KR19980046123A - How to Defect Air Flow Sensor - Google Patents

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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.The present invention is to check the frequency output from the air flow sensor when a certain monitoring condition is set by the ECU to determine the failure according to the frequency at this time to ensure that the stable driving force of the engine can be maintained immediately An air flow sensor fault determination method for performing the present invention comprises the steps of: determining whether it is suitable for a monitoring condition to determine the failure of the air flow sensor while the engine is running; Checking the frequency output from the air flow sensor from then on if the condition is satisfied; Determining whether the checked output frequency F O is greater than a preset minimum frequency F MIN ; If it is determined in the above step that the frequency is smaller than the minimum frequency (F MIN ), determining whether the fail frequency output is continued for a predetermined time or more; If it is determined in the above step that it is greater than the minimum frequency (F MIN ), determining whether it is smaller than the preset maximum frequency (F MAX ); Determining whether the output frequency is less than the maximum frequency (F MAX ) as normal, and determining whether the output of the fail frequency is longer than a predetermined time if not smaller; The control method is characterized in that if the fail frequency output continues for a predetermined time or more, it is determined as a failure immediately, and if it is checked within a predetermined time, the control method is performed as a step of determining normality.

Description

에어 플로우 센서 고장판단 방법How to Defect Air Flow Sensor

본 발명은 에어 클리너의 내부에 장착되어 흡입 공기량을 측정토록 하는 에어 플로우 센서(AIR FLOW SENSOR)의 고장판단 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a failure determination method of an air flow sensor (AIR FLOW SENSOR) mounted inside the air cleaner to measure the amount of intake air.

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.The amount of intake air supplied to the engine is an important measure of the quality of the engine's intake and exhaust systems in relation to the engine output, while the air-fuel ratio in the cylinder determines the characteristics of the combustion and exhaust gases. Measurement is also very important.

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.In particular, it is necessary not only to measure the average flow rate in normal operation but also to measure dynamics such as fluctuations in the intake system and changes in the cycle depending on the purpose. Accurate measurement of the flow rate is required.

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.Therefore, it is an air flow sensor that is provided to accurately measure the intake air amount, and is usually mounted inside the air cleaner to convert the detected intake air amount into an electric digital signal to the electronic control unit (hereinafter, abbreviated as ECU). As a result, the intake air volume signal and engine speed signal are used to calculate the basic injection time of the fuel in the ECU.

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.Meanwhile, the most widely used air flow sensor currently uses the Kalman vortex phenomenon. As shown in FIG. 2, when the vortex generating column 1 is installed in an air passage, vortices are generated when passing through the pillar 1. When the ultrasonic wave amplified by the ultrasonic amplifier 2 and transmitted from the transmitter 3 is cut by the Kalman vortex and is concentrated or dispersed by the Kalman vortex number and then transmitted to the receiver 4, the electric digital signal is transmitted by the modulator 5. To be transmitted to the ECU 6.

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.In this way, if the flow rate of the inhaled air is high, the generation of Kalman vortex increases, and if the flow rate is slowed, the generation of vortex is reduced, and the electrical signal is changed. To be adjusted.

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.However, if an error occurs in the current air flow sensor, there is no means to check it in a timely manner, and when an error occurs in driving a vehicle, it can be known only by inspection by a specialized maintenance shop.

따라서 장시간을 고장상태로 방치하게 되므로서 엔진의 각종 제어계통에 연쇄적인 고장을 야기하고, 그로인해 엔진 내구력을 대단히 저하시키게 되는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem in that a long time to be left in a failure state causes a chain failure in various control systems of the engine, thereby greatly reducing the engine durability.

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.Therefore, the present invention checks the frequency output from the air flow sensor when a certain monitoring condition is set by the ECU in order to solve the above problems, and if the frequency at this time continues to output a predetermined time out of the allowable frequency range, It is an object of the present invention to maintain a stable driving force of the engine by determining it as a failure so that it can be immediately checked and maintenance.

상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above object

엔진이 구동하면서 에어 플로우 센서의 고장을 판단할 모니터링 조건에 적합한지를 판단하는 단계와;Determining whether the engine is suitable for monitoring conditions to determine a failure of the air flow sensor;

상기 조건을 만족하면 그때부터 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크토록 하는 단계와;Checking the frequency output from the air flow sensor from then on if the condition is satisfied;

이렇게 체크되는 출력 주파수(FO)가 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 큰지를 판단하는 단계와;Determining whether the checked output frequency F O is greater than a preset minimum frequency F MIN ;

상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다 작다고 판단되면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상 지속되는지를 판단하는 단계와;If it is determined in the above step that the frequency is smaller than the minimum frequency (F MIN ), determining whether the fail frequency output is continued for a predetermined time or more;

상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다는 크다고 판단되면 다시 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 작은지를 판단하는 단계와;If it is determined in the above step that it is greater than the minimum frequency (F MIN ), determining whether it is smaller than the preset maximum frequency (F MAX );

상기의 단계에서 최대 주파수(FMAX)보다 작으면 바로 정상으로 판정을 하고, 작지 않으면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간 이상 지속되는지를 판단하는 단계와;Determining whether the output frequency is less than the maximum frequency (F MAX ) as normal, and determining whether the output of the fail frequency is longer than a predetermined time if not smaller;

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.If the fail frequency output continues for a predetermined time or more, the control method is performed as a step of determining immediately as a failure and determining to be normal when checked within a predetermined time.

도 1 은 본 발명에 따른 제어 순서도1 is a control flowchart according to the present invention

도 2 는 종래의 에어 플로우 센서 작동 구조도2 is a structure diagram of a conventional air flow sensor operation

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of the drawings *

3 : 발신기3: transmitter

4 : 수신기4: receiver

5 : 변조기5: modulator

6 : 전자 제어 장치(ELECTRONIC CONTROL UNIT)6: 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.Referring to this in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention has the most prominent feature to have a self-diagnostic function that allows the vehicle itself to check the operating state of the air flow sensor.

차량 흡기계에 장착이 되는 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수(FO)는 엔진의 구동상태에 따라서 다양한 변화값을 갖는다.The frequency F O output from the air flow sensor mounted on the vehicle intake system has various changes according to the driving state of the engine.

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.That is, in normal engine operation, the output frequency of the idle, partial load or full load is checked differently. The allowable output frequency during normal driving is input to the ECU in advance, and the output frequency according to each driving state is preset. The sensor operation status is checked accordingly.

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).In more detail, as shown in FIG. 1, first, it is determined whether a certain frequency is suitable for a monitoring condition that is output from the air flow sensor while the engine is driven (step 1).

모니터링 조건을 만족하게 되면 이때 에어 플로우 센서에서 출력되는 주파수를 체크하게 된다(단계 2).When the monitoring condition is satisfied, the frequency output from the air flow sensor is checked (step 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).In this case, a predetermined allowable range of the normal output frequency is set in advance in the ECU for the checked frequency, and it is determined whether the output frequency F O is greater than the predetermined minimum frequency F MIN first (step 3).

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).In the above step, if it is determined that the output frequency F O is greater than the minimum frequency F MIN , it is again determined whether the output frequency F o is greater than the preset maximum frequency F MAX (step 4). On the contrary, when it is determined to be small, it is determined as a fail frequency, and it is determined whether the time T O at which the fail frequency is output continues for a predetermined time T S (step 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).In addition, if it is determined in step (step 4) that the output frequency F o is smaller than the preset maximum frequency (F MAX ), it is immediately determined to be normal (step 6). It is determined whether the time (T O ) at which the fail frequency is output continues for a predetermined time (T S ) or more (step 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).As described above, when the output frequency F o is sustained for a predetermined time T S that is smaller than the preset minimum frequency F MIN or larger than the maximum frequency F MAX , the ECU is notified. A determination is made as a failure (step 7), and if it is checked within a predetermined time T S , the determination is made as normal (step 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.On the other hand, the preset minimum frequency (F MIN ) in the ECU for the output frequency (F O ) from the air flow sensor is set to 3.3 Hz, and the maximum frequency (F MAX ) is set to 800 Hz, and the allowable output of the fail frequency is allowed. Most preferably, the predetermined predetermined time T S , which is a time, is set as about 4 seconds.

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.In addition, as described above, when the ECU determines that the air flow sensor is faulty, the ECU immediately operates a warning means such as a separate warning light or a buzzer, so that the driver can know and maintain proper maintenance and inspection.

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.Therefore, according to the present invention, the vehicle can check the operation state of the air flow sensor by itself so that the driver can easily know when it is broken, so that the inspection and maintenance of the air flow sensor can be performed in a timely manner. By preventing damage to the control system according to the above, there is an advantage of providing an effect of reducing exhaust gas by appropriate intake control while maintaining stable engine driveability and improving durability.

Claims (4)

엔진이 구동하면서 에어 플로우 센서의 고장을 판단할 모니터링 조건에 적합한지를 판단하는 단계와;Determining whether the engine is suitable for monitoring conditions to determine a failure of the air flow sensor; 상기 조건을 만족하면 그때부터 에어 플로우 센서로부터 출력되는 주파수를 체크토록 하는 단계와;Checking the frequency output from the air flow sensor from then on if the condition is satisfied; 이렇게 체크되는 출력 주파수(FO)가 기설정한 최소 주파수(FMIN)보다 큰지를 판단하는 단계와;Determining whether the checked output frequency F O is greater than a preset minimum frequency F MIN ; 상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다 작다고 판단되면 이같은 페일 주파수 출력이 기설정한 일정 시간(TS) 이상 지속되는지를 판단하는 단계와;If it is determined in the above step that the frequency is smaller than the minimum frequency (F MIN ), determining whether the output of the fail frequency lasts more than a predetermined time period T S ; 상기의 단계에서 최소 주파수(FMIN)보다는 크다고 판단되면 다시 기설정한 최대 주파수(FMAX)보다 작은지를 판단하는 단계와;If it is determined in the above step that it is greater than the minimum frequency (F MIN ), determining whether it is smaller than the preset maximum frequency (F MAX ); 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;Determining whether the output frequency is less than the maximum frequency (F MAX ) as normal, and determining whether the output of the fail frequency is longer than a predetermined time (T S ) if not smaller than the maximum frequency (F MAX ); 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;As described above, if the fail frequency output smaller than the minimum frequency (F MIN ) and larger than the maximum frequency (F MAX ) continues for more than a predetermined time (T S ), it is immediately determined as a failure, and the predetermined time (T If it is checked within S ), determining that it is normal; 로서 수행되는 제어방법을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.Air flow sensor failure determination method characterized in that the control method carried out as. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 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.The minimum frequency (F MIN ), which is an allowable range for the output frequency (F O ) checked by the air flow sensor, is 3.3 kHz, and the maximum frequency (F MAX ) is set to 800 kHz. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기의 페일 주파수 허용 출력 시간(TO)인 기설정한 일정 시간(TS)은 약 4초로서 설정됨을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.The predetermined time T S , which is the fail frequency allowable output time T O , is set as about 4 seconds. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기의 단계로서 고장으로 판정시 운전석에 별도로 장착되는 경고수단이 작동되도록 하는 제어방법을 특징으로 하는 에어 플로우 센서 고장판단 방법.Air flow sensor failure determination method, characterized in that the control method for operating the warning means to be mounted separately to the driver's seat when determining as a failure as described above.
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KR100362112B1 (en) * 2000-11-16 2002-11-22 기아자동차주식회사 Shock improvement by misrecognizing the air pump in travelling of vehicle
KR100373011B1 (en) * 2000-09-29 2003-02-25 현대자동차주식회사 Method for controlling air flow sensor of vehicle

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