KR0179547B1 - 에어 플로우 센서 고장판단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ECU에 의해서 일정한 모니터링 조건이 갖추어지면 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크하여 이때의 주파수에 따라 고장을 판정하여 그즉시 점검 및 정비가 이루어질 수 있도록 하므로서 엔진의 안정된 구동력이 유지될 수 있도록 하기 위한 에어 플로우 센서 고장판단 방법에 대한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 엔진이 구동하면서 에어 플로우 센서의 고장을 판단할 모니터링 조건에 적합한지를 판단하는 단계와; 상기 조건을 만족하면 그때부터 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크토록 하는 단계와; 이렇게 체크되는 출력 주파수(FO)가 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 큰지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다 작다고 판단되면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상 지속되는지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다는 크다고 판단되면 다시 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 작은지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 최대 주파수(FMAX)보다 작으면 바로 정상으로 판정을 하고, 작지 않으면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상 지속되는지를 판단하는 단계와; 상기한 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상을 지속하게 되면 즉시 고장으로 판정을 하고, 일정 시간 이내로 체크되면 정상으로 판정을 하는 단계로서 수행되도록 하는 제어방법이 특징이다.

Description

에어 플로우 센서 고장판단 방법

본 발명은 에어 클리너의 내부에 장착되어 흡입 공기량을 측정토록 하는 에어 플로우 센서(AIR FLOW SENSOR)의 고장판단 방법에 대한 것이다.

엔진에 공급되는 흡입 공기량은 엔진 출력에 관계하여 엔진의 흡기 및 배기계의 양부(良否)를 표시하는 중요한 측정항목인 동시에 실린더 내의 공연비는 연소 및 배출가스의 특성을 좌우하기 때문에 연료 유량과 같이 흡입 공기량의 측정도 매우 중요하다.

특히 정상 운전시의 평균 유량 측정만이 아니라 목적에 따라 흡기계의 변동하는 흐름이나 사이클 중의 변화등 동적인 측정이 필요하며, 더욱이 가속 및 감속시의 급격한 변화 및 다실린더 엔진의 맥동류 해석에는 순간 유량을 정밀하게 계측하는 것이 요구된다.

따라서 이러한 흡입 공기량을 정확히 측정하기 위해서 구비되는 것이 에어 플로우 센서인바 통상적으로 에어 클리너 내부에 장착시켜 감지되는 흡입 공기량을 전기적인 디지털 신호로 바꾸어 전자 제어 장치(ELECTRONIC CONTROL UNIT, 이하 ECU로 약칭함)에 전달하게 되므로서 흡입 공기량 신호와 엔진 회전수 신호를 이용해 ECU에서 연료의 기본 분사 시간을 계산하게 되는 것이다.

한편 현재 에어 플로우 센서로서 가장 많이 사용되고 있는 것은 칼만 와류 현상을 이용한 것인바 도 2 에서 보는바와 같이 공기가 흐르는 통로에 와류발생기둥(1)을 설치하면 상기 기둥(1)을 통과시 와류가 발생하면서 초음파 증폭기(2)를 통해 증폭되어 발신기(3)로부터 발신되는 초음파가 칼만 와류에 의해 잘려질 때 칼만 와류 수만큼 밀집되거나 분산된 후 수신기(4)에 전달되면 변조기(5)에 의해 전기적 디지털 신호로 변환시켜 ECU(6)에 전달되도록 하는 것이다.

이렇게 해서 흡입되는 공기의 유속이 빠르면 칼만 와류의 발생이 증가하고, 유속이 늦어지게 되면 와류의 발생이 감소되어 전기적 신호가 변동되면서 이를 ECU(6)가 체크하여 그에 따라 연료의 공급과 점화시기가 조정되도록 하는 것이다.

그러나 현재 에어 플로우 센서에 이상이 발생되는 경우에는 이를 적시에 체크할 수 있는 아무런 수단도 마련되어 있지 않아 차량 구동에 이상이 발생되었을 때에야 전문 정비업소에서의 점검에 의해 비로소 알 수가 있게 된다.

따라서 장시간을 고장상태로 방치하게 되므로서 엔진의 각종 제어계통에 연쇄적인 고장을 야기하고, 그로인해 엔진 내구력을 대단히 저하시키게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 ECU에 의해서 일정한 모니터링 조건이 갖추어지면 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크하여 이때의 주파수가 기입력된 허용 주파수 범위를 벗어나 일정시간을 지속해서 출력하면 이를 고장으로 판단하여 그즉시 점검 및 정비가 이루어질 수 있도록 하므로서 엔진의 안정된 구동력이 유지될 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은

엔진이 구동하면서 에어 플로우 센서의 고장을 판단할 모니터링 조건에 적합한지를 판단하는 단계와;

상기 조건을 만족하면 그때부터 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크토록 하는 단계와;

이렇게 체크되는 출력 주파수(FO)가 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 큰지를 판단하는 단계와;

상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다 작다고 판단되면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상 지속되는지를 판단하는 단계와;

상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다는 크다고 판단되면 다시 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 작은지를 판단하는 단계와;

상기의 단계에서 최대 주파수(FMAX)보다 작으면 바로 정상으로 판정을 하고, 작지 않으면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상 지속되는지를 판단하는 단계와;

상기한 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상을 지속하게 되면 즉시 고장으로 판정을 하고, 일정 시간 이내로 체크되면 정상으로 판정을 하는 단계로서 수행되는 제어방법이 특징이다.

도 1 은 본 발명에 따른 제어 순서도

도 2 는 종래의 에어 플로우 센서 작동 구조도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 발신기

4 : 수신기

5 : 변조기

6 : 전자 제어 장치(ELECTRONIC CONTROL UNIT)

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 본 발명은 차량 스스로가 에어 플로우 센서의 작동 상태를 체크할 수 있도록 하는 자기진단기능이 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

차량 흡기계에 장착이 되는 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수(FO)는 엔진의 구동상태에 따라서 다양한 변화값을 갖는다.

즉 정상적인 엔진 구동에서 아이들이나 부분부하 또는 전부하시의 출력 주파수가 다르게 체크되는바 이러한 정상적인 구동시의 출력 주파수 허용범위를 ECU에 미리 입력되도록 하고, 각 구동상태에 따라 출력되는 주파수를 기설정된 출력 주파수와 비교하므로서 그에 따라 센서작동 상태가 체크되도록 하는 것이다.

이를 보다 상세하게 설명하면 도 1 에서 보는바와 같이 엔진이 구동되는 상태에서 에어 플로우 센서로부터 일정 주파수가 출력되는 모니터링 조건에 적합한지를 먼저 판단한다(단계 1).

모니터링 조건을 만족하게 되면 이때 에어 플로우 센서에서 출력되는 주파수를 체크하게 된다(단계 2).

이때 체크되는 주파수에 대해 ECU내에는 미리 정상적인 출력 주파수의 일정 허용 범위를 설정되도록 하고 있어 출력되는 주파수(FO)가 먼저 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 큰지를 판단한다(단계3).

상기의 단계에서 만일 출력 주파수(FO)가 최소 주파수(FMIN)보다 크다고 판단될 때에는 다시 출력 주파수(Fo)가 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 큰지를 판단하고(단계 4), 반대로 작다고 판단될 때에는 이를 페일 주파수로 판단하여 이러한 페일 주파수가 출력되는 시간(TO)이 기설정한 일정 시간(TS) 이상 지속되는지를 판단한다(단계 5).

또한 상기의 단계(단계 4)에서 출력 주파수(Fo)가 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 작다고 판단되면 그 즉시 정상으로 판정을 하고(단계 6), 반대로 크다고 판단되면 이를 페일 주파수로 간주하여 이러한 페일 주파수가 출력되는 시간(TO)이 기설정한 일정 시간(TS) 이상 지속되는지를 판단한다(단계 5).

상기에서와 같이 출력 주파수(Fo)가 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 작거나 최대 주파수(FMAX)보다 큰 페일 주파수를 기설정한 일정 시간(TS) 이상 지속하게 되면 이를 ECU에서는 고장으로 판정을 하며(단계 7), 일정 시간(TS) 이내로 체크되면 바로 정상으로 판정을 한다(단계 6).

한편 상기 에어 플로우 센서로부터의 출력 주파수(FO)에 대한 ECU에서의 기설정 최소 주파수(FMIN)는 3.3㎐이고, 최대 주파수(FMAX)는 800㎐으로 설정되도록 하며, 페일 주파수의 허용 출력 시간인 기설정한 일정 시간(TS)은 약 4초로서 설정되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

또한 상기에서와 같이 ECU에서 에어 플로우 센서를 고장으로 판정을 하게 되면 상기 ECU는 즉시 별도의 경고등이나 버저 등과 같은 경고수단을 작동시켜 운전자가 알 수 있도록 하므로서 적절한 정비 및 점검이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서 본 발명에 따라 에어 플로우 센서의 작동상태를 차량 스스로가 체크하면서 고장시 이를 운전자가 쉽게 알 수 있도록 하여 적시에 에어 플로우 센서의 점검 및 정비가 이루어질 수 있도록 하므로서 에어 플로우 센서 고장시의 과도한 운전에 따른 제어계통의 손상을 방지시켜 안정된 엔진 구동성을 유지시키는 동시에 내구력이 향상되도록 하면서 적절한 흡기조절로 배기저감의 효과를 제공하게 되는 장점이 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 엔진이 구동하면서 에어 플로우 센서의 고장을 판단할 모니터링 조건에 적합한지를 판단하는 단계와; 상기 조건을 만족하면 그때부터 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크토록 하는 단계와; 이렇게 체크되는 출력 주파수(FO)가 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 큰지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다 작다고 판단되면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간(TS) 이상 지속되는지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다는 크다고 판단되면 다시 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 작은지를 판단하는 단계와; 상기의 단계에서 최대 주파수(FMAX)보다 작으면 바로 정상으로 판정을 하고, 작지 않으면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간(TS) 이상 지속되는지를 판단하는 단계와; 상기에서와 같이 최소 주파수(FMIN)보다는 작고, 최대 주파수(FMAX)보다는 큰 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간(TS) 이상을 지속하게 되면 즉시 고장으로 판정을 하고, 일정 시간(TS) 이내로 체크되면 정상으로 판정을 하는 단계와; 로서 수행되는 제어방법을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 에어 플로우 센서에서 체크되는 출력 주파수(FO)에 대한 허용 범위인 최소 주파수(FMIN)는 3.3㎐이고, 최대 주파수(FMAX)는 800㎐으로 설정됨을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기의 페일 주파수 허용 출력 시간(TO)인 기설정한 일정 시간(TS)은 약 4초로서 설정됨을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기의 단계로서 고장으로 판정시 운전석에 별도로 장착되는 경고수단이 작동되도록 하는 제어방법을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.