KR101551083B1 - Mehtod for monitoring fail of DPF system - Google Patents

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KR101551083B1 KR1020140049112A KR20140049112A KR101551083B1 KR 101551083 B1 KR101551083 B1 KR 101551083B1 KR 1020140049112 A KR1020140049112 A KR 1020140049112A KR 20140049112 A KR20140049112 A KR 20140049112A KR 101551083 B1 KR101551083 B1 KR 101551083B1
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한승희
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Abstract

The present invention relates to a method for diagnosing malfunction of a DPF system for a vehicle and, more specifically, to a method of diagnosing malfunction of a DPF system for a vehicle to accurately diagnose malfunction of a DPF system using a PM sensor. That is, the present invention provides a method for diagnosing malfunction of a DFP system for a vehicle to accurately diagnose malfunction of a DFP by compensating for a value measured by a PM sensor in consideration of engine operation conditions while measuring the amount of PMs discharged as an exhaust gas by the PM sensor, obtaining an average value during (t, t+a) of F(t) which is the specific time of a time function presented by the compensated PM value, obtaining a distribution value by using the obtained average value, and then diagnosing malfunction of a DPF by comparing the distribution value with a distribution value which is in a reference range pre-obtained through a test.

Description

자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법{Mehtod for monitoring fail of DPF system}[0001] The present invention relates to a method for diagnosing faults in a vehicle,

자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PM 센서를 이용하여 DPF 시스템의 고장 진단을 정확하게 수행할 수 있도록 한 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a fault diagnosis method for a DPF system for an automobile, and more particularly, to a fault diagnosis method for a DPF system for a vehicle, which can accurately diagnose a fault of the DPF system using a PM sensor.

디젤차량의 배기가스에 포함되어 배출되는 질소산화물(NOx)과 입자상물질(PM)은 대기오염의 주범으로 인식되고 있고, 이에 대응하기 위하여 각국에서는 배기가스 규제를 강화하고 있다.Nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM) contained in the exhaust gas of diesel vehicles are recognized as the main cause of air pollution.

디젤엔진용 배기가스 규제에 대응하기 위하여 초기에는 디젤산화촉매(DOC : Diesel Oxidize Catalyst)를 적용하였으나, 점차 규제가 강화됨에 따라 최근에는 디젤 입자상물질 필터(DPF : Diesel Particulate matter Filter)를 추가로 적용하여 대응하고 있다.Diesel Oxidize Catalyst (DOC) was initially applied to meet the exhaust gas regulations for diesel engines. However, as regulations have been gradually strengthened, diesel particulate matter filter (DPF) has been additionally applied .

첨부한 도 1을 참조하면, 일반적인 상용엔진의 PM(입자상 물질) 정화 장치는 배기 가스를 승온시키는 역할을 하는 DOC(10)와, PM을 포집하여 연소시키는 DPF(12), DPF 시스템을 제어하기 위한 DOC 입구(IN)측 온도센서(16) 및 출구(OUT)측 온도센서(17), DPF(12)의 전후단 압력을 측정하는 차압센서(13), 배기파이프(14)에 연료를 분사하는 HCI(15)를 포함하여 구성되어 있다.1, a general PM (particulate matter) purifier of a commercial engine includes a DOC 10 that functions to raise the temperature of the exhaust gas, a DPF 12 that collects and burns PM, A temperature sensor 16 on the inlet side of the DOC and an outlet side temperature sensor 17 on the outlet side of the DPF 12, a differential pressure sensor 13 for measuring the front and rear end pressures of the DPF 12, And an HCI 15 which is connected to the network.

상기 DPF는 배기가스 중의 PM을 포집한 뒤 일정량을 넘어서면 배기가스 온도를 상승시켜 강제로 재생(Regeneration)시켜 주는 장치이다.The DPF collects PM in the exhaust gas, and when the exhaust gas temperature exceeds a predetermined amount, it regenerates the exhaust gas by forcibly raising the exhaust gas temperature.

이때, DPF 재생을 위한 배기가스의 승온을 위해 커먼레일의 포스트 인젝션(Post injection)을 이용하기도 하지만, 상용엔진의 경우 배기가스 승온 부족 문제를 극복하기 위하여 HCI(Hydro Carbon Injection) 도징 모듈이라는 별도의 연료 분사 시스템을 이용한다.At this time, post injection of common rail is used to raise the temperature of the exhaust gas for regenerating the DPF. However, in order to overcome the problem of insufficient temperature rise of the exhaust gas in the commercial engine, a separate engine called a HCI (Hydrocarbon Injection) Fuel injection system.

상기 HCI 도징 모듈은 연료탱크로부터 공급되는 연료를 도징밸브를 통하여 분사하되, DOC(10)의 전방쪽에 분사하여 배기가스의 온도를 상승시켜 DPF를 재생 성능을 극대화시키는 역할을 한다.The HCI dosing module injects the fuel supplied from the fuel tank through the dosing valve and injects the fuel to the front side of the DOC 10 to increase the temperature of the exhaust gas to maximize the regeneration performance of the DPF.

이와 같은 DPF 시스템은 배기가스 규제 관련 법규(예를 들어, EURO6 OBD 법규)를 만족하기 위해서는 차량에서 배출되는 PM(입자상물질)의 양을 약 25 mg/kWh 이하로 유지해야 하고, 새로운 법규에 의하면 입자상물질의 배출량이 규제치를 초과하는 문제가 발생하면 경고등 등을 점등하여 운전자에게 알려주는 고장 진단 시스템을 구축해야 하는 규정이 있다.Such a DPF system requires that the amount of PM (particulate matter) discharged from the vehicle be maintained at about 25 mg / kWh or less in order to satisfy exhaustion regulation regulations (for example, EURO6 OBD regulation) If there is a problem that the emission amount of particulate matter exceeds the regulation value, there is a regulation to build a fault diagnosis system that notifies the driver by lighting the warning lamp.

따라서, 새로운 배기가스 법규를 만족시키기 위한 DPF 시스템의 고장 진단 방법이 요구되고 있다.
Therefore, a method for diagnosing a failure of a DPF system to satisfy a new exhaust gas regulation is required.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, DPF 후단에 PM 센서를 장착하여 배기가스로 배출되는 PM의 양을 간접적으로 측정함과 함께, PM 센서에서 측정되는 값이 실제 배기가스에 포함된 PM의 양이 될 수 없기 때문에 배기가스 온도, 배기가스 흐름(Flow), ECU의 DPF 제어 모델에서 계산되는 슛 추정(Soot Estimation) 값을 사용하여, DPF 시스템의 고장 진단을 용이하게 수행할 수 있도록 한 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus, The exhaust gas temperature, the exhaust gas flow, and the soot estimation value calculated in the ECU's DPF control model can be used to easily diagnose the failure of the DPF system. The present invention provides a method for diagnosing faults in a vehicle DPF system.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: DPF의 후단에 장착된 PM 센서에서 PM 량을 측정하는 단계와; 상기 PM 센서에서 측정된 측정값을 엔진 구동조건을 고려하여 보상하는 단계와; DPF 시스템에 대한 현재 상태를 체크하는 DPF 시스템 상태 체크 단계와; DPF 시스템의 상태가 정상 상태이면, DPF 시스템의 고장 진단 시작이 결정되어, 고장 진단을 위한 시작 시점(t)을 결정하는 단계와; DPF의 채널 상태를 기준으로 평균값과 분산값에 대한 계산 종료 시점(t + a)를 결정하는 단계와; 상기 DPF 후단에서 측정된 PM 값인 F(t)의 고장 진단을 위한 특정 시간(t, t + a) 동안의 평균값을 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 분산값을 구하는 단계와; 구해진 분산값과 시험을 통하여 얻어진 분산값을 비교하여 DPF 시스템의 이상 유무를 진단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an internal combustion engine comprising the steps of: measuring a PM amount in a PM sensor mounted at a rear end of a DPF; Compensating the measured value measured by the PM sensor in consideration of an engine driving condition; A DPF system state check step of checking a current state of the DPF system; If the DPF system is in a normal state, the start of the fault diagnosis of the DPF system is determined to determine a start time t for fault diagnosis; Determining a calculation end point (t + a) for an average value and a variance value based on a channel state of the DPF; Obtaining a mean value during a specific time (t, t + a) for diagnosing the failure of the PM value measured at the downstream of the DPF, and obtaining a variance value using the calculated average value; Diagnosing the abnormality of the DPF system by comparing the obtained dispersion value with the dispersion value obtained through the test; The present invention provides a method for diagnosing a failure of a DPF system for an automobile.

바람직하게는, 상기 PM 센서에서 측정된 신호를 측정 오차를 줄일기 위하여 Min-max 필터에 의하여 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the method further comprises filtering the signal measured by the PM sensor by a Min-max filter to reduce a measurement error.

특히, 상기 DPF 시스템 상태 체크 단계 도중, 1) DPF가 재생 중이거나, 2) DPF 시스템을 제어하는 DOC 입력측 및 출력측 온도센서와, 차압센서와, HCI 중 하나라도 고장난 경우, 3) PM 센서 단품 자체가 불량인 경우, 4) DPF의 내부 슛(Soot) 퇴적량이 최소기준치 이하 이거나, 또는 최대 기준치 이상일 경우에는 DPF 시스템에 대한 고장 진단이 미실시되는 것을 특징으로 한다.Particularly, during the DPF system status check step, 1) the DPF is being regenerated, or 2) one of the DOC input side and output side temperature sensor, differential pressure sensor, and HCI which controls the DPF system fails, and 3) (4) When the internal soot accumulation amount of the DPF is less than or equal to the minimum reference value, the diagnosis of the DPF system is not performed.

상기 고장 진단을 위한 시작 시점(t)은 보상된 PM 측정값이 설정된 시간 동안 계산된 분산값보다 작은 경우에 결정되는 것을 특징으로 한다.The starting point (t) for the fault diagnosis is determined when the compensated PM measurement value is smaller than the variance value calculated during the set time.

또한, 상기 계산 종료 시점(t + a)를 결정하는 단계에서, a 타임은 DPF의 내부 퇴적 슛(Soot) 비율(Percent)값과 DPF의 애쉬(ash) 퇴적에 의해 감소된 채널(Channel) 길이값에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.Also, in the step of determining the calculation end point (t + a), the a time may be calculated by multiplying the Soot Percentage value of the DPF by the value of the channel length reduced by the ash deposition of the DPF, And a value of < / RTI >

특히, 상기 DPF 시스템의 이상 유무를 진단하는 단계에서, 상기 (t + a) 동안 측정된 분산값이 시험을 통하여 미리 구해진 최소 기준 분산값보다 작으면 DPF 막힘으로 진단하고, 상기 (t + a) 동안 측정된 분산값이 시험을 통하여 미리 구해진 최대 기준 분산값보다 크면, DPF에 크랙이 발생된 것으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
In particular, in the step of diagnosing the abnormality of the DPF system, if the dispersion value measured during (t + a) is less than the minimum reference dispersion value obtained in advance through the test, The DPF is diagnosed to be cracked when the measured dispersion value is larger than the maximum reference dispersion value obtained in advance through the test.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.

첫째, DPF 후단에 PM 센서를 장착하여 배기가스로 배출되는 PM의 양을 측정하는 동시에 PM 센서에서 측정되는 값을 엔진 구동 조건을 고려하여 보상하고, 보상된 PM 값을 시간의 함수로 표현한 F(t)의 특정 시간(t , t + a) 동안의 평균값을 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 분산값을 구한 다음, 시험을 통하여 미리 도출한 기준 범위의 분산값과 비교하여 DPF의 이상 유무를 정확하게 진단할 수 있다.First, the PM sensor is installed at the rear end of the DPF to measure the amount of PM discharged from the exhaust gas. At the same time, the value measured by the PM sensor is compensated in consideration of the engine driving conditions, and the compensated PM value is expressed as a function of time (t, t + a) at the specific time (t, t + a) of the DPF is calculated, the variance value is obtained by using the calculated average value, Can be diagnosed.

둘째, DPF의 이상 유무에 대한 정확한 진단과 함께 운전자 경고가 이루어지도록 함으로써, 새로운 배기가스 규제를 만족시킬 수 있다.
Secondly, it is possible to satisfy the new exhaust gas regulations by making an accurate diagnosis of the abnormality of the DPF and warning the driver.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 위한 시스템 구성도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법의 원리를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 나타낸 순서도.
1 is a system configuration diagram for a fault diagnosis method of a DPF system for a vehicle according to the present invention;
FIG. 2 and FIG. 3 are graphs showing the principle of the fault diagnosis method for a vehicle DPF system according to the present invention,
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a failure of a DPF system for a vehicle according to the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1을 참조하면, DPF 시스템은 배기파이프(14)에 연료를 분사하는 HCI(15)와, 배기 가스를 승온시키는 역할을 하는 DOC(10)와, PM을 포집하여 연소시키는 DPF(12)와, DOC 입구측 온도센서(16) 및 출구측 온도센서(17)와, DPF(12)의 전후단 압력을 측정하는 차압센서(13) 등을 포함하여 구성되어 있다.1, the DPF system includes an HCI 15 that injects fuel to an exhaust pipe 14, a DOC 10 that serves to raise the temperature of the exhaust gas, a DPF 12 that collects and burns PM A DOC inlet side temperature sensor 16 and an outlet side temperature sensor 17 and a differential pressure sensor 13 for measuring the front and rear end pressures of the DPF 12 and the like.

또한, 본 발명에 따른 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 위하여, PM을 포집하여 연소시키는 DPF(12)의 후단에 PM 센서(18)가 장착된다.In order to diagnose a fault diagnosis of a DPF system for a vehicle according to the present invention, a PM sensor 18 is mounted at the rear end of a DPF 12 for collecting and burning PM.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 DPF 시스템 고장 진단 방법에 대한 개념 및 원리부터 설명하면 다음과 같다.First, the concept and principle of the DPF system failure diagnosis method will be described in order to facilitate understanding of the present invention.

상기 PM 센서(18)에서 측정된 값을 엔진 구동 조건을 고려하여 보상함과 함께 보상된 PM 값을 F 라고 하고, 이 F를 시간의 함수로 표현하면 PM 센서에서 측정된 PM 값은 도 2의 그래프에서 보듯이 F(t)로 표현할 수 있다.When the measured value of the PM sensor 18 is compensated in consideration of the engine driving condition and the compensated PM value is denoted by F and the value of F is expressed as a function of time, It can be expressed as F (t) as shown in the graph.

만약, 상기 DPF에 미세 크랙과 같은 문제가 발생했다면 DPF 후단에서 측정된 PM 값인 F(t)가 도 3의 그래프에 굵은 실선으로 표시된 것과 같이 F'(t) 로 변경된다.If a problem such as micro cracks occurs in the DPF, the PM value F (t) measured at the rear end of the DPF is changed to F '(t) as indicated by a bold solid line in the graph of FIG.

이렇게 F'(t)로 변경되는 이유는 가속모드에서는 배기가스 유량이 많아 지기 때문에 DPF 크랙 부분으로 통과되는 배기가스 량이 증가하여 측정되는 PM 량이 증가하기 때문이며, 반면 감속 모드에서는 배기가스 유량 감소와 DPF 전후단 배압 감소로 인하여 정상 조건 대비 큰 변화가 없게 된다. The reason for changing to F '(t) is that since the exhaust gas flow rate increases in the acceleration mode, the amount of exhaust gas passing through the crack portion of the DPF increases and the measured PM amount increases. In the deceleration mode, There is no big change compared to the normal condition due to the decrease in back pressure.

따라서, 본 발명은 F(t) 와 F'(t) 사이의 차이를 정량적으로 구하여 DPF 시스템의 이상 유무를 정확하게 진단하되, 상기 F(t)의 진단을 위한 특정 시간(t , t + a) 동안의 평균값을 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 분산값을 구한 다음, 시험에서 도출한 값과 비교하여 DPF의 이상 유무를 진단할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.(T, t + a) for the diagnosis of F (t) by accurately diagnosing the abnormality of the DPF system by quantitatively determining the difference between F (t) and F The DPF can be diagnosed as having an abnormality by comparing the measured value with the value obtained from the test.

여기서, 본 발명에 따른 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a fault diagnosis method for a vehicle DPF system according to the present invention will be described in detail.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a failure of a DPF system for a vehicle according to the present invention.

먼저, DPF(12)의 후단에 장착된 PM 센서(18)에서 PM 량을 측정하는 단계가 선행되고(S101), 측정된 신호는 측정 오차를 줄일기 위하여 Min-max 필터에 의하여 필터링된다(S102).First, the step of measuring the PM amount in the PM sensor 18 mounted at the rear end of the DPF 12 is preceded (S101), and the measured signal is filtered by the Min-max filter to reduce the measurement error (S102 ).

다음으로, 상기 PM 센서에서 측정된 측정값 즉, 원(raw) 데이터가 아닌 엔진 구동조건 및 주행조건을 고려하여 PM 측정값을 보상한다(S103).Next, the PM measurement value is compensated in consideration of the measured value measured by the PM sensor, that is, the engine driving condition and the running condition rather than the raw data (S103).

상기 엔진 구동조건 및 주행조건을 고려하여 PM 측정값을 보상한다는 것은 엔진 연료량 및 회전수에 따라 5가지 존(ZONE)으로 나누고, 각 존 마다 PM 측정값을 보상하는 것을 말하며, 예를 들어 고속 저부하 주행 존에 해당하는 경우 보상값이 0.8이라면 PM 측정값에 0.8을 곱하고, 곱해진 값을 누적 PM값으로 사용하게 된다.The compensation of the PM measurement value in consideration of the engine driving condition and the running condition means that the PM measurement value is compensated for in each zone by dividing the PM measurement value into five zones according to the amount of engine fuel and the number of revolutions, If the compensation value is 0.8 when it corresponds to the load driving zone, the PM measurement value is multiplied by 0.8, and the multiplied value is used as the cumulative PM value.

이때, 상기 보상된 PM 측정값을 이용하여 DPF에 대한 실질적인 진단 과정이 진행되기 전에 진단 가능(enable) 조건을 체크하여 진단 시작 여부를 결정한다.At this time, before the actual diagnosis process for the DPF is performed using the compensated PM measurement value, a diagnosis enable condition is checked to determine whether to start the diagnosis.

이를 위해, DPF 시스템에 대한 상태를 체크(System Status Check)하는 과정(S104)이 DPF에 대한 실질적인 진단 과정이 진행되기 전에 이루어진다.For this purpose, a process of checking the status of the DPF system (System Status Check) (S104) is performed before the actual diagnosis process for the DPF proceeds.

즉, 상기 DPF 시스템의 상태 체크는 DPF의 재생 동작 여부, 그리고 DPF 시스템 구성이 정상 작동하는지 여부를 체크하여, DPF 시스템에 대한 고장 진단 시작 여부를 결정하고자 한 것으로서, DPF에 대한 실질적인 진단 과정이 진행되기 전에 이루어진다.That is, the status check of the DPF system is to check whether or not the DPF system is regenerated and whether the DPF system configuration is operating normally, thereby determining whether or not to start the diagnosis of the DPF system. .

보다 상세하게는, 1) DPF가 재생 중이거나, 2) DPF 시스템을 제어하는 DOC 입력측 및 출력측 온도센서와, 차압센서와, HCI 중 하나라도 고장난 경우, 3) PM 센서 단품 자체가 불량인 경우, 4) DPF의 내부 슛(Soot) 퇴적량 즉, PM 퇴적량이 최소기준치(DPF_Monitor_Soot_min_AVP) 이하 이거나, 또는 최대 기준치( DPF_Monitor_soot_max_apv) 이상일 경우에는 DPF 시스템에 대한 고장 진단이 이루어지지 않도록 한다.More specifically, when 1) the DPF is being regenerated, 2) one of the DOC input side and output side temperature sensor, the differential pressure sensor and the HCI which controls the DPF system fails, and 3) the PM sensor itself is defective, 4) If the internal soot accumulation amount of the DPF, that is, the PM accumulation amount is equal to or less than the minimum standard value (DPF_Monitor_Soot_min_AVP) or is equal to or greater than the maximum standard value (DPF_Monitor_soot_max_apv), the DPF system is not diagnosed.

물론, 상기 DPF 시스템의 상태 체크 결과, 위의 1) 내지 4) 조건 이외의 정상 상태에서는 DPF 시스템에 대한 고장 진단 시작이 결정된다.Of course, as a result of the state check of the DPF system, the start of the trouble diagnosis for the DPF system is determined in a steady state other than the above 1) to 4).

이렇게 DPF 시스템에 대한 고장 진단 시작이 결정되면, 고장 진단을 위한 시작 시점(t)을 결정하는 단계가 진행된다(S105).When the start of the failure diagnosis for the DPF system is determined, a step of determining the start time t for the failure diagnosis proceeds (S105).

즉, 보상된 PM 측정값이 설정된 시간(DPF_Monitor_start_time_apv) 동안 계산된 분산값(DPF_Monitor_start_var_apv)보다 작으면 DPF 시스템 진단을 위한 시작 시점(t)이 결정되며, 이렇게 분산값을 도입한 이유는 정상(Normal) 주행 조건에서 DPF 시스템 진단이 시작될 수 있도록 함에 있다.That is, if the compensated PM measurement value is smaller than the variance value (DPF_Monitor_start_var_apv) calculated during the set time (DPF_Monitor_start_time_apv), the start time t for the DPF system diagnosis is determined, So that the DPF system diagnosis can be started in the driving condition.

이때, 상기 DPF 후단에서 측정된 PM 값인 F(t)의 고장 진단을 위한 특정 시간(t) 동안의 평균값을 아래의 수학식 1을 통하여 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 아래의 수학식 2에 의거 분산값을 구한다(S106).At this time, an average value during a specific time (t) for diagnosing the failure of the PM value measured at the downstream of the DPF is obtained through the following equation (1), and the average value is calculated according to the following equation The variance value is obtained (S106).

Figure 112014039005950-pat00001
Figure 112014039005950-pat00001

Figure 112014039005950-pat00002
Figure 112014039005950-pat00002

다음으로, DPF 채널(Channel) 상태를 기준으로 평균과 분산에 대한 계산 종료 시점(t + a)를 결정한다(S107).Next, the calculation end point (t + a) for the average and variance is determined based on the DPF channel state (S107).

상기 (t + a) 타임 결정에 있어서, a 타임은 DPF의 내부 퇴적 슛(Soot) 비율(Percent)값과 DPF의 애쉬(ash) 퇴적에 의해 감소된 채널(Channel) 길이값에 의해 결정되는 값이다.In the (t + a) time determination, the a time is a value determined by an internal deposition shot value of the DPF and a channel length value reduced by ash deposition of the DPF, to be.

좀 더 상세하게는, 상기 a 값은 DPF의 재생 횟수가 증가하면 줄어드는 DPF 필터 사용 면적인 채널(Channel)에 따라 결정되는 값이고, 이 채널 값이 줄어 드는 이유는 DPF 재생을 수행해도 타지 않는 애쉬(Ash)에 의해 발생한다.More specifically, the value a is a value determined according to a channel, which is a DPF filter use area, which is decreased when the number of regeneration times of the DPF increases. The reason why the value of the channel is decreased is that the ash (Ash).

이때, 결정된 계산 종료 시점(t + a)을 기반으로, 상기 DPF 후단에서 측정된 PM 값인 F(t)의 고장 진단을 위한 특정 시간(t + a) 동안의 평균값을 위의 수학식 1을 통하여 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 위의 수학식 2에 의거 분산값을 구한다.At this time, based on the determined calculation end point (t + a), an average value during a specific time (t + a) for diagnosing the failure of F (t) , And a variance value is calculated based on the above equation (2) using the calculated average value.

이어서, 상기와 같이 F(t)의 진단을 위한 특정 시간(t , t + a) 동안의 평균값을 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 분산값을 구한 다음, 직접 시험을 통하여 도출한 분산값과 비교하여 DPF의 이상 유무를 진단하는 단계(S108)가 진행된다.Then, an average value for a specific time (t, t + a) for diagnosis of F (t) is obtained as described above, a variance value is obtained using the calculated average value, and then compared with the variance value obtained through direct testing (S108) for diagnosing the abnormality of the DPF is proceeded.

상기 DPF 시스템의 이상 유무를 진단하는 단계에서, 상기 (t + a) 동안 측정된 분산값이 DPF에 대하여 직접 시험을 통하여 미리 구해진 최소 기준 분산값(DPF_system_fault_min_MPV)보다 작으면, DPF의 내부 퇴적슛과 애쉬 퇴적으로 인하여 DPF 막힘으로 진단한다.If the dispersion value measured during (t + a) is smaller than the minimum reference variance value (DPF_system_fault_min_MPV) obtained in advance by directly testing the DPF in the step of diagnosing the abnormality of the DPF system, Diagnosis is made by DPF clogging due to ash deposition.

반면, 상기 (t + a) 동안 측정된 분산값이 DPF에 대하여 직접 시험을 통하여 미리 구해진 최대 기준 분산값(DPF_system_fault_max_MPV)보다 크면, DPF 크랙 부분으로 통과되는 배기가스 량이 증가하여 측정되는 PM 량이 증가한 것으로 추정하여, DPF에 크랙이 발생된 것으로 진단한다.On the other hand, if the dispersion value measured during (t + a) is larger than the maximum reference dispersion value (DPF_system_fault_max_MPV) obtained through the direct test on the DPF, the amount of exhaust gas passing through the DPF crack portion increases and the measured PM amount increases And diagnoses that a crack has occurred in the DPF.

한편, 상기와 같은 DPF 시스템에 대한 진단 결과, DPF 막힘으로 진단하거나, DPF에 크랙이 발생된 것으로 진단하는 경우, 운전자 경고(예를 들어, 경고등 점등)가 이루어지도록 한다.
On the other hand, when the DPF system is diagnosed as a result of the DPF clogging, or when it is diagnosed that the DPF is cracked, a driver warning (for example, a warning lamp is turned on) is made.

10 : DOC
12 : DPF
13 : 차압센서
14 : 배기파이프
15 : HCI
16,17 : 온도센서
18 : PM 센서
10: DOC
12: DPF
13: Differential pressure sensor
14: Exhaust pipe
15: HCI
16, 17: Temperature sensor
18: PM sensor

Claims (6)

DPF의 후단에 장착된 PM 센서에서 PM 량을 측정하는 단계와;
상기 PM 센서에서 측정된 측정값을 엔진 구동조건을 고려하여 보상하는 단계와;
DPF 시스템에 대한 현재 상태를 체크하는 DPF 시스템 상태 체크 단계와;
DPF 시스템의 상태가 정상 상태이면, DPF 시스템의 고장 진단 시작이 결정되어, 고장 진단을 위한 시작 시점(t)을 결정하는 단계와;
DPF의 채널 상태를 기준으로 평균값과 분산값에 대한 계산 종료 시점(t + a)를 결정하는 단계와;
상기 DPF 후단에서 측정된 PM 값인 F(t)의 고장 진단을 위한 특정 시간(t, t + a) 동안의 평균값을 구하고, 계산된 평균값을 이용하여 분산값을 구하는 단계와;
구해진 분산값과 시험을 통하여 얻어진 분산값을 비교하여 DPF 시스템의 이상 유무를 진단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법.
Measuring a PM amount in a PM sensor mounted at a rear end of the DPF;
Compensating the measured value measured by the PM sensor in consideration of an engine driving condition;
A DPF system state check step of checking a current state of the DPF system;
If the DPF system is in a normal state, the start of the fault diagnosis of the DPF system is determined to determine a start time t for fault diagnosis;
Determining a calculation end point (t + a) for an average value and a variance value based on a channel state of the DPF;
Obtaining a mean value during a specific time (t, t + a) for diagnosing the failure of the PM value measured at the downstream of the DPF, and obtaining a variance value using the calculated average value;
Diagnosing the abnormality of the DPF system by comparing the obtained dispersion value with the dispersion value obtained through the test;
And a fault diagnosis method for a DPF system for an automobile.
청구항 1에 있어서,
상기 PM 센서에서 측정된 신호를 측정 오차를 줄일기 위하여 Min-max 필터에 의하여 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of filtering the signal measured by the PM sensor by a Min-max filter to reduce a measurement error.
청구항 1에 있어서,
상기 DPF 시스템 상태 체크 단계 도중,
1) DPF가 재생 중이거나,
2) DPF 시스템을 제어하는 DOC 입력측 및 출력측 온도센서와, 차압센서와, HCI 중 하나라도 고장난 경우,
3) PM 센서 단품 자체가 불량인 경우,
4) DPF의 내부 슛(Soot) 퇴적량이 최소기준치 이하 이거나, 또는 최대 기준치 이상일 경우,
에는 DPF 시스템에 대한 고장 진단이 미실시되는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법.
The method according to claim 1,
During the DPF system state check step,
1) If the DPF is playing,
2) If any one of DOC input side and output side temperature sensor, differential pressure sensor, and HCI that controls the DPF system fails,
3) If the PM sensor itself is defective,
4) If the internal soot accumulation amount of the DPF is less than or equal to the minimum reference value,
Wherein a fault diagnosis for the DPF system is not performed.
청구항 1에 있어서,
상기 고장 진단을 위한 시작 시점(t)은 보상된 PM 측정값이 설정된 시간 동안 계산된 분산값보다 작은 경우에 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the starting time (t) for the fault diagnosis is determined when the compensated PM measurement value is smaller than the variance value calculated during the set time.
청구항 1에 있어서,
상기 계산 종료 시점(t + a)를 결정하는 단계에서,
a 타임은 DPF의 내부 퇴적 슛(Soot) 비율(Percent)값과 DPF의 애쉬(ash) 퇴적에 의해 감소된 채널(Channel) 길이값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법.
The method according to claim 1,
In the step of determining the calculation end point (t + a)
a time is determined by an internal deposition shot value of the DPF and a channel length value reduced by ash deposition of the DPF.
청구항 1에 있어서,
상기 DPF 시스템의 이상 유무를 진단하는 단계에서,
상기 (t + a) 동안 측정된 분산값이 시험을 통하여 미리 구해진 최소 기준 분산값보다 작으면 DPF 막힘으로 진단하고, 상기 (t + a) 동안 측정된 분산값이 시험을 통하여 미리 구해진 최대 기준 분산값보다 크면, DPF에 크랙이 발생된 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 자동차용 DPF 시스템 고장 진단 방법.
The method according to claim 1,
In the step of diagnosing the abnormality of the DPF system,
If the dispersion value measured during (t + a) is smaller than the minimum reference dispersion value obtained through the test, the DPF is diagnosed as clogging, and the dispersion value measured during (t + a) The diagnosis is made that a crack has occurred in the DPF.
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