KR102390106B1 - Method for diagnosing the coolant circulation od gas fuel vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a technology for diagnosing the coolant circulation state of a vehicle engine by measuring the temperature of a coolant in accordance with the heat exchange of a regulator during a specific driving in a vehicle using gas as fuel. To this end, a method for diagnosing the coolant circulation state of a gas fuel vehicle according to the present invention is a method for diagnosing the engine coolant circulation of a gas fuel vehicle, which has a coolant circulation structure in which a coolant, heated by waste heat of a vehicle engine, is supplied towards a regulator, before the coolant is cooled by means of the heat exchange in the regulator to be returned to the vehicle engine. To this end, the present invention is characterized by comprising: a first step that, when a vehicle is turned on and is started to begin driving, a control means collects the engine RPM and the engine load information from the ECU; a second step that the control means determines whether the engine RPM and the engine load state are in a predetermined constant speed driving state; a third step that the control means, when the coolant circulation diagnosis condition is satisfied after a constant speed driving state is maintained over a predetermined time, collects the temperature of a regulator during a predetermined period of time while collecting the temperature of the coolant outputted from the engine of the vehicle; a fourth step that the control means calculates the average value of the temperature of the regulator collected in the third step as a diagnosis value; and a fifth step that the control means compares the diagnosis value to the temperature of the coolant to diagnose the malfunction of the coolant circulation when the difference thereof exceeds a predetermined error range. Therefore, the malfunction of the engine coolant circulation may be more precisely diagnosed.

Description

가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법{METHOD FOR DIAGNOSING THE COOLANT CIRCULATION OD GAS FUEL VEHICLE} Method for diagnosing the coolant circulation status of gas-fueled vehicles

본 발명은 가스를 연료로 사용하는 차량에서 특정 주행에서의 레귤레이터 열교환에 따른 냉각수 온도를 측정하여 차량 엔진의 냉각수 순환 상태를 진단하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for diagnosing a coolant circulation state of a vehicle engine by measuring a coolant temperature according to heat exchange with a regulator in a specific driving in a vehicle using gas as a fuel.

일반적으로 내연기관을 장착하고 있는 자동차에는, 엔진이 가동함에 따라 연소가스에서 발생하는 열이 실린더 헤드와 피스톤, 밸브 등으로 전도되게 되고, 이러한 부품들의 온도가 과도하게 높아지면 부품의 재료 강도가 저하되어 고장의 원인이 되거나 수명 단축으로 이어지기 때문에 내연기관을 냉각시키기 위해 엔진 주변에 냉각수를 공급하는 냉각수단이 구비된다.In general, in a vehicle equipped with an internal combustion engine, heat generated from combustion gas is conducted to the cylinder head, piston, valve, etc. as the engine operates, and if the temperature of these parts becomes excessively high, the material strength of the parts decreases In order to cool the internal combustion engine, a cooling means for supplying coolant to the vicinity of the engine is provided.

냉각수는 엔진 등을 순환하면서 열에너지를 흡수하는 기능을 수행하는 것으로, 엔진의 냉각수 온도가 낮으면, 오일의 점성이 높아져서 마찰력이 증가하고, 연료소모가 늘어나며, 배기가스의 온도가 천천히 상승하여 촉매가 활성화되는 시간이 길어지고, 엔진의 냉각수 온도가 과열되면, 노킹이 발생하고, 이를 억제하기 위해서 점화시기를 조절해야 하므로 엔진의 성능이 저하될 수 있다.Coolant performs the function of absorbing thermal energy while circulating in the engine, etc. When the engine coolant temperature is low, the viscosity of oil increases and frictional force increases, fuel consumption increases, and the temperature of exhaust gas rises slowly, causing the catalyst to react. If the activation time is lengthened and the engine coolant temperature is overheated, knocking occurs, and the ignition timing must be adjusted to suppress this, so engine performance may be deteriorated.

이에, 라디에이터이나 써머스탯 등을 통해서 냉각수를 외부로 방출하여 엔진의 냉각수 온도를 일정범위로 유지한다.Accordingly, the coolant is discharged to the outside through a radiator or a thermostat to maintain the coolant temperature of the engine in a predetermined range.

한편, 최근에는 차량의 친환경 엔진 연료로서, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 이용이 확대되고 있다.On the other hand, recently, as an eco-friendly engine fuel of a vehicle, the use of liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) or LPG (Liquefied Petroleum Gas) is expanding.

이러한 가스 연료를 엔진에 공급하기 위해서는 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 기화시킨 후 엔진에 공급하여야 하는데, 액화 가스연료를 기화시키는 레귤레이터는 원활한 기화 및 냉동 방지를 위하여 열원을 요구한다.In order to supply such gas fuel to the engine, the liquefied natural gas stored in the storage tank must be vaporized and then supplied to the engine. A regulator that vaporizes the liquefied gas fuel requires a heat source for smooth vaporization and prevention of freezing.

이때, 레귤레이터에서의 열공급과 열방출은 엔진 회전수에 따른 냉각수 유량의 변화, 주행에 의한 공기유동에 의한 냉각효과, 엔진작동시의 부하에 따른 연료공급량 차이에서 발생하는 흡열 반응에 따라 달라지게되는 특성을 갖는다. At this time, the heat supply and heat release from the regulator depend on the change in the coolant flow rate according to the engine speed, the cooling effect due to the air flow due to driving, and the endothermic reaction that occurs due to the difference in the fuel supply amount depending on the load during engine operation. have characteristics.

최근, 액화 가스연료를 기화시키기 위한 열원으로 엔진 냉각수 폐열을 사용하는 기술이 개발되어 있다.Recently, a technology using engine coolant waste heat as a heat source for vaporizing liquefied gas fuel has been developed.

그러나, 엔진 냉각수 폐열을 레귤레이터의 열원으로 사용하는 구조에서 엔진 냉각수의 유동의 저하 또는 엔진 내부 손상으로 인하여 냉각수 순환이 제대로 이루어지지 않는 경우, 엔진의 성능저하, 부조, 시동꺼짐의 문제가 발생될 수 있다.However, in a structure that uses engine coolant waste heat as a heat source for the regulator, if the coolant flow is not properly circulated due to a decrease in the flow of the engine coolant or damage to the engine interior, problems of engine performance degradation, misalignment, and engine shutdown may occur. there is.

따라서, 냉각수 순환 상태에 대한 진단을 실시하여 엔진 성능 안정성을 확보하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to secure engine performance stability by performing diagnosis on the coolant circulation state.

1. 한국공개특허 제10-2020-0071903호 (발명의 명칭 : 차량용 냉각수 순환 시스템의 고장진단 장치)1. Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2020-0071903 (Title of Invention: Failure diagnosis device of coolant circulation system for vehicle)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 가스를 연료로 사용하는 차량에서 특정 주행에서의 레귤레이터 열교환에 따른 냉각수 온도를 측정하여 차량 엔진의 냉각수 순환 상태를 진단함으로써, 엔진 냉각수 순환의 고장여부를 보다 정확하게 진단할 수 있도록 해 주는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다. Accordingly, the present invention was created in view of the above circumstances, and by measuring the coolant temperature according to heat exchange with the regulator in a specific driving in a vehicle using gas as fuel to diagnose the coolant circulation state of the vehicle engine, the engine coolant circulation It is a technical object to provide a method for diagnosing the coolant circulation state of a gas fueled vehicle, which enables a more accurate diagnosis of a failure.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 차량 엔진의 폐열에 의해 가열된 냉각수가 레귤레이터측으로 공급되고, 레귤레이터에서의 열교환에 의해 냉각수가 냉각되어 차량 엔진으로 반환되는 냉각수 순환구조를 갖는 가스 연료 차량의 엔진 냉각수 순환 진단 방법에 있어서, 차량 시동이 온(ON)되고 주행을 시작하게 되면, 제어수단에서 ECU로부터 엔진 회전수와 엔진 부하정보를 수집하는 제1 단계와, 제어수단에서 엔진 회전수와 엔진 부하상태가 기 설정된 정속주행 운전상태인지를 판단하는 제2 단계, 제어수단에서 정속주행 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진에서 출력되는 냉각수 온도를 수집하는 제3 단계, 제어수단에서 제3 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 진단치로 산출하는 제4 단계 및, 제어수단에서 진단치와 냉각수 온도를 비교하여 그 차이가 기 설정된 오차범위를 벗어나면 냉각수 순환 고장으로 진단하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a gas having a coolant circulation structure in which coolant heated by waste heat of a vehicle engine is supplied to the regulator, and the coolant is cooled by heat exchange in the regulator and returned to the vehicle engine A method for diagnosing engine coolant circulation in a fuel vehicle, comprising: a first step of collecting engine speed and engine load information from an ECU in a control means when the vehicle is turned on and driving is started; In the second step of determining whether the number and engine load status are the preset constant speed driving state, if the constant speed driving state continues for a certain period of time or more and the coolant circulation diagnosis condition is satisfied, the regulator temperature is collected for a certain period of time; In addition, the third step of collecting the coolant temperature output from the vehicle engine, the fourth step of calculating the average value of the regulator temperature collected in the third step by the control means as a diagnostic value, and comparing the diagnostic value with the coolant temperature in the control means Provided is a method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle, comprising a fifth step of diagnosing a coolant circulation failure when the difference is out of a preset error range.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 차량 엔진의 폐열에 의해 가열된 냉각수가 레귤레이터측으로 공급되고, 레귤레이터에서의 열교환에 의해 냉각수가 냉각되어 차량 엔진으로 반환되는 냉각수 순환구조를 갖는 가스 연료 차량의 엔진 냉각수 순환 진단 방법에 있어서, 차량 시동이 온(ON)되고 주행을 시작하게 되면, 제어수단에서 ECU로부터 엔진 회전수와 엔진 부하정보를 수집하는 제1 단계와, 제어수단에서 엔진 회전수와 엔진 부하상태가 기 설정된 정속주행 운전상태인지를 판단하고, 정속주행 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 제1 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진에서 출력되는 냉각수 온도를 수집하는 제3 단계, 제어수단에서 엔진 회전수와 엔진 부하상태가 기 설정된 아이들(idle) 운전상태인지를 판단하고, 아이들 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 제2 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진에서 출력되는 냉각수 온도를 수집하는 제4 단계, 제어수단에서 제3 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 제1 진단치로 산출함과 더불어, 제4 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 제2 진단치로 산출하는 제5 단계 및, 제어수단에서 제1 진단치와 제3 단계에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 그 차이에 해당하는 제1 결과값과, 제2 진단치와 제4 단계에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 그 차이에 해당하는 제2 결과값을 산출하고, 제1 결과값과 제2 결과값의 평균치가 기 설정된 오차범위를 벗어나면 냉각수 순환 고장으로 진단하는 제6 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법이 제공된다.In addition, according to one aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a coolant circulation structure in which coolant heated by waste heat of the vehicle engine is supplied to the regulator, and the coolant is cooled by heat exchange in the regulator and returned to the vehicle engine. A method for diagnosing engine coolant circulation in a gas fuel vehicle having: a first step of collecting engine rotation speed and engine load information from an ECU in a control means when the vehicle is turned on and driving is started; It is determined whether the engine speed and engine load state are preset constant speed driving conditions, and if the constant speed driving state continues for a certain period of time and satisfies the first coolant circulation diagnosis condition, the regulator temperature is collected for a certain period of time and the vehicle In the third step of collecting the coolant temperature output from the engine, the control means determines whether the engine rotation speed and the engine load state are preset idle operation states, and the idle operation state continues for a predetermined time or longer to circulate the second coolant When the diagnostic condition is satisfied, the average value of the regulator temperature collected in the fourth step of collecting the temperature of the regulator for a certain period of time and the coolant temperature output from the vehicle engine and the third step by the control means is calculated as the first diagnostic value In addition, in the fifth step of calculating the average value of the temperature of the regulator collected in the fourth step as the second diagnostic value, the control means compares the first diagnostic value with the coolant temperature collected in the third step, and the second corresponding to the difference A second result value corresponding to the difference is calculated by comparing the first result value, the second diagnostic value, and the coolant temperature collected in the fourth step, and the average value of the first result value and the second result value is within a preset error range There is provided a method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle, characterized in that it includes a sixth step of diagnosing a coolant circulation failure when it is out of .

또한, 상기 제어수단은 제4 단계에서 수집한 냉각수 온도와 해당 차종의 설계조건에 따른 아이들 조건에서의 표준 냉각수 온도를 비교하여 보다 낮은 온도를 제2 진단치와 비교하여 제2 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법이 제공된다.In addition, the control means compares the coolant temperature collected in the fourth step with the standard coolant temperature in the idle condition according to the design condition of the vehicle model, and compares the lower temperature with the second diagnostic value to calculate a second result value. There is provided a method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle, characterized in that.

또한, 상기 실시예들에서 상기 제어수단은 해당 차종의 설계조건에 따른 표준 냉각수 온도와 차량 엔진에서 수집한 냉각수 온도 중 보다 낮은 냉각수 온도를 진단치와 비교하여 냉각수 순환 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법이 제공된다. In addition, in the above embodiments, the control means diagnoses the coolant circulation state by comparing the lower coolant temperature among the standard coolant temperature according to the design condition of the vehicle model and the coolant temperature collected from the vehicle engine with the diagnostic value. A method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle is provided.

본 발명에 의하면, 가스를 연료로 사용하는 차량에서 특정 주행에서의 레귤레이터 열교환에 따른 냉각수 온도를 측정하여 차량 엔진의 냉각수 순환 상태를 보다 정확하게 진단함으로써, 냉각수 순환 고장으로 인해 가스 연료 차량의 성능이 저하되는 문제를 방지함은 물론, 차량 안정성을 안전성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, by measuring the coolant temperature according to the heat exchange of the regulator in a specific driving in a vehicle using gas as fuel to more accurately diagnose the coolant circulation state of the vehicle engine, the performance of the gas fuel vehicle is reduced due to coolant circulation failure It is possible not only to prevent the problem of becoming a vehicle, but also to improve vehicle stability and safety.

도1은 본 발명이 적용되는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단장치의 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도2는 도1에 도시된 레귤레이터(300)의 열교환기(310)구조를 설명하기 위한 도면.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법을 설명하기 위한 흐름도.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is a block diagram showing a functionally separated configuration of a cooling water circulation state diagnosis apparatus of a gas fuel vehicle to which the present invention is applied;
2 is a view for explaining the structure of the heat exchanger 310 of the regulator 300 shown in FIG.
3 is a flowchart for explaining a method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle according to the first embodiment of the present invention;
4 is a flowchart for explaining a method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle according to a second embodiment of the present invention;

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in the present invention is only a preferred embodiment of the present invention, and does not express all the technical ideas of the present invention, so the scope of the present invention is the embodiment and drawings described in the text should not be construed as being limited by That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning not explicitly defined in the present invention.

본 발명은 액체 상태의 가스 연료를 기체 상태로 변화시켜 차량 엔진에 공급하는 차량용 연료 공급장치에 적용되는 것으로, 가스 차량이나, 디젤 또는 가솔린에 가스 연료를 혼소하여 사용하는 혼소 차량, 또는 디젤 또는 가솔린과 가스 연료를 선택적으로 사용하는 바이 퓨얼 차량에 적용될 수 있다.The present invention is applied to a fuel supply device for a vehicle that changes liquid gas fuel to a gaseous state and supplies it to a vehicle engine, and is a gas vehicle, a hybrid vehicle using diesel or gasoline mixed with gas fuel, or diesel or gasoline It can be applied to bi-fuel vehicles that selectively use gas and gas fuel.

도1은 본 발명이 적용되는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단장치의 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram showing a functionally separated configuration of a cooling water circulation state diagnosis apparatus for a gas fuel vehicle to which the present invention is applied.

도1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단장치는, 가스 탱크(100)와 레귤레이터(200), 차량 엔진(300), 데이터 메모리(400), 레귤레이터 온도센서(500), 냉각수온센서(600) 및 제어수단(700)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle to which the present invention is applied includes a gas tank 100 , a regulator 200 , a vehicle engine 300 , a data memory 400 , and a regulator temperature sensor 500 . ), a coolant temperature sensor 600 and a control means 700 .

이때, 차량 엔진(300)과 레귤레이터(200)는 차량 엔진(300) 폐열에 의한 가열된 냉각수가 제1 냉각수라인(P1)을 통해 레귤레이터(200)로 공급되고, 레귤레이터(200)에서의 열교환에 의해 냉각수가 냉각되어 제2 냉각수라인(P2)을 통해 차량 엔진(300)으로 반환되는 냉각수 순환구조를 갖는다.At this time, in the vehicle engine 300 and the regulator 200, the coolant heated by the waste heat of the vehicle engine 300 is supplied to the regulator 200 through the first coolant line P1, and the heat exchange in the regulator 200 is performed. It has a coolant circulation structure in which the coolant is cooled and returned to the vehicle engine 300 through the second coolant line P2.

가스 탱크(100)는 차량 연료로 사용되는 가스 연료를 저장한다. 가스 연료는 가압하여 액화된 상태로서, LPG, LNG, CNG 등의 천연가스 연료가 될 수 있다.The gas tank 100 stores gas fuel used as vehicle fuel. The gas fuel is in a liquefied state by being pressurized, and may be natural gas fuel such as LPG, LNG, or CNG.

가스 탱크(100)에는 기 설정된 압력으로 가스 연료가 액체상태로 충전되어 저장되고, 제1 연료라인(P3)을 통해 레귤레이터(200)와 연결된다. In the gas tank 100 , gas fuel is stored in a liquid state at a preset pressure, and is connected to the regulator 200 through the first fuel line P3 .

레귤레이터(200)는 가스 탱크(100)로부터 유입되는 액체상태의 가스 연료를 기화시켜 출력하는 것으로, 냉각수를 통한 열교환을 통해 주위 온도를 높임으로써 그 내부 압력을 일상 이상으로 높게 설정한다. 이때, 레귤레이터(200)의 주변에는 양단이 제1 및 제2 냉각수라인(P1,P4)과 연통되는 열교환기(210)가 배치되며, 이러한 열교환기(210)는 레귤레이터(200)를 감싸는 코일형태의 배관으로 구성될 수 있다. The regulator 200 vaporizes and outputs the liquid gas fuel flowing in from the gas tank 100, and sets the internal pressure higher than normal by raising the ambient temperature through heat exchange through cooling water. At this time, a heat exchanger 210 having both ends communicating with the first and second coolant lines P1 and P4 is disposed around the regulator 200 , and the heat exchanger 210 has a coil shape surrounding the regulator 200 . It may consist of piping of

레귤레이터(200)에서 출력되는 기체 상태의 가스 연료는 제2 연료라인(P4)을 통해 차량 엔진(300)측으로 공급된다. The gaseous fuel output from the regulator 200 is supplied to the vehicle engine 300 through the second fuel line P4 .

차량 엔진(300)은 기상의 가스 연료를 포함하는 차량 연료를 연소시켜 차량에 구동력을 제공한다. 이때, 차량 엔진(300) 주변에는 냉각수가 공급되며, 차량 엔진(300)에서 발생되는 폐열에 의해 냉각수가 일정 온도 이상으로 가열된다. 그리고, 차량 엔진(300)에서 발생되는 냉각수의 온도는 라디에이터나 써머스탯 등의 온도조절수단(2)에 의해 일정 범위로 유지된 상태로 레귤레이터(200)측으로 출력된다. The vehicle engine 300 provides driving power to the vehicle by burning vehicle fuel including gaseous fuel. At this time, coolant is supplied to the vicinity of the vehicle engine 300 , and the coolant is heated to a predetermined temperature or higher by waste heat generated from the vehicle engine 300 . In addition, the temperature of the coolant generated by the vehicle engine 300 is output to the regulator 200 side while being maintained in a predetermined range by the temperature control means 2 such as a radiator or a thermostat.

데이터 메모리(400)는 냉각수 순환 진단 작동 조건과, 진단치, 기준 냉각수 온도, 진단기준 오차범위를 포함하는 냉각수 순환상태를 진단하기 위한 정보와 진단결과정보를 포함하는 각종 정보가 저장된다.The data memory 400 stores various types of information including information for diagnosing a coolant circulation state including a coolant circulation diagnostic operating condition, a diagnostic value, a reference coolant temperature, and a diagnostic reference error range, and diagnostic result information.

레귤레이터 온도센서(500)는 레귤레이터(200)상에 배치되어 레귤레이터 온도를 감지하여 출력한다.The regulator temperature sensor 500 is disposed on the regulator 200 to sense and output the regulator temperature.

냉각수온센서(600)는 차량 엔진(300)의 냉각수라상에 배치되어 냉각수 온도를 감지하여 출력한다. 이때, 냉각수온센서(600)는 차량엔진(300)측 제1 냉각수ㄹ라인(P1)에 배치되어, 차량엔진(300)에서 레귤레이터(200)측으로 출력되는 냉각수 온도를 측정한다.The coolant temperature sensor 600 is disposed on the coolant of the vehicle engine 300 to sense and output the coolant temperature. At this time, the coolant temperature sensor 600 is disposed in the first coolant line P1 on the vehicle engine 300 side, and measures the coolant temperature output from the vehicle engine 300 to the regulator 200 side.

제어수단(700)은 차량 주행시 냉각수 순환 진단 조건을 만족하는 경우, 일정 시간동안 레귤레이터 온도값을 수집하고, 수집된 레귤레이터 온도들의 평균치를 산출하여 진단치로 결정함과 더불어, 진단치와 기준 엔진 냉각수 온도를 비교하여 그 차이값이 기 설정된 오차 범위를 벗어나면 냉각수 순환에 이상이 발생한 것으로 진단한다.The control means 700 collects the regulator temperature value for a certain period of time when the coolant circulation diagnostic condition is satisfied while driving the vehicle, calculates an average value of the collected regulator temperatures, and determines the diagnostic value as the diagnostic value, and the diagnostic value and the reference engine coolant temperature , and if the difference value is out of the preset error range, it is diagnosed that an abnormality has occurred in the coolant circulation.

또한, 제어수단(700)는 냉각수 순환 이상 발생시 이를 ECU(1)로 전송하여 차량 디스플레이를 통해 냉각수 순환 알람을 표시하도록 함으로써, 운전자가 이를 인지하도록 한다.In addition, when a coolant circulation abnormality occurs, the control means 700 transmits this to the ECU 1 to display a coolant circulation alarm through the vehicle display, so that the driver recognizes this.

이어, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법을 도2에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다.Next, a method for diagnosing a coolant circulation state of a gas fuel vehicle according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 2 .

먼저, 데이터 저장소(400)에는 냉각수 순환 진단 조건이 미리 설정된다(ST110). 본 발명에서 냉각수 순환 진단 조건은 냉각수 온도가 안정적으로 유지되는 정속주행 운전상태로서, 엔진회전수 1500~2000 RPM 이면서 엔진부하 70~90% 사이로 설정될 수 있다.First, the cooling water circulation diagnosis condition is preset in the data storage 400 (ST110). In the present invention, the coolant circulation diagnosis condition is a constant speed driving state in which the coolant temperature is stably maintained, and may be set to be between 1500 and 2000 RPM and an engine load of 70 to 90%.

상기한 상태에서, 차량 시동이 온(ON)되고 주행을 시작하게 되면(ST120), 제어수단(700)은 ECU(1)로부터 인가되는 엔진상태정보를 근거로 기 설정된 냉각수 순환 진단 조건을 만족하는지를 판단한다(ST130). In the above state, when the vehicle ignition is turned on and driving starts (ST120), the control means 700 determines whether a preset coolant circulation diagnosis condition is satisfied based on the engine state information applied from the ECU 1 . It is determined (ST130).

이때, 차량 시동이 온(ON)되면, 차량 엔진(300)이 동작되고, 이에 의해 발생되는 폐열에 의해 차량 엔진(300) 주변의 냉각수가 가열된다. 차량 엔진(300)의 폐열에 의해 가열된 냉각수는 제1 냉각수라인(P1)을 통해 레귤레이터(200)측으로 공급되고, 레귤레이터(200)에서 액상의 가스연료를 기상의 가스연료로 변환하는데 필요한 열교환에 의해 일정 온도로 냉각되어 제2 냉각수라인(P2)을 통해 차량 엔진(300)으로 반환된다.At this time, when the vehicle engine is turned ON, the vehicle engine 300 is operated, and the coolant around the vehicle engine 300 is heated by waste heat generated thereby. The coolant heated by the waste heat of the vehicle engine 300 is supplied to the regulator 200 through the first coolant line P1, and the regulator 200 is used for heat exchange required to convert liquid gas fuel into gaseous fuel. is cooled to a predetermined temperature and returned to the vehicle engine 300 through the second coolant line P2.

그리고, 레귤레이터(200)에 의해 변환된 기상의 가스 연료가 차량 엔진(300)에 공급되고 차량이 주행을 시작하게 되면, 엔진 PRM 및 엔진 부하를 포함하는 차량 엔진(300) 상태정보가 ECU(1)를 통해 제어수단(700)으로 제공된다.Then, when the gaseous fuel converted by the regulator 200 is supplied to the vehicle engine 300 and the vehicle starts driving, the vehicle engine 300 state information including the engine PRM and the engine load is transferred to the ECU 1 ) is provided to the control means 700 through the.

제어수단(700)은 일정 시간 동안 엔진 회전수가 1500~2000 RPM 이면서 엔진부하 70~90% 사이인 조건을 만족하는 정속주행 운전상태인지를 판단한다.The control means 700 determines whether the constant speed driving state satisfies the condition that the engine speed is 1500 to 2000 RPM and the engine load is between 70 and 90% for a predetermined time.

상기 ST130 단계에서 현재 차량주행상태가 기 설정된 냉각수 순환 진단조건을 만족하는 것으로 판단되면, 제어수단(700)은 이후 일정 시간동안 레귤레이터 온도센서(500)로부터 레귤레이터 온도를 연속하여 수집함과 더불어 냉각수온센서(600)로부터 차량엔진(300)에서 레귤레이터(200)측으로 공급되는 냉각수 온도를 수집한다(ST140). 이때, 냉각수 온도는 1회만 수집한다.When it is determined in step ST130 that the current vehicle driving state satisfies the preset coolant circulation diagnosis condition, the control means 700 continuously collects the regulator temperature from the regulator temperature sensor 500 for a predetermined time thereafter and the coolant temperature The temperature of the coolant supplied from the sensor 600 to the regulator 200 from the vehicle engine 300 is collected (ST140). At this time, the cooling water temperature is collected only once.

이어, 제어수단(700)은 일정 시간 동안 수집된 레귤레이터 온도들을 이용하여 진단치를 산출한다(ST150). 즉, 제어수단(700)은 레귤레이터 온도들의 평균치를 진단치로 산출한다.Next, the control unit 700 calculates a diagnostic value using the regulator temperatures collected for a predetermined time (ST150). That is, the control means 700 calculates the average value of the regulator temperatures as a diagnostic value.

제어수단(700)은 상기 ST150 단계에서 산출된 진단치와 상기 ST140 단계에서 수집된 냉각수 온도를 비교하여 기 설정된 오차범위를 초과하는지를 판단하고(ST160), 오차범위를 초과하면 냉각수 순환 고장상태정보를 데이터 메모리(400)에 저장함과 더불어 냉각수 고장 알람을 ECU(1)로 전송한다(ST170). 이때, 제어수단(700)은 냉각수 순환 고장상태 검출 횟수를 카운트하여 냉각수 순환 고장상태가 일정 횟수 이상인 때에 냉각수 고장 알람을 ECU(1)로 전송할 수 있다. The control means 700 compares the diagnostic value calculated in step ST150 with the coolant temperature collected in step ST140 to determine whether a preset error range is exceeded (ST160), and when the error range is exceeded, the coolant circulation failure state information is displayed. In addition to storing the data in the data memory 400, the coolant failure alarm is transmitted to the ECU 1 (ST170). In this case, the control means 700 may count the number of times of detection of the coolant circulation failure state and transmit a coolant failure alarm to the ECU 1 when the coolant circulation failure state is greater than or equal to a predetermined number of times.

이후, 제어수단(700)은 차량시동이 오프(OFF)되는 때까지 상술한 냉각수 순환 진단과정을 반복적으로 수행한다(ST180).Thereafter, the control means 700 repeatedly performs the above-described coolant circulation diagnosis process until the vehicle ignition is turned off (ST180).

또한, 본 발명에 있어서는 서로 다른 엔진 조건에서의 레귤레이터 온도를 이용하여 냉각수 순환상태 진단을 수행하도록 실시할 수 있다. In addition, in the present invention, the coolant circulation state diagnosis may be performed using regulator temperatures under different engine conditions.

도4를 참조하면, 먼저 냉각수 순환 진단 조건으로, 정속주행 운전조건과 아이들 운전조건을 미리 설정한다(ST210). 이때, 아이들 운전조건은 엔진회전수 0~600RPM이면서 엔진부하가 40% 미만인 조건으로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 4 , first, a constant speed driving condition and an idle driving condition are preset as coolant circulation diagnosis conditions (ST210). In this case, the idle driving condition may be set to a condition in which the engine speed is 0 to 600 RPM and the engine load is less than 40%.

이어, 차량 시동이 온(ON)되고 주행을 시작하게 되면, 제어수단(700)에서 ECU(1)로부터 엔진 회전수와 엔진 부하정보를 수집한다(ST220).Then, when the vehicle is turned on and driving is started, the control means 700 collects the engine speed and engine load information from the ECU 1 (ST220).

이때, 제어수단(700)은 상기 ST220 단계에서 수집된 엔진 정보를 근거로 엔진 회전수가 1500~2000RPM 이면서 엔진 부하가 70~90%를 만족하는 정속주행 운전상태인지를 판단하고, 정속주행상태가 일정 시간이상 지속되어 제1 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진(300)에서 출력되는 냉각수 온도를 수집한다(ST230).At this time, the control means 700 determines whether the engine speed is 1500~2000RPM and the engine load satisfies 70~90% based on the engine information collected in step ST220, and determines whether the constant speed driving state is constant. When the first coolant circulation diagnosis condition is satisfied for more than a period of time, the temperature of the regulator is collected for a predetermined time and the coolant temperature output from the vehicle engine 300 is also collected (ST230).

또한, 제어수단(700)은 상기 ST220 단계에서 수집된 엔진 정보를 근거로 엔진 회전수가 0~600RPM 이면서 엔진 부하가 40% 이하인 조건을 만족하는 아이들(idle)상태인지를 판단하고, 아이들 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 제2 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진(300)에서 출력되는 냉각수 온도를 수집한다(ST240).In addition, the control means 700 determines whether the idle state satisfies the condition that the engine speed is 0 to 600 RPM and the engine load is 40% or less based on the engine information collected in step ST220, and the idle driving state is When the second coolant circulation diagnosis condition is satisfied for a predetermined time or longer, the temperature of the regulator is collected for a predetermined time and the coolant temperature output from the vehicle engine 300 is also collected (ST240).

이어, 제어수단(700)은 상기 ST230 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 제1 진단치로 산출하고, 상기 ST240 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 제2 진단치로 산출한다(ST250).Next, the control means 700 calculates the average value of the regulator temperature collected in step ST230 as a first diagnostic value, and calculates the average value of the regulator temperature collected in step ST240 as a second diagnostic value (ST250).

또한, 제어수단(700)은 상기 ST250 단계에서 산출된 제1 진단치와 ST230 단계에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 그 차이에 해당하는 제1 결과값을 산출함과 더불어, 제2 진단치와 ST240 단계에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 그 차이에 해당하는 제2 결과값을 산출한다(ST260).In addition, the control means 700 compares the first diagnostic value calculated in step ST250 with the coolant temperature collected in step ST230 and calculates a first result value corresponding to the difference, and the second diagnostic value and ST240 A second result value corresponding to the difference is calculated by comparing the temperature of the cooling water collected in step ST260.

이어, 제어수단(700)은 제1 결과값과 제2 결과값의 평균치를 산출하고, 이 평균치가 기 설정된 오차범위를 초과하는지를 판단하고(ST270), 오차범위를 초과하면 냉각수 순환 이상상태정보를 데이터 메모리(400)에 저장함과 더불어 냉각수 고장 알람을 ECU(1)로 전송한다(ST280). Next, the control means 700 calculates an average value of the first result value and the second result value, determines whether the average value exceeds a preset error range (ST270), and when it exceeds the error range, the coolant circulation abnormal state information is displayed. In addition to storing the data in the data memory 400, the coolant failure alarm is transmitted to the ECU 1 (ST280).

이후, 제어수단(700)은 차량시동이 오프(OFF)되는 때까지 상술한 냉각수 순환 진단과정을 반복적으로 수행한다(ST290).Thereafter, the control means 700 repeatedly performs the above-described coolant circulation diagnosis process until the vehicle ignition is turned off (ST290).

즉, 본 실시예에서는 서로 다른 조건에서의 냉각수 순환상태를 진단함으로써, 레귤레이터의 열교환상태와 관계없이 보다 정확한 냉각수 순환상태를 진단하는 것이 가능하다. That is, in the present embodiment, by diagnosing the coolant circulation state under different conditions, it is possible to more accurately diagnose the coolant circulation state regardless of the heat exchange state of the regulator.

한편, 상기 제1 및 제2 실시예에 있어서는 레귤레이터 온도에 의해 산출된 진단치와 진단조건을 만족하는 때에 수집한 차량 엔진 냉각수 온도를 비교하여 냉각수 순환 상태를 진단하도록 실시하였으나, 해당 차종의 설계조건에 따른 표준 냉각수 온도와 차량 엔진에서 수집한 냉각수 온도 중 보다 낮은 냉각수 온도를 진단치와 비교하여 냉각수 순환 상태를 진단하도록 실시할 수 있다.Meanwhile, in the first and second embodiments, the coolant circulation state was diagnosed by comparing the diagnostic value calculated by the regulator temperature with the vehicle engine coolant temperature collected when the diagnostic condition was satisfied. The cooling water circulation state may be diagnosed by comparing the lower coolant temperature among the standard coolant temperature and the coolant temperature collected from the vehicle engine with the diagnostic value.

이때, 차종별 표준 냉각수 온도는 미리 데이터 메모리에 저장되며, 제2 실시예에 있어서는 서로 다른 정속주행시의 제1 표준 냉각수온도와 아이들 조건에서의 제2 표준 냉각수온도가 각각 저장된다.In this case, the standard coolant temperature for each vehicle type is stored in the data memory in advance, and in the second embodiment, the first standard coolant temperature at different constant speeds and the second standard coolant temperature in the idle condition are respectively stored.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 있어서는 정속주행조건에서는 제1 진단치와 차량 엔진에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 제1 결과값을 산출하고, 아이들 조건에서는 차량 엔진에서 수집한 냉각수 온도와 해당 차종의 설계조건에 따른 아이들 조건에서의 표준 냉각수 온도를 비교하여 보다 낮은 온도를 제2 진단치와 비교하여 제2 결과값을 산출하도록 실시할 수 있다. 이는 아이들 조건에 비해 정속주행조건에서는 차량의 노후화 등으로 인해 냉각수 범위가 이동될 수 있음을 고려한 것이다. In addition, in the second embodiment of the present invention, the first result value is calculated by comparing the first diagnostic value with the coolant temperature collected from the vehicle engine in the constant speed driving condition, and the coolant temperature collected from the vehicle engine and the corresponding value are compared in the idle condition A second result value may be calculated by comparing the standard coolant temperature in the idle condition according to the design condition of the vehicle model and comparing the lower temperature with the second diagnostic value. This is considering that the coolant range may be shifted due to aging of the vehicle under constant speed driving conditions compared to idle conditions.

100 : 가스탱크, 200 : 레귤레이터,
300 : 차량 엔진, 400 : 데이터 메모리,
500 : 레귤레이터 온도센서, 600 : 냉각수온센서.
700 : 제어수단,
1 : ECU, 2 : 냉각수 온도조절수단.100: gas tank, 200: regulator,
300: vehicle engine, 400: data memory,
500: regulator temperature sensor, 600: cooling water temperature sensor.
700: control means;
1: ECU, 2: coolant temperature control means.

Claims (4)

차량 엔진의 폐열에 의해 가열된 냉각수가 레귤레이터측으로 공급되고, 레귤레이터에서의 열교환에 의해 냉각수가 냉각되어 차량 엔진으로 반환되는 냉각수 순환구조를 갖는 가스 연료 차량의 엔진 냉각수 순환 진단 방법에 있어서,
차량 시동이 온(ON)되고 주행을 시작하게 되면, 제어수단에서 ECU로부터 엔진 회전수와 엔진 부하정보를 수집하는 제1 단계와,
제어수단에서 엔진 회전수와 엔진 부하상태가 기 설정된 정속주행 운전상태인지를 판단하는 제2 단계,
제어수단에서 정속주행 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진에서 출력되는 냉각수 온도를 수집하는 제3 단계,
제어수단에서 제3 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 진단치로 산출하는 제4 단계 및,
제어수단에서 진단치와 냉각수 온도를 비교하여 그 차이가 기 설정된 오차범위를 벗어나면 냉각수 순환 고장으로 진단하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법.
A method for diagnosing engine coolant circulation in a gas fuel vehicle having a coolant circulation structure in which coolant heated by waste heat of a vehicle engine is supplied to a regulator, and the coolant is cooled by heat exchange in the regulator and returned to the vehicle engine, the method comprising:
A first step of collecting engine speed and engine load information from the ECU in the control means when the vehicle is turned on and driving is started;
A second step of determining in the control means whether the engine speed and the engine load state are preset constant speed driving conditions;
A third step of collecting the temperature of the coolant output from the vehicle engine while collecting the temperature of the regulator for a certain period of time when the constant speed driving state in the control means continues for a certain period of time or more and the coolant circulation diagnosis condition is satisfied;
a fourth step of calculating the average value of the regulator temperature collected in the third step by the control means as a diagnostic value;
and a fifth step of comparing the diagnostic value with the coolant temperature in the control means and diagnosing a coolant circulation failure when the difference is outside a preset error range.
 차량 엔진의 폐열에 의해 가열된 냉각수가 레귤레이터측으로 공급되고, 레귤레이터에서의 열교환에 의해 냉각수가 냉각되어 차량 엔진으로 반환되는 냉각수 순환구조를 갖는 가스 연료 차량의 엔진 냉각수 순환 진단 방법에 있어서,
차량 시동이 온(ON)되고 주행을 시작하게 되면, 제어수단에서 ECU로부터 엔진 회전수와 엔진 부하정보를 수집하는 제1 단계와,
제어수단에서 엔진 회전수와 엔진 부하상태가 기 설정된 정속주행 운전상태인지를 판단하고, 정속주행 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 제1 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진에서 출력되는 냉각수 온도를 수집하는 제3 단계,
제어수단에서 엔진 회전수와 엔진 부하상태가 기 설정된 아이들(idle) 운전상태인지를 판단하고, 아이들 운전상태가 일정 시간이상 지속되어 제2 냉각수 순환 진단 조건을 만족하면, 레귤레이터 온도를 일정 시간 동안 수집함과 더불어 차량 엔진에서 출력되는 냉각수 온도를 수집하는 제4 단계,
제어수단에서 제3 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 제1 진단치로 산출함과 더불어, 제4 단계에서 수집한 레귤레이터 온도의 평균값을 제2 진단치로 산출하는 제5 단계 및,
제어수단에서 제1 진단치와 제3 단계에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 그 차이에 해당하는 제1 결과값과, 제2 진단치와 제4 단계에서 수집한 냉각수 온도를 비교하여 그 차이에 해당하는 제2 결과값을 산출하고, 제1 결과값과 제2 결과값의 평균치가 기 설정된 오차범위를 벗어나면 냉각수 순환 고장으로 진단하는 제6 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법.
A method for diagnosing engine coolant circulation in a gas fuel vehicle having a coolant circulation structure in which coolant heated by waste heat of a vehicle engine is supplied to a regulator, and the coolant is cooled by heat exchange in the regulator and returned to the vehicle engine, the method comprising:
A first step of collecting engine speed and engine load information from the ECU in the control means when the vehicle is turned on and driving is started;
The control means determines whether the engine rotation speed and engine load state are preset constant speed driving conditions, and if the constant speed driving operation state continues for a certain period of time and satisfies the first coolant circulation diagnosis condition, the regulator temperature is collected for a certain period of time. A third step of collecting the coolant temperature output from the vehicle engine,
The control means determines whether the engine rotation speed and the engine load state are preset idle operation states, and if the idle operation state continues for a certain period of time or more and the second coolant circulation diagnosis condition is satisfied, the regulator temperature is collected for a certain period of time A fourth step of collecting the coolant temperature output from the vehicle engine along with the
a fifth step of calculating the average value of the regulator temperature collected in the third step by the control means as a first diagnostic value and calculating the average value of the regulator temperature collected in the fourth step as a second diagnostic value;
The control means compares the first diagnostic value with the coolant temperature collected in the third step and compares the first result value corresponding to the difference with the second diagnostic value and the coolant temperature collected in the fourth step and corresponds to the difference a sixth step of calculating a second result value of calculating a second result value of How to diagnose the coolant circulation condition.
 제2항에 있어서,
상기 제5 단계에서 제어수단은 제4 단계에서 수집한 냉각수 온도와 해당 차종의 설계조건에 따른 아이들 조건에서의 표준 냉각수 온도를 비교하여 보다 낮은 온도를 제2 진단치와 비교하여 제2 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법.
3. The method of claim 2,
In the fifth step, the control means compares the coolant temperature collected in the fourth step with the standard coolant temperature in the idle condition according to the design condition of the vehicle model, and compares the lower temperature with the second diagnostic value to obtain a second result value. A method for diagnosing the coolant circulation state of a gas fueled vehicle, characterized in that it is calculated.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어수단은 해당 차종의 설계조건에 따른 표준 냉각수 온도와 차량 엔진에서 수집한 냉각수 온도 중 보다 낮은 온도를 진단치와 비교하여 냉각수 순환 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량의 냉각수 순환상태 진단방법.
3. The method of claim 1 or 2,
The control means diagnoses the coolant circulation state by comparing a lower temperature among a standard coolant temperature and a coolant temperature collected from the vehicle engine according to the design condition of the vehicle with a diagnostic value to diagnose the coolant circulation state Way.
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