KR100482552B1 - Method of detecting fault for monitoring thermostat in a vehicle - Google Patents
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Abstract
차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법이 개시된다. 개시된 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법은, (a) 모니터링 조건을 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 모델 냉각수온을 계산하는 단계와; (c) 상기 모델 냉각수온이 84.75℃ 이상인지를 판단하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 엔진 회전수가 4800RPM 이상인지를 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서의 조건을 만족하는 경우, 냉각수온 변화량 감지시간을 5sec로 설정하는 단계와; (f) 냉각수온 저하 금지 변화량을 실제수온으로 설정하는 단계와; (g) 냉각수온 변화량을 실제수온-냉각수온 저하 금지 변화량으로 계산하는 단계와; (h) 상기 냉각수온 변화량 감지시간이 0sec인지를 판단하는 단계와; (i) 상기 냉각수온 변화량이 3℃ 이하인지를 판단하는 단계와; (j) 상기 단계 (i)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 모니터링을 금지하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 실도로의 다양한 환경조건 및 운전조건에서 정상 써모스탯 및 에이지디(aged)된 써모스탯에 대한 MIL 온(on)(또는 체크 램프 점등)을 방지할 수 있는 이점이 있다.A thermostat monitoring fault detection method of a vehicle is disclosed. The disclosed thermostat monitoring fault detection method of a vehicle includes the steps of: (a) determining a monitoring condition; (b) calculating a model cooling water temperature when the condition in step (a) is satisfied; (c) determining whether the model cooling water temperature is 84.75 ° C. or higher; (d) if the condition in step (c) is not satisfied, determining whether the engine speed is higher than 4800 RPM; (e) setting the cooling water temperature change amount detection time to 5 sec when the condition in step (d) is satisfied; (f) setting the cooling water temperature lowering prohibition change amount to the actual water temperature; (g) calculating the cooling water temperature change amount as the actual water temperature-cooling water temperature prohibition change amount; (h) determining whether the cooling water temperature change amount detection time is 0 sec; (i) determining whether the cooling water temperature change amount is 3 ° C. or less; (j) if the condition in step (i) is satisfied, prohibiting the monitoring. According to the present invention, there is an advantage in that it is possible to prevent MIL on (or check lamp lighting) for normal thermostat and aged thermostat under various environmental conditions and operating conditions of actual road.
Description
본 발명은 차량의 써모스탯(thermostat) 모니터링(monitoring) 고장 검출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실도로의 다양한 환경조건 및 운전 조건에서 써모스탯의 고장 오감지에 대한 체크 램프(check lamp)의 이상 점등을 방지하기 위한 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법에 관한 것이다. The present invention relates to a thermostat monitoring failure detection method of a vehicle, and more particularly, to an abnormality of a check lamp for failure detection of a thermostat under various environmental conditions and driving conditions in the actual road. The present invention relates to a thermostat monitoring fault detection method of a vehicle to prevent lighting.
써모스탯 모니터링은 북미 OBD-II 규제중의 하나로 실제로 써모스탯이 고장일 경우 항시 오픈(open) 혹은 클로즈(close)의 경우를 ECU에서 고장으로 감지하여야 한다는 법규로써, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 써모스탯이 항시 오픈되어 있을 경우는 냉각수온 상승이 늦어지게 되므로 웜업(warm-up) 구간이 정상적인 경우보다 늦어지게 되고, 이로 인해 해당구간의 연료량 증량 보상이 작동하여 배출가스 방출이 늦어지므로 해서 이에 대한 고장 여부를 ECU에서 판단하고 이를 운전자에게 체크 램프인 MIL(Malfunction Indication Lamp) 점등을 통해 알려야 한다. Thermostat monitoring is one of the North American OBD-II regulations. As a rule, when the thermostat actually fails, the ECU must detect the case of open or close as a failure, for example, as shown in FIG. As the thermostat is open at all times, the temperature rise of the cooling water is delayed, so the warm-up period is later than normal. Therefore, the ECU should determine whether there is a failure and notify the driver by lighting a check lamp (MIL).
이에 대한 감지를 위해 ECU내부에 소프트웨어(software) 또는 로직(logic)을 이용한다. 즉, 공기량 증가에 따른 함수로 모델 수온을 상승시키며 일정 시간후에 모델 수온이 정의된 온도에 다다르면 진단을 수행하고 이때 실제 수온이 모델 수온보다 일정 범위 이하로 낮게 계측되면 이를 고장으로 판정하고 MIL 점등(on)을 하게 된다. Software or logic is used inside the ECU to detect this. That is, the model water temperature rises as a function of the increase in air volume, and after a certain time, the model water temperature reaches the defined temperature, and the diagnosis is performed. on).
그러나 고속 운전 영역(high RPM)에서는 워터펌프(water pump)의 회전이 빨라지고, 수압이 높아지며, 써모스탯 설계 개변 압력보다도 수압이 커지는 경우가 발생한다. 이런 경우 정상적으로 상승하던 수온이 하강하여 진단수행이 정상 써모스탯을 고장으로 오판하는 상황이 발생할 수 있다. However, in the high speed operation region (high RPM), the rotation of the water pump is increased, the water pressure is increased, and the water pressure is larger than the thermostat design modification pressure. In this case, a situation where the temperature rises normally lowers and the diagnostic performance misjudges the normal thermostat as a failure.
또한 이러한 문제는 외기 온도가 낮은 경우 온도 저하가 심하게 나타날 수 있으며, 써모스탯의 스프링 상수를 조절하여 개변압력을 상승시킨다 하더라도 내구가 진행됨에 따라 스프링 복원력이 저하되어 지속적인 문제 발생 가능성이 점차 커지게 된다. In addition, such a problem may be severely lowered when the outside temperature is low, and even if the opening pressure is increased by adjusting the spring constant of the thermostat, as the endurance progresses, the spring restoring force decreases, and the likelihood of a continuous problem gradually increases. .
도 2는 엔진 RPM의 상승으로 인한 웜업(warm-up) 구간에서의 냉각수온 저하를 나타내 보인 그래프가 도시된 것이다. 도 2에서 TCO는 냉각수온을 나타내 보인 것이고, TCO MES는 실제 수온을 나타내 보인 것이다.Figure 2 is a graph showing the cooling water temperature decrease in the warm-up (warm-up) section due to the rise of the engine RPM is shown. In FIG. 2, TCO shows cooling water temperature, and TCO MES shows actual water temperature.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 써모스탯의 고장 오감지에 대한 체크 램프(check lamp)의 이상 점등을 방지하도록 한 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a thermostat monitoring failure detection method of the vehicle to prevent abnormal lighting of the check lamp (check lamp) for malfunction detection of the thermostat. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법은, (a) 모니터링 조건을 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 모델 냉각수온을 계산하는 단계와; (c) 상기 모델 냉각수온이 84.75℃ 이상인지를 판단하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 엔진 회전수가 4800RPM 이상인지를 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서의 조건을 만족하는 경우, 냉각수온 변화량 감지시간을 5sec로 설정하는 단계와; (f) 냉각수온 저하 금지 변화량을 실제수온으로 설정하는 단계와; (g) 냉각수온 변화량을 실제수온-냉각수온 저하 금지 변화량으로 계산하는 단계와; (h) 상기 냉각수온 변화량 감지시간이 0sec인지를 판단하는 단계와; (i) 상기 냉각수온 변화량이 3℃ 이하인지를 판단하는 단계와; (j) 상기 단계 (i)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 모니터링을 금지하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Thermostat monitoring failure detection method of the vehicle of the present invention for achieving the above object, (a) determining the monitoring conditions; (b) calculating a model cooling water temperature when the condition in step (a) is satisfied; (c) determining whether the model cooling water temperature is 84.75 ° C. or higher; (d) if the condition in step (c) is not satisfied, determining whether the engine speed is higher than 4800 RPM; (e) setting the cooling water temperature change amount detection time to 5 sec when the condition in step (d) is satisfied; (f) setting the cooling water temperature lowering prohibition change amount to the actual water temperature; (g) calculating the cooling water temperature change amount as the actual water temperature-cooling water temperature prohibition change amount; (h) determining whether the cooling water temperature change amount detection time is 0 sec; (i) determining whether the cooling water temperature change amount is 3 ° C. or less; (j) if the condition in step (i) is satisfied, prohibiting the monitoring.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에는 본 발명에 따른 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트가 개략적으로 도시되어 있다. 3 is a schematic flowchart schematically showing a method of detecting a thermostat monitoring failure of a vehicle according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법은, 우선, 모니터링 조건(monitoring condition)을 판단한다.(단계 110)Referring to the drawings, in the thermostat monitoring failure detection method of a vehicle according to the present invention, first, a monitoring condition is determined.
상기 단계 110에서의 조건을 만족하는 경우, 모델(model) 냉각수온을 계산한다.(단계 120)여기서, 상기한 모델 냉각수온이란, 차량의 수온센서의 고장 판정에 사용되는 가상의 수온으로 초기 시동시 흡기온 센서의 온도를 읽어 이를 초기값으로 선정하고, 이후는 공기량 센서의 출력정보를 이용하여 엔진에 흡입되는 공기량이 많아지면 수온 상승율이 비교적 급격히 이루어지도록 하며, 반대로 흡입공기량이 작아지는 영역은 모델온도 상승이 완만하게 이루어지도록 한다. 물론 로직(Logic)을 꾸미기에 따라서는 모델수온구간별로도 상승 기울기를 다르게 둘 수도 있다. When the condition in step 110 is satisfied, a model cooling water temperature is calculated. (Step 120) wherein the model cooling water temperature is an initial start at a virtual water temperature used for failure determination of a water temperature sensor of a vehicle. Read the temperature of the intake air temperature sensor and select it as the initial value.After that, if the amount of air sucked into the engine is increased by using the output information of the air volume sensor, the rate of water temperature rise is relatively rapid. Allow the model temperature to rise slowly. Of course, depending on the logic (Logic), the rising slope can also be different for each model temperature section.
이어서, 계산된 상기 모델 냉각수온이 84.75℃ 이상인지를 판단한다.(단계 130)Next, it is determined whether the calculated model cooling water temperature is 84.75 ° C. or more (step 130).
상기 단계 130에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 엔진 회전수가 4800RPM 이상인지를 판단한다.(단계 140)If the condition in step 130 is not satisfied, it is determined whether the engine speed is 4800 RPM or more.
상기 단계 140에서의 조건을 만족하는 경우, 즉 엔진 회전수가 일정 RPM 이상이 되는 경우 타이머(timer)가 초기화되면서, 냉각수온 변화량 감지시간을 5sec로 설정한다.(단계 150)When the condition in step 140 is satisfied, that is, when the engine speed becomes higher than a predetermined RPM, a timer is initialized and the coolant temperature variation detection time is set to 5 sec.
이어서, 냉각수온 저하 금지 변화량을 실제수온으로 설정한다.(단계 160)Subsequently, the amount of change in prohibiting the decrease in cooling water temperature is set to the actual water temperature (step 160).
그리고 냉각수온 변화량을 실제수온－냉각수온 저하 금지 변화량으로 계산한다.(단계 170)The amount of change in cooling water temperature is then calculated as the amount of change in the actual water temperature-cooling water temperature lowering prohibition.
또한 5sec 경과 후, 상기 냉각수온 변화량 감지시간이 0sec인지를 판단한다 .(단계 180)In addition, after 5 sec, it is determined whether the detection time of the amount of change in the coolant temperature is 0 sec.
상기 단계 180에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 냉각수온 변화량이 3℃ 이하인지를 판단한다.(단계 190)If the condition in step 180 is satisfied, it is determined whether the cooling water temperature change amount is 3 ° C. or less.
상기 단계 190에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 모니터링을 금지한다.(단계 200)한편, 상기한 바와 같이, 상기 단계 160과 170을 수행한 후, 항상 냉각수온변화량은 0값이 되고 따라서 상기 단계 190에서 냉각수온변화량은 항상 30℃ 이하가 되어 언제나 모니터링이 금지되고, 즉 각 단계에 따라 일정조건을 충족할 경우 최종적으로 모니터링을 금지하도록 한 기술적 이유를 설명한다.상기와 같이 지적된 각 단계의 조건 아래서 모니터링을 금지하지 않고, 모니터링을 지속하여 수행하기 되면 정상적인 써모스탯인 경우에도 고장으로 오인하여 엔진에 이상이 발생되었다고 경고등(checking lamp)이 점등될 수 있다.또한 하드웨어(hardware)적으로 해결할 경우, 개변 차압 등의 상승으로 인해 설계 제약 사항이 증가하게 된다. 따라서 상기한 로직은 정상적인 부품에 대한 오판정을 막기 위한 절대 필요한 기능이다.If the condition in step 190 is satisfied, the monitoring is prohibited. (Step 200) On the other hand, as described above, after performing steps 160 and 170, the cooling water temperature change amount is always 0, and thus the step is performed. The cooling water temperature change at 190 is always below 30 ° C, so monitoring is prohibited at all times, i.e., the technical reason why monitoring is finally prohibited when certain conditions are met according to each step is explained. If the monitoring is not performed under the condition and the monitoring is continued, the checking lamp may be turned on because the engine is abnormal due to a failure even in the case of a normal thermostat. In such a case, design constraints increase due to an increase in modified differential pressure. Therefore, the above logic is an absolutely necessary function to prevent the misjudgment of the normal component.
다른 한편으로, 상기 단계 140에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 냉각수온이 84.75℃ 이상인지를 판단한다.(단계 210)On the other hand, if the condition in step 140 is not satisfied, it is determined whether the cooling water temperature is 84.75 ° C. or more (step 210).
상기 단계 210에서의 조건을 만족하는 경우, 빠른 웜업(warm-up) 수행을 위한 진단 금지조건인지를 판단한다.(단계 220)If the condition in step 210 is satisfied, it is determined whether the condition is a prohibition condition for fast warm-up (step 220).
상기 단계 220에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 모니터링을 금지하고, 본 플로(로직)를 종료한다.(단계 230) 이때, 에러 검출은 없다.If the condition in step 220 is satisfied, the monitoring is prohibited and the flow (logic) ends (step 230). At this time, there is no error detection.
상기 단계 180에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단계 140부터 재 수행토록 한다. 그리고 상기 단계 190에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단계 210부터 재 수행토록 한다. 또한 상기 단계 210에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단계 120부터 재 수행토록 한다.If the condition in step 180 is not satisfied, the process is performed again from step 140. If the condition in step 190 is not satisfied, the process is performed again from step 210. In addition, if the condition in step 210 is not satisfied, the process is performed again from step 120.
이어서, 상기 단계 220에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 모니터링을 종료토록 하고, 본 플로를 종료한다.(단계 310) 이때에도 에러 검출은 없다.Subsequently, when the condition in step 220 is not satisfied, the monitoring is terminated, and the flow ends (step 310). There is no error detection at this time.
그리고 상기 단계 130에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 냉각수온이 75℃ 이상인지를 판단한다.(단계 410)If the condition in step 130 is satisfied, it is determined whether the cooling water temperature is 75 ° C. or higher.
상기 단계 410에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 느린 웜업 수행을 위한 진단 금지 조건인지 판단한다.(단계 420)If the condition in step 410 is not satisfied, it is determined whether the condition is a prohibition of diagnosis for performing a slow warm-up (step 420).
상기 단계 420에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 단계 230을 수행토록 하고 플로를 종료토록 한다.(단계 430)If the condition in step 420 is satisfied, step 230 is performed and flow is terminated (step 430).
다른 한편으로, 상기 단계 410에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 단계 220부터 재 수행토록 한다. 또한 상기 단계 420에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 모니터링을 종료한다.(단계 510) 이때 써모스탯의 오픈 스턱(open stuck)을 검출한다. 그리고 고장 프로세싱(fault processing)을 수행토록 한다.(단계 520)On the other hand, if the condition in step 410 is satisfied, the process is performed again from step 220. If the condition in step 420 is not satisfied, the monitoring is terminated (step 510). At this time, an open stuck of the thermostat is detected. And fault processing is performed (step 520).
또 다른 한편으로 상기 단계 110에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단계 230을 수행토록 한다.On the other hand, if the condition in step 110 is not satisfied, step 230 is performed.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진 회전수가 일정 RPM(C_N_MAX_TH_DIAG)을 넘어서게 되면 타이머(C_T_TCO_DE_TH_DIAG)가 초기화되면서 냉각수온 변화량(수온저하)을 계속 모니터링되고, 이를 저장하게 된다. 이때, 상기 타이머가 경과하고 나면, 냉각수온 변화량을 계산하는데 초기 RPM이 넘어선 순간과 타이머 경과 후의 수온 변화량을 측정한다. Thermostat monitoring failure detection method of the vehicle according to the present invention as described above, as shown in Figure 4, when the engine speed exceeds a predetermined RPM (C_N_MAX_TH_DIAG) the timer (C_T_TCO_DE_TH_DIAG) is initialized as the cooling water temperature change amount (water temperature decrease) ) Will continue to be monitored and stored. At this time, after the timer elapses, the amount of change in the cooling water temperature is measured at the moment when the initial RPM is exceeded and after the timer elapses.
만약, 최대 냉각수온 변화량(저하량)(C_TCO_DE_MAX_TH_DIAG)의 값이 일정 범위를 넘어서면 모니터링을 중단하는 고 RPM에서의 냉각수온 변화량 과다시 로직값(Logical Value)(LV_TCO_DE_MAX_TH_DIAG)을 표시한다. 상기 모니터링이 고(high) RPM 주행조건으로 인해 중단되었음을 알 수 있게 한다.If the value of the maximum coolant temperature change amount (lower amount) (C_TCO_DE_MAX_TH_DIAG) exceeds a predetermined range, the logic value (LV_TCO_DE_MAX_TH_DIAG) is displayed when the coolant temperature change amount is changed at a high RPM to stop monitoring. It can be seen that the monitoring was interrupted due to high RPM driving conditions.
한편, 도 4에 기재된 축어 TCO는 냉각수온이고, T_TCO_DE_TH_DIAG는 고 RPM에서의 냉각수온 변화량 감지시간이며, C_T_TCO_DE_TH_DIAG는 고 RPM에서의 냉각수온 변화량 감지 시간 데이터이고, TCO_DE_TH_DIAG는 고 RPM에서의 냉각수온 변화량이며, C_N_MAX_TH_DIAG는 냉각수온 변화량 연산을 위한 최소 RPM을 각각 나타내 보인 것이다.On the other hand, the acronym TCO described in FIG. 4 is the coolant temperature, T_TCO_DE_TH_DIAG is the coolant temperature change detection time at high RPM, C_T_TCO_DE_TH_DIAG is the coolant temperature change detection time data at high RPM, and TCO_DE_TH_DIAG is the coolant temperature change at high RPM , C_N_MAX_TH_DIAG shows the minimum RPM for calculating the amount of cooling water temperature change, respectively.
상술한 바와 같은 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 웜업 구간중 (thermostat monitoring 수행중)에 엔진 RPM이 일정 설정치(Threshold) (C_N_MAX_TH_DIAG)를 넘어서는 순간 관련 타이머(C_T_TCO_DE_TH_DIAG)를 작동시켜 교정(Calibration) 변수로 결정된 타이머가 소진된 후에도 엔진이 고 RPM영역으로 운전되고 있다면, 이때의 냉각수온 저하량(TCO_DE_TH_DIAG)을 읽어 일정 설정치 (C_TCO_DE_MAX_TH_DIAG) 이하고, 저하되었다면 모니터링을 중단하도록 한다. As described above, according to the present invention, as shown in FIG. 4, during the warm-up period (during the thermostat monitoring), the engine CMI operates the relevant timer C_T_TCO_DE_TH_DIAG at a moment when the engine RPM exceeds a predetermined threshold C_N_MAX_TH_DIAG. If the engine is still operating in the high RPM even after the timer determined by the variable is exhausted, the cooling water temperature decrease amount (TCO_DE_TH_DIAG) is read at or below the predetermined set value (C_TCO_DE_MAX_TH_DIAG).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법은 다음과 같은 효과를 갖는다. As described above, the thermostat monitoring fault detection method of the vehicle according to the present invention has the following effects.
본 발명에 따른 간단한 로직 처리로, 실도로의 다양한 환경조건 및 운전조건에서 정상 써모스탯 및 에이지디(aged)된 써모스탯에 대한 MIL 온(on)(또는 체크 램프 점등)을 방지할 수 있게 된다.With simple logic processing according to the present invention, it is possible to prevent MIL on (or check lamp lighting) for normal and aged thermostats under various environmental and operating conditions of the roadway. .
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 일반적인 차량의 써모스탯 진단 제어 선도.1 is a thermostat diagnostic control diagram of a typical vehicle.
도 2는 엔진 RPM의 상승으로 인한 웜업(warm-up) 구간에서의 냉각수온 저하를 나타내 보인 그래프.Figure 2 is a graph showing the cooling water temperature decrease in the warm-up (warm-up) section due to the rise of the engine RPM.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 써모스탯 모니터링 고장 검출방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.Figure 3 is a schematic flowchart showing sequentially a thermostat monitoring failure detection method of a vehicle according to the present invention.
도 4는 본 발명이 적용된 차량의 써모스탯 진단 제어 선도.Figure 4 is a thermostat diagnostic control diagram of a vehicle to which the present invention is applied.
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