KR101500346B1 - Oxygen sensor interface circuitry and method for oxygen sensor monitoring using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산소센서의 연속적인 단선 및 단락 모니터링을 제공하고, 그라운드와 연결되는 저전압 출력단자의 단선 및 단락 모니터링을 제공하는 것이다.The present invention provides for continuous disconnect and short-circuit monitoring of the oxygen sensor and provides disconnection and short-circuit monitoring of the low voltage output terminals connected to the ground.
본 발명은 산소센서의 고전압 출력단자에 병렬로 접속되어 검출 신호의 전압을 분압하는 풀업저항, 풀업저항을 거친 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 필터부, 산소센서에 펌핑 전류를 공급하는 펌핑 전류 공급부, 산소센서의 저전압 출력단자와 마이컴이 결선되고, 소정의 위치에 병렬로 접속되며 일측이 그라운드와 연결되는 풀 다운저항을 포함한다.The present invention relates to an oxygen sensor comprising a pull-up resistor connected in parallel to a high-voltage output terminal of an oxygen sensor for dividing a voltage of a detection signal, a filter for removing noise included in a signal passed through a pull-up resistor, And a pull-down resistor having a low voltage output terminal of the oxygen sensor and a microcomputer connected, connected in parallel at a predetermined position, and having one side connected to the ground.
따라서, 본 발명은 이그니션 스위치의 온에 따라 산소센서의 고전압 출력단자 전압값과 저전압 출력단자 전압값을 판독하고, 판독된 각 출력단자의 전압값과 기준 전압값을 비교하여 고전압 출력단자와 저전압 출력단자의 단선, 단락을 판단한다. Therefore, according to the present invention, the high-voltage output terminal voltage value and the low-voltage output terminal voltage value of the oxygen sensor are read in accordance with the ignition switch ON, and the voltage value of each readout output terminal is compared with the reference voltage value, Judge whether the terminals are disconnected or short-circuited.
산소센서, 모니터링, 저전압 출력단자, 풀 다운저항, 그라운드 Oxygen sensor, monitoring, low-voltage output terminal, pull down resistor, ground
Description
본 발명은 산소센서의 연속적인 단선 및 단락 모니터링을 제공하고, 그라운드와 연결되는 저전압 출력단자의 단선 및 단락 모니터링을 제공하는 산소센서 인터페이스 회로 및 그것을 이용한 산소센서 모니터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oxygen sensor interface circuit that provides continuous disconnection and short circuit monitoring of an oxygen sensor and provides disconnection and short circuit monitoring of a low voltage output terminal connected to ground and an oxygen sensor monitoring method using the same.
일반적으로, 산소센서는 배기가스에 포함된 CO, HC, NOx 등의 유해물질을 정화시키는 촉매의 전단 및 후단에 장착되며, 배기가스에 포함된 산소농도를 검출하여 엔진제어수단에 공급함으로써, 공연비를 추종하는 연소가 제공되도록 한다.Generally, the oxygen sensor is mounted at the front end and the rear end of a catalyst for purifying harmful substances such as CO, HC, and NOx contained in the exhaust gas, and detects the oxygen concentration contained in the exhaust gas and supplies the detected oxygen concentration to the engine control means, To provide combustion that follows.
산소센서에는 레퍼런스 에어 챔버(Reference air chamber)가 구비되며, 레퍼런스 에어 챔버 내의 산소농도가 외부보다 높은 경우 공연비 농후(Rich)의 신호를 출력하고, 외부의 산소농도가 레퍼런스 에어 챔버 보다 높은 경우에 공연비 희박(Lean)의 신호를 출력한다.The oxygen sensor is provided with a reference air chamber. When the oxygen concentration in the reference air chamber is higher than the outside, a signal of rich air-fuel ratio is outputted. When the oxygen concentration outside the reference air chamber is higher than the reference air chamber, And outputs a lean signal.
배기가스에 포함된 HC 등의 유해물질은 산소센서의 레퍼런스 에어 챔버에 오염을 발생시키므로, 엔진제어수단은 레퍼런스 에어 챔버의 오염을 재생시켜 측정성 능을 향상시키고 동시에 신속한 활성화를 제공하기 위하여 엔진의 시동과 동시에 레퍼런스 에어 챔버에 펌핑 전류(Pumping Current)를 공급하는 기능이 적용된다.Since the harmful substances such as HC contained in the exhaust gas cause contamination in the reference air chamber of the oxygen sensor, the engine control means is provided for regenerating the contamination of the reference air chamber to improve the measurement performance and, at the same time, The function of supplying the pumping current to the reference air chamber is applied at the same time as starting.
통상적으로, 엔진제어수단은 산소센서의 신호를 피드백 검출하여 공연비의 연소를 제어하며, 유해물질의 적재에 의해 레퍼런스 에어 챔버가 오염되어 설정된 시간 이상 희박 신호가 검출되면 산소센서의 단락 고장을 판정한다.Normally, the engine control means feedbacks the signal of the oxygen sensor to control the combustion of the air-fuel ratio, and judges a short-circuit failure of the oxygen sensor when the reference air chamber is contaminated due to the loading of toxic substances and a lean signal is detected for a predetermined time or longer .
또한, 산소센서의 모니터링에서 엔진이 충분하게 웜업(Warm up)되지 않은 조건이나 연료차단제어가 실행되는 특정의 운전조건에서는 실제 연료가 희박하게 공급되므로, 산소센서의 출력이 로우(Low)로 되기 때문에 실제 단락에 의한 로우의 출력인지를 확인할 수 없어 단선이나 단락 등에 대한 모니터링이 실행되지 못하는 단점이 있다.Further, in the monitoring of the oxygen sensor, the actual fuel is supplied in a lean condition under the condition that the engine is not sufficiently warmed up or the fuel cutoff control is executed, so that the output of the oxygen sensor becomes low Therefore, it is not possible to confirm whether the output of the row is an actual short-circuit, so that there is a disadvantage in that monitoring for disconnection or short-circuit can not be performed.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 산소센서의 출력이 희박 및 농후의 신호를 정상적으로 출력하는 상태에서 연료차단제어에 진입되면 산소센서의 출력은 해당 구간(α)에서 로우(Low)의 신호를 출력하고, 연료차단제어가 중지되어 정상적인 분사로 복귀되면 희박 및 농후의 신호를 정상적으로 출력한다.For example, as shown in FIG. 1, when the output of the oxygen sensor enters the fuel cutoff control in a state where the output of the lean and rich signals is normally output, the output of the oxygen sensor is low And outputs the lean and rich signals normally when the fuel cutoff control is stopped and returned to the normal injection.
이와 같이 연료차단제어에 의해 실제 연료가 희박하게 공급되는 연료차단제어의 조건에서 산소센서의 출력이 로우(Low)의 신호를 출력하는데, 이는 산소센서의 단락이나 단선에 의한 출력과 동일 내지 유사하여 산소센서의 모니터링이 연속적으로 제공되지 못하는 단점이 있다.In this way, the output of the oxygen sensor outputs a low signal under the condition of the fuel cut-off control in which the actual fuel is supplied lean by the fuel cut-off control, which is the same as or similar to the output by short- There is a disadvantage in that monitoring of the oxygen sensor can not be continuously provided.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 산소센서 인터페이스 회로에서 그라운드와 출력 사이에 풀 다운저항을 연결하여 전압 시프트가 발생되도록 함으로써, 실제 산소센서의 단락 및 단선 여부를 연속적으로 모니터링 할 수 있도록 한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an oxygen sensor interface circuit in which a pull-down resistance is connected between a ground and an output, As shown in FIG.
또한, 산소센서에서 그라운드와 연결되는 저전압 출력단자에 대하여 단선 및 단락을 연속적으로 모니터링 할 수 있도록 한 것이다.In addition, the oxygen sensor is capable of continuously monitoring disconnection and short circuit to the low voltage output terminal connected to the ground.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 산소센서 인터페이스 회로는,An oxygen sensor interface circuit according to a feature of the present invention for realizing the above-
상기 산소센서의 고전압 출력단자에 병렬로 접속되어 검출 신호의 전압을 분압하는 풀업저항;A pull-up resistor connected in parallel to the high voltage output terminal of the oxygen sensor to divide the voltage of the detection signal;
상기 풀업저항을 거친 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 필터부;A filter unit for removing noise included in the signal passed through the pull-up resistor;
마이컴의 제어에 따라 산소센서에 펌핑 전류를 공급하는 펌핑 전류 공급부;A pumping current supply unit for supplying a pumping current to the oxygen sensor under the control of the microcomputer;
상기 산소센서의 저전압 출력단자와 마이컴이 결선되고, 소정의 위치에 병렬로 접속되며 일측이 그라운드와 연결되는 풀 다운저항을 포함한다.And a pull-down resistor connected to the low voltage output terminal of the oxygen sensor and the microcomputer, connected in parallel at a predetermined position, and having one side connected to the ground.
또한, 본 발명의 특징에 따른 산소센서 모니터링 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided an oxygen sensor monitoring method,
이그니션 스위치의 온에 따라 산소센서의 고전압 출력단자 전압값과 저전압 출력단자 전압값을 판독하는 과정;A step of reading the high voltage output terminal voltage value and the low voltage output terminal voltage value of the oxygen sensor according to the ON of the ignition switch;
상기 고전압 출력단자 전압값에 저전압 출력단자 전압값을 보상값으로 적용한 연산으로 산소센서의 실제 출력값을 판단하는 과정;Determining an actual output value of the oxygen sensor based on the high voltage output terminal voltage value and the low voltage output terminal voltage value as a compensation value;
상기 산소센서의 각 출력단자 전압값과 기준 전압값을 비교하여 각 출력단자의 단선, 단락을 판단하는 과정을 포함한다.And comparing the voltage value of each output terminal of the oxygen sensor with the reference voltage value to determine the disconnection or short circuit of each output terminal.
또한, 본 발명의 특징에 따른 산소센서 모니터링 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided an oxygen sensor monitoring method,
이그니션 스위치의 온에 따라 산소센서의 고전압 출력단자 및 저전압 출력단자의 전압값을 판독하는 과정;Reading the voltage value of the high voltage output terminal and the low voltage output terminal of the oxygen sensor according to the ON of the ignition switch;
상기 저전압 출력단자의 전압값이 설정된 제4기준 전압값 보다 작으면 저전압 출력단자와 그라운드의 단락으로 판정하는 과정;Determining a short circuit between the low voltage output terminal and the ground if the voltage value of the low voltage output terminal is smaller than the set fourth reference voltage value;
상기 저전압 출력단자 및 고전압 출력단자의 전압값이 설정된 제4기준 전압값 보다 작으면 고전압 출력단자와 그라운드의 단선으로 판정하는 과정;Determining that the high voltage output terminal and the ground are disconnected if the voltage value of the low voltage output terminal and the high voltage output terminal is smaller than a set fourth reference voltage value;
상기 고전압 출력단자의 전압값이 설정된 제5기준 전압값 보다 크면 고전압 출력단자와 전원의 단락으로 판정하는 과정;Determining whether the high voltage output terminal and the power supply are short-circuited if the voltage value of the high voltage output terminal is larger than the set fifth reference voltage value;
상기 저전압 출력단자의 전압값이 설정된 제5기준 전압값 보다 크면 저전압 출력단자와 전원의 단락으로 판정하는 과정을 포함한다. If the voltage value of the low-voltage output terminal is greater than the set fifth reference voltage value, judging the short-circuit of the low-voltage output terminal and the power supply.
상기한 기술적 특징을 갖는 본 발명은 산소센서의 연속적인 모니터링으로 북미 CARB(California Air Resources Board) 규제를 만족시키는 효과를 제공하며, 산소센서 출력단자 양단의 단선 및 단락 여부를 모니터링 할 수 있어 산소센서의 모니터링에 신뢰성을 제공하는 효과가 기대된다.The present invention having the above-described technical features provides an effect of satisfying the North American CARB (California Air Resources Board) regulation by continuous monitoring of the oxygen sensor, and it is possible to monitor the disconnection and short-circuit at both ends of the oxygen sensor output terminal, It is expected to provide reliability in the monitoring of the system.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.The present invention may be embodied in many different forms and is not therefore limited to the embodiments described herein. For the sake of clarity, the present invention is not described herein.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산소센서 인터페이스 회로의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a configuration of an oxygen sensor interface circuit according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 산소센서(10)와 마이컴(20) 및 인터페이스 회로(30)로 구성된다.The present invention comprises an oxygen sensor (10), a microcomputer (20) and an interface circuit (30).
산소센서(10)는 배기가스에 포함된 산소의 농도를 검출한 다음 공연비의 희박 혹은 농후에 대한 정보를 인터페이스 회로(30)를 통해 마이컴(20)에 제공하여 마이컴(20)의 제어에 따라 공연비를 추종하는 연소가 이루어질 수 있도록 한다.The
상기 산소센서(10)는 냉간 시동에서 산소센서의 신속한 활성화를 유도시키기 위해 시동 온과 동시에 상기 마이컴(20)의 제어에 따라 가열되는 히터(11)와 배기가스에 포함된 산소 농도를 검출하여 희박 혹은 농후의 정보를 출력시키는 레퍼런스 에어 챔버(12) 및 고전압 출력단자에 연결되어 출력 전압의 레벨을 조정시키는 가변저항(VR1)을 포함한다.The
마이컴(20)는 이그니션 스위치의 온 여부에 따라 인터페이스 회로(30)를 통해 산소센서(10)의 활성화 촉진을 제어하고, 인터페이스 회로(30)를 통해 산소센서(10)에서 검출되는 공연비의 희박 및 농후의 정보에 따라 공연비 연소를 제어한다.The
인터페이스 회로(30)는 산소센서(10)와 마이컴(20)의 사이에 배치되어 산소센서(10)와 마이컴(20) 간의 데이터 송수신을 인터페이스한다.The
상기 인터페이스 회로(30)는 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)에 풀업저항(R11)이 병렬로 접속되어 공연비의 희박 및 농후에 대한 전압신호를 분압한다.The
또한, 상기 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)에는 풀업저항(R11)을 거친 전압신호에 포함된 노이즈를 제거하여 마이컴(20)에 인가하는 필터부(31)가 연결된다.The
상기 필터부(31)는 저항(R13)과 커패시터(C11)가 병렬로 연결되는 구성된다. The
또한, 상기 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)에는 엔진 시동 온과 동시에 마이컴(20)의 제어에 따라 산소센서(10)에 펌핑 전류를 공급하는 펌핑 전류 공급부(32)가 병렬로 연결된다.A pumping
상기 펌핑 전류 공급부(32)는 상기 마이컴(20)의 제어에 따라 온/오프 동작되는 제1스위치(SW1)와 상기 제1스위치(SW1)를 통해 공급되는 전원(Vcc)을 분압하는 저항(R12)으로 구성된다.The pumping
상기 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)가 마이컴(20)에 직결되고, 소정의 위치에 일측이 그라운드에 접속되는 풀 다운저항(R15)이 병렬로 접속된다.The low voltage output terminal O2_Lo of the
그리고, 냉간 시동에서 마이컴(20)의 제어에 따라 스위칭 되어 상기 산소센서(10)에 구비되는 히터(11)의 동작을 조정하는 반도체 소자로 이루어지는 제2스위치(SW2)가 구비된다.The second switch SW2 is formed of a semiconductor device that is switched according to the control of the
전술한 바와 같은 구성을 포함하는 본 발명에서 산소센서의 단선 혹은 단락 여부를 모니터링 하는 동작은 다음과 같이 실행된다.In the present invention including the above-described configuration, the operation for monitoring whether the oxygen sensor is disconnected or short-circuited is performed as follows.
마이컴(20)이 도시되지 않은 수온센서의 신호를 판독하여 엔진의 냉간 여부에 따라 제2스위치(SW2)를 동작시켜 산소센서(10)의 활성화를 제어하는 동작에 대해서는 통상적인 동작과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The operation of the
제1실시예로 산소센서 고전압 출력단자의 단선을 검출하는 동작을 도 3을 참조하여 설명한다.The operation of detecting the disconnection of the oxygen sensor high-voltage output terminal in the first embodiment will be described with reference to Fig.
도시되지 않은 이그니션 스위치의 온 신호가 마이컴(20)에 검출되면(S101) 마이컴(20)는 산소센서(10) 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값과 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 각각 판독한 다음(S102)(S103) 공연비 제어를 위해 산소센서(10)의 실질적인 출력값을 인식한다(S104).The
상기 산소센서(10)의 실질적인 출력값은 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값에서 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 차 연산하는 보정을 통해 인식한다.The actual output value of the
이후, 산소센서(10)에 펌핑 전류를 공급하고 있는 상태인지를 판단하여(S105), 펌핑 전류를 공급하고 있는 상태이면 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값이 설정된 제1,2기준값의 범위(AV 〈 O2 Hi 〈 BV )에 포함되는지 판단한다(S106).Then, it is determined whether or not the pumping current is supplied to the oxygen sensor 10 (S105). If the pumping current is supplied, the voltage value of the high voltage output terminal O2_Hi of the
상기 펌핑 전류의 공급은 엔진의 시동 온에 따라 마이컴(20)의 제어에 의해 자동으로 결정된다.The supply of the pumping current is automatically determined by the control of the
상기 기준값의 범위는 예를 들어, 1.6V 〈 O2 Hi 〈 2.7V로 설정한다.The range of the reference value is set, for example, to 1.6V <O2Hi <2.7V.
상기 S106의 판단에서 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값이 설정된 제1,2기준값의 범위(AV 〈 O2 Hi 〈 BV )에 포함되지 않으면 산소센서(10)를 정상으로 판정하고, 상기 S102의 과정으로 리턴된다.If the voltage value of the high voltage output terminal O2_Hi of the
그러나, 산소센서(10) 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값이 설정된 제1,2기준값의 범위(AV 〈 O2 Hi 〈 BV )에 포함되면 마이콤(20)은 산소센서(10)에 단선(Open)고장이 발생된 것으로 판정한다(S108).However, if the voltage value of the high voltage output terminal O2_Hi of the
즉, 산소센서(10))가 정상적인 결선을 유지하는 경우 공연비의 희박 조건에서 대략적으로 0V의 전압값을 출력하고, 농후의 조건에서 3V의 전압값을 출력한다.(I.e., the oxygen sensor 10) maintains a normal connection, a voltage value of approximately 0 V is output under lean conditions of the air-fuel ratio, and a voltage value of 3 V is output under a rich condition.
따라서, 산소센서(10)에 단선이 발생한 경우 제1스위치(SW1)를 통해 공급되는 대략 5V의 펌핑 전압(Vcc)이 저항(R12)에 의해 대략적으로 1.6V 내지 2.7V로 조정되어 마이컴(20)에 인가되므로, 마이컴(20)은 저항(R12)에 의해 조정된 펌핑 전압의 검출에 따라 산소센서(10)에 단선이 발생되었음을 판정한다.Therefore, when the
상기 S106의 판단에서 산소센서(10)에 펌핑 전류가 공급되지 않는 상태이면 산소센서(10) 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값에서 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 차 연산한 결과의 절대값(|O2_Hi ?? O2_Lo|)이 설정된 제3기준 전압값(CV) 보다 큰 상태인지를 판단한다(S107).If the pumping current is not supplied to the
상기 제3기준 전압값(CV)는 대략적으로 450mV로 설정한다.The third reference voltage value CV is set to approximately 450 mV.
상기 S107의 판단에서 연산한 결과의 절대값(|O2_Hi ?? O2_Lo|)이 설정된 제3기준 전압값(CV) 보다 작으면 산소센서(10)는 정상적인 결선을 갖는 것으로 판정한 다음 상기 S102의 과정으로 리턴되고, 연산한 결과의 절대값(|O2_Hi ?? O2_Lo|)이 설정된 기준 전압값(CV) 보다 큰 상태이면 산소센서(10)에 단선이 발생 되었음을 판정한다(S108).If the absolute value (| O2_Hi ?? O2_Lo |) of the result of the calculation in step S107 is smaller than the set third reference voltage value (CV), the
즉, 산소센서(10)에 펌핑 전류가 공급되지 않는 상태에서 검출되는 전압이 풀업저항(R11)으로 조정된 전원(Vcc)의 전압값이 검출되는 경우 마이컴(20)는 산소센서(10)에 단선이 발생한 것으로 판정한다.That is, when the voltage value of the power source Vcc whose voltage detected by the pull-up resistor R11 is detected in the state where the pumping current is not supplied to the
제2실시예로 산소센서의 저전압 출력단자의 그라운드 단락을 검출하는 동작을 도 4를 참조하여 설명한다.The operation of detecting the ground short-circuit of the low-voltage output terminal of the oxygen sensor according to the second embodiment will be described with reference to Fig.
도시되지 않은 이그니션 스위치의 온 신호가 마이컴(20)에 검출되면(S201) 마이컴(20)는 산소센서(10) 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값과 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 각각 판독한 다음(S202)(S203) 공연비 제어를 위해 산소센서(10)의 실질적인 출력값을 인식한다(S204).The
상기 산소센서(10)의 실질적인 출력값은 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값에서 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 차 연산하는 보정으로 인식한다.The actual output value of the
이후, 상기 검출되는 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값이 설정된 제4기준 전압값(DV) 보다 작은 값을 갖는지를 판단한다(S205).Then, it is determined whether the voltage value of the low voltage output terminal O2_Lo of the
상기 제4기준 전압값(DV)는 대략적으로 0.05V로 설정한다.The fourth reference voltage value DV is set to approximately 0.05V.
상기 S205의 판단에서 산소센서(10) 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값이 설정된 제4기준 전압값(DV) 보다 큰 값을 갖는 상태이면 저전압 출력단자(O2_Lo)는 정상적인 결선을 유지하고 있는 것으로 판정하여 상기 S202의 과정으로 리턴되고, 제4기준 전압값(DV) 보다 작은 값을 갖는 상태이면 저전압 출력단자(O2_Lo)는 그라운드와의 단락으로 판정한다(S206).If it is determined in step S205 that the voltage value of the low voltage output terminal O2_Lo of the
즉, 산소센서(10) 저전압 출력단자(O2_Lo)의 결선이 정상적인 상태이면 풀 다운저항(R15)에 의한 전압 시프트로 대략 1.5V의 전압이 마이컴(20)에 인식된다.That is, when the connection of the low-voltage output terminal O2_Lo of the
그러나, 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)가 그라운드와 단락된 경우 0V의 전압이 출력되므로, 설정된 기준값인 0.05V 보다 작은 전압값이 검출된다.However, when the low-voltage output terminal O2_Lo of the
따라서, 마이컴(20)은 저전압 출력단자(O2_Lo)의 결선은 그라운드와 단락 상태로 판정한다.Therefore, the
제3실시예로 산소센서의 고전압 출력단자의 그라운드 단선을 검출하는 동작을 도 5를 참조하여 설명한다.The operation of detecting the ground disconnection of the high voltage output terminal of the oxygen sensor according to the third embodiment will be described with reference to Fig.
도시되지 않은 이그니션 스위치의 온 신호가 마이컴(20)에 검출되면(S301) 마이컴(20)는 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값과 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 각각 판독한 다음(S302)(S303) 공연비 제어를 위해 산소센서(10)의 실질적인 출력값을 인식한다(S304).When the
상기 산소센서(10)의 실질적인 출력값은 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값에서 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 차 연산하는 보정으로 인식한다.The actual output value of the
이후, 상기 검출되는 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi) 전압값과 저전압 출력단자(O2_Lo) 전압값이 설정된 제4기준 전압값(DV) 보다 작은 값을 갖는지를 판단한다(S305).In step S305, it is determined whether the voltage value of the high voltage output terminal O2_Hi of the
상기 제4기준 전압값(DV)는 대략적으로 0.05V로 설정한다.The fourth reference voltage value DV is set to approximately 0.05V.
상기 S305의 판단에서 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi) 전압값 혹은 저전압 출력단자(O2_Lo) 전압값 중 어느 하나라도 제4기준 전압값(DV) 보다 큰 상 태이면 고전압 출력단자(O2_Hi)는 정상적인 그라운드 결선을 유지하는 것으로 판정하여 상기 S302의 과정으로 리턴되고, 고전압 출력단자(O2_Hi) 전압값 및 저전압 출력단자(O2_Lo) 전압값이 설정된 제4기준 전압값(DV) 보다 작은 값을 갖는 상태이면 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)는 그라운드와 단선된 것으로 판정한다(S306).If any one of the high voltage output terminal O2_Hi voltage value or the low voltage output terminal O2_Lo voltage value of the
즉, 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)가 그라운드와 단선되는 경우 고전압 출력단자(O2_Hi)와 저전압 출력단자(O2_Lo)에서는 0V의 전압이 출력되므로, 설정된 기준값인 0.05V 보다 작은 전압값이 검출되는 경우 고전압 출력단자(O2_Hi)는 그라운드와 단선이 발생한 것으로 판정한다.That is, when the high voltage output terminal O2_Hi of the
제4실시예로 산소센서의 고전압 출력단자의 전원 단락을 검출하는 동작을 도 6을 참조하여 설명한다.The operation of detecting the power short circuit of the high voltage output terminal of the oxygen sensor according to the fourth embodiment will be described with reference to Fig.
도시되지 않은 이그니션 스위치의 온 신호가 마이컴(20)에 검출되면(S401) 마이컴(20)는 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값과 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 각각 판독한 다음(S402)(S403) 공연비 제어를 위해 산소센서(10)의 실질적인 출력값을 인식한다(S404).When the
상기 산소센서(10)의 실질적인 출력값은 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값에서 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 차 연산하는 보정으로 인식한다.The actual output value of the
이후, 상기 검출되는 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값이 설정된 제5기준 전압값(EV) 보다 큰 값을 갖는지를 판단한다(S405).Then, it is determined whether the voltage value of the high-voltage output terminal O2_Hi of the
상기 제5기준 전압값(EV)는 대략적으로 3.3V로 설정한다.The fifth reference voltage value EV is set to approximately 3.3V.
상기 S205의 판단에서 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값이 설정된 제5기준 전압값(EV) 보다 작은 값을 갖는 상태이면 고전압 출력단자(O2_Hi)는 전원과 정상적으로 결선을 유지하는 것으로 판정하여 상기 S402의 과정으로 리턴되고, 제5기준 전압값(EV) 보다 큰 값을 갖는 상태이면 고전압 출력단자(O2_Hi)는 전원과 단락된 것으로 판정한다(S406).If the voltage value of the high voltage output terminal O2_Hi of the
즉, 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)가 전원과 정상적인 결선을 유지하는 상태이면 풀업저항(R11)에 의한 전압의 조정으로 3V의 전압이 마이컴(20)에 인식된다.That is, if the high voltage output terminal O2_Hi of the
그러나, 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)가 전원과 단락된 경우 정상전압 보다 큰 전압이 출력되므로, 설정된 기준값인 3.3V 보다 큰 전압값이 검출되는 경우 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)는 전원과의 단락상태로 판정한다.However, when the high voltage output terminal O2_Hi of the
제5실시예로 산소센서의 저전압 출력단자의 전원 단락을 검출하는 동작을 도 7을 참조하여 설명한다.The operation of detecting the power short circuit of the low voltage output terminal of the oxygen sensor according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
도시되지 않은 이그니션 스위치의 온 신호가 마이컴(20)에 검출되면(S501) 마이컴(20)는 산소센서(10)의 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값과 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 판독한 다음(S502)(S503) 공연비 제어를 위해 산소센서(10)의 실질적인 출력값을 인식한다(S504).When the
상기 산소센서(10)의 실질적인 출력값은 고전압 출력단자(O2_Hi)의 전압값에서 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값을 차 연산하는 보정으로 인식한다.The actual output value of the
이후, 상기 검출되는 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값이 설 정된 제5기준 전압값(EV) 보다 큰 값을 갖는지 판단한다(S505).Then, it is determined whether the voltage value of the low voltage output terminal O2_Lo of the
상기 제5기준 전압값(EV)는 대략적으로 3.3V로 설정한다.The fifth reference voltage value EV is set to approximately 3.3V.
상기 S505의 판단에서 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)의 전압값이 설정된 제5기준 전압값(EV) 보다 작은 값을 갖는 상태이면 저전압 출력단자(O2_Lo)는 전원과 정상적인 결선을 유지하는 것으로 판정하여 상기 S502의 과정으로 리턴되고, 제5기준 전압값(EV) 보다 큰 값을 갖는 상태이면 저전압 출력단자(O2_Lo)는 전원과 단락된 상태로 판정한다(S206).If the voltage value of the low voltage output terminal O2_Lo of the
즉, 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)의 결선이 정상적인 상태이면 풀 다운저항(R15)에 의한 전압 시프트로 대략 1.5V의 전압이 마이컴(20)에 인식된다.That is, when the connection of the low voltage output terminal O2_Lo of the
그러나, 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)가 전원과 단락된 경우 설정된 제5기준 저압값인 3.3V 보다 큰 전압값을 출력하므로, 마이컴(20)은 산소센서(10)의 저전압 출력단자(O2_Lo)에서 기준 전압값인 3.3V 보다 큰 전압값이 검출되면 저전압 출력단자가 전원과 단락된 상태로 판정한다.However, when the low voltage output terminal O2_Lo of the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It is included in the scope of right.
도 1은 종래의 차량에 적용된 산소센서 모니터링 결과를 도시한 그래프이다.1 is a graph showing an oxygen sensor monitoring result applied to a conventional vehicle.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산소센서 인터페이스 회로 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of an oxygen sensor interface circuit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 산소센서의 단선 여부 모니터링 절차를 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring whether the oxygen sensor is disconnected according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 산소센서의 저압단 그라운드 단락 여부 모니터링 절차를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring whether the oxygen sensor is short-circuited to the low voltage short-circuited according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 산소센서의 고압단 그라운드 단선 여부 모니터링 절차를 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring whether the oxygen sensor is disconnected from a high-voltage short-circuit ground according to an embodiment of the present invention.
도 6는 본 발명의 실시예에 따라 산소센서의 고압단 전원 단락 여부 모니터링 절차를 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring whether the oxygen sensor is short-circuited at a high voltage end according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 산소센서의 저압단 전원 단락 여부 모니터링 절차를 도시한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring whether the oxygen sensor is short-circuited to a low-voltage end according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10 : 산소센서 20 : 마이컴10: oxygen sensor 20: microcomputer
30 : 인터페이스 회로30: Interface circuit
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