KR101387421B1 - 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 - Google Patents
차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101387421B1 KR101387421B1 KR1020120102694A KR20120102694A KR101387421B1 KR 101387421 B1 KR101387421 B1 KR 101387421B1 KR 1020120102694 A KR1020120102694 A KR 1020120102694A KR 20120102694 A KR20120102694 A KR 20120102694A KR 101387421 B1 KR101387421 B1 KR 101387421B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- ground
- vehicle
- determination step
- ground voltage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
- G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
- G07C5/0808—Diagnosing performance data
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
- G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
- G07C5/0816—Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
- B60Y2304/09—Testing or calibrating during manufacturing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
본 발명은 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것으로, 차량의 접지레벨을 측정할 수 있는 접지 레벨 센서의 출력 신호 파형의 주기와 형태를 이용하여 차량 접지 라인의 상태를 검사하여 분석한 후 배터리의 충전 상태와 접지 라인의 고장을 진단할 수 있는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, 차량의 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호를 엔진 회전수 또는 인젝터 점화신호와 비교하여 분석하는 것만으로도, 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명에 의하는 경우, 차량의 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호를 엔진 회전수 또는 인젝터 점화신호와 비교하여 분석하는 것만으로도, 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능하다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것으로, 차량의 접지레벨을 측정할 수 있는 접지 레벨 센서의 출력 신호 파형의 주기와 형태를 이용하여 차량 접지 라인의 상태를 검사하여 분석한 후 배터리의 충전 상태와 접지 라인의 고장을 진단할 수 있는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 엔진 제어(EMS : Engine management system)용 전자 장비 등의 전기적 구성요소들은 그 구성 회로의 접지(GND) 라인이 도 9에 나타낸 것과 같이 전자제어 컨트롤 유니트(ECU : Electronic control unit)의 정비용으로 나와 있는 단자와 배선으로 연결되어 있으며 상기 전자제어 컨트롤 유니트의 내부 접지 회로는 별도의 배선을 통하여 차대의 기계적인 요소 또는 엔진의 기계적인 요소에 연결된다. 또한 차대의 기계적인 요소 또는 엔진의 기계적인 요소는 별도의 굵은 배선으로 배터리 마이너스(-) 단자와 연결된다.
이러한 상태에서, 상기 배터리 접지(-)단자와 구동계통 접지(GND) 라인 사이의 전위는 전기적으로 작동하는 구동계통의 전원 배선 연결 상태 또는 차량의 배터리 충전 상태에 따라, 약간의 전위차를 갖게 되는 경우가 발생한다.
이러한 상기 전기적인 구동계통의 접지(GND) 라인과 배터리 마이너스(-) 단자 간의 전위차는 다양한 종류의 접지 레벨 센서를 통하여 측정 가능한 바, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값에 따라 다음과 같이 대략적으로 차량의 상태를 구분하는 것이 가능하다.
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 0V로 노이즈가 전혀 없는 경우에는 정상 상태로 볼 수 있다.
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 0 - 50mV인 경우에는 접지 레벨 값이 약간 있기는 하나, 작동에 문제는 없을 것으로 예상할 수 있다.
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 51 - 100mV인 경우에는, 접지 레벨값이 약간 높음으로 일부 제어계통의 부작용(센서 시그널 비정상)이 발생할 수 있을 것으로 예상할 수 있다.
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 101 - 500mV인 경우에는, 점지 레벨값이 높음으로 제어계통의 부작용(센서 시그널 비정상/프로세서 버그 등)의 부작용이 많이 발생할 것으로 예상할 수 있다.
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 500mV 이상인 경우에는, 접지 레벨값이 매우 높음으로 대부분의 제어계통 부작용(센서 시그널 비정상/프로세서 버그)은 물론이고 유니트 내부 하드웨어 손상도 발생할 수 있다.
한편, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값은, 단순한 수치로만 나타나는 것이 아니라, 시간에 따라 변화하는 값으로, 신호 파형의 형상의 특징을 가지는 바, 이러한 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값의 신호 파형을 이용하면, 좀 더 정확하게 차량의 각 부분의 상태를 검사하고 분석할 수 있다.
그러나, 기존에는 단순히 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값의 크기만을 이용하여 차량의 접지 상태의 정상/비정상을 판단하는 장치들만 존재하였을 뿐, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호의 파형 특성까지 분석하여 좀 더 정확하게 차량의 각 부분의 상태를 검사하고 분석하는 것은 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 차량의 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호를 엔진 회전수 또는 인젝터 점화신호와 비교하여 분석하는 것만으로도, 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있도록 하는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능하도록 하는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법은,
접지 레벨 센서의 출력 신호(s), 엔진 회전수 신호(r) 및 배터리의 전압 신호(V)를 입력받는 센서 신호 입력 단계(S1);
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하는 접지 전압 레벨 측정 단계(S2);
상기 접지 전압 레벨 측정 단계(S2)에서 측정된 상기 접지 전압 레벨(e)을 기준 접지 전압(E)과 비교 판단하는 접지 전압 판단 단계(S3);
상기 접지 전압 판단 단계(S3)에서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위를 초과하는 경우, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여 발생하는지 여부를 판단하는 회전 비례 판단 단계(S4);
상기 회전 비례 판단 단계(S4)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여 발생하는 것으로 판단되는 경우, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형 중 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분도 발생하는지 여부를 판단하는 노이즈 판단 단계(S5);
상기 회전 비례 판단 단계(S4) 및 상기 노이즈 판단 단계(S5)를 통하여, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여만 발생하는 것으로 판단되는 경우 엔진의 가감속을 지시하는 가감속 단계(S6);
상기 가감속 단계(S6) 중 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 변화하는지를 판단하는 노이즈 변화 판단 단계(S7);
상기 회전 비례 판단 단계(S4)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 것으로 판단되거나, 상기 노이즈 판단 단계(S5)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분도 발생하는 것으로 판단되는 경우, 엔진 재시동을 1회 이상 지시하는 엔진 재시동 지시 단계(S8);
상기 엔진 재시동 지시 단계(S8)에서 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도를 기준 저하 전압(V0)과 비교하고 시동초기 접지 레벨의 증가여부를 판단하는 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접지 전압 판단 단계(S3)에서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위 이하인 경우, 정상으로 판단하는 정상 판단 단계(S10a);
상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 변화하지 않는 경우 인젝터 관련 불량으로 판단하는 인젝터 불량 판단 단계(S10b);
상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 가속시 증가하는 경우 점화계통 불량으로 판단하는 점화계통 불량 판단 단계(S10c);
상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에서 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도가 기준 저하 전압(V0) 미만인 경우, 엔진 및 차체의 접지 불량으로 판단하는 접지 불량 판단 단계(S10d);
상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에서 엔진 시동시 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도가 기준 저하 전압(V0) 이상이며 상기 접지 전압 레벨(e)이 상승하는 경우, 발전기 또는 배터리의 불량으로 판단하는 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서 신호 입력 단계(S1)는,
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 노이즈를 제거하도록 필터링하는 필터링 단계(S1a)를 더 포함하여 구성되고,
상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e) 이후에 각각 고장 상태에 대응하여 고장 내용, 유사 고장 사례 및 필요한 수리 조치 내용을 표시하는 각각의 내용 설명 단계(S11a~S11e);
상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e) 별로 검사된 각 차량별 검사 분석 결과를 상기 각 차량별 이력을 포함하는 데이터 베이스화 하여 저장하는 데이터 베이스 저장단계; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치는, 차량의 OBD-2 커넥터(10)를 포함하는 센서 신호 출력부(20)에 연결되어 상기 센서 신호 입력 단계(S1)에 필요한 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s), 엔진 회전수 신호(r) 및 배터리 전압 신호(V)를 입력받는 센서 입출력 연결부(110);
상기 센서 입출력 연결부(110)에 연결되어, 상기 청구항 제 1항 내지 제3항의 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법을 수행하는 주 제어 장치(120);
상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 차량 상태 검사 분석 과정 및 결과를 시각적으로 표시하는 디스플레이부(130);
상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 사용자의 조작 입력을 입력받는 조작 입력부(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되는 무선 통신 모듈(150) 또는 인터넷 망(160) 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 주 제어 장치(120)와 연결되어, 상기 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법의 수행 결과를 조회할 수 있는 외부 단말기기(170); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하는 경우, 차량의 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호를 엔진 회전수 또는 인젝터 점화신호와 비교하여 분석하는 것만으로도, 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 접지 센서 신호 및 배터리의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능하다는 장점이 있다.
도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법의 흐름을 보여주는 플로우차트.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 정상적인 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 인젝터 관련 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 점화계통 관련 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 엔진 및 차체의 접지 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 6: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 전원 공급부 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 7: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치의 블럭 다이어그램.
도 8: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치에서, 접지 레벨 센서로 전압계측기를 사용하는 경우를 나타내는 모식도.
도 9: 일반적인 차량에서의 접지 구성을 나타내는 모식도.
도 10: 접지저항이 증가하는 경우의 점화 파형을 나타내는 모식도.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 정상적인 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 인젝터 관련 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 점화계통 관련 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 엔진 및 차체의 접지 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 6: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 전원 공급부 불량 상태에서의 차량의 접지 레벨 신호를 보여주는 도면.
도 7: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치의 블럭 다이어그램.
도 8: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치에서, 접지 레벨 센서로 전압계측기를 사용하는 경우를 나타내는 모식도.
도 9: 일반적인 차량에서의 접지 구성을 나타내는 모식도.
도 10: 접지저항이 증가하는 경우의 점화 파형을 나타내는 모식도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에 관하여 설명한다.
본 발명의 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법은 크게 도 1에 도시한 것과 같이, 센서 신호 입력 단계(S1), 접지 전압 레벨 측정 단계(S2), 접지 전압 판단 단계(S3), 회전 비례 판단 단계(S4), 노이즈 판단 단계(S5), 가감속 단계(S6), 노이즈 변화 판단 단계(S7), 엔진 재시동 지시 단계(S8), 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9) 및 각각의 분석 판단단계(S10)를 포함하여 구성된다.
먼저, 센서 신호 입력 단계(S1)에 관하여 설명한다. 상기 센서 신호 입력 단계(S1)는 접지 레벨 센서의 출력 신호(s), 엔진 회전수 신호(r) 및 배터리의 전압 신호(V)를 포함하는 엔진 제어에 관련된 각동 구동계통의 구동상태 그리고 차량과 엔진의 작동상태에 관련된 제반 정보(이를 이와 관련된 기술 분야에서는 서비스 데이터라고 통칭하며 이하 서비스 데이터라고 칭한다)를 입력받는 단계이다.
이 경우, 접지 레벨 센서는 대단히 다양한 실시예로 실시하는 것이 가능하며, 일반적으로 도 8에 도시한 것과 같이 전압용 계측기(본 분야에 속하는 기술자들은 오실로스코프라고 통칭함)를 통하여 차량의 전자 장비 등의 전기적 구성요소들의 접지라인(센서 또는 구동계통 접지부와 컨트롤 유니트 내부 접지 회로 간의 배선)과 배터리 마이너스(-) 단자 간의 전위차를 측정한다. 이 전위차를 접지 레벨이라고 하는 것으로, 통상 엔진의 전자제어에 있어 가장 민감하게 신호를 감지하여야 하는 트로틀 포지션 센서(Throttle position sensor)의 접지 라인과 배터리 마이너스(-) 단자 간의 전위차를 접지레벨 평가하는데 대표적으로 사용한다.
한편, 상기 센서 신호들은 각 센서의 특성에 따라, OBD-2 규격에 의해 차량에 탑재된 센서들로부터 계측 제어기 통신망 (CAN:controller area network ) 또는 K-Line을 통하여 전송되거나, 전압용 계측기의 데이터 통신라인을 통하여 전송되는 것이 바람직하다.
상기 OBD-2(On-Board Diagnosis-2)는 미국의 자동차 배출가스 관련 규제 중 하나로서 국내에도 상당부분 유사하게 적용되고 있는 것으로 차량에 내장된 컴퓨터로 차량 운행 중 배출가스 제어부품이나 시스템을 진단하여 유해한 배출가스가 기준 이상으로 나올 수 있는 상황이 나타나면 이와 관련된 부품이나 시스템 등에 대해서 비정상으로 판정하고 고장으로 판정되었을 때 고장코드(DTC: Diagnostic Trouble Code)를 저장하고 경고등(MIL: Malfunction Indicator Light)이 켜지도록 규정하고 이와 연관되는 서비스 데이터에 대해서 표출하는 방법 등을 규정한 법규이다.
처음 적용된 기존 OBD 시스템들은 전자부품과 결선의 단락 등의 점검만을 행했기 때문에 촉매나 산소센서의 열화, 센서나 액츄에이터의 비정상적인 거동 등에 의해 배출가스가 증가하는 것을 알 수 없을 뿐만 아니라 진단장비와 연결하기 위한 커넥터, 고장코드, 경고등의 점등기준과 저장된 정보의 형태가 표준화 되어 있지 않아 차량이나 제작업체마다 다른 커넥터가 필요하였고 고장코드를 해석하기 위한 여러 가지 다른 자료가 있어야 하는 등 많은 혼선과 불편을 초래하였다.
이러한 문제를 해결하기 위해 범용 진단장비 연결 커넥터와 통신사양 전자제어부품의 용어와 고장코드 및 서비스 데이터들의 단위와 표출 방법 등을 표준화된 것으로 사용하도록 하고 고장이 발생되면 배출가스가 증가될 항목 별로 고장판정 기준과 진단 요건 등을 추가하여 개정한 것이 OBD-2 법규이다.
OBD-2 법규가 발효되면서 기존에 차량에 내장된 컴퓨터로 엔진 제어 관련하여 단순 고장만을 진단하고 자동차 제작사에서 임으로 정하여 표출하는 고장코드와 경고등 점등 등에 관련된 기술적인 내용을 OBD-1이라고 정의하고 배출가스가 기준이상으로 과다하게 배출하는 경우 이에 관련된 부품이나 시스템에 대해서 고장을 진단하고 표준화된 방법으로 고장코드와 경고등 점등하는 방법 이와 관련된 서비스 데이터 표출등에 관련된 기술적 내용을 OBD-2라고 정의하였으며, OBD-2이후 경고등이 점등된 경우 기능 상의 고장이 아니고 배출가스가 과다하게 나오는 경우에는 이를 수리하지 않아도 차량 운행 상에 어려움이 없어 경고등이 점등된 상태에서 조치를 하지 않고 운행하는 경우가 발생하는 경우가 많아지자 경고등이 점등된 상태에서 기준 시간이상 조치하지 않는 경우 차량의 운행 등을 제한하는 등의 배출가스 과다 배출하는 경우 이에 대한 개선 조치를 강제화하기 위한 포괄적인 기술적 내용을 OBD-3로 정의하여 구분하고 있다.
OBD-2 법규에 따른 진단항목은 촉매, 엔진실화, 연료계, 냉방기 냉매의 유출, 증발가스 시스템의 누출, 산소센서, EGR, Thermostat, PCV(Positive Crankcase Ventilation)밸브, 기타 엔진이나 트랜스미션의 제어나 진단에 사용되는 센서와 솔레노이드 등이 모두 포함되는 것으로 추가적으로 특정 명칭이나 범위를 지정하지는 않았으나 " 유해한 배출가스가 기준 이상으로 나올 수 있는 모든 요인"들을 포함하고 있다.
OBD-2 법규에 따른 데이터의 전송은 ISO9141-2 또는 KWP2000의 차량 고장진단 표준 프로토콜을 이용하여 CAN 또는 K-Line을 통하여 이루어진다. 상기 ISO9141-2와 KWP2000은 ISO(International Organization for Standardization)와 SAE(Society of Automotive Engineers)에서 지정한 차량 고장진단 표준 프로토콜이다.
상기 CAN(Controller Area Network)은 소규모 범위에서 사용할 수 있는 네트워크 통신 방식으로 차세대 차량용 진단 통신 방식으로 자동차의 각종 계측 제어 장비들 간에 디지털 직렬 통신을 제공하기 위한 차량용 네트워크 시스템이다. 상기 CAN은 차량 내 전자 부품의 복잡한 전기 배선과 릴레이를 직렬 통신선으로 대체하여 지능화함으로써 중량감과 복잡성을 줄이고, 매우 빠른 속도로 데이터를 송신할 수 있기 때문에 차량에서의 다양한 종류의 실시간 요구를 만족시킨다. 또한 전자적 간섭에 의해 일어나는 이상 유무를 진단하고, 운전 중 돌발 상황 시 유기적으로 통신할 수 있다. ISO 표준 규격으로서 첨단 자동차 전장 시스템에 적용되며 엔진 관리, ABS(Anti-lock braking systems), 변속기 제어 계통(TMS : Transmission management system), 공조 장치, 문 잠금 장치, 거울 조정 등의 시스템 통합이 가능하다. 상기 CAN의 전송 속도는 500Kbps~1Mbps로 기존 통신 속도에 비해 50배 이상 빠르므로 최근에 대부분 이것을 적용하고 있는 추세이다.다. 한편, K-Line은 OBD 법규에 의해 명명된 차량용 진단 통신라인으로 10.4Kbps의 속도를 가진다.
본 발명의 경우, 차량 제어용 컴퓨터로부터 서비스 데이터를 수신받아 접지 레벨 센서의 신호가 엔진의 회전수와 비례하는 것을 판단할 수 있는 것도 상기 CAN 통신을 통하여 매우 빠른 속도로 접지 레벨 센서의 신호를 수신받을 수 있기 때문이며, CAN 통신 이외의 방법으로 서비스 데이터를 수신받는 경우와 차량에 내장된 컴퓨터에서 차량에 장착된 센서로부터 신호를 인식할 때 샘플링 속도를 느리게(100H미만으로 초당 100회 미만) 한 경우에는 CAN통신을 통하여 서비스 데이터를 수신하였어도 민감도가 많이 떨어진 신호를 받았기 때문에 접지 레벨 센서 신호의 파형의 변화 주기가 엔진의 한 사이클과 비례하는 것을 보는 것이 쉽지 않다. 그러므로 이런 경우에는 상기 전압 계측기를 통하여 접지 레벨 센서 신호와 엔진의 엔진 각 기통 중에 일부 인젝터 구동 신호(I)나 점화 신호를 측정하여 입력받는 기능을 더 가지도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 센서 신호 입력 단계(S1)에는 도 1에 도시한 것과 같이, 다양한 종류의 상기 접지 레벨 센서의 민감도나 분해능을 고려할 때, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 노이즈를 제거하도록 필터링하는 필터링 단계(S1a)를 더 포함하여 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 노이즈를 제거하도록 필터링하는 실시예로는 대단히 다양한 실시예가 가능하다.
그 중 일 실시예로는, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 시간축을 일정한 시간 폭을 가지는 시간대 별로 이산화(Discretizing)한 후, 아래의 수학식 1과 같은 이산식에 의하여 필터링하는 것이 가능하다.
이 경우, s(n)은 n번째 이산 구간에서의 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 실제 값이고, s(n-1)은 n-1번째 이산 구간에서의 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 실제 값이다. 한편, S(n)은 n번째 이산 구간에서의 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 필터링된 보정값이고, S(n-1)은 n-1번째 이산 구간에서의 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 필터링된 보정값이다. 상기 수학식 1에서의 K는 보정 계수 또는 필터링 계수로, 1의 값을 가지는 경우 필터링된 보정값은 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 실제값과 같은 값을 가지게 되며, 상기 K의 값이 1보다 작아질수록 실제 측정값의 변화추이를 많이 완화시켜 필터링 된 값을 가지게 된다. 본 데이터를 받아들이는 샘플링 속도와 받아들인 신호를 이산화하여 필터링 하는 기술에 관련된 사항은 본 발명이 속하는 엔진 전자제어 개발 분야에서는 공지 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 접지 전압 레벨 측정 단계(S2)에 관하여 설명한다. 상기 접지 전압 레벨 측정 단계(S2)는 도 1에 도시한 것과 같이 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하는 단계이다.이와 같이 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)와 같이 시간에 따라 변동하는 신호의 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하는 기술은 본 발명이 속하는 기술분야에서는 공지 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 접지 전압 판단 단계(S3)에 관하여 설명한다. 상기 접지 전압 판단 단계(S3)는 도 1에 도시한 것과 같이 상기 접지 전압 레벨 측정 단계(S2)에서 측정된 상기 접지 전압 레벨(e)을 기준 접지 전압(E)과 비교 판단하는 단계이다. 이 경우, 상기 기준 접지 전압(E)은, 상기 접지 전압 레벨(e)이 일정 기준치를 초과하는지를 판단하기 위하여 임의로 설정되는 값으로, 일반적으로 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 0 - 50mV인 경우에는 접지 레벨 값이 약간 있기는 하나 작동에 문제는 없을 것으로 예상할 수 있고, 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호에 따른 접지 레벨 값이 51 - 100mV인 경우에는 접지 레벨값이 약간 높음으로 일부 제어계통의 부작용(센서 시그널 비정상)이 발생할 수 있을 것으로 예상할 수 있는 특성을 고려할 때, 민감한 분석을 위해서는 50mV 전후의 값으로, 둔감한 분석을 위해서는 100mV 전후의 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
다음으로, 회전 비례 판단 단계(S4)에 관하여 설명한다. 상기 회전 비례 판단 단계(S4)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 접지 전압 판단 단계(S3)에서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위를 초과하는 경우, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여 발생하는지 여부를 판단하는 단계이다. 이 경우, 상기 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례한다는 의미는, 도 3에 도시한 것과 같이 상기 주기(t)가 상기 엔진 회전수 신호(r)에 정수배로 비례하는 인젝터 구동 신호(I)의 주기와 일치하거나, 정수배를 가지거나 하는 것과 같이 함께 연동하여 검출되는 것을 의미한다.
한편, 상기 인젝터 구동 신호(I)는 상기 엔진 회전수 신호(r)와 정수배를 가지고 비례하는 성질을 가지고 있다. 즉, 4행정 기관에서는 엔진축이 2회전 하는 동안 어느 한 실린더의 인젝터는 한번 작동하게 되며, 2행정 기관에서는 엔진축이 1회전 하는 동안 어느 한 실린더의 인젝터는 한번 작동하게 된다. 따라서, 어느 한 실린더의 상기 인젝터 구동 신호(I)는 4 행정 기관의 경우 상기 엔진 회전수 신호(r)가 2번 발생하는 동안 1번 발생하게 되고, 2행정 기관의 경우에는 상기 엔진 회전수 신호(r)가 1번 발생하는 동안 1번 발생하게 된다.
다음으로, 노이즈 판단 단계(S5)에 관하여 설명한다. 상기 노이즈 판단 단계(S5)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 회전 비례 판단 단계(S4)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여 발생하는 것으로 판단되는 경우, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형 중 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분도 발생하는지 여부를 판단하는 단계이다. 여기에서, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형 중 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분도 존재한다는 의미는, 도 4에 도시한 것과 같이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 정수배로 비례하는 인젝터 구동 신호(I)의 주기와 일치하지 않는 부분에서도 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 존재한다는 것을 말한다.
다음으로, 가감속 단계(S6)에 관하여 설명한다. 상기 가감속 단계(S6)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 회전 비례 판단 단계(S4) 및 상기 노이즈 판단 단계(S5)를 통하여, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여만 발생하는 것으로 판단되는 경우 엔진의 가감속을 지시하는 단계이다.
다음으로, 노이즈 변화 판단 단계(S7)에 관하여 설명한다. 상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 가감속 단계(S6) 중 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 도 4에 도시한 것과 같이 변화하는지를 판단하는 단계이다.
일반적으로, 점화장치를 갖춘 엔진에서 전기적인 노이즈를 크게 유발하여 제어 계통에 부작용을 일으킬 수 있는 것으로 전기적인 장치 중에서 부작용도 크면서 가장 빈번하게 나타는 것이 인젝터와 점화계통에서의 노이즈 발생이며, 이 두 가지는 모두 엔진 회전수와 정수배로 비례하는 특성을 가지고 있다.
따라서, 노이즈가 엔진의 회전수와 비례해서 나오는 경우 인젝터나 점화계통에서의 상태 불량으로 예측하는 것이며, 그 중에서 특히 점화계통은 가속 단계에서 전기적인 노이즈가 증가하는 특성이 있다.
이는 점화계통의 점화 불꽃은 점화 플러그에서 이루어지는데 팁 부분은 일정한 간극(0.8-1.2mm)정도로 떨어져있기 때문에 고 전압이 흐르는 순간 방전이 되면서 불꽃이 발생한다. 이 불꽃이 발생되는 방전 순간의 전기적인 저항은 가속 페달을 밟으면 팁 간극 부분의 압력이 높아지기 때문에 팁 부분의 전기적인 방전 저항이 증가하게 된다. 그래서 가속 페달을 밟으면 연소실 내에 연료와 공기의 혼합기가 많이 유입이 되면서 연소실 내의 압력이 높아지고 점화 방전되는 저항이 커진다. 한편, 방전 저항이 커지는 경우, 도 10에서 우측에 나타낸 바와 같이 그 때 발생하는 방전전압도 크게 높아지면서 전기적인 노이즈가 증가하는 것이다.
반면에 인젝터의 경우는 가속 페달을 밟는다고 해서 인젝터 계통의 전기적인 구동계통에 저항이 변하거나 구동 전압이 높아지는 요인이 거의 없기 때문에 가감속에 관계없이 일정하게 노이즈가 발생하게 된다. 이러한 전기적인 특성을 이용하여 상기 가감속 단계(S6)를 통하여 가속 시에 노이즈 레벨이 증가하면 점화계통 불량으로 노이즈 레벨이 변하지 않으면 인젝터 불량으로 예상을 하는 것이다.
다음으로, 엔진 재시동 지시 단계(S8)에 관하여 설명한다. 상기 엔진 재시동 지시 단계(S8)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 회전 비례 판단 단계(S4)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 것으로 판단되거나, 상기 노이즈 판단 단계(S5)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분도 발생하는 것으로 판단되는 경우, 엔진 재시동을 1회 이상 지시하는 단계이다.
다음으로, 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에 관하여 설명한다. 상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 엔진 재시동 지시 단계(S8)에서 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도를 기준 저하 전압(V0)과 비교하고 시동초기 접지 레벨의 증가여부를 판단하는 단계이다. 이 경우, 상기 기준 저하 전압(V0)은 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 또는 강하 정도를 판단하는 기준이 되는 것으로, 일반적으로 온도에 따라 변화되어 설정될 수 있는 값을 가진다. 따라서, 외기 온도가 0℃ 미만이면 상기 기준 저하 전압(V0)은 5.7V, 0℃~20℃인 경우에는 6.5V, 20℃ 이상인 경우에는 8V로설정되어 사용되는 것이 바람직하다.
다만 시동 계통의 기계(시동 전동기 등)적인 상태에 의하여 시동 시의 엔진 회전(이를 본 기술 분야에서는 크랭킹이라고 칭한다)에 부하가 많이 걸리는 경우 상기 배터리의 전압신호(V)가 많이 저하될 수 있다. 이러한 상기 크랭킹 시의 기계적인 부하가 많이 걸려 전압 강하가 많이 발생하는 경우라도, 충전 상태가 양호하면 노이즈 레벨이 상승하지는 않는다. 그러므로 크랭킹 시에 전압이 많이 저하되었지만 노이즈가 크게 상승하지 않으면 배터리의 충전상태는 정상이나 기계적인 상태(기어 잇빨 물림 상태 등)에 기인한 것이라고 예상할 수 있게 된다.
따라서, 상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단 단계(S9)는 배터리 전압 강하가 많이 발생하고 노이즈 레벨이 상승하는 두 가지 조건이 모두 해당이 되면 전원 공급 계통의 불량이라고 판단하며, 두 가지 중 한 가지라도 해당되지 않으면 엔진 및 차체 등의 접지 배선의 연결상태의 불량이라고 예상하여 판단할 수 있다.
크랭킹 중에 노이즈가 크게 증가하였다는 기준은 엔진이 시동이 걸린 후 발생하는 노이즈 레벨의 평균값의 3배 이상으로 대부분 200-300mV를 넘는 것을 크게 증가하였다고 할 수 있다.
다음으로, 각각의 분석 판단단계(S10)에 관하여 설명한다.
먼저, 정상 판단 단계(S10a)에 관하여 설명한다. 상기 정상 판단 단계(S10a)는 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 접지 전압 판단 단계(S3)에서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위 이하인 경우, 정상으로 판단하는 단계이다.
다음으로, 인젝터 불량 판단 단계(S10b)는 도 1 및 도 3에 도시한 것과 같이, 상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 가감속을 하여도 변화하지 않는 경우 인젝터 관련 불량으로 판단하는 단계이다.
다음으로, 점화계통 불량 판단 단계(S10c)는 도 1 및 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 가속시 증가하는 경우 점화계통 불량으로 판단하는 단계이다.
다음으로, 접지 불량 판단 단계(S10d)는 도 1 및 도 5에 도시한 것과 같이,상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에서 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도가 기준 저하 전압(V0) 미만인 경우, 또는 배터리의 전압 강하가 기준 저하전압(V0)이상이지만 크랭킹 중에 노이즈 레벨이 상승하지 않는 경우 등 두 가지 중에 하나에 해당되는 경우 엔진 및 차체의 접지 불량으로 판단하는 단계이다.
마지막으로, 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e)는 도 1 및 도 6에 도시한 것과 같이, 상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에서 엔진 시동시 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도가 기준 저하 전압(V0) 이상이면서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상승하는 경우, 발전기 또는 배터리의 불량으로 판단하는 단계이다.
한편, 상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e) 이후에는 도 1에 도시한 것과 같이, 각각 고장 상태에 대응하여 고장 내용, 유사 고장 사례 및 필요한 수리 조치 내용을 표시하는 각각의 내용 설명 단계(S11a~S11e)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e)에서 예외적인 경우에 해당되는 내용과 상태 불량을 개선하는 과정에서 적합한 정비를 할 수 있도록 방법을 설명하기 위한 것이다.
또한, 상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e) 별로 검사된 각 차량별 검사 분석 결과를 상기 각 차량별 이력을 포함하는 데이터 베이스화 하여 저장하는 데이터 베이스 저장단계를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치에 관하여 설명한다.
상기 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치(100)는 도 7에 도시한 것과 같이 크게, 센서 입출력 연결부(110), 주 제어 장치(120), 디스플레이부(130) 및 조작 입력부(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 센서 입출력 연결부(110)에 관하여 설명한다. 상기 센서 입출력 연결부(110)는 도 7에 도시한 것과 같이, 차량의 OBD-2 커넥터(10)를 포함하는 센서 신호 출력부(20)에 연결되어 상기 센서 신호 입력 단계(S1)에 필요한 상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s), 엔진 회전수 신호(r) 및 배터리의 전압 신호(V)를 포함하는 엔진 제어에 관련된 각동 구동계통의 구동상태 그리고 차량과 엔진의 작동상태에 관련된 제반 정보(이를 이와 관련된 기술 분야에서는 서비스 데이터라고 통칭하며 이하 서비스 데이터라고 칭한다)를 입력받는 기능을 가진다. 한편, 상기 센서 신호 출력부(20)는, 도 8에 도시한 것과 같이 전압용 계측기(본 분야에 속하는 기술자들은 오실로스코프라고 통칭함)를 통하여 차량의 전자 장비 등의 전기적 구성요소들의 접지라인(센서 또는 구동계통 접지부와 컨트롤 유니트 내부 접지 회로 간의 배선)과 배터리 마이너스(-) 단자 간의 전위차를 측정하는 경우 상기 전압용 계측기의 신호 출력부를 포함하는 개념으로 넓게 이해되어 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 주 제어 장치(120)에 관하여 설명한다. 상기 주 제어 장치(120)는 도 7에 도시한 것과 같이 상기 센서 입출력 연결부(110)에 연결되어, 상기한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법을 수행하는 기능을 가진다. 상기한 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법을 수행하는 기능을 가지도록 상기 주 제어 장치(120)를 구성하고 프로그래밍하는 기술은, 본 발명이 속하는 기술분야에서는 널리 알려져 실시되는 기술 수준에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 디스플레이부(130)에 관하여 설명한다. 상기 디스플레이부(130)는 도 7에 도시한 것과 같이, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 엔진 연소상태 검사 분석 과정 및 결과를 도 2 내지 도 6에 도시한 것과 같이 시각적으로 표시하는 기능을 가진다.
다음으로, 조작 입력부(140)에 관하여 설명한다. 상기 조작 입력부(140)는 도 5에 도시한 것과 같이, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 사용자의 조작 입력을 입력받는 기능을 가진다. 상기 조작 입력부(140)는 키보드, 키패드, 마우스, 태블릿 등 다양한 입력 수단 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치(100)는 도 7에 도시한 것과 같이, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되는 무선 통신 모듈(150) 또는 인터넷 망(160) 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 주 제어 장치(120)와 연결되어, 상기 접지 레벨 센서 신호를 이용한 엔진 연소상태 검사 분석 방법의 수행 결과를 조회할 수 있는 외부 단말기기(170)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 외부 단말기기(170)는 PDA, 스마트폰, 태블릿 피씨, 노트북 등 다양한 기기 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성하는 것이 가능하다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: OBD-2 커넥터
100: 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치
110: 센서 입출력 연결부
120: 주 제어 장치
121: 주 제어부 122: 저장부
123: 비 휘발성 메모리 124: 휘발성 메모리
130: 디스플레이부 140: 조작 입력부
150: 무선 통신 모듈 160: 인터넷 망
170: 외부 단말기기
100: 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치
110: 센서 입출력 연결부
120: 주 제어 장치
121: 주 제어부 122: 저장부
123: 비 휘발성 메모리 124: 휘발성 메모리
130: 디스플레이부 140: 조작 입력부
150: 무선 통신 모듈 160: 인터넷 망
170: 외부 단말기기
Claims (5)
- 접지 레벨 센서의 출력 신호(s), 엔진 회전수 신호(r) 및 배터리의 전압 신호(V)를 포함하는 센서 신호를 입력받는 센서 신호 입력 단계(S1);
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하는 접지 전압 레벨 측정 단계(S2);
상기 접지 전압 레벨 측정 단계(S2)에서 측정된 상기 접지 전압 레벨(e)을 기준 접지 전압(E)과 비교 판단하는 접지 전압 판단 단계(S3);
상기 접지 전압 판단 단계(S3)에서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위를 초과하는 경우, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여 발생하는지 여부를 판단하는 회전 비례 판단 단계(S4);
상기 회전 비례 판단 단계(S4)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여 발생하는 것으로 판단되는 경우, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형 중 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분인 노이즈(n)도 발생하는지 여부를 판단하는 노이즈 판단 단계(S5);
상기 회전 비례 판단 단계(S4) 및 상기 노이즈 판단 단계(S5)를 통하여, 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하여만 발생하는 것으로 판단되는 경우 엔진의 가감속을 지시하는 가감속 단계(S6);
상기 가감속 단계(S6) 중 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 변화하는지를 판단하는 노이즈 변화 판단 단계(S7);
상기 회전 비례 판단 단계(S4)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 것으로 판단되거나, 상기 노이즈 판단 단계(S5)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형이 상기 엔진 회전수 신호(r)에 비례하지 않는 부분도 발생하는 것으로 판단되는 경우, 엔진 재시동을 1회 이상 지시하는 엔진 재시동 지시 단계(S8);
상기 엔진 재시동 지시 단계(S8)에서 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도를 기준 저하 전압(V0)과 비교하고 시동초기 접지 레벨의 증가여부를 판단하는 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
- 청구항 제 1항에 있어서,
상기 접지 전압 판단 단계(S3)에서 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위 이하인 경우, 정상으로 판단하는 정상 판단 단계(S10a);
상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 변화하지 않는 경우 인젝터 관련 불량으로 판단하는 인젝터 불량 판단 단계(S10b);
상기 노이즈 변화 판단 단계(S7)에서 상기 접지 전압 레벨(e)의 신호 파형의 노이즈가 가속시 증가하는 경우 점화계통 불량으로 판단하는 점화계통 불량 판단 단계(S10c);
상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에서 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도가 기준 저하 전압(V0) 미만인 경우, 엔진 및 차체의 접지 불량으로 판단하는 접지 불량 판단 단계(S10d);
상기 전압 저하 및 노이즈 증가 판단단계(S9)에서 엔진 시동시 상기 배터리의 전압 신호(V)의 저하 정도가 기준 저하 전압(V0) 이상이며 상기 접지 전압 레벨(e)이 상승하는 경우, 발전기 또는 배터리의 불량으로 판단하는 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
- 청구항 제 2항에 있어서,
상기 센서 신호 입력 단계(S1)는,
상기 접지 레벨 센서의 출력 신호(s)의 노이즈를 제거하도록 필터링하는 필터링 단계(S1a)를 더 포함하여 구성되고,
상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e) 이후에 각각 고장 상태에 대응하여 고장 내용, 유사 고장 사례 및 필요한 수리 조치 내용을 표시하는 각각의 내용 설명 단계(S11a~S11e);
상기 정상 판단 단계(S10a) 내지 상기 전원 공급부 불량 판단 단계(S10e) 별로 검사된 각 차량별 검사 분석 결과를 상기 각 차량별 이력을 포함하는 데이터 베이스화 하여 저장하는 데이터 베이스 저장단계;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120102694A KR101387421B1 (ko) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120102694A KR101387421B1 (ko) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140037348A KR20140037348A (ko) | 2014-03-27 |
KR101387421B1 true KR101387421B1 (ko) | 2014-04-22 |
Family
ID=50646169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120102694A KR101387421B1 (ko) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101387421B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102547492B1 (ko) * | 2022-12-01 | 2023-06-27 | (주)지브이티 | 소방용 특장차 및 그 모니터링 시스템 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100396846B1 (ko) | 2001-03-02 | 2003-09-03 | 주식회사 지. 아이. 티 | 자동차 고장진단을 위한 다채널 진단장비의상대전압측정에 의한 접속 이상유무의 판단방법 |
KR20030083329A (ko) * | 2002-04-20 | 2003-10-30 | 김영애 | 차량 관리 시스템 |
JP2005237133A (ja) | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両の漏電検出装置 |
-
2012
- 2012-09-17 KR KR1020120102694A patent/KR101387421B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100396846B1 (ko) | 2001-03-02 | 2003-09-03 | 주식회사 지. 아이. 티 | 자동차 고장진단을 위한 다채널 진단장비의상대전압측정에 의한 접속 이상유무의 판단방법 |
KR20030083329A (ko) * | 2002-04-20 | 2003-10-30 | 김영애 | 차량 관리 시스템 |
JP2005237133A (ja) | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両の漏電検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140037348A (ko) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9097195B2 (en) | Vehicular diagnostic system | |
CN102393733B (zh) | 故障诊断方法、故障诊断仪及其***、新能源汽车 | |
KR200178225Y1 (ko) | 차진단 시스템 | |
CN111753867A (zh) | 使用机器学习分类器来监视和诊断车辆***问题 | |
JPH10252635A (ja) | 故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置 | |
US7120535B2 (en) | Method and apparatus to evaluate an intake air temperature monitoring circuit | |
US11842579B2 (en) | Systems and methods to diagnose vehicles based on the voltage of automotive batteries | |
CN112394282B (zh) | 碳罐电磁阀诊断方法、装置、设备及存储介质 | |
JPH0733983B2 (ja) | 車両用故障診断装置 | |
US10102690B2 (en) | Non-starting engine remote diagnostic | |
CN113030619A (zh) | 温度传感器的故障检测方法、故障检测***和车辆 | |
US6208917B1 (en) | Ambient temperature/inlet air temperature sensor dither | |
Oluwaseyi et al. | Specifications and analysis of digitized diagnostics of automobiles: a case study of on board diagnostic (OBD II) | |
US20190242325A1 (en) | Fault diagnosis of electronic control unit (ecu) | |
KR100762096B1 (ko) | 차량의 연비측정 및 고장진단 장치 및 그 방법 | |
KR101430399B1 (ko) | 차량의 산소 센서 신호를 이용한 엔진 연소상태 검사 분석 방법 및 장치 | |
KR101387421B1 (ko) | 차량의 접지 레벨 신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 | |
US20060095233A1 (en) | Method and systems for determining conditional failures within vehicles | |
CN111094715B (zh) | 用于分析机动车辆的去污染***的运行的方法 | |
JP2005512177A (ja) | 特に自動車における、電子システム集合体の機能の欠陥診断方法 | |
KR970010786B1 (ko) | 차량상태 진단방법 및 장치 | |
Kotzan | On-board diagnostics for emission control systems | |
KR101434392B1 (ko) | 점화 착화 기관 차량의 점화시기를 통한 엔진 검사 분석 방법 및 장치 | |
Allam et al. | On the Development and Implementation of the OBD II Vehicle Diagnosis System | |
Filipczyk et al. | The application of on-board diagnostics systems for assessing the technical state of automotive vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |