KR101923277B1 - 차량의 실화 원인 판별 방법 - Google Patents

차량의 실화 원인 판별 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 실화(misfire)가 감지되면 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계를 포함하여, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압에 따라 상기 실화의 원인이 점화 코일 이상인지 인젝터 이상인지 판별하는 것을 특징으로 하는 차량의 실화 원인 판별 방법으로서, 본 발명에 의하면, 차량의 실화 고장시 고장 원인이 점화코일에 있는지 인젝터에 있는지를 판별 가능하게 한다.

Description

차량의 실화 원인 판별 방법{METHOD FOR DISTINGUISHING THE REASON OF MISFIRE}
본 발명은 차량의 비정상적 연소에 의한 실화 원인을 구별하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 점화장치는 연소실 안에 압축된 혼합기를 전기 불꽃으로 적절한 시기에 점화하여 연소시키는 장치이며, 배터리, 점화코일, 배전기, 고압 케이블 및 점화 플러그 등으로 구성되는데, 엔진의 실린더 내에서 비정상적인 연소가 발생하게 되는 것을 실화(MISFIRE)라 하고, 실린더 내로 주입된 연료는 일정 시간 이내에 모두 연소되지 못하고 배기계로 빠져나가게 된다.
차량 엔진에서 실화가 발생하면 엔진 자체의 동력 손실은 물론 배기 매니폴드 계통에서 미연소 가스가 후폭발을 일으켜 엔진 시스템 전체에 손상을 준다.
차량에서는 이를 감지하여 실화 여부를 판단하여 실화 고장등을 통해 사용자가 알 수 있게 하고, 실화가 계속적으로 발생하게 되면 해당 부품을 교체하여야 한다.
그런데, 실화를 정비하기 위한 과정에서는 실화의 원인이 점화 플러그를 작동시키는 점화코일에 있는지 연료를 실린더에 분사하는 인젝터에 있는지를 구분할 수가 없다.
그래서, 이의 수리를 위해 어쩔 수 없이 점화 플러그와 인젝터를 모두 함께하거나, 하나를 교체 후 사용 결과 이상 유무를 재확인하는 수밖에 없었다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
한국등록특허공보 제10-0877865호 한국공개특허공보 제10-2009-0049196호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 차량의 실화 고장시 고장 원인이 점화코일에 있는지 인젝터에 있는지를 판별하기 위한 차량의 실화 원인 판별 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 관점에 의한 차량의 실화 원인 판별 방법은, 차량의 실화(misfire)가 감지되면 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계를 포함하여, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압에 따라 상기 실화의 원인이 점화 코일 이상인지 인젝터 이상인지 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 기준 전압 이상이면 점화 코일 이상인지를 확인하고, 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 기준 전압 미만이면 인젝터 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기준 전압은 0.45V인 것을 특징으로 한다.
그래서, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 0.45V 이상이면 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계를 더 포함한다.
그리고, 상기 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계 후 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계 후 상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 결과, 상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압이 0.45V 이상이면 상기 실화가 감지된 기통의 점화 코일 이상을 확정하는 단계를 더 포함한다.
상기 실화가 감지된 기통의 점화 코일 이상이 확정되면, 해당 기통으로의 인젝션을 금지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 상기 후방 산소 센서의 정상 유무를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 카탈리스트 퍼지의 실행 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 후방 피드백 컨트롤의 작동 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 0.45V 미만이면 실화가 감지된 기통의 인젝션을 금지시키는 단계를 더 포함한다.
그리고, 상기 실화가 감지된 기통의 인젝션을 금지시키는 단계 후 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계 후 상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 결과, 상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압이 0.45V 미만이면 상기 실화가 감지된 기통의 인젝터 이상을 확정하는 단계를 더 포함한다.
상기 실화가 감지된 기통의 인젝터 이상이 확정되면, 해당 기통으로의 점화(ignition)를 금지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 상기 후방 산소 센서의 정상 유무를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 카탈리스트 퍼지의 실행 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 후방 피드백 컨트롤의 작동 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 차량의 실화 원인 판별 방법에 의하면, 차량의 실화 고장 발생시 고장의 원인이 점화코일에 있는지 인젝터에 있는지의 구분이 가능하게 한다.
이의 판별이 가능하게 하여 이를 수리시 인젝터 또는 점화코일만 수리할 수 있게 하여 수리비용을 감소시키고, 정확한 제어가 가능하게 한다.
그리고, 이를 구분하여 고장 원인을 판별함에 따라 해당 부품의 제어를 전지함으로써 전력 소모를 감소시키고 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 점화코일 고장시에는 촉매 후연소 발생으로 인해 촉매가 파손될 우려가 있는데, 실화 발생시에 해당 기통의 인젝션을 중지함으로써 촉매 후연소를 방지하여 촉매의 파손을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 차량의 실화 원인 판별 방법을 순서적으로 구분 도시한 것이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 차량의 실화 원인 판별 방법을 순서적으로 구분 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 실화 원인 판별 방법을 설명하기로 한다.
차량의 실화(misfire)는 점화계통의 불량에 의해 발생하는 데 본 발명은 그 원인이 점화 코일의 이상인지 인젝터의 이상인지 구분하여 불필요한 부품 교체를 하지 않도록 하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 판별 가능한 조건인지를 먼저 검증한 후, 판별이 가능한 조건인 경우에 점화 코일의 이상인지 인젝터의 이상인지를 판별하여 조치할 수 있게 한다.
도 1을 참조하면, 차량의 실화가 감지가 되면(S11), 후방 산소 센서의 정상 여부를 확인한다(S12).
후방 산소 센서가 정상적으로 동작되어야 실화 원인의 판별이 가능하다.
후방 산소 센서는 촉매장치의 후단에 위치하는 센서로서 배기가스 중 산소의 양을 감지하여 ECU가 모니터링할 수 있게 하는 것이다.
후방 산소 센서에 의해 검출되는 전압의 정상 범위는 0.1V 내지 0.9V가 된다. 이를 확인함으로써 후방 산소 센서의 정상 여부를 확인할 수 있다.
다음으로, 촉매장치의 카탈리스트 퍼지(Catalyst Purge)의 시행 여부를 확인한다(S13).
카탈리스트 퍼지는 카탈리스트 안에 산소량을 줄이기 우해 공연비를 농후하게 분사하는 것인데, 이를 시행하는 경우 후방 산소 센서의 전압값의 신뢰성이 낮아질 수밖에 없어 그러한 경우에는 후방 산소 센서에 의한 정확한 판별이 어려울 수가 있기 때문이다.
그리고, 후방 피드백 컨트롤의 off 여부를 확인한다(S14).
이는 배기가스 중 산소 농도를 검출하여 엔진에 공급되는 혼합 가스가 삼원 촉매의 정화율이 가장 높은 이론 공연비가 되도록 조절하는 작업이다.
그렇기 때문에 후방 피드백 컨트롤이 가동 중에는 후방 산소 센서 전압값의 신뢰성이 낮아질 수밖에 없게 된다.
또한, 실화 카운터 횟수를 확인한다(S15).
이는 실화 오진단을 방지하기 위함으로, 실화 확실성이 높아진 후에 실화 원인을 판별하기 위함이다.
이와 같이 조건의 검증이 완료되면, 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하고(S16), 그에 따라 점화 코일 고장 의심 단계(S21) 또는 인젝터 고장 의심 담계(S31)를 진행하게 된다.
S16에 의해 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압이 기준값이 0.45V 이상이면 점화 코일의 이상 여부를 검증하고, 그 미만이면 인젝터 이상 여부를 검증하게 된다.
후방 산소 센서 전압이 0.45V보다 높으면 농후하다고 판단한다. 즉, 후연소가 발생하여 산소가 없기 때문에 농후해지는 것이다.
후연소의 이유는 연료가 분사되었음에도 점화코일 고장으로 인해 폭발이 발생하지 않는 것이며, 이로 인해 연료가 촉매에서 연소가 된다.
그리고, 후방 산소 센서 전압이 0.45V 미만이면 희박하다고 판단한다. 즉, 인젝터 고장으로 인해서 엔진 내부에 흡입공기만 유입되고, 흡입공기는 촉매에서도 연소되지 않고 후방 산소 센서까지 도달하여 희박하다고 판단하는 것이다.
S16의 조건에 의해 점화 코일 고장이 의심되면(S21), 실화가 감지된 해당 기통의 점화를 금지시킨다(S22).
점화를 금지시킨 후에도 현상이 동일한지를 확인하기 위함이다.
해당 기통의 점화를 금지시킨 후 오감지 방지를 위해 실화 카운터 횟수를 재확인한다(S23).
그리고, 후방 산소 센서 전압이 0.45V 이상인지 재확인하여(S24), 해당 기통의 점화 코일이 고장인 것으로 확정한다(S25).
해당 기통의 점화 코일의 이상을 확정하면, 안전을 위해서 해당 기통의 인젝션 또한 금지시킴으로써 해당 Driving Cycle의 점화 및 인젝션이 금지되게 한다(S26).
다음으로, S16의 조건에 의해 인젝터 고장이 의심되면(S31), 실화가 감지된 해당 기통의 인젝션을 금지시킨다(S32).
인젝션을 금지시킨 후에도 현상이 동일한지를 확인하기 위함이다.
해당 기통의 인젝션을 금지시킨 후 오감지 방지를 위해 실화 카운터 횟수를 재확인한다(S33).
그리고, 후방 산소 센서 전압이 0.45V 미만인지 재확인하여(S34), 해당 기통의 인젝터가 고장인 것으로 확정한다(S35).
해당 기통의 인젝터의 이상을 확정하면, 안전을 위해서 해당 기통의 점화(이그니션) 또한 금지시킴으로써 해당 Driving Cycle의 점화 및 인젝션이 금지되게 한다(S26).
이상과 같이, 본 발명의 실화 원인 판별 방법은 후방 산소 센서에 의해 검출되는 전압의 크기에 의해 실화의 원인이 점화 코일에 있는지 인젝터에 있는지를 구분 가능하게 하여 해당 원인이 되는 부품만을 교체하여 정비가 가능할 수 있게 한다.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
S11 : 실화 감지
S12 : 후방 산소 센서 확인
S13 : 카탈리스트 퍼지 시행 확인
S14 : 후방 피드백 컨트롤 확인
S15 : 실화 카운터 횟수 확인
S16 : 후방 산소 센서 전압 확인
S21 : 점화 코일 고장 의심
S22 : 해당 기통 점화 금지
S23 : 실화 카운터 횟수 재확인
S24 : 후방 산소 센서 전압 재확인
S25 : 점화 코일 고장 확정
S26 : 해당 Driving Cycle 점화 및 인젝션 금지
S31 : 인젝터 고장 의심
S32 : 해당 기통 인젝션 금지
S33 : 실화 카운터 횟수 재확인
S34 : 후방 산소 센서 전압 재확인
S35 : 인젝터 고장 확정
S36 : 해당 Driving Cycle 점화 및 인젝션 금지

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 차량의 실화(misfire)가 감지되면 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계;
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 기준 전압인 0.45V 이상이면 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계; 및
    상기 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계 후 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 포함하고,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 상기 기준 전압 미만이면 인젝터 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 실화가 감지된 기통의 점화를 금지시키는 단계 후 상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압이 0.45V 이상이면 상기 실화가 감지된 기통의 점화 코일 이상을 확정하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 실화가 감지된 기통의 점화 코일 이상이 확정되면, 해당 기통으로의 인젝션을 금지시키는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 상기 후방 산소 센서의 정상 유무를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 카탈리스트 퍼지의 실행 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 후방 피드백 컨트롤의 작동 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  13. 삭제
  14. 차량의 실화(misfire)가 감지되면 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계;
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 기준 전압인 0.45V 미만이면 실화가 감지된 기통의 인젝션을 금지시키는 단계; 및
    상기 실화가 감지된 기통의 인젝션을 금지시키는 단계 후 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 포함하고,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출된 전압이 상기 기준 전압 이상이면 점화코일 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 실화가 감지된 기통의 인젝션을 금지시키는 단계 후 상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 후방 산소 센서 전압을 재확인하는 단계에 의해 상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압이 0.45V 미만이면 상기 실화가 감지된 기통의 인젝터 이상을 확정하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 실화가 감지된 기통의 인젝터 이상이 확정되면, 해당 기통으로의 점화(ignition)를 금지시키는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 상기 후방 산소 센서의 정상 유무를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 카탈리스트 퍼지의 실행 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 후방 피드백 컨트롤의 작동 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 후방 산소 센서로부터 검출되는 전압을 확인하는 단계에 앞서 실화 카운터 횟수를 확인하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 실화 원인 판별 방법.
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