KR20020045718A - Engine control method on abnormal output of mass air flow sensor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for controlling an engine while outputting abnormality in a suction air-measuring sensor is provided to prevent stopping of a vehicle by operating a limp groove. CONSTITUTION: An engine controlling method while outputting abnormality of a suction air measuring sensor comprises a first stage(S10) memorizing maximum critical value according to engine RPM(Revolution Per Minute) in an engine controller; a second stage(S20) receiving suction air mount measured from an MAF(Mass Air Flow) sensor; a third stage(S30) measuring an engine RPM and throttle opening degree by inputting the suction air amount; a fourth stage(S40) reading maximum critical value according to the engine RPM and throttle opening degree in the memorized maximum critical value table; a fifth stage(S50) comparing the maximum critical value with the suction air amount; a seventh stage(S60) deciding whether the suction air amount is over the maximum critical value; and a seventh stage(S70) operating limp groove mode by detecting an error through the engine controller.

Description

흡입 공기량 측정 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법{ENGINE CONTROL METHOD ON ABNORMAL OUTPUT OF MASS AIR FLOW SENSOR}ENGINE CONTROL METHOD ON ABNORMAL OUTPUT OF MASS AIR FLOW SENSOR}

본 발명은 자동차에 관한 것으로, 특히 자동차의 엔진으로 흡입되는 절대 공기량의 이상 유무를 판단하는 기준을 엔진 조건에 따라 변화시키는 흡입 공기량 측정 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automobile, and more particularly, to an engine control method when an output abnormality of an intake air quantity measurement sensor changes a criterion for determining whether an absolute amount of absolute air is sucked into an engine of a vehicle according to engine conditions.

일반적으로, 자동차의 엔진은 연료를 연소시키기 위해서 일정한 비율의 공기와 연료가 필요하며, 이와 같은 자동차 엔진에 있어서 흡입되는 공기량은 공급되는 연료 분사량과 직접 관련되어 얼마나 경제적인 운행을 할 수 있는가를 결정하는 척도가 된다. 따라서, 엔진 제어장치가 엔진을 적정상태로 가동시키기 위해서는 흡기 다기관을 통해 엔진에 유입되는 공기량에 관한 정보를 획득할 필요성이 있다.In general, the engine of an automobile requires a certain ratio of air and fuel to burn fuel, and the amount of air sucked in such an automobile engine is directly related to the amount of fuel injected to determine how economically it can operate. It is a measure. Therefore, in order for the engine controller to operate the engine in a proper state, it is necessary to acquire information regarding the amount of air flowing into the engine through the intake manifold.

종래의 자동차에서는 엔진에 유입되는 공기량을 MAF(Mass Air Flow) 센서 또는 MAP(Manifold Absolute Pressure) 센서를 이용하여 측정하였다.In a conventional vehicle, the amount of air flowing into the engine was measured using a MAF (Mass Air Flow) sensor or a MAP (Manifold Absolute Pressure) sensor.

이중 MAF 센서는 흡입 공기의 흐름 속에 발열 저항체를 설치하여 공기 유량에 따라 변화하는 발열 저항체의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 전류값을 변화시켜 그 전류값으로부터 흡입 공기량을 측정한 후, 그 측정된 공기량값을 엔진 제어장치로 출력한다.The dual MAF sensor installs a heating resistor in the flow of intake air, changes the current value so as to keep the temperature of the heating resistor changing according to the air flow rate, and measures the intake air amount from the current value. Output the value to the engine control.

이 때, MAF 센서의 출력은 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 상수값인 최소 임계값과 최대 임계값 사이의 값으로 출력된다. 이 임계값들은 전 엔진 운전 조건에서 동일하다.At this time, the output of the MAF sensor is output as a value between the minimum threshold value and the maximum threshold value, respectively, a constant value, as shown in FIG. These thresholds are the same at all engine operating conditions.

현대 대부분의 차량 엔진 제어장치에는 이와 같이 상수값의 임계값들을 사용하고 있고, 만약 MAF 센서로부터의 출력이 상기 임계값들에 의해 정해진 정상 범위를 벗어나는 경우, 즉 오류 발생시 엔진 제어장치는 림프홈(limp home) 모드로 돌입하게 된다. 이 때, 림프홈 모드는 해당 센서가 고장인 안 경우에도 엔진이 시동 상태를 유지시키는 모드를 말한다.Most modern vehicle engine controllers use constant thresholds in this way, and if the output from the MAF sensor is outside the normal range defined by the thresholds, i. limp home) mode. In this case, the limp home mode refers to a mode in which the engine maintains a starting state even when the sensor is not in a malfunction.

보다 상세하게 설명하면, MAF 센서 출력의 최대 임계값이 700 kg/h이고, 최소 임계값이 6 kg/h으로 설정된 경우, 차량 아이들 상태, 즉 차속이 0이고 스로틀 개도가 없는 상태에서의 MAF 센서의 출력은 일반적으로 9 kg/h에서 15 kg/h 사이의 값을 갖는다.In more detail, when the maximum threshold of the MAF sensor output is set to 700 kg / h and the minimum threshold is set to 6 kg / h, the MAF sensor in the vehicle idle state, that is, the vehicle speed is 0 and there is no throttle opening degree. The output of is typically between 9 kg / h and 15 kg / h.

이와 같은 아이들 상태에서 MAF 센서의 출력단에 외부 노이즈로 인해 출력이비정상적으로 높게 나오는 경우가 생기게 된다. 이러한 외부 노이즈로는 각종 EMI 및 차량 진동에 의한 노이즈 등이 있다.In this idle state, the output is abnormally high due to external noise at the output of the MAF sensor. Such external noises include noises caused by various EMI and vehicle vibrations.

만약 이러한 노이즈로 인해 그 출력이 최대 임계값 이상이 되는 경우에는 엔진 제어장치가 림프홈 모드로 엔진을 제어하므로 문제가 없으나, 최대 임계값을 벗어나지는 않지만 상기 임계값에 가까운 경우, 예를 들어 외부 노이즈로 인해 MAF 센서 출력값이 300, 400, 또는 500 kg/h와 같은 값이 되는 경우, 이 상태는 오류가 발생된 상태가 아니므로 엔진 제어장치 또한 림프홈 모드로 작동하지 않게 된다.If the noise exceeds the maximum threshold due to this noise, the engine controller controls the engine in the limp home mode, so there is no problem, but it does not deviate from the maximum threshold but is close to the threshold, for example, If the noise causes the MAF sensor output to be 300, 400, or 500 kg / h, this condition is not an error condition and the engine control will not operate in limp mode as well.

이 경우 엔진 제어장치는 외부 노이즈로 인해 잘못 측정된 MAF 센서값에 따른 연료 분사 시간을 계산하여 분사하기 때문에 너무 리치(rich)한 연료 분사가 수행되어 시동이 꺼지는 하나의 원인이 된다.In this case, since the engine controller calculates and injects fuel injection time according to the incorrectly measured MAF sensor value due to external noise, too rich fuel injection is performed, which is one cause of starting off.

실제로 대부분의 시동꺼짐이 이와 같은 원인으로 발생될 수 있으며, 엔진 제어장치는 측정되는 MAF 센서의 출력값에 비례하는 연료분사를 하도록 구성되어 있기 때문에 이와 같은 비정상적인 신호에 의한 시동꺼짐이 피할 수 없다는 문제점이 있다.In practice, most start-ups can be caused by this cause, and since the engine control unit is configured to perform fuel injection in proportion to the output value of the measured MAF sensor, the start-off caused by such an abnormal signal cannot be avoided. have.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, MAF 센서 출력의 오류를 판정하는 기준이 되는 최대 임계값을 상수값으로 설정하지 않고 엔진 운전 조건에 따른 최적화된 최대 임계값을 설정한 후, 엔진 조건에 따른 연료분사를 제어하는 MAF 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and does not set the maximum threshold value, which is a criterion for determining the error of the MAF sensor output, to a constant value, and optimizes the optimum maximum threshold value according to the engine operating conditions. After setting, it provides an engine control method for output abnormality of the MAF sensor for controlling the fuel injection according to the engine conditions.

도 1은 일반적인 MAF 센서의 출력을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an output of a general MAF sensor.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MAF 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법의 순서도이다.2 is a flow chart of an engine control method when an output error of a MAF sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 수개의 스로틀 개도 구간과 수개의 엔진 회전수 구간으로 설정된 상태에서의 최대 임계값 설정을 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a maximum threshold setting in a state where the throttle opening degree section and the engine speed section are set according to an embodiment of the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명은 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 MAF 센서 및 상기 MAF 센서로부터 측정된 흡입 공기량에 따라 연료분사를 제어하는 엔진 제어장치를 포함하는 자동차에서, 상기 MAF 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법에 있어서, 상기 MAF 센서에 의해 측정된 흡입 공기량의 오류 여부를 판정하는 기준인 임계값 중 최대 임계값을 상기 자동차의 엔진 상태에 따라 설정하여 최대 임계값 테이블로 저장하는 단계; 상기 MAF 센서에 의해 측정되는 흡입 공기량을 입력받는 단계; 상기 흡입 공기량이 입력되는 때의 엔진 상태를 측정하는 단계; 상기 측정된 엔진 상태에 대해 설정된 최대 임계값을 상기 최대 임계값 테이블로부터 판독하는 단계; 상기 입력된 흡입 공기량과 상기 판독된 최대 임계값을 비교하는 단계; 및 상기 비교 단계에서, 상기 입력된 흡입 공기량이 상기 판독된 최대 임계값보다 큰 경우에 림프홈 모드로 동작하는 단계를 포함한다.The present invention as a means for achieving the above object in the vehicle comprising a MAF sensor for measuring the amount of air sucked into the engine and the engine control device for controlling the fuel injection in accordance with the intake air amount measured from the MAF sensor, the MAF sensor In the engine control method when the output of the abnormality, the maximum threshold value among the threshold value which is a criterion for determining whether the intake air amount measured by the MAF sensor is error is set according to the engine state of the vehicle and stored in the maximum threshold table step; Receiving an intake air amount measured by the MAF sensor; Measuring an engine state when the intake air amount is input; Reading from the maximum threshold table a maximum threshold set for the measured engine condition; Comparing the input intake air amount with the read maximum threshold value; And in the comparing step, operating in the limp home mode when the input intake air amount is greater than the read maximum threshold.

본 발명은 MAF 센서의 출력값의 최대 임계값을 하나의 상수값으로 설정하지 않고 엔진 운전 조건에 따라 변하는 값으로 설정한다.In the present invention, the maximum threshold value of the output value of the MAF sensor is not set to one constant value but is set to a value that varies according to the engine operating conditions.

엔진의 운전 상태는 크게 아이들 상태, 부하 상태, WOT(Wide Open Throttle) 상태 등으로 구분된다. 이 구간들을 규정짓는 변수들은 스로틀 개도, 엔진 회전수 등이 있다.The operating state of the engine is classified into an idle state, a load state, and a wide open throttle (WOT) state. Variables defining these intervals include throttle opening and engine speed.

따라서, 상기 최대 임계값 설정의 한 축은 스로틀 개도, 다른 축은 엔진 회전수로 설정한 후, 각 값에 대해 새로운 최대 임계값을 결정한 후 생성되는 데이터 테이블을 엔진 제어장치 내에 미리 저장한다.Therefore, after setting one axis of the maximum threshold value as the throttle opening degree and the other axis as the engine speed, after determining a new maximum threshold value for each value, the data table generated in advance is stored in the engine controller.

그 후, 엔진 제어장치는 MAF 센서로부터 출력되는 흡입 공기량에 대해 그 때의 엔진 조건, 즉 스로틀 개도 및 엔진 회전수에 대해 설정된 최대 임계값을 기준으로 상기 흡입 공기량의 오류를 판정한다.Then, the engine controller determines the error of the intake air amount based on the engine condition at that time, that is, the maximum threshold value set for the throttle opening degree and the engine speed, with respect to the intake air amount output from the MAF sensor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MAF 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법의 순서도이다.2 is a flow chart of an engine control method when an output error of a MAF sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 MAF 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법에서는 반복 실험을 통해 각각의 스로틀 개도 및 엔진 회전수에 맞는 최대 임계값을 미리 설정하여 엔진 제어장치 내에 최대 임계값 테이블로 저장한다(S10).As shown in FIG. 2, in the engine control method when the output of the MAF sensor is abnormal according to an embodiment of the present invention, a maximum threshold value corresponding to each throttle opening degree and the engine speed is set in advance through an iterative experiment to maximize the inside of the engine control device. Stored as a threshold table (S10).

이 때, 스로틀 개도 및 엔진 회전수의 구간을 원하는 대로 촘촘하게 또는 성기게 구분하여 수개에서 수십개의 최대 임계값을 정할 수 있다.At this time, the interval between the throttle opening degree and the engine speed can be precisely or coarsely divided as desired to determine several to several tens of maximum threshold values.

첨부된 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 수개의 스로틀 개도 구간과 수개의 엔진 회전수 구간으로 설정된 상태에서의 최대 임계값 설정을 예시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a maximum threshold setting in a state where the throttle opening degree section and the engine speed section are set according to an embodiment of the present invention.

상기와 같이, 엔진 조건에 따른 흡입 공기량에 대한 최대 임계값이 설정되면, 엔진 제어장치는 MAF 센서로부터 측정되어 출력되는 흡입 공기량을 입력받는다(S20).As described above, when the maximum threshold value for the intake air amount according to the engine condition is set, the engine controller receives the intake air amount measured and output from the MAF sensor (S20).

MAF 센서로부터 측정된 흡입 공기량이 입력되면, 엔진 제어장치는 그 때의 엔진 조건, 즉 스로틀 개도 및 엔진 회전수를 측정한다(S30).When the intake air amount measured from the MAF sensor is input, the engine controller measures the engine condition at that time, that is, the throttle opening degree and the engine speed (S30).

엔진 제어장치는 미리 저장된 최대 임계값 테이블에서 상기 측정된 스로틀 개도 및 엔진 회전수가 속하는 구간에 해당되는 최대 임계값을 판독한다(S40).The engine controller reads a maximum threshold value corresponding to a section to which the measured throttle opening degree and the engine speed belong from a previously stored maximum threshold value table (S40).

예를 들어, 측정된 스로틀 개도가 30 degree이하이고, 이 때의 엔진 회전수가 200 rpm보다 크고 500 rpm보다 작은 경우에는 상기 테이블로부터 판독되는 최대 임계값은 제2 최대 임계값이 된다. 특히, 엔진 회전수 1000 rpm, 스로틀 개도 0 degree에서는 MAF 출력값이 물리적으로 최고 200 kg/h를 넘지 못하므로, 이 구간에서는 이 값을 최대 임계값으로 정한다.For example, when the measured throttle opening degree is 30 degrees or less, and the engine speed at this time is larger than 200 rpm and smaller than 500 rpm, the maximum threshold read out from the table becomes the second maximum threshold. In particular, at 1000 rpm of engine speed and 0 degree of throttle opening, the MAF output value does not physically exceed 200 kg / h. Therefore, this value is set as the maximum threshold value.

상기 단계(S20)에서 입력된 MAF 센서에 의해 측정된 흡입 공기량과 상기 단계(S40)에서 판독된 최대 임계값, 즉 제2 최대 임계값을 비교한다(S50).The intake air amount measured by the MAF sensor input in the step S20 is compared with the maximum threshold value, that is, the second maximum threshold value read in the step S40 (S50).

만약 상기 측정된 엔진 회전수가 500 rpm에서 1000rpm 내이고, 스로틀 개도가 0 degree인 경우에는 상기한 바와 같이 최대 임계값이 200 kg/h인 것으로 한다.If the measured engine speed is within 1000 rpm at 500 rpm and the throttle opening degree is 0 degree, the maximum threshold value is 200 kg / h as described above.

상기 비교 결과, 입력된 흡입 공기량이 판독된 최대 임계값, 즉 제2 최대 임계값보다 큰 경우(S60)에는 외부 노이즈로 인해 MAF 센서가 이상 동작하고 있으므로, 엔진 제어장치는 오류 감지에 의한 림프홈 모드로의 동작을 수행한다(S70).As a result of the comparison, when the input intake air amount is larger than the read maximum threshold value, that is, the second maximum threshold value (S60), the MAF sensor is abnormally operated due to external noise. Operation in the mode is performed (S70).

만약 상기 단계(S60)에서 입력된 흡입 공기량이 판독된 제2 최대 임계값과 같거나 작은 경우에는 MAF 센서가 정상 동작하고 있으므로 MAF 센서가 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 상기 단계(S20)로 돌아가 상기 단계(S20 ∼ S60)가 계속 반복되도록 한다.If the intake air amount input in the step S60 is equal to or smaller than the read second maximum threshold value, since the MAF sensor is operating normally, the process returns to the step S20 of measuring the amount of air sucked into the engine. The steps S20 to S60 are repeated continuously.

상기 판독된 최대 임계값이 200 kg/h인 경우를 들어 다시 설명하면, 엔진 회전수가 500 rpm보다 크고 1000 rpm보다 작으면서 이 때의 스로틀 개도가 0 degree인 경우, MAF 센서로부터 측정되어 입력되는 흡입 공기량이 최대 임계값인 200 kg/h보다 작은 경우에는 MAF 센서가 정상 동작하고 있는 것으로 판단하고, 만약 입력되는 흡입 공기량이 최대 임계값인 200 kg/h보다 큰 경우, 예를 들어 외부 노이즈에 의해 어느 순간 210 kg/h로 높아진 경우에는 MAF 센서가 이상 동작하고 있는 것으로 판단하여 엔진 제어장치는 엔진이 림프홈 모드로 동작하도록 한다. 물론, 흡입 공기량이 최대 임계값보다 크다고 하여 모두 MAF 센서가 이상 동작하는 것으로 볼 수는 없으나 엔진 제어장치에서 판단하는 입장에서는 MAF 센서의 이상 동작으로 판단하는 것이다.For example, when the maximum threshold value is 200 kg / h, the suction speed is measured and input from the MAF sensor when the engine speed is greater than 500 rpm and less than 1000 rpm and the throttle opening degree is 0 degree. If the air volume is less than the maximum threshold value of 200 kg / h, it is determined that the MAF sensor is operating normally. If the input intake air amount is larger than the maximum threshold value of 200 kg / h, for example, At any moment, when the weight is increased to 210 kg / h, it is determined that the MAF sensor is operating abnormally, and the engine controller causes the engine to operate in the limp home mode. Of course, not all of the MAF sensors are abnormal because the intake air amount is greater than the maximum threshold value, but from the standpoint of the engine control unit is determined as the abnormal operation of the MAF sensor.

비록 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but also includes various modifications and equivalents within the scope of the following claims.

본 발명에 따르면, 각각의 엔진 조건에 맞는 최적화된 최대 임계값 적용으로 MAF 센서의 출력 이상시 즉각적으로 오류를 감지하여 림프홈 모드가 작동됨으로써, 차량의 시동꺼짐 등의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 단 한 개의 최대 임계값을 사용하여 모든 엔진 조건에서의 MAF 센서의 오류를 감지하는 것보다 더 정확하고 더 빠르게 오류를 감지할 수 있으므로 진단의 오류를 줄일 수 있다.According to the present invention, by applying an optimized maximum threshold value for each engine condition, an error is immediately sensed when an output error of the MAF sensor is abnormal, and the lymph groove mode is activated, thereby suppressing occurrence of starting of the vehicle. This means that errors can be detected more accurately and faster than using a single maximum threshold to detect errors in MAF sensors under all engine conditions.

Claims (3)

엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 흡입 공기량 측정 센서 및 상기 흡입 공기량 측정 센서로부터 측정된 흡입 공기량에 따라 연료분사를 제어하는 엔진 제어장치를 포함하는 자동차에서, 상기 흡입 공기량 측정 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법에 있어서,In a vehicle including an intake air amount measurement sensor for measuring the amount of air sucked into the engine and an engine control device for controlling fuel injection according to the intake air amount measured by the intake air amount measurement sensor, the engine control when the output abnormality of the intake air amount measurement sensor In the method, 상기 흡입 공기량 측정 센서에 의해 측정된 흡입 공기량의 오류 여부를 판정하는 기준인 임계값 중 최대 임계값을 상기 자동차의 엔진 상태에 따라 설정하여 최대 임계값 테이블로 저장하는 단계;Setting a maximum threshold value among thresholds, which is a criterion for determining whether an intake air amount measured by the intake air amount measurement sensor is in error, according to an engine state of the vehicle and storing the maximum threshold value in a maximum threshold table; 상기 흡입 공기량 측정 센서에 의해 측정되는 흡입 공기량을 입력받는 단계;Receiving an intake air amount measured by the intake air amount measurement sensor; 상기 흡입 공기량이 입력되는 때의 엔진 상태를 측정하는 단계;Measuring an engine state when the intake air amount is input; 상기 측정된 엔진 상태에 대해 설정된 최대 임계값을 상기 최대 임계값 테이블로부터 판독하는 단계;Reading from the maximum threshold table a maximum threshold set for the measured engine condition; 상기 입력된 흡입 공기량과 상기 판독된 최대 임계값을 비교하는 단계; 및Comparing the input intake air amount with the read maximum threshold value; And 상기 비교 단계에서, 상기 입력된 흡입 공기량이 상기 판독된 최대 임계값보다 큰 경우에 림프홈(limp home) 모드로 동작하는 단계In the comparing step, operating in a limp home mode when the input intake air amount is greater than the read maximum threshold value 를 포함하는 흡입 공기량 측정 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법.Engine control method when the output abnormality of the intake air amount measurement sensor comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 엔진 상태가 상기 흡입 공기량이 입력되는 때에 측정되는 스로틀 개도및 엔진 회전수인 흡입 공기량 측정 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법.The engine control method at the time of the output abnormality of the intake air amount measurement sensor which is the throttle opening degree and engine rotation speed measured when the said intake air amount is input into the said engine state. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 최대 임계값 테이블의 한축이 상기 스로틀 개도이고, 다른 축이 상기 엔진 회전수이며, 각 스로틀 개도와 엔진 회전수에 대해 최대 임계값이 설정되는 흡입 공기량 측정 센서의 출력 이상시 엔진 제어방법.And one axis of the maximum threshold table is the throttle opening degree, the other axis is the engine rotational speed, and the maximum threshold value is set for each throttle opening degree and the engine rotational speed.
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