KR20100031328A - System for diagnosis oxygen sensor pollution of vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 센서 진단장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 산소센서의 오염진단에 활성카운터를 설정하여 조립 후 설정된 활성카운터의 횟수 동안 이물질이 타서 발생하는 유기화합물에 의한 오염에 대해서는 진단을 실행하지 않고, 조립 불량에 의한 단락 및 단선 고장에 대해서는 진단이 가능하도록 하는 차량용 산소센서 오염진단장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle sensor diagnostic apparatus, and more particularly, does not perform a diagnosis on contamination by organic compounds generated by burning foreign matters during the set number of active counters by setting an active counter to contaminate diagnosis of an oxygen sensor. The present invention relates to a vehicle oxygen sensor contamination diagnosis apparatus and method for diagnosing a short circuit and a disconnection failure due to a poor assembly.
일반적으로, 산소센서는 배기가스에 포함된 CO, HC, NOx 등의 유해물질을 정화시키는 촉매의 전단 및 후단에 장착되어 배기가스에 포함된 산소농도를 검출하여 엔진제어수단에 공연비 제어의 신호로 제공한다.In general, the oxygen sensor is mounted on the front and rear ends of the catalyst for purifying the harmful substances such as CO, HC, NOx contained in the exhaust gas to detect the oxygen concentration contained in the exhaust gas as a signal of the air-fuel ratio control to the engine control means. to provide.
차량 생산라인에서 장착된 신품 촉매는 배기가스의 고온에 의해 촉매 안의 매트(Mat)가 연소되어 진한 HC를 발생시키며, 이에 따라 산소센서의 레퍼런스 에어 쳄버(Reference air chamber)에 유기화합물을 적재시켜 오염을 발생시키고, 이러한 상태는 충분한 마일리지가 쌓이기 전까지 지속적으로 유지된다.The new catalyst installed in the vehicle production line generates a rich HC by burning the mat in the catalyst due to the high temperature of the exhaust gas. Therefore, organic compounds are loaded into the reference air chamber of the oxygen sensor for contamination. This condition is maintained until sufficient mileage is accumulated.
플래너 타입의 산소센서는 레퍼런스 에어 쳄버 내의 산소농도가 외부보다 높 은 경우 농후(Rich)의 신호를 출력하고, 외부의 산소농도가 레퍼런스 에어 쳄버 보다 높은 경우에 희박(Lean)의 신호를 출력한다.The planar type oxygen sensor outputs a rich signal when the oxygen concentration in the reference air chamber is higher than the outside, and a lean signal when the oxygen concentration in the reference air chamber is higher than the reference air chamber.
엔진제어수단은 산소센서의 신호를 피드백 검출하여 공연비를 제어하며, 유기화합물의 적재에 의해 레퍼런스 에어 쳄버가 오염되어 설정된 시간 이상 희박 신호가 검출되면 산소센서와 단락 고장으로 판단한다.The engine control means detects a feedback signal from the oxygen sensor to control the air-fuel ratio. If the reference air chamber is contaminated by the loading of the organic compound and a lean signal is detected for a predetermined time or more, the engine control unit judges that the oxygen sensor and the short circuit failure.
플래너 타입의 산소센서에는 레퍼런스 에어 쳄버에 펌핑 전류(Pumping Current)를 흘려 유기화합물의 적재에 의한 오염을 재생시키는 기능이 적용되어 있다.The planar-type oxygen sensor has a function of regenerating pollution by loading organic compounds by flowing a pumping current to the reference air chamber.
그러나, 종래의 차량에서는 생산 초기 차량에서 발생되는 이물질의 연소에 의해 산소센서가 오염 것에 대하여 고장판단을 중지시키는 기능이 적용되어 있지 않아 산소센서의 단락 고장으로 감지하고 진단코드의 출력하는 오감지가 빈번하게 발생되는 단점이 있다.However, the conventional vehicle does not have a function to stop the oxygen sensor from being contaminated by the combustion of foreign substances generated in the vehicle at the beginning of production. Therefore, the sensor detects a short circuit failure of the oxygen sensor and outputs a diagnostic code frequently. There is a disadvantage that occurs.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 산소센서의 오염진단에 활성카운터를 설정하여 조립 후 설정된 일정횟수 동안 이물질이 타서 발생하는 유기화합물에 의한 오염에 대해서는 진단을 실행하지 않고, 조립 불량에 의한 단락 및 단선 고장에 대해서는 정상적인 진단이 가능하게 하는 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the purpose is to set the active counter to the contamination diagnosis of the oxygen sensor and do not perform a diagnosis for contamination by organic compounds generated by burning foreign matters for a predetermined number of times after assembly. In addition, a short circuit and a disconnection failure by assembly failure can be normally diagnosed.
즉, 본 발명은 조립 불량에 의한 산소센서의 단락 및 단선 고장 진단을 완료한 다음 오염 진단이 실행되도록 한다.That is, the present invention allows the contamination diagnosis to be executed after completing the diagnosis of the short circuit and disconnection failure of the oxygen sensor due to assembly failure.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량용 산소센서 오염 진단장치는, 동력원인 엔진; 요구 토크량에 따라 공기량을 조정하는 스로틀 밸브; 배기가스를 정화하는 촉매; 공연비의 희박 및 농후를 검출하는 산소센서를 포함하며, 산소센서의 활성화 카운터가 설정되어 차량의 초기 시동 온에 따라 활성화 카운터를 감소시키며, 활성화 카운터가 유지되는 상태에서 산소센서의 오염진단을 금지하는 제어부를 포함한다.Oxygen sensor contamination diagnosis apparatus for a vehicle according to a feature of the present invention for realizing the above object, the engine as a power source; A throttle valve for adjusting the air amount according to the required torque amount; A catalyst for purifying exhaust gas; It includes an oxygen sensor for detecting the lean and rich air-fuel ratio, and the activation counter of the oxygen sensor is set to reduce the activation counter according to the initial start-up of the vehicle, and prohibits the contamination diagnosis of the oxygen sensor while the activation counter is maintained. It includes a control unit.
또한, 본 발명의 특징에 따른 차량용 산소센서 오염 진단방법은, 생산 완료 차량에서 이그니션 온에 따라 산소센서의 개방/단락에 대한 단순 고장을 진단하는 과정; 개방/단락의 고장 진단이 완료되면 진단 완료비트를 설정하고, 엔진 시동 온에 따라 설정된 활성화 카운터를 1회씩 감소시키는 과정; 활성화 카운터가 유지되는 상태에서 공연비의 희박이 설정된 기준값 이하로 일정시간 이상 유지되면 산소센서를 유기화합물의 적재 오염으로 판단하여 오염 고장 감지를 금지하는 과정을 포함한다. In addition, the vehicle oxygen sensor contamination diagnosis method according to a feature of the present invention, the process of diagnosing a simple failure for the open / short of the oxygen sensor according to the ignition on the production completion vehicle; Setting a diagnostic completion bit when the diagnosis of the open / short fault is completed, and decreasing the activation counter set once according to the engine start-up; If the lean of the air-fuel ratio is maintained for a predetermined time or less in the state that the activation counter is maintained for a predetermined time or more, it includes a process of prohibiting the detection of contamination failure by determining the oxygen sensor as a loading contamination of the organic compound.
전술한 구성에 의하여 본 발명은 차량의 생산 초기의 운행에서 발생되는 산소센서의 오염 오감지가 발생되지 않아 제품에 신뢰성을 제공한다.According to the above-described configuration, the present invention provides reliability to a product because no contamination erroneous detection of an oxygen sensor occurs during the initial production of the vehicle.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Since the present invention can be implemented in various different forms, the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein, and parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 산소센서 오염진단장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a vehicle oxygen sensor contamination diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 엔진(10)과 ETC(20), 촉매(30), 제1산소센서(40), 제2산소센서(50) 및 제어부(60)를 포함한다.The present invention includes an
엔진(10)은 동력원으로 흡기관(A)을 통해 인가되는 흡기공기와 운전조건에 따라 분사되는 연료가 혼합된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시킨다.The
스로틀 밸브(20)는 흡기관(A)의 소정 위치에 장착되어 가속페달 혹은 ETC의 제어에 의해 작동되어 요구 토크량에 대응되는 흡기공기를 연소실에 공급한다.The
촉매(30)는 엔진(10)과 연결되는 배기관(B)의 소정 위치에 장착되어 배기가스에 포함된 유해가스를 정화시켜 에미션을 안정화시킨다.Catalyst 30 is mounted at a predetermined position of the exhaust pipe (B) connected to the
제1산소센서(40)는 촉매(30)의 상류측에 장착되어 배기가스에 포함된 산소농도를 검출하여 희박 혹은 농후에 대한 공연비의 정보를 제어부(60)에 제공한다.The
제2산소센서(50)는 촉매(40)의 하류측에 장착되어 촉매(40)에 의해 정화된 배기가스에 포함된 산소농도를 검출하여 희박 혹은 농후에 대한 공연비의 정보를 제어부(60)에 제공한다.The
이하에서는 상기 제1산소센서(40)와 제2산소센서(50)를 편의상 "산소센서"라 통칭한다.Hereinafter, the
제어부(60)는 운전자의 감가속 요구에 따라 엔진(10)의 출력을 제어함과 동시에 제1,2산소센서(40)(50)에서 피드백 검출되는 정보에 따라 공연비의 연소를 제어한다.The
상기 제어부(60)는 산소센서의 활성화 카운터가 설정되어 조립 생산된 차량의 초기 시동 온에 따라 활성화 카운터를 감소시키며, 활성화 카운터가 진행되는 상태에서는 산소센서의 단순한 조립불량에 의한 개방/고착 고장에 대해서는 정상적인 고장 진단을 실행하고, 이물질의 연소로 발생되는 유기화합물의 적재에 의한 산소센서의 오염에 대해서는 진단을 금지하여 산소센서의 오염에 대한 오감지가 발생되지 않도록 한다.The
상기 제어부(60)에 설정되는 활성화 카운터는 생산 차량의 초기에 이물질의 연소로 발생되는 유기화합물은 일정 주행기간이 경과하면 더 이상 발생되지 않아 산소센서의 오염을 발생시키지 않으므로, 상기 유기화합물의 발생되지 않는 주행기간을 적용하여 설정된다.The activation counter set in the
상기 제어부(60)는 설정된 활성화 카운터에 대하여 엔진 시동이 온되는 경우 1회씩 카운터를 감소시키며, 설정된 활성화 카운터가 '0'이 되는 경우 산소센서에 대한 오염 감지를 정상적으로 실행한다.The
예를 들어, 생산 차량의 초기에 활성화 카운터가 진행되는 상태에서 산소센서에서 설정된 전압(0.05V) 이하의 희박 공연비가 설정된 일정시간(5초) 이상 검출되는 경우 해당 산소센서는 유기화합물의 적재에 의한 오염으로 판단하여 오염 진 단을 실행하지 않는다.For example, when the lean air-fuel ratio below the voltage (0.05V) set by the oxygen sensor is detected for more than a predetermined time (5 seconds) while the activation counter is in progress in the initial stage of the production vehicle, the oxygen sensor may not load the organic compound. Do not conduct contamination diagnosis by judging by contamination.
또한, 제어부(60)는 산소센서에서 설정된 전압(0.45V) 이상의 값으로 희박 및 농후의 반전이 검출되면 산소센서에 오염이 발생되지 않아 정상적으로 동작되는 것으로 판정하여 오염진단 금지를 해제하고 정상적인 오염 감지를 실행한다.In addition, the
전술한 바와 같은 기능이 포함되는 본 발명의 동작은 다음과 같다.The operation of the present invention including the functions as described above is as follows.
생산 라인에서 차량의 조립이 완료되면 제어부(50)에는 산소센서 오염 오감지를 방지하기 위한 활성화 카운터가 설정된다(S101).When the assembly of the vehicle is completed in the production line, the
상기 활성화 카운터는 설계에 따라 가변되며, 대략적으로 20회로 설정한다.The activation counter varies depending on the design and is set approximately 20 times.
이후, 이그니션 스위치의 온 점점이 검출되는지 판단하여(S102), 이그니션 온이 검출되면 산소센서의 신호를 검출하여(S103) 단순한 조립불량에 의한 개방 혹은 단락 고장을 진단한다(S104).Thereafter, it is determined whether the on / off of the ignition switch is detected (S102), and when the ignition on is detected, the signal of the oxygen sensor is detected (S103) to diagnose an open or short circuit failure due to a simple assembly failure (S104).
이후, 조립불량에 따른 개방 혹은 단락 고장의 진단이 완료되면 진단완료 비트를 설정하고(S106), 엔진의 시동 온이 검출되는지 판단한다(S107).Subsequently, when the diagnosis of the opening or short-circuit failure due to assembly failure is completed, the diagnosis completion bit is set (S106), and it is determined whether the start-up of the engine is detected (S107).
상기 S107에서 엔진의 시동 온이 검출되면 활성화 카운터를 1회 감소시키고(S108), 산소센서로부터 공연비의 희박 및 농후에 대한 신호를 검출한다(S109).When the start-up of the engine is detected in S107, the activation counter is decremented once (S108), and a signal for lean and rich air-fuel ratio is detected from the oxygen sensor (S109).
이때, 산소센서에서 검출되는 공연비의 희박 신호가 설정된 기준값, 예를 들어 0.05V 이하로 검출되는지 판단하며(S110), 설정된 기준값 이하이면 설정된 일정시간, 예를 들어 5초간 유지되는지 판단한다(S111).At this time, it is determined whether the lean signal of the air-fuel ratio detected by the oxygen sensor is detected to be less than the set reference value, for example, 0.05V (S110), and if it is less than the set reference value, it is determined whether it is maintained for a predetermined time, for example, 5 seconds (S111). .
상기 S111에서 산소센서에서 공연비의 희박 신호가 설정된 기준값 이하의 상태로 설정시간 이상 유지되면 엔진 시동에 따라 이물질의 연소에 의해 유기화합물 의 적재에 의한 산소센서의 오염으로 판단하고(S112), 산소센서의 오염에 대한 고장진단을 실행하지 않는다(S113).If the lean signal of the air-fuel ratio is kept below the set reference value in the oxygen sensor in S111 for more than a predetermined time, it is determined that the oxygen sensor is contaminated by the loading of organic compounds by the combustion of foreign matters according to the engine start (S112). Do not perform troubleshooting for contamination of the (S113).
이후, 엔진의 반복적인 시동 온에 따른 상기한 절차의 반복으로 활성화 카운터가 '0'로 되었는지를 판단한다(S114).Subsequently, it is determined whether the activation counter becomes '0' by repeating the above procedure according to the repeated start-up of the engine (S114).
상기 활성화 카운터가 '0'로 되었으면 산소센서의 정상적인 진단모드로 진입하고(S116), 산소센서로부터 출력되는 희박 및 농후에 대한 신호에 따라 정상적인 진단을 실행한다(S117).When the activation counter becomes '0', the device enters the normal diagnostic mode of the oxygen sensor (S116), and performs a normal diagnosis according to the signal for lean and rich output from the oxygen sensor (S117).
그러나, 상기 S114에서 활성화 카운터가 '0'으로 감소되지 않은 상태에서 정상적인 전압값이 출력되며, 희박 및 농후의 반전횟수가 설정횟수를 초과하면 오염 진단금지를 해제하고, 정상적인 감지 동작을 실행한다(S115).However, in S114, a normal voltage value is output in a state where the activation counter is not reduced to '0', and when the lean and rich inversion times exceed the set number, the contamination diagnosis prohibition is released and a normal detection operation is performed ( S115).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It is included in the scope of rights.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 산소센서 오염진단장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a vehicle oxygen sensor contamination diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 산소센서 오염진단 절차를 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a pollution detection procedure for an oxygen sensor for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 엔진 20 : 스로틀 밸브10
30 : 촉매 40 : 제1산소센서30
50 : 제2산소센서 60 : 제어부50: second oxygen sensor 60: control unit
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