KR20040094920A - 엘피지 연료계 진단장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘피지 차량에서 산소센서의 출력값과 연료량 보정값을 이용하여 LPG 연료계에 장착되는 듀티 솔레노이드 밸브에 대한 오동작 발생을 운행중에 진단할 수 있도록 하는 것으로,
조정 가능한 액츄에이터의 셋팅값 확인 및 보정하는 과정과, 엔진 시동 온 상태에서 차량의 상태 조건이 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 상기에서 진단 모드의 진입 조건을 만족하지 않으면 리턴되어 진단 모드의 진입 조건 만족을 대기하고, 진단 모드의 진입 조건을 만족하면 현재의 차량 조건이 진단 개시의 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과, 상기 진단 개시의 조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 진단 개시 조건의 만족을 대기하고, 진단 개시의 조건을 만족하면 산소센서의 출력전압과 그 유지시간을 검출하는 과정과, 산소센서의 출력전압이 과도 희박 공연비 혹은 과도 농후 공연비의 상태로 설정된 유지시간 이상 검출되는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판단하여 진단 코드를 출력하는 과정을 포함하며,
슬로우 듀티 솔레노이드의 진단이 완료된 상태에서 메인 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 상기에서 진단 모드의 진입 조건 만족하면 엔진 회전수 및 부하 정도가 설정된 기준 범위에 포함되며 설정시간 이상 유지되었는지를 판단하여 진단 개시의 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과, 진단 개시의 조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 진단 개시 조건을 만족하면 TDC를기준으로 한 일정시간 동안 각 운전 영역에서의 기본 연료량과 연료량 보정값의 편차, 산소센서의 출력전압범위 및 반전회수를 검출하는 과정과, 각 운전 영역별 산소센서 출력전압의 최대/최소값을 설정된 평균 최대/최소값과 비교하고 출력 전압의 반전횟수를 설정된 기준 반전횟수와 비교하여 메인 듀티 솔레노이드의 오동작을 진단하는 과정을 포함한다.

Description

엘피지 연료계 진단장치 및 방법{DIAGNOSIS APPARATUS OF LPG FUEL LINE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 진단장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 엘피지(Liquefied Petroleum Gas ; 이하, 'LPG'라 한다.) 차량의 임의의 운전 조건에서 산소센서의출력값과 연료량 보정값을 이용하여 LPG 연료계에 장착되는 듀티 솔레노이드에 대한 오동작 발생을 운행중에 진단할 수 있도록 하는 엘피지 연료계 진단장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 현재의 운전 조건에 따라 산출된 연료량을 각각의 연소실에 분사하는 인젝터 구동용 솔레노이드, 자동 변속기에서 목표 변속단의 계합을 위하여 유압의 공급을 조정하는 가변력 솔레노이드 등 차량의 성능과 안정성에 직접적으로 관련되는 다수의 솔레노이드가 장착된다.
따라서, 차량에는 솔레노이드의 이상 여부를 진단할 수 있는 방법 및 장치들이 설치되어 운용되고 있는데, 대한민국 실용신안공개번호 1999-0026249호의 경우 인젝터 및 솔레노이드의 고장을 진단하는 것으로, 이는 전자제어유닛에서 인젝터 및 솔레노이드를 작동시키기 위한 전원을 바이패스(By Pass)시켜 인젝터 및 솔레노이드의 이상 여부를 진단하고 있다.
또한, 대한민국 특허 공개번호 2002-0053103호의 경우 가변력 솔레노이드의 고장을 진단하는 것으로, 이는 가변력 솔레노이드의 피드백 출력 단자의 전압 레벨을 검출하여 온이면 가변력 솔레노이드의 쇼트 카운터를 증가시키고, 오프이면 단선 카운터를 증가시키며 상기 쇼트 혹은 단선 카운터가 설정된 기준값을 초과하는 경우에 가변력 솔레노이드가 쇼트 혹은 단선 되었음을 판단하도록 하고 있다.
일반적으로 피드백 믹서 형식의 LPG 연료계는 첨부된 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 액화석유가스(LPG) 연료를 액상 및 기상의 상태로 저장하는 봄베(10)와, 고압으로 공급되는 LPG 연료의 압력을 낮추고 제어가 용이하도록 일정의 압력으로 유지시키며, 연소가 용이하도록 액상의 LPG 연료를 기화시키는 베이퍼라이저(20)와, 기화된 연료를 공기와 혼합하여 각 연소실에 공급하는 피드백 믹서(30)로 구성된다.
LPG 엔진은 냉각수온이 설정된 기준온도, 통상적으로 15℃ 이하인 상태에서 시동성의 향상을 위하여 기상의 연료를 사용하는데, 연료의 기상 혹은 액상의 절환은 봄베(10)와 베이퍼라이저(20)간 연료공급라인을 연결되어 있는 액기상 솔레노이드(11)(12)에 의해 선택되어 베이퍼라이저(20)에 공급되어 진다.
베이퍼라이저(20)에는 시동 오프시에 공급되는 LPG 연료를 차단시키는 컷 오프 솔레노이드(21)와, 고압의 연료를 제어가 용이한 저압의 연료로 낮추어 주는 세컨트 록 솔레노이드(22)와 MAS-Ⅱ(23)가 고압 형성부분과 저압 형성부분의 사이에 연결되고, 피드백 믹서(30)로의 고압 연료 공급 및 차단을 제어하는 슬로우 컷 솔레노이드(24)가 구성된다.
또한, 피드백 믹서(30)에는 엔진 아이들을 기준으로 연료의 폐회로분을 제어하는 메인 듀티 솔레노이드(32)와 고압 연료의 폐회로분을 제어하며 타행 주행시 연료 공급 지연을 방지하기 위한 별도의 제어를 수행하는 슬로우 듀티 솔레노이드 (33) 및 아이들 엔진 회전수를 제어하기 위한 아이들 스피트 액츄에이터(34)로 구성된다.
상기 베이퍼라이저(20)에 구비되는 MAS-Ⅱ(23)는 엔진 아이들을 기준으로 메인 듀티 솔레노이드(32)에 의해 제어되는 폐회로 제어분 연료량과 메인 조정용 스크루(31)에 의해 조정되는 개회로 제어분 연료량을 조정한다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 피드백 믹서 형식의 LPG 연료계는 연료의 폐회로 제어시 피드백 믹서(30)에 장착되는 메인 듀티 솔레노이드(32)와 슬로우 듀티 솔레노이드(33)는 연동되어 P-I-D 제어가 수행되어 지며, 상기한 액기상 솔레노이드(11)(12)와 컷 오프 솔레노이드(21), 세컨드 록 솔레노이드(22), 슬로우 컷 솔레노이드(24) 들은 엔진의 시동 온이 판정되는 경우 온 상태를 유지하고, 엔진 시동의 오프가 판정되는 경우에는 오프 상태로 절환된다.
전술한 바와 같은 피드백 믹서 형식의 LPG 연료계는 기본적으로 조정 가능한 액츄에이터인 MAS-Ⅱ(22)와 메인 조정 스크루(31)에 의한 셋팅(Setting)값에 따라서 공연비 제어에 대한 기본 연료량이 결정된다.
그리고, 현재까지의 피드백 형식의 LPG 연료계 시스템에서는 연료계에 대한 진단에 대하여 각 솔레노이드의 단선 및 단락 등의 1차적인 고장 진단만이 수행되고 있기 때문에 연료량 폐회로 제어를 실시하는 메인 듀티 솔레노이드 및 슬로우 듀티 솔레노이드에 대하여 차량의 운행중에 발생하는 오작동에 대한 진단은 불가능한 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 임의의 운전 조건에서 산소센서의 출력값과 연료량 보정값을 이용하여 LPG 연료계에 장착되는 듀티 솔레노이드의 오동작을 차량의 운행 상태에서 진단할 수 있도록 한 것이다.
즉, 특정의 운전 조건에서 산소센서의 출력값과 연료량 보정값을 기준으로판정 조건의 테이블을 작성하여 각 듀티 솔레노이드의 오동작 발생을 진단하도록 하며, 슬로우 듀티 솔레노이드의 경우 통상 메인 듀티 솔레노이드와 연동 제어되지만 차량의 타행 운행시에는 별도 제어되므로 타행 운전 조건에서 별도 진단을 실시하여 오동작 발생을 진단하도록 한 것이다.
또한, LPG 연료의 특성상 수온 및 흡기온 등 온도조건에 따라 공연비의 차이가 발생되므로 각각의 조건을 고려하여 듀티 솔레노이드의 오동작 발생을 검출하도록 한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 엘피지 연료계 진단장치에 대한 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 엘피지 연료계의 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단을 수행하는 일 실시예의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따라 엘피지 연료계의 메인 듀티 솔레노이드의 진단을 수행하는 일 실시예의 흐름도.
도 4는 본 발명에 따라 엘피지 연료계를 진단함에 있어 기본 연료량과 연료량 보정값의 분할을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 엘피지 연료계를 진단함에 있어 엔진 회전수 대 부하의 분할을 도시한 도면.
도 6은 일반적인 피드백 믹서 형식의 엘피지 연료계에 대한 구성도.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 조정 가능한 액츄에이터의 셋팅값 확인 및 보정하는 과정과; 엔진 시동 온 상태에서 차량의 상태 조건이 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과; 상기에서 진단 모드의 진입 조건을 만족하지 않으면 리턴되어 진단 모드의 진입 조건 만족을 대기하고, 진단 모드의 진입 조건을 만족하면 현재의 차량 조건이 진단 개시의 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과; 상기 진단 개시의 조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 진단 개시 조건의 만족을 대기하고, 진단 개시의 조건을 만족하면 산소센서의 출력전압과 그 유지시간을 검출하는 과정과; 상기 산소센서의 출력전압이 과도 희박 공연비 혹은 과도 농후 공연비의 상태로 설정된 유지시간 이상 검출되는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판단하여 진단 코드를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단장치를 제공한다.
또한, 조정 가능한 액츄에이터의 셋팅값 확인 및 보정하는 과정과; 엔진 시동 온 상태에서 시동후의 경과시간과 냉각수의 온도, 흡기온, 슬로우 듀티 솔레노이드의 동작 상태, 산소센서의 작동상태가 메인 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과; 상기에서 진단 모드의 진입 조건 만족하면 엔진 회전수 및 부하 정도가 설정된 기준 범위에 포함되며 설정시간 이상 유지되었는지를 판단하여 진단 개시의 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과; 상기 진단 개시의 조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 진단 개시 조건을 만족하면 TDC를 기준으로 한 일정시간 동안 각 운전 영역에서의 기본 연료량과 연료량 보정값의 편차, 산소센서의 출력전압범위 및 반전회수를 검출하는 과정과; 각 운전 영역별 산소센서 출력전압의 최대/최소값을 설정된 평균 최대/최소값과 비교하고 출력 전압의 반전횟수를 설정된 기준 반전횟수와 비교하여 메인 듀티 솔레노이드의 오동작을 진단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 엘피지 연료계 진단장치는 차량상태 검출수단(100)과 제어부(200) 및 표시부(300)로 이루어지는데, 차량상태 검출수단(100)은 차량의 제반적인 운전 상태의 정보를 검출한다.
상기의 차량상태 검출수단(100)은 크랭크 샤프트의 회전수로부터 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부(110)와, 냉각수의 온도를 검출하는 수온 검출부(120), 대기로부터 흡입되는 흡입 공기의 온도를 검출하는 흡기온 검출부(130), 현재의 주행 차속을 검출하는 차속 검출부(140)와, 배기가스에 포함된 산소의 농도를 검출하는 산소센서(150)와, 주행중 엔진에 미치는 부하의 정도를 검출하는 부하 검출부(160) 및 크랭크 샤프트의 각도로부터 피스톤의 상사점(TDC)을 검출하는 TDC 검출부(170)로 구성된다.
제어부(200)는 검출되는 차량의 제반적인 상태 정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 연료계에 장착되는 듀티 솔레노이드의 오동작 여부를 진단한다.
표시부(300)는 상기 제어부(200)의 듀티 솔레노이드에 대한 진단 과정에서 오동작 발생이 검출되는 경우 출력되는 진단 코드 혹은 그에 대한 정보를 표시하여 준다.
상기한 기능의 구성 이외에 LPG 차량에는 더 많은 구성 요소가 포함되나, 본원 발명에 따른 연료계 진단에 직접적으로 관련되지 않는 구성 요소에 대해서는 통상의 기능이 적용되는바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기한 기능을 포함하는 본 발명의 구성 요소로부터 엘피지 연료계 진단을 수행하는 과정에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 각 듀티 솔레노이드의 오동작을 진단하기 위해서는 조정 가능한 액츄에이터, 즉 전술한 도 6의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 MAS-Ⅱ 및 메인 조정 스크루의 셋팅값을 확인하여 셋팅값이 정상이거나 셋팅값의 이상으로 인한 보정이 완료된 상태이면 연료계에 장착되는 각 듀티 솔레노이드의 오동작 진단을 실시하게 된다.
진단 순서는 1차적으로 고압 연료의 공급을 폐회로 제어하는 슬로우 듀티 솔레노이드에 대하여 실시하고, 2차적으로 저압 연료의 공급을 제어하는 메인 듀티솔레노이드에 대하여 실시한다.
따라서, LPG 차량의 엔진 시동이 온 되면(S201) 우선적으로 고압 연료의 공급을 폐회로 제어하는 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드의 진입 여부를 판정하기 위하여 제어부(200)는 차량의 제반적인 상태 정보를 검출 분석한다(S202).
이때, 상기 검출되는 차량의 상태 정보에서 엔진 시동 후 설정된 일정시간이 경과하였는지를 판정하여(S203), 설정된 시간이 경과된 것으로 판단되면 수온 검출부(120)에서 판독되는 냉각수의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는지를 판단한다(S204).
상기 S204의 판단에서 냉각수의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는 상태이면 흡기온 검출부(130)에서 판독되는 흡입 공기의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는지를 판단한다(S205).
상기 S205의 판단에서 흡입 공기의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는 상태이면 현재의 차속이 설정된 제1기준 차속(Vspd_1) 이상으로 주행되고 있는지를 판단한다(S206).
상기 S206의 판단에서 차량이 설정된 제1기준 차속(Vspd_1) 이상으로 주행하고 있는 것으로 판단되면 산소센서가 정상적인 작동 조건을 만족하고, 연료 컷 오프/인의 작동 운전 영역이 아닌지를 판단한다(S207).
상기 S207의 판단에서 산소센서가 정상적으로 작동되고 있으며, 연료 컷 오프/인의 작동 운전 영역이 아닌 것으로 판단되면 제어부(200)는 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드로 진입하게 된다(S208).
그러나, 상기의 각 상태 조건 판단에서 하나의 조건이라도 만족하지 않으면 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드로 진입되지 않고 모든 조건이 만족될 때까지 진단 모드의 진입을 대기한다.
상기와 같은 차량 상태 조건의 분석을 통해 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드가 진입되면, 차속 검출부(140)로부터 판독되는 현재의 주행 차속이 설정된 제2기준 차속(Vspd_2)이며(S209), 제2기준 차속(Vspd_2)의 이상으로 설정된 일정시간 이상을 주행하고 있는지를 판단한다(S210).
상기의 제2기준 차속(Vspd_2)는 제1기준차속(Vspd_1) 보다 큰 값, 즉 빠른 상태의 값이다.
상기 S210의 판단에서 제2기준 차속(Vspd_2)로 설정된 일정 시간 이상을 주행하고 있는 것으로 판단되면 현재의 운전 조건이 슬로우 듀티 솔레노이드가 조정된 타행 주행 중인지를 판단한다(S211).
상기 S211에서 타행 주행되고 있는 상태로 판단되면 상기 차속 검출부(140)로부터 판독되는 현재의 주행 차속이 설정된 제3기준 차속(Vspd_3)보다 크가 제4기준 차속(Vspd_4) 보다 작은 범위에 포함되고 있는지를 판단한다(S212).
상기한 기준 차속의 관계는 제1기준 차속(Vspd_1) < 제2기준 차속(Vspd_2) < 제3기준 차속(Vspd_3) < 제4기준 차속(Vspd_4)의 관계로 설정된다.
상기 S212의 판단에서 타행 주행시의 차속이 제3기준차속(Vspd_3)과 제4기준차속(Vspd_4)의 범위에 포함되는 것으로 판단되면 산소센서의 출력 전압 검출 분석을 통해 슬로우 듀티 솔레노이드의 오동작 진단을 개시한다(S213).
이때, 산소센서의 출력전압이 로우 상태에서의 오프(SO2L=ON) 혹은 하이 상태에서의 오프(SO2H=OFF)로 검출되는지를 판단하며(S214), 해당 상태로 검출되면 그 유지시간이 설정된 일정시간 지속되는지를 판단한다(S215).
상기 S214 및 S215의 판단에서 해당 조건을 만족하지 않는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드의 정상으로 판정하고(S216), 해당 조건을 만족하는 것으로 판단되면 슬로우 듀티 솔레노이드의 오작동으로 판정하여(S217), 표시부(300)를 통해 진단 코드를 출력하여 준다(S218).
즉, 산소센서의 출력전압에 따른 오동작의 판정은 다음과 같다.
출력전압이 로우 상태에서의 오프 & 하이 상태에서의 온으로 설정된 일정시간 유지되는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드의 오동작에 의해 과도 희박 공연비 제어가 수행되고 있는 상태이고, 산소센서의 출력전압이 로우 상태에서의 온 & 하이 상태에서의 온으로 설정된 일정시간 유지되는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드는 정상적으로 작동되는 상태이며, 산소센서의 출력전압이 로우 상태에서의 온 & 하이 상태에서의 오프로 설정된 일정시간 유지되는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드의 오동작에 의해 과도 농후 공연비 제어가 수행되고 있는 상태이다.
상기와 같이 산소센서의 출력전압(SO2) 검출을 통해 슬로우 듀티 솔레노이드에 대한 진단이 완료되면 메인 듀티 솔레노이드에 대한 진단을 수행하게 되는데, 이에 대하여 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
엔진의 시동이 온을 유지하는 상태에서(S301) 제어부(200)는 차량의 제반적인 상태를 정보를 검출 분석하여(S302), 엔진 시동후 일정시간이 경과하였는지의여부를 판단한다(S303).
상기 S303에서 엔진 시동후 일정시간이 경과한 것으로 판단되면 수온 검출부(120)로부터 판독되는 냉각수의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는지를 판단한다(S304).
상기 S304에서 냉각수의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는 것으로 판단되면 흡기온 검출부(130)로부터 판독되는 흡입 공기의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는지를 판단한다(S305).
상기 S305에서 흡입 공기의 온도가 설정된 기준 온도의 범위에 포함되는 것으로 판단되면 전술한 바와 같은 과정을 통해 진단한 슬로우 듀티 솔레노이드의 상태가 정상적인 작동이 수행되고 있는지를 판단한다(S306).
상기 S306의 판단에서 슬로우 듀티 솔레노이드가 정상적으로 작동되고 있는 것으로 판단되면 산소센서의 동작이 정상적으로 이루어지고 있으며, 각종 전기 부하가 작동되지 않고 있는 상태인지를 판단한다(S307).
상기한 모든 조건을 만족하지 않는 상태이면 메인 듀티 솔레노이드의 진단 모드를 진입하지 않고, 모든 조건을 만족하는 것으로 판단되면 메인 듀티 솔레노이드의 진단 모드로 진입하여(S308), 엔진 회전수 검출부(110)를 통해 판독되는 현재의 엔진 회전수가 설정된 기준 회전수의 범위에 포함되는지를 판단하게 된다(S309).
상기 S309에서 엔진 회전수가 기준 회전수의 범위에 포함되는 것으로 판단되면 부하 검출부(160)로부터 판독되는 엔진에 미치는 부하의 정도가 기준 범위에 포함되는지를 판단한다(S310).
상기에서 엔진 회전수가 설정된 기준 회전수의 범위에 포함되고, 엔진에 미치는 부하 역시 설정된 기준 범위에 포함되는 것으로 판단되면, 이에 대한 유지시간이 설정시간을 경과하였는지를 판단한다(S311).
상기 S311에서 설정시간이 경과한 것으로 판단되면 산소센서의 출력전압 및 반전 회전수의 검출을 통해 메인 듀티 솔레노이드의 진단을 개시한다(S312).
상기 S312에서 메인 듀티 솔레노이드의 진단이 개시되면 일정기간 TDC(Top Dead Center)의 지속 조건을 만족하는지를 판단하여(S313), 조건을 만족하는 것으로 판단되면 한정된 편차 범위를 갖는 기본 연료량 및 연료량 보정값의 맵을 적용한다(S314).
이후, 각 영역별 산소센서의 출력전압 범위 및 희박/농후에 대한 반전횟수를 진단하며(S315) 설정된 반전횟수의 진단이 수행되었는지를 판단한다(S316).
상기 산소센서 출력 전압의 희박/농후에 대한 반전횟수는 설정된 일정 TDC 동안 엔진 회전수가 증가되더라도 거의 일정한 값이 유지된다.
상기 S316에서 설정된 횟수의 진단이 수행되었으면 각 상태에서의 산소센서의 출력전압 범위가 최대/최소 전압 조건을 만족하는지를 판단하여(S317), 최대/최소 전압 조건을 만족하게 되면 메인 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판단하여 표시부(300)를 통해 진단코드를 출력하여 준다(S319).
상기에서 산소센서 출력전압의 최대/최소값은 일정 TDC 동안의 평균값을 기준으로 한다.
상기의 메인 듀티 솔레노이드의 오동작 진단에 대하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
메인 듀티 솔레노이드의 오작동을 진단하기 위해 적용되는 기본 연료량(BASIC)과 연료량 보정값의 한정 범위를 첨부된 도 4와 같이 일정 비율로 분할하고, 엔진 회전수 및 부하 정도에 따른 진단 운전조건(RPM/LOAD)은 첨부된 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 기본 연료량(BASIC)을 기준으로 분할하여, 상기 연료량 보정값와 기본 연료량의 조합으로 각 영역별 산소센서 출력전압의 희박/농후에 대한 반전횟수 및 출력전압의 최소 최대값을 진단한다.
예를 들어, 산소센서 출력전압의 반전횟수가 설정된 반전횟수 이상으로 판단되면 산소센서의 반전이 정상적으로 이루어지지 있는 것으로 판단하고, 이하로 검출되면 산소센서의 반전이 정상적으로 이루어지지 않는 것으로 판단한다.
또한, 산소센서 출력전압의 최소 평균값이 설정된 최소 평균값 이상으로 판단되면 산소센서 출력전압 진단에 대한 하한치를 만족하는 것으로 판단하고, 이하로 판단되면 산소센서 출력전압 진단에 대한 하한치 기준을 만족하지 않는 것으로 판단한다.
또한, 산소센서 출력전압의 최대 평균값이 설정된 최대 평균값 이하로 판단되면 산소센서 출력전압 진단에 대한 상한치를 만족하는 것으로 판단하고, 이상으로 판단되면 산소센서 출력전압 진단에 대한 상한치 기준을 만족하지 않는 것으로 판단한다.
따라서, 상기한 조건 중에서 하나라도 만족하지 않는 경우 메인 듀티 솔레노이드의 오작동으로 판정하여 진단 코드를 출력하여 준다.
이상에서 본 발명은 차량의 주행중 LPG 연료계의 이상 유무를 감지하여 연료계 이상으로 이한 시동꺼짐, 역화, 아이들 부조 등을 미리 예방할 수 있으며, 각 듀티 솔레노이드의 오작동을 감지하여 진단 코드를 출력함으로써 정비성을 향상시키며, OBD 법규에 대응성을 확보한다.

Claims (9)

  1. 차량의 각 부분에 대한 제반적인 상태 정보를 검출하는 차량정보검출수단과;
    상기 검출되는 차량의 상태 정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 연료계에 장착되는 듀티 솔레노이드의 오동작 여부를 진단하는 제어수단 및;
    상기 제어수단에서 출력되는 듀티 솔레노이드의 오동작 발생에 대한 진단 코드를 디스플레이하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량정보검출수단은 크랭크 샤프트의 회전수로부터 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와;
    냉각수의 온도를 검출하는 수온 검출부와;
    흡입 공기의 온도를 검출하는 흡기온 검출부와;
    현재의 주행 차속을 검출하는 차속 검출부와;
    배기가스에 포함된 산소의 농도를 전압의 신호로 검출하는 산소센서와;
    주행중 엔진에 미치는 부하의 정도를 검출하는 부하 검출부 및;
    크랭크 샤프트의 각도로부터 피스톤의 상사점을 검출하는 TDC 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단장치.
  3. 조정 가능한 액츄에이터의 셋팅값 확인 및 보정하는 과정과;
    엔진 시동 온 상태에서 차량의 상태 조건이 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과;
    상기에서 진단 모드의 진입 조건을 만족하지 않으면 리턴되어 진단 모드의 진입 조건 만족을 대기하고, 진단 모드의 진입 조건을 만족하면 현재의 차량 조건이 진단 개시의 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과;
    상기 진단 개시의 조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 진단 개시 조건의 만족을 대기하고, 진단 개시의 조건을 만족하면 산소센서의 출력전압과 그 유지시간을 검출하는 과정과;
    상기 산소센서의 출력전압이 과도 희박 공연비 혹은 과도 농후 공연비의 상태로 설정된 유지시간 이상 검출되는 경우 슬로우 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판단하여 진단 코드를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건은 엔진 시동 후 설정된 일정시간이 경과하고, 냉각수온 및 흡기온이 설정된 기준 온도의 범위에 포함되며, 차속이 설정된 제1기준 속도 이상이고, 산소센서가 정상 작동중이며 연료 공급의 컷 오프/컷 인 운전 영역이 아닌 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 슬로우 듀티 솔레노이드의 진단 개시의 조건은 진단 진입 조건 만족 후 현재의 차속이 제2기준 차속 이상으로 일정시간 이상 유지되고, 타행 운행으로 슬로우 듀티 솔레노이드가 고정된 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단장치.
  6. 조정 가능한 액츄에이터의 셋팅값 확인 및 보정하는 과정과;
    엔진 시동 온 상태에서 시동후의 경과시간과 냉각수의 온도, 흡기온, 슬로우 듀티 솔레노이드의 동작 상태, 산소센서의 작동상태가 메인 듀티 솔레노이드의 진단 모드 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과;
    상기에서 진단 모드의 진입 조건 만족하면 엔진 회전수 및 부하 정도가 설정된 기준 범위에 포함되며 설정시간 이상 유지되었는지를 판단하여 진단 개시의 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과;
    상기 진단 개시의 조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 진단 개시 조건을 만족하면 TDC를 기준으로 한 일정시간 동안 각 운전 영역에서의 기본 연료량과 연료량 보정값의 편차, 산소센서의 출력전압범위 및 반전회수를 검출하는 과정과;
    각 운전 영역별 산소센서 출력전압의 최대/최소값을 설정된 평균 최대/최소값과 비교하고 출력 전압의 반전횟수를 설정된 기준 반전횟수와 비교하여 메인 듀티 솔레노이드의 오동작을 진단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단방법.
  7. 제6항에 있어서,
    임의의 운전 영역에서 산소센서의 출력전압 반전횟수가 설정된 기준 반전횟수의 이상으로 판단되면 메인 듀티 솔레노이드의 정상으로 판정하고, 산소센서의 출력전압 반전횟수가 설정된 기준 반전횟수의 이하로 판단되면 메인 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판정하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단방법.
  8. 제6항에 있어서,
    임의의 운전 영역에서 산소센서의 출력전압 최소 평균값이 설정된 최소 평균값 이상이면 메인 듀티 솔레노이드의 정상으로 판정하고, 산소센서의 출력전압 최소 평균값이 설정된 최소 평균값 이하이면 메인 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판정하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단방법.
  9. 제6항에 있어서,
    임의의 운전 영역에서 산소센서의 출력전압 최대 평균값이 설정된 최대 평균값 이하이면 메인 듀티 솔레노이드의 정상으로 판정하고, 산소센서의 출력전압 최대 평균값이 설정된 최대 평균값 이하이면 메인 듀티 솔레노이드의 오동작으로 판정하는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료계 진단방법.
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