KR100767507B1 - Down-stream oxygen sensor error detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 일반적인 연료량 제어를 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional general fuel amount control.
도 2는 종래의 촉매 퍼지 기능 작동시 연료량 제어를 나타낸 도면.2 is a view showing fuel amount control when operating a conventional catalyst purge function.
도 3은 종래의 Close-loop 제어에 따른 연료량 분사를 나타낸 그래프.3 is a graph showing fuel injection according to a conventional close-loop control.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템을 나타낸 블럭도.4 is a block diagram illustrating an engine system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소세선 고장 판단 방법을 나타낸 순서도.5 is a flowchart illustrating a method of determining a rear oxygen fine line failure according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 Open-loop 제어에 따른 연료량 분사를 나타낸 그래프.6 is a graph showing fuel injection according to open-loop control according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 엔진 컨트롤 유닛 20 : 촉매장치10: engine control unit 20: catalyst device
30 : 전방 산소센서 40 : 후방 산소센서30: front oxygen sensor 40: rear oxygen sensor
50 : 모니터 60 : 공기량 센서50: monitor 60: air volume sensor
본 발명은 후방 산소센서 고장 판단 방법에 관한 것으로, 특히 후방 산소센서의 스위칭 타임을 모니터링 하여 산소센서의 고장을 빠르게 진단할 수 있는 후방 산소센서 고장 판단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rear oxygen sensor failure determination method, and more particularly, to a rear oxygen sensor failure determination method capable of quickly diagnosing a failure of an oxygen sensor by monitoring a switching time of the rear oxygen sensor.
엔진을 전자제어 하게 되는 가장 큰 이유는 자동차 회사가 만든 차를 팔기위해서 각 국가별 환경규제를 만족해야하며, 이를 위해서는 전자제어를 통해서 연료분사량, 가솔린 엔진의 경우 인젝터가 분사하는 가솔린 양을 엔진으로 들어오는 공기량과 비교하여 이론적으로 완전히 연소가 될수 있는 공기연료량비율 즉, 14.7:1을 조절해야 한다.The main reason for the electronic control of the engine is to satisfy the environmental regulations of each country in order to sell a car made by an automobile company. To do this, the fuel injection amount and the amount of gasoline injected by the injector are controlled by the engine. The proportion of air fuel that can theoretically be completely burned compared to the incoming air volume must be adjusted, ie 14.7: 1.
이를 위하여 촉매장치를 배치하는데, 촉매장치는 자동차 머플러 쪽이나 배기매니폴드(배기관)에 바로 배치되어 엔진에서 연소된 유해가스(CO, HC, NOx)를 여과시키는 장치로서, 이 촉매장치가 가장 효율이 좋은 즉 가장 잘 여과를 잘하는 공기연료비율이 대략 상술한 14.7:1이다.For this purpose, a catalyst device is disposed. The catalyst device is disposed directly on an automobile muffler side or an exhaust manifold (exhaust pipe) to filter harmful gases (CO, HC, NOx) burned in an engine. The good, well-filtered air fuel ratio is approximately 14.7: 1 as described above.
산소센서는 이러한 촉매장치가 가장 좋은 효율을 가질 수 있는 공기연료비율이 될 수 있도록, 공기연료비율을 체크하는 센서이다. 즉, 산소센서는 엔진 컨트롤 유닛(Engine Control Unit : ECU)이 엔진을 제어할 때 Closed Loop Control을 하게하는 장치이다. 상기한 산소센서는 엔진에서 연소되어 배출되는 배기가스의 산소량을 측정해서 ECU에 전압형태(0~1000mV)로 신호를 발생시키면 ECU는 이를 통 해서 현재 공기연료비율을 계산하고 다음 연료분사량을 정하게 된다. Closed Loop Control는 ECU의 학습에 따른 제어를 의미한다. 즉, Closed Loop Control 방식은 배출되는 배기가스의 산소농도를 측정하여 연료분사량을 조절하게 되고 이때 연료분사량의 변화값들을 어느정도 수준 안정적으로 판단되는 수준이 되면 ECU에 학습시킴으로써 다음에는 엔진이 학습된 값을 가지고 엔진을 제어하게 하여 엔진이 더욱 안정화 되고 배기오염물질도 적게 배출하도록 하며, 연비 및 출력등이 좋아지도록 하는 것을 의미한다.The oxygen sensor is a sensor that checks the air fuel ratio so that such a catalytic device can be the air fuel ratio that can have the best efficiency. That is, the oxygen sensor is a device that allows the closed loop control when the engine control unit (ECU) controls the engine. The oxygen sensor measures the amount of oxygen in the exhaust gas emitted from the engine and generates a signal in the form of voltage (0 to 1000 mV) to the ECU. Through this, the ECU calculates the current air fuel ratio and determines the next fuel injection amount. . Closed Loop Control means control according to the learning of ECU. That is, the Closed Loop Control method adjusts the fuel injection amount by measuring the oxygen concentration of the exhaust gas discharged. At this time, when the change value of the fuel injection amount is determined to a certain level and stable level, the ECU learns the next value. This means that the engine is controlled with more stability, the engine is stabilized more, less exhaust pollutants are emitted, and the fuel economy and output are improved.
산소센서의 출력신호는 계속해서 일정하게 희박과 농후 즉, 일반적으로 0mV에서 800mV를 왔다갔다하며 Sin 파형(파도치는 듯한 신호)를 나타내며, RPM이 증가할수록 이러한 신호는 더 빠르게 나타나게 된다. 그리고, 산소센서 내부에는 공기가 들어 있다. 산소센서 내부의 공기에 포함된 산소농도와 배기가스속의 산소농도 차이를 비교하여 0~1V 전압을 발생하게 하는 것이다. 이때 농후한 연소가 되면 1V 에 가깝게 전압이 발생되며, 희박한 연소가 되면 0V 에 가깝게 전압이 발생된다. 산소센서 내부에 있는 공기의 산소농도는 이론공연비인 14.7 : 1 (공기무게 : 연료무게)을 기준으로 되어 있으며, 배기가스속의 산소농도가 이론 공연비인 14.7 : 1일 때 산소센서에서는 0.5 V 전압이 발생되도록 되어 있다. 또한, 이론공연비보다 연료공급이 많아 농후한 연소가 되면 0.5 V 이상이 되고, 이론공연비보다 연료공급이 적으면 희박한 연소가 되면 0.5 V 이하의 전압이 출력되도록 되어 있다. The output signal of the oxygen sensor continues to show a constant lean and rich, typically a sinusoidal wave, traveling back and forth from 0mV to 800mV. As the RPM increases, these signals appear faster. The oxygen sensor contains air. By comparing the oxygen concentration in the air inside the oxygen sensor and the oxygen concentration in the exhaust gas, it is to generate a voltage of 0 ~ 1V. At this time, a rich combustion generates a voltage close to 1V, and a lean combustion generates a voltage near 0V. The oxygen concentration of the air inside the oxygen sensor is based on the theoretical performance ratio of 14.7: 1 (air weight: fuel weight) .When the oxygen concentration in the exhaust gas is 14.7: 1, the theoretical performance ratio, 0.5 V voltage is It is supposed to occur. In addition, when the fuel supply is larger than the theoretical performance ratio, the heavy combustion becomes 0.5 V or more, and when the fuel supply is less than the theoretical performance ratio, the lean combustion outputs a voltage of 0.5 V or less.
산소센서나 그와 관계된 배선의 고장으로 체크불이 점등되면 ECU는 정상적으로 연료분사를 하는 것이 아니라, 고장이 났을 경우를 대비해 미리 ECU에 입력되어 진 값 예를 들면 λ-컨트롤 방식으로 연료를 분사하므로 급가속을 할경우 가속이 잘 않되기도 하고, 배기가스에 나쁜 성분이 배출되기도 한다. 그리고 ECU에 미리 입력되어진 값으로만 운행이 되므로 경제적 운전을 하려해도 경제적인 연비가 나오지 않는 문제가 있다.When the check light is turned on due to a malfunction of the oxygen sensor or its wiring, the ECU does not normally inject fuel, but injects fuel in a value that has been input into the ECU in advance, for example, λ-control, in case of a failure. In case of rapid acceleration, acceleration may not be well done and bad components may be emitted in exhaust gas. In addition, since only the value pre-input to the ECU is operated, there is a problem in that economic fuel economy does not come out even when trying to operate economically.
한편, 최근 출시되는 차들은 OBD2규제를 만족시켜야 하는 경우에 산소센서를 촉매장치의 전방과 후방에 달아서 촉매장치의 성능을 감시하고 전방에 있는 산소센서가 제대로 일을 하는지 확인하게 된다. 즉, 최근 자동차 배출가스관리 시스템에서는 하나의 배기라인에 2개의 산소센서를 사용하는 시스템으로서, 앞쪽의 산소센서는 전방 산소센서(업스트림 산소센서)라 하여 엔진 연소실에서 나오는 연소가스중의 산소량을 측정하여 전자제어모듈에 피드백 신호를 보내어 연료량을 정밀제어하는 폐회로 제어의 목적으로 사용하고, 촉매장치의 뒤쪽에 설치되는 후방산소센서(다운 스트림 산소센서)는 연소실에서 나온 배기가스 중의 산소량과 촉매장치를 통과한 배기가스 중의 산소량을 비교하여 촉매장치에서 작용하는 촉매작용의 기능을 감시하는데 사용한다.On the other hand, recently released cars are equipped with an oxygen sensor in front and rear of the catalyst unit when OBD2 regulations are required to monitor the performance of the catalyst unit and check whether the oxygen sensor in the front works properly. That is, in recent automobile exhaust gas management system, two oxygen sensors are used in one exhaust line, and the front oxygen sensor is called the front oxygen sensor (upstream oxygen sensor) to measure the amount of oxygen in the combustion gas from the engine combustion chamber. It is used for the purpose of closed circuit control to precisely control fuel amount by sending feedback signal to the electronic control module.The rear oxygen sensor (downstream oxygen sensor) installed at the rear of the catalytic device is used to control the amount of oxygen in the exhaust gas from the combustion chamber and the catalytic device. The amount of oxygen in the exhaust gas passed is compared and used to monitor the function of the catalysis functioning in the catalytic device.
종래의 전방 및 후방 산소센서를 가지는 차량에서의 후방 산소센서 고장진단 방법은 먼저 후방 산소센서 진단을 위한 조건들이 만족되어야한다. 그리고 연료공급정지(Fuel cut off)가 일정시간 이상 지속되면 후방 산소센서가 0v부근으로 떨어지고(희박한 신호), 그 후 주행을 재개하면 λ-control의 p-jump 가 일정값 delay되어 연료량을 추가로 분사하게 된다. 그래서 연료시스템 등 다른 문제가 없으면 전방 산소센서가 곧 상승하여 농후한 신호를 나타내고 후방 산소센서는 촉매에 흡 수 되어있던 공기가 다 소진되고 나서 농후한 신호가 발생한다. 하지만 후방 산소센서가 고장날 경우에는 연료공급정지(fuel cut off) 이후 주행을 계속하면서 λ-control의 p-jump가 일정값 delay되어 연료량을 추가로 분사해도 후방 산소센서는 계속 희박한 신호를 나타나게 되는데, 이를 이용하여 후방 산소센서의 고장을 진단하게 된다.The conventional method for diagnosing a rear oxygen sensor in a vehicle having a front oxygen sensor and a rear oxygen sensor must first satisfy conditions for diagnosing a rear oxygen sensor. If the fuel cut off continues for a certain period of time, the rear oxygen sensor drops to near 0v (lean signal), and when the vehicle resumes driving, the p-jump of λ-control is delayed to a certain value to add fuel. To be sprayed. Therefore, if there is no other problem such as fuel system, the front oxygen sensor immediately rises to show a rich signal, and the rear oxygen sensor generates a rich signal after exhausting the air absorbed by the catalyst. However, if the rear oxygen sensor fails, the rear oxygen sensor continues to show a lean signal even after injecting additional fuel as the p-jump of the λ-control continues while driving after fuel cut off. By using this, a failure of the rear oxygen sensor can be diagnosed.
여기서, P-jump delay는 산소센서신호가 이미 농후신호를 발생했지만 촉매(CATALYST)의 희박한 상태를 조기에 개선하기 위해서 일정기간 연료량을 추가로 더 분사하는 것이다.Here, the P-jump delay is an additional injection of fuel amount for a certain period of time in order to improve the lean state of the catalyst (CATALYST) even though the oxygen sensor signal has already generated a rich signal.
도 1은 종래의 일반적인 연료량 제어를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional general fuel amount control.
도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 연료량 제어는 전방 산소센서로부터 전송되는 신호가 농후한 신호를 나타내는 동안 연료량이 감량되고, 이후, 전방 산소센서로부터 전송되는 신호가 희박한 신호인 경우에 연료량을 증량하며, 다음으로, 전방 산소센서로부터 신호가 농후한 신호를 나타낸 경우에는 연료량을 감량하게 된다. 이러한 과정에서, 농후한 신호에서 희박한 신호로, 희박한 신호에서 농후한 신호로 천이되는 경계영역에서는 각각 수직 P-jump delay를 발생시켜 연료량을 더 추가하게 된다.Referring to FIG. 1, the conventional fuel amount control reduces the fuel amount while the signal transmitted from the front oxygen sensor indicates a rich signal, and then increases the fuel amount when the signal transmitted from the front oxygen sensor is a lean signal. Next, when the signal from the front oxygen sensor shows a rich signal, the fuel amount is reduced. In this process, a vertical P-jump delay is generated in the boundary regions transitioning from the rich signal to the lean signal and the lean signal to the rich signal, thereby further adding fuel amount.
도 2는 종래의 촉매 퍼지 기능 작동시 연료량 제어를 나타낸 도면이다.2 is a view showing fuel amount control when a conventional catalyst purge function is operated.
도 2를 참조하면, 종래의 촉매 퍼지 기능 작동시 연료량 제어는 전방 산소센서로부터 전송되는 신호가 농후한 신호를 나타내는 동안 연료량이 감량되고, 이후, 전방 산소센서로부터 전송되는 신호가 희박한 신호인 경우에 연료량을 증량하며, 다음으로, 전방 산소센서로부터 신호가 농후한 신호를 나타낸 경우에는 연료량을 감량하게 된다. 이러한 과정에서, 농후한 신호에서 희박한 신호로, 천이되는 경계영역에서는 수직 P-jump delay를 발생시키며, 희박한 신호에서 농후한 신호로 천이되는 경계영역에서는 수평 P-jump delay를 발생시켜 연료량을 더 추가하게 된다. 수평 P-jump delay 영역은 산소센서신호가 농후한 신호를 발생시켰지만, 촉매의 희박한 상태를 조기에 개선하기 위해서 일정기간 연료량을 농후하게 분사하는 것을 의미한다.Referring to FIG. 2, in the case of the conventional catalyst purge function, fuel amount control is performed when the fuel amount is reduced while the signal transmitted from the front oxygen sensor indicates a rich signal, and then, when the signal transmitted from the front oxygen sensor is a lean signal. The fuel amount is increased, and then, when a rich signal is displayed from the front oxygen sensor, the fuel amount is reduced. In this process, vertical P-jump delay is generated in the boundary region that transitions from the rich signal to the lean signal, and horizontal P-jump delay is generated in the boundary region that transitions from the lean signal to the rich signal. Done. The horizontal P-jump delay region means that the oxygen sensor signal generates a rich signal, but injects a large amount of fuel over a period of time to improve the lean state of the catalyst early.
즉, P-jump delay 발생의 기준은 주행중 엑셀페달을 밟지 않고 타행하여 연료량이 일정기간 차단되어 촉매가 일정 수준 이상 희박 한 상태가 되었을 때 발생시키게 된다.In other words, the criterion for the P-jump delay is generated when the fuel is blocked for a certain period of time because the fuel is blocked for a certain period without running the accelerator pedal while driving.
이러한 P-jump delay는 촉매의 희박한 상태를 조기에 농후하게 만들어서 NOx 발생을 억제하는 효과가 있다.This P-jump delay makes the lean state of the catalyst early and has an effect of suppressing NOx generation.
도 3은 종래의 Close-Loop 제어 즉, P-jump delay 증가방식을 나타낸 그래프이다.3 is a graph illustrating a conventional close-loop control, that is, a P-jump delay increase method.
도 3에 도시된 바와 같이, 기존 P-jump delay 증가 방식은 연료공급정지(Fuel cut off)후 희박해진 후방 산소센서 신호를 농후하게 바꾸는데 시간이 많이 걸린다. 때문에 정해진 모드 예를 들면, FTP 모드 내에서 진단을 완료해야 한다는 법규 만족을 위해서 에러감지를 위한 최소 모니터링회수를 적게 할 수 밖에 없다. 이러한 모니터링 회수 감소는 에러감지를 위한 최소 모니터링 회수를 충분히 확복할 수 없는 결과를 낳게 되며, 결과적으로, 특정 운전패턴에 의한 오감지의 위 험이 늘어나는 문제점이 있다.As shown in FIG. 3, the conventional P-jump delay increase method takes a long time to richly change the lean rear oxygen sensor signal after fuel cut off. Therefore, in order to satisfy the law that the diagnosis must be completed in a predetermined mode, for example, FTP mode, the minimum monitoring frequency for error detection is reduced. This reduction in the number of monitoring results in a result that the minimum number of monitoring for error detection can not be fully expanded, and as a result, there is a problem that the risk of false detection by a specific operation pattern increases.
본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 후방 산소센서의 고장을 보다 빠르게 진단할 수 있는 후방 산소센서 고장 진단 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, to provide a rear oxygen sensor failure diagnosis method that can diagnose the failure of the rear oxygen sensor faster.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 별도의 하드웨어 추가없이 특정 배출가스 요구치에 대응하여 후방 산소센서의 스위칭 타임 모니터링의 진단이 가능한 후방 산소센서 고장 진단 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for diagnosing a failure of a rear oxygen sensor capable of diagnosing switching time monitoring of a rear oxygen sensor in response to a specific exhaust gas demand without additional hardware.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서 고장 판단 방법은, 엔진의 제어를 담당하는 엔진 컨트롤 유닛, 머플러 쪽이나 배기매니폴드에 바로 배치되어 상기 엔진에서 연소된 CO, HC, NOx를 포함하는 유해가스를 여과시키는 촉매장치, 상기 촉매장치와 연결되는 배기라인의 전방에 배치되어 상기 엔진 연소실에서 나오는 상기 연소가스 중의 산소량을 측정하여 전자제어모듈에 피드백 신호를 보내어 연료량을 정밀제어하는 전방 산소센서, 상기 촉매장치의 뒤쪽에 설치되어 상기 연소실에서 나온 배기가스 중의 산소량과 상기 촉매장치를 통과한 배기가스 중의 산소량을 비교하여 상기 촉매장치에서 작용하는 촉매작용의 기능을 감시하는 후방 산소센서, 상기 전방 산소센서와 상기 후방 산소센서 및 상기 엔 진 컨트롤 유닛의 동작 가용 여부 및 상태를 나타내며, 상기 후방 산소센서의 진단조건을 나타내는 모니터, 공기량을 측정하는 공기량 센서를 구비하는 차량에 있어서, 상기 후방 산소센서 진단 조건을 상기 모니터에 표시하는 단계; 연료공급정지가 일정시간 이상 지속되는 경우, 상기 후방 산소센서가 희박한 신호를 발생하는 단계; 주행을 재개할 경우, 오픈 루프 시스템 제어를 하여 농후하게 연료량을 추가로 분사하는 단계; 및 상기 후방 산소센서로부터 발생되는 신호에 따라 상기 후방 산소센서의 고장유무를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the rear oxygen sensor failure determination method according to an embodiment of the present invention, the engine control unit responsible for the control of the engine, the muffler side or disposed directly on the exhaust manifold, the CO, HC burned in the engine And a catalytic apparatus for filtering harmful gases including NOx, and disposed in front of an exhaust line connected to the catalytic apparatus to measure the amount of oxygen in the combustion gas from the engine combustion chamber and send a feedback signal to the electronic control module to precisely adjust the fuel amount. Front oxygen sensor to control, installed in the rear of the catalyst device to monitor the function of the catalytic action in the catalytic device by comparing the amount of oxygen in the exhaust gas from the combustion chamber and the amount of oxygen in the exhaust gas passing through the catalyst device Oxygen sensor, the front oxygen sensor and the rear oxygen sensor and the engine control unit Indicates whether or not the operation and the available state, in a vehicle having an air amount sensor that measures the monitor, indicating the amount of air diagnosis condition of the rear oxygen sensor, a step of displaying the diagnosis condition of the rear oxygen sensor to the monitor; Generating a lean signal by the rear oxygen sensor when the fuel supply stop continues for a predetermined time; When resuming running, further controlling the open loop system to inject a large amount of fuel; And determining the failure of the rear oxygen sensor according to the signal generated from the rear oxygen sensor.
상기 후방 산소센서의 고장 유무를 결정하는 단계는 상기 후방 산소센서가 희박한 신호를 계속 생성하는 경우 고장으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.The determining of the failure of the rear oxygen sensor may include determining that the rear oxygen sensor is a failure when the rear oxygen sensor continuously generates a lean signal.
상기 오픈루프 시스템 제어에 따른 연료량은 이론공연비대비 10~20% 추가되는 것을 특징으로 한다.The fuel amount according to the control of the open loop system is characterized in that the additional 10 to 20% compared to the theoretical performance ratio.
상기 후방 산소센서의 고장 유무를 결정하는 단계는 상기 연료공급정지 기간과 횟수를 고려하여 매핑한 값과 상기 공기량센서에 의해 측정된 누적공기량을 비교하여 결정하는 것을 특징으로 한다.The determining of the failure of the rear oxygen sensor may be performed by comparing the value mapped in consideration of the fuel supply stop period and the number of times with the accumulated air amount measured by the air quantity sensor.
상기 방법은 상기 후방 산소센서 고장시, 클로즈 루프 시스템에 따른 연료량 람다-컨트롤을 재시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method further comprises restarting a fuel quantity lambda control in accordance with the closed loop system upon failure of the rear oxygen sensor.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서를 포함하는 엔진 시스템을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an engine system including a rear oxygen sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 엔진의 제어를 담당하는 엔진 컨트롤 유닛(10)과, 머플러 쪽이나 배기매니폴드에 바로 배치되어 엔진에서 연소된 유해가스 예를 들면, CO, HC, NOx를 여과시키는 촉매장치(20), 촉매장치(20)와 연결되는 배기라인의 전방에 배치되어 엔진 연소실에서 나오는 연소가스중의 산소량을 측정하여 전자제어모듈에 피드백 신호를 보내어 연료량을 정밀제어하는 전방 산소센서(30), 촉매장치(20)의 뒤쪽에 설치되어 연소실에서 나온 배기가스 중의 산소량과 촉매장치를 통과한 배기가스 중의 산소량을 비교하여 촉매장치에서 작용하는 촉매작용의 기능을 감시하는 후방 산소센서(40)를 포함하여 구성된다. 한편, 각 센서 및 엔진 컨트롤 유닛(10)의 동작 가용 여부 및 상태를 나타내며, 특히 후방 산소센서(40)의 진단조건을 나타내는 모니터(50)를 더 구비하며, 공기량을 측정할 수 있는 공기량 센서(60)를 더 구비할 수 있다.Referring to FIG. 4, an engine system according to an exemplary embodiment of the present invention includes an
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 먼저 후방 산소센서(40) 진단을 위한 조건들이 만족되어야한다. 그리고 연료공급정지(Fuel cut off) 가 일정시간 이상 지속되면 후방 산소센서(40)가 0v부근으로 떨어져 희박한 신호를 발생하고, 그 후 주행을 재개할 경우, λ-control을 금지하고 open loop제어를 하며 이론공연비대비 10~20%정도 농후하게 연료량을 추가로 분사하게 된다. 그래서 연료시스템 등 다른 문제가 없으면 전방 산소센서(30)가 곧 상승하여 농후한 신호를 나타내고 후방 산소센서(40)는 촉매에 흡수되어있던 공기가 다 소진되고 나면 농후한 신호가 발생한다.Engine system according to an embodiment of the present invention having such a configuration must first satisfy the conditions for the diagnosis of the
한편, 후방 산소센서(40)에 이상이 발생할 경우 연료공급정지(fuel cut off) 이후 주행을 계속하면서 λ-control을 금지하고 open loop제어하여 이론공연비대비 10~20%정도 농후하게 연료량을 추가로 분사하더라도, 후방 산소센서(40)는 계속 희박한 신호를 나타나게 된다.On the other hand, if an abnormality occurs in the
이때, 후방 산소센서(40)의 고장을 판정하는 기준은 연료공급정지(fuel cut off) 기간과 회수를 고려하여 매핑한 값과 누적공기량을 비교하여 정하게 된다.At this time, the criterion for determining the failure of the
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서 고장진단 방법에 대하여 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method for diagnosing a rear oxygen sensor failure according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서 고장진단 방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a rear oxygen sensor failure according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서 고장진단 방법은 먼저, 모니터의 조건만족을 확인한다(S101).Referring to FIG. 5, in the rear oxygen sensor fault diagnosis method according to an embodiment of the present invention, first, the condition satisfaction of the monitor is checked (S101).
S101 단계에 있어서, 모니터에 등재되는 후방 산소센서의 진단 조건을 확인한다.In step S101, check the diagnostic conditions of the rear oxygen sensor registered on the monitor.
다음으로, 연료공급정지(Fuel Cut-off) 여부를 확인한다(S102).Next, it is checked whether the fuel supply stops (Fuel Cut-off) (S102).
S102 단계에서, 연료공급이 정지될 경우에는 연료공급정지 기간(Fuel Cut-off duration)인 Timer1을 계산한다(S103).In step S102, when the fuel supply is stopped, Timer1, which is a fuel cut-off duration, is calculated (S103).
이때, 연료공급정지 기간인 Timer1이 기 설정된 일정시간(T1)보다 큰지 여부를 확인한다(S104).At this time, it is checked whether the fuel supply stop period Timer1 is greater than the predetermined predetermined time T1 (S104).
S104 단계에서, 연료공급정지 기간이 설정된 일정시간(T1)보다 큰 경우에는 연료공급정지 회수를 계산한다(S105).In the step S104, when the fuel supply stop period is larger than the predetermined predetermined time T1, the number of times the fuel supply stop is calculated (S105).
다음으로, 연료공급정지가 끝났는지 여부를 확인한다(S106).Next, it is checked whether the fuel supply stop is finished (S106).
S106 단계에서, 연료공급정지가 끝난 경우, 연료량 λ-control을 금지함으로써, Open-loop에 진입한다(S107).In the step S106, when the fuel supply stop is finished, enter the open-loop by inhibiting the fuel amount [lambda] -control (S107).
다음으로, 이론공연비를 위한 이론적 연료분사량(A1)을 계산한다(S108).Next, the theoretical fuel injection amount A1 for the theoretical performance ratio is calculated (S108).
S108 단계에서, 연료분사량(A1)은 엔진회전수, 공기량, 흡기온의 함수 등을 이용하여 계산하게 된다.In step S108, the fuel injection amount A1 is calculated using a function of engine speed, air amount, intake temperature, and the like.
다음으로, 공연비를 일정비율로 농후하게 만들기 위한 변수(A2)를 계산한다(S109).Next, a variable A2 is calculated to enrich the air-fuel ratio at a constant ratio (S109).
S109 단계에서, 일정비율의 노후한 공연비를 위한 변수(A2)는 공기량의 함수를 이용하여 계산하게 된다.In step S109, the variable A2 for the aging air-fuel ratio of a certain ratio is calculated using a function of the amount of air.
다음으로, S108 단계에서의 이론적 연료분사량(A1) 및 S109 단계에서의 변수(A2)를 더하여 연료분사량을 계산한다(S110).Next, the fuel injection amount is calculated by adding the theoretical fuel injection amount A1 at step S108 and the variable A2 at step S109 (S110).
이후, 연료공급정지(Fuel Cut-off)를 확인하고(S111), 연료공급정지가 이루어진 경우 S103 단계 이전으로 복귀한다.Thereafter, the fuel supply stop (Fuel Cut-off) is checked (S111), and if the fuel supply stop is made, the process returns to the step S103.
S111 단계에서, 연료공급정지가 지속되는 경우, 전방 산소센서 신호의 최고값(VLS_UP_MAX)을 계산한다(S112). In step S111, when the fuel supply stop is continued, the maximum value VLS_UP_MAX of the front oxygen sensor signal is calculated (S112).
다음으로, 후방 산소센서 신호의 최고값(VLS_DN_MAX)를 계산한다(S113).Next, the maximum value VLS_DN_MAX of the rear oxygen sensor signal is calculated (S113).
다음으로, 이전 공기량 적산치에 공기량을 가산하여 현재 공기량 적산치를 계산한다.Next, the air amount is added to the previous air amount integrated value to calculate the current air amount integrated value.
다음으로, 전방 산소센서 신호의 최고값이 기 설정된 일정값(T2)보다 큰지 여부를 확인한다(S115).Next, it is checked whether the maximum value of the front oxygen sensor signal is greater than the predetermined predetermined value T2 (S115).
S115 단계에서, 전방 산소센서 신호의 최고값이 기 설정된 제 1 일정값(T2)보다 큰 경우에는 후방 산소센서 신호의 최고값이 기 설정된 제 2 일정값(T3) 보다 작은지 여부를 확인한다(S116).In step S115, when the maximum value of the front oxygen sensor signal is greater than the first predetermined constant value T2, it is determined whether the maximum value of the rear oxygen sensor signal is smaller than the preset second predetermined value T3 ( S116).
S116 단계에서, 후방 산소센서 신호의 최고값이 기 설정된 제 2 일정값(T3) 보다 작을경우, 에러판정 공기량 적산치를 계산한다(S117).In operation S116, when the maximum value of the rear oxygen sensor signal is smaller than the second predetermined predetermined value T3, an error determination air amount integrated value is calculated (S117).
S117 단계에서, 계산된 공기량 적산치가 기 설정된 제 3 일정값(T4) 보다 큰지 여부를 확인하고(S118), 클 경우, 연료량 λ-control을 재시작한다(S119).In step S117, it is checked whether the calculated air amount integrated value is larger than the third predetermined constant value T4 (S118), and if large, restarts the fuel amount λ-control (S119).
그리고, 후방 산소센서의 고장을 결정한다(S120).Then, the failure of the rear oxygen sensor is determined (S120).
한편, S116 단계에서, 후방 산소센서 신호의 최고값이 기 설정된 제 2 일정값(T3) 보다 클경우, 연료량 λ-control을 재시작하고(S121), 정상 판정을 결정한다(S122).On the other hand, in step S116, if the maximum value of the rear oxygen sensor signal is greater than the second predetermined predetermined value (T3), the fuel amount λ-control is restarted (S121), and the normal determination is determined (S122).
이와 같은 방법을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서 고장진단 방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 후방 산소센서를 진단하는 시간이 Open-loop 방식으로 짧게 형성됨과 아울러, 후방 산소센서의 진단 과정일체를 모니터를 통하여 모니터링할 수 있게 된다.In the method of diagnosing the rear oxygen sensor according to the embodiment of the present invention having such a method, as illustrated in FIG. 6, the time for diagnosing the rear oxygen sensor is shortly formed in an open-loop manner, and the diagnosis of the rear oxygen sensor is performed. The whole process can be monitored through the monitor.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 후방 산소센서 고장 진단 방법은 별도의 하드웨어 추가없이 특정 배출가스 요구치에 대응하여 후방 산소센서의 스위칭 타임 모니터링의 진단이 가능하며, 후방 산소센서의 고장을 보다 빠르게 진단할 수 있다.As described above, the rear oxygen sensor failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention is capable of diagnosing switching time monitoring of the rear oxygen sensor in response to a specific exhaust gas demand without additional hardware, and failure of the rear oxygen sensor. Can be diagnosed faster.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the scope of the claims You will have to look.
Claims (5)
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| KR1020060085561A KR100767507B1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Down-stream oxygen sensor error detecting method |
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2006
- 2006-09-06 KR KR1020060085561A patent/KR100767507B1/en not_active IP Right Cessation
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