KR100882638B1 - 후방 산소센서의 고장 판단 방법 - Google Patents
후방 산소센서의 고장 판단 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 후방 산소센서의 기능부의 기능 상실에 따른 후방 산소센서의 고장을 판단할 수 있는 후방 산소센서의 고장 판단 방법에 관한 것이다.
본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 차량의 운전조건을 판단할 수 있는 차량의 각종 파라미터를 입력받는 단계와; 차량의 운전영역 중 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 영향을 많이 미치는 운전영역과 그렇지 않은 운전영역을 카운트하는 단계와; 후방 산소센서가 출력하는 주파수를 이용한 종래의 후방 산소센서의 열화 판단 방법으로 상기 후방 산소센서의 열화를 판단하는 단계와; 상기 후방 산소센서가 열화 판정되면, 상기 후방 산소센서가 열화 판정되지 않을 수 있는 가장 안정적인 운전조건으로 차량을 구동하는 단계와; 상기 안정적인 운전 조건에서 전방 산소센서가 a% 이상의 출력을 내는지를 판단하는 단계와; 상기 전방 산소센서가 a% 이상의 출력을 내면, 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도를 비교하는 단계와; 상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 b%이내인지를 판단하는 단계와; 상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 b%이내이면, 상기 CTS, WTS, MTS, HTS, 및 TTS를 이용하여 상기 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상 실에 따른 고장인가를 판단하는 단계를 포함한다.
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 산소센서의 고장 판단 방법을 나타내는 순서도.
도 2는 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도를 나타내는 표이다.
본 발명은 후방 산소센서의 고장 판단 방법에 관한 것으로, 특히 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 후방 산소센서의 기능부의 기능 상실에 따른 후방 산소센서의 고장을 판단할 수 있는 후방 산소센서의 고장 판단 방법에 관한 것이다.
산소센서는 연소 후 생성된 배기가스의 산소 함유량에 따른 분압비를 이용하여 연료혼합비를 판단하여 엔진이 이상적인 연료, 공기의 혼합비를 제어하도록 한다.
배기가스의 산소 함유량에 따른 분압비를 이용한 연료, 공기의 혼합비의 판 단은 매연 여과 장치의 CCC(Close-coupled Catalytic Converter)의 전방에 장착하는 전방 산소센서만으로 가능하나, 유해가스 저감을 위한 CCC의 모니터링은 CCC의 후단에 장착된 후방 산소센서를 필요로 한다. CCC의 모니터링은 전방 산소센서와 후방 산소센서의 주파수를 비교하여 실시한다.
전방 및 후방 산소센서에는 칼슘, 망간, 인, 및 아연 등이 첨가된 연료를 사용하는 경우에 전방 및 후방 산소센서는 칼슘, 망간, 인, 및 아연 등에 의하여 기능부가 피독(deposit)될 수 있으며, 기능부가 피독됨에 의하여 기능부의 기능이 상실될 수 있다. 그리고, 전방 및 후방 산소센서는 통상적인 연료의 미연소에 의하여도 피독된다. 후방 산소센서는 전방 산소센서보다 칼슘, 망간, 인, 및 아연 등에 의하여, 그리고 미연소에 의하여 더 잘 피독된다. 후방 산소센서는 기능부가 피독되어 기능부의 기능이 상실되면, 비정상적인 주파수를 출력한다. 그리고, 후방 산소센서는 열화되어도 비정상적인 주파수를 출력한다. 종래의 후방 산소센서의 열화 판단 방법은 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 후방 산소센서의 기능부의 기능 상실에 따른 후방 산소센서의 고장 판단 로직을 가지고 있지 않다. 따라서, 종래의 후방 산소센서의 열화 판단 방법은 후방 산소센서가 비정상적인 주파수를 출력하면 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따른 고장과 상관없이 후방 산소센서가 열화되었다라고 판정한다.
따라서, 본 발명의 목적은 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 후방 산소 센서의 기능부의 기능 상실에 따른 후방 산소센서의 고장을 판단할 수 있는 후방 산소센서의 고장 판단 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 차량의 운전조건을 판단할 수 있는 차량의 각종 파라미터를 입력받는 단계와; 차량의 운전영역 중 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 영향을 많이 미치는 운전영역과 그렇지 않은 운전영역을 카운트하는 단계와; 후방 산소센서가 출력하는 주파수를 이용한 종래의 후방 산소센서의 열화 판단 방법으로 상기 후방 산소센서의 열화를 판단하는 단계와; 상기 후방 산소센서가 열화 판정되면, 상기 후방 산소센서가 열화 판정되지 않을 수 있는 가장 안정적인 운전조건으로 차량을 구동하는 단계와; 상기 안정적인 운전 조건에서 전방 산소센서가 a% 이상의 출력을 내는지를 판단하는 단계와; 상기 전방 산소센서가 a% 이상의 출력을 내면, 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도를 비교하는 단계와; 상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 b%이내인지를 판단하는 단계와; 상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 b%이내이면, 상기 CTS, WTS, MTS, HTS, 및 TTS를 이용하여 상기 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따른 고장인가를 판 단하는 단계를 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 산소센서의 고장 판단 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 차량의 운전조건을 판단할 수 있는 차량의 각종 파라미터를 입력받는다(S10). 입력받는 각종 파라미터로는 시동 후의 주행거리, 시동 후의 수온센서의 온도, 엔진 rpm, 스로틀 포지션 센서 값, 엔진 부하, 전방 및 후방 산소센서가 출력하는 주파수 등이 있다.
그리고, 본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 차량의 운전영역 중 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 영향을 미치는 운전영역과 그렇지 않은 운전영역을 카운트(count)한다(S20). 운전영역을 카운트하는 변수는 CTS(cold trip sum), WTS(wet trip sum), MTS(midium trip sum), HTS(hot trip sum), 및 TTS(total trip sum)이 있다. CTS는 운전 시간이 짧은 시동 후 온도 변화가 작은 경우로 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 발생할 우려가 있는 운전영역을 카운트한 것이고, WTS는 시동 후 온도 변화가 비교적 큰 경우이나 과도기적인 운전영역으로 산소센서가 충분히 웜-업(warm-up)되어 활성화는 되었으나, 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 확실히 제거되기 어려운 운전영역을 카운트한 것이고, MTS는 이상적인 운전영역 으로 산소센서 특성에 알맞은 운전영역을 카운트한 것이며, HTS는 산소센서를 확실히 활성화시켜 산소센서의 특성에 가장 알맞은 운전영역을 카운트한 것이다. 그리고, TTS는 CTS, WTS, MTS, 및 HTS을 전체 카운트한 것이다.
이어서, 본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 후방 산소센서가 출력하는 주파수를 이용한 종래의 후방 산소센서의 열화 판단 방법으로 후방 산소센서의 열화를 판단한다(S30).
본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S30 단계에서 후방 산소센서가 열화 판정되지 않으면, 상기 S10 단계로 리턴한다. 하지만, 본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S30 단계에서 후방 산소센서가 열화 판정되면, 후방 산소센서가 열화 판정되지 않을 수 있는 가장 안정적인 운전조건으로 차량을 구동하고(S40), 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 내는지를 판단한다(S50). 여기서, 가장 안정적인 운전조건은 2250 rpm < 엔진 rpm < 3000 rpm, 28% < 엔진 부하 < 60%, 20km/h 의 차속, 및 시동 후의 수온센서의 온도가 50℃이상을 만족하는 조건이다. 그리고, 상기 S50 단계에서 전방 산소센서의 출력을 판단하는 이유는 매연 여과 장치의 CCC의 이상으로 후방 산소센서가 비정상적인 주파수를 출력할 수 있기 때문이다. 이때, 상기 S50 단계에서 전방 산소센서의 출력을 판단하지만, 궁극적으로 후방 산소센서의 순수열화 판단의 자료로 전방 산소센서의 출력을 판단하는 것이므로, 상기 S50 단계에서는 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 낼 때 후방 산소센서가 순수열화되지 않은 것이라고 1차 판단한다. 왜냐하면, 후방 산소센서가 전방 산소센서보다 더 잘 열화되기 때문에 전방 산소센서가 100%의 출력을 낸다하더라도 후방 산소센서가 열화되지 않았다라고 판단하기에 부족하기 때문이다. 즉, 후방 산소센서가 순수열화되어 비정상적인 주파수를 출력하는 것이 아니라 다른 원인 즉, 후방 산소센서가 다른 고장에 의하여 비정상적인 주파수를 출력할 것이라고 1차 판정한다. 이때, 상기 S50 단계를 만족하기 위해서 전방 산소센서는 주파수비가 19회 이상(100% 출력은 15회)이어야 하고 TR(To Rich) 도달시간이 1초 이하(100% 출력은 1.3초)이며, TL(To Lean) 도달시간이 0.6초(100% 출력은 0.8초) 이하이어야 한다.
본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S50 단계의 판단 결과, 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 내지 않으면, 상기 S10단계로 리턴한다. 하지만, 본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S50 단계의 판단 결과, 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 내면, 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도를 비교하여(S60), 차량의 현재 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내인지를 판단한다(S70). 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도는 차량에 도 2와 같은 데이터 맵으로 저장되어 있다.
본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S70 단계의 판단 결과, 차량의 현재 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내가 아니면, 상기 S10단계로 리턴한다. 하지만, 본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 차량의 현재 전방 산소센서 의 주행거리 대비 열화도와 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내이면, 후방 산소센서가 순수열화되지 않은 것이라고 2차 판단한다. 즉, 후방 산소센서가 순수열화되어 비정상적인 주파수를 출력하는 것이 아니라 후방 산소센서가 다른 고장에 의하여 비정상적인 주파수를 출력할 것이라고 2차 판정한다.
본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S70 단계의 판단 결과, 차량의 현재 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내이면, 상기 S20 단계에서 카운트한 CTS, WTS, MTS, HTS, 및 TTS를 이용하여 후방 산소센서가 비정상적인 주파수를 출력하는 것이 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따른 고장인가를 판단한다(S80). 상기 S80 단계의 판단은 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 발생할 우려가 있는 운전영역을 카운트한 CTS와, 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 확실히 제거되기 어려운 운전영역을 카운트한 WTS의 합이 이상적인 운전영역으로 산소센서 특성에 알맞은 운전영역을 카운트한 MTS와, 산소센서를 확실히 활성화시켜 산소센서의 특성에 가장 알맞은 운전영역을 카운트한 HTS의 합보다 큰 경우에 후방 산소센서가 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따라 고장이 발생하였다라고 판단한다(S90). 또는, 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 발생할 우려가 있는 운전영역을 카운트한 CTS와, 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 확실히 제거되기 어려운 운전영역을 카 운트한 WTS의 합이 25%를 넘는 경우에도 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따라 후방 산소센서에 고장이 발생하였다라고 판단한다(S90).
한편, 본 발명의 후방 산소센서의 고장 판단 방법은 상기 S80 단계의 판단 결과, 후방 산소센서가 비정상적인 주파수를 출력하는 것이 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따른 고장으로 판단되지 않으면 종료한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 산소센서의 고장 판단 방법은 종래의 후방 산소센서의 열화 판단 방법에 의하여 후방 산소센서가 열화 판정되더라도, 후방 산소센서를 열화 판정하지 않고, 전방 산소센서의 출력을 이용하여 후방 산소센서가 순수열화 여부를 재확인한다. 그런 다음, 재확인에 의해서 순수열화가 아니라고 의심되는 경우에 운전영역에 따라 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의하여 후방 산소센서의 기능부에 피독이 발생할 우려가 있는가를 판단함으로써 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 후방 산소센서의 기능부의 기능 상실에 따른 후방 산소센서의 고장을 판단할 수 있다.
Claims (8)
- 차량의 운전조건을 판단할 수 있는 차량의 각종 파라미터를 입력받는 단계와;차량의 운전영역 중 통상적인 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 영향을 많이 미치는 운전영역과 그렇지 않은 운전영역을 카운트하는 단계와;후방 산소센서가 출력하는 주파수를 이용하여 상기 후방 산소센서의 열화를 판단하는 단계와;상기 후방 산소센서가 열화 판정되면, 상기 후방 산소센서가 열화 판정되지 않을 수 있는 가장 안정적인 운전조건인 2250 rpm < 엔진 rpm < 3000 rpm, 28% < 엔진 부하 < 60%, 20km/h 의 차속, 및 시동 후의 수온센서의 온도가 50℃이상을 만족하는 조건으로 차량을 구동하는 단계와;상기 안정적인 운전 조건에서 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 내는지를 판단하는 단계와;상기 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 내면, 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도를 비교하는 단계와;상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내인지를 판단하는 단계와;상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내이면, CTS, WTS, MTS, HTS, 및 TTS를 이용하여 상기 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따른 고장인가를 판단하는 단계를 포함하는데;상기 CTS(cold trip sum)는 운전 시간이 짧아 시동 후 온도 변화가 작은 경우로 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 발생할 우려가 있는 운전영역을 카운트한 것이고;상기 WTS(wet trip sum)는 시동 후 온도 변화가 비교적 큰 경우이나 과도기적인 운전영역으로 산소센서가 충분히 웜-업(warm-up)되어 활성화는 되었으나, 연료 및 첨가제가 첨가된 연료의 미연소에 의한 피독이 확실히 제거되기 어려운 운전영역을 카운트한 것이고;상기 MTS(midium trip sum)는 이상적인 운전영역으로 산소센서 특성에 알맞은 운전영역을 카운트한 것이고;상기 HTS(hot trip sum)는 산소센서를 확실히 활성화시켜 산소센서의 특성에 가장 알맞은 운전영역을 카운트한 것이고;상기 TTS(total trip sum)는 상기 CTS, WTS, MTS, 및 HTS 전체를 카운트한 것;인 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 판단 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 CTS, WTS, MTS, HTS, 및 TTS를 이용하여 상기 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따른 고장인가를 판단하는 단계는,상기 CTS와 상기 WTS의 합이 상기 MTS와 상기 HTS의 합보다 큰 경우에 상기 후방 산소센서가 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따라 고장이 발생하였다라고 판단하는 단계와;상기 CTS와 상기 WTS의 합이 25%를 넘는 경우에 상기 후방 산소센서의 기능부의 피독에 의한 기능부의 기능 상실에 따라 후방 산소센서에 고장이 발생하였다라고 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 판단 방법.
- 청구항 1에 있어서,입력받는 상기 각종 파라미터는 시동 후의 주행거리, 시동 후의 수온센서의 온도, 엔진 rpm, 스로틀 포지션 센서 값, 엔진 부하, 전방 및 후방 산소센서가 출력하는 주파수 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 판단 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 전방 산소센서가 125%의 출력을 내는지를 판단하는 단계는,상기 전방 산소센서의 주파수비가 19회 이상, TR(To Rich) 도달시간이 1초 이하, 및 TL(To Lean) 도달시간이 0.6초 이하인 경우에 상기 전방 산소센서가 125%의 출력을 낸다라고 판단하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 판단 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 전방 산소센서가 125% 이상의 출력을 내면, 상기 후방 산소센서가 순수열화되지 않았을 것이라고 판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 판단 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 정상적인 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도와 차량의 현재 상기 전방 산소센서의 주행거리 대비 열화도의 오차율이 10%이내이면, 상기 후방 산소센서가 순수열화되지 않은 것이라고 판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 판단 방법.
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