KR20010103294A - 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법 - Google Patents

Abstract

흡입 공기량 센서의 커넥터 접속 불량 및 접점 불량시 엔진 스톨 및 부조 현상을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법을 제공할 목적으로;

평균 흡입 공기량이 일정값 이상으로 반복 검출될 때, 흡입 공기량 센서의 고장으로 판단하여 림프 홈 모드로 전환하고, 상기 평균 흡입 공기량이 일정값 이상으로 검출되면서 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율이 일정값 이상으로 반복 검출될 때 흡입 공기량 센서의 커넥터와 접점 불량으로 인식하여 상기 흡입 공기량 센서의 고장 인식과는 독립적으로 림프 홈 모드로 전환시킴을 특징으로 하는 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법을 제공한다

Description

자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법{LIMP HOME MODE CONVERSION METHOD FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡입 공기량 센서 또는 이들 센서 와이어의 단선 및 단락시 엔진 스톨이 발생되지 않고 내체모드로 전환될 수 있도록 한 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 최근 제작 판매되고 있는 자동차들은 모두가 전자적인 제어가 이루어지게 되는데, 이는 자동차 배출가스가 대기오염의 주원인으로 지목받게 되면서 공장에서 배출되는 매연, 유해 가스와 함께 엄격한 규제를 받고 있으며, 특히 북미 선진국에서는 자동차의 배출가스 규제 법규를 엄격하게 정하여 이에 적합한 자동차만 생산하거나 판매하도록 허가하고 있다.

이에 따라 냉간 시동으로부터 가속, 정속 주행, 감속, 아이들링등 운전 상태의 변화에 신속히 대응하여 항상 흡입 공기량, 점화시기, 공연비, 배기가스 재순환(EGR)량등을 최적의 상태로 유지하지 않으면 안된다.

따라서 전자제어유닛은 운전자의 스로틀 개도 가감에 의해 임의로 결정되는 흡입 공기량에 대해 공기비, 점화시기, 배기가스 재순환량을 최적으로 상태로 조절할 수 있도록 구성되어 있으며, 이러한 인자들을 최적의 상태로 제어하기 위하여 측정할 수 밖에 없는 냉각수온, 흡기온도, 흡기부압, 대기압, 크랭크 각도, 엔진 회전수, 배기가스의 산소농도, 차속, 스로틀 개도각, 각종 기기의 온/오프, 변속 상태 등의 물리량(변수)을 센싱하여 전자제어유닛에서 이미 입력되어진 데이터와 비교 판단하여 최적의 조건으로 제어하게 되는 것이다.

이와 같이 흡입 공기량은 흡기량 센서에 의하여 검출되어 전자제어유닛에 보내지면, 이의 흡기량에 따라 각종 제어가 이루어지게 되는 바, 배기가스 배출 규제는 물론 엔진의 시동 상태에도 지대한 영향을 미치게 된다.

이에 따라 흡기량 센서나 이 센서의 와이어의 단선 및 단락시에는 엔진 스톨 및 엔진 부조 현상이 발생되는 바, 이 센서의 고장이나 와이어 단선 및 단락시에는 이의 고장을 인식하여, 차량이 정비소까지 운행 가능하도록 림프 홈 모드(LIMP HOME MODE)로 일컬어지는 대체 모드로 변환이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

상기에서 대체 모드라고 함은 인적이 드문 오지에서 전자제어장치를 형성하는 부품의 고장으로 엔진이 멈추어 버리는 경우 운전자의 생명과도 연결되는 바, 이를 방지하기 위한 대책으로 자동차의 전자제어유닛에는 어떤 부품의 고장으로 신호가 나오지 않더라도 이 부품의 신호 대신에 신호를 발생하여 운전자가 현장에서 정비소까지 주행할 수 있도록 하는 백업 기능이다.

상기와 같이 흡기량 센서의 고장이나 와이어의 단선 및 단락시 이를 고장으로 인식하는 종래 과정을 살펴보면, 도 3에서와 같이, 흡입 공기량(Mass Air Flow; MAF)이 최대값 보다 크거나 최소값 보다 작은가를 판단하여(S300), 그렇다고 판단되면, 계속 반복적으로 카운트를 실시하며(S310), 이의 카운트 횟수가 일정값 이상이라고 판단되면(S320), 흡입 공기량 센서의 고장으로 인식하여(S330), 림프 홈 모드가 작동되도록 한다(S340).

그리고 상기 S300단계에서 흡입 공기량이 최대값 보다 크거나 최소값 보다 작은 것으로 판단되면 그 전단계로 리턴되면서 카운트가 줄게 된다(S350).

상기와 같이 흡입 공기량 센서의 고장으로 림프 홈 모드로 전환되면, 실제 공기량을 상쇄시키기 위하여 엔진 회전수와 스로틀 개도율을 바탕으로 대체값을 계산하면서 엔진의 시동 상태가 유지되는 것이다.

그리나 상기와 같은 제어방법에 있어서는, 흡입 공기량 센서의 고장 또는 단선 및 단락을 완전히 인식한 상태에서 림프 홈 모드로 전환이 이루어지게 되는 바, 센서의 커넥터 또는 접점의 불량으로 정상 신호와 비정상 신호가 복합적인 노이즈성 신호로 전자제어유닛에 입력되는 경우, 엔진 스톨이나 부조 현상을 발생시킬 수 밖에 없다는 문제점을 내포하고 있다.

즉, 흡입 공기량 센서의 신호는 점화시기, 연료량, 아이들 제어에 필수적인입력 신호이기 때문에 이 신호에 불량이 생기면 센서 출력 전압이 최대/최소의 극한치 신호로 출력되기 때문에 기본적인 엔진 제어에 영향을 미치기 때문인 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 흡입 공기량 센서의 커넥터 접속 불량 및 접점 불량시 엔진 스톨 및 부조 현상을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명을 운용하기 위한 구성도.

도 2는 본 발명의 제어방법에 의한 작동 흐름도.

도 3은 종래 제어방법의 작동 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 평균 흡입 공기량이 최대값 보다 크거나 최소값 보다 작게 반복 검출될 때, 흡입 공기량 센서의 고장으로 판단하여 림프 홈 모드로 전환하고, 상기 평균 흡입 공기량이 최대값 보다 크거나 최소값 보다 작은 값으로 검출되면서, 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율 및 변동폭의 절대값이 일정값 이상으로 반복 검출될 때 흡입 공기량 센서의 커넥터와 접점 불량으로 인식하여 상기 흡입 공기량 센서의 고장 인식과는 독립적으로 림프 홈 모드로 전환시킴을 특징으로 하는 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법을 제공한다

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제어방법을 실현하기 위한 최소한의 구성품에 대한 블록도로서, 감지수단으로는 현재의 스로틀 개도각을 검출하는 스로틀 개도각 센서(2)와, 현재 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 RPM센서(4), 흡입 공기량을 검출하는 흡입 공기량 센서(6)로 이루어진다.

그리고 상기 흡입 공기량 센서(6)의 고장으로 신호가 출력되지 않으면 전자제어유닛(ECU)에서는 엔진 제어를 림프 홈 모드(8)로서 제어하게 되며, 이의 림프 홈 모드(8)에서는 엔진 회전수와 스로틀 개도율을 바탕으로 대체값을 계산하면서 엔진의 시동 상태가 유지하게 되는 것이다.

상기와 같이 흡입 공기량 센서(6)의 고장 또는 접점 불량으로 인한 엔진 스톨을 방지하기 위하여, 본 발명은 도 2에서와 같이 제어토록 하였다.

먼저, 흡입 공기량 센서(6)로부터 출력되는 신호에 따라서 단위 시간당 흡입 공기량(1msec당 흡입 공기량 측정값. MAF_i)의 변화율 및 변동폭을 계산하고(S100), 평균 흡입 공기량(MAF)이 일정값 이상인가를 판단한다(S110).

상기 S110단계에서 흡입 공기량(MAF)이 최대값 보다 크거나 최소값 보다 작은 값으로 판단되면, MAF_i의 변화율이 일정값 이상인가를 판단하고(S120), 흡입 공기량(MAF)이 최대값 보다 크거나 최소값 보다 작지 않은 것으로 판단되면, 감소분으로 카운트하여(S130) S100 이전으로 리턴된다.

상기 S120에서 MAF_i의 변화율 및 변동폭 절대값이 일정값 이상이라고 판단되면, 접점 불량으로 증가분으로 카운트하고(S140), 이 카운트가 일정값 이상인가를 판단하여(S150), 일정값 이상이라고 판단되면 흡입 공기량 센서의 커넥터 또는 접점 불량으로 인식하여 림프 홈 모드로 작동하게 된다.(S160)

그리고 상기 S120에서 MAF_i의 변화율 및 변동폭의 절대값이 일정값 이상이 아니라고 판단되면, 접점 불량이 아니기 때문에 감소분으로 카운트(S170) 한 후, 흡입 공기량 센서의 고장을 판단하기 위하여 다시 증가분으로 카운트가 이루어지는데(S180), 이 카운트 S180 단계에서는 상기 S150 단계에서 카운트가 일정값 이하라고 판단되었을 때를 함께 카운트 하게 되며, 이 카운트가 일정값 이상인가를 판단하여(S190), 이상이라고 판단되면 흡기량 센서의 고장이라고 인식하여 림프 홈 모드로 작동하게 되며(S200), 상기 S190단계에서 카운트가 일정 이하라고 판단되면 S100 이전으로 리턴되어 계속 반복적으로 모니터링이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 작동 흐름도에서 COUNT는 흡입 공기량 센서의 고장을 판단하기 위한 카운트이며, CNT는 흡입 공기량 센서의 커넥터 및 접점 불량을 판단하기 위한 카운트이다.

그리고 상기 평균 흡입 공기량(MAF)는 Σ(MAF_i) / n 으로 연산되며, 상기 n은 실린더 폭발 행정당 측정 회수를 의미한다.

이와 같은 본 발명의 제어방법은 기존 흡입 공기량 센서의 고장 인식 방법에 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율과 변동폭을 검출하여 이들 변화율 및 변동폭의 절대값이 일정값을 일정 회수 이상 벗어난 것으로 검출되면 흡입 공기량 센서의 커넥터 및 접점 불량으로 인식하여 림프 홈 모드로 변환시킬 수 있도록 방법을 추가하여 구성한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 흡입 공기량 센서의 고장 및 단선/단락이 확실히 이루어졌을 때, 림프 홈 모드로 변환되도록 한 기존 제어방법에 흡입 공기량 센서의 커넥터 및 접점 불량으로 흡입 공기량 계측값의 변동이 크게 이루어질 때 이 이상 신호를 검출하여 바로 림프 홈 모드로 변환될 수 있도록 추가 구성함으로써, 흡입 공기량 센서의 커넥터 접속 불량 및 접점 불량으로 인한 엔진 스톨 및 부조 현상을 미연에 방지할 수 있도록 한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 평균 흡입 공기량이 일정 범위값 이상으로 반복 검출될 때, 흡입 공기량 센서의 고장으로 판단하여 림프 홈 모드로 전환하고, 상기 평균 흡입 공기량이 일정 범위값 이상으로 검출될 때, 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율 및 변동폭의 절대값이 일정값 이상으로 반복 검출될 때 흡입 공기량 센서의 커넥터와 접점 불량으로 인식하여 상기 흡입 공기량 센서의 고장 인식과는 독립적으로 림프 홈 모드로 신속하게 전환시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법.
2. 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율 및 변동폭을 계산하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계 후에 평균 흡입 공기량(MAF)이 일정 범위값 이상인가를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계에서 흡입 공기량(MAF)이 일정 범위값 이상이라고 판단되면, 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율 및 변동폭의 절대값이 일정값 이상인가를 판단하는 제3 단계와;

   상기 제2 단계에서 흡입 공기량(MAF)이 일정 범위값 이하라고 판단되면, 감소분으로 카운트하여 상기 제1 단계 이전으로 리턴시키는 제4 단계와;

   상기 제 3단계에서 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율 및 변동폭이 일정값 이상이라고 판단되면, 접점 불량으로 증가분으로 카운트하는 제5 단계와;

   상기 제5 단계의 카운트가 일정값 이상인가를 판단하는 제6 단계와;

   상기 제6 단계에서 카운트가 일정값 이상이라고 판단되면 흡입 공기량 센서의 커넥터 및 접점 불량으로 인식하여 림프 홈 모드로 작동하는 제7 단계와;

   상기 제3 단계에서 단위 시간당 흡입 공기량의 변화율이 일정값 이하라고 판단되면, 감소분으로 카운트하는 제8 단계와;

   상기 제 8단계의 카운트와, 상기 제6 단계에서 카운트가 일정값 이하라고 판단될 때 증가분으로 카운트를 실시하는 제9 단계와;

   상기 제9 단계에서 카운트가 일정값 이상인가를 판단하는 제10 단계와;

   상기 제10 단계에서 카운트가 일정값 이상이라고 판단되면 흡기량 센서의 고장이라고 인식하여 림프 홈 모드로 작동하는 제11 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 림프 홈 모드 전환 제어방법.