KR20050104724A - 차량의 자기진단장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량의 진단장치로 통합형 제어장치에 적용되는 LPC(Low Power Counter)의 고장 여부를 자기 진단하여 그에 대한 정보를 출력하도록 하는 것으로,

차량의 제반 정보를 판독하여 엔진이 시동 온을 유지하고 있는지 판단하는 과정, 엔진이 시동 온을 유지하고 있으면 시동 후 설정된 일정시간이 경과되었는지 판단하는 과정, 시동 후 일정시간이 경과되었으면 자기 진단모드로 진입하여 설정된 주기 동안 엔진 회전수 및 LPC의 출력을 카운터하는 과정, 카운터된 엔진 회전수와 LPC의 출력을 비교하여 그 결과의 절대값이 설정된 임계값 이상의 값을 갖는지를 판단하는 과정, 엔진 회전수와 LPC의 출력에 대한 비교 결과의 잘대값이 설정된 임계값 이하이면 LPC의 정상으로 판단하고, 임계값 이상이면 LPC의 에러로 판단하여 자기 진단코드의 출력과 동시 경고 램프를 점등하고 림프 홈 모드로 진입하는 과정을 포함한다.

Description

차량의 자기진단장치 및 방법{A SELF DIAGNOSIS SYSTEM OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 진단장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 통합형 제어장치에 적용되며, 엔진의 소킹 시간(Soaking Time)을 카운터하여 재 시동시 해당 정보를 출력하는 LPC(Low Power Counter)의 고장 여부를 자기 진단하여 그에 대한 정보를 출력하도록 하는 차량의 자기 진단장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 외기의 온도가 혹한 조건, 예를 들어 영하 30℃ 이하인 조건에서 엔진의 시동을 오프한 후 12시간 이상으로 장시간 주차하게 되면 엔진의 냉각이 외기 온도로 충분하게 이루어진 상태이므로, 냉각수온은 외기의 온도인 영하 30℃를 유지한다.

또한, 엔진이 시동 후 충분한 웜업이 이루어져 냉각수온이 80 ~ 90℃를 유지하는 상태에서 엔진의 시동을 오프한 후 대략 10 ~ 20분 이후에 엔진을 재시동하는 경우 외기의 온도가 영하 30℃이하를 유지하는 혹한 조건이라도 엔진이 완전히 냉각되지 않은 상태에서 재시동 됨에 따라 냉각수온은 대략 30 ~ 40℃ 정도를 유지하게 된다.

따라서, 엔진제어장치(ECU)와 변속제어장치(TCU)가 통합되어 구성되는 제어장치(PCU)에는 엔진 시동이 오프된 이후의 엔진 소킹시간(Soaking Time : 엔진의 시동이 오프된 이후의 주차시간)을 카운터하는 LPC(Low Power Counter)가 더 포함된다.

상기 LPC가 구성되는 이유는 엔진 시동이 오프된 이후 엔진이 냉각된 시간(주차 지속시간)을 카운터하여 엔진의 재 시동시 엔진 냉각시간에 대한 정보를 제공함으로써, 시동성 향상 및 시동 이후의 안정된 엔진 제어를 수행하기 위함이다.

즉, 엔진의 제어에 필요한 센서류 들의 상태를 체크하여 적절한 엔진 제어를 수행함으로써, 시동성을 향상시키고 엔진 제어의 안정성을 유지하여 배기가스의 안정화와 연비저감 및 노킹(Knocking) 발생이 최소화되도록 한 것이다.

상기와 같은 기능을 수행하는 LPC가 적용되는 종래의 차량은 엔진이 충분이 웜업되어 냉각수온이 대략 80 ~ 90℃로 검출되는 상태에서 엔진의 시동을 오프한 다음 단기 주차(대략 수초 내지 2시간 이내)후에 엔진을 재시동하는 경우 수온센서로부터 냉각수온은 80 ~ 90℃로 검출되어지나 LPC에서는 자체의 에러에 의해 10시간 이상의 주차시간이 경과된 신호로 출력되는 경우가 발생된다.

이때, PCU는 상기 LPC의 정보가 정확인 것으로 인식하고 수온센서의 이상으로 판단하여 현재의 냉각수온을 45℃로 설정한 다음 림프 홈 모드를 진행한다.

그러나 실질적으로 냉각수온이 80 ~ 90℃를 유지하는 상태에서 45℃로 설정하여 점화시기를 진각 제어함으로써 노킹이 과다하게 발생되는 문제점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래에는 LPC의 이상여부를 진단하는 기능이 포함되어 있지 않아 항상 LPC의 정보에 대해서는 정상적인 것으로 인식하고 있다.

따라서, 잘못된 수온정보의 인식으로 인하여 점화시기의 진각 제어로 인하여 과다 노킹이 유발되고, 연료량 맵핑의 에러로 인하여 엔진 출력 및 에미션을 저하시키게 되며, 이에 따라 엔진의 내구성이 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 통합형 제어장치에 적용되어, 엔진 시동 오프 이후의 냉각시간을 카운터하여 재 시동시 해당 정보를 출력하는 LPC의 이상 여부를 자기 진단하여 그에 대한 정보를 출력하도록 한 것이다.

또한, LPC에서 출력되는 엔진의 냉각시간에 대한 정보의 적정성 여부를 정확하게 판별하여 엔진의 소킹 상태에서 따른 엔진 제어가 수행될 수 있도록 하여 에미션의 안정화와 과다한 노킹 발생의 배제로 엔진의 내구성 및 신뢰성을 향상시키도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 이그니션 키의 접점 선택을 검출하는 이그니션 검출부와; 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부 및; 엔진이 소킹되는 시간을 카운터하여 재 시동시 그에 대한 정보를 출력하는 LPC를 포함하며, 엔진 시동 후 설정된 일정시간이 경과되면 자기 진단모드로 진입하여 설정된 주기 동안 엔진 회전수 카운터와 상기 LPC의 출력 카운터를 비교하여 LPC의 이상 여부를 진단하는 제어부 및; 상기 제어부의 진단 결과를 지시하는 경고 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단장치를 제공한다.

또한, 차량의 제반 정보를 판독하여 엔진이 시동 온을 유지하고 있는지 판단하는 과정; 상기에서 엔진이 시동 온을 유지하고 있으면 시동 후 설정된 일정시간이 경과되었는지 판단하는 과정; 시동 후 일정시간이 경과되었으면 자기 진단모드로 진입하여 설정된 주기 동안 엔진 회전수 및 LPC의 출력을 카운터하는 과정; 상기 카운터된 엔진 회전수와 LPC의 출력을 비교하여 그 결과가 설정된 임계값 이상의 값을 갖는지를 판단하는 과정; 상기 엔진 회전수와 LPC의 출력에 대한 비교 결과가 설정된 임계값 이하이면 LPC의 정상으로 판단하고, 임계값 이상이면 LPC의 에러로 판단하여 자기 진단코드의 출력과 동시 경고 램프를 점등하고 림프 홈 모드로 진입하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 자기 진단장치는 이그니션 검출부(10)와, 엔진 회전수 검출부(20), 제어부(30), LPC(40) 및 경고램프(50)를 포함하여 구성된다.

이그니션 검출부(10)는 이그니션 키에 의한 접점 선택을 검출하여 엔진의 시동 요구와 시동 온/오프에 대한 정보를 출력한다.

엔진 회전수 검출부(20)는 크랭크 샤프트의 각도 변화로부터 현재의 엔진 회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(30)는 엔진의 시동 온이 검출되면 시동후 설정된 기준시간이 경과되었는지를 판단하고, 시동후 설정된 기준시간이 경과된 것으로 판단되면 엔진의 회전수를 ms 단위로 세분화하여 출력되는 구형파 펄스를 카운터하고, LPC(40)에서 상기 엔진 회전수의 세분화된 ms 단위에 따라 출력되는 구형파 펄스를 카운터하여 두 값의 비교를 통해 LPC(40)의 이상 여부를 진단한 다음 그에 대한 자기진단 코드의 출력 및 경고램프(50)의 점등 제어와 그에 따른 적정한 엔진 제어를 실행한다.

LPC(40)는 엔진의 시동 오프가 제어부(30)의 트리거 신호에 의해 검출되면 인에이블(Enable)되어 엔진 시동 오프 이후 엔진이 냉각되어지는 경과 시간, 즉 소킹 시간을 카운터하며, 엔진의 재 시동이 검출되는 경우 카운터된 엔진의 소킹 시간 정보를 출력한다.

또한, 엔진의 재시동후 설정된 기준시간이 경과되어 자기 진단모드에 진입하는 경우 하고, 설정된 시간 간격(ms 단위)으로 구형파의 펄스를 출력하여 제어부(30)에 인가한다.

경고램프(50)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 점등되어 LPC(40)의 이상 여부에 대한 자기 진단 정보를 지시한다.

상기한 바와 같은 기능을 포함하는 구성에서 LPC의 이상여부에 대한 자기 진단은 도 2와 같은 절차로 진행된다.

먼저, 제어부(30)는 이그니션 스위치의 접점 선택 정보, 엔진 회전수에 대한 정보, 냉각수온에 대한 정보, 외기온에 대한 정보 등 차량의 제반적인 상태 정보를 판독하여(S101) 엔진이 시동 온을 유지하고 있는지를 판단한다(S102).

상기 S102에서 엔진이 시동 오프의 상태를 유지하고 있는 것으로 판단되면, 엔진의 시동 온 여부를 반복적으로 검출하고, 엔진이 시동 온을 유지하고 있는 것으로 판단되면 엔진 시동후 설정된 기준시간이 경과되었는지를 판단한다(S103).

상기에서 엔진 시동후 설정된 기준 시간이 경과되지 않은 상태이면 설정된 기준 시간이 경과되는지를 연속적으로 체크하고, 설정된 기준 시간이 경과된 것으로 판단되면 제어부(30)는 LPC(40)의 이상 여부를 진단하기 위한 자기 진단모드로 진입한다.

이후, 엔진의 시동 온 유지에 따라 엔진 회전수 검출부(20)로부터의 엔진 회전수를 정보를 ms 단위로 세분화하여 일정 ms 단위마다 하나의 구형파 펄스로 설정된 일정주기 동안 계산하고(S104), 자기진단 모드의 진입에 따라 LPC(40)에서 출력되는 구형파 펄스를 상기 세분화된 ms 단위마다 설정된 일정 주기 동안 카운터 한다(S105).

이후, 설정된 일정 주기 동안의 카운터가 완료되면 상기 엔진 회전수에 대하여 계산된 구형파 펄스의 개수에서 LPC(40)의 출력 구형파 펄스를 차 연산한 결과의 절대값이 설정된 임계값 이상으로 검출되는지를 판단한다(S106).

상기에서 연산 결과의 절대값이 설정된 임계값 이하의 상태로 검출되면 LPC(40)는 정상 상태를 유지하고 있는 것으로 판단하고(S109), 상기 연산 결과의 절대값이 설정된 임계값 이상을 유지하는 것으로 판단되면 엔진의 소킹 시간을 카운터하여 재시동시 그에 대한 정보를 출력하는 LPC(40)의 에러로 판단한다(S107).

이때, 상기 LPC(40)가 에러로 판단되는 경우 림프 홈 모드(Limp Home Mode)로 진입함과 동시에 자기진단 코드를 출력하여 메모리에 저장하고 경고 램프(50)를 점등시켜 신속한 수리 교환 및 정비 서비스가 이루어질 수 있도록 한다(S108).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진의 소킹 시간에 대한 정보를 제공하는 LPC의 고장여부를 자기진단 함으로써, 엔진의 소킹시간의 잘못된 정보로 인한 수온센서의 오진단 및 노킹 과다 발생을 배제하여 엔진 제어에 안정성을 제공하며, 신뢰성 있는 정보 기반의 엔진 제어가 유지되어 내구성 및 신뢰성이 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 자기진단장치에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따라 차량의 자기진단을 실행하는 일 실시예의 흐름도.

Claims (6)

1. 이그니션 키의 접점 선택을 검출하는 이그니션 검출부와;

   엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부 및;

   엔진이 소킹되는 시간을 카운터하여 재 시동시 그에 대한 정보를 출력하는 LPC를 포함하며,

   엔진 시동 후 설정된 일정시간이 경과되면 자기 진단모드로 진입하여 설정된 주기 동안 엔진 회전수 카운터와 상기 LPC의 출력 카운터를 비교하여 LPC의 이상 여부를 진단하는 제어부 및;

   상기 제어부의 진단 결과를 지시하는 경고 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 엔진 회전수의 카운터와 LPC의 출력 카운터의 주기를 서로 일치시켜 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 LPC의 이상이 검출되는 경우 자기 진단코드를 출력 저장함과 동시에 림프 홈 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단장치.
4. 차량의 제반 정보를 판독하여 엔진이 시동 온을 유지하고 있는지 판단하는 과정;

   상기에서 엔진이 시동 온을 유지하고 있으면 시동 후 설정된 일정시간이 경과되었는지 판단하는 과정;

   시동 후 일정시간이 경과되었으면 자기 진단모드로 진입하여 설정된 주기 동안 엔진 회전수 및 LPC의 출력을 카운터하는 과정;

   상기 카운터된 엔진 회전수와 LPC의 출력을 비교하여 그 결과의 절대값이 설정된 임계값 이상의 값을 갖는지를 판단하는 과정;

   상기 엔진 회전수와 LPC의 출력에 대한 비교 결과의 절대값이 설정된 임계값 이하이면 LPC의 정상으로 판단하고, 임계값 이상이면 LPC의 에러로 판단하여 자기 진단코드의 출력과 동시 경고 램프를 점등하고 림프 홈 모드로 진입하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기에서 엔진 회전수와 LPC의 출력 카운터는 ms 단위로 그 주기를 일치시켜 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 엔진 회전수와 LPC의 출력 카운터값의 비교는 두 값의 차 연산으로 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 자기 진단방법.