KR100380070B1

KR100380070B1 - A method for detecting leakage of exhaust gas

Info

Publication number: KR100380070B1
Application number: KR10-2000-0060269A
Authority: KR
Inventors: 조상범
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2003-04-11
Also published as: KR20020029675A

Abstract

별도의 장치적인 추가요소 없이, ECU에서 입력되는 신호를 기초로 배기 시스템에 크랙 또는 누설로 인한 배기 시스템의 이상 유무를 판단하는 방법을 제공하기 위하여,In order to provide a method for determining an abnormality of the exhaust system due to cracks or leakage in the exhaust system based on a signal input from the ECU, without any additional mechanical elements,

촉매장치 후측에 부착된 산소센서, 냉각수온을 측정하는 냉각수온센서, 엔진에 공급되는 공기량을 측정하는 흡입 공기량 센서, 드로틀 밸브의 개도를 측정하는 드로틀 개도센서, 상기 각 센서들로부터 출력신호를 입력받아 배기가스 누설 여부를 판단하는 ECU, 배기가스가 누설된 경우에 작동되는 경고수단을 포함하는 산소센서를 이용한 배기가스 누설 감지 시스템에서, 상기 ECU는 상기 후측 산소센서 출력값을 이용하여 배기가스 누설 유무를 판단한다.Oxygen sensor attached to the rear of the catalytic device, cooling water temperature sensor for measuring the coolant temperature, intake air amount sensor for measuring the amount of air supplied to the engine, throttle opening degree sensor for measuring the opening of the throttle valve, input output signal from each sensor In the exhaust gas leak detection system using an oxygen sensor that includes an ECU that determines whether the exhaust gas leaks, and an alarm means operated when the exhaust gas leaks, the ECU uses the rear oxygen sensor output value to determine whether the exhaust gas leaks. Judge.

상기 ECU가 배기가스 누설 유무를 판단할 때에는,When the ECU determines whether the exhaust gas leaks,

(a) 상기 후측 산소센서의 출력 전압을 포함하는 기본 데이터를 측정하는 단계; (b) 누설 판단 조건에 해당하는지 판단하는 단계; (c) 누설 판단 조건에 해당하는 경우에 상기 후측 산소센서의 출력 전압과 기준 전압과의 차이값을 계산하는 단계; (d) 상기 차이값을 적분하는 단계; (e) 상기 적분값이 소정의 누설 기준량을 초과하는지 판단하는 단계; (f) 상기 누설 기준량을 초과하는 경우에 경고하는 단계; 를 포함하여 배기가스 누설을 판단하며,(a) measuring basic data including an output voltage of the rear oxygen sensor; (b) determining whether a leak determination condition is met; (c) calculating a difference value between an output voltage of the rear oxygen sensor and a reference voltage when the leakage determination condition is satisfied; (d) integrating the difference value; (e) determining whether the integral value exceeds a predetermined leakage reference amount; (f) warning if the leakage threshold is exceeded; Including exhaust gas leakage,

상기 기본 데이터는 냉각수온, 흡입 공기량, 드로틀 개도를 더 포함하고,The basic data further includes cooling water temperature, intake air amount, throttle opening degree,

상기 누설 판단 조건은, (1) 냉각수온이 설정온도 이상이고, (2) 흡입 공기량이 설정 공기량 이하이며, (3) 드로틀 개도가 설정 개도 이하이고, (4) 드로틀 개도가 상기 설정 개도 이하로 유지된 동안의 흡입 공기량 적분값이 제1설정 적분값 이상이고 (5) 연료커트 신호가 발생하지 않고, (6) 상기 연료커트 신호가 발생하지 않는 동안 흡입 공기량 적분값이 제2설정 적분값 이상인 경우에 누설 판단 조건에 해당하는 것으로 판단한다.The leakage judgment condition is that (1) the cooling water temperature is equal to or higher than the set temperature, (2) the intake air amount is lower than or equal to the set air amount, (3) the throttle opening degree is lower than or equal to the set opening degree, and (4) the throttle opening degree is lower than or equal to the set opening degree. While the intake air amount integral value while being maintained is equal to or greater than the first set integral value, (5) the fuel cut signal is not generated, and (6) the intake air amount integral value is equal to or greater than the second set integral value while the fuel cut signal is not generated. In this case, it is determined that the condition of leakage judgment.

Description

Exhaust gas leak detection method {A METHOD FOR DETECTING LEAKAGE OF EXHAUST GAS}

본 발명은 배기가스 누설을 감지하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 별도의 장치적인 추가요소 없이, ECU에 입력되는 신호를 기초로 배기 시스템에 크랙 또는 누설로 인한 배기 시스템의 이상 유무를 판단하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting an exhaust gas leak, and more particularly, to determine whether there is an abnormality of the exhaust system due to a crack or leakage in the exhaust system based on a signal input to the ECU, without any additional mechanical elements. It is about how to.

주지하는 바와 같이, 대기오염의 상당부분은 자동차의 배기가스로 인한 것으로 인정되고 있으며, 이에 따라 세계 각국은 자동차의 배기가스를 규제하기 위한 법안을 두고 있다.As is well known, much of the air pollution is recognized as being caused by automobile emissions, so countries around the world have legislation to regulate vehicle emissions.

따라서 현대의 자동차 기술은 배기가스를 저감시키기 위한 노력을 기울이고 있으며, 그 일환으로 촉매장치를 부착하여 미연소 배기가스를 완전 연소시키려고 하고 있으며, 산소센서를 부착하여 배기가스에 포함된 산소의 양을 측정하여 연료 분사량을 보정하는데 이용하고 있다.Therefore, modern automobile technology is making efforts to reduce the exhaust gas, and as a part of it, to attach a catalytic device to completely burn unburned exhaust gas, and attach an oxygen sensor to adjust the amount of oxygen contained in the exhaust gas. It is used to measure and correct the fuel injection amount.

상기 산소센서는 산소의 양에 따라 소정 범위의 전압으로 센서값을 출력하며, 이론 공연비가 되는 기준 전압이 설정된다. 상기 기준 전압은 센서에 따라 다르게 정하여진다.The oxygen sensor outputs a sensor value with a voltage in a predetermined range according to the amount of oxygen, and a reference voltage that is a theoretical air-fuel ratio is set. The reference voltage is determined differently depending on the sensor.

상기 기준 전압을 초과하는 센서값이 출력되는 경우에는 연료가 과다 공급되는 것으로 판단하여 연료 공급을 줄이고, 상기 기준 전압 미만인 경우에는 연료가 과소 공급되는 것으로 판단하여 연료 공급을 늘이는 등, 연료 공급량을 조절하는데 사용된다.When the sensor value exceeding the reference voltage is output, it is determined that the fuel is over-supplied to reduce the fuel supply. When the sensor value exceeds the reference voltage, the fuel supply is adjusted by determining that the fuel is under-supplied and increasing the fuel supply. It is used to

그리고, 최근에는 상기 산소센서를 촉매장치의 전후에 부착하여 OBD(On Board Diagnosis) 기능을 제공하는 시스템이 사용되고 있다.In recent years, a system for attaching the oxygen sensor to the front and rear of the catalytic apparatus to provide an OBD (On Board Diagnosis) function has been used.

그런데, 배기 시스템은 고온으로 가열되고, 저온으로 냉각되는 과정이 반복되어 크랙(crack)의 가능성이 크며, 또한 플랜지(flange) 결합으로 연결되는 구성부품 사이 또는 상기 크랙에서 배기가스 누설(leak)이 발생하기 쉽다.By the way, the exhaust system is heated to a high temperature, the process of cooling to a low temperature is repeated, there is a high possibility of cracking, and also the exhaust gas leak from the crack or between components connected by flange coupling Easy to occur

상기 촉매장치 이전의 배기 시스템에서 이러한 누설이 발생하는 경우에는 공기가 유입되어 상기 촉매장치에 공급됨으로써, 상기 촉매장치에 산소가 과다 공급되어 질소산화물(NOx)이 크게 증가하게 된다.When such leakage occurs in the exhaust system before the catalyst device, air is introduced and supplied to the catalyst device, so that oxygen is excessively supplied to the catalyst device, thereby greatly increasing nitrogen oxides (NOx).

그런데 상기 누설을 통해 공기가 공급되어 촉매장치에 산소가 과다 공급되는지를 자동으로 체크하는 방법은 시도되지 않고 있었으며, 따라서 육안으로 쉽게 확인될 정도의 크랙 또는 누설이 아닌 경우에는 배기가스 시험을 통하여만 증상을 발견할 수 있었다.However, a method of automatically checking whether the air is supplied through the leak and the oxygen is excessively supplied to the catalyst device has not been attempted. Therefore, in the case of no crack or leakage that is easily visible to the naked eye, only through the exhaust gas test. Symptoms were found.

그런데, 상기와 같이 촉매장치 전후로 산소센서가 부착된 경우에는, 엔진에서 연료가 과다 공급된 경우의 배기가스가 배출되더라도 촉매장치 후측 산소센서는 크랙 또는 리크를 통해 공급된 산소로 인하여 배기가스가 희박하다고 판단하게 된다. 따라서 후측 산소센서의 출력을 이용하여 크랙의 발생 유무를 확인할 수 있는 것이다.However, when the oxygen sensor is attached before and after the catalyst device as described above, even if the exhaust gas is discharged when the fuel is excessively supplied from the engine, the oxygen sensor rear side of the catalyst device is lean due to the oxygen supplied through the cracks or leaks. Will be judged. Therefore, it is possible to check the occurrence of cracks using the output of the rear oxygen sensor.

따라서 본 발명의 목적은 별도의 장치적인 추가요소 없이, ECU에서 입력되는 신호를 기초로 배기 시스템에 크랙 또는 누설로 인한 배기 시스템의 이상 유무를 판단하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for determining an abnormality of an exhaust system due to a crack or leakage in an exhaust system based on a signal input from an ECU, without any additional device elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 배기가스 누설 감지 시스템의 제어 블럭도이다.1 is a control block diagram of an exhaust gas leak detection system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 배기가스 누설 감지방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for detecting an exhaust gas leak according to an embodiment of the present invention.

도 3은 누설 판단 조건 판단 단계의 세부 단계를 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart showing the detailed steps of the leak determination condition determination step.

도 4a는 후측 산소센서의 출력 전압의 일예를 나타낸 그래프이다.4A is a graph illustrating an example of an output voltage of a rear oxygen sensor.

도 4b는 출력 전압과 기준 전압의 차이값의 일예를 나타낸 그래프이다.4B is a graph illustrating an example of a difference between an output voltage and a reference voltage.

도 4c는 상기 차이값의 적분된 결과를 나타낸 그래프이다.4C is a graph showing the integrated result of the difference values.

도 4d는 ECU의 출력으로 경고등이 점등되는 과정을 나타낸 그래프이다.4D is a graph illustrating a process of turning on a warning light at the output of the ECU.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 배기가스 누설 감지방법은,Exhaust gas leakage detection method according to the present invention to achieve the above object,

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 배기가스 누설 감지 시스템은, 촉매장치의 후측에 부착된 후측 산소센서(110), 냉각수온을 측정하는 냉각수온센서(120), 엔진에 공급되는 공기량을 측정하는 흡입 공기량 센서(130), 드로틀 밸브의 개도를 측정하는 드로틀 개도센서(140), 상기 각 센서들(110~140)로부터 출력값을 입력받아 배기가스 누설 여부를 판단하는 ECU(Electronic Control Unit;150), 상기 ECU(150)가 배기가스 누설된 것으로 판단하는 경우에 작동되는 경고수단(160)을 포함한다.As shown in Figure 1, the exhaust gas leakage detection system of the embodiment of the present invention, the rear oxygen sensor 110 attached to the rear side of the catalytic device, the cooling water temperature sensor 120 for measuring the cooling water temperature, which is supplied to the engine Intake air amount sensor 130 for measuring the air volume, throttle opening sensor 140 for measuring the opening degree of the throttle valve, ECU (Electronic Control) to determine whether the exhaust gas leakage by receiving the output value from the sensors 110 to 140 Unit 150, warning means 160 that is operated when the ECU 150 determines that the exhaust gas leak.

상기 ECU(150)에는 이론 공연비일 때 상기 후측 산소센서(110)가 출력하는 센서 전압인 기준 전압이 설정되어 있다.The ECU 150 is set with a reference voltage which is a sensor voltage output by the rear oxygen sensor 110 at a theoretical air-fuel ratio.

상기 경고수단은 계기판 상에 표시되는 엔진 경고등 기타 임의의 경고장치를 포함할 수 있다.The warning means may comprise an engine warning light or any other warning device displayed on the instrument panel.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 ECU는 배기가스 누설 감지에 이용될 기본 데이터를 측정한다(S210).As shown in FIG. 2, first, the ECU measures basic data to be used for exhaust gas leakage detection (S210).

상기 기본 데이터는 상기 후측 산소센서(110)의 출력값, 상기 냉각수온센서로부터 냉각수온(120), 상기 흡입 공기량 센서(130)로부터 흡입 공기량, 상기 드로틀 개도센서(140)로부터 드로틀 개도를 입력받는다.The basic data receives an output value of the rear oxygen sensor 110, a cooling water temperature 120 from the cooling water temperature sensor, an intake air amount from the intake air amount sensor 130, and a throttle opening degree from the throttle opening degree sensor 140.

상기 기본 데이터를 입력받은 후에는, 상기 기본 데이터를 기초로, 누설 감지를 판단하기 위한 조건에 해당하는지 판단한다(S220).After receiving the basic data, it is determined based on the basic data, whether it corresponds to a condition for determining leakage detection (S220).

상기 누설 판단 조건은, 배기가스 누설이 없는 경우라도 상기 후측 산소센서로부터 배기가스가 희박하다고 판단될 수 있으므로, 상기와 같은 상황을 방지하기위하여 배기가스 누설이 없는 경우에 배기가스가 희박하게 되는 조건을 누설 여부 판단에서 배제하기 위한 것이다.The leak determination condition may be determined that the exhaust gas is lean from the rear oxygen sensor even when there is no exhaust gas leak, so that the exhaust gas is lean when there is no exhaust gas leak to prevent the above situation. This is for excluding from leak detection.

따라서, 상기 판단 조건은, (1) 냉각수온이 설정온도 이상이고, (2) 흡입 공기량이 설정 공기량 이하이며, (3) 드로틀 개도가 설정 개도 이하이고, (4) 드로틀 개도가 상기 설정 개도 이하로 유지된 동안의 흡입 공기량 적분값이 제1설정 적분값 이상이고 (5) 연료커트 신호가 발생하지 않고, (6) 상기 연료커트 신호가 발생하지 않는 동안 흡입 공기량 적분값이 제2설정 적분값 이상인 경우에 누설 여부를 판단하는 것으로 한다.Therefore, the determination condition is that (1) the cooling water temperature is higher than or equal to the set temperature, (2) the intake air amount is lower than or equal to the set air amount, (3) the throttle opening degree is lower than or equal to the set opening degree, and (4) the throttle opening degree is lower than or equal to the set opening degree. While the intake air amount integral value is equal to or greater than the first set integral value and (5) no fuel cut signal is generated, and (6) the intake air amount integral value is the second set integral value while the fuel cut signal is not generated. In the case of abnormality, it is determined whether or not there is a leak.

상기 (1) 조건은 냉각수온이 낮은 초기 시동 때에는 연료를 이론 공연비보다 많이 공급하게 되고, 촉매의 활성화가 되어 있지 않을 가능성이 많으므로 냉각수온이 소정의 설정온도 이상일 경우에만 상기 후측 산소센서를 이용한 배기가스 누설 감지를 판단한다.In the condition (1), the fuel is supplied more than the theoretical air-fuel ratio at the initial start-up when the cooling water temperature is low, and the catalyst is not activated. Therefore, the rear oxygen sensor is used only when the cooling water temperature is higher than or equal to a predetermined set temperature. Determine exhaust gas leak detection.

상기 (2) 조건은 배출가스의 유량이 과다하게 많으면 촉매장치의 용량에 따라 정화되지 못하는 배기가스가 발생할 수 있고, 이 경우에는 후측 산소센서의 출력 전압이 요동이 크게 되므로 상기 요동에 의한 오판단을 배제하기 위해서 상기 (2) 조건에 해당하는 경우에만 상기 후측 산소센서를 이용한 배기가스 누설 감지를 판단한다.In the condition (2), if the flow rate of the exhaust gas is excessively large, the exhaust gas may not be purified according to the capacity of the catalyst device, and in this case, the output voltage of the rear oxygen sensor may fluctuate largely, thus causing misjudgement due to the fluctuation. In order to exclude the exhaust gas leakage detection using the rear oxygen sensor is determined only when the conditions (2) are met.

상기 (3) 조건은 드로틀 개도가 WOT(Wide Open Throttle) 상태일 경우에는 엔진의 출력을 증가시키기 위해 공연비를 이론 공연비보다 높게 설정되도록 제어하므로 상기 후측 산소센서는 배기가스의 산소 농도가 낮다고 판단하게 된다. 따라서드로틀 개도가 설정 개도 이하인 경우에만 상기 후측 산소센서를 이용한 배기가스 누설 감지를 판단하도록 한다.In the condition (3), when the throttle opening degree is in the WOT (Wide Open Throttle) state, the air-fuel ratio is controlled to be set higher than the theoretical air-fuel ratio to increase the output of the engine, so that the rear oxygen sensor determines that the oxygen concentration of the exhaust gas is low. do. Therefore, the exhaust gas leakage detection using the rear oxygen sensor is determined only when the throttle opening degree is less than or equal to the set opening degree.

상기 (4) 조건은, 드로틀 개도가 설정 개도 이상으로 된 경우에 초과 공급된 연료가 상기 촉매장치를 다 빠져나갈 때까지 누설 감지 판단을 연기하기 위하여 설정된 것으로, 드로틀 개도가 상기 설정 개도 이하로 유지된 동안 엔진에 공급된 흡입 공기의 총량이 소정의 제1설정 적분값 이상인 경우에만 상기 누설 감지를 판단하도록 한다.The condition (4) is set so as to postpone the leak detection judgment until the excess supplied fuel has passed out of the catalyst apparatus when the throttle opening degree is greater than or equal to the set opening degree, and the throttle opening degree is maintained below the set opening degree. The leakage detection is judged only when the total amount of intake air supplied to the engine is equal to or greater than the first predetermined integral value.

상기 (5) 조건은, 감속하는 소정의 경우에 상기 ECU는 엔진의 연료 공급을 차단하게 되는데, 상기 연료 차단 상태에서는 공기만이 배기 시스템으로 배출되므로 배기 시스템의 누설로 인한 공기 유입이 없어도 후측 산소센서는 산소 과다로 판단하게 된다. 따라서 이러한 오판단을 방지하기 위해서 연료 차단 상태가 아닌 경우에만 사익 누설 감지를 판단하도록 한다.The condition (5) is that, in a predetermined case of deceleration, the ECU cuts off the fuel supply to the engine. In the fuel cutoff state, only air is discharged to the exhaust system, so that the rear side oxygen does not have to be introduced due to leakage of the exhaust system. The sensor will determine that there is excess oxygen. Therefore, in order to prevent such a misjudgment, it is necessary to determine the leakage leakage detection only when the fuel is not shut off.

상기 (6) 조건은, 연료 차단 상태로 주행한 후에 다시 연료가 공급되어도 정상적인 연소가 되어 상기 촉매장치로 배출되기까지는 엔진은 소정의 흡입 공기량을 사용하여야 할 것이므로, 연료 차단 해제 이후의 엔진에 공급된 흡입 공기량의 총량이 소정의 상기 제2설정 적분값 이상인 경우에만 상기 누설 감지를 판단하도록 한다.The condition (6) above is that even if fuel is supplied again after driving in the fuel cut-off state, the engine is required to use a predetermined amount of intake air until it is normal combustion and is discharged to the catalyst device. The leak detection is judged only when the total amount of the intake air amount is equal to or greater than the predetermined second predetermined integral value.

도 3은 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)의 세부 단계를 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart showing the detailed steps of the leak determination condition determination step (S220).

먼저, 냉각수온이 설정온도 이상인가 판단하고(S310), 상기 냉각수온이 상기설정온도 이상이 아닌 경우에는 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단(S355)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.First, it is determined whether the cooling water temperature is higher than or equal to the set temperature (S310). If the cooling water temperature is not higher than or equal to the predetermined temperature, it is determined that the cooling water temperature does not correspond to a leakage determination condition (S355). Quit.

냉각수온이 설정온도 이상인 경우에는 흡입 공기량이 설정 공기량 이하인지 판단(S315)하고, 설정 공기량 이하가 아닌 경우에는 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단(S355)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.When the cooling water temperature is higher than the set temperature, it is determined whether the intake air amount is lower than or equal to the set air amount (S315). If the cooling water temperature is not lower than or equal to the set air amount, it is determined that it does not correspond to a leak determination condition (S355), and the leak determination condition determination step (S220). To exit.

흡입 공기량이 설정 공기량 이하인 경우에는 드로틀 개도가 설정 개도 이하인지 판단하고(S320), 설정 개도 이하가 아닌 경우에는 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단(S355)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.When the intake air amount is less than or equal to the set air amount, it is determined whether the throttle opening degree is less than or equal to the set opening degree (S320), and when it is not less than or equal to the set opening degree, it is determined that it does not correspond to a leak determination condition (S355) and the leakage determination condition determination step (S220). To exit.

드로틀 개도가 설정 개도 이하인 경우에는 드로틀 개도가 상기 설정 개도 이하인 동안의 흡입 공기량의 총량을 계산한다(S325). 상기 계산은 흡입 공기량을 적분함으로써 계산할 수 있다.When the throttle opening degree is equal to or less than the set opening degree, the total amount of the intake air amount while the throttle opening degree is equal to or less than the set opening degree is calculated (S325). The calculation can be calculated by integrating the intake air amount.

드로틀 개도가 상기 설정 개도 이하인 동안의 흡입 공기량의 총량을 계산한 후에는 상기 총량이 제1설정 적분값 이상인지 판단하고(S330), 제1설정 적분값 이상이 아닌 경우에는 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단(S355)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.After calculating the total amount of the intake air amount while the throttle opening degree is less than or equal to the set opening degree, it is determined whether the total amount is greater than or equal to the first set integral value (S330), and when the throttle opening degree is not greater than or equal to the first set integral value, it does not correspond to a leak determination condition. In operation S355, the leak determination condition determination step S220 is terminated.

제1설정 적분값 이상인 경우에는 연료 차단 상태인가 판단하고(S335), 연료 차단 상태인 경우에는 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단(S355)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.If it is more than the first set integral value, it is determined whether the fuel is cut off state (S335). If it is the fuel cutoff state, it is determined that it does not correspond to the leak determination condition (S355), and the leak determination condition determination step (S220) ends.

연료 차단 상태가 아닌 경우에는, 연료 차단이 해제된 후의 흡입 공기량의 총량을 계산한다(S340). 상기 계산은 흡입 공기량을 적분함으로써 계산할 수 있다.If it is not the fuel cutoff state, the total amount of the intake air amount after the fuel cutoff is released (S340). The calculation can be calculated by integrating the intake air amount.

연료 차단이 해제된 후의 흡입 공기량의 총량을 계산한 후에는 상기 총량이 제2설정 적분값 이상인지 판단하고(S345), 제2설정 적분값 이상이 아닌 경우에는 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단(S355)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.After calculating the total amount of the intake air amount after the fuel cut is released, it is determined whether the total amount is equal to or greater than the second set integral value (S345), and when it is not equal to or greater than the second set integral value, it is determined that it does not correspond to a leak determination condition. In operation S355, the leak determination condition determination step S220 ends.

상기 판단단계(S345)에서 제2설정 적분값 이상인 것으로 판단된 경우에는 누설 판단 조건에 해당하는 것으로 판단(S350)하고 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)를 종료한다.If it is determined in the determination step (S345) or more than the second set integral value, it is determined that it corresponds to the leakage determination condition (S350) and ends the leakage determination condition determination step (S220).

다시 도 2를 참조로, 상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)에서, 누설 판단 조건에 해당하지 않는 것으로 판단된 경우에는 상기 기본 데이터 측정 단계(S210)로 진행한다.Referring back to FIG. 2, when it is determined that the leakage determination condition does not correspond to the leakage determination condition, the flow proceeds to the basic data measurement step S210.

상기 누설 판단 조건 판단단계(S220)에서, 누설 판단 조건에 해당하는 것으로 판단된 경우에는, 상기 후측 산소센서의 출력 전압과 상기 기준 전압의 차이값을 계산한다(S230).When it is determined in the leak determination condition determination step (S220) that the leak determination condition corresponds, the difference value between the output voltage of the rear oxygen sensor and the reference voltage is calculated (S230).

배기가스 누설로 촉매장치에 공기가 유입된 경우에는 상기 후측 산소센서는 상기 기준 전압 이하의 전압을 발생하게 되므로, 상기 차이값은 배기가스 누설이 있는 경우에 양수의 값을 갖게 된다.When air flows into the catalyst device due to the exhaust gas leakage, the rear oxygen sensor generates a voltage lower than the reference voltage, so that the difference value is positive when there is an exhaust gas leakage.

도 4a 는 후측 산소센서의 출력 전압의 일예를 나타낸 그래프이다.4A is a graph illustrating an example of an output voltage of a rear oxygen sensor.

배기가스 누설이 없는 경우에는 상기 후측 산소센서 출력 전압은 상기 기준 전압을 중심으로 변동하는 그래프로 나타나며, 배기가스 누설이 있는 경우에는 상기 기준 전압보다 낮게 변동하는 그래프로 나타난다.In the absence of exhaust gas leakage, the rear oxygen sensor output voltage is represented by a graph that fluctuates around the reference voltage, and in the case of exhaust gas leakage, it is represented by a graph that fluctuates lower than the reference voltage.

따라서, 출력 전압과 기준 전압의 차이값은 도 4b에 도시된 바와 같이, 배기가스 누설이 없는 경우에는 0을 중심으로 변동하고, 누설이 있는 경우에는 양수로 변동하는 그래프로 나타난다.Therefore, as shown in FIG. 4B, the difference between the output voltage and the reference voltage is shown as a graph that fluctuates around zero when there is no leakage of exhaust gas and positively when there is leakage.

상기 차이값을 계산한 후에는 상기 차이값을 적분한다(S240). 상기 적분은 소정의 설정시간 동안의 상기 차이값을 적분하는 것으로 할 수 있다.After calculating the difference value, the difference value is integrated (S240). The integration may integrate the difference value for a predetermined set time.

상기 차이값의 적분 결과는 도 4c에 도시된 바와 같이, 누설이 없는 경우에는 0을 기준으로 변동하는 형태가 되며, 누설이 있는 경우에는 증가하는 함수 형태로 나타나게 된다.As shown in FIG. 4C, the result of the integration of the difference value is changed in the form of 0 when there is no leakage, and is represented as an increasing function in the case of leakage.

상기 차이값을 적분한 후에는 상기 적분값이 소정의 누설 기준량을 초과하는지 판단한다(S250). 상기 누설 기준량은 정상적인 경우에 생기는 상기 적분값의 변동폭을 초과하는 임의의 값으로 설정될 수 있다.After integrating the difference value, it is determined whether the integral value exceeds a predetermined leakage reference amount (S250). The leakage reference amount may be set to any value exceeding the variation range of the integral value generated in the normal case.

이는, 도 4c에서 소정의 누설 기준량이 설정되면, 상기 누설 있는 경우의 적분값은 증가하다가 상기 누설 기준량을 초과하게 되므로, 이 시점에서 누설 경고를 할 수 있게 되는 것이다.This means that when the predetermined leakage reference amount is set in Fig. 4C, the integral value in the case of leakage increases and exceeds the leakage reference amount, so that a leakage warning can be made at this point.

즉 도 4d에 도시된 바와 같이, 경고등을 점등하는 시점 이전까지는 적분값이 변동하거나 증가하여도 통상적인 변동폭으로 인정하고, 차이값의 적분값이 상기 누설 기준량을 초과하면 경고등을 점등하게 된다.That is, as shown in Fig. 4d, even if the integral value fluctuates or increases until the time point at which the warning light is turned on, it is recognized as a normal fluctuation range, and the warning light is turned on when the integral value of the difference value exceeds the leakage reference amount.

상기 초과 판단(S250)에서 상기 누설 기준량을 초과하지 않는 것으로 판단된 경우에는 상기 기본 데이터 측정 단계(S210)으로 진행한다.If it is determined in the excess determination (S250) that the leakage reference amount is not exceeded, the flow proceeds to the basic data measurement step (S210).

상기 초과 판단(S250)에서 상기 누설 기준량을 초과하는 것으로 판단된 경우에는 상기 경고수단(160)을 구동한다(S260). 상기 경고수단 구동은 계기판 상에 표시되는 엔진 경고등을 점등하는 것으로 하는 것이 바람직하다.When it is determined in the excess determination (S250) that the leakage reference amount is exceeded, the warning means 160 is driven (S260). Preferably, the warning means is driven to light an engine warning light displayed on the instrument panel.

누설을 경고한 후에는 배기가스 누설 감지방법은 종료한다.After warning of leakage, the exhaust gas leak detection method is terminated.

이상으로 본 발명의 산소센서를 이용한 배기가스 누설 감지방법에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.As mentioned above, although the preferred embodiment regarding the exhaust gas leak detection method using the oxygen sensor of the present invention was described, the present invention is not limited to the above embodiment, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the embodiment of the present invention. It includes all changes in the range that are considered to be equivalent and easy to change by those who have them.

본 발명의 실시예에 의하면, 별도의 장치적인 추가요소 없이, ECU에서 입력되는 신호를 기초로 배기 시스템에 크랙 또는 누설로 인한 배기 시스템의 이상 유무를 판단할 수 있으며, 배기 시스템의 이상이 있는 경우 경고수단을 구동함으로써 배기 시스템을 조기에 정비할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to determine whether there is an abnormality of the exhaust system due to cracks or leakage in the exhaust system based on a signal input from the ECU, without any additional device elements, and in the case of an abnormality of the exhaust system. By operating the warning means there is an advantage to enable the exhaust system to be maintained early.

Claims

Oxygen sensor attached to the rear of the catalytic device, cooling water temperature sensor for measuring the coolant temperature, intake air amount sensor for measuring the amount of air supplied to the engine, throttle opening degree sensor for measuring the opening of the throttle valve, input output signal from each sensor As a method for detecting the leakage of the exhaust gas in the exhaust gas leak detection system using an oxygen sensor that includes an ECU for determining whether the exhaust gas leaks, and a warning means operated when the exhaust gas leaks.

(a) measuring basic data including an output voltage of the rear oxygen sensor; And

(b) determining whether the exhaust gas leaks based on the output value of the rear oxygen sensor;

Exhaust gas leak detection method using an oxygen sensor comprising a.

In claim 1,

In step (b),

(c) determining whether the leak determination condition is satisfied;

(d) calculating a difference value between an output voltage of the rear oxygen sensor and a reference voltage when the leakage determination condition is satisfied;

(e) integrating the difference value;

(f) determining whether the integral value exceeds a predetermined leakage reference amount;

(g) warning if the leakage threshold is exceeded;

Exhaust gas leak detection method using an oxygen sensor comprising a.

In claim 2,

In the step (a), the basic data further includes cooling water temperature, intake air amount, throttle opening degree,

In step (c),

(1) the intake air amount while the cooling water temperature is above the set temperature, (2) the intake air amount is below the set air amount, (3) the throttle opening degree is below the setting opening degree, and (4) the throttle opening degree is kept below the setting opening degree. If the integral value is equal to or greater than the first set integral value, (5) no fuel cut signal is generated, and (6) the intake air quantity integral value is greater than or equal to the second set integral value while the fuel cut signal is not generated, Exhaust gas leak detection method using an oxygen sensor, characterized in that determined to be satisfied.