KR100747229B1

KR100747229B1 - 냉각수온센서의 고장 진단 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100747229B1
Application number: KR1020050101808A
Authority: KR
Inventors: 장수영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-08-07
Also published as: KR20070045477A

Abstract

본 발명은 냉각수온센서 고장진단 방법 및 장치에 한 것으로서, 특히 종래의 지멘스 로직(LOGIC)을 이용한 서모스탯의 모니터링(THERMOSTAT MONITORING)에서, 냉각수온 센서가 고장을 일으켜 냉각수온센서의 측정온도가 특정 온도의 영역에서의 값만을 나타내어 고착(STUCK)되는 경우에 있어서, 새로운 로직을 추가함으로써 보다 확장된 온도영역에서 냉각수온센서의 고장여부의 진단이 가능해져 고장난 냉각수온센서를 조기에 정비 또는 교체할 수 있고, 원가의 상승이 없다는 점과 함께 OBD-Ⅱ의 법규에 대응할 수 있는 효과를 가지게 되는 이점이 있다.

냉각수온센서, 서모스탯(THERMOSTAT),

Description

냉각수온센서의 고장 진단 방법 및 장치 {A misfuction detection method and apparatus of the coolant temperature sensor}

도 1은 냉각수온센서가 70 ℃ 이상에서 고착된 상태를 보여주는 그래프,

도 2는 차량의 소킹여부에 따른 흡기온 상승여부를 나타낸 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 54.75 ℃ 이상에서 고착된 냉각수온 센서의 고장을 진단하는 로직의 순서도(FLOW-CHART),

도 4는 본 발명에 따른 냉각수온센서 고장진단 장치의 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 냉각수온센서 20: 흡기온센서

30: ECU(Electronic Control Unit)

본 발명은 차량의 냉각수온센서의 고장 진단 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 냉각수온센서의 고장진단의 진입조건을 만족하고 모델 냉각수온과 일정 시간동안 흡기온의 거동을 살펴서, 냉각수온센서의 고장여부를 진단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 분야에 있어서, 특히 북미의 OBD-Ⅱ(On Board Diagnosis) 법규에 대응하기 위해, 냉각 수온 센서 등의 고장 여부를 ECU(Electronic Control Unit)에서 판단하고 이는 ECU 내부의 소프트웨어(Software) 또는 로직(Logic)에 의해 이루어진다.

냉각수온센서의 고장으로 인해 냉각수온센서가 특정온도 이상의 영역에서의 값만을 가지고 그 이하의 값을 가지지 않는 경우, 냉각수온센서가 특정온도 이상에서 고착(Stuck)되었다고 하고, 상기 OBD-Ⅱ 법규를 만족하기 위해서는, 실제 냉각수온이 상승하는 경우에도 냉각수온센서의 측정온도가 설정 상한값 이하의 영역에서의 값만을 나타내게 되어 냉각수온센서가 설정 상한값 이하에서 고착되는 현상 또는 실제 냉각수온이 하강하는 경우에도 냉각수온센서의 측정온도가 설정 하한값 이상의 영역에서의 값만을 나타내게 되어 냉각수온센서가 설정 하한값 이상에서 고착되는 현상이 발생하면 이를 고장으로 진단하여야 한다.

도 1은 냉각수온센서가 70 ℃ 이상에서 고착된 상태를 보여주는 그래프이다. 그래프에서 고장난 냉각수온센서의 경우, 시동 초기 실제 냉각수온이 0 ℃ 에서부터 상승하다가 70 ℃ 이하로 그 값이 하강하는 경우에 냉각수온센서의 측정온도가 70 ℃ 이상의 영역에서의 값만을 나타내게 된다.

종래 로직의 서모스탯 모니터링(THERMOSTAT MONITORING)에 의하면, 시동시 냉각수온이 54.75 ℃ 이하인 경우에는, 로직 자체에서 계산한 냉각수온 값과 센서에 의한 냉각수온을 비교하여 고장을 진단하였지만, 냉각수온센서가 54.75 ℃ 이상에서 고착된 경우에는 냉각수온센서의 고장을 진단할 수 없다.

냉각수온센서가 완전히 고착되어 전혀 움직이지 않는 경우를 진단하는 로직은 있지만, 상기한 바와 같은 종래기술에 따른 냉각수온센서 고장진단방법에 의하는 경우에는 도 1의 그래프와 같이 높은 온도영역에서 고착된 냉각수온센서의 고장을 진단할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉각수온 센서가 특정 온도 이상에서 고착된 경우, 새로운 로직을 추가함으로써 높은 온도영역에서의 냉장수온센서의 고장을 진단할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉각수온센서의 고장 진단은 시동시 흡기온과 시동시 냉각수온을 이용하여, 차량이 소킹되고, 시동시 냉각수온이 소정온도보다 크며, 이전 구동사이클에서 차량이 워밍업된 경우에 진단 진입조건을 만족하는 것으로 판단하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 냉각수온센서의 고장진단의 진입 조건에 해당한다고 판단되는 경우, 모델 냉각수온 값을 계산하는 제 2단계, 상기 제 2단계 후, 모델 냉각수온 값이 기준 온도 값 이상이 될 때까지 모델 냉각수온 값의 계산을 반복하는 제 3단계, 상기 제 3단계에서, 상기 모델 냉각수온 값이 기준 온도 값 이상이 되면, 주행중 흡기온이 증가하는지를 판단하는 제 4단계와, 상기 제 4단계에서 주행중 흡기온이 증가하는 경우, 냉각수온센서를 고장으로 판단하는 제 5단계를 포함하고, 상기 차량의 소킹여부는 시동시 흡기온이 흡기온의 기준온도보다 작고, 이전 구동사이클에서 ECU에 저장된 값보다 작은 지로 판단하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

냉각수온은 자동차가 일정 시간 운행하지 않는 경우에는 외부의 온도에 따라 변동된다. 차량을 충분히 오랜 시간동안 시동을 오프(OFF)하게 되면 즉, 차량을 소킹(OVERNIGHT SOAKING)시키면 흡기온과 냉각수온은 대기온으로 수렴하게 된다.

도 2는 차량의 소킹여부에 따른 흡기온 상승여부를 나타낸 그래프이다. 도 2를 참조하면, 시동시 냉각수온이 특정 온도보다 큰 상태에서는 차량이 충분히 소킹되지 않은 상태가 되어 차량 주행 시 흡기온은 내려가고, 차량이 충분히 소킹된 상태에서는 주행시 흡기온은 올라가는 현상이 발생한다.

따라서 차량이 이전 사이클에서 워밍업(Warmming Up)되고 충분히 소킹된 후, 냉각수온이 54.75 ℃ 보다 큰 경우임에도 불구하고 흡기온이 증가하면 이는 냉각수온센서의 고장진단의 진입조건에 반하게 되어 고장으로 판단하는 방식을 그 특징으로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 54.75 ℃ 이상에서 고착된 냉각수온 센서의 고장을 진단하는 로직의 순서도(FLOW-CHART)이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉각수온센서 고장진단 장치의 블록도로서, 본 발명에 따른 냉각수온센서의 고장 진단 방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 냉각수온센서의 고장진단의 진입조건을 판단하는 단계(S10)로서 차량의 소킹여부, 냉각수온센서(10)를 통해 얻은 시동시 냉각수온이 특정온도보다 큰 값인지여부, 이전 구동사이클(Driving Cycle)에서 차량이 워밍업(Warmming Up)되었는지 여부로 이루어진다.

여기서 시동시의 흡기온 값이 차량이 소킹된 상태에서의 흡기온의 기준온도보다 더 큰 값인 경우에는 냉각의 효과가 없으므로, 차량의 소킹여부는 흡기온센서(20)롤 통해 얻은 시동시의 흡기온 값이 차량의 소킹(Soaking)된 상태에서의 흡기온의 기준온도보다 작은 지 여부와 이전 구동사이클에서 ECU(30)에 저장된 값보다 작은 지 여부로 판단한다.

한편, 냉각수온센서의 고장진단의 진입조건(S10)을 모두 만족하는 경우에는 ECU(30)에서 모델 냉각수온 값을 계산하는 단계(S20)로 넘어가며 이 때 모델 냉각수온 값이 기준 값보다 커질 때까지 로직을 반복한다(S20, S30).

여기서 모델 냉각수온이란, 냉각수온센서의 고장 진단에 사용되는 가상의 수온으로 초기 시동시 흡기온 센서(20)의 온도를 읽어 이를 초기값으로 설정하고 이후는 공기량 센서의 출력정보를 이용하여 엔진에 흡입되는 공기량이 많아지면 수온 상승률이 비교적 급격히 이루어지도록 하며, 반대로 흡입공기량이 작아지는 영역은 모델온도 상승이 완만하게 이루어지도록 한다. 로직에 따라서는 모델수온 구간별로도 상승기울기를 다르게 할 수 있다.

모델 냉각수온 값이 기준온도보다 커지면(S30) 주행중 흡기온이 증가하는 지를 진단하는 단계(S40)로 간다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주행중 흡기온이 증가되는 경우는 차량이 충분히 소킹된 상태에서 일어나는 현상이므로 위 로직의 진입조건과 상반되는 것이므로 냉각수온 센서(10)를 고장으로 진단하게 되는 단계(S50)로 가게 된다. 주행중 흡기온이 감소하면 고장 진단을 중지하게 된다.

상기 1단계(S10) 또는 상기 4단계(S40)가 만족되지 않는 경우에는 진단을 종료하고 종래의 지멘스 로직을 이용한 서모스탯의 모니터링(THERMOSTAT MONITORING)을 통해 고장여부를 진단하면 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 냉각수온센서 고장진단장치 및 방법에 의한다면 새로운 로직을 추가함으로써 종래의 로직으로는 판단할 수 없었던 높은 온도영역에서의 냉각수온센서의 고장여부를 진단할 수 있게 됨에 따라, 보다 확장된 온도영역에서 냉각수온센서의 고장여부의 진단이 가능해져 고장난 냉각수온센서를 조기에 정비 또는 교체할 수 있고, 원가의 상승이 없다는 점과 함께 OBD-Ⅱ의 법규에 대응할 수 있는 효과를 가지게 되는 이점이 있다.

Claims

시동시 흡기온과 시동시 냉각수온을 이용하여, 차량이 소킹되고, 시동시 냉각수온이 소정온도보다 크며, 이전 구동사이클에서 차량이 워밍업된 경우에 진단 진입조건을 만족하는 것으로 판단하는 제 1단계와;

상기 제 1단계에서 냉각수온센서의 고장진단의 진입 조건에 해당한다고 판단되는 경우, 모델 냉각수온 값을 계산하는 제 2단계;

상기 제 2단계 후, 모델 냉각수온 값이 기준 온도 값 이상이 될 때까지 모델 냉각수온 값의 계산을 반복하는 제 3단계;

상기 제 3단계에서, 상기 모델 냉각수온 값이 기준 온도 값 이상이 되면, 주행중 흡기온이 증가하는지를 판단하는 제 4단계와;

상기 제 4단계에서 주행중 흡기온이 증가하는 경우, 냉각수온센서를 고장으로 판단하는 제 5단계를 포함하고,

상기 차량의 소킹여부는 시동시 흡기온이 흡기온의 기준온도보다 작고, 이전 구동사이클에서 ECU에 저장된 값보다 작은 지로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉각수온센서의 고장 진단 방법.
청구항 1 에 있어서,

상기 제 1단계 또는 상기 제 4단계가 만족되지 않는 경우에는 진단을 종료하고 종래 서모스탯 모니터링을 통하여 고장을 진단하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수온센서의 고장 진단 방법.
청구항 1 에 있어서,

상기 제 1단계에서 시동시 냉각수온이 54.75 ℃ 보다 큰 것을 특징으로 하는 냉각수온센서의 고장 진단 방법.
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냉각수온을 측정하기 위한 냉각수온 센서와; 흡기온을 측정하기 위한 흡기온 센서와; 상기 냉각수온 센서와 흡기온 센서의 출력을 입력받아, 모델 냉각수온이 기준값보다 큰 경우 주행중 흡기온의 상승여부에 따라 냉각수온센서의 고장을 진단하는 ECU를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각수온센서의 고장 진단 장치.