KR101914683B1 - 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법 - Google Patents

이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101914683B1
KR101914683B1 KR1020120147587A KR20120147587A KR101914683B1 KR 101914683 B1 KR101914683 B1 KR 101914683B1 KR 1020120147587 A KR1020120147587 A KR 1020120147587A KR 20120147587 A KR20120147587 A KR 20120147587A KR 101914683 B1 KR101914683 B1 KR 101914683B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
ewma
moving average
state
dif
Prior art date
Application number
KR1020120147587A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140078327A (ko
Inventor
윤영선
Original Assignee
콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 filed Critical 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
Priority to KR1020120147587A priority Critical patent/KR101914683B1/ko
Publication of KR20140078327A publication Critical patent/KR20140078327A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101914683B1 publication Critical patent/KR101914683B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

본 발명에서 에러판정 기준의 신뢰성을 높일 수 있는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 촉매변환기 이상진단 방법은, a) 엔진회전수(N), 흡입공기량(MAF) 및 연료제어기 출력값(LAM)에 대한 각 파라미터의 이동평균값을 산출하는 단계; b) 상기 각 파라미터의 모든 출력 값을 제1 상태(STATE_1) 및 제2 상태(STATE_2)로 분리하는 단계; c) 상기 b) 단계에서 어느 하나의 상태(STATE_1 또는 STEATE_2)가 선택되면, 설정된 시간 동안 누적 카운트를 수행하고, 해당 카운트 동안 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값(V_dif_int)을 누적 산출하는 단계; 및 d) 상기 차이 값(V_dif_int)과, 전(前) 상태에서 산출된 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값(V_dif_int')를 이용하여 이동평균값(EWMA)을 연산하고, 상기 이동평균값(EWMA)이 기 설정된 기준치 범위를 벗어날 경우 상기 촉매변환기의 이상 상태로 진단하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 각 파라미터의 변화량의 크기에 따라 후단산소 센서의 기준전압과 실제전압의 차이를 누적 산출함으로써, 에러판정 기준의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Description

이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법{METHOD FOR ABNORMALITY CHECKING CATALYTIC CONVERTER OF AUTOMOTIVE USING AN EWMA}
본 발명은 차량의 촉매변환기 이상 징후를 검출하기 위한 진단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입공기량, 엔진회전수, 연료제어기 출력 값에 대한 이동평균값(Exponentially Weighed Moving Average, EWMA)에 기초하여 촉매의 이상진단을 수행함으로써, 촉매의 OSC(Oxygen Storage Capacity)가 결핍 또는 과다하더라도 진단을 적극적으로 수행하여 운전영역 또는 차량의 라이프 사이클 중 더 많은 시간 동안 진단이 가능하도록 함에 따라, 촉매진단의 에러 판정에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 촉매에는 산소센서가 반드시 있어야 한다. 공연비가 이론 공연비에서 벗어나면 3 원 촉매의 일산화 탄소, 탄화수소, 산화질소 정화 능력은 격감한다. 그러므로 배기관에 산소센서를 집어넣어 배기중의 산소 농도에 의해서 공연비를 측정하며, 연료 공급 장치에 네거티브피드백의 신호를 보내서 공연비를 이론 값으로 모아서 묶는 제어를 하고 있다. 이와 같이 동작하는 촉매는 모니터링을 하게 되는데, 그 모니터링을 하게 되는 것은 촉매의 열화가 발생하면 촉매 후단
산소센서 신호의 진폭이 커지고, 주기가 짧아져 촉매 열화 지수에 대한 신뢰성이 저하되기 때문이다.
근래에는 촉매의 열화로 인한 판단 기준의 신뢰성을 높이기 위한 기술이 공지되고 있으며, 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 모니터링 하고자 하는 촉매(1)에 대하여 모니터 할 조건인가를 판단하게 된다(단계 60). 이어서 촉매(1)가 모니터 조건이면, 전자제어장치(2)에서는 촉매 후단 산소센서의 진폭이 일정값 이상이고, 주파수가 일정 값 이상인가를 판단하게 된다(단계 61).
이때 상기 후단 산소센서 신호의 진폭 및 주파수가 일정 값 이상이 아니면, 상기 전자제어장치(2)에서는 촉매가 정상적인 것으로 판단하여 후단 산소센서 기준선을 설정값에 일치시킨다(단계 62). 그러나 상기 산소센서 신호의 진폭 및 주파수가 일정값 이상이면, 상기 전자제어장치(2)에서는 정상적인 촉매가 아닌 것으로 판단하여 정확한 촉매 열화지수를 계산하여 고장 판단을 결정하기 위하여, 후단 산소센서 신호의 최소/최대 평균값 계산한다(단계 63).
그리고 상기 후단 산소센서에서 린/리치 기준선 설정하게 되는데, 이는 린 기준선 = 최소치(MIN)평균값 + [최대치(MAX)-최소치(MIN)] ×0.55 , 리치 기준선= 최소치(MIN)평균값 + [최대치(MAX)-최소치(MIN)] ×0.5 로 계산한다(단계 64).
상기와 같이 기준선이 설정되면, 전자제어장치(2)에서는 촉매 전 후단 산소센서간의 린 및 리치 시간을 계산하고(단계 65), 이어서 촉매 전후단 산소센서 간의 린 시간비 및 리치 시간비를 각각 계산하며 전단 산소센서 1 사이클 당 촉매 열화지수를 계산한다(단계 66).
이어서 상기 전자제어장치(2)에서는 상기 계산된 촉매 열화지수 및 모니터 링한 횟수를 누적하고(단계 67), 상기 누적한 모니터의 누적횟수가 임의의 설정 횟수 이상인가를 판단하게 되며(단계 68), 상기 모니터의 누적 횟수가 상기 임의의 설정 횟수 이상이 아니면, 상기 초기 단계(60)로부터 반복 수행을 하게 된다.
한편 상기 모니터의 누적 횟수가 상기 임의의 설정 횟수 이상이면, 상기 촉매 열화지수가 임의의 설정 횟수 이상인가를 판단하고(단계 69), 이때 상기 촉매 열화지수가 임의의 설정 횟수 이상이 아니면 모니터링을 완료하게 되지만, 상기 열화지수가 임의의 설정 횟수 이상이면 에러로 표시하게 되는 것이다(단계 70).
그러나, 종래의 기술로는 정상적인 촉매를 이상이 있는 것으로 오판정 하는 일을 방지하고자 극히 제한된 운전조건에서 촉매 진단이 이루어지기 때문에, 흡입 공기량, 엔진회전수, 연료제어기 출력 값이 변하는 과도 운전 상태에서는 촉매의 OSC(Oxygen Storage Capacity)가 안정적이지 못하고 결핍 또는 과다 방향으로 치우칠 가능성이 있어, 촉매진단의 기준으로 삼기에 적절치 않다는 문제가 야기되고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 촉매의 OSC가 다소 결핍 또는 과다하더라도 진단을 적극적으로 수행하여 광범위한 운전영역에서, 나아가 차량의 라이프사이클 중 더 많은 시간 동안 진단이 가능하도록 함으로써, 촉매가 정상일 때의 진단결과를 지속적으로 에러판정에 이용하여 촉매 오판정의 가능성을 분산감소시킬 수 있는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 엔진회전수, 흡입공기량, 연료제어기 출력 값의 변화량을 모니터링하여 변화량의 크기에 따라 상태를 분류한 후, 각 상태가 기준 시간 동안 유지될 경우, 후단산소 센서의 기준전압과 실제전압의 차이를 누적 산출함으로써, 에러판정 기준의 신뢰성을 높일 수 있는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법은, 차량의 촉매변환기에 대한 이상 여부를 판단하기 위한 방법에 있어서, a) 엔진회전수(N), 흡입공기량(MAF) 및 연료제어기 출력값(LAM)에 대한 각 파라미터의 이동평균값을 산출하는 단계; b) 상기 각 파라미터의 모든 출력 값이 운전자의 운전 조건 혹은 제품의 설계 과정에서 산출되는 편차에 의해 도출된 각 파라미터의 출력값에 대한 변화폭 제품의 설계과정에서 산출될 수 있는 이론치 범위에 포함되는 상태(STATE_1: steady state)와, 운전자의 운전 조건 혹은 제품의 설계 과정에서 산출되는 편차에 의해 도출된 각 파라미터의 출력값에 대한 변화폭이 상기 각 파라미터의 수치가 제품에 대한 고장 또는 에러가 결코 아닌 상태로 인지되는 기 설정된 소정 범위에 포함되는 상태(STATE_2: 'quasi-steady state')로 분리하는 단계; c) 상기 b) 단계에서 어느 하나의 상태(STATE_1 또는 STEATE_2)가 선택되면, 설정된 시간 동안 누적 카운트를 수행하고, 해당 카운트 동안 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값(V_dif_int)을 누적 산출하는 단계; 및 d) 상기 차이 값(V_dif_int)과, 전(前) 상태에서 산출된 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값(V_dif_int')를 이용하여 이동평균값(EWMA)을 연산하고, 상기 이동평균값(EWMA)이 기 설정된 기준치 범위를 벗어날 경우 상기 촉매변환기의 이상 상태로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법은, 엔진회전수, 흡입공기량, 연료제어기 출력 값의 변화량을 모니터링하여 변화량의 크기에 따라 상태를 분류한 후, 각 상태가 기준 시간 동안 유지될 경우, 후단산소 센서의 기준전압과 실제전압의 차이를 누적 산출함으로써, 에러판정 기준의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 차량의 촉매 모니터링 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 촉매변환기에 대한 이상 진단방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서는 촉매의 OSC가 정상 범위에 있을 때의 진단 값을 이동평균값으로 하여 촉매 이상 판정에 지속적으로 이용함으로써 오진단의 가능성을 줄이고, 정확한 진단결과를 도출할 수 있도록 한다. 이에, 본 발명에서 적용되는 이동평균 값은 시계열적 시점에서 지속적인 평균값을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 엔진 회전수(N), 흡입공기량(MAF), 연료제어기 출력값(LAM)에 대한 각각의 평균값을 산출한다. 그리고, 이러한 이동 평균에 대한 이동 평균값을 다시 산출하고, 이를 에러판정 기준으로 정의하는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 촉매변환기 이상 진단 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도시된 바와 같이, S201 단계에서 마이컴은, 엔진 회전수(N), 흡입공기량(MAF), 연료제어기 출력값(LAM)에 대한 각각의 이동평균을 산출한다. 상기 엔진 회전수(N)에 대한 이동평균은 시계열적인 일정 회수 또는 설정 시간대까지의 이동평균을 나타내는 것으로, 아래의 수학식 1과 같다.
Figure 112018097011843-pat00010
여기서, N-EWMA는 엔진 회전수(N)에 대한 이동평균이고, N-EWMA'는 전 상태에서 엔진 회전수에 대한 이동평균이다. 상기 Const1은 카운트 회수에 대한 역수값이고, N은 엔진 회전수이다.
삭제
예컨대, 엔진 회전수(N)가 2000RPM이고, 평균 연산을 위한 현재 카운트 회수가 100회이고, 전 상태에서의 엔진 회전수(N-EWMA')가 2100일 경우, 현재 엔진 회준수에 대한 이동평균(N-EWMA)는, 2100×(1-1/100) + 2000×(1/100) = 2099가 된다. 즉, 전 상태까지의 이동평균이 2100이고, 현재 엔진 회전수가 2000으로 감속됨에도 실질적으로 이동평균값은 '2099'로 전 상태의 이동평균값 대비 소폭 감속된다.
동일한 원리로 흡입 공기량(MAF)에 대한 이동평균을 산출할 수 있는데, 아래의 수학식 2로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112018097011843-pat00011
여기서, MAF-EWMA는 흡입 공기량에 대한 이동평균이고, MAF-EWMA'는 전 상태에서 흡입 공기량에 대한 이동평균이다. 상기 Const2은 카운트 회수에 대한 역수값이고, MAF는 현재 흡입 공기량이다.
동일한 원리로 연료제어기 출력값(LAM)에 대한 이동평균을 산출할 수 있는데, 아래의 수학식 3으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112018097011843-pat00012
여기서, LAM-EWMA는 연료제어기 출력값에 대한 이동평균이고, LAM-EWMA'는 전 상태에서 연료제어기 출력값에 대한 이동평균이다. 상기 Const3은 카운트 회수에 대한 역수값이고, LAM은 현재 연료제어기 출력값이다.
이와 같이 전술된 수학식들에 의거 엔진 회전수(N)를 포함하여, 흡입 공기량(MAF), 연료제어기 출력값(LAM)의 이동평균값을 각각 산출한다.
한편, S203 단계로 진입하여, 전 과정에서 산출된 각 파라미터에 대한 현재 이동평균값의 정상 여부를 판단한다. 정상 여부는 본 발명에서 '매우 정상(steady state)'과 '비교적 정상(quasi-steady state) ' 상태로 분리하며, '매우 정상'은 상기 각 파라미터의 모든 출력 값이 운전자의 운전 조건 혹은 제품의 설계 과정에서 산출될 수 있는 이론치 범위에 포함되어 그 변화폭이 제품의 설계과정에서 산출될 수 있는 이론치 범위에 포함되는 상태(STATE_1: steady state) 이고, 상기 '비교적 정상'은 운전자의 운전 조건 혹은 제품의 설계 과정에서 산출되는 편차에 의해 도출된 각 파라미터의 출력값에 대한 변화폭이 상기 각 파라미터의 수치가 제품에 대한 고장 또는 에러가 결코 아닌 상태로 인지되는 기 설정된 소정 범위에 포함되는 상태(STATE_2: 'quasi-steady state')를 의미한다.
이와 같은 각각의 상태(STATE_1, STATE_2)는 운전자의 운전 모드에 크게 좌우되며 차종에 따른 부품별 테스트 결과에 일부 기초한 것으로, 각 상태의 범위는 상이할 것이다. 여기서, 상기 소정 범위는 상기 이론치 범위 보다 넓은 범위로 설정되고, 상기 '비교적 정상'는 각 파라미터의 수치의 변화폭이 상기 이론치 범위를 초과하고 상기 소정 범위 내에 존재하는 경우이다.
상기한 S203 단계는 상기 엔진 회전수(N), 흡입 공기량(MAF), 연료제어기 출력량(LAM)에 대한 검출 수치가 '매우 정상'범위에 속하는지를 판단하는 것으로, 모든 파라미터의 수치가 '매우 정상'인지를 판단하는 것이다. 즉, 상기 엔진 회전수(N)가 매우 정상인지 그리고, 흡입 공기량(MAF)이 매우 정상인 그리고, 연료제어기 출력량(LAM)인지를 판단한다.
S203 단계에서 판단한 결과, 상기 엔진 회전수(N), 흡입 공기량(MAF), 연료제어기 출력량(LAM) 중 어느 하나 이상의 파라미터가 매우 정상상태가 아닐 경우에는 S205 단계로 진입하여 전술한 '비교적 정상'상태인지를 판단한다. 이 또한, 모든 파라미터에 대한 상태가 '비교적 정상' 범위에 존재하는지를 판단한다.
상기 마이컴이 S205 단계에서 판단한 결과, 모든 파라미터가 '비교적 정상' 상태임으로 판단할 경우, S207 단계에서 '비교적 정상' 상태로서 STATE_2에 대한 설정된 유지시간 동안 카운트를 수행한다. 이는 각 파라미터별로 수행하는 것으로, 엔진 회전수, 흡입공기량, 연료제어기 출력값에 대한 서로 다른 설정 시간이 적용되거나, 연산의 편의성을 위해 동일한 설정 시간이 적용될 수 있을 것이다.
이와 같이 설정 시간 동안의 누적 카운트가 완료되면, 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이를 누적하여 산출한다. 이는 S209 단계와 더불어 설정된 시간까지의 카운트를 수행함과 동시에, 매 카운트마다 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이를 누적하는 것이다. 따라서, S209 단계에서 설정된 시간에 도래할 경우, S211 단계로 진입하여 카운트를 리셋한 후 현재 산출된 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값과, 전(前) 상태에서 산출된 기준전압과 실제 전압의 차이 값을 이용하여 이동평균값을 산출한다.
여기서, 전압차에 대한 이동평균값은 전술된 수학식과 동일한 방식으로, 아래의 수학식 4에 근거한다.
Figure 112018097011843-pat00013
여기서, 'V_dif_int_EWMA'는 후단 산소센서의 전압 차에 대한 이동평균값이고, 'V_dif_int'는 현재 산출된 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값이며, 'V_dif_int_EWMA''는 전 상태에서 산출된 후단 산소센서의 전압 차에 대한 이동평균값이다. 그리고, 상기 'Const4'는 카운트 회수에 대한 역수값을 나타낸다.
결국, 상기한 '비교적 정상' 상태가 일정 시간 유지될 때, 후단 산소센서의 기준전압과 실제전압에 대한 이동 평균값을 연산함으로써, '비교적 정상' 상태에서의 후단 산소센서의 전압 변화를 평균값으로 인지하게 된다.
그리고, S213 단계로 진입하여 최종 산출된 후단 산소센서의 전압 변화에 대한 이동 평균값이 설정된 기준치 범위에 존재하는지를 판단한다. 판단결과, 기준치를 벗어날 경우 촉매 이상으로 판정하고, 기준치 범위에 존재할 경우 정상으로 판정하는 것이다.
반면, S203 단계에서 판단한 결과 상기 엔진 회전수(N), 흡입 공기량(MAF) 및 연료제어기 출력값(LAM)의 이동평균이 '매우 정상' 상태임으로 판단될 경우, S215 단계로 진입한다. 상기 '매우 정상' 상태는 STATE_1로 정의되며, STATE_1에 대해 기 설정된 유지시간 동안 카운트를 수행한다.
그리고, 설정 시간 동안의 누적 카운트가 완료되면, 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이를 누적하여 산출한다. 본 과정에서도 마찬가지로, S217 단계와 더불어 설정된 시간까지의 카운트를 수행함과 동시에, 매 카운트마다 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이를 누적하는 것이다.
따라서, S217 단계에서 설정된 시간에 도래할 경우, S219 단계로 진입하여 카운트를 리셋한 후 현재 산출된 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값과, 전(前) 상태에서 산출된 기준전압과 실제 전압의 차이 값을 이용하여 이동평균값을 산출한다. 그리고, 전압차에 대한 이동평균값은 전술된 수학식과 동일한 방식으로, 상기한 수학식 4와 동일한 아래의 수학식 5에 근거한다.
Figure 112018097011843-pat00014
여기서, 'V_dif_int_EWMA'는 후단 산소센서의 전압 차에 대한 이동평균값이고, 'V_dif_int'는 현재 산출된 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값이며, 'V_dif_int_EWMA''는 전 상태에서 산출된 후단 산소센서의 전압 차에 대한 이동평균값이다. 그리고, 상기 'Const4'는 카운트 회수에 대한 역수값을 나타낸다.
결국, 상기한 '매우 정상' 상태(STATE_1)가 일정 시간 유지될 때, 후단 산소센서의 기준전압과 실제전압에 대한 이동 평균값을 연산함으로써, '매우 정상' 상태에서의 후단 산소센서의 전압 변화를 평균값으로 인지하게 된다. S221 단계로 진입하여 최종 산출된 후단 산소센서의 전압 변화에 대한 이동 평균값이 설정된 기준치 범위에 존재하는지를 판단한다. 본 과정에서 기준치 범위는 상기 S213 단계에서 판단한 기준치 범위와 동일하거나 필요에 따라 달리 설정될 수 있을 것이다.
따라서, S221 단계를 통해 이러한 기준치를 벗어날 경우 S225 단계로 진입하여 촉매 이상으로 판정하고, 기준치 범위에 존재할 경우 정상으로 판정하는 것이다.
OSC : 산소저장능력 N : 엔진회전수
MAF : 흡입공기량 LAM : 연료제어기 출력값
EWMA : 이동평균값

Claims (3)

  1. 차량의 촉매변환기에 대한 이상 여부를 판단하기 위한 방법에 있어서,
    a) 엔진회전수(N), 흡입공기량(MAF) 및 연료제어기 출력값(LAM)에 대한 각 파라미터의 이동평균값을 산출하는 단계;
    b) 상기 각 파라미터의 모든 출력 값이 운전자의 운전 조건 혹은 제품의 설계 과정에서 산출되는 편차에 의해 도출된 각 파라미터의 출력값에 대한 변화폭이 제품의 설계과정에서 산출될 수 있는 이론치 범위에 포함되는 상태(STATE_1: steady state)와, 운전자의 운전 조건 혹은 제품의 설계 과정에서 산출되는 편차에 의해 도출된 각 파라미터의 출력값에 대한 변화폭이 상기 각 파라미터의 수치가 제품에 대한 고장 또는 에러가 결코 아닌 상태로 인지되는 기 설정된 소정 범위에 포함되는 상태(STATE_2: 'quasi-steady state')로 분리하는 단계;
    c) 상기 b) 단계에서 어느 하나의 상태(STATE_1 또는 STEATE_2)가 선택되면, 설정된 시간 동안 누적 카운트를 수행하고, 해당 카운트 동안 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값(V_dif_int)을 누적 산출하는 단계; 및
    d) 상기 차이 값(V_dif_int)과, 전(前) 상태에서 산출된 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값(V_dif_int')를 이용하여 이동평균값(EWMA)을 연산하고, 상기 이동평균값(EWMA)이 기 설정된 기준치 범위를 벗어날 경우 상기 촉매변환기의 이상 상태로 진단하는 것을 특징으로 하는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 a) 단계의 엔진회전수(N), 흡입공기량(MAF) 및 연료제어기 출력값(LAM) 각각의 이동평균값은, 아래의 식 6에 근거하여 산출되며;
    Figure 112018097011843-pat00015
    ... 식 6
    상기 K-EWMA는 엔진회전수(N-EWMA), 흡입공기량(MAF-EWMA) 및 연료제어기 출력값(LAM-EWMA) 중 어느 하나의 파라미터에 대한 이동평균이고, K-EWMA'는 전 상태에서 엔진회전수(N-EWMA'), 흡입공기량(MAF-EWMA') 및 연료제어기 출력값(LAM-EWMA') 중 어느 하나의 파라미터에 대한 이동평균이며, 상기 Const는 각 파라미터 카운트 회수에 대한 역수값이고, K는 엔진회전수(N), 흡입공기량(MAF) 및 연료제어기 출력값(LAM) 중 어느 하나의 출력 값인 것을 특징으로 하는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 d) 단계의 이동평균값은 아래의 식 7에 의해 산출되며;
    Figure 112018097011843-pat00016
    .. 식 7
    상기 'V_dif_int_EWMA'는 후단 산소센서의 전압 차에 대한 이동평균값이고, 'V_dif_int'는 현재 산출된 후단 산소센서의 기준전압과 실제 전압의 차이 값이며, 'V_dif_int_EWMA''는 전 상태에서 산출된 후단 산소센서의 전압 차에 대한 이동평균값이고, 상기 'Const4'는 카운트 회수에 대한 역수값인 것을 특징으로 하는 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법.
KR1020120147587A 2012-12-17 2012-12-17 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법 KR101914683B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120147587A KR101914683B1 (ko) 2012-12-17 2012-12-17 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120147587A KR101914683B1 (ko) 2012-12-17 2012-12-17 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140078327A KR20140078327A (ko) 2014-06-25
KR101914683B1 true KR101914683B1 (ko) 2018-11-02

Family

ID=51129963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120147587A KR101914683B1 (ko) 2012-12-17 2012-12-17 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101914683B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108119214B (zh) * 2017-12-18 2020-06-26 潍柴动力股份有限公司 一种三元催化器故障检测方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442162B1 (ko) 1995-10-11 2005-01-25 로베르트 보쉬 게엠베하 촉매기의작동감시방법및감시장치
KR100993369B1 (ko) 2008-07-18 2010-11-09 현대자동차주식회사 차량의 촉매 진단장치 및 방법
WO2011135718A1 (ja) 2010-04-30 2011-11-03 トヨタ自動車株式会社 パティキュレートフィルタの故障検出装置及び故障検出方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5261132B2 (ja) * 2008-10-22 2013-08-14 富士重工業株式会社 触媒劣化診断装置
KR20110066486A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 후방 산소 센서를 이용한 촉매 비활성 진단 시스템 및 진단 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442162B1 (ko) 1995-10-11 2005-01-25 로베르트 보쉬 게엠베하 촉매기의작동감시방법및감시장치
KR100993369B1 (ko) 2008-07-18 2010-11-09 현대자동차주식회사 차량의 촉매 진단장치 및 방법
WO2011135718A1 (ja) 2010-04-30 2011-11-03 トヨタ自動車株式会社 パティキュレートフィルタの故障検出装置及び故障検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140078327A (ko) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6250063B2 (ja) 粒子フィルタの状態の診断
US20150047415A1 (en) Method and device for monitoring gas sensors
EP3255257B1 (en) Internal combustion engine and exhaust-gas-component estimating method
JP4490913B2 (ja) 内燃機関の範囲内の測定変数を検出する、少なくとも３つのセンサの検査方法
US8327696B2 (en) Monitoring of a particle limit value in the exhaust gas of an internal combustion engine
US7930876B2 (en) Method and device for monitoring a particle filter in the exhaust line of an internal combustion engine
JPH1181995A (ja) 触媒モニタ
JP4747156B2 (ja) 排気浄化装置の診断装置
KR20180066487A (ko) 질소산화물 센서를 이용한 dpf 리크 진단 방법
KR101914683B1 (ko) 이동 평균값을 이용한 차량의 촉매변환기 이상 진단 방법
EP3390789B1 (en) Method and arrangement for correcting for error of particulate matter sensors
JPWO2020008842A1 (ja) 制御装置
JP5603825B2 (ja) 空燃比センサの診断装置
CN115013131A (zh) 一种dpf状态监测方法、装置及车辆
JP7055873B2 (ja) 車載電子制御装置
US10132218B2 (en) Exhaust system for a motor vehicle
US20200080460A1 (en) Catalyst deterioration diagnosis method and catalyst deterioration diagnosis system
JP6287896B2 (ja) 触媒の劣化診断装置
US8925300B2 (en) Zero ceria washcoat catalyst monitor
KR101135815B1 (ko) 공연비 불균형에 따른 에러 진단 시스템 및 그 방법
JP5836816B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN117846755A (zh) 一种dpf压差传感器信号可信性诊断方法及***
JP2013189903A (ja) 触媒劣化判定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant