KR100302800B1 - 크랭크앵글센서고장시연료분사시기및점화시기결정방법 - Google Patents

크랭크앵글센서고장시연료분사시기및점화시기결정방법 Download PDF

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Abstract

크랭크 앵글 센서 고장시 실린더 위치 센서에서 인가되는 신호에 의해 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 있는 설정값에 따라 크랭크 각 센서의 검출신호를 연산하여 연료분사시기 및 점화 시기를 설정하기 위한 것으로, 자동차를 시동시키기 위한 크랭킹 신호가 검출되는 지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 크랭킹 되고 있는 상태에서 크랭크 앵글 센서 신호가 일정시간 검출되지 않는가를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 크랭크 앵글 센서 신호가 일정시간 검출되지 않는다고 판단되면 크랭크 앵글 센서 고정모드로 진입하는 단계와, 상기 단계에서 크랭크 앵글 센서 고장모드로 진입하면 실린더 위치 센서에서 검출되는 신호를 설정된 고장모드 데이터에 따라 연료분사시기 및 점화시기를 설정하는 단계로 이루어져 실린더 위치 센서에서 인가되는 신호에 따라 크랭크 앵글 센서의 검출신호에 해당하는 앵글각 위치 정보를 미리 제어부의 메모리 테이블에 설정하여 크랭크 앵글 센서의 고장으로 크랭크의 위치 정보가 인가되지 않더라도 제어부에 설정되어 있는 설정값에 따라 각 실린더의 연료분사 및 점화시기를 결정하여 시동되게 함으로써 시동성 및 상품성을 향상시킨다.

Description

크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사 시기 및 점화시기 결정 방법
본 발명은 연료분사 및 점화시기 판단 방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 크랭크 앵글 센서 고장시 실린더 위치 센서에서 인가되는 신호에 의해 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 있는 설정값에 따라 크랭크 앵글 센서의 검출신호를 연산하여 연료분사시기 및 점화 시기를 결정하는 시동성을 확보하기 위한 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사 및 점화시기 결정 방법에 관한 것이다.
종래의 연료분사 시기 및 점화시기 결정 방법에 관해 도3과 함께 서술하면 다음과 같다.
엔진 시동시 크랭크 앵글 센서는 크랭크 축의 회전각을 검출하여 도3의 a와 같은 CAS 신호를 제어부에 출력하며, 실린더 위치 센서는 1번 실린더와 4번 실린더의 상사점을 검출하여 도3의 b와 같은 CPS 신호를 제어부에 출력한다.
이때, 상기 제어부는 메모리 테이블에 설정되어 있는 설정값에 따라 CAS신호가 '로우'에서 '하이'로 상태로 유지하고, CPS 신호가 '하이'인 구간에서 1번 실린더를 점화하고, 1번 실린더를 점화 후 메모리 테이블에 설정되어 있는 일정시간 경과 후 3번 실린더를 점화하고, CAS신호가 '하이'이고 CPS 신호가 '하이'인 구간에서 4번 실린더를 점화하고, 4번 실린더 점화후 메모리 테이블에 설정되어 있는 일정시간 경과 후 2번 실린더를 점화하였다.
따라서, 크랭크 앵글 센서가 파손되거나 고장시 크랭크 축의 회전각도가 검출되지 않기 때문에 각 실린더의 연료분사 및 점화시기를 판별할 수 없어 엔진이 시동되지 않는다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 실린더 위치 센서에서 인가되는 신호에 따라 크랭크 앵글 센서의 검출신호에 해당하는 앵글각 위치 정보를 미리 제어부의 메모리 테이블에 설정하여 크랭크 앵글 센서의 고장으로 크랭크의 위치 정보가 인가되지 않더라도 제어부에 설정되어 있는 설정값에 따라 각 실린더의 연료분사 및 점화시기를 결정하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차를 시동시키기 위한 크랭킹 신호가 검출되는 지를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 크랭킹 되고 있는 상태에서 크랭크 앵글 센서 신호가 일정시간 검출되지 않는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 크랭크 앵글 센서 신호가 일정시간 검출되지 않는다고 판단되면 크랭크 앵글 센서 고정모드로 진입하는 단계와;
상기 단계에서 크랭크 앵글 센서 고장모드로 진입하면 실린더 위치 센서에서 검출되는 신호를 설정된 고장모드 데이터에 따라 연료분사시기 및 점화시기를 설정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 앵글 센서 고장감지 장치를 보이는 구성 블록도이고,
도2는 도1의 본 발명의 실시예에서 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사 시기 및 점화시기를 결정하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
도3은 크랭크 앵글 센서 및 실린더 포지션 센서의 출력신호 파형도이다.
이하. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크 앵글 센서의 고장검출 장치는 이그니션 스위치(10), 차량 정보 검출부(20), 크랭크 앵글 센서(30)와, 실린더 위치 센서(40)와, 제어부(50)와, 연료분사부(60)와, 점화부(70)로 이루어지는데, 이그니션 스위치(10)는 소정의 접점을 구비하여 자동차에 구비되어 있는 각종장치에 배터리의 전원을 공급한다.
차량 정보 검출부(20)는 차량의 운행에 따른 차량의 운행정보를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.
크랭크 앵글 센서(30)는 크랭크 축의 회전 각도를 검출하여 도3의 A와 같이 CAS 신호를 출력한다.
실린더 위치 센서(40)는 1번 실린더 및 4번 실린더의 상사점을 검출하기 위한 것으로 도3의 B와 같이 CPS 신호를 출력한다.
제어부(50)는 상기 크랭크 앵글 센서(30)의 구동신호에 따른 구동조건을 미리 메모리 테이블에 설정하여 상기 실린더 위치 센서(20)에서 인가되는 신호에 따라 연료분사 시기 및 점화시기를 제어하기 위한 전반적인 제어신호를 출력한다.
분사장치(60)는 상기 제어부(50)에서 인가되는 신호에 따라 연료탱크에서 공급되는 연료를 연소실로 분사시킨다.
점화장치(70)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 신호에 따라 연소실에 불꽃을 튀겨 연료를 폭발시킨다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 크랭크 앵글 센서의 고장시 연료분사 시기 및 점화시기 결정 방법을 도1, 도2 및 도3과 함께 설명하면 다음과 같다.
소정의 목적지로 자동차를 운행하기 위해 운전자가 이그니션 키(10)를 사용하여 이그니션 스위치를 '온' 시키면 소정의 전기적 신호가 제어부(40)에 인가된다.
이때, 상기 제어부(40)는 상기 이그니션 스위치에서 인가되는 신호에 따라 이그니션 스위치가(10) '온' 되었는지를 판단한다(스텝110).
이때, 상기 이그니션 스위치가(10) '온' 되었다고 판단되면 플라이 휠과 연결되어 있는 시동모터에 소정의 전기적 신호를 출력하여 크랭크 축을 회전시키고 크랭크 축의 회전으로 발생하는 엔진 회전수를 차량 정보 검출부(20)에서 검출하여 소정의 전기적 신호를 제어부(50)에 출력하면 상기 제어부(50)는 차량 정보 검출부(20)에서 인가되는 신호에 따라 엔진 회전수가 500RPM 이하인지를 판단한다(스텝120).
상기 스텝120에서 엔진 회전수가 500RPM 이상이라고 판단되면 엔진이 정상모드로 진입하고, 엔진 회전수가 500RPM 이하라고 판단되면 제어부(50)는 크랭크 앵글 센서(30)에서 도3의 a와 같은 CAS신호가 인가되는 지를 판단한다(스텝130).
상기 스텝130에서 CAS신호가 인가되면 정상모드로 진입하고, CAS신호가 인되지 않았다고 판단되면 제어부(50)는 메모리 테이블에서 설정되어 있는 일정시간이 경과되는지를 판단한다(스텝140).
상기 스텝140에서 메모리 테이블에 설정되어 있는 일정시간이 경과되지 안았다고 판단되면 제어부(50)의 메모리 테이블에서 설정되어 있는 스텝110내지 130 동작이 반복해서 실행되어 크랭킹 동작을 계속해서 실행하고 있다고 판단하며, 일정시간이 경과되었다고 판단되면 크랭크 앵글 센서가 파손, 손상되어 정상적으로 CAS신호를 출력하지 못한다고 판단하여 출력고장모드로 진입한다(스텝150).
상기 스텝150에서 고장모드는 실린더 위치 센서(30)에서 인가되는 도3의 b와 같은 CPS신호의 '하이'구간 A, B, 즉 1번 실린더와, 4번 실린더의 위치를 검출하는 신호를 도3의 c와 같이 타이머로 시간 T4, T5를 산출하여 서로 대소를 비교하고, 비교한 값이 큰쪽을 1번 실린더로 추정한다.
즉, 도3의 b와 c를 비교하면 A구간의 시간이 B구간의 시간 보다 크므로 A구간을 1번 실린더로 추정하며, B구간은 4번 실린더로 추정한다.
이때, 크랭크 앵글 센서의 고장이나 파손으로 인해 CAS신호가 인가되지 않으므로 연료분사시기 및 점화시기를 판단할 수 없기 때문에, 제어부(50)는 메모리 테이블에 설정되어 있는 값들에 의해 연료분시기 및 점화시기를 결정한다.
즉, 도3의 a와 같은 CAS신호가 정상적인 신호라고 가정하였을 때, CPS신호의 A구간 중에 CAS신호가 '로우'신호에서 '하이'신호로 전환되는 순간까지의 시간(T1), '로우' 신호에서 '하이'신호로 전환되고 다시 '로우'신호로 전환되는 구간까지의 시간(T2), 첫번째 '하이'신호 이후 두번째 '하이'신호에서 다음번 '하이'신호 까지의 시간(T3)을 제어부(50)의 메모리 테이블에 설정한다.
이후, 제어부(50)는 CPS신호의 A구간에서 CAS신호의 T1이 경과한 후에 4기통에 연료를 동시에 분산하기 위한 제어신호를 연료분사부(60)에 출력한다(스텝160).
이때, 연료분사부(60)는 상기 제어부(50)에서 인가되는 신호에 따라 4개의 실린더에 동시에 연료를 분사한다(스텝170).
상기 스텝170에서 연료를 분사한 다음 CPS신호의 A구간에서 CAS신호의 T2가 경과한 후에 1번 실린더를 점화하고, 1번 실린더를 점화한 후 CAS신호의 T3경과한 후에 3번 실린더를 점화하고, 3번 실린더를 점화한 후 CPS신호의 B구간에서 CAS신호의 T1이 경고한 후에 4번 실린더를 점화하고, 4번 실린더 점화한 후 CAS신호의 T3경과한 후에 2번 실린더를 점화하기 위한 제어신호를 점화부(70)에 출력한다(스텝180).
이때, 점화부(70)는 상기 제어부(50)에서 인가되는 신호에 따라 순차적으로 실린더를 점화하여 엔진을 시동시킨다(스텝190).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 실린더 위치 센서에서 인가되는 신호에 따라 크랭크 앵글 센서의 검출신호에 해당하는 앵글각 위치 정보를 미리 제어부의 메모리 테이블에 설정하여 크랭크 앵글 센서의 고장으로 크랭크의 위치 정보가 인가되지 않더라도 제어부에 설정되어 있는 설정값에 따라 각 실린더의 연료분사 및 점화시기를 결정하여 시동되게 함으로써 시동성 및 상품성을 향상시킨다.

Claims (5)

  1. 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사 시기 및 점화시기 결정 방법에 있어서,
    운전자의 이그니션 키 조작에 의한 이그니션 스위치의 `온` 신호가 인가되어 플라이 훨과 연결되어 잇는 시동모터에 소정의 전기적 신호를 출력하여 크랭트 축을 회전시켜 엔진 회전수가 일정 회전수를 유지하게 하는 크랭크 동작이 검출되는지를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 엔진 회전수가 일정 회전수 이상이라고 판단되면 정산모드로 진입하는 단계와;
    상기 단계에서 크랭킹 되고 있는 상태에서 크랭크 앵글 센서 신호가 일정시간 검출되지 않는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 크랭크 앵글 센서 신호가 일정시간 검출되지 않는다고 판단되면 크랭크 앵글 센서 고장모드로 진입하는 단계와;
    상기 단계에서 크랭크 앵글 센서 고장모드로 진입하면 실린더 위치 센서에서 인가되는 CPS신호에 따라 정상적인 CAS신호에 해당하는 주기를 각각 메모리 테이블에 설정하여 연료분사기 및 점화시기를 설정하여 그에 해당하는 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랭트 앵글 센서 고장시 연료분사시기 및 점화시기 결정 방법
  2. 청구항1에 있어서, 상기 고장모드는 실린더 위치 센서에 인가되는 신호에 따라 '하이'주기 시간이 큰쪽을 1번 실린더로 작은 쪽을 4번 실린더로 설정하는 단계 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사시기 및 점화시기 결정 방법
  3. 청구항2 있어서, 상기 고장모드는 정상적인 CAS신호에서 처음으로 '로우'신호에서 '하이'신호로 전환되는 순간까지를 T1, '로우' 신호에서 '하이'신호로 전환되고 다시 '로우'신호로 전환되는 구간을 T2, 첫번째 '하이'신호 이후 두번째 '하이'신호에서 다음번 '하이'신호 까지를 T3로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사시기 및 점화시기 결정 방법
  4. 청구항3에 있어서, 상기 단계에서 고장모드는 CPS신호의 최초 '하이'구간에서 CAS신호의 T1이 경과한 후에 4기통에 연료를 동시에 분산하기 위한 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사 시기 및 점화시기 결정 방법
  5. 청구항4에 있어서, 상기 단계에서 고장모드는 연료를 분사한 다음 CPS신호의 최초 '하이' 구간에서 CAS신호의 T2가 경과한 후에 1번 실린더를 점화하고, 1번 실린더를 점화한 후 CAS신호의 T3경과한 후에 3번 실린더를 점화하고, 3번 실린더를 점화한 후 CPS신호의 B구간에서 CAS신호의 T1이 경고한 후에 4번 실린더를 점화하고, 4번 실린더 점화한 후 CAS신호의 T3경과한 후에 2번 실린더를 점화하기 위한 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 앵글 센서 고장시 연료분사시기 및 점화시기 결정 방법.
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