Catalyst Reduction), TWC(Three Way Catalyst) 등과 같이 NOx 나 CO/HC에 특화된 성능으로 촉매 시스템의 성능 향상에 기여한다. 반면 촉매는 NOx를 과다 배출시키는 산소(Oxygen) 제거를 필요로 한다.
일례로 촉매의 산소 유입은 엔진의 연료 컷 제어(Fuel-Cut ON/OFF)로 심화된다. 상기 연료 컷 제어는 엔진 오버런(overrun)(예, 일정한 차속 이상 운전 시 더 이상의 출력을 필요하지 않아 액셀 페달을 운전자가 누르지 않는 경우 발생 현상)시 엔진을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)가 Fuel-Cut ON으로 엔진에 대한 연료분사를 중단하여 불필요한 연료량 소모가 방지되는 방식이다. 그러므로 연료 컷 제어 실시는 촉매로 유입되는 산소를 증가시키고, 산소량 증가는 NOx 환원성능을 저하시킨다.
이를 위해 상기 촉매 시스템은 촉매로 연료분사를 하여 산소를 제거하고, 연료 분사량을 촉매 열화도에 매칭시켜주는 촉매 열화도 방식 촉매퍼지제어를 수행하여 준다. 일례로 상기 촉매 열화도 방식 촉매퍼지제어는 연료 분사량을 촉매 열화도에 따라 증량시켜줌으로써 연료 컷 중지 후 촉매의 유입 산소를 효과적으로 제거하여 준다.
그 결과 촉매 열화도 방식 촉매퍼지제어는 촉매 성능을 확보함으로써 차량의 배기가스 및 환경규제 충족에 촉매 시스템의 효과를 유지시켜 준다.
일본특개 2012-241695(2012.12.10)
하지만 상기 촉매 열화도 방식 촉매퍼지제어는 촉매 자체의 성능을 나타내는 열화도만 적용함으로써 엔진온도에 따른 NOx 발생량 감소 현상이 고려되지 못하고 있다.
그 결과 상기 촉매 열화도 방식 촉매퍼지제어는 온도가 낮은 영역의 연소시 발생하는 질소산화물의 생성을 감소시켜주는 엔진연소특성의 미반영으로 촉매 퍼지에 불필요하게 소모되는 연료를 막아줄 수 없다.
더구나 상기 촉매 열화도 방식 촉매퍼지제어는 촉매 퍼지를 위해 이론 공연비 (λ=1) 보다 농후한 제어를 실시하므로 엔진의 출력과 무관한 연료 소모가 발생될 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진온도를 연료 컷 제어에 이어진 촉매 퍼지에 적용함으로써 엔진온도에 기반된 최적화 촉매퍼지제어가 이루어지고, 특히 엔진 온도가 낮을 때 질소산화물 발생량이 적어지는 엔진연소특성을 이용하여 저온운전조건시 촉매퍼지 사용 연료량을 감소함으로써 추가적인 연비 개선도 이루어지는 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법 및 차량의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 촉매퍼지제어 방법은 Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF의 전환에 따른 촉매퍼지 ECU의 추정엔진온도 산출시 촉매퍼지제어를 위한 인젝터의 퍼지 연료량 제어가 상기 추정엔진온도에 기반되는 엔진온도기반 촉매퍼지제어;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 상기 촉매퍼지제어 방법의 실시예로서, 상기 추정엔진온도는 질소산화물 생성이 감소하는 엔진온도로 구분된다. 상기 추정엔진온도는 온도센서나 온도 모델링에 기반하여 산출된다. 상기 온도센서는 냉각수온도 센서와 엔진오일센서 중 어느 하나이고, 상기 온도 모델링은 상기 냉각수온도 센서의 온도 검출값에 기반한다.
바람직한 실시예로서, 상기 엔진온도기반 촉매퍼지제어는, (A) 상기 Fuel-Cut ON에서 상기 Fuel-Cut OFF의 전환시 온도센서 검출 값의 확인이 이루어지는 엔진온도기반 촉매퍼지 진입제어 단계, (B) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 추정엔진온도의 산출이 이루어지는 엔진온도산출 단계, (C) 상기 추정엔진온도의 크기로 운전조건구분이 이루어지는 촉매퍼지 연료분사량 조절 단계, (D) 상기 운전조건구분에 따라 농후(rich) 연료 분사량 제어가 이루어져 상기 퍼지 연료량 제어의 연료분사신호 출력이 이루어지는 촉매퍼지 연료분사량 구분 단계로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 엔진온도기반 촉매퍼지 진입제어 단계는, (a-1) 상기 Fuel-Cut ON 확인 단계, (a-2) 상기 Fuel-Cut ON시 차량정보검출로 상기 온도센서 검출 값 확인이 이루어지는 단계, (a-3) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 Fuel-Cut OFF 확인이 이루어지는 단계로 구분도니다. 상기 온도센서 검출 값은 냉각수온도 값과 오일온도 값이다.
바람직한 실시예로서, 상기 엔진온도산출 단계는, (b-1) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 온도센서 검출 값으로 상기 추정엔진온도의 산출이 이루어지는 단계, (b-2) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 온도센서 검출 값에 기반한 온도 모델링으로 상기 추정엔진온도의 산출이 이루어지는 단계로 구분된다. 상기 온도 모델링은 상기 온도센서 검출 값이 냉각수온도 값일 때 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 촉매퍼지 연료분사량 조절 단계는, (c-1) 상기 추정엔진온도를 임계값(threshold)으로 상기 운전조건구분이 이루어지는 단계, (c-2) 상기 운전조건구분으로 상기 추정엔진온도에 대한 저온운전조건과 고온운전조건이 판단되는 단계, (c-3) 상기 농후(rich) 연료 분사량 제어가 상기 저온운전조건에서 농후(rich) 연료 분사량 조절로 이루어지는 반면 상기 고온운전조건에서 농후(rich) 연료 분사량 적용이 이루어는 단계, (c-4) 상기 농후(rich) 연료 분사량 조절과 상기 농후(rich) 연료 분사량 적용에 맞춰 상기 연료분사신호 출력이 이루어지는 단계로 구분된다.
바람직한 실시예로서, 상기 운전조건구분은 상기 추정엔진온도가 상기 임계값(threshold) 미만인 경우 상기 저온운전조건으로 반면 이상인 경우 상기 고온운전조건으로 판단된다. 상기 임계값(threshold)은 엔진(2)의 질소산화물 생성이 감소하는 온도이다. 상기 농후(rich) 연료 분사량은 촉매 퍼지를 위한 이론 공연비 λ=1을 기준으로 연료분사량이 많은 상태이다. 상기 연료분사신호 출력은 퍼지연료량 람다값 유지에 따른 퍼지시간 변경을 이용한 퍼지시간가변 연료량제어로 이루어지거나 또는 퍼지시간 유지에 따른 퍼지 연료량 변경을 이용한 퍼지연료량 가변제어로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 추정엔진온도 산출 불가시 상기 촉매퍼지 ECU는 촉매의 열화도를 이용한 열화도기반 촉매퍼지제어로 전환된다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF의 전환 확인시 추정엔진온도를 산출하고, 추정엔진온도 산출이 이루어진 경우 추정엔진온도에 기반한 엔진온도기반 촉매퍼지제어로 촉매에 연료를 분사하는 인젝터의 퍼지 연료량 제어를 수행하는 반면 상기 추정엔진온도 산출이 불가한 경우 촉매의 열화도에 기반한 열화도기반 촉매퍼지제어로 상기 인젝터의 상기 퍼지 연료량 제어를 수행하는 촉매퍼지 ECU;가 포함되는 것을 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 촉매퍼지 ECU에는 상기 추정엔진온도 값 산출을 위한 엔진연계 퍼지 맵이 구비되고, 상기 엔진연계 퍼지 맵은 상기 추정엔진온도 값을 온도센서 검출 값으로 산출해 주는 온도센서 퍼지 맵, 온도 모델링으로 산출해 주는 온도 모델링 퍼지 맵으로 구분된다.
바람직한 실시예로서, 상기 촉매퍼지 ECU에는 상기 퍼지 연료량 제어 값 산출을 위한 퍼지연료제어 맵이 구비되고, 상기 퍼지연료제어 맵은 상기 퍼지 연료량 제어를 퍼지연료량 람다값 유지에 따른 퍼지시간 변경을 이용한 퍼지시간가변 연료량제어로 수행해주는 퍼지시간가변 맵, 상기 퍼지 연료량 제어를 퍼지시간 유지에 따른 퍼지 연료량 변경을 이용한 퍼지연료량 가변제어로 수행해주는 퍼지연료가변 맵으로 구분된다.
이러한 본 발명의 차량은 촉매퍼지제어에 엔진온도를 연계함으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 촉매 시스템의 촉매퍼지제어 영역이 기존의 촉매 열화도 방식을 탈피하여 엔진온도에 의한 엔진연소특성으로 확장된다. 둘째, 촉매 퍼지 시 엔진 온도가 낮은 경우 불필요한 연료 소비를 억제하여 연비 향상이 이루어진다. 셋째, 엔진의 온도가 높은 운전 조건에서는 rich 연료 분사량을 충분히 제어함으로써 촉매 퍼지 성능이 효과적으로 유지된다. 넷째, 엔진 overrun에 의한 연료 컷 제어 후 이론 공연비 보다 농후하게 연료를 분사하여 촉매 내 산소를 퍼지하더라도 촉매의 연료 분사량을 줄여 연비개선이 이루어진다. 다섯째, 퍼지제어 실시에 엔진의 연소 특성을 고려함으로써 기존의 촉매 열화도 반영 퍼지제어 대비 배출가스 수준을 동등하게 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어가 구현되는 차량의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량이 온도센서와 퍼지시간 가변방식으로 촉매퍼지제어를 수행하는 동작 상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량이 온도 모델링과 퍼지연료 가변방식으로 촉매퍼지제어를 수행하는 동작 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어의 효과선도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법은 Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF시 엔진온도 추정인자 확인이 이루어지고(S10~S40), 엔진온도 추정인자 확인시 엔진온도기반 촉매퍼지제어(S150)가 이루어지나 엔진온도 추정인자 확인불가시 열화도기반 촉매퍼지제어(S200)가 이루어진다. 특히 상기 엔진온도기반 촉매퍼지제어(S150)에서는 온도센서나 온도모델링을 이용한 엔진온도로 저온운전조건과 고온운전조건을 구분한 다음 퍼지시간기반 연료량제어나 퍼지연료량 가변제어가 구분됨에 특징이 있다(S50~S140).
그 결과 상기 엔진온도기반 촉매퍼지제어(S150)는 촉매의 열화도만 고려된 촉매퍼지제어(즉, overrun 상태에서 운전자 요구로 연비향상을 위한 연료 컷 제어 후 연료 컷 기간 동안 촉매포집 산소로 인한 질소산화물을 제거하기 위해 이론 공연비 보다 농후한 연료분사가 이루어져 질소산화물의 효과적인 정화를 가져오는 제어방식)에서 해소하지 못하던 엔진 온도에 따른 질소산화물 생성이 효과적으로 방지된다.
특히 상기 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법은 연소시 발생하는 질소산화물이 엔진 온도에 따라 발생량 차이를 가져오는 연소 특성을 이용함에 그 특징을 갖는다.
도 2를 참조하면, 차량(1)은 엔진(2), 엔진(2)에서 발생된 배기가스가 배출되는 배기라인(5)에 구비된 촉매 시스템(10)을 포함한다.
구체적으로 상기 엔진(2)은 흡기 매니폴드(3)로 공급된 신기로 연소가 일어나고 배기 매니폴드(4)로 배기가스를 내보낸다. 상기 엔진(2)은 가솔린엔진이나 디젤엔진일 수 있다. 상기 배기라인(5)은 배기 매니폴드(4)에 이어져 배기가스가 흐르면서 배기가스내 질소산화물(NOx)이나 PM(Particulate Matter) 등을 제거하도록 촉매 시스템(10)이 구비되고, 정화된 배기가스를 외부로 배출시킨다.
구체적으로 상기 촉매 시스템(10)은 촉매(11), 연료 인젝터(13), 센서(13,15,17), 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)(20)을 포함한다.
일례로 상기 촉매(11)는 배기가스내 질소산화물 정화에 따른 산소포집으로 촉매재생이 이루어지는 DPF(Diesel Particulate Filter)이다. 하지만 상기 촉매(11)는 CPF(Catalyzed Particulate Filter), SCR(Selective Catalytic Reduction) 등과 같은 기타 촉매일 수 있다. 상기 연료 인젝터(13)는 촉매(11)에 대한 촉매퍼지제어시 촉매퍼지 ECU(20)의 제어로 연료를 분사하여 준다.
일례로 상기 산소센서(15)는 촉매(11)에 포집된 산소 농도를 검출 또는 산출하고, 이를 촉매퍼지 ECU(20)로 보내준다. 상기 온도센서(17)는 엔진(2)의 냉각수온도를 검출하는 냉각수온 센서(17-1)와 엔진(2)의 엔진오일온도를 검출하는 엔진오일온 센서(17-2)로 구성되고, 검출된 냉각수온도와 엔진오일온도를 촉매퍼지 ECU(20)로 보내준다.
일례로 상기 촉매퍼지 ECU(20)는 데이터 입력부(20-1)와 연계되고, 엔진연계 퍼지 맵(30)과 퍼지연료제어 맵(40)을 구비한다.
상기 데이터 입력부(20-1)는 차량(1)과 엔진(2)의 검출정보를 ECU(20)로 보내준다. 상기 검출정보는 IG ON/OFF 신호, Fuel-Cut ON/OFF 신호, 냉각수온도 값, 오일온도 값, O2 농도 값, NOx,/CO/HC 농도 값, 엔진 RPM(Revolution Per Minute),페달(가속/브레이크 페달) ON/OFF 신호 등을 포함한다.
상기 엔진연계 퍼지 맵(30)은 온도센서 퍼지 맵(30-1)과 온도 모델링 퍼지 맵(30-2)으로 이루어진다. 상기 온도센서 퍼지 맵(30-1)은 냉각수온도와 엔진오일온도의 각각을 온도 영역별로 구분한 온도 테이블로 구축되고, 상기 온도 모델링 퍼지 맵(30-2)은 냉각수온도에 추정된 엔진(2)의 실린더 내부 온도 영역별로 구분한 온도 테이블로 구축된다. 그러므로 상기 온도센서 퍼지 맵(30-1)과 온도 모델링 퍼지 맵(30-2)의 각 온도 테이블은 엔진(2)의 온도가 낮아서 질소산화물의 생성이 적은 운전 영역에서는 촉매 내 산소 퍼지 제어를 위한 연료량을 줄이고, 반대로 온도가 높아지면 퍼지 제어를 위한 연료량을 증가시켜 배출가스 기준을 만족시키는 제어 값으로 구축된다. 특히 상기 온도 모델링 퍼지 맵(30-2)은 온도 센서의 느린 반응 속도에 의한 단점을 보완하여 상대적으로 정확한 연소 조건을 검출함으로써 촉매(11)의 퍼지 제어시 질소산화물의 억제에 보다 효과적이다.
상기 퍼지연료제어 맵(40)은 퍼지시간가변 맵(40-1)과 퍼지연료가변 맵(40-2)으로 이루어진다. 상기 퍼지시간가변 맵(40-1)은 온도 테이블을 반영하여 퍼지 연료량 람다를 일정하게 유지하면서 퍼지 시간을 가변시켜주는 시간 테이블로 구축되고, 상기 퍼지연료가변 맵(40-2)은 퍼지 시간을 일정하게 유지하면서 퍼지 연료량을 변동시켜주는 연료 테이블로 구축된다.
이하 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법을 도 2 내지 도 5를 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어 주체는 데이터 입력부(20-1)와 엔진연계 퍼지 맵(30) 및 퍼지연료제어 맵(40)에 연계된 촉매퍼지 ECU(20)이고, 제어 대상은 촉매(11)의 퍼지제어를 수행하는 촉매 시스템(10)이고 특히 연료 분사가 이루어지는 연료 인젝터(13)이다.
촉매퍼지 ECU(20)는 차량(1)의 주행시 엔진온도기반 촉매퍼지 진입제어를 수행하고, 이를 위해 S10의 Fuel-Cut ON 확인 단계, S20의 차량정보검출 단계, S30의 엔진온도 추정인자 확인 단계, S40의 Fuel-Cut OFF 확인 단계, S50의 엔진온도기반 촉매퍼지제어 진입단계를 수행한다.
도 2를 참조하면, 촉매퍼지 ECU(20)는 데이터 입력부(20-1)에서 전송된 Fuel-Cut ON 신호를 읽어 Fuel-Cut ON을 확인하고(S10), 데이터 입력부(20-1)에서 전송된 IG ON/OFF 신호, Fuel-Cut ON/OFF 신호, 냉각수온도 값, 오일온도 값, O2 농도 값, NOx,/CO/HC 농도 값, 엔진 RPM,페달(가속/브레이크 페달) ON/OFF 신호에서 Fuel-Cut ON 신호를 읽어 차량정보검출을 하고(S20), 데이터 입력부(20-1)에서 전송된 냉각수온도 값과 오일온도 값을 읽어 이를 엔진온도 추정인자로 확인한다(S30).
그 결과 촉매퍼지 ECU(20)는 냉각수온도 값과 오일온도 값을 읽지 못한 경우 엔진온도 추정인자 확인 불가로 판단하여 S50의 엔진온도기반 촉매퍼지제어를 종료한 후 S200의 열화도기반 촉매퍼지제어로 전환한다. 상기 열화도기반 촉매퍼지제어는 촉매(11)의 열화도를 이용한 Fuel-Cut OFF 후 촉매퍼지제어를 의미한다. 반면 촉매퍼지 ECU(20)는 냉각수온도 값과 오일온도 값을 읽지 못한 경우 엔진온도 추정인자 확인으로 판단하여 Fuel-Cut OFF 확인시까지 엔진온도 추정인자 확인 지속(S40)에 이어 Fuel-Cut OFF 확인시 엔진온도기반 촉매퍼지 제어진입이 이루어진다(S50).
이어 촉매퍼지 ECU(20)는 엔진온도기반 촉매퍼지 진입제어(S50)에 따라 엔진온도기반 촉매퍼지 구분제어를 수행하고, 이를 위해 S60~S80의 엔진온도산출단계, S90~S110-2의 촉매퍼지 연료분사량 조절단계, S120-1~S140의 촉매퍼지 연료분사량 구분단계를 수행한다.
구체적으로 상기 S60~S80의 엔진온도산출단계는 S60과 같이 온도센서 적용 여부를 판단하고, 온도센서 적용시 S61의 냉각수온도 적용 및 S62의 오일온도 적용과 같이 냉각수온도나 오일온도 중 어느 하나를 이용하거나 또는 온도센서 미적용시 S70의 온도모델링 적용과 같이 검출된 냉각수온도를 이용하여 실린더 내부의 온도를 모델링함으로써 S80의 엔진온도 산출로 종료된다.
도 2를 참조하면, 촉매퍼지 ECU(20)는 S61의 냉각수온도 적용 및 S62의 오일온도 적용시 엔진연계 퍼지 맵(30)중 온도센서 퍼지 맵(30-1)과 연계함으로써 온도센서 퍼지 맵(30-1)의 온도 테이블과 매칭하여 엔진온도 값으로 Tengine를 산출한다. 반면 촉매퍼지 ECU(20)는 S70의 온도모델링 적용시 엔진연계 퍼지 맵(30)중 온도 모델링 퍼지 맵(30-2)과 연계함으로써 온도 모델링 퍼지 맵(30-2)의 온도 테이블과 매칭하여 엔진온도 값으로 Tengine를 산출한다.
그 결과 상기 엔진온도 값 Tengine는 구체적인 수치로 산출된다. 하지만 상기 엔진온도 값 Tengine의 구체적인 수치는 온도가 엔진(2)의 Fuel-Cut ON/OFF 조건에서 달라지므로 본 실시예에선 구체적인 수치로 특정될 수 없다.
구체적으로 상기 S90~S110-2의 촉매퍼지 연료분사량 조절단계는 S90과 같이 엔진온도 값 Tengine에 대한 비교로 엔진조건을 판단한다. 이를 위해 상기 엔진조건은 하기 판단식을 적용한다.
엔진조건 : Tengine > Treference
여기서 “Tengine”은 온도센서나 온도모델링으로 산출한 엔진온도 값이고, “Treference”는 고저 기준 엔진온도를 나타내는 임계값(threshold)으로 엔진(2)의 질소산화물 생성이 감소하는 온도로 설정되며, “>”는 두 ?의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.
이로부터 엔진온도 값(Tengine)이 임계값(Treference) 미만인 경우 S100-1의 저온운전조건으로 판단하는 반면 이상인 경우 S100-2의 고온운전조건으로 판단된다.
그 결과 S100-1의 저온운전조건에선 S110-1과 같이 농후(rich) 연료 분사량 축소를 하고 반면 S100-2의 고온운전조건에선 S110-2와 같이 농후(rich) 연료 분사량 적용이 이루어진다. 어기서 상기 “농후(rich)“는 촉매 퍼지를 위한 이론 공연비 (λ=1)를 기준으로 하여 보다 연료분사량이 많은 농후한 상태를 의미한다.
구체적으로 상기 S120-1~S140의 촉매퍼지 연료분사량 구분단계는 S120-1의 퍼지시간가변 연료량제어와 S120-2의 퍼지연료량 가변제어로 구분되고, 그 각각에 맞춰 S140의 연료분사신호 출력이 이루어진다. 특히 상기 퍼지시간가변 연료량제어에서는 퍼지연료량 람다값 유지에 따른 퍼지시간 변경 값 산출이 이루어지고, 이를 위해 퍼지시간가변 맵(40-1)의 시간 테이블과 매칭된다. 반면 상기 S120-2의 퍼지연료량 가변제어에서는 퍼지시간 유지에 따른 퍼지 연료량 변경 값 산출이 이루어지고, 이를 위해 퍼지연료가변 맵(40-2)의 연료 테이블과 매칭된다.
그 결과 촉매퍼지 ECU(20)는 S140의 연료분사신호에 대해 퍼지시간이나 퍼지 연료량을 변수로 하는 출력으로 연료 인젝터(13)를 제어하여 준다.
최종적으로 촉매퍼지 ECU(20)는 S150의 엔진온도기반 촉매퍼지제어를 수행한다. 상기 S150의 엔진온도기반 촉매퍼지제어는 퍼지시간가변 연료량제어를 적용한 엔진온도기반 촉매퍼지제어와 퍼지연료량 가변제어를 적용한 엔진온도기반 촉매퍼지제어로 각각 구분된다.
한편 도 3 내지 도 5는 엔진온도기반 촉매퍼지제어가 구현된 예를 나타낸다.
도 3은 온도센서 퍼지 맵(30-1)과 퍼지시간가변 맵(40-1)에 따른 퍼지시간가변 연료량제어가 적용된 엔진온도기반 촉매퍼지제어로 촉매 시스템(10)이 제어되는 예를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 촉매퍼지 ECU(20)는 온도센서 퍼지 맵(30-1)의 냉각수온 또는 오일온 기반 엔진온도 값(Tsensor)과 퍼지시간가변 맵(40-1)의 퍼지시간 변경 값(Tpurge _variable)을 연료분사신호롤 출력한다. 그 결과 상기 촉매퍼지 ECU(20)는 퍼지시간가변 맵(40-1)과 연계된 퍼지시간가변의 연료량제어 값(Finjection)을 출력함으로써 인젝터(13)에서는 가변 시간에 맞춰 연료량 분사가 이루어진다. 이 경우 상기 연료량제어 값(Finjection)은 PWM(Pulse Width Modulation) DUTY로 출력된다.
도 4는 온도모델링 퍼지 맵(30-2)과 퍼지연료가변 맵(40-2)에 따른 퍼지연료량 가변제어가 적용된 엔진온도기반 촉매퍼지제어로 촉매 시스템(10)이 제어되는 예를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 촉매퍼지 ECU(20)는 온도모델링 퍼지 맵(30-2)의엔진온도 모델릴 기반 엔진온도 값(Tmodel)과 퍼지연료가변 맵(40-2)의 퍼지연료량 변경 값(Fpurge _variable)을 연료분사신호롤 출력한다. 그 결과 상기 촉매퍼지 ECU(20)는 퍼지연료가변 맵(40-2)과 연계된 퍼지연료량가변의 연료량제어 값(Finjection)을 출력함으로써 인젝터(13)에서는 가변 연료량에 맞춰 연료량 분사가 이루어진다. 이 경우 상기 연료량제어 값(Finjection)은 PWM(Pulse Width Modulation) DUTY로 출력된다.
도 5를 참조하면, 퍼지시간가변 연료량제어 값(Finjection) 또는 퍼지연료량가변 값(Fpurge _variable)을 이용한 엔진온도기반 촉매퍼지제어 효과가 열화도기반 촉매퍼지제어 효과대비 누적 퍼지 연료량을 적게 소모함을 예시한다.
그 결과 연료 컷 제어에 이어진 촉매퍼지제어시 상기 엔진온도기반 촉매퍼지제어는 열화도기반 촉매퍼지제어 만 수행 될 때에 비해 촉매퍼지 사용연료감소로 연비 개선이 이루어진다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(1)에 적용된 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법은 Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF의 전환에 대한 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)(20)의 확인시 촉매퍼지제어를 위한 인젝터(13)의 퍼지 연료량 제어가 추정엔진온도에 기반되는 엔진온도기반 촉매퍼지제어, 추정엔진온도 산출 불가시 촉매(11)의 열화도를 이용한 열화도기반 촉매퍼지제어로 구분됨으로써 엔진(2)의 온도가 낮을 때 질소산화물 발생량이 적어지는 엔진연소특성을 이용한 저온운전조건시 촉매퍼지 사용 연료량 감소제어로 추가적인 연비 개선이 이루어진다.
1 : 차량 2 : 엔진
3 : 흡기 매니폴드 4 : 배기 매니폴드
5 : 배기라인
10 : 촉매 시스템 11 : 촉매
13 : 연료 인젝터 15 : 산소센서
17 : 온도센서 17-1 : 냉각수온 센서
17-2 : 엔진오일온 센서 20 : 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)
20-1 : 데이터 입력부 30 : 엔진연계 퍼지 맵
30-1 : 온도센서 퍼지 맵 30-2 : 온도 모델링 퍼지 맵
40 : 퍼지연료제어 맵 40-1 : 퍼지시간가변 맵
40-2 : 퍼지연료가변 맵

Claims (19)

  1. Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF의 전환에 따른 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)의 추정엔진온도 산출시 촉매퍼지제어를 위한 인젝터의 퍼지 연료량 제어가 상기 추정엔진온도에 기반되는 엔진온도기반 촉매퍼지제어;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 추정엔진온도는 온도센서나 온도 모델링에 기반하여 산출되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 온도센서는 냉각수온도 센서와 엔진오일센서 중 어느 하나이고, 상기 온도 모델링은 상기 냉각수온도 센서의 온도 검출값에 기반하는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진온도기반 촉매퍼지제어는, (A) 상기 Fuel-Cut ON에서 상기 Fuel-Cut OFF의 전환시 온도센서 검출 값의 확인이 이루어지는 엔진온도기반 촉매퍼지 진입제어 단계, (B) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 추정엔진온도의 산출이 이루어지는 엔진온도산출 단계, (C) 상기 추정엔진온도의 크기로 운전조건구분이 이루어지는 촉매퍼지 연료분사량 조절 단계, (D) 상기 운전조건구분에 따라 농후(rich) 연료 분사량 제어가 이루어져 상기 퍼지 연료량 제어의 연료분사신호 출력이 이루어지는 촉매퍼지 연료분사량 구분 단계
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 엔진온도기반 촉매퍼지 진입제어 단계는, (a-1) 상기 Fuel-Cut ON 확인 단계, (a-2) 상기 Fuel-Cut ON시 차량정보검출로 상기 온도센서 검출 값 확인이 이루어지는 단계, (a-3) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 Fuel-Cut OFF 확인이 이루어지는 단계
    로 구분되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 온도센서 검출 값은 냉각수온도 값과 오일온도 값인 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 엔진온도산출 단계는, (b-1) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 온도센서 검출 값으로 상기 추정엔진온도의 산출이 이루어지는 단계, (b-2) 상기 온도센서 검출 값 확인시 상기 온도센서 검출 값에 기반한 온도 모델링으로 상기 추정엔진온도의 산출이 이루어지는 단계
    로 구분되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 온도 모델링은 상기 온도센서 검출 값이 냉각수온도 값일 때 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  9. 청구항 4에 있어서, 상기 촉매퍼지 연료분사량 조절 단계는, (c-1) 상기 추정엔진온도를 임계값(threshold)으로 상기 운전조건구분이 이루어지는 단계, (c-2) 상기 운전조건구분으로 상기 추정엔진온도에 대한 저온운전조건과 고온운전조건이 판단되는 단계, (c-3) 상기 농후(rich) 연료 분사량 제어가 상기 저온운전조건에서 농후(rich) 연료 분사량 조절로 이루어지는 반면 상기 고온운전조건에서 농후(rich) 연료 분사량 적용이 이루어는 단계, (c-4) 상기 농후(rich) 연료 분사량 조절과 상기 농후(rich) 연료 분사량 적용에 맞춰 상기 연료분사신호 출력이 이루어지는 단계
    로 구분되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 운전조건구분은 상기 추정엔진온도가 상기 임계값(threshold) 미만인 경우 상기 저온운전조건으로 반면 이상인 경우 상기 고온운전조건으로 판단되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 임계값(threshold)은 엔진의 질소산화물 생성이 감소하는 온도인 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 농후(rich) 연료 분사량은 촉매 퍼지를 위한 이론 공연비 λ=1을 기준으로 연료분사량이 많은 상태인 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  13. 청구항 9에 있어서, 상기 연료분사신호 출력은 퍼지연료량 람다값 유지에 따른 퍼지시간 변경을 이용한 퍼지시간가변 연료량제어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  14. 청구항 9에 있어서, 상기 연료분사신호 출력은 퍼지시간 유지에 따른 퍼지 연료량 변경을 이용한 퍼지연료량 가변제어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 추정엔진온도 산출 불가시 상기 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)는 촉매의 열화도를 이용한 열화도기반 촉매퍼지제어로 전환되는 것을 특징으로 하는 촉매퍼지제어 방법.
  16. Fuel-Cut ON에서 Fuel-Cut OFF의 전환 확인시 추정엔진온도를 산출하고, 추정엔진온도 산출이 이루어진 경우 추정엔진온도에 기반한 엔진온도기반 촉매퍼지제어로 촉매에 연료를 분사하는 인젝터의 퍼지 연료량 제어를 수행하는 반면 상기 추정엔진온도 산출이 불가한 경우 촉매의 열화도에 기반한 열화도기반 촉매퍼지제어로 상기 인젝터의 상기 퍼지 연료량 제어를 수행하는 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit);
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 촉매퍼지 ECU(Electronic Control Unit)에는 추정엔진온도 값 산출을 위한 엔진연계 퍼지 맵과 상기 퍼지 연료량 제어 값 산출을 위한 퍼지연료제어 맵이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량.

  18. 청구항 17에 있어서, 상기 엔진연계 퍼지 맵은 상기 추정엔진온도 값을 온도센서 검출 값으로 산출해 주는 온도센서 퍼지 맵, 온도 모델링으로 산출해 주는 온도 모델링 퍼지 맵으로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 퍼지연료제어 맵은 상기 퍼지 연료량 제어를 퍼지연료량 람다값 유지에 따른 퍼지시간 변경을 이용한 퍼지시간가변 연료량제어로 수행해주는 퍼지시간가변 맵, 상기 퍼지 연료량 제어를 퍼지시간 유지에 따른 퍼지 연료량 변경을 이용한 퍼지연료량 가변제어로 수행해주는 퍼지연료가변 맵으로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210007636A (ko) * 2019-07-12 2021-01-20 현대자동차주식회사 디젤산화촉매의 열화 진단 장치 및 그 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002054483A (ja) * 2000-08-11 2002-02-20 Mazda Motor Corp 火花点火式エンジンの燃料制御装置
KR20030014794A (ko) * 2001-08-13 2003-02-20 현대자동차주식회사 엔진의 퍼지제어방법
JP2005233115A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Toyota Motor Corp 内燃機関制御装置及びそれを搭載した車両
KR20100044531A (ko) * 2008-10-22 2010-04-30 현대자동차주식회사 촉매 퍼지장치 및 방법
JP2012241695A (ja) 2011-05-24 2012-12-10 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
KR101500165B1 (ko) * 2013-10-11 2015-03-06 현대자동차주식회사 언더 플로어 촉매 컨버터 퍼지 장치 및 제어 방법
US20150218989A1 (en) * 2013-06-05 2015-08-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and an apparatus for warming a catalyst in an internal combustion engine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1162664A (ja) * 1997-08-20 1999-03-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料カット制御装置
JP4389372B2 (ja) * 2000-09-29 2009-12-24 マツダ株式会社 エンジンの燃料制御装置
JP2005248781A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料カット制御装置
JP2006258007A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP4293182B2 (ja) * 2005-12-16 2009-07-08 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車およびその制御方法
JP2007192114A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Toyota Motor Corp 車両及びその制御方法
JP4158181B2 (ja) * 2006-03-29 2008-10-01 三菱電機株式会社 エンジン制御装置
US8738272B2 (en) * 2009-12-16 2014-05-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine including variable valve operating apparatus
KR101406495B1 (ko) 2012-12-17 2014-06-27 현대자동차주식회사 차량의 ｌｎｔ 제어방법
US9296390B2 (en) * 2013-03-15 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle exhaust diagnostics
KR101500166B1 (ko) * 2013-10-11 2015-03-06 현대자동차주식회사 이종 촉매를 위한 o2퍼지 방법
JP6323354B2 (ja) * 2015-01-30 2018-05-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002054483A (ja) * 2000-08-11 2002-02-20 Mazda Motor Corp 火花点火式エンジンの燃料制御装置
KR20030014794A (ko) * 2001-08-13 2003-02-20 현대자동차주식회사 엔진의 퍼지제어방법
JP2005233115A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Toyota Motor Corp 内燃機関制御装置及びそれを搭載した車両
KR20100044531A (ko) * 2008-10-22 2010-04-30 현대자동차주식회사 촉매 퍼지장치 및 방법
JP2012241695A (ja) 2011-05-24 2012-12-10 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
US20150218989A1 (en) * 2013-06-05 2015-08-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and an apparatus for warming a catalyst in an internal combustion engine
KR101500165B1 (ko) * 2013-10-11 2015-03-06 현대자동차주식회사 언더 플로어 촉매 컨버터 퍼지 장치 및 제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210007636A (ko) * 2019-07-12 2021-01-20 현대자동차주식회사 디젤산화촉매의 열화 진단 장치 및 그 방법

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