KR0180406B1 - 상류 산소 센서의 고장 진단방법 - Google Patents
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Abstract
이 발명은 상류 산소 센서의 고장 진단 방법에 관한 것으로써, 엔진에서 배출되는 배출가스를 상류 산소 센서에서 측정하여 검출된 산소량에 관한 신호를 출력하여 전자 제어 장치가 상기 신호를 일정 주기마다 체크하는 1단계와; 상기 상류 산소 센서에서 출력되는 신호를 임의의 상한값과 하한값을 두어 기울기가 양인지 음인지 판단하고, 양인 경우는 상기 1단계에서 체크하는 일정 주기마다 양의 기울기 횟수를 체크하고, 이를 합산하며, 스위칭 시간 측정시 공기량에 따라 맵으로부터 리미트로 설정된 데이터들을 읽어 합산한 다음 카운터를 증가시키며; 또는 음인 경우는 상기 1단계에서 체크하는 일정 주기마다 음의 기울기 횟수를 체크하고, 이를 합산하며, 상기 스위칭 시간 측정시 공기량에 따라 맵으로부터 리미트 데이터들을 읽어 합산한 다음 카운터를 증가시키는 2단계와; 상기 2단계까지 완료시 1회 측정으로 간주하고, 정해진 횟수만큼 측정이 끝난 측정시간 누계와 맵 데이터의 누계를 비교하여 측정 누계가 맵 데이터의 누계보다 클 경우는 고장으로 판단하고, 작은 경우는 정상으로 판단하는 3단계로 이루어지며; 상류 산소 센서에서 출력되는 신호의 상한값과 하한값을 정하고 일정주기 동안의 업(up)과 다운(down)의 각각의 출력값과, 이때 공기량에 따른 맵 데이터를 구해, 각각의 누계값을 비교해서 고장 유무를 진단하는 효과를 가진 상류 산소 센서의 고장 진단 방법을 제공한다.
Description
이 발명은 상류 산소 센서의 고장 진단 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 기술하면 상류 산소 센서에서 출력되는 일정주기 동안의 각각의 출력값과, 이때 공기량에 따른 맵 데이터를 구해 이들의 누계를 비교하여 고장 유무를 진단하는 상류 산소 센서의 고장 진단 방법에 관한 것이다.
이론 공연비는 공기와 연료의 비가 14.7:1일 경우에 배기 가스의 유해 성분이 가장 작다.
3원 촉매에는 산소 센서가 반드시 있어야 하며, 공연비가 이론 공연비에서 벗어나면 3원 촉매의 CO, HC, NOx 정화능력은 격감한다.
그러므로 배기관에 산소 센서를 집어넣어 배기 중의 산소 농도에 의해서 공연비를 측정하며, 연료 공급장치에 네거티브 피드백(neagative feed back)의 신호를 보내서 공연비를 이론 값으로 모아서 제어를 하고 있다.
현대에 와서 산업이 고도로 발달됨에 따라 환경에 대한 관심이 고조되면서 자동차의 배출가스에 의한 대기 오염을 방지하기 위하여 자동차 배출가스에 대한 규제가 엄격하게 지켜지고 있다.
자동차의 배추가스는 엔진의 크랭크 케이스에서 나오는 블로바이 가스와 연료 탱크나 기화기 등에서 증발하는 연료 증발 가스등이 있는데 엔진의 폭발후 배기 파이프에서 나오는 배기 가스가 주를 이룬다.
이에 배기가스에 대한 대책으로 산소 센서를 장착하여 검출되는 산소 농도에 따라 이론 공연비를 조절하므로써 유해가스를 감소시키며, 촉매를 이용하여 유해 가스를 정확하도록 되어 있다.
그러나, 상류 산소 센서는 전자 제어 장치의 엔진 제어에 있어서 유해 가스 배출을 막기 위한 이론 공연비를 맞추는 중요한 역할을 함으로 만일, 상류 산소 센서가 고장일 경우는 이론 공연비를 맞추는데 피드 백 제어를 할 수 없게 되는 문제점이 있다.
따라서, 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 상류 산소 센서에서 출력되는 신호의 상한값과 하한값을 정하고 일정주기 동안의 업(up)과 다운(down)의 각각의 스위칭 시간과, 이때 공기량에 따른 맵 데이터를 구해 각각 누적 합산하여, 일정 횟수를 반복한 후 서로 비교하여 고장 유무를 진단하는 상류 산소 센서의 고장 진단 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 특징은, 엔진에서 배출되는 배출가스를 상류 산소 센서에서 측정하여 검출된 산소량에 관한 신호를 출력하여 전자 제어 장치가 상기 신호를 일정 주기마다 체크하는 1단계와; 상기 상류 산소 센서에서 출력되는 신호를 임의의 상한값과 하한값을 두어 기울기가 양인지 음인지 판단하고, 양인 경우는 상기 1단계에서 체크하는 일정 주기 동안의 양의 기울기 횟수를 체크하고, 이를 합산하며, 스위칭 시간 측정시 공기량에 따라 맵으로부터 리미트로 설정된 데이터들을 읽어 합산한 다음 카운터를 증가시키며; 또는 음인 경우는 상기 1단계에서 체크하는 일정 주기마다 음의 기울기 횟수를 체크하고, 이를 합산하며, 상기 스위칭 시간 측정시 공기량에 따라 맵으로부터 리미트 데이터들을 읽어 합산한 다음 카운터를 증가시키는 2단계와; 상기 2단계까지 완료시 1회 측정으로 간주하고, 정해진 횟수만큼 측정이 끝난 측정시간 누계와 맵 데이터의 누계를 비교하여 측정 누계가 맵 데이터의 누계보다 클 경우는 고장으로 판단하고, 작은 경우는 정상으로 판단하는 3단계로 이루어진다.
제1도는 일반적인 전자 제어 장치의 상류 산소 센서 제어 블럭도이고,
제2도는 일반적인 상류 산소 센서의 출력 파형도이고,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치의 상류 산소 센서의 고장 진단 제어 흐름도이다.
이 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제1도에 구성은 엔진에서 배출되는 배출 가스에서 산소량을 측정해 검출 신호를 출력하는 상류 산소 센서(20)와; 상기 상류 산소 센서에서 출력되는 신호를 입력받아 신호에 해당하는 맵 데이터를 읽어 들여 점화 및 인젝션(injection) 제어 데이터를 추력하는 전자 제어 장치(10)로 이루어진다.
상기 제1도, 제2도, 제3도를 이용해 이 발명의 실시예에 따른 상류 산소 센서 진단은 다음과 같다.
상류 산소 센서(20)는 엔진에서 배출되는 배출가스를 측정하여 검출된 산소량에 관한 신호를 출력하고, 전자 제어 장치(10)가 상기 신호를 일정 주기마다 체크한다(S10).
전자 제어 장치(10)는 상기 상류 산소 센서(20)에서 출력되는 신호를 임의로 상한값과 하한값을 두어 기울기가 양인지 음인지 판단한다(S30).
상기 상한값은 식1)과 같고, 하한값은 식2)와 같다.
즉, 상한값은 피크 투 피크(peak to peak)에서 로우피크값으로부터 약 90%정도로 정하고, 하한값은 약 10%정도로 정한다.
양인 경우는 상기 주기에서 체크하는 일정 주기 동안의 양의 기울기로 변하는 스위칭 시간을 체크하여(S40) 이를 합산하고(S50), 현 스위칭 시간 측정시 공기량에 따른 스위칭 시간의 한계치를 설정한다(S60).
전자 제어 장치(10)는 상기 측정된 맵 데이터들을 읽어 합산하고, 카운터를 증가시킨다(S70,S80).
상기 단계(S30)에서 음인 경우는 상기 주기에서 체크하는 일정 주기 동안의 음의 기울기로 변하는 스위칭 시간을 체크하여(S80) 이를 합산하고(S90), 현 스위칭 시간 측정시 공기량에 따른 스위칭 시간의 한계치를 설정한다(S100).
전자 제어 장치(10)는 상기 측정된 맵 데이터들을 읽어 합산하고, 카운터를 증가시킨다(S110,S120).
전자 제어 장치(10)는 상기 판단(S20)에서 카운터가 일정 횟수를 가리키면 각 변화에 따른 스위칭 시간의 합계와 해당 스위칭에 대한 맵 데이터의 누계를 비교한다(S130).
전자 제어 장치(10)는 상기 비교에서 맵 데이터의 누계가 스위칭 시간의 누계보다 클 경우는 정상으로 판단하고(S150), 작을 경우는 고장으로 판단한다(S140).
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 상류 산소 센서에서 출력되는 신호의 상한값과 하한값을 정하고 일정주기 동안의 업(up)과 다운(down)의 각각의 출력값에 해당하는 맵 데이터의 합을 구해 전자 제어 장치 내부에 저장된 임의의 값과 비교해서 고장 유무 진단하는 효과를 가진 상류 산소 센서의 고장 진단 방법을 제공한다.
Claims (3)
- 엔진에서 배출되는 배출가스를 상류 산소 센서에서 측정하여 검출된 산소량에 관한 신호를 출력하여 전자 제어 장치가 상기 신호를 일정 주기마다 체크하는 1단계와; 상기 상류 산소 센서에서 출력되는 신호를 임의의 상한값과 하한값을 두어 기울기가 양인지 음인지 판단하고, 양인 경우는 상기 1단계에서 체크하는 일정 주기 동안의 양의 기울기 횟수를 체크하고, 이를 합산하며, 스위칭 시간 측정시 공기량에 따라 맵으로부터 리미트로 설정된 데이터들을 읽어 합산한 다음 카운터를 증가시키며; 또는 음인 경우는 상기 1단계에서 체크하는 일정 주기마다 음의 기울기 횟수를 체크하고, 이를 합산하며, 상기 스위칭 시간 측정시 공기량에 따라 맵으로부터 리미트 데이터들을 읽어 합산한 다음 카운터를 증가시키는 2단계와; 상기 2단계까지 완료시 1회 측정으로 간주하고, 정해진 횟수만큼 측정이 끝난 측정시간 누계와 맵 데이터의 누계를 비교하여 측정 누계가 맵 데이터의 누계보다 클 경우는 고장으로 판단하고, 작은 경우는 정상으로 판단하는 3단계를 특징으로 하는 상류 산소 센서의 고장 진단 방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 상한값은, 상한값은 로우피크값으로부터 약 90%정도로 정하고, 카운터에서 상한값은 식1)과 같은 것을 특징으로 하는 상류 산소 센서의 고장 진단 방법.식1) 상한값 = 로우피크값 + (하이피크값 - 로우피크값) * 0.9
- 제2항에 있어서, 상기한 하한값은, 하한값은 로우피크값으로부터 약 10%정도로 정하고, 주기에서 하한값은 식2)와 같은 것을 특징으로 하는 상류 산소 센서의 고장 진단 방법.식2) 하한값 = 로우피크값 + (하이피크값 - 로우피크값) * 0.1
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