KR20020085945A - 압력 센서의 고장 진단 방법 - Google Patents

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Abstract

압력 센서의 고장 진단 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 연료 탱크내의 압력 값인 압력 센서의 감지 신호를 읽은 후 상기 감지 신호에 따라 압력 센서가 고장인 지를 체크하는 단계; 압력 센서의 고장이 아니라고 판단되는 경우 상기 압력 센서의 고장을 진단하기 위한 진단 조건이 만족하는 지를 체크하는 단계; 진단 조건이 만족되었다고 판단되면, 상기 압력 센서가 감지 신호가 정상인 지를 체크하여 상기 감지 신호가 비정상적인 값인 경우 타임 카운터를 소정 치씩 증가시켜 압력 센서의 감지 신호를 읽고, 입력 센서의 감지 신호가 정상적인 값인 경우 상기 타임 카운터를 소정 치씩 감소 시켜 입력 센서의 감지 신호를 읽는 단계; 및 각 타임 카운터 당 압력 센서의 감지 신호가 설정 시간동안 비정상적인 값 및 정상적인 값 중 하나로 계속 유지되는 경우 압력 센서를 고장이라고 판정하는 단계 순으로 이루어지므로, 압력 센서의 고장을 정확하게 진단할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

압력 센서의 고장 진단 방법{METHOD FOR DIAGNOSING A PRESSURE SENSOR TROUBLE}
본 발명은 압력 센서 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력 센서의 고장을 정확하게 진단하기 위한 압력 센서 고장 진단 방법에 관한 것이다.
일반적인 자동차는 연료 탱크, 연료 탱크의 적소에 의하여 공기압을 체크한 후 전기적인 신호를 발생하는 압력 센서, 상기 압력 센서에서 검출된 감지 신호에 따라 퍼지 시스템의 전체 동작을 제어하는 엔진 전자 제어기, 상기 연료 탱크에서 발생되어 배출관을 통해 유입되는 연료 증발 가스를 포집하여 대기중으로 방출하는 것을 방지하기 위한 캐니스터, 상기 엔진 전자 제어기의 제어 신호에 의해 구동하여 캐니스터에서 발생되어 공급관을 통해 유입되는 연료 가스를 제어하는 퍼지 제어 밸브, 상기 퍼지 제어 밸브에서 발생되어 배출관을 통해 유입되는 연료 가스를 엔진에 균등하게 분배하여 유입하는 서지 탱크로 이루어진다. 여기서, 상기 캐니스터는 연료 탱크(20) 안의 증발 가스를 저장하는 곳이며 탄소로 구성된 할성탄으로 가등 채워져 있다.
엔진에 시동을 걸면, 연료 탱크에서 발생된 연료 증발 가스가 호스를 통해 캐니스터에 유입되고, 이 연료 증발 가스가 유입된 캐니스터는 솔레노이드 밸브에 의해 유입된 연료 가스를 포집하여 연료 호스를 통해 퍼지 제어 밸브로 유입한다. 상기 퍼지 제어 밸브는 상기 엔진 전자 제어기의 제어 신호에 의해 구동되어 상기 유입된 연료 가스를 배기구를 통해 서지 탱크로 유입하게 되고, 상기 서지 탱크는 유입된 연료 가스를 균등하게 분배하여 엔진의 연소실로 유입한다.
한편 엔진 전자 제어기는 퍼지 시스템의 누설 여부를 검진하는 단계를 거치는 데 이는 엔진이 공회전 상태에서 캐니스터 차단 벨브를 닫아 퍼지 시스템 전체를 외부 대기압과 밀폐시키면 연료 탱크 내부는 진공이 형성되고 일정 시간동안 진공 상태가 형성된 후 엔진 전자 제어기는 퍼지 제어 밸브를 제어하여 닫아주고 연료 탱크 내의 압력 변화를 체크하게 된다. 이 압력 변화를 엔진 전자 제어기가 계산하여 퍼지 시스템의 누설 여부를 판정하는데 이때 연료 탱크 압력 센서가 압력을 감지하는 역할을 한다. 따라서 전자 제어기가 이 누설 검진단계를 체크하기 전에 압력 센서가 정상인지 아닌지의 고장 유무를 사전에 먼저 판단할 필요가 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 퍼지 시스템의 이상 유무를 감지하기 위한 부품 중 하나는 연료 탱크내의 압력을 감지는 압력 센서이며, 상기 압력 센서는 통상의 센서 소자인 다이어 프램으로 구비되며, 연료 탱크 안의 압력은 다이오 프램의 위쪽 방향을 작용하고, 대기압은 반대 방향으로 작용한다. 이 다이어 프램의 편향은 압력 차이에 의해 감지된다. 예를 들어 연료 탱크내의 압력이 통상 대기압인 경우 압력 센서는 2.5V의 감지 신호를 출력하고, 대기압 보다 부압인 경우 2.5V 이하의 감지 신호를, 가입인 경우 2.5V 이상이 감지 신호를 출력한다.
연료 탱크내의 압력 센서의 고장 유무는 다음과 같은 과정을 통해 이루어진다.
즉, 상기 압력 센서의 감지 신호는 통상 0V-5V 사이의 값을 가지며, 상기 압력 센서의 전원 공급 선인 5V 또는 12V의 단락 시 엔진 전자 제어기는 5V의 압력 센서의 감지 신호가 입력되고, 전원 접지 선의 단락 시 엔진 전자 제어기에는 0V의 입력 센서의 감지 신호가 입력된다. 그러므로, 감지 신호가 4.8V 이상이거나 0.3V 이하인 상태로 소정 시간(통상 10초) 동안 엔진 전자 제어기에 입력되는 경우 엔진전자 제어기는 상기 압력 센서의 고장으로 판단한다.
한편, 연료 탱크내의 압력이 통상 대기압인 경우 압력 센서는 2.5V의 감지 신호를 출력하고, 대기압 보다 부압인 경우 2.5V 이하의 감지 신호를, 가입인 경우 2.5V 이상이 감지 신호를 출력하도록 구비되어 있으나, 주행중 일정한 감지 신호가 엔진 전자 제어기에 입력되는 경우 엔진 전자 제어기는 고정된 감지 신호(STUCK SIGNAL)라 판정하여 상기 압력 센서의 고장으로 판단한다.
또한, 자동차의 일정 시간 주행한 후 정지한 경우 상기 압력 센서의 감지 신호가 노이즈 신호로 엔진 전자 제어기에 입력되는 경우, 상기 엔진 전자 제어기는 압력 센서의 감지 신호를 노이즈 신호로 판정하여 압력 센서의 고장으로 판단한다.
그런데, 엔진 전자 제어기는 연료 탱크내의 누설을 감지하는 단계로 진입하기 위한 전제 조건으로 탱크내의 압력이 대기압으로 판단 될 때 압력센서의 신호가 2.5V 를 중심으로 +/- 0.2V에 존재해야 하는 조건이 포함되어 있어, 만약 압력 센서의 감지 신호가 4V를 중심으로 +/- 1V 정도의 값(즉, 3V와 5V 사이의 값)으로 출력되는 경우, 또는 1V 에서 2V사이에 출력이 되는 경우, 연료 탱크 시스템의 누설 판정 단계로 진입하지 못함으로써, 실제로 연료 탱크 시스템의 누설이 있는 경우 연료 증발 가스(HC등 유해 성분)가 대기로 빠져 나가서 대기 환경 오염을 일으키는 문제가 있다. 따라서 압력 센서 고장 유무도 기존 방법으로 판정할 수가 없고 또한 연료 탱크 시스템의 누설 판정도 할 수 없는 문제점이 종종 발생하였다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 고정 값을 가지는 감지 신호가 소정 시간 동안 입력되는 경우 압력 센서를 고장으로 판정함으로서, 압력 센서의 고장을 정확하게 판정할 수 있는 압력 센서의 고장 진단 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력 센서의 고장 진단 방법은,
연료 탱크 내의 압력 값을 감지한 후 상기 감지 신호에 따라 압력 센서의 고장 유무를 판단하는 프로그램을 가지는 엔진 전자 제어기를 포함하는 방법에 있어서,
상기 프로그램은,
a) 연료 탱크내의 압력 값인 압력 센서의 감지 신호를 읽은 후 상기 감지 신호에 따라 압력 센서가 고장인 지를 체크하는 단계;
b) 상기 a) 단계의 판단 결과 압력 센서의 고장이 아니라고 판단되는 경우 상기 압력 센서의 고장을 진단하기 위한 진단 조건이 만족하는 지를 체크하는 단계;
c) 상기 b)단계의 진단 조건이 만족되었다고 판단되면, 상기 압력 센서가 감지 신호가 정상인 지를 체크하여 상기 감지 신호가 비정상적인 값인 경우 타임 카운터를 소정 치씩 증가시켜 압력 센서의 감지 신호를 읽고, 입력 센서의 감지 신호가 정상적인 값인 경우 상기 타임 카운터를 소정 치씩 감소 시켜 입력 센서의 감지 신호를 읽는 단계; 및
d) 상기 c) 단계에서 각 타임 카운터 당 압력 센서의 감지 신호가 설정 시간동안 비정상적인 값 및 정상적인 값 중 하나로 계속 유지되는 경우 압력 센서를 고장이라고 판정하는 단계 순으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 압력 센서의 감지 신호가 비정상적인 값 및 정상적인 값으로 설정 시간동안 유지되는 경우 엔진 전자 제어기는 압력 센서를 고장이라고 판정함으로서, 퍼지 시스템의 누설 판정 단계 이전에 운전자로 하여금 엔진을 구성하는 요소가 문제가 있다는 정보를 시각적으로 알려주고 이로 인해서 자동차 정비소에서 점검을 받으므로써 대기 환경 공해를 사전에 예방할 수가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 엔진 전자 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압력 센서의 고장 진단 과정을 보인 플로우챠트이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
11 : 흡입관 12 : 서지 탱크
13 : 엔진 14 : 스로틀 밸브
15 : 연료 탱크 16 : 배출관
17 : 캐니스터 18 : 캐니스터 퍼지 밸브
19 : 공기 공급관 20 : 캐니스터 차단 밸브
21 : 공기 배출관 22 : 필터
23 : 레벨 센서 24 : 온도 센서
25 : 압력 센서 26 : 엔진 전자 제어기
이하, 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 자동차의 엔진 제어 장치의 구성을 보인 도이다. 본 발명에 따른 엔진 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡기관(11)에 의해 서지 탱크(12)를 통하여 엔진(13)의 흡기 포토에 연결되어 있다. 상기 흡기관(11)에는 스로틀 밸브(14)가 설치된다. 연료 탱크(15)는 배출관(16)을 통해 캐니스터(17)가 연결되고, 이 캐니스터(17)는 퍼지 제어 밸브(18)를 구비한 공급관(19)을 통해 흡기관(11)에 연결되는 동시에 캐니스터 차단 밸브(20)를 구비한 배출관(21)이 연결된다. 이 배출관(21)의 선단 부에는 필터(22)가 부착된다. 또한 이 캐니스터(17)는 연료 탱크(15)내에서 발생된 증발 가스(HC 등의 유해물질)를 일시적으로 저장한 후 엔진(13)의 운전 중에 부합에 의해 흡기관(11)에 흡입시키는 것이다. 그러므로, 연료 탱크(15), 배출관(16), 캐니스터(17), 공급관(19), 및 배출관(21) 순으로 상기 연료 가스의 증발 경로가 형성된다.
또한, 연료 탱크(15)에는 연료 잔량을 감지하는 잔량 감지 수단으로 레벨 센서(23)와 연료 온도를 검출하는 온도 센서(24)와 증발 경로내의 압력을 검출하는 압력 센서(25)가 설치되어 있으며, 각 센서들(23, 24, 및 25)은 엔진 전자 제어기(26)에 접속되고, 엔진 전자 제어기(26)는 각 센서들로부터 입력되는 감지 신호에 따라 연료 분사, 점화 시기 및 아이들 공기량을 조절하여 엔진을 최적의 상태로 제어하고, 자동차의 각 부품의 고장 여부를 판정한다. 이때 상기 각 부품의 고장 여부는 시각적 또는 청각적으로 운전자에게 인식된다.
상기 본 발명의 실시 예에서 압력 센서의 고장 진단 방법은, 상기 퍼지 제어 밸브(18)가 열려 있으며 서지 탱크(12)의 진공으로 인해 연료 탱크(15)내의 부압이 형성되므로, 연료 탱크내의 압력을 대기압으로 설정하기 위하여 퍼지 밸브를 닫고, 고지 주행시 연료가 압력 센서의 통로를 막는 것을 방지하기 위하여 레벨 센서(23)의 감지 신호를 소정 치이하로 설정한 후 소정 시간 이상 압력 센서의 감지 신호가 대기압과 일치하는 경우 압력 센서가 정상이라고 판단한다. 본 발명의 실시예에서 압력 센서는 연료 탱크(15)내의 소정 위치에 설치되어 연료 탱크(15) 내의 압력을 감지하는 것으로 설명하고 있으나, 흡기 메니폴드(미도시됨) 내의 압력을 감지하는 압력 센서에 적용될 수도 있다.
상기와 같은 압력 센서의 고장 진단을 위한 조건은 다음과 같다.
우선, 엔진의 시동이 걸려 있는 상태, 레벨 센서가 소정 치(약 85%) 이하로 정상 동작중, 캐니스터 차단 밸브(20)가 열려 있는 상태, 퍼지 제어 밸브(18)가 닫혀진 상태, 연료 탱크(15)의 누설 감지중이 아닌 상태, 냉각수의 온도가 소정 치(약 60도) 이상인 경우에 압력 센서의 고장 유무를 판정한다.
여기서, 연료 탱크 내의 압력이 대기압으로 하기 위해서는 퍼지 제어 밸브가 닫혀 있어야 하며, 캐니스터 차단 밸브(20)는 열려 있는 조건이어야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 연료 탱크내의 압력 센서의 고장을 진단하는 과정을 보인 플로우 챠트로서, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 압력 센서의 고장 진단 과정을 설명한다.
우선, 상기 엔진 전자 제어기(26)는 상기 연료 탱크(15)내의 압력 센서(25)의 감지 신호를 읽은 후(단계 301) 압력 센서(25)의 감지 신호에 따라 압력 센서(25)가 정상인 지를 체크한 후(단계303) 압력 센서(25)가 정상이 아니라고 판단되면, 엔진 전자 제어기(26)는 압력 센서의 고장으로 판정한다.
여기서, 압력 센서(25)의 감지 신호가 정상치가 아니라고 판단되면, 압력 센서(25)의 고장 여부를 감지하기 위한 조건이 만족되었는 지를 체크하고(단계 305), 여기서, 감지 조건이 만족되었다고 판단되면, 압력 센서(25)의 감지 신호가 비정상적인 값에 유지되어 있는 지를 체크한다(단계 307).
상기 단계(307)에서 감지 신호가 비정상적인 값이라고 판단되면, 상기 엔진 전자 제어기(26)는 타임 카운터를 1증가시키고(단계 309), 1이 증가된 타임 카운터의 카운팅 값이 설정치인지를 체크하고(단계 311), 설정치 이하라고 판단되면 후 상기 단계(301)로 진행하고, 설정치라고 판단되면, 연료 탱크내의 압력 센서가 고장이라고 판정한다(단계 313).
한편, 단계(307)에서 감지 신호가 비정상적인 값이 아니라고 판단되면, 상기엔진 전자 제어기(26)는 타임 카운터를 1 감소시키고(단계 315), 감소된 타임 카운터의 카운팅 값이 설정치 인지를 체크하는 단계(311)로 진행한다.
즉, 엔진 전자 제어기(26)는 압력 센서(25)의 감지 신호의 출력 값이 대기압 이하의 소정치 사이거나, 압력 센서의 감지 신호가 대기압 이상의 소정치 사이인 경우 타임 카운터를 카운팅하고, 카운팅된 값이 소정치(약 600초)에 도달될 때까지 상기의 상태가 유지되는 경우 상기 엔진 센서(25)를 고장이라고 판정한다. 그리고, 엔진 전자 제어기(26)는 압력 센서의 감지 신호가 대기압을 중심으로 소정치 사이를 일정 시간(600초) 동안 유지되는 경우 압력 센서를 정상으로 판정한다.
이상, 본 발명에 의하면, 연료 탱크내의 누설 감지 단계 이전에 압력 센서의 이상 유무를 감지하는 방법을 추가함으로서, 특정 불량 센서로 하여금 연료 탱크 누설 검증 단계를 진입하지 못해도 운전자로 하여금 압력 센서를 교체하게 함으로써 대기 환경 공해를 막을 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 싱기한 실시예에 한정되지 아니하며 다만 이하의 특허 청구 범위에 의해 한정되며, 본 발명의 오지를 벗어남이 없이도 당해 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태로 변형될 수 있다.

Claims (5)

  1. 연료 탱크 내의 소정 위치에 설치된 압력 센서로 부터 감지된 신호 값에 따라 상기 압력 센서의 고장 유무를 판단하는 프로그램을 가지는 엔진 전자 제어기를 포함하는 방법에 있어서,
    상기 프로그램은,
    a) 연료 탱크내의 압력 값인 압력 센서의 감지 신호를 읽은 후 상기 감지 신호에 따라 압력 센서가 고장인 지를 체크하는 단계;
    b) 상기 a) 단계의 판단 결과 압력 센서의 고장이 아니라고 판단되는 경우 상기 압력 센서의 고장을 진단하기 위한 진단 조건이 만족하는 지를 체크하는 단계;
    c) 상기 b)단계의 진단 조건이 만족되었다고 판단되면, 상기 압력 센서의 감지 신호가 정상인 지를 체크하여 상기 감지 신호가 비정상적인 값인 경우 타임 카운터를 소정 치씩 증가시켜 압력 센서의 감지 신호를 읽고, 압력 센서의 감지 신호가 정상적인 값인 경우 상기 타임 카운터를 소정 치씩 감소 시켜 압력 센서의 감지 신호를 읽는 단계; 및
    d) 상기 c) 단계에서 각 타임 카운터 당 압력 센서의 감지 신호가 설정 시간동안 비정상적인 값 및 정상적인 값 중 하나로 계속 유지되는 경우 압력 센서를 고장이라고 판정하는 단계 순으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 고장 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진단 조건은
    엔진의 시동이 걸려 있는 상태, 레벨 센서가 약 85% 이하로 정상 동작 상태, 캐니스터 차단 밸브가 열려 있는 상태, 퍼지 제어 밸브가 닫혀진 상태, 연료 탱크의 누설 감지중이 아닌 상태, 냉각수의 온도가 약 60도 이상인 상태 인 것을 특징으로 하는 압력 센서의 고장 진단 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 c) 단계의 타임 카운터의 소정 치는 1초당 1을 증가시키는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 고장 진단 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 d) 단계의 설정 시간은 약 600초 인 것을 특징으로 하는 압력 센서의 고장 진단 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서는 흡기 메이폴드의 압력을 감지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 고장 진단 방법.
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