KR20160016028A - Method and system for detecting fault of rear oxygen sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for detecting fault of a rear oxygen sensor, which detects the fault of the rear oxygen sensor by monitoring an output voltage of the rear oxygen sensor under the condition of cutting off a power of a heater for activating the rear oxygen sensor for a predetermined period of time. The method for detecting the fault of the rear oxygen sensor installed on a rear of a catalyst converter in an exhaust pipe of a vehicle and measuring concentration of oxygen included in exhaust gas passing through the catalyst converter comprises: discriminating whether or not the rear oxygen sensor (15) satisfies a condition for entry of diagnosis of line short in a diagnosis entry condition satisfying discrimination step (S110); comparing the output voltage of the rear oxygen sensor (15) with preset fault discrimination voltage range R to discriminate whether or not the output voltage outputted from the rear oxygen sensor (15) is included in the preset fault discrimination voltage range R in a first voltage comparison step (S120); changing duty of a heater (15c) of the rear oxygen sensor (15) in the event that the output voltage outputted from the rear oxygen sensor (15) is not included in the preset fault discrimination voltage range R in a heater duty changing step (S150); discriminating whether or not the output voltage of the rear oxygen sensor (15) controlled according to the changing of the duty of the heater (15c) is included in the fault discrimination voltage range R in a second voltage comparison step (S160); and determining the rear oxygen sensor (15) to have fault in the event that the output voltage of the rear oxygen sensor (15) is included in the fault discrimination voltage range R in the second voltage comparison step (S160) in a fault determination step (S170).

Description

후방 산소센서의 고장 검출 방법 및 시스템{Method and system for detecting fault of rear oxygen sensor}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and a system for detecting a failure of a rear oxygen sensor,

본 발명은 차량의 배기계통에 설치된 산소센서의 고장을 검출하는 산소센서의 고장 검출 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정시간동안 후방 산소센서를 활성화시키는 히터의 전원이 차단되도록 제어한 상태에서 상기 후방 산소센서의 전압출력값을 모니터링 함으로써 상기 후방 산소센서의 고장을 검출하는 후방 산소센서의 고장 검출 방법 및 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and system for detecting a failure of an oxygen sensor installed in an exhaust system of a vehicle, and more particularly, To a failure detection method and system for a rear oxygen sensor that detects a failure of the rear oxygen sensor by monitoring a voltage output value of the rear oxygen sensor.

차량에서 엔진으로부터 배출된 배기가스에 포함된 산소의 농도를 산소센서를 이용하여 측정함으로써, 배기가스의 상태를 판단하여 배기가스가 저감되도록 제어한다.The concentration of oxygen contained in the exhaust gas discharged from the engine in the vehicle is measured using an oxygen sensor to determine the state of the exhaust gas and to control the exhaust gas to be reduced.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(11)으로부터 배출된 배기가스가 차량의 외부로 배기시키는 배기관(12)에는 촉매컨버터(13)가 설치되고, 상기 배기관(12)에서 상기 촉매 컨버터(13)의 전후에는 각각 전방 산소센서(14)와 후방 산소센서(15)가 설치되어, 상기 전방 산소센서(14)와 후방 산소센서(15)로부터 측정된 산소농도가 ECU(Electronic Control Unit, 16)으로 출력되어 상기 촉매 컨버터(13)의 전방과 후방의 상기 배기가스의 산소량을 모니터링 한다. 특히 상기 후방 산소센서(15)로부터 측정된 산소농도를 이용하여 상기 촉매 컨버터의 산소 저장 능력을 모니터링하여, 최종적으로 차량에서 배출되는 배기가스가 저감되도록 한다.1, a catalytic converter 13 is provided in an exhaust pipe 12 for exhausting exhaust gas discharged from an engine 11 to the outside of the vehicle, and a catalytic converter 13 is disposed in the exhaust pipe 12 The front oxygen sensor 14 and the rear oxygen sensor 15 are provided before and after the front oxygen sensor 14 and the rear oxygen sensor 15 to measure the oxygen concentration measured by the front oxygen sensor 14 and the rear oxygen sensor 15, To monitor the amount of oxygen in the exhaust gas in front of and behind the catalytic converter 13. Particularly, the oxygen storage capacity of the catalytic converter is monitored using the oxygen concentration measured from the rear oxygen sensor 15, so that the exhaust gas finally discharged from the vehicle is reduced.

따라서, 상기 후방 산소센서(15)에 이상이 발생할 경우, 상기 촉매 컨버터(13)의 촉매 기능을 정상적으로 감시하지 못하여 촉매 컨버터(13)의 고장 여부를 판단할 수 없고, 이는 배기가스를 제어하는 못하는 문제점이 있다.Therefore, when an abnormality occurs in the rear oxygen sensor 15, the catalytic function of the catalytic converter 13 can not be normally monitored, so that it can not be determined whether the catalytic converter 13 is faulty. There is a problem.

이를 위하여, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 후방 산소센서(15)의 출력단에 +5V를 강제적으로 출력하여 미리 설정된 값과 비교하는 로드 펄스(Load Pulse)방식이나, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 시동 후 상기 후방 산소센서(15)가 활성화되면, 상기 후방 산소센서(15)의 하이(High) 입력단(15a)과 로우(Low) 입력단(15b)의 전압차이를 지속적으로 감시하여 고장을 감지하는 전압 바이어스 방식을 사용하였다.For this purpose, a load pulse method in which +5 V is forcibly outputted to the output terminal of the rear oxygen sensor 15 and is compared with a predetermined value, as shown in FIG. 2, The voltage difference between the high input 15a and the low input 15b of the rear oxygen sensor 15 is continuously monitored when the rear oxygen sensor 15 is activated after startup A voltage bias method was used to detect faults.

상기 로드 펄스 방식은 펄스 전후의 전압을 비교하여 전압차(A-B)가 임계값(Threshold)보다 크면 정상으로, 상기 전압차가 임계값보다 작으면 단락으로, 상기 전압차가 기준값 근처이면 단선으로 판단한다.The load pulse method compares the voltages before and after the pulse to determine if the voltage difference (A-B) is greater than a threshold value, and if the voltage difference is less than the threshold value, it is a short circuit.

그러나, 상기 로드 펄스 방식은 후방 산소센서의 고장을 지속적으로 수행할 수 없고, 엔진의 상태를 고려하지 못하여 엔진의 상태를 고려해야 하는 각종 규제에 대응할 수 없는 문제점이 있다.However, the load pulse system can not continuously perform the failure of the rear oxygen sensor and can not take into account the state of the engine, so that it can not cope with various regulations requiring consideration of the state of the engine.

또한, 상기 전압 바이어스 방식은 상기 후방 산소센서가 활성화 되면 지속적으로 상기 후방 산소센서를 모니터링 할 수는 있으나, 운전자의 운전습관에 따라 상기 후방 산소센서의 단선 여부를 오판정하는 문제점이 있다. 상기 전압 바이어스 방식에서는 배기가스의 온도가 일정 온도로 상승한 후에 상기 후방산소센서의 두 입력단(15a, 15b)을 복수의 저항(R1, R2, R3)를 이용하여 기준전압을 바이어스(bias)시켜서, 컨트롤러로 입력되는 하이입력단(15a)과 로우입력단(15b)의 전압차가 기준 전압 근처에서 일정시간 동안 유지하고 있으면 단선으로 감지하도록 설정되어 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하이입력단과 로우입력단의 전압을 측정하여 그 전압차이가 미리 설정된 범위(R)를 벗어난 상태로 일정시간이 지나면 상기 후방 산소센서(15)가 단선된 것을 감지하는 원리이다.In addition, although the voltage bias system can continuously monitor the rear oxygen sensor when the rear oxygen sensor is activated, there is a problem that the rear oxygen sensor is erroneously determined depending on the driving habit of the driver. In the voltage bias system, after the temperature of the exhaust gas rises to a predetermined temperature, the two input terminals 15a and 15b of the rear oxygen sensor are biased by using a plurality of resistors R1, R2, and R3, If the voltage difference between the high input terminal 15a and the low input terminal 15b input to the controller is maintained for a predetermined time in the vicinity of the reference voltage, it is set to detect the disconnection. 4 and 5, when the voltage of the high input terminal and the voltage of the low input terminal is measured and a predetermined time elapses after the voltage difference is out of the predetermined range R, the rear oxygen sensor 15 is disconnected Is the principle to detect what happened.

그런데, 긴 내리막길에서 운전자가 브레이크페달 또는 가속페달을 밟지 않고 주행하는 경우에도 도 5에 도시된 바와 같이 상기 후방 산소센서(15)에서의 전압차가 기준 전압을 갖는 상태가 지속되는 것으로 전압거동을 보이기 때문에, 상기 후방 산소센서가 단선된 것으로 오판정하는 문제점이 있다However, when the driver runs on a long downhill road without stepping on the brake pedal or the accelerator pedal, the state in which the voltage difference in the rear oxygen sensor 15 has the reference voltage continues as shown in FIG. 5, There is a problem that the rear oxygen sensor is incorrectly determined to be disconnected

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '산소 센서의 고장 진단 장치'에 관한 기술이 개시되어 있다.
On the other hand, the following prior art reference discloses a technique relating to an apparatus for diagnosing a failure of an oxygen sensor.

JP 2008-261757 AJP 2008-261757 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 후방 산소센서의 히터 듀티가 변경되면 후방 산소센서의 전압이 변하는 것을 이용하여, 후방 산소센서가 활성화된 이후, 운전자의 운전습관과 상관없이 후방 산소센서의 단선을 감지할 수 있는 후방 산소센서의 고장 검출 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a rear oxygen sensor, which uses a change in the voltage of the rear oxygen sensor when the heater duty of the rear oxygen sensor is changed, The present invention provides a method and system for detecting a failure of a rear oxygen sensor capable of detecting a disconnection of a rear oxygen sensor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법은, 차량의 배기관에서 촉매 컨버터의 후방에 설치되어 상기 촉매 컨버터를 통과한 배기가스에 포함된 산소의 농도를 측정하는 후방 산소센서의 고장 검출방법에 있어서, 상기 후방 산소센서가 단선진단 진입을 위한 조건을 충족하는지를 판단하는 진단 진입조건 만족 판단단계와, 상기 후방산소센서에서 출력되는 출력전압이 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는지 상기 후방 산소센서의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위를 비교하는 제1전압비교단계와, 상기 후방산소센서에서 출력되는 출력전압이 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되지 않으면, 후방 산소센서의 히터의 듀티를 변경하는 히터 듀티 변경단계와, 히터 듀티가 변경되어 제어된 상기 후방 산소센서의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 포함되는지 판단하는 제2전압비교단계와, 상기 제2전압비교단계에서 상기 후방 산소센서의 전압 출력값이 고장판단 전압범위에 포함되면, 상기 후방 산소센서가 고장된 것으로 확정하는 고장 확정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a failure of a rear oxygen sensor, comprising the steps of: detecting a concentration of oxygen contained in exhaust gas passing through a catalytic converter, A method of detecting a failure of an oxygen sensor, comprising the steps of: determining whether or not the rear oxygen sensor satisfies a condition for entrance of a breakage diagnosis; determining whether the output voltage outputted from the rear oxygen sensor is within a predetermined failure judgment voltage range A second voltage comparison step of comparing the output voltage of the rear oxygen sensor with the failure judgment voltage range to determine whether the output voltage of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range, A heater duty changing step of changing the duty of the heater, a heater duty changing step of changing the heater duty, A second voltage comparison step of determining whether an output voltage of the small sensor is included in the failure determination voltage range; and if the voltage output value of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range in the second voltage comparison step, And a failure determination step of determining that the failure has occurred.

상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 상기 후방 산소센서의 온도가 미리 정해진 온도를 초과하면, 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.In the diagnosis entry condition satisfaction determination step, when the temperature of the rear oxygen sensor exceeds a predetermined temperature, the diagnosis entry condition is satisfied.

상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 엔진의 워밍업이 완료되면, 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.In the diagnosis entry condition satisfaction determination step, when the warm-up of the engine is completed, the diagnosis entry condition is satisfied.

상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 엔진의 연소가 공연비 제어가 실시되면 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.Wherein the diagnosis entry condition satisfaction determination step satisfies the diagnosis entry condition when the combustion of the engine is performed and the air-fuel ratio control is performed.

상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 상기 차량이 타력 주행을 하지 않으면 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.And the diagnostic entry condition satisfies the diagnostic entry condition if the vehicle does not travel in a power stroke.

상기 제1전압비교단계에서 상기 후방 산소센서의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위에 포함되지 않으면, 상기 진단 진입조건 만족 판단단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.And if it is not included in the output voltage of the rear oxygen sensor and the failure determination voltage range in the first voltage comparison step, the process returns to the diagnosis entry condition satisfaction determination step.

상기 히터 듀티 변경단계에서는 히터의 듀티를 100%에서 0%가 되도록 상기 히터의 듀티를 변경시키는 것을 특징으로 한다.And the duty of the heater is changed so that the heater duty is changed from 100% to 0% in the heater duty changing step.

상기 히터 듀티 변경단계는 상기 후방 산소센서가 활성화 온도를 유지하는 동안 실시되는 것을 특징으로 한다.And the heater duty changing step is performed while the rear oxygen sensor maintains the activation temperature.

상기 히터 듀티 변경단계에서는 상기 히터의 듀티를 4초 내지 6초 동안 상기 히터의 듀티를 변경시키는 것을 특징으로 한다.And the duty of the heater is changed for 4 seconds to 6 seconds in the heater duty changing step.

상기 제1전압비교단계와 상기 히터 듀티 변경단계 사이에는, 상기 후방 산소센서의 전압 출력값이 고장판단 전압범위에 포함되면 상기 후방 산소센서가 고장된 것으로 판단하고, 고장진단 카운터를 증가시키는 진단 카운터 증가단계와, 상기 고장진단 카운터가 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터보다 큰지 비교하는 고장진단 카운터 비교단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A diagnosis counter increment for increasing the failure diagnosis counter is determined between the first voltage comparison step and the heater duty changing step when the voltage output value of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range, And a failure diagnosis counter comparing step for comparing whether the failure diagnosis counter is larger than a preset heater duty change counter.

상기 제2전압비교단계에서 상기 후방 산소센서의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위에 포함되지 않으면, 상기 고장진단 카운터가 리셋되고, 상기 진단 진입조건 만족 판단단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.If the output voltage of the rear oxygen sensor and the failure determination voltage range are not included in the second voltage comparison step, the failure diagnosis counter is reset and returned to the diagnosis entry condition satisfaction determination step.

상기 제1전압비교단계와 상기 제2전압비교단계에서 상기 고장판단 전압범위는 동일하게 설정되는 것을 특징으로 한다.And the failure determination voltage range is set to be the same in the first voltage comparison step and the second voltage comparison step.

후방 산소센서로부터 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는지를 판단하는 전압비교부와, 상기 전압비교부에서 상기 후방 산소센서의 전압이 고장판단 전압범위에 포함되면, 고장진단 카운터를 증가시키고, 상기 고장진단 카운터가 미리 저장된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하는지를 판단하는 카운터와, 상기 고장진단 카운터가 상기 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면, 상기 후방 산소센서에 설치된 히터로 인가되는 전원의 듀티를 감소시키는 쪽으로 제어하는 히터전원제어부와, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)으로부터 입력되는 정보로 상기 후방 산소센서의 고장을 진단하기 위한 조건을 만족하는지 판단하고, 상기 전압비교부로부터 후방 산소센서의 전압이 상기 고장판단 전압범위에 포함되면, 상기 카운터에 고장진단 카운터가 증가되도록 제어하고, 상기 카운터에 저장된 고장진단 카운터가 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면, 상기 히터의 듀티가 감소되도록 상기 히터전원제어부를 작동시키는 제어부를 포함한다.A voltage ratio issuing unit for determining whether a voltage output from the rear oxygen sensor is included in a preset fault determination voltage range; and a fault diagnosis counter for increasing the fault diagnosis counter if the voltage of the rear oxygen sensor is included in the fault judgment voltage range, A counter for determining whether the failure diagnosis counter has reached a heater duty change counter stored in advance; and a controller for decreasing a duty of a power source applied to the heater provided in the rear oxygen sensor when the failure diagnosis counter reaches the heater duty change counter And a controller for determining whether the condition for diagnosing the failure of the rear oxygen sensor is satisfied based on information inputted from an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle, and if the voltage of the rear oxygen sensor is judged as the failure If included in the voltage range, Controlled to be increased, and when it reaches the heater duty change counter fault diagnosis counter is pre-set stored in the counter, and a controller for operating the heater power supply control such that the duty of the heater is reduced.

상기 히터전원제어부는, 미리 정해진 시간동안 상기 히터로 인가되는 전원이 듀티를 0%로 감소시키는 것을 특징으로 한다.The heater power control unit may reduce the duty to 0% by the power supplied to the heater for a predetermined time.

상기 히터전원제어부는, 상기 후방 산소센서가 활성화 온도를 유지하는 시간 동안 상기 히터로 인가되는 전원이 듀티를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
And the heater power control unit reduces the duty ratio of the power supplied to the heater during the time that the rear oxygen sensor maintains the activation temperature.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장 검출 방법 및 시스템에 따르면, 긴 내리막길과 같은 타력 주행시 브레이크 페달과 가속페달이 작동하지 않는 상태에서 후방 산소센서의 출력전압의 고장판단 전압범위를 유지하는 경우, 일시적으로 상기 후방 산소센서를 가열하는 히터의 전원을 차단한 후, 상기 후방 산소센서의 전압 거동을 살펴 상기 후방 산소센서의 전압이 고장범위에 있는 경우에만 단선으로 확정한다.According to the method and system for detecting the failure of the rear oxygen sensor according to the present invention, when the brake pedal and the accelerator pedal are not operated during driving of a vehicle such as a long downhill road, The power of the heater for temporarily heating the rear oxygen sensor is cut off and the voltage behavior of the rear oxygen sensor is determined to be broken only when the voltage of the rear oxygen sensor is in the failure range.

상기와 같이, 운전자의 운전습관에 의해 상기 후방 산소센서를 단선으로 오판정하는 것을 방지할 수 있어서, 현장에서 실제 단선이 아님에도 후방 산소센서를 교체하는 오류를 개선할 수 있다.
As described above, it is possible to prevent misjudgment of the rear oxygen sensor due to the driving habit of the driver by disconnection, and it is possible to improve the error of replacing the rear oxygen sensor even though the actual disconnection is not performed in the field.

도 1은 통상적인 차량에서 촉매 컨버터의 전방과 후방에 각각 산소센서가 설치된 상태를 도시한 개념도.
도 2는 종래기술에 일례에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법의 원리를 설명한 개념도.
도 3은 종래기술에 다른 예에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법의 원리를 설명한 개념도.
도 4는 도 3에서 후방 산소센서의 하이 입력단과 로우 입력단의 출력신호, 상기 하이 입력단과 로우 입력단의 전압차 및 배기온에 따라 고장을 판단하는 상태를 도시한 그래프.
도 5는 도 3에서 후방 산소센서의 전압 변화를 도시한 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 후방 산소센서의 전압 변화를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출시스템을 도시한 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a conceptual diagram showing a state in which an oxygen sensor is installed in front of and behind a catalytic converter in a conventional vehicle; Fig.
2 is a conceptual diagram illustrating the principle of a failure detection method of a rear oxygen sensor according to an example of the prior art.
3 is a conceptual diagram illustrating the principle of a method of detecting a failure of a rear oxygen sensor according to another example of the related art.
FIG. 4 is a graph showing a state in which a failure is determined according to output signals of a high input terminal and a low input terminal of the rear oxygen sensor, a voltage difference between the high input terminal and the low input terminal, and an exhaust temperature in FIG.
FIG. 5 is a graph showing the voltage change of the rear oxygen sensor in FIG. 3; FIG.
6 is a flowchart showing a failure detection method of a rear oxygen sensor according to the present invention.
7 is a graph showing the voltage change of the rear oxygen sensor according to the present invention.
8 is a block diagram showing a failure detection system of a rear oxygen sensor according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a failure detection method of a rear oxygen sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법은, 차량의 배기관에서 촉매 컨버터의 후방에 설치되어 상기 촉매 컨버터를 통과한 배기가스에 포함된 산소의 농도를 측정하는 후방 산소센서의 고장 검출방법에 있어서, 상기 후방 산소센서(15)가 단선진단 진입을 위한 조건을 충족하는지를 판단하는 진단 진입조건 만족 판단단계(S110)와, 상기 후방산소센서에서 출력되는 출력전압이 미리 설정된 고장판단 전압범위(R)에 포함되는지 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위(R)를 비교하는 제1전압비교단계(S120)와, 상기 후방산소센서에서 출력되는 출력전압이 미리 설정된 고장판단 전압범위(R)에 포함되지 않으면, 후방 산소센서(15)의 히터(15c)의 듀티를 변경하는 히터 듀티 변경단계(S150)와, 히터 듀티가 변경되어 제어된 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위(R)에 포함되는지 판단하는 제2전압비교단계(S160)와, 상기 제2전압비교단계(S160)에서 상기 후방 산소센서(15)의 전압 출력값이 고장판단 전압범위(R)에 포함되면, 상기 후방 산소센서(15)가 고장된 것으로 확정하는 고장 확정단계(S170)를 포함한다.
A failure detection method of a rear oxygen sensor according to the present invention is a failure detection method of a rear oxygen sensor which is installed at a rear of a catalytic converter in an exhaust pipe of a vehicle and measures a concentration of oxygen contained in exhaust gas passing through the catalytic converter (S110) for judging whether the rear oxygen sensor (15) meets a condition for entry into the open circuit diagnosis, and a diagnostic input condition satisfaction judgment step (S110) for determining whether the rear oxygen sensor (15) A first voltage comparing step (S120) of comparing an output voltage of the rear oxygen sensor (15) with the failure determining voltage range (R) to determine whether the output voltage outputted from the rear oxygen sensor is included in a predetermined failure determination voltage A heater duty changing step (S150) of changing the duty of the heater (15c) of the rear oxygen sensor (15), if the heater duty is not included in the range (R) A second voltage comparison step (S160) of determining whether an output voltage of the sensor (15) is included in the failure determination voltage range (R); and a second voltage comparison step (S160) And a failure determination step (S170) of confirming that the rear oxygen sensor (15) is broken if the output value is included in the failure judgment voltage range (R).

진단 진입조건 만족 판단단계(S110)는 차량의 배기관(12)에서 촉매 컨버터(13)의 후방에 설치된 후방 산소센서(15)의 상태가 상기 후방 산소센서(15)의 고장여부를 진단하기 위한 진단 진입 조건을 충족하는지를 판단한다. 상기 후방 산소센서(15)의 고장여부를 진단하기 위한 진단 진입 조건으로는 상기 후방 산소센서(15)의 온도, 엔진 워밍업 여부, 공연비 제어여부, 타력 주행여부 등이 된다.The diagnosis entry condition satisfactory determination step S110 is a step of determining whether or not the state of the rear oxygen sensor 15 provided at the rear of the catalytic converter 13 in the exhaust pipe 12 of the vehicle is a diagnosis for diagnosing the failure of the rear oxygen sensor 15 It is judged whether or not the entering condition is satisfied. The diagnosis entry condition for diagnosing whether the rear oxygen sensor 15 is malfunctioned includes a temperature of the rear oxygen sensor 15, whether the engine is warming up, whether the air-fuel ratio is controlled,

상기 후방 산소센서(15)의 고장여부를 진단하기 위해서는 상기 후방 산소센서(15)가 정상적으로 작동할 수 있는 범위가 되도록 활성화 되어야 하는 바, 상기의 고장 진단 진입 조건을 만족해야 한다. 상기 후방 산소센서(15)는 미리 설정된 활성화 온도를 넘어야 하고, 상기 엔진(11)은 웜임업이 되어야 하며, 공연비 제어를 실시하고, 차량이 타력 주행을 하지 않는지를 확인한다. 상기의 조건을 모두 만족하거나, 상기의 조건 중 선택된 몇 가지 조건을 만족하는 경우 진단 진입조건을 만족하는 것으로 볼 수 있다. 또한, 상기의 조건들 이외에도 필요한 조건들이 추가될 수 있다.In order to diagnose the failure of the rear oxygen sensor 15, it is necessary to activate the rear oxygen sensor 15 so that the rear oxygen sensor 15 can operate normally. The rear oxygen sensor 15 must exceed a predetermined activation temperature, the engine 11 must be warm-loaded, air-fuel ratio control is performed, and the vehicle is checked to see if the vehicle is not driving. If all of the above conditions are satisfied, or if several conditions selected from the above conditions are satisfied, it can be regarded as satisfying the diagnosis entry condition. In addition to the above conditions, necessary conditions may be added.

따라서, 상기 후방 산소센서(15)의 진단 진입조건을 충족하는 경우에는 후술되는 과정들이 순차적으로 진행되고, 그렇지 않으면 상기 진단 진입조건 단계(S110)가 반복수행되면서, 상기 후방 산소센서(15)의 상태가 진단 진입조건을 충족하는지를 판단한다.Accordingly, when the diagnosis entry condition of the rear oxygen sensor 15 is satisfied, the following processes are sequentially performed. Otherwise, when the diagnosis entry condition step S110 is repeatedly performed, It is determined whether or not the state satisfies the diagnosis entry condition.

제1전압비교단계(S120)는 상기 후방 산소센서(15)에서 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는지를 비교한다. 상기 후방 산소센서(15)에서 출력되는 전압이 고장판단 전압하한과 고장판단 전압상한 사이에 존재하면, 상기 후방 산소센서(15)는 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다. 상기 제1전압비교단계(S120)를 통하여 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 포함되면, 상기 후방 산소센서(15)가 단선(open)된 것으로 진단할 수는 있다.The first voltage comparison step (S120) compares whether the voltage output from the rear oxygen sensor 15 is within a predetermined failure determination voltage range. If the voltage output from the rear oxygen sensor 15 is between the lower limit of the failure determination voltage and the upper limit of the failure determination voltage, the rear oxygen sensor 15 can diagnose that the failure has occurred. If the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is included in the failure determination voltage range through the first voltage comparison step S120, the rear oxygen sensor 15 may be diagnosed as being open .

그러나, 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위(R), 즉 상기 고장판단 전압하한과 고장판단 전압상한 사이에 존재하더라도, 외란이나 여러 가지 요인 등에 의해 일시적으로 상기 고장판단 전압범위에 존재할 수 있으므로, 일시적으로 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 존재하더라도 진단으로 확정하지 않기 위해서 후술되는 진단 카운터 증가단계(S130)와 고장진단 카운터 비교단계(S140)가 수행된다.However, even if the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is present between the failure determination voltage range R, that is, the lower limit of the failure determination voltage and the upper limit of the failure determination voltage, The diagnosis counter increase step S130 and the failure diagnosis counter comparison step (step S130), which will be described later, are performed so that the output voltage of the rear oxygen sensor 15 temporarily falls within the failure determination voltage range, S140) is performed.

따라서, 상기 제1전압비교단계(S120)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 있더라도, 상기 후방 산소센서(15)가 단선되었다고 확정하지 않는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the rear oxygen sensor 15 is not determined to be disconnected even if the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is within the failure determination voltage range in the first voltage comparison step S120.

진단 카운터 증가단계(S130)는 상기 제1전압비교단계(S120)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 존재하면, 진단 카운터를 1증가시킨다. 상기 제1전압비교단계(S120)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 존재하면, 일단 상기 후방 산소센서(15)가 고장, 즉 단선된 것으로 임시로 판단하고, 이를 상기 진단 카운터를 증가시켜 기록한다.The diagnosis counter incrementing step S130 increases the diagnostic counter by 1 if the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is in the failure determination voltage range in the first voltage comparison step S120. If the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is in the failure determination voltage range in the first voltage comparison step S120, the rear oxygen sensor 15 temporarily determines that the rear oxygen sensor 15 is broken, that is, The diagnostic counter is incremented and recorded.

고장진단 카운터 비교단계(S140)에서는 상기 진단 카운터 증가단계(S130)에서 새롭게 증가된 고장진단 카운터를 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터와 비교한다. 상기 진단 카운터 증가단계(S130)에서는 고장진단 카운터네 상기 제1전압비교단계(S120)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 존재할 때 마다 고장진단 카운터를 증가시키고, 이를 상기 히터 듀티 변경 카운터와 비교한다.In the fault diagnosis counter comparing step S140, the fault diagnosis counter newly incremented in the diagnosis counter increasing step S130 is compared with a preset heater duty change counter. In the diagnosis counter increasing step S130, the failure diagnosis counter is incremented every time the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is present in the failure determination voltage range in the first voltage comparison step S120, And compares it with the heater duty change counter.

앞서 살펴본 바와 같이, 상기 제1전압비교단계(S120)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 존재하더라도, 이를 상기 후방 산소센서(15)의 고장으로 확정하지 않고, 상기 후방 산소센서(15)의 고장여부에 대하여 확정하지 않는데, 상기 고장진단 카운터 비교단계(S140)를 통하여 상기 후방 산소센서(15)의 고장여부를 확정할 지를 결정한다.As described above, even if the output voltage of the rear oxygen sensor 15 exists in the failure determination voltage range in the first voltage comparison step S120, it is not determined that the rear oxygen sensor 15 is a failure, It is not determined whether the rear oxygen sensor 15 is faulty. It is determined whether to determine whether the rear oxygen sensor 15 is faulty through the fault diagnosis counter comparing step S140.

히터 듀티 변경단계(S150)는 상기 후방 산소센서(15)의 일측에 상기 후방 산소센서(15)의 활성화를 위해 설치된 히터(15c)에 인가되는 전원을 변경함으로써, 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 변경되도록 한다. 상기 히터(15c)에는 상기 후방 산소센서(15)가 활성된 상태를 유지하도록 전원이 인가되고 있으며, 상기 전원은 미리 설정된 듀티(duty)로 상기 히터로 인가된다. 예컨대, 상기 히터로 인가되는 전원의 듀티는 거의 100%에 가까운 값으로 인가되고 있다. The heater duty changing step S150 is a step of changing the duty ratio of the rear oxygen sensor 15 by changing the power applied to the heater 15c provided for activation of the rear oxygen sensor 15 on one side of the rear oxygen sensor 15. [ Allow the output voltage to change. Power is applied to the heater 15c so that the rear oxygen sensor 15 is maintained in an activated state, and the power source is applied to the heater with a predetermined duty. For example, the duty of the power source applied to the heater is approximately 100%.

한편, 상기 히터 듀티 변경단계(S150)에서는 미리 설정된 시간동안 상기 히터(15c)로 인가되는 전원의 듀티를 변경한다. 예컨대, 미리 설정된 시간인 5초 동안 듀티를 0%로 변경하여, 일시적으로 상기 히터(15c)로 인가되는 전원을 차단(OFF)한다. 상기 후방 산소센서(15)는 상기 히터의 듀티가 변경되면 전압이 변경되는 특성을 갖는데, 이러한 특성을 이용하여 후방 산소센서(15)의 단선을 감지한다. 후방 산소센서(15)가 정상이면, 상기와 같이, 상기 히터(15c)의 듀티가 0%, 즉 히터(15c)의 전원이 차단되면, 상기 후방 산소센서(15)의 전압을 증가한다. 이와 같이, 상기 후방 산소센서(15)의 전압이 히터 듀티의 변경에 따라 변하는 원리를 이용하여 상기 후방 산소센서(15)의 단선 유무를 진단한다.Meanwhile, in the heater duty changing step S150, the duty of the power applied to the heater 15c is changed for a predetermined time. For example, the duty is changed to 0% for 5 seconds, which is a predetermined time, so that the power applied to the heater 15c is temporarily turned OFF. The rear oxygen sensor 15 has a characteristic that the voltage is changed when the duty of the heater is changed. The rear oxygen sensor 15 senses the disconnection of the rear oxygen sensor 15 using the characteristic. When the duty of the heater 15c is 0%, that is, when the power source of the heater 15c is shut off, the voltage of the rear oxygen sensor 15 is increased as described above if the rear oxygen sensor 15 is normal. In this manner, the presence or absence of disconnection of the rear oxygen sensor 15 is diagnosed using the principle that the voltage of the rear oxygen sensor 15 varies with the change of the heater duty.

여기서, 상기 히터로 인가되는 전원의 듀티를 변경하는 시간은 상기 후방 산소센서(15)의 활성화 온도를 유지할 수 있는 시간으로 설정된다. 즉, 상기 히터로 인가되는 전원을 차단하더라도 상기 히터는 활성화 온도를 유지한다.Here, the time for changing the duty of the power source applied to the heater is set to a time for which the activation temperature of the rear oxygen sensor 15 can be maintained. That is, even if the power source applied to the heater is cut off, the heater maintains the activation temperature.

제2전압비교단계(S160)는 상기 히터 듀티 변경단계(S150)를 수행한 후의 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압을 모니터링하는 단계이다. 상기 제2전압비교단계(S160)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 존재하는지를 비교한다.The second voltage comparing step S160 is a step of monitoring an output voltage of the rear oxygen sensor 15 after the heater duty changing step S150 has been performed. In the second voltage comparison step (S160), it is determined whether the output voltage of the rear oxygen sensor (15) is within the failure determination voltage range.

제2전압비교단계(S160)에서도 상기 제1전압비교단계(S120)와 마찬가지로 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위(R), 즉 고장판단 전압하한과 고정판단 전압상한 사이에 존재하는 지를 비교한다.In the second voltage comparing step S160, the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is compared with the failure determination voltage range R, that is, the failure determination voltage lower limit and the fixed determination voltage upper limit Is present.

상기 제2전압비교단계(S160)는 제1전압비교단계(S120)와 달리 상기 히터 듀티 변경단계(S150)가 수행된 다음 수행되는 것이므로, 상기 후방 산소센서(15)의 고장을 확정하기 위해 수행된다.Since the second voltage comparison step S160 is performed after the heater duty changing step S150 is performed, unlike the first voltage comparing step S120, the second voltage comparing step S160 is performed to determine the failure of the rear oxygen sensor 15 do.

한편, 상기 제1전압비교단계(S120)와 상기 제2전압비교단계(S160)의 고장판단 전압범위는 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that the failure determination voltage range of the first voltage comparison step S120 and the second voltage comparison step S160 is set to be the same.

고장 확정단계(S170)는 상기 제2전압비교단계(S160)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 포함되면, 상기 후방 산소센서(15)가 고장, 즉 단선된 것으로 확정한다.In the failure determination step S170, if the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is included in the failure determination voltage range in the second voltage comparing step S160, the rear oxygen sensor 15 is failed, that is, .

상기 제2전압비교단계(S160)에서 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위(R)에 포함되지 않으면, 상기 진단 진입조건 만족 판단단계(S110)로 리턴된다. 여기서, 상기 제2전압비교단계(S160)로부터 상기 진단 진입조건 만족 판단단계(S110)로 리턴될 때에는 상기 고장진단 카운터를 리셋하는 고장진단 카운터 리셋단계(S180)를 거친다.If the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is not included in the failure determination voltage range R in the second voltage comparison step S160, the process returns to the diagnosis entry condition satisfaction determination step S110. Here, when the second voltage comparison step (S160) is returned to the diagnosis entrance condition satisfaction determination step (S110), a fault diagnosis counter reset step (S180) for resetting the fault diagnosis counter is performed.

본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출방법에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 후방 산소센서(15)의 전압이 고장판단 전압범위(R)에 위치하면 고장진단 카운터를 증가하다가, 미리 정해진 카운터에 도달하는 지를 판단한다. 상기 고장진단 카운터가 미리 설정된 값에 도달하면, 상기 히터(15c)의 듀티를 변경하여 상기 히터(15c)의 전원을 일시적으로 차단시킨 후, 전압거동을 모니터링 하고, 정상적으로 상기 후방 산소센서(15)의 전압이 히터(15c)이 듀티 변경에 따라 변동되면 상기 후방 산소센서(15)는 단선되지 않은 것으로 판단하고 상기 카운터를 리셋한다.
7, when the voltage of the rear oxygen sensor 15 is located in the failure determination voltage range R, the failure diagnosis counter is incremented, It is determined whether or not a predetermined counter is reached. The duty of the heater 15c is changed to temporarily shut off the power supply of the heater 15c, and then the voltage behavior is monitored, The heater oxygen sensor 15 determines that the heater 15c has not been disconnected and resets the counter if the heater 15c changes in accordance with the duty change.

도 8에는 본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출시스템에 대하여 도시되어 있다.Fig. 8 shows a failure detection system for a rear oxygen sensor according to the present invention.

본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출시스템은, 후방 산소센서(15)로부터 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위(R)에 포함되는지를 판단하는 전압비교부(21)와, 상기 전압비교부(21)에서 상기 후방 산소센서(15)의 전압이 고장판단 전압범위에 포함되면, 고장진단 카운터를 증가시키고, 상기 고장진단 카운터가 미리 저장된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하는지를 판단하는 카운터(22)와, 상기 고장진단 카운터가 상기 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면, 상기 후방 산소센서(15)에 설치된 히터(15c)로 인가되는 전원의 듀티를 감소시키는 쪽으로 제어하는 히터전원제어부(23)와, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)으로부터 입력되는 정보로 상기 후방 산소센서(15)의 고장을 진단하기 위한 조건을 만족하는지 판단하고, 상기 전압비교부(21)로부터 후방 산소센서(15)의 전압이 상기 고장판단 전압범위(R)에 포함되면, 상기 카운터(22)에 고장진단 카운터가 증가되도록 제어하고, 상기 카운터(22)에 저장된 고장진단 카운터가 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면, 상기 히터의 듀티가 감소되도록 상기 히터전원제어부(23)를 작동시키는 제어부(24)를 포함하여, 앞서 설명한 후방 산소센서의 고장 검출 방법을 수행한다.The failure detection system for a rear oxygen sensor according to the present invention includes a voltage ratio control unit 21 for determining whether a voltage output from the rear oxygen sensor 15 is included in a preset fault determination voltage range R, A counter (22) for, when the voltage of the rear oxygen sensor (15) is included in the failure determination voltage range in the control unit (21), for increasing the failure diagnosis counter and for determining whether the failure diagnosis counter reaches a previously stored heater duty change counter A heater power supply control section 23 for controlling the duty of the power supplied to the heater 15c provided in the rear oxygen sensor 15 to decrease when the failure diagnosis counter reaches the heater duty change counter, It is judged whether or not the condition for diagnosing the failure of the rear oxygen sensor 15 is satisfied with the information inputted from the electronic control unit (ECU) When the voltage of the small sensor 15 is included in the failure determination voltage range R, the failure diagnosis counter is controlled to increase to the counter 22 and the failure diagnosis counter stored in the counter 22 is set to a predetermined heater duty And a control unit (24) for operating the heater power supply control unit (23) so that the duty of the heater is reduced when reaching the change counter, thereby performing the above-described failure detection method of the rear oxygen sensor.

전압비교부(21)는 상기 후방 산소센서(15)로부터 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는지를 비교한다. 상기 전압비교부(21)는 상기 후방 산소센서(15)의 출력전압이 고장판단 전압하한 보다 크고 고장판단 전압상한 보다 작은지를 판단한다.The voltage ratio control unit 21 compares the voltage output from the rear oxygen sensor 15 with a predetermined failure determination voltage range. The voltage ratio control unit 21 determines whether the output voltage of the rear oxygen sensor 15 is greater than the lower limit of the failure determination voltage and lower than the upper limit of the failure determination voltage.

카운터(22)는 상기 전압비교부(21)에서 상기 후방 산소센서(15)로부터 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는 것으로 판단하면, 내부에 저장된 고장진단 카운터를 1씩 증가시킨다. 또한, 상기 카운터(22)는 상기 고장진단 카운터를 상기 카운터(22)의 내부에 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터와 비교한다. 즉, 상기 카운터(22)는 고장진단 카운터를 1씩 증가시키면서, 상기 고장진단 카운터가 상기 히터 듀티 변경 카운터에 도달하는지를 판단한다.The counter 22 determines that the voltage output from the rear oxygen sensor 15 is included in the predetermined failure determination voltage range in the voltage ratio assigning unit 21, and increments the failure diagnosis counter stored therein by one. The counter 22 compares the failure diagnosis counter with a preset heater duty change counter within the counter 22. That is, the counter 22 increments the failure diagnosis counter by 1 and determines whether the failure diagnosis counter reaches the heater duty change counter.

히터전원제어부(23)는 상기 히터(15c)로 인가되는 전원을 제어한다. 상기 히터전원제어부(23)는 제어부(24) 또는 상기 ECU에 의해 제어되면서, 상기 히터(15c)로 공급되는 전원을 온/오프하여, 상기 히터(15c)가 상기 후방 산소센서(15)를 가열시켜 상기 후방 산소센서(15)가 활성화되도록 한다. 상기 히터전원제어부(23)는 상기 히터(15c)에 인가되는 전원의 듀티가 감소되도록 제어하고, 바람직하게는 듀티가 0%가 되도록 한다. 아울러, 상기 히터(15c)의 듀티가 변경되는 시간은 상기 후방 산소센서(15)가 활성화 온도를 유지할 수 있도록 미리 정해진 시간동안만 듀티가 감소된다.The heater power control unit 23 controls the power supplied to the heater 15c. The heater power control unit 23 turns on / off the power supplied to the heater 15c while being controlled by the control unit 24 or the ECU so that the heater 15c heats the rear oxygen sensor 15 So that the rear oxygen sensor 15 is activated. The heater power control unit 23 controls the duty of the power applied to the heater 15c to be reduced, and preferably the duty is 0%. In addition, the duty of the heater 15c is changed only for a predetermined time so that the rear oxygen sensor 15 can maintain the activation temperature.

제어부(24)는 상기 ECU로부터 입력되는 정보를 토대로 하여, 상기 후방 산소센서(15)의 고장진단을 실시하기 위한 조건을 만족하는지를 판단하고, 고장진단 조건을 만족하면, 상기 전압비교부(21), 카운터(22) 및 상기 히터전원제어부(23)를 제어한다. 상기 제어부(24)는 상기 전압비교부(21)로부터 후방 산소센서(15)로부터 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위(R)에 포함되는 것으로 판단되면, 상기 카운터(22)가 상기 카운터(22)의 내부에 저장된 고장진단 카운터가 증가되도록 제어하고, 상기 고장진단 카운터가 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면 상기 히터전원제어부(23)를 제어하여, 상기 히터(15c)로 인가되는 전원의 듀티가 제어되도록 한다.Based on the information input from the ECU, the control unit 24 determines whether or not the condition for performing the failure diagnosis of the rear oxygen sensor 15 is satisfied. If the condition for diagnosing the failure of the rear oxygen sensor 15 is satisfied, The counter 22 and the heater power control unit 23. [ The controller 24 determines that the voltage output from the rear oxygen sensor 15 is included in the predetermined fault determination voltage range R from the voltage ratio assigning unit 21, And when the failure diagnosis counter reaches a predetermined heater duty change counter, the heater power control section 23 is controlled to control the duty ratio of the power supplied to the heater 15c .

본 발명에 따른 후방 산소센서의 고장검출시스템은 상기 ECU내에 저장되는 것이 바람직하고, 앞서 설명한 후방 상소센서의 고장검출방법을 수행한다.
The failure detection system of the rear oxygen sensor according to the present invention is preferably stored in the ECU and performs the failure detection method of the rear-sight sensor as described above.

S110 : 진단 진입조건 만족 판단단계 S120 : 제1전압비교단계
S130 : 진단 카운터 증가단계 S140 : 고장진단 카운터 비교단계
S150 : 히터 듀티 변경단계 S160 : 제2전압비교단계
S170 : 고장 확정단계 S180 : 카운터 리셋단계
11 : 엔진 12 : 배기관
13: 촉매 컨버터 14 : 전방 산소센서
15 : 후방 산소센서 15c : 히터
21 : 전압비교부 22 : 카운터
23 : 히터전원제어부 24 : 제어부S110: Satisfying the diagnosis entry condition satisfaction step S120: First voltage comparison step
S130: Diagnosis counter increase step S140: Fault diagnosis counter comparison step
S150: Heater duty change step S160: Second voltage comparison step
S170: Failure confirmation step S180: Counter reset step
11: engine 12: exhaust pipe
13: catalytic converter 14: front oxygen sensor
15: rear oxygen sensor 15c: heater
21: voltage ratio issue 22: counter
23: heater power control unit 24:

Claims (15)

차량의 배기관에서 촉매 컨버터의 후방에 설치되어 상기 촉매 컨버터를 통과한 배기가스에 포함된 산소의 농도를 측정하는 후방 산소센서의 고장 검출방법에 있어서,
상기 후방 산소센서가 단선진단 진입을 위한 조건을 충족하는지를 판단하는 진단 진입조건 만족 판단단계와,
상기 후방산소센서에서 출력되는 출력전압이 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는지 상기 후방 산소센서의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위를 비교하는 제1전압비교단계와,
상기 후방산소센서에서 출력되는 출력전압이 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되지 않으면, 후방 산소센서의 히터의 듀티를 변경하는 히터 듀티 변경단계와,
히터 듀티가 변경되어 제어된 상기 후방 산소센서의 출력전압이 상기 고장판단 전압범위에 포함되는지 판단하는 제2전압비교단계와,
상기 제2전압비교단계에서 상기 후방 산소센서의 전압 출력값이 고장판단 전압범위에 포함되면, 상기 후방 산소센서가 고장된 것으로 확정하는 고장 확정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
A method of detecting a failure of a rear oxygen sensor, which is installed at a rear of a catalytic converter in an exhaust pipe of a vehicle and measures a concentration of oxygen contained in an exhaust gas passing through the catalytic converter,
Determining whether the rear oxygen sensor satisfies a condition for entry into a disconnection diagnosis;
A first voltage comparison step of comparing an output voltage of the rear oxygen sensor with the failure determination voltage range to determine whether an output voltage output from the rear oxygen sensor is included in a predetermined failure determination voltage range,
A heater duty changing step of changing the duty of the heater of the rear oxygen sensor when the output voltage output from the rear oxygen sensor is not included in the predetermined failure determination voltage range;
A second voltage comparison step of determining whether the output voltage of the rear oxygen sensor controlled by the heater duty is included in the failure determination voltage range,
And a failure determination step of determining that the rear oxygen sensor is broken if the voltage output value of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range in the second voltage comparison step .
제1항에 있어서,
상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 상기 후방 산소센서의 온도가 미리 정해진 온도를 초과하면, 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein when the temperature of the rear oxygen sensor exceeds a predetermined temperature, the diagnosis entry condition is satisfied in the diagnosis entry condition satisfaction determination step.
제1항에 있어서,
상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 엔진의 워밍업이 완료되면, 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the diagnosis entry condition satisfies the diagnosis entry condition when the warm-up of the engine is completed.
제1항에 있어서,
상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 엔진의 연소가 공연비 제어가 실시되면 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the diagnosis entry condition satisfaction determination step satisfies the diagnosis entry condition when the combustion of the engine is performed and the air-fuel ratio control is performed.
제1항에 있어서,
상기 진단 진입조건 만족 판단단계에서는 상기 차량이 타력 주행을 하지 않으면 상기 진단 진입 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the diagnosis entry condition satisfaction determination step satisfies the diagnosis entry condition if the vehicle does not travel by a horsepower.
제1항에 있어서,
상기 제1전압비교단계에서 상기 후방 산소센서의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위에 포함되지 않으면,
상기 진단 진입조건 만족 판단단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
If the output voltage of the rear oxygen sensor and the failure determination voltage range are not included in the first voltage comparison step,
And returning to the diagnosis entry condition satisfaction judgment step.
제1항에 있어서,
상기 히터 듀티 변경단계에서는 히터의 듀티를 100%에서 0%가 되도록 상기 히터의 듀티를 변경시키는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the duty of the heater is changed so that the duty of the heater becomes 100% to 0% in the heater duty changing step.
제1항에 있어서,
상기 히터 듀티 변경단계는 상기 후방 산소센서가 활성화 온도를 유지하는 동안 실시되는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heater duty changing step is performed while the rear oxygen sensor maintains the activation temperature.
제8항에 있어서,
상기 히터 듀티 변경단계에서는 상기 히터의 듀티를 4초 내지 6초 동안 상기 히터의 듀티를 변경시키는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the controller changes the duty of the heater for 4 seconds to 6 seconds in the heater duty changing step.
제1항에 있어서,
상기 제1전압비교단계와 상기 히터 듀티 변경단계 사이에는,
상기 후방 산소센서의 전압 출력값이 고장판단 전압범위에 포함되면 상기 후방 산소센서가 고장된 것으로 판단하고, 고장진단 카운터를 증가시키는 진단 카운터 증가단계와,
상기 고장진단 카운터가 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터보다 큰지 비교하는 고장진단 카운터 비교단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Between the first voltage comparison step and the heater duty change step,
A diagnosis counter increasing step of determining that the rear oxygen sensor is broken if the voltage output value of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range and increasing the failure diagnosis counter,
Further comprising a fault diagnosis counter comparing step of comparing whether the fault diagnosis counter is larger than a preset heater duty change counter.
제10항에 있어서,
상기 제2전압비교단계에서 상기 후방 산소센서의 출력전압과 상기 고장판단 전압범위에 포함되지 않으면,
상기 고장진단 카운터가 리셋되고, 상기 진단 진입조건 만족 판단단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
11. The method of claim 10,
If the output voltage of the rear oxygen sensor and the failure determination voltage range are not included in the second voltage comparison step,
The fault diagnosis counter is reset and returned to the diagnosis entry condition satisfaction judgment step.
제1항에 있어서,
상기 제1전압비교단계와 상기 제2전압비교단계에서 상기 고장판단 전압범위는 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the failure determination voltage range is set to be the same in the first voltage comparison step and the second voltage comparison step.
후방 산소센서로부터 출력되는 전압을 미리 설정된 고장판단 전압범위에 포함되는지를 판단하는 전압비교부와,
상기 전압비교부에서 상기 후방 산소센서의 전압이 고장판단 전압범위에 포함되면, 고장진단 카운터를 증가시키고, 상기 고장진단 카운터가 미리 저장된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하는지를 판단하는 카운터와,
상기 고장진단 카운터가 상기 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면, 상기 후방 산소센서에 설치된 히터로 인가되는 전원의 듀티를 감소시키는 쪽으로 제어하는 히터전원제어부와,
차량의 ECU(Electronic Control Unit)으로부터 입력되는 정보로 상기 후방 산소센서의 고장을 진단하기 위한 조건을 만족하는지 판단하고, 상기 전압비교부로부터 후방 산소센서의 전압이 상기 고장판단 전압범위에 포함되면, 상기 카운터에 고장진단 카운터가 증가되도록 제어하고, 상기 카운터에 저장된 고장진단 카운터가 미리 설정된 히터 듀티 변경 카운터에 도달하면, 상기 히터의 듀티가 감소되도록 상기 히터전원제어부를 작동시키는 제어부를 포함하는 후방 산소센서의 고장 검출 시스템.
A voltage ratio issuing unit for judging whether a voltage output from the rear oxygen sensor is included in a predetermined fault determination voltage range,
A counter for increasing the failure diagnosis counter and determining whether the failure diagnosis counter reaches a pre-stored heater duty change counter when the voltage of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range in the voltage ratio assignment portion,
A heater power controller for controlling the duty of the power supplied to the heater provided in the rear oxygen sensor to be decreased when the failure diagnostic counter reaches the heater duty change counter,
Wherein the control unit determines whether a condition for diagnosing a failure of the rear oxygen sensor is satisfied based on information input from an ECU of the vehicle, and if the voltage of the rear oxygen sensor is included in the failure determination voltage range from the voltage ratio assignment unit, And a control unit for controlling the heater power control unit so that the duty of the heater is reduced when the failure diagnostic counter stored in the counter reaches a preset heater duty change counter, Fault detection system.
제13항에 있어서,
상기 히터전원제어부는, 미리 정해진 시간동안 상기 히터로 인가되는 전원이 듀티를 0%로 감소시키는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the heater power control unit reduces the duty to 0% by the power applied to the heater for a predetermined time.
제13항에 있어서,
상기 히터전원제어부는, 상기 후방 산소센서가 활성화 온도를 유지하는 시간 동안 상기 히터로 인가되는 전원이 듀티를 감소시키는 것을 특징으로 하는 후방 산소센서의 고장 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the heater power control unit decreases the duty ratio of the power supplied to the heater during the time the rear oxygen sensor maintains the activation temperature.
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