KR20020022356A

KR20020022356A - 오류 인젝터 검출방법

Info

Publication number: KR20020022356A
Application number: KR1020000055105A
Authority: KR
Inventors: 유성일
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-27
Also published as: KR100350135B1

Abstract

인젝터를 차량에 장착한 상태에서 인젝터 계통의 오류 유무를 판단하고, 오류가 생긴 경우 오류 인젝터를 특정하여 검출하기 위하여,

ECU를 포함하는 자동차에 인젝터가 장착된 상태에서 자기 진단장치를 이용하여 오류 인젝터를 검출하는 방법에 있어서, ECU에 자기 진단장치를 연결하는 단계; 엔진의 모든 실린더에 대하여, 각 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 크랭크축의 각속도를 측정하는 단계; 상기 각속도의 변이폭 및 상기 변이폭의 실린더간 편차를 계산하는 단계; 상기 편차가 기준값 이상인지 판단하는 단계; 상기 편차가 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에 오류 인젝터를 검출하는 단계; 를 포함하는 오류 인젝터 검출방법을 제공한다.

Description

오류 인젝터 검출방법{A METHOD FOR DETECTING MALFUNCTIONING INJECTOR}

본 발명은 ECU를 포함하는 자동차에 인젝터가 장착된 상태에서 자기 진단장치를 이용하여 오류 인젝터를 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, ECU에 자기 진단장치를 연결하는 단계; 엔진의 모든 실린더에 대하여, 각 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 엔진 회전 각속도를 측정하는 단계; 상기 각속도의 변이폭 및 상기 변이폭의 실린더간 편차를 계산하는 단계; 상기 편차가 기준값 이상인지 판단하는 단계; 상기 편차가 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에 오류 인젝터를 검출하는 단계; 를 포함하는 오류 인젝터 검출방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동차용 엔진은 실린더 속에서 공기와 연료를 공급하여 연소시킴으로써 동력을 발생시키는 장치이다. 연료의 공급은 전자제어유닛(Electronic Control Unit; 이하 ECU 라 칭한다)에 의해 제어되는 인젝터가 연료를 분사함으로써 이루어진다. 그런데 상기 인젝터가 오작동하는 경우에는 엔진 부조 등의 현상을 보이게 되므로 자동차 조립 단계에서 인젝터 고장 유무 검사는 필수적인 것이다.

그런데 일반적으로 인젝터 계통의 고장을 검사하기 위해서는 각 실린더에 사용되는 각각의 인젝터를 단품 검사하는 것이 보통의 방법이었다. 또한 인젝터가 엔진에 부착된 상태에서 이루어지는 자동차 조립 최종 라인에서의 인젝터 검사는 인젝터 계통의 오작동 유무는 검출할 수 있지만 오작동하는 인젝터는 특정하여 검출할 수 없었다.

따라서 인젝터 오류가 있는 것으로 판단된 경우에는 모든 인젝터를 탈거하여 모든 인젝터에 관하여 재검사를 하여야 하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 인젝터를 차량에 장착한 상태에서 인젝터 계통의 오류 유무를 판단하고, 오류가 생긴 경우 오류 인젝터를 특정하여 검출하는 방법을 구현하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 오류 인젝터 검출방법이 사용되는 엔진 시험 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 오류 인젝터 검출방법을 나타내는 흐름도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 오류 인젝터 검출방법은,

ECU를 포함하는 자동차에 인젝터가 장착된 상태에서 자기 진단장치를 이용하여 오류 인젝터를 검출하는 방법에 있어서, ECU에 자기 진단장치를 연결하는 단계; 엔진의 모든 실린더에 대하여, 각 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 엔진 회전 각속도를 측정하는 단계; 상기 각속도의 변이폭 및 상기 변이폭의 실린더간 편차를 계산하는 단계; 상기 편차가 기준값 이상인지 판단하는 단계; 상기 편차가 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에 오류 인젝터를 검출하는 단계; 를 포함하는 오류 인젝터 검출방법을 제공한다.

상기 자기 진단장치를 연결하는 단계 후에는 액셀 페달을 소정 정도 이상 밟는 단계를 더 포함하여, 상기 ECU가 시험개시를 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 각속도를 측정하는 단계는, 소정의 순서에 따라 결정된 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 각속도를 측정한다.

상기 편차를 이용하여 오류 인젝터 검출하는 것은 측정된 각속도의 변이폭이 가장 작은 실린더에 부착된 인젝터에 오류가 있는 것으로 판단할 수 있다.

오류 인젝터를 검출한 후에는 상기 오류 인젝터를 표시하고, 상기 표시는 상기 자기 진단장치에 포함된 경고등을 점등하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면의 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 엔진 시험 시스템은, 전자제어유닛(100; Electronic Control Unit; 이하 ECU라 칭한다), 및 상기 ECU(100)에 연결된 자기 진단장치(150)를 포함한다.

상기 ECU(100)는 엔진의 회전속도를 측정하는 엔진 속도 센서(Engine Speed Sensor; ESS), 자동차의 속도를 측정하는 차속센서(Vehicle Speed Sensor; VSS), 크랭크축의 회전 위치를 측정하는 엔진 위치 센서 및 가속페달을 밟은 정도를 측정하는 액셀 개도 센서로부터 입력신호를 받아, 실린더 수와 같은 수의 인젝터(INJ#1 내지 INJ#N)를 구동한다.

상기 엔진 속도 센서(ESS)는 엔진의 캠축 또는 크랭크축에 설치된 캠센서 또는 크랭크각 센서에 의하여 엔진의 회전각을 측정함으로써 엔진 속도를 측정할 수 있다.

상기 엔진 위치 센서는 크랭크축의 회전 위치를 측정하는 센서로서 TDC(Top Dead Center)센서 또는 엔진 캠센서(Engine Cam Sensor; ECS)가 사용될 수 있다.

상기 액셀 개도 센서는 디젤엔진에서는 엑셀 페달의 밟힌 정도를 측정하는 액셀 페달 센서(Accel Pedal Sensor; APS)가 사용될 수 있으며, 드로틀 밸브를 갖춘 가솔린 엔진에서는 드로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor; TPS)가 사용될 수 있다.

상기 자기 진단장치(150)는 상기 ECU(100)로부터 상기 각 센서들의 값을 전송받아 분석하고, 진단시험을 위한 명령을 상기 ECU(100)에 전송하는 장치이다.

상기 자기 진단장치(150)와 상기 ECU(100)는 데이터 호환 및 명령 호환을 위하여 프로토콜이 정의된다. 상기 프로토콜에는 통신속도, 데이터 형식 및 시험 조건을 포함하며, 일예로는 KWP-2000 프로토콜이 사용될 수 있다.

상기 프로토콜을 통해 상기 자기 진단장치(150)는 시험의 개시 및 종료를 요구할 수 있으며, 상기 시험의 개시 및 종료 요구를 받은 ECU(100)는 내장된 프로그램에 의해 시험을 수행한다.

ECU(100)에 의해 수행되는 시험 프로그램은, 시험의 개시 요구에 의하여, 하나의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 엔진의 회전 각속도를 측정하는 과정을 모든 실린더의 인젝터에 관해 수행하고, 시험의 종료 요구에 의하여 상기 수행 결과를 상기 자기 진단장치(150)에 전송한다.

상기 수행 결과를 전송받은 자기 진단장치(150)는 상기 수행 결과에 의한 각속도의 변이폭 및 상기 변이폭의 실린더간 편차를 계산하여 상기 변이폭 및 편차로부터 오류 인젝터를 판별한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, ECU(100)에 자기 진단장치(150)를 연결한 후, 액셀 페달을 밟은 정도(이하 액셀 개도라 칭한다)가 기설정된 기준값 이상이 되도록 액셀 페달을 밟는다(S210).

상기 액셀개도를 기준값 이상 밟는 것은 상기 ECU에 시험의 시작을 인식시키기 위해서이며, 상기 기준값은 인젝터가 임의의 값으로 설정될 수 있으나, 10% 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로는, ECU는 상기 액셀개도를 검출한다(S215).

상기 액셀 개도 검출은 상기 액셀 개도 센서에서 검출하여 상기 ECU(100)로 전달되며, 상기 액셀 개도 센서는, 디젤엔진에서는 엑셀 페달의 밟힌 정도를 측정하는 액셀 페달 센서(Accel Pedal Sensor; APS)가 사용될 수 있으며, 드로틀 밸브를 갖춘 가솔린 엔진에서는 드로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor; TPS)가 사용될 수 있다.

상기 ECU(100)는 상기 액셀 개도가 기설정된 기준값 이상인지 판단한다(S220).

상기 판단단계(S220)에서 상기 기준값 이상이 아닌 것으로 판단된 경우에는 종료단계로 진행하고, 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에는 다음 단계로 진행한다.

상기 판단단계(S220)에서 상기 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에는 상기 ECU(100)는 상기 자기 진단장치(150)로부터 시험요구가 있는지 판단한다(S225).

상기 시험요구는 상기 ECU 및 상기 자기 진단장치 사이에 형성된 프로토콜에 의해 임의로 요구신호가 설정된다. 상기 설정된 요구신호의 전송은, 시험 실시자에 의해 상기 자기 진단장치의 기설정된 버튼을 클릭하는 등 행위에 의해 시험요구 신호를 전송할 수 있다.

상기 판단단계(S225)에서 시험요구가 있지 않은 것으로 판단된 경우에는, ECU는 종료단계로 진행한다.

상기 판단단계(S225)에서 시험요구가 있는 것으로 판단된 경우에는, 인젝터 분사량을 일정하게 유지하고, 하나의 인젝터를 오프 시킨다(S230).

상기 분사량은 엔진의 동작 범위에 포함되는 임의의 값으로 설정될 수 있다.

상기 오프 시킬 하나의 인젝터 결정은, 모든 실린더에 관하여 임의의 순서로정할 수 있으나, 인젝터 연료 공급 순서로 결정하는 것이 바람직하다. 즉, 일예로 4기통 엔진에서는 1-3-4-2 의 순서로 오프 시키는 것이 바람직하다.

상기 하나의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 엔진 회전의 각속도를 측정한다(S235).

상기 각속도 측정은 상기 엔진 회전 센서에 의하여 엔진이 1 사이클 이상 구동하는 동안의 각속도를 측정한다.

엔진이 1 사이클 이상 구동되었는가의 여부는 상기 엔진 위치 센서에 의하여 판단할 수 있다.

실린더 내에서 연료가 연소하는 순간에는 빨라지며 연소가 종료되는 순간에는 느려지는 등으로 인하여 상기 엔진 회전 센서에서 측정되는 각속도는 일정한 값으로 유지되지 아니하며 변이폭을 보이게 된다. 즉, 상기 변이폭은 상기 측정된 각속도의 최대값에서 최소값을 뺀 값으로 설정된다.

상기 하나의 실린더에 관하여 각속도를 측정한 후에는 모든 실린더에 관하여 각속도 측정이 완료되었는지 판단한다(S240).

상기 판단단계(S240)에서 측정이 완료되지 않은 실린더가 있는 것으로 판단된 경우에는 상기 하나의 인젝터 오프 단계(S235)로 진행한다.

상기 판단단계(S240)에서 모든 실린더에 관하여 측정이 완료된 것으로 판단된 경우에는 엔진 시험 종료 요구가 있는지 판단한다(S245).

상기 종료여부 판단단계(S245)에서 종료 요구가 없는 것으로 판단된 경우에는 상기 시험요구 여부 판단단계(S225)로 진행한다.

상기 종료여부 판단단계(S245)에서 종료 요구가 있는 것으로 판단된 경우에는 각 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 측정된 각속도의 변이폭과, 상기 변이폭의 실린더간 편차를 계산한다(S250).

상기 변이폭은 엔진의 회전이 수반하는 행정에 따른 각속도의 변화폭으로서, 모든 실린더의 인젝터를 정상 작동시킨 상태에서는 상기 변이폭이 미소할 것이나, 하나의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 측정한 상기 각속도는 일정한 변이폭을 형성하게 된다.

만약, 이미 하나의 인젝터가 고장을 일으켜 작동되지 않는 상태라면, 상기 고장난 인젝터(이하 오류 인젝터라 칭한다)외의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 상기 각속도의 변이폭을 측정하는 경우에는, 두 개의 인젝터가 정상 작동하지 않는 상태가 되어 변이폭은 더욱 커지게 된다.

따라서 상기 오류 인젝터와 상기 오프 인젝터가 일치하는 경우에는 변이폭이 작고, 상기 오류 인젝터와 상기 오프 인젝터가 일치하지 않는 경우에는 변이폭이 큰 결과를 보인다.

따라서 모든 실린더에 관하여, 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 측정한 각속도 변이폭이 실린더에 따라 나타내는 편차를 구하면, 오류 인젝터가 없는 경우에는 상기 편차가 작게 형성되고, 오류 인젝터가 있는 경우에는 상기 편차가 크게 형성되므로, 상기 편차의 대소에 따라 오류 인젝터의 유무를 판단할 수 있다.

상기 변이폭 및 편차를 계산한 후에는 상기 편차가 기설정된 기준값 이상인지 판단한다(S255).

상기 기준값은, 오류 인젝터가 없는 경우에 보일 수 있는 편차의 허용 범위를 초과하는 임의의 값으로 설정될 수 있으나, 상기 측정된 각속도의 평균값의 소정의 비율로 설정되는 것이 바람직하며, 상기 소정의 비율은 일예로 25%로 설정될 수 있다.

상기 편차 판단단계(S255)에서 편차가 상기 기준값 이상이 아닌 것으로 판단된 경우에는 종료단계로 진행한다.

상기 편차 판단단계(S255)에서 편차가 상기 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에는 오류 인젝터를 판별한다(S260).

상기 오류 인젝터 판별은 다음과 같이 판별할 수 있다.

즉, 오류 인젝터와 상기 오프시킨 인젝터가 일치하는 경우에는 각속도의 변이폭이 작게 형성되고, 일치하지 않은 경우에는 각속도의 변이폭이 크게 형성되므로, 변이폭이 작게 형성된 경우에 오프시킨 인젝터를 오류 인젝터로 판별할 수 있다.

오류 인젝터를 판별한 후에는 오류 인젝터를 표시한다(S265). 상기 표시는 자기 진단장치(150)에서 인젝터 오작동 표시등을 점등시키거나 기타 상기 자기 진단장치(150)에 포함된 임의의 표시수단으로 상기 오류 인젝터를 표시할 수 있다.

상기 오류 인젝터를 표시한 후에는 종료단계로 진행한다.

이상으로 본 발명의 오류 인젝터 검출방법에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 인젝터 계통의 고장 유무를 쉽게 판별할 수 있을 뿐만 아니라, 오류가 생긴 인젝터를 특정하여 검출할 수 있게되어 정밀한 검사가 가능하게 된다.

Claims

ECU를 포함하는 자동차에 인젝터가 장착된 상태에서 자기 진단장치를 이용하여 오류 인젝터를 검출하는 방법에 있어서,

(a) ECU에 자기 진단장치를 연결하는 단계;

(b) 엔진의 모든 실린더에 대하여, 각 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 크랭크축의 각속도를 측정하는 단계;

(c) 상기 각속도의 변이폭 및 상기 변이폭의 실린더간 편차를 계산하는 단계;

(d) 상기 편차가 기준값 이상인지 판단하는 단계;

(e) 상기 편차가 기준값 이상인 것으로 판단된 경우에 오류 인젝터를 검출하는 단계;

를 포함하는 오류 인젝터 검출방법.
제1항에서,

상기 (b) 단계 후에는,

(f) 시험 종료 요구 여부를 판단하고, 종료 요구가 있는 것으로 판단된 경우에 상기 (c) 단계로 진행하는 단계;

를 더 포함하는 오류 인젝터 검출방법.
제1항 또는 제2항에서,

상기 (a) 단계 후에는,

(g) 액셀 개도를 검출하는 단계;

(h) 상기 액셀 개도가 기준값 이상인가 판단하는 단계;

(i) 상기 액셀 개도가 기준값 이상인 경우에 시험요구 여부를 판단하고, 상기 시험요구가 있는 경우에 상기 (b) 단계로 진행하는 단계;

를 더 포함하는 오류 인젝터 검출방법.
제1항에서,

상기 (b) 단계는,

(j) 하나의 실린더의 인젝터를 오프 시키는 단계;

(k) 상기 하나의 실린더의 인젝터를 오프 시킨 상태에서 엔진 회전 각속도를 측정하는 단계;

(l) 모든 실린더에 관하여 상기 각속도가 측정되었는지 판단하고, 상기 각속도가 측정되지 않은 실린더가 있는 것으로 판단된 경우에는 상기 (j) 단계로 진행하는 단계;

를 포함하는 오류 인젝터 검출방법.
제4항에서,

상기 (j) 단계에서,

인젝터를 오프 시키는 상기 하나의 실린더는, 엔진의 압축 행정 순서에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 오류 인젝터 검출방법.
제1항에서,

상기 (e) 단계에서 오류 인젝터 검출은,

측정된 각속도의 변이폭이 가장 작은 실린더에 부착된 인젝터에 오류가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 오류 인젝터 검출방법.
제1항에서,

상기 (e) 단계 후에는,

(m) 인젝터 오류를 표시하는 단계;

를 더 포함하는 오류 인젝터 검출방법.
제7항에서,

상기 자기 진단장치는 경고등을 포함하고,

상기 (m) 단계에서 상기 인젝터 오류 표시는 상기 경고등을 점등하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 오류 인젝터 검출방법.