KR100559840B1 - 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진에 장착된 냉각수온과 연료온도 센서를 상호 비교하여 어느 한 센서가 에러로 판단되어 설정 값을 출력하게 될 경우, 상기 냉각수온과 연료온도 센서의 상관성에 따른 설정 값을 출력할 목적으로;

차량에 전원이 인가되면 냉각수온 센서 고장여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 냉각수온 센서 고장이 판단되면, 차량 주차시간에 따라 엔진 시동시 냉각수온 값을 보정하여 연료분사를 결정하고, 엔진 시동 완료여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 시동 완료가 판단되면 엔진 워밍 업시 냉각수온 보정을 수행하여 연료 분사를 결정한 후, 엔진 워밍 업 종료여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 워밍 업 종료가 판단되면 냉각수온 값을 메모리에 저장된 차량 주행시의 설정 냉각수온 값으로 보정하여 연료 분사를 결정하는 단계로 이루어져 있어서, 냉각수온센서 고장시에 시동성 개선과 시동 매연 발생 가능성을 줄일 수 있다.

Description

차량용 냉각수온 센서 고장시 보정방법{a method for correct the default value of water temperature sensor at fail of a car}

도 1은 종래의 차량용 냉각수온 센서 고장 판정로직이고,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 냉각수온 센서 고장 검출장치 구성 블록도 이고,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 냉각수온 센서 고장 판단 동작 순서도 이고,

도 4는 냉각수온 센서 대비 연료 온도 센서 상승 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 동작상태 검출장치 110 : 엔진 회전수 검출부

120 : 냉각수온 검출부 130 : 연료온도 검출부

200 : 제어장치 300 : 연료분사장치

본 발명은 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디젤엔진에 있어서, 엔진의 과열을 방지하기 위한 냉각수의 온도 변화를 검출하는 냉각수온 센서 고장시 연료온도 센서의 입력치와의 상관성을 확인하여 측정한 후 적용함으로서, 배출가스를 최소화하고, 시동성과 운전성 악화를 방지하기 위한 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어 엔진 시스템은 도 1에 도시되어 있는바와 같이 각종 센서의 입력치를 항상 체크하여 외부의 조건(엔진 블록 냉각수온, 연료온도, 흡기온 등)에 따라 제어장치는 다른 엔진 운전조건을 결정하여 주고, 또 여러 가지 보정을 하여 줌으로서, 엔진이 원활한 성능을 낼 수 있도록 하고 있으나, 센서 입력이 비정상적으로 왜곡되거나 잘못된 값으로 인식되어 질 때, 각 센서별로 설정값(Default)들을 미리 셋팅하여 줌으로써 센서의 고장으로 인한 엔진의 비정상적 운전을 최소화하고 있다.

현재, 엔진(Internal Combustion Engine)은 연소과정에서 동력으로 전달되는 에너지를 제외한 나머지 부분은 외부로 발산시키는 냉각시스템이 적용되고 있다. 이 때 제어장치(ECU)는 냉각수온 센서의 입력에 따라 연소실에 들어가는 연료량을 보정하여 엔진의 운전조건을 일정하게 유지시켜 주는 등 엔진에 설치된 각종 센서의 입력에 따라 엔진을 제어하게된다.

여러 가지 센서 입력 중 엔진 냉각수온 센서의 입력 값은 엔진이 최초 시동될 때의 초기 연료량을 결정하여 주는 중요한 입력이며, 냉각수온이 낮을 경우에는 운전자의 가속페달 개도량에 추가적으로 보정량을 더하여 줌으로 보다 빨리 엔진이 난기되어 원활한 출력을 낼 수 있도록 제어하고 있으나 센서의 입력값이 에러(고장 : Error)로 인식될 경우에는 두 가지 설정 값(엔진 시동시와 엔진 시동 후)을 가지게 되어 측정값에 따라 상당히 다른 엔진 운전 특성을 가지게 되어있다.

예로서, 냉각수온의 시동시 설정 값을 -10℃, 시동 후는 80℃로 측정된 엔진의 경우를 가정하면, 영상 10℃에서 냉각수온 센서가 고장인 상태로 시동을 걸 경우 설정 값인 -10℃를 냉각수온으로 인식하여 지나치게 공연비가 농후하게되어 매연(디젤)같은 배출가스가 악화될 수 있다.

또한, 시동된 후에는 바로 80℃로 인식이 되어 냉각수온에 따른 연료량 보정 추가 없는 상태로 엔진이 운전하게 되므로, 정상적인 센서로 운전되는 경우에 비하여 상대적으로 엔진 출력이 저하되어 운전성이 악화되고, 엔진 부조등의 현상이 발생하는 문제점이 있다.

그리고, 영하 20℃에서 시동이라면 연료량이 엔진 마찰에 비하여 크게 부족하므로 시동시간이 길어지거나 시동 불량을 야기할 수 있는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진에 장착된 냉각수온과 연료온도 센서를 상호 비교하여 어느 한 센서가 에러로 판단되어 설정 값을 출력하게 될 경우, 상기 냉각수온과 연료온도 센서의 상관성에 따른 설정 값을 출력하여 냉각수온센서 고장시에 시동성 개선과 시동 매연 발생 가능성을 줄일 수 있는 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량에 전원이 인가되면 냉각수온 센서 고장여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 냉각수온 센서 고장이 판단되면, 차량 주차시간에 따라 엔진 시동시 냉각수온 값을 보정하여 연료분사를 결정하고, 엔진 시동 완료여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 엔진 시동 완료가 판단되면 엔진 워밍 업시 냉각수온 보정을 수행하여 연료 분사를 결정한 후, 엔진 워밍 업 종료여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 엔진 워밍 업 종료가 판단되면 냉각수온 값을 메모리에 저장된 차량 주행시의 설정 냉각수온 값으로 보정하여 연료 분사를 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 냉각수온 센서 고장 검출장치 구성 블록도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 냉각수온 센서 고장 판단 동작 순서도 이고, 도 4는 냉각수온 센서 대비 연료 온도 센서 상승 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 냉각수온 센서 고장 검출장치 구성 블록도로 서, 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수, 냉각수온 및 연료 온도 변화를 검출하는 차량 동작상태 검출장치(100)와;

상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 엔진 회전수, 냉각수온 및 연료 온도 변화를 입력받아 냉각수온 고장시 차량이 주차된 시간에 따라 엔진 시동시 냉각수온 1차 보정을 수행하여 엔진 시동시 연료 분사를 결정하고, 시동 완료 후 엔진 워밍 업시 냉각수온 2차 보정을 수행하여 엔진 워밍 업 연료 분사를 결정한 다음, 워밍 업 완료 후, 냉각수온을 3차 보정하여 연료분사를 결정하여 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하는 제어장치(200)와;

상기 제어장치(200)에서 출력되는 소정의 연료 분사 제어신호에 의해 동기되어 엔진 내부로 필요 연료량을 분사하는 연료 분사 구동 장치(300)로 이루어져 있다.

상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부(110)와;

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 냉각수온 변화를 검출하는 냉각수온 검출부(120)와;

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 연료탱크 내의 연료 온도 변화를 검출하는 연료 온도 검출부(130)로 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법을 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 예를 들어 설명한다.

운전자가 엔진을 시동시키기 위해 전원을 인가하면, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수, 냉각수온 및 연료 온도를 검출한다.

이 후, 운전자가 엔진을 시동시키기 위해 시동키를 조작하면, 제어장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되어 인가되는 엔진 회전수, 냉각수온 및 연료 온도를 입력받아, 먼저 냉각수온 센서 고장여부를 판단한다(S100).

상기에서 냉각수온 센서가 고장인 것으로 판단되면, 제어장치(200)는 전회 엔진 동작이 종료된 이 후부터 카운트되어 메모리에 저장되어 있는 차량 주차시간 소정의 설정 기준시간(X ,예 : 120분)과 비교 판단한다(S110).

상기에서 주차시간이 소정의 설정 기준시간(X, 예: 120분)이상이면, 제어장치(200)는 차량이 장시간 주차된 것으로 판단하고, 상기 주차시간이 소정의 설정 기준시간(X, 예: 120분)이내인 것으로 판단되면 단시간 주차된 것으로 판단한다.

따라서, 상기에서 차량이 장시간 주차된 것으로 판단되면, 제어장치(200)는 차량의 연료탱크에 저장되어 있는 연료 온도를 냉각수온 온도로 1차 보정한 후, 엔진 시동에 필요한 연료분사 제어신호를 연료탱크에 저장되어 있는 연료 온도를 냉각수온 온도로 1차 보정한 후, 엔진 시동에 필요한 연료분사 제어신호를 연료 분사 구동장치(300)로 출력한다(S120,S130).

이 후, 제어장치(200)는 엔진 회전수 변화를 판단하여, 엔진 시동이 완료되었는가를 판단한다(S140).

상기에서 엔진 시동이 완료됨이 판단되면, 제어장치(200)는 엔진 워밍 업 완 료여부를 판단하기 위해 타이머를 작동시킨다(S150).

이어서, 제어장치(200)는 엔진 시동 완료 후, 엔진 워밍-업 시간 동안에는 냉각수온을 2차 보정하여 워밍 업 연료 분사 제어신호를 출력한다(S160).

상기에서 냉각수온 2차 보정은 1차 냉각수온 보정값 + [연료 온도 상승분 × X]로 연산되어지며, 상기 연료 온도 상승분은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 타이머 작동시간에 따라 메모리에 저장되어 있는 연료 온도 상승분을 설정하여 적용한다.

이 후, 제어장치(200)는 엔진 워밍 업 완료를 판단하기 위하여 타이머의 상한치(예 : 600sec)에 도달되었는가를 판단한다(S170).

상기에서 타이머의 카운트 시간이 상한치에 도달됨이 판단되면, 제어장치(200)는 엔진이 정상적으로 가열된 상태로 판단하여 냉각수온 보정을 메모리에 설정되어 있는 주행상태시 평균 냉각수온(예 : 85℃)으로 3차 보정하여 그에 해당하는 연료분사 제어신호를 출력한다(S180).

그러나, 상기(S110)에서 차량이 단시간(예 : X < 기준시간(120분)) 주차된 것으로 판단되면, 제어장치(200)는 엔진 시동 키 온 시 연료 온도에 의한 냉각수온 추정치를 냉각수온 온도로 1차 보정한 후, 엔진 시동에 필요한 연료분사 제어신호를 연료 분사 구동장치(300)로 출력한다(S200,S210).

이 후, 제어장치(200)는 엔진 회전수 변화를 판단하여, 엔진 시동이 완료되었는가를 판단한다(S220).

상기에서 엔진 시동이 완료됨이 판단되면, 제어장치(200)는 엔진 워밍 업 완 료여부를 판단하기 위해 타이머를 작동시킨다(S230).

이어서, 제어장치(200)는 엔진 시동 완료 후, 엔진 워밍-업 시간동안에는 냉각수온을 2차 보정하여 워밍 업 연료 분사 제어신호를 출력한다(S240).

상기에서 냉각수온 2차 보정은 1차 냉각수온 보정값 + [연료 온도 상승분 × X]로 연산되어지며, 상기 연료 온도 상승분은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 타이머 작동시간에 따라 메모리에 저장되어 있는 연료 온도 상승분을 설정하여 적용한다.

이 후, 제어장치(200)는 엔진 워밍 업 완료를 판단하기 위하여 타이머의 상한치(예 : 600sec)에 도달되었는가를 판단한다(S250).

상기에서 타이머의 카운트 시간이 상한치에 도달됨이 판단되면, 제어장치(200)는 엔진이 정상적으로 가열된 상태로 판단하여 냉각수온 보정을 메모리에 설정되어 있는 주행상태시 평균 냉각수온(예 : 85℃)으로 3차 보정하여 그에 해당하는 연료분사 제어신호를 출력하는 단계(S180)를 실행한다.

하지만, 상기 냉각수온 고장 판단 단계(S100)에서 냉각수온이 정상임이 판단되면, 제어장치(200)는 엔진 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온 센서 출력치에 따른 연료분사를 수행하여 엔진을 동작시킨다(S300).

이로서, 엔진 냉각수온 센서에 에러가 발생하여 비정상적인 상황이 발생하여도 연료 온돈 센서의 입력치와 상관성을 확인하여 측정된 값을 적용함으로서 배출가스를 최소화하고, 엔진 시동성 및 운전성 악화를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정방법은 엔진에 장착된 냉각수온과 연료온도 센서를 상호 비교하여 어느 한 센서가 에러로 판단되어 설정 값을 출력하게 될 경우, 상기 냉각수온과 연료온도 센서의 상관성에 따른 설정 값을 출력하여 냉각수온센서 고장시에 시동성 개선과 시동 매연 발생 가능성을 줄일 수 있다.

Claims (5)

1. 차량에 전원이 인가되면 냉각수온 센서 고장여부를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 냉각수온 센서 고장으로 판단된 후, 엔진 시동시 차량 주차시간에 따른 냉각수온 보정은 주차시간이 장시간인 경우 연료탱크에 저장되어 있는 연료 온도를 냉각수온 온도로 1차 보정하며, 상기 주차시간이 단시간인 경우에는 엔진 시동시 연료온도에 의한 냉각수온 추정치로 1차 보정을 이룬 후 엔진 시동 완료여부를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 엔진 시동 완료로 판단되면, 주차시간이 장시간인 경우에는 상기 1차 냉각수온 보정값 + [연료온도 상승분 ×주차시간(X)]으로 2차 냉각수온 보정을 수행하며, 상기 주차시간이 단시간인 경우에는 상기 1차 냉각수온 보정값 + [연료온도 상승분 ×주차시간(X)]으로 2차 냉각수온 보정을 수행한 후 엔진 워밍 업 완료여부를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 엔진 워밍 업 완료로 판단되면, 주차시간이 장시간인 경우에는 메모리에 저장되어 있는 평균 냉각수온 값으로 3차 냉각수온 보정을 수행하며, 상기 주차시간이 단시간인 경우에는 메모리에 저장되어 있는 평균 냉각수온 값으로 3차 냉각수온 보정을 수행한 후 연료분사를 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 주차시간 판단은 설정 기준시간을 기준으로 장시간 주차 또는 단시간 주차시간으로 나누어 판단하되, 이 주차시간은 냉각수온 보정시에 적용하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 워밍 업 완료여부 판단은 엔진 시동 완료 판단 이후, 작동되는 타이머의 시간이 설정 기준시간에 도달되면 워밍 업이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수온 센서 고장시 보정 방법.

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