KR100253788B1 - 크랭크각 센서 고장에 따른 전자제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크각 센서의 고장으로 정상적인 신호가 전자 제어 장치에 체크되지 않게 될 때 상기 전자 제어 장치는 페일(FAIL) 신호를 출력하면서 일시적으로 페일된 신호를 기준으로 엔진이 제어되도록 하므로서 엔진의 무리한 구동을 방지하면서 적시에 차량 정비를 이루어질 수 있도록 하는 크랭크각 센서 고장에 따른 전자 제어 방법에 대한 것이다.

즉 본 발명은 일부 구간에서 TDC의 폴링 에지간 CAS 신호가 비정상적으로 출력이 되면 이를 경고수단을 작동시켜 알려주면서 이전 신호주기에 해당되는 주기만큼의 변화된 CAS 펄스 시그널을 일시적으로 새로운 기준값으로 설정하여 정상적으로 엔진을 제어할 수 있도록 하는 것이므로 차량이 운행되는 도주에 갑자기 노상에서 크랭크각 센서가 고장이 나면서 갑자기 차량이 완전 주행 불능상태가 되는 곤란한 상황을 겪지 않도록 하여 안정된 주행과 함께 제어 계통의 이상에도 불구하고 무리한 주행에 따른 엔진 제어 계통에 치명적인 손상을 유발하게 되는 일을 생략시켜 차량 내구력이 더욱 향상되도록 하는 제어 방법에 대한 것이다.

Description

크랭크각 센서 고장에 따른 전자 제어 방법

본 발명은 크랭크각 센서의 고장으로 정상적인 신호가 전자 제어 장치에 체크되지 않게 될 때 상기 전자 제어 장치는 페일(FAIL)신호를 출력하면서 일시적으로 폐일된 신호를 기준으로 엔진이 제어되도록 하므로서 엔진의 무리한 구동을 방지하면서 적시에 차량 정비를 이루어질 수 있도록 하는 크랭크각 센서 고장에 따른 전자 제어 방법에 대한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진은 전자 제어 장치(ELECTRONIC CONTROL UNIT, 이하 ECU로 약칭함)에 의해서 제어가 되며, 상기 ECU는 실린더 상사점 센서(Cylinder Top Dead Center Sensor, 이하 TDC라 약칭함)와 크랭크각 센서(Crank Angel Sensor, 이하 CAS로 약칭함)로부터의 신호를 체크하여 이들을 비교하면서 적절히 실린더를 판정하여 연료 공급량, 점화시기, 공기량을 계산하여 각종 액츄에이터가 구동될 수 있도록 하는 것이다.

즉 엔진이 정상적인 상태일때 CAS의 펄스 시그널 폴링 에지(Falling Edge)간 주기는 통상 12deg(degree)이고, 이러한 신호가 연속적으로 출력이 되면서 상기 CAS의 일정한 주기에서 TDC의 펄스 시그널을 출력되도록 하므로서 실린더를 판정하게 된다.

이때 상기 TDC의 폴링 에지간 CAS의 펄스 시그널 갯수는 통상 15개이며, 실린더를 판별하게 되는 TDC에서의 펄스 시그널 발생시의 CAS 펄스 시그널은 각 실린더에 따라서 출력 신호의 갯수를 차별화시켜 이를 ECU가 체크하면서 정확한 실린더 판정을 하게 되는 것이다.

예를 들어 2도에서 보는 바와 같이 TDC로부터 라이징(Rising)신호가 출력되면 즉각 ECU는 CAS에서의 펄스 시그널 갯수를 카운트하기 시작하여 15개의 출력 신호마다 TDC에서는 각 실린더를 차별화시키는 펄스 시그널을 출력시키게 되는데 상기 TDC에서의 펄스 시그널 주기는 각 실린더마다 CAS의 폴링 에지간 펄스 시그널을 1번 실린더에서는 하나, 3번 실린더에서는 다섯개, 4번 실린더에서는 세개, 2번 실린더에서는 일곱개로서 각각 차별화시켜 그 중 임의의 한 실린더를 기준으로 하여 각 실린더를 판정하게 되는 것이다.

그러나 상기의 구조에서 CAS에 손상이 발생되어 고장이 나게되는 경우에는 출력 신호가 일부 구간에서 비정상적으로 나타나게 되므로 ECU에서는 기설정된 기준값과 상이한 신호가 체크되므로서 엔진을 정상적으로 제어할 수가 없게 된다.

이렇게 실린더 판정을 정확히 하지 못하게 되면 각 액츄에이터를 적절하게 구동시키지 못하게 되므로 연료의 분사 및 점화, 공기 공급등의 엔진 제어에 오류가 발생하면서 비정상적인 주행을 하게 된다.

특히 상기와 같은 비정상 작동시 운전자는 이를 쉽게 판단할 수가 없고, 차량 구동 자체에 완전히 이상이 발생하게 되었을 때에야 비로소 이상을 판단할 수가 있게 되는바 자칫 정비 지체로 제어계에 또다른 이상을 유발시키면서 차량 구동에 치명적인 손상을 입힐 수가 있는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와같은 문제점을 감안하여 이를 시정 보완시키기 위하여 CAS에 이상이 생겨 부분적으로 비정상적인 신호를 출력시키게 되면 ECU에서는 이를 운전자에게 경고하면서 상기 비정상신호 부분에서의 CAS신호를 그대로 일시적인 기준 신호로 정하여 정상적인 엔진 제어를 할 수 있도록 하므로서 비정상적인 제어에 의한 액츄에이터의 고장을 방지시키는데 본 발명의 목적이 있다.

또한 본 발명은 경고신호에 의해 즉각적인 정비를 할 수 있도록 하므로서 차후 더욱 심한 엔진 계통의 손상을 방지시키는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은 일부 구간에서 TDC의 폴링 에지간 CAS 신호가 비정상적으로 출력이 되면 이를 경고수단을 작동시켜 알려주면서 이전 신호주기에 해당되는 주기만큼의 변화된 CAS 펄스 시그널을 일시적으로 새로운 기준값으로 설정하여 정상적으로 엔진을 제어할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

제1도는 본 발명에 따른 비정상적인 신호 출력시의 일실시 예시도.

제2도는 센서로부터 정상적인 신호가 출력되는 상태를 도시한 파형도.

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

통상 CAS의 폴링 에지간 시그널 주기는 12deg이며, TDC의 폴링 에지간 CAS 시그널은 항상 일정한 갯수로서 출력된다.

이때 TDC 신호가 하이(HIGH)일 때 CAS의 시그널 갯수를 각각 다르게 하여 실린더별 구별을 하게 되며, ECU는 상기의 시그널 주기와 함께 시간 주기를 동시에 체크하게 된다.

이에 본 발명은 제1도에서와 같이 CAS가 손상을 입어 고장이 발생한 경우에 CAS로부터 출력되는 펄스 시그널이 일부 구간에서 비정상적으로 출력이 될 때의 실린더 판정을 정상시와 같이 판정하므로서 엔진을 임의의 시간동안 안정되게 구동시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 도면을 예로들어 설명하면 즉 센서의 손상에 의해 CAS에 고장이 발생되면 일부 구간에서 TDC의 폴링 에지간 CAS의 시그널에 변동이 생기게 되며, 따라서 폴링 에지간 시그널 주기도 바뀌게 되므로 잘못된 신호의 입력으로 ECU에서는 실린더 넘버를 정상적으로 판정할 수가 없게 된다. 이때 상기 ECU는 이전 동일 구간의 TDC 폴링 에지간 주기(12deg×15개=180deg)를 기억하고 있으므로 현재의 TDC 폴링에지간 주기를 체크하여 이전의 TDC 폴링 에지간 주기만큼으로 체크한 후 이후의 CAS 시그널에서부터는 차순의 실린더 넘버로 판정을 하도록 하는바 이는 CAS에서의 비정상적인 신호를 TDC에서 일시적으로 기준 신호로 설정하여 엔진을 정상적으로 제어되도록 한다.

즉 상기한 도면에서와 같이 실린더 NO3에서 CAS 시그널이 10개로 출력이 되면 어느 구간에서 CAS 폴링 에지간 주기가 12deg가 아닌 60deg로 출력이 되었음을 의미하게 되므로 이때에는 CAS 시그널 개수로 체크하게 되는 것이 아니라 이전의 동일 구간에서 체크된 CAS 시그널 주기와 비교하여 동일한 주기로 체크되도록 하고, 이후부터는 다시 정상적으로 TDC의 폴링 에지간을 15개의 시그널 갯수로 체크되도록 하므로서 상기한 페일 구간에서만 ECU에서의 기준값을 일시적으로 변화시켜 체크되도록 항 정상시와 동일한 실린더 판별을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

따라서 상기 ECU로 일부 구간에서 CAS의 페일 신호가 입력이 될 때 ECU는 임시로 페일된 신호를 새로운 기준값으로 설정하여 실린더를 판정하므로서 센서의 고장에도 불구하고 엔진 제어계통에는 아무런 영향을 미치지 않도록 하므로서 정상적인 엔진 구동이 이루어질 수 있도록 한다.

한편 상기와 같은 일시적인 제어에서는 잘못된 부분에서의 세밀한 제어는 이루어지지 않게 되므로 완전히 정상적인 상태로의 주행은 불가능하게 되고, 따라서 운전자는 별도의 경고수단에 의해 차량에 이상을 생겼음을 체크하게 되는바 그 즉시 차량을 가까운 정비로소 이동시키므로서 적시에 점검 및 정비를 할 수가 있게 된다.

그러므로 본 발명에 따라 차량이 운행되는 도중에 갑자기 노상에서 크랭크각 센서가 고장이 나면서 갑자기 차량이 완전 주행 불능상태가 되는 곤란한 상황을 겪지 않도록 하여 안정된 주행과 함께 제어 계통의 이상에도 불구하고 무리한 주행에 따른 엔진 제어 계통에 치명적인 손상을 유발하게 되는 일이 생략이 되므로서 차량 내구력을 더욱 향상시키게 되는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 일부 구간에서 TDC의 폴링 에지간 CAS신호가 비정상적으로 출력이 되면 이를 경고수단을 작동시켜 알려주면서 이전 신호주기에 해당되는 주기만큼의 변화된 CAS 펄스 시그널을 일시적으로 새로운 기준값으로 설정하여 정상적으로 엔진을 제어할 수 있도록 함을 특징으로 하는 크랭크각 센서 고장에 따른 전자 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기와 같이 일부 구간에서 TDC의 폴링 에지간 CAS의 시그널에 변동이 발생시 설정되는 기준값은 이전 동일 구간의 TDC 폴링 에지간 주기를 기억하여 현재의 TDC 폴링 에지간 주기를 상기의 주기만큼으로 체크하여 설정되도록 함을 특징으로 하는 크랭크각 센서 고장에 따른 전자 제어 방법.