KR101416408B1 - 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치 - Google Patents

요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101416408B1
KR101416408B1 KR1020120158618A KR20120158618A KR101416408B1 KR 101416408 B1 KR101416408 B1 KR 101416408B1 KR 1020120158618 A KR1020120158618 A KR 1020120158618A KR 20120158618 A KR20120158618 A KR 20120158618A KR 101416408 B1 KR101416408 B1 KR 101416408B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
quality
vehicle speed
level
temperature
sensor
Prior art date
Application number
KR1020120158618A
Other languages
English (en)
Inventor
정재윤
Original Assignee
기아자동차 주식회사
현대자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기아자동차 주식회사, 현대자동차 주식회사 filed Critical 기아자동차 주식회사
Priority to KR1020120158618A priority Critical patent/KR101416408B1/ko
Priority to EP13194623.8A priority patent/EP2749747B1/en
Priority to US14/093,754 priority patent/US9228474B2/en
Priority to CN201310641556.4A priority patent/CN103912354B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101416408B1 publication Critical patent/KR101416408B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05—Systems for adding substances into exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1814—Tank level
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1818—Concentration of the reducing agent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치가 개시된다. 상기 고장 진단 방법은 요소의 온도가 설정 온도보다 높은지를 판단하는 단계; 요소의 온도가 설정 온도보다 높으면, 차속이 설정 차속보다 빠른지를 판단하는 단계; 차속이 설정 차속보다 빠르면, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하는 단계; 그리고 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면, 고장 코드를 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치{METHOD AND SYSTEM OF DETERMINING FAILURE OF UREA QUALITY SENSOR}
본 발명은 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치에 관한 것으로, 운전자에게 요소 품질 센서의 고장을 진단하고 요소의 품질이 나쁜 경우 강제 유도를 작동시키는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진에서 배기 매니폴드를 통해 배출되는 배기 가스는 배기 파이프의 도중에 형성된 촉매 컨버터(Catalytic converter)로 유도되어 정화되고, 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 파이프를 통해 대기 중으로 방출된다.
상기와 같은 역할을 하는 촉매 컨버터에 적용되는 촉매형식 중의 하나로 선택적 촉매 환원(SCR, Selective Catalytic Reduction) 장치가 있다.
상기 SCR 장치는 요소(Urea), 암모니아(Ammonia), 일산화탄소와 탄화수소(Hydrocarbon; HC) 등과 같은 환원제가 산소와 질소산화물 중에서 질소산화물과 더 잘 반응하도록 한다는 의미에서 선택적 촉매 환원이라고 명명되고 있다.
상기 SCR 장치를 구비하는 차량의 배기 시스템은 요소 탱크와 분사 모듈(dosing module)을 포함한다. 상기 분사 모듈은 배기 파이프를 지나가는 배기 가스에 요소와 같은 환원제를 분사함으로써 SCR 장치가 질소산화물을 효과적으로 정화하도록 한다.
그런데, SCR 장치의 질소산화물 정화 효율은 요소의 품질에 영향을 많이 받게 된다. 즉, 요소의 품질이 적절하지 않으면 SCR 장치는 질소산화물을 거의 정화하지 못하게 된다. 이에 따라, 요소의 품질이 부적당함을 알려주는 수단을 차량에 장착하도록 법규는 강제하고 있다.
요소 품질 센서는 요소의 품질이 부적당함을 알려주는 수단으로서 그 사용이 증가하고 있다. 그러나, 요소 품질 센서를 사용하기 위해서는 요소 품질 센서의 고장을 진단하는 방법이 필연적으로 적용되어야 한다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 운전자 경고 또는 운전자 강제 유도 방안을 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법은 요소의 온도가 설정 온도보다 높은지를 판단하는 단계; 요소의 온도가 설정 온도보다 높으면, 차속이 설정 차속보다 빠른지를 판단하는 단계; 차속이 설정 차속보다 빠르면, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하는 단계; 그리고 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면, 고장 코드를 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 방법은 고장 코드를 저장한 후 출력 또는 차속을 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 차속이 설정 차속 이하이면, 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하는지 판단하는 단계를 더 포함하고, 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨 이하이면, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하는 단계로 돌아갈 수 있다.
상기 방법은 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하면, 요소 품질이 설정 범위 내인지 판단하는 단계; 그리고 요소 품질이 설정 범위 내가 아니면, 운전자에게 경고하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 운전자에게 경고한 후 강제 유도를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 요소 품질이 설정 범위 내인지를 판단하는 단계는 요소 품질이 설정 범위 내인지를 1차 판단하는 단계; 그리고 요소 품질이 설정 범위 내가 아니면, 설정 거리를 주행한 후 요소 품질이 설정 범위 내인지를 2차 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법은 요소의 온도가 설정 온도보다 높고, 차속이 설정 차속보다 빠른 상태에서 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면 고장 코드를 저장할 수 있다.
상기 고장 코드가 저장되면 출력 도는 차속을 제한할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 장치는 요소의 온도를 측정하는 요소 온도 센서; 요소의 레벨을 측정하는 요소 레벨 센서; 요소의 품질을 측정하는 요소 품질 센서; 차속을 측정하는 차속 센서; 그리고 상기 요소 온도 센서, 요소 레벨 센서, 요소 품질 센서, 그리고 차속 센서에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 요소 품질 센서의 고장을 판단하고, 상기 고장 판단에 따른 제어를 수행하는 제어 유닛;을 포함하며, 상기 제어 유닛은 요소의 온도가 설정 온도보다 높은지를 판단하고, 요소의 온도가 설정 온도보다 높으면 차속이 설정 차속보다 빠른지를 판단하며, 차속이 설정 차속보다 빠르면 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하고, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면 고장 코드를 저장할 수 있다.
상기 제어 유닛은 고장 코드를 저장한 후 출력 또는 차속을 제한할 수 있다.
상기 제어 유닛은 요소의 온도가 설정 온도보다 높고 차속이 설정 차속 이하이면 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하는지 판단하고, 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨 이하이면 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하며, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면 고장 코드를 저장할 수 있다.
상기 제어 유닛은 요소의 온도가 설정 온도보다 높고 차속이 설정 차속 이하이며 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하면 요소 품질이 설정 범위 내인지를 판단하고, 요소 품질이 설정 범위 내가 아니면 운전자에게 경고할 수 있다.
상기 제어 유닛은 운전자에게 경고한 후 강제 유도를 작동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 요소 품질 센서의 고장을 진단함으로써 법규를 만족하지 못하는 경우가 발생하는 것을 사전에 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치가 적용될 수 있는 배기 시스템의 하나의 예를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치가 적용될 수 있는 배기 시스템의 하나의 예를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)에서 발생된 배기 가스는 매연 필터(30)와 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매(50)를 순차적으로 지나가며 배기 가스 내에 유해한 성분이 제거된다. 필요에 따라서는, 상기 매연 필터(30) 대신 산화촉매가 사용되거나 상기 매연 필터(30)와 함께 산화촉매가 사용될 수 있다. 상기 매연 필터(30)와 SCR 촉매(50)는 배기 파이프(20)에 설치되어 있다.
엔진(10)은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진(10)은 흡기 매니폴드에 연결되어 연소실(12) 내부로 공기를 유입받으며, 배기 매니폴드에 연결되어 연소 과정에서 발생된 배기 가스는 배기 매니폴드에 모인 후 차량의 외부로 배출되게 된다. 상기 연소실(12)에는 인젝터(14)가 장착되어 연료를 연소실 내부로 분사한다.
배기 파이프(20)는 상기 배기 매니폴드에 연결되어 배기 가스를 차량의 외부로 배출시킨다.
매연 필터(30)는 상기 엔진(10)의 하류의 배기 파이프(20)에 장착되어 있으며, 배기 가스에 포함된 수트(soot)를 포집한다.
SCR 장치(50)는 상기 매연 필터(30)의 하류의 배기 파이프(20)에 장착되어 있으며, 환원제를 사용하여 배기 가스에 포함된 질소산화물을 질소기체로 환원시킨다.
이러한 목적을 위하여, 상기 배기 시스템은 요소 탱크(60), 요소 펌프(70) 그리고 분사 모듈(dosing module)(40)을 더 포함한다.
요소 탱크(60)는 그 내부에 요소를 저장하고 있다.
요소 펌프(70)는 상기 요소 탱크(60) 내부의 요소를 펌핑한다.
분사 모듈(40)은 상기 요소 펌프(70)에서 펌핑한 요소를 배기 파이프(20)에 분사한다. 상기 분사 모듈(40)은 상기 매연 필터(30)와 SCR 장치(50) 사이의 배기 파이프(20)에 장착되어 SCR 장치(50)에 유입되기 전의 배기 가스에 요소를 분사한다. 배기 가스에 분사된 요소는 암모니아로 분해되고 분해된 암모니아는 상기 진소산화물을 위한 환원제로 사용된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 장치의 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 장치는 요소 온도 센서(82), 요소 레벨 센서(84), 요소 품질 센서(86), 차속 센서(88), 주행 거리 계산부(89), 제어 유닛(90) 및 엔진(10)을 포함한다.
요소 온도 센서(82)는 요소 탱크(60)에 장착되어 있으며, 요소 탱크(60) 내에 저장된 요소의 온도를 측정하고, 이에 대한 신호를 상기 제어 유닛(90)에 전달한다.
상기 요소 레벨 센서(84)는 상기 요소 탱크(60)에 장착되어 있으며, 초음파를 이용하여 요소 탱크(60) 내의 순수 요소의 레벨을 측정한다. 일반적으로 차량이 움직이는 경우에는 요소 탱크(60) 내의 요소의 레벨면이 계속하여 변화하게 된다. 본 명세서에서 순수 요소 레벨은 어떤 순간에서 측정된 요소 레벨을 의미하며, 요소 레벨은 일정 기간 동안 순수 요소 레벨의 평균을 의미한다. 즉, 순수 요소 레벨은 요소의 보충이나 소비 없이도 계속적으로 변화하는 값이며, 요소 레벨은 요소의 보충이나 소비 없이는 변화하지 않는 값이다. 상기 요소 레벨 센서(84)는 순수 요소 레벨로부터 요소 레벨을 계산하여 이를 제어 유닛(90)에 전달할 수도 있고, 순수 요소 레벨에 대한 신호를 제어 유닛(90)에 전달할 수도 있다. 후자의 경우, 상기 제어 유닛(90)은 순수 요소 레벨을 기초로 요소 레벨을 계산한다. 본 명세서 및 청구항에서 요소 레벨의 측정은 요소 레벨 센서(84)가 순수 요소 레벨을 측정하고 제어 유닛(90)이 요소 레벨을 계산하는 것뿐만 아니라 요소 레벨 센서(84)가 순수 요소 레벨을 측정하고 요소 레벨을 계산하는 것을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
요소 품질 센서(86)는 요소의 품질을 측정하고 이에 대한 신호를 상기 제어 유닛(90)에 전달한다. 여기서, 요소의 품질은 요소의 농도일 수 있다.
차속 센서(88)는 차량의 속도를 측정하고, 이에 대한 신호를 상기 제어 유닛(90)에 전달한다.
주행 거리 계산부(89)는 어떠한 시점으로부터 현재까지 차량이 주행한 거리를 계산하고, 이에 대한 신호를 상기 제어 유닛(90)에 전달한다. 상기 어떠한 시점은 요소 품질을 측정한 시점일 수 있다.
상기 제어 유닛(90)은 상기 요소 온도 센서(82), 요소 레벨 센서(84), 요소 품질 센서(86), 차속 센서(88) 및 주행 거리 계산부(89)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 요소 온도 센서(82), 요소 레벨 센서(84), 요소 품질 센서(86), 차속 센서(88) 및 주행 거리 계산부(89)로부터 요소 온도, 요소 레벨 또는 순수 요소 레벨, 요소 품질, 차량의 속도 및 어떠한 시점으로부터 현재까지 차량이 주행한 거리에 대한 신호를 전달 받는다.
상기 제어 유닛(90)은 상기 신호들을 기초로 요소 품질 센서(86)의 고장을 진단하고, 만일 요소 품질 센서(86)가 고장이라면 차속 또는 출력을 제한하도록 엔진(10)을 제어한다.
이러한 제어 유닛(90)은 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법을 도 3을 참조로 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법의 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법은 요소의 온도를 측정함으로써 시작된다. 제어 유닛(90)은 요소의 온도가 설정 온도보다 높은지를 판단한다(S110). 요소의 품질은 요소의 온도에 따라 달라질 수 있다. 특히, 요소의 온도가 너무 낮은 경우 요소의 품질이 달라진다. 따라서, 요소의 온도가 설정 온도보다 높은 경우에만 본 발명의 실시예에 따른 요소 품질 센서의 고장 진단 방법의 각 단계들이 실행된다. 여기서 상기 설정 온도는 당업자가 적당한 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어, 0℃ ~ -3℃ 사이의 값일 수 있다.
S110 단계에서 요소의 온도가 설정 온도 이하이면, 상기 제어 유닛(90)은 상기 S110 단계로 되돌아간다. S110 단계에서 요소의 온도가 설정 온도보다 높으면, 제어 유닛(90)은 차속이 설정 차속보다 빠른지를 판단한다(S120). 상기 설정 차속은 당업자가 적당한 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어 2km/h일 수 있다.
S120 단계에서 차속이 설정 차속보다 빠르면, 제어 유닛(90)은 요소 품질 센서(86)를 통하여 요소 품질을 측정하고(S130), 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단한다(S140). 즉, 요소가 주입되지 않아 요소 품질이 변화할 요인이 없음에도 불구하고 요소 품질이 변화한 것으로 측정되는지를 판단한다. S130 단계에서는 설정 시간 간격을 두고 적어도 두 번 이상 요소의 품질을 측정한다. 또한, 설정 요소 품질과 설정 시간 간격은 당업자가 적당한 값들로 설정할 수 있으며, 예를 들어 1% ~ 2% 사이의 값 및 0.5sec ~ 5sec 사이의 값일 수 있다.
S140 단계에서 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면, 제어 유닛(90)은 고장 코드를 저장하고(S160), 출력 또는 차속을 제한하도록 엔진(10)을 제어한다.
S140 단계에서 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질 이하이면, 제어 유닛(90)은 주행 거리 계산부(89)를 통하여 요소 품질 측정 후 주행한 거리가 설정 주행 거리를 초과하는지를 판단한다(S150). 여기서 설정 주행 거리는 당업자가 적당한 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어 5km ~ 50km 사이의 값일 수 있다.
제어 유닛(90)은 S150 단계에서 요소 품질 측정 후 주행한 거리가 설정 주행 거리를 초과할 때까지 주행 거리를 적산한 후, S120 단계로 돌아간다.
한편, S120 단계에서 차속이 설정 차속 이하이면, 제어 유닛(90)은 요소 레벨 센서(84)를 통하여 요소 레벨을 측정하고(S180), 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하는지 판단한다(S190). 즉, 제어 유닛(90)은 요소의 보충이 있었는지를 판단한다. 여기서, 설정 요소 레벨은 당업자가 적당한 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어 0.3l ~ 2l 사이의 값일 수 있다.
S190 단계에서 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨 이하이면, 제어 유닛(90)은 S130 단계로 돌아가 요소 품질을 측정한다. 앞에서 언급한 바와 같이, S130 단계에서의 요소 품질의 측정은 요소 품질 센서(86)의 고장을 판단하기 위한 것이다.
S190 단계에서 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하면, 제어 유닛(90)은 요소의 보충이 있은 것으로 판단하고, 요소 품질 센서(86)를 통하여 요소의 품질을 측정하며(S200), 요소 품질이 설정 범위 내인지를 판단한다(S210). S200 단계에서 요소 품질의 측정은 보충된 요소가 적절한지를 판단하기 위한 것이다. 또한, 상기 설정 범위는 당업자가 적당한 범위로 설정할 수 있으며, 예를 들어 31% ~ 34%일 수 있다.
S210 단계에서 요소 품질이 설정 범위 내이면, 제어 유닛(90)은 S110 단계로 돌아간다.
S210 단계에서 요소 품질이 설정 범위 내가 아니면, 제어 유닛(90)은 요소 품질 측정 후 주행한 거리가 설정 주행 거리를 초과하는지 판단한다(S220). 여기서 설정 주행 거리는 당업자가 적당한 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어 5km ~ 50km 사이의 값일 수 있다.
제어 유닛(90)은 S220 단계에서 요소 품질 측정 후 주행한 거리가 설정 주행 거리를 초과할 때까지 주행 거리를 적산한 후, 요소 품질을 다시 측정하고(S230) 요소 품질이 설정 범위 내인지를 다시 판단한다(S240).
S240 단계에서 요소 품질이 설정 범위 내이면, 제어 유닛(90)은 S110 단계로 돌아간다.
S240 단계에서 요소 품질이 설정 범위 내가 아니면, 제어 유닛(90)은 운전자에게 경고하고(S250), 강제 유도를 실행시킨다(S260). 강제 유도는 출력 또는 차속의 제한 또는 시동의 금지 등이 될 수 있다.
이상으로 본 발명에 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.

Claims (13)

  1. 요소의 온도가 설정 온도보다 높은지를 판단하는 단계;
    요소의 온도가 설정 온도보다 높으면, 차속이 설정 차속보다 빠른지를 판단하는 단계;
    차속이 설정 차속보다 빠르면, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하는 단계; 그리고
    현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면, 고장 코드를 저장하는 단계;
    를 포함하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    고장 코드를 저장한 후 출력 또는 차속을 제한하는 단계를 더 포함하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    차속이 설정 차속 이하이면, 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하는지 판단하는 단계를 더 포함하고,
    현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨 이하이면, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하는 단계로 돌아가는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하면, 요소 품질이 설정 범위 내인지 판단하는 단계; 그리고
    요소 품질이 설정 범위 내가 아니면, 운전자에게 경고하는 단계;
    를 더 포함하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    운전자에게 경고한 후 강제 유도를 작동시키는 단계를 더 포함하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 요소 품질이 설정 범위 내인지를 판단하는 단계는
    요소 품질이 설정 범위 내인지를 1차 판단하는 단계; 그리고
    요소 품질이 설정 범위 내가 아니면, 설정 거리를 주행한 후 요소 품질이 설정 범위 내인지를 2차 판단하는 단계;
    를 포함하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  7. 요소의 온도가 설정 온도보다 높고, 차속이 설정 차속보다 빠른 상태에서 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면 고장 코드를 저장하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고장 코드가 저장되면 출력 도는 차속을 제한하는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 방법.
  9. 요소의 온도를 측정하는 요소 온도 센서;
    요소의 레벨을 측정하는 요소 레벨 센서;
    요소의 품질을 측정하는 요소 품질 센서;
    차속을 측정하는 차속 센서; 그리고
    상기 요소 온도 센서, 요소 레벨 센서, 요소 품질 센서, 그리고 차속 센서에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 요소 품질 센서의 고장을 판단하고, 상기 고장 판단에 따른 제어를 수행하는 제어 유닛;
    을 포함하며,
    상기 제어 유닛은 요소의 온도가 설정 온도보다 높은지를 판단하고, 요소의 온도가 설정 온도보다 높으면 차속이 설정 차속보다 빠른지를 판단하며, 차속이 설정 차속보다 빠르면 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하고, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면 고장 코드를 저장하는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 고장 코드를 저장한 후 출력 또는 차속을 제한하는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 요소의 온도가 설정 온도보다 높고 차속이 설정 차속 이하이면 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하는지 판단하고, 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨 이하이면 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하는지 판단하며, 현재 요소 품질과 이전 요소 품질의 차가 설정 요소 품질을 초과하면 고장 코드를 저장하는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 요소의 온도가 설정 온도보다 높고 차속이 설정 차속 이하이며 현재 요소 레벨과 이전 요소 레벨의 차가 설정 요소 레벨을 초과하면 요소 품질이 설정 범위 내인지를 판단하고, 요소 품질이 설정 범위 내가 아니면 운전자에게 경고하는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 운전자에게 경고한 후 강제 유도를 작동시키는 것을 특징으로 하는 요소 품질 센서의 고장 진단 장치.
KR1020120158618A 2012-12-31 2012-12-31 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치 KR101416408B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120158618A KR101416408B1 (ko) 2012-12-31 2012-12-31 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치
EP13194623.8A EP2749747B1 (en) 2012-12-31 2013-11-27 Method and system for determining the failure of a urea quality sensor
US14/093,754 US9228474B2 (en) 2012-12-31 2013-12-02 Method and system of determining failure of urea quality sensor
CN201310641556.4A CN103912354B (zh) 2012-12-31 2013-12-03 确定尿素质量传感器的失效的方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120158618A KR101416408B1 (ko) 2012-12-31 2012-12-31 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101416408B1 true KR101416408B1 (ko) 2014-07-09

Family

ID=49752951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120158618A KR101416408B1 (ko) 2012-12-31 2012-12-31 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9228474B2 (ko)
EP (1) EP2749747B1 (ko)
KR (1) KR101416408B1 (ko)
CN (1) CN103912354B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101620230B1 (ko) 2014-12-08 2016-05-13 현대자동차주식회사 에스씨알 요소수 고갈 경고 방법 및 시스템

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013002497T5 (de) * 2012-06-07 2015-01-29 Cummins, Inc. Verfahren zur Veranlassung einer Wartung eines SCR-Nachbehandlungssystems
DE112014000011T5 (de) * 2014-02-26 2015-06-25 Komatsu Ltd. Baufahrzeug
KR101673336B1 (ko) * 2015-04-02 2016-11-07 현대자동차 주식회사 차량의 운전자 강제 유도 방법 및 장치
CN109416345A (zh) * 2016-07-05 2019-03-01 全耐塑料高级创新研究公司 用于检测超声流体感测系统的故障的方法
WO2018007278A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-11 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Method for detecting a malfunction of an ultrasonic fluid sensing system
DE102016219834B4 (de) 2016-10-12 2019-01-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Tankinhalts eines Vorratstanks eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102017200533A1 (de) * 2017-01-13 2018-07-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Qualitätssensors
CN108678842B (zh) * 2018-05-16 2020-12-22 潍柴动力股份有限公司 一种尿素浓度检测方法、检测装置和汽车
DE102018008731A1 (de) * 2018-11-07 2020-05-07 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erheben von fahrzeugbasierten Datensätzen für vorgegebene Streckenabschnitte
CN111830932B (zh) * 2020-07-16 2023-07-07 江铃汽车股份有限公司 一种传感器软件的控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527660A (ja) 1998-10-13 2002-08-27 クリーン ディーゼル テクノロジーズ インコーポレーテッド 選択的触媒作用による軽減のための温度制御尿素注入によるエンジンからのＮＯｘ放出物の軽減
JP2005147118A (ja) 2003-10-22 2005-06-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2011179360A (ja) 2010-02-26 2011-09-15 Isuzu Motors Ltd 尿素品質診断システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3686669B1 (ja) * 2004-10-29 2005-08-24 日産ディーゼル工業株式会社 液体還元剤判別装置
US7987662B2 (en) * 2007-10-31 2011-08-02 Ford Global Technologies, Llc Composition and method for controlling excessive exhaust gas temperatures
JP4475320B2 (ja) * 2007-11-15 2010-06-09 株式会社デンソー 車両用記憶管理装置
US20090139318A1 (en) * 2007-12-04 2009-06-04 Caterpillar Inc. Systems and methods for monitoring the quality of a reducing agent
JP5009870B2 (ja) * 2008-07-22 2012-08-22 日本特殊陶業株式会社 静電容量式センサの異常検出装置
WO2012065109A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-18 Ssi Technologies, Inc. Systems and methods of determining a quality and/or depth of diesel exhaust fluid

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527660A (ja) 1998-10-13 2002-08-27 クリーン ディーゼル テクノロジーズ インコーポレーテッド 選択的触媒作用による軽減のための温度制御尿素注入によるエンジンからのＮＯｘ放出物の軽減
JP2005147118A (ja) 2003-10-22 2005-06-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2011179360A (ja) 2010-02-26 2011-09-15 Isuzu Motors Ltd 尿素品質診断システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101620230B1 (ko) 2014-12-08 2016-05-13 현대자동차주식회사 에스씨알 요소수 고갈 경고 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN103912354A (zh) 2014-07-09
US9228474B2 (en) 2016-01-05
EP2749747A1 (en) 2014-07-02
US20140188327A1 (en) 2014-07-03
EP2749747B1 (en) 2016-07-27
CN103912354B (zh) 2017-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101416408B1 (ko) 요소 품질 센서의 고장 진단 방법 및 장치
US9657630B2 (en) Diagnostic systems and methods for selective catalytic reduction (SCR) systems based on NOx sensor feedback
US6925796B2 (en) Diagnosis of a urea SCR catalytic system
CN103362614B (zh) 柴油后处理系统的二氧化氮产生诊断
US9404405B2 (en) Abnormality diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus
US20160169073A1 (en) System and method for diagnosing the selective catalytic reduction system of a motor vehicle
KR20140087369A (ko) 요소 레벨 센서의 고장 진단 방법 및 장치
US8629781B2 (en) Efficiency determination for a selective-catalytic-reduction catalyst
US9181845B2 (en) Method for calculating the NO2 content at the inlet of a selective reduction catalyst and device for the implementation of this method
US9376952B2 (en) Method and system for selectively enabling and disabling a diagnostic monitor of a selective-catalytic-reduction device
KR20150046098A (ko) 시약 품질 측정 방법 및 시스템
KR101637758B1 (ko) Scr 시스템의 고장진단방법 및 고장진단장치
CN104343512A (zh) 用于确定排气净化装置的效率的方法和设备
CN107654274B (zh) 调节和显示尿素溶液液位测量值以及使加热器运转的方法和系统
US8549836B2 (en) Method for operating an exhaust system, exhaust system and vehicle having an exhaust system
JP5640539B2 (ja) 尿素水品質異常診断装置
US10648391B2 (en) Abnormality diagnosis system for an exhaust gas purification apparatus
US8682595B2 (en) Method to estimate NO2 concentration in an exhaust gas of an internal combustion engine
EP3943729A1 (en) Methods for diagnostics and operation of an emissions aftertreatment system
KR101673336B1 (ko) 차량의 운전자 강제 유도 방법 및 장치
CN113775397B (zh) 一种适用于低热容scr催化器的尿素品质在线检测方法
EP3048276A1 (en) Diagnostic device
KR101427965B1 (ko) 차량의 운전자 강제 유도 방법 및 장치
KR20160051369A (ko) Scr 시스템의 고장진단방법 및 장치
KR100901937B1 (ko) 에스시알 시스템에서의 비메탄 탄화수소 저감 기능 진단방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 5