KR20230003739A - 하이브리드차량의 촉매 진단 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진에서 배출되는 배기가스를 정화시키는 촉매, 상기 촉매의 전단 또는 후단에 설치되며, 공연비의 희박/농후에 따라 산소의 농도를 검출하는 산소 센서, 상기 엔진에 연결되어 상기 엔진의 출력을 보조하는 HSG 및 상기 엔진의 촉매 진단 조건이 일정하게 유지되도록 상기 HSG의 구동을 제어하고, 상기 산소 센서를 통해 검출되는 희박-농후, 또는 농후-희박으로 전환되는 시간을 미리 설정된 기준 시간과 비교하여 산소 흡방출 능력(OSC)의 이상 여부를 진단하는 제어기를 포함한다.
Description
본 발명은 하이브리드차량의 촉매 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 촉매의 산소 흡방출 능력(Oxygen Storage Capacity, OSC) 진단 모니터링 시, 배기유량 및 배기온도의 변화에 의한 촉매의 OSC 오계산을 미연에 방지할 수 있는 하이브리드차량의 촉매 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 원동기로 사용되는 가솔린 기관을 비롯한 내연기관은 연료를 실린더 안에서 연소시켜 이때 발생하는 에너지를 동력으로 이용한다.
따라서, 연소에 따른 배기가스에는 질소 산화물과 불완전 연소로 인한 일산화탄소 또는 탄화수소 등 유해한 성분이 함유되어 있으며, 이에 배기가스로 인한 대기오염을 해결하기 위한 대책으로써, 배기가스 중의 유해 성분을 정화하기 위한 촉매를 차량에 설치하고 있다.
이와 같이, 차량에 설치되는 촉매는 연소에 따른 배기가스에 유해 물질이 희박하고 산소가 농후할 경우, 배기가스중의 산소를 흡수하여 흡착 및 저장하고, 이와 반대로 연소에 따른 배기가스에 유해 물질이 농후하고 산소가 희박할 경우 흡착되어 있던 산소를 방출하여 배기가스 중의 유해 물질을 산화시켜 배기가스를 저감시키는 역할을 한다.
통상 엔진 제어 시스템에서는 이러한 촉매가 제 기능을 수행하지 못할 경우, 새로운 촉매로 교체하기 위해 촉매가 제 기능을 수행하고 있는지 여부를 진단한다.
이러한 종래의 촉매 기능 진단 방식은 기 설정된 안정된 주행 구간에서 촉매 후방에 마련되는 후방 산소센서의 촉매 진단값을 합산하여 평균을 계산하고, 이에 따른 평균값이 특정 일정값을 초과하면, 촉매에 노후가 발생하는 등의 이상이 있는 것으로 판정하게 된다.
하지만, 이와 같은 종래의 촉매 기능 진단 방식은 산소 흡방출 능력(Oxygen Storage Capacity, OSC) 모니터링 시, 총 n개의 촉매진단값 중 특정 촉매진단값이 예측할 수 없는 환경적인 요인으로 인한 일시적인 이유로 과도하게 이상 출력될 수 있고, 배기유량 및 배기온의 변화에 따라서도 진단에 영향을 받을 수 있기 때문에, 결과적으로 해당 평균값의 정확성을 떨어뜨리는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 목적은, 하이브리드 시스템의 HSG(Hybrid Starter Generator)를 이용하여 엔진의 RPM 및 부하를 일정하게 유지시킨 상태에서, OSC 를 포함한 촉매의 진단 모니터링이 실시되도록 함으로써, 배기유량 및 배기온도 변화량이 미치는 OSC 계산에 대한 영향을 최소화하여 촉매의 OSC 진단 모니터링 시 OSC 오계산을 미연에 방지할 수 있는 하이브리드차량의 촉매 진단 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치는 엔진에서 배출되는 배기가스를 정화시키는 촉매, 상기 촉매의 전단 또는 후단에 설치되며, 공연비의 희박/농후에 따라 산소의 농도를 검출하는 산소 센서, 상기 엔진에 연결되어 상기 엔진의 출력을 보조하는 HSG 및 상기 엔진의 촉매 진단 조건이 일정하게 유지되도록 상기 HSG의 구동을 제어하고, 상기 산소 센서를 통해 검출되는 희박-농후, 또는 농후-희박으로 전환되는 시간을 미리 설정된 기준 시간과 비교하여 산소 흡방출 능력(OSC)의 이상 여부를 진단하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 촉매 진단 조건은, 상기 엔진의 RPM 및 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하 조건에 해당한다.
또한, 상기 제어기는 EV 모드 진입 전 상기 HSG의 구동을 선택적으로 제어하여 RPM 및 상기 엔진 부하가 일정하게 유지되게 한다.
그리고, 상기 제어기는 상기 HSG의 구동을 가능하게 하는 메인 배터리의 충전량 정보를 전달받으며, 상기 충전량 정보에 따라 선택적으로 상기 HSG를 제어하여, 상기 HSG 구동을 위한 상기 메인 배터리의 충전이 이루어지게 한다.
한편, 본 발명에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 방법은 차량의 주행 중, 촉매 진단이 미완료됨에 따라, 촉매 진단 모니터링을 위한 진단 요청 신호를 제어기로 송출하는 제1단계, 상기 진단 요청 신호가 상기 제어기로 송출되는 시점에서, 운전자의 의도 및 메인 배터리의 상태를 통해 EV 모드 진입 가능 여부를 판단하는 제2단계, 상기 EV 모드의 진입이 가능한 것으로 판단됨에 따라, 상기 제어기를 통해 엔진의 촉매 진단 조건이 일정하게 유지되도록 HSG의 구동을 제어하는 제3단계 및 상기 촉매 진단 조건이 유지됨에 따라, 제어기를 이용하여 산소 센서를 통해 검출되는 희박-농후, 또는 농후-희박으로 전환되는 시간을 미리 설정된 기준 시간과 비교, 산소 흡방출 능력(OSC)의 이상 여부를 진단하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 촉매 진단 조건은 상기 엔진의 RPM 및 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하 조건에 해당한다.
그리고, 상기 제4단계는 상기 제어기를 통해 상기 HSG의 구동을 가능하게 하는 상기 메인 배터리의 충전량 정보를 전달받으며, 상기 충전량 정보에 따라 선택적으로 상기 HSG를 제어하여, 상기 HSG 구동을 위한 상기 메인 배터리의 충전이 먼저 이루어지게 하는 단계를 구비한다.
본 발명은, 하이브리드 시스템의 HSG(Hybrid Starter Generator)를 이용하여 엔진의 RPM 및 부하를 일정하게 유지시킨 상태에서, OSC 를 포함한 촉매의 진단 모니터링이 실시되도록 함으로써, 배기유량 및 배기온도 변화량이 미치는 OSC 계산에 대한 영향을 최소화하여 촉매의 OSC 진단 모니터링 시 OSC 오계산을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 안정적인 촉매의 OSC 계산을 이용한 모니터링을 통해 오진단을 개선할 수 있기 때문에, 모니터링 횟수를 줄일 수 있어 진단 시간 축소를 가능하게 하는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 구성을 보여주기 위한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 HSG 구성을 보여주기 위한 개념도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 촉매 진단 영역을 보여주기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 HSG 구성을 보여주기 위한 개념도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 촉매 진단 영역을 보여주기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 HSG 구성을 보여주기 위한 개념도이며, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치에 대한 촉매 진단 영역을 보여주기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 장치는 촉매(100), 산소 센서(200), HSG(300) 및 제어기(400)를 포함한다.
촉매(100)는 산화 및 환원 작용으로 배기가스를 정화시키는 역할을 한다.
통상적으로, 차량에는 배기가스에 포함된 HC, CO, NOx 등 다양한 유해물질을 정화시켜 에미션(E/M)을 안정화시키는 촉매(100)가 장착되고 있으며, 촉매(100)는 세리아(CeO2)와 지르코니아(ZrO2)의 혼합 물질로 구성된다.
상기와 같은 촉매(100)의 진단 모니터링을 위해서는, 공연비가 희박(Lean)한 조건에서 촉매(100) 구성물질인 세리아가 산소를 흡수하고, 공연비가 농후(Rich)한 조건에서 산소를 방출하는 세리아의 일관된 성질을 이용하는데, 결국 촉매(100)의 기능을 산소 흡방출 능력(Oxygen Storage Capacity, 이하 OSC)으로 추정, 만일 OSC 물질의 양이 일정 기준 이하일 경우, 촉매(100)의 고장/열화로 판단할 수 있는 것이다.
즉, 농후(Rich)한 조건의 배출가스를 촉매(100)로 흘려, 촉매(100) 내 OSC가 가지고 있는 산소를 충분히 비운 후(일례로, 촉매(100)의 하류측에 설치되는 산소 센서(200)에서 농도값이 농후(Rich)하게 검출되는 시점까지), 희박(Lean)한 조건의 배출가스를 촉매(100)로 흘려, OSC 내 산소를 채우며(일례로, 촉매(100)의 하류측에 설치되는 산소 센서(200)에서 농도값이 희박(Leam)하게 검출되는 시점까지), 이를 이용하여 촉매(100)의 OSC 진단을 수행할 수 있다.
다시 말해, 상기와 같이 희박(Lean) 조건에서 농후(Rich) 조건으로, 또는 농후(Rich) 조건에서 희박(Lean) 조건으로 전환되는 시간을 이용, 촉매(100) 구성 물질인 세리아의 경우, 열화가 진행될수록 OSC가 떨어지기 때문에, 상기 시간이 짧아지며, 정상적인 경우에는 상기 시간이 상대적으로 길어지는 원리를 이용하여 설정된 기준 시간과 비교를 통해 촉매(100)의 OSC 진단을 수행할 수 있다.
산소 센서(200)는 촉매(100)의 전단 또는 후단에 설치되며, 상기와 같은 공연비의 희박(Lean) 또는 농후(Rich)에 따라 OSC 진단을 위한 촉매(100)내 산소의 농도를 검출한다.
또한, HSG(Hybrid Starter Generator)(300)는 엔진에 연결되어 엔진의 출력을 보조하는 역할을 한다.
일반적으로, 하이브리드 차량은 다양한 구조로 구동계를 구성할 수 있는데, 엔진과 모터를 엔진 클러치를 통해 연결하고 모터 출력 측에 변속기를 연결한 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 하이브리드 시스템이 알려져 있다.
도 2는 이러한 하이브리드차량의 파워 트레인의 구성을 예시한 개념도로서, 모터(3)와 변속기(4)가 연결된 TMED 하이브리드 시스템의 구성을 예시하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하이브리드 시스템에서는 엔진(1)과 변속기(4) 사이에 엔진 클러치(2)와 모터(3)가 배치되는데, 여기서 엔진 클러치(2)는 차량의 두 구동원인 엔진(1)과 모터(3) 사이에 배치된다.
또한, 하이브리드 시스템에서는 모터(3)의 출력 측에 변속기(4)가 장착되어, 모터 출력축이 변속기 입력축과 연결되어 있으며, 이에 모터 속도가 변속기 입력축 회전속도(즉, 변속기 입력속도)가 된다.
전체적인 구성을 살펴보면, 하이브리드 시스템은 차량 주행을 위한 구동원인 엔진(1)과 모터(3), 엔진(1)과 모터(3) 사이에 개재된 엔진 클러치(2), 모터(3)의 출력 측에 연결된 변속기(4), 모터(3)를 구동 및 제어하기 위한 인버터, 그리고 인버터를 통해 모터(3)에 충, 방전 가능하게 연결된 배터리(6)를 포함하여 구성된다.
여기서, 엔진 클러치(2)는 선택적으로 결합 또는 분리 작동하여 엔진(1)과 모터(3) 사이를 동력 전달 가능하게 연결하거나 분리한다.
도면에 도시되지는 않았으나, 인버터는 모터(3)의 구동을 위해 배터리(6)의 직류전류를 3상 교류전류로 변환하여 모터(3)에 인가한다.
그리고, 변속기(4)는 모터(3)의 회전동력 또는 엔진(1)과 모터(3)의 복합 회전동력을 변속하여 구동축을 통해 구동륜으로 전달하며, 변속기(4)로는 자동변속기(Automatic Transmission, AT), 또는 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, DCT)가 사용될 수 있다.
이에 더하여, 하이브리드 시스템은 엔진(1)과 동력 전달 가능하게 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진에서 전달되는 회전력으로 발전을 수행하는 모터인 HSG(300)을 더 포함할 수 있다.
엔진 연결 모터인 HSG(300)는 엔진(1)에 동력전달기구를 매개로 직접 연결된 모터이고, 동력전달기구로는 풀리와 벨트가 주로 이용되고 있다.
HSG(300) 또한 인버터를 매개로 배터리(6)에 충, 방전 가능하게 연결되며, 이러한 HSG(300)는 배터리(6)의 전력을 공급받아 모터로 작동하거나 엔진(1)의 회전력을 전기에너지로 변환 및 회수하는 발전기로 작동하는데, 모터(3)로 작동 시 주로 엔진(1)을 시동하는데 이용되고, 또한 엔진(1)과 상시 동력 전달 가능하게 연결되어 있으므로, 엔진 속도(RPM)를 제어하는데 이용될 수도 있다.
이러한 HSG(300)의 특징을 이용하여, 제어기(400)는 엔진의 촉매 진단 조건이 일정하게 유지되도록 HSG(300)의 구동을 제어하고, 엔진의 배기유량 및 배기온도가 일정하게 유지된 상태에서 OSC의 이상 여부를 진단하도록 한다.
즉, 제어기(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, EV 모드 진입 이전에, HSG(300) 구동을 통해, 엔진의 RPM 및 이러한 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하, 일례로 그 토크가 일정하게 유지되게 제어하면(도 3에서 원형으로 표시된 부분), 그에 따라 엔진으로 분사되는 연료량과 산소량이 일정해지게 되므로, 배출되는 배기가스의 배기유량 및 배기온도가 일정하게 유지될 수 있다.
이러한 상태에서, 제어기(400)는 산소 센서(200)를 통해 촉매(100) 출측에서 검출되는 희박(Lean) 조건에서 농후(Rich) 조건으로, 또는 농후(Rich) 조건에서 희박(Lean) 조건으로 전환(Lambda Swing 구간)되는 시간을 미리 설정된 소정의 기준 시간과 비교, 결과에 따라 촉매(100)의 OSC 진단을 수행하도록 함으로써, 배기유량 및 배기온도의 변화량에 따른 OSC를 계산에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
그에 따라, 본 실시예에서는 OSC를 계산에 영향을 미칠 수 있는 배기유량 및 배기온도의 변화량을 고정시켜 OSC 계산 시 오진단 가능성을 축소시킬 수 있으며, 이와 함께 OSC 계산의 정확도 향상으로 촉매(100)의 성능 진단을 위한 모니터링의 횟수를 절감시킬 수 있다.
한편, 제어기(400)는 OSC의 이상 여부를 진단함에 있어서, 차량이 EV 모드에 진입 가능한 상태이고, 별도의 온도 센서(미도시)를 통해 검출된 촉매(100) 온도가 설정된 조건을 만족함에 따라, EV 모드 진입 전 HSG(300)의 구동을 선택적으로 제어하여 엔진의 RPM 및 엔진 부하가 일정하게 유지되게 할 수 있다.
다시 말해, 제어기(400)는 OSC 이상 여부를 진단함에 있어서, 주행 중 일정 조건, 예를 들어 촉매 진단 미완료 등과 같은 진단 요청 신호가 송출됨에 따라, 가속 패달 미작동과 같은 운전자의 의도 및 메인 배터리의 충전 상태(State Of Charge, SOC)를 통해 차량이 EV 모드에 진입 가능한 상태인 것으로 판단되면, EV 모드 진입 전에 HSG(300)의 충전을 선택적으로 제어하여 엔진의 구동이 이루어지지 않는 EV 모드에서 HSG(300)를 통해서만 차량의 RPM 및 엔진 부하(토크)가 일정하게 유지되게 함으로써, 하이브리드 차량의 촉매(100)에 대한 OSC 이상 여부를 효과적으로 진단하게 할 수 있다.
또한, 제어기(400)는 상기와 같이 HSG(300)를 충전 제어하여 차량의 RPM 및 엔진 부하(토크)가 일정하게 유지되도록 함에 있어서, 만일 전달된 메인 배터리의 충전 상태가 설정된 조건 이하인 경우, HSG(300)의 구동을 통해 먼저 메인 배터리의 충전이 이루어지도록 한다.
통상, 하이브리드 차량에는 차량 작동의 전반을 제어하는 최상위 제어기로서 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)(400)가 탑재되고, 더불어 차량의 각종 장치를 제어하기 위한 여러 제어기들이 구비된다.
예를 들어, 엔진의 작동을 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 모터의 작동을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 변속기의 작동을 제어하는 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 차량의 제동 제어를 수행하는 브레이크 제어기(Brake Control Unit, BCU), 배터리 상태 정보를 수집하고 배터리를 관리하기 위한 제어를 수행하는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS) 등이 구비된다.
여기서, 하이브리드 제어기(400)는 만일 전술된 바와 같이, 전달된 메인 배터리의 충전 상태가 설정된 조건 이하에 해당함에 따른 정보가 전달되면, 엔진의 RPM 및 엔진 부하가 일정하게 유지되도록 하는 HSG(300)의 동력을 이용하여 먼저 메인 배터리 충전이 이루어지게 하고, 메인 배터리의 충전이 완료되면 HSG(300)의 구동시켜 RPM 및 엔진 부하가 일정하게 유지되게 함으로써, 촉매(100)의 OSC 이상 여부의 진단이 이루어지도록 제어한다.
이하, 도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드차량의 촉매 진단 방법을 순차적으로 설명하면, 다음과 같다.
차량의 주행 중, 일정 조건, 더 구체적으로는 촉매 진단이 미완료됨에 따라, 촉매 진단 모니터링을 위한 진단 요청 신호를 제어기(400)로 송출한다(S100).
이때, 진단 요청 신호가 제어기(400)로 송출되는 시점에서, 차량의 RPM 및 RPM에 따른 엔진 부하(토크)가 미리 설정된 범위에 내에 해당하도록 조절하기 위한 운전자의 의도 및 메인 배터리 상태를 통해 EV 모드 진입 여부를 판단한다(S200).
만일, EV 모드 진입이 가능한 것으로 판단되면, 제어기(400)를 통해 엔진의 촉매 진단 조건, 일례로 엔진의 RPM 및 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하(토크)가 일정하게 유지될 수 있도록 HSG(300)의 구동을 제어한다(S400).
이와 같이, 제어기(400)를 통해 HSG(300)를 제어하여 엔진의 RPM 및 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하, 일례로 토크가 일정하게 유지되게 제어하면, 그에 따라 엔진으로 분사되는 연료량과 산소량이 일정해지게 되므로, 배출되는 배기가스의 배기유량 및 배기온도가 일정하게 유지될 수 있다.
이러한 상태에서, 제어기(400)는 산소 센서(200)를 통해 촉매(100) 출측에서 검출되는 희박(Lean) 조건에서 농후(Rich) 조건으로, 또는 농후(Rich) 조건에서 희박(Lean) 조건으로 전환되는 시간을 미리 설정된 소정의 기준 시간과 비교, 결과에 따라 촉매(100)의 OSC 진단을 수행할 수 있으며(S500), 그에 따라 배기유량 및 배기온도의 변화량에 따른 OSC를 계산에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
다시 말해, 제어기(400)는 촉매(100)의 OSC 이상 여부를 진단함에 있어서, 주행 중 일정 조건, 예를 들어 촉매 진단 미완료 등과 같은 진단 요청 신호가 송출됨에 따라, 운전자의 의도 및 메인 배터리의 충전 상태(State Of Charge, SOC)를 통해 차량이 EV 모드에 진입 가능한 상태인 것으로 판단되면, EV 모드 진입 전에 HSG(300)의 충전을 선택적으로 제어하여 엔진의 구동이 이루어지지 않는 EV 모드에서 HSG(300)를 통해 차량의 RPM 및 엔진 부하(토크)가 일정하게 유지되게, 즉 촉매(100)로 배출된 배기유량 및 배기온도가 일정해지게 함으로써, 하이브리드 차량의 촉매(100)에 대한 OSC 이상 여부를 효과적으로 진단하게 할 수 있다.
여기서, 만일 제어기(400)는 상기와 같이 HSG(300)를 충전 제어하여 차량의 RPM 및 엔진 부하(토크)가 일정하게 유지되도록 함에 있어서, 만일 전달된 메인 배터리의 충전량이 설정된 충전량 조건 이하인 경우(S300), HSG(300)의 구동을 통해 먼저 메인 배터리의 충전이 이루어지게 할 수 있다(S410).
이와 반대로, 만일 전달된 메인 배터리 충전량이 설정된 충전량 조건 이상인 경우에는(S300), 메인 배터리의 충전량을 통해 HSG(300)의 구동을 제어할 수 있기 때문에, 메인 배터리를 이용하여 HSG(300)가 구동되도록 한다(S400).
그에 따라, 본 실시예에서는 HSG(300)의 구동을 통해 엔진의 RPM 및 엔진 부하를 일정하게 유지시켜, 결국 배기유량 및 배기온도 변화량이 미치는 OSC 계산에 대한 영향을 최소화할 수 있기 때문에, 촉매(100)의 OSC 진단 모니터링 시, OSC 오계산을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명은, 하이브리드 시스템의 HSG(Hybrid Starter Generator)를 이용하여 엔진의 RPM 및 부하를 일정하게 유지시킨 상태에서, OSC 를 포함한 촉매의 진단 모니터링이 실시되도록 함으로써, 배기유량 및 배기온도 변화량이 미치는 OSC 계산에 대한 영향을 최소화하여 촉매의 OSC 진단 모니터링 시 OSC 오계산을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 안정적인 촉매의 OSC 계산을 이용한 모니터링을 통해 오진단을 개선할 수 있기 때문에, 모니터링 횟수를 줄일 수 있어 진단 시간 축소를 가능하게 하는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
100 : 촉매
200 : 산소 센서
300 : HSG 400 : 제어기
300 : HSG 400 : 제어기
Claims (7)
- 엔진에서 배출되는 배기가스를 정화시키는 촉매;
상기 촉매의 전단 또는 후단에 설치되며, 공연비의 희박/농후에 따라 산소의 농도를 검출하는 산소 센서;
상기 엔진에 연결되어 상기 엔진의 출력을 보조하는 HSG; 및
상기 엔진의 촉매 진단 조건이 일정하게 유지되도록 상기 HSG의 구동을 제어하고, 상기 산소 센서를 통해 검출되는 희박-농후, 또는 농후-희박으로 전환되는 시간을 미리 설정된 기준 시간과 비교하여 산소 흡방출 능력(OSC)의 이상 여부를 진단하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 촉매 진단 조건은,
상기 엔진의 RPM 및 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하 조건에 해당하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는,
EV 모드 진입 전 상기 HSG의 구동을 선택적으로 제어하여 RPM 및 상기 엔진 부하가 일정하게 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 HSG의 구동을 가능하게 하는 메인 배터리의 충전량 정보를 전달받으며, 상기 충전량 정보에 따라 선택적으로 상기 HSG를 제어하여, 상기 HSG 구동을 위한 상기 메인 배터리의 충전이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 장치.
- 차량의 주행 중, 촉매 진단이 미완료됨에 따라, 촉매 진단 모니터링을 위한 진단 요청 신호를 제어기로 송출하는 제1단계;
상기 진단 요청 신호가 상기 제어기로 송출되는 시점에서, 운전자의 의도 및 메인 배터리의 상태를 통해 EV 모드 진입 가능 여부를 판단하는 제2단계;
상기 EV 모드의 진입이 가능한 것으로 판단됨에 따라, 상기 제어기를 통해 엔진의 촉매 진단 조건이 일정하게 유지되도록 HSG의 구동을 제어하는 제3단계; 및
상기 촉매 진단 조건이 유지됨에 따라, 제어기를 이용하여 산소 센서를 통해 검출되는 희박-농후, 또는 농후-희박으로 전환되는 시간을 미리 설정된 기준 시간과 비교, 산소 흡방출 능력(OSC)의 이상 여부를 진단하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 촉매 진단 조건은,
상기 엔진의 RPM 및 RPM에 따라 서로 다른 엔진 부하 조건에 해당하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제4단계는,
상기 제어기를 통해 상기 HSG의 구동을 가능하게 하는 상기 메인 배터리의 충전량 정보를 전달받으며, 상기 충전량 정보에 따라 선택적으로 상기 HSG를 제어하여, 상기 HSG 구동을 위한 상기 메인 배터리의 충전이 먼저 이루어지게 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 촉매 진단 방법.
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