KR20040017653A

KR20040017653A - 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법

Info

Publication number: KR20040017653A
Application number: KR1020020050070A
Authority: KR
Inventors: 신창현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-02-27
Also published as: KR100448388B1

Abstract

차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법이 개시된다. 개시된 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법은, (a) 차량의 공기량 센서의 시그널, 스로틀 포지션 센서의 시그널, 엔진 RPM, 및 아이들 스피드 액츄에이터의 듀티 및 흡기온을 읽어 들이는 단계와; (b) 상기 공기량 센서의 시그널이 5V인지 판단하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)의 조건을 만족하지 못하는 경우, 공기량 센서의 그라운드 단자가 간헐적으로 비접촉하는지 판단하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)의 조건을 만족하는 경우, 상기 5V의 출력값을 무시하고, 정상 시그널만을 감지하여 이에 따른 분사량으로 분사시키는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 공기량 센서의 기능을 강화함으로써, 공기량 센서의 그라운드 비접촉으로 인한 시그널 오류를 감지토록 하고, 비접촉시에도 안정화된 시그널을 얻어 농후하게 연료가 공급되지 않도록 할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법{METHOD OF CONTROLLING AIR FLOW SENSOR FOR VEHICLE UNDER ITS FAIL}

본 발명은 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 공기량 센서 그라운드(ground) 접지 이상시 공기량을 제어하기 위한 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법에 관한 것이다.

차량의 공기량 센서(Air Flow Sensor) 출력은 출력 전압(output voltage)에 따른 대량 공기량의 데이터 값으로 차량의 ECU가 감지하여 완전연소를 맞추기 위해 분사량을 결정시키고 있다.

그리고 보통, 공기량 센서의 출력값은 아이들(idle) 상태 0.5V에서 스로틀 밸브의 WOT(Wide Open Throttle) 상태에서 약 4.8V로 출력된다.

그런데, 최근 필드(field)에서 많이 발생하고 있는 문제는 공기량 센서 출력값이 이상하여 엔진에 공급되는 공기량에는 큰 변화가 없지만, 공기량 센서의 출력값이 이상하여 갑자기 높게 출력되어 상기한 ECU가 높은 출력값에 따른 분사량을 증가시켜 연소실 내부에 공기량 대비 연료량이 과도하게 많아져 농후한(rich) 상태가 되어 시동 꺼짐(engine stall)이 발생하고, 농후하여 시동 꺼진 후 재시동도 되지 않아 필드에서 심각한 문제가 되고 있다.

이는 공기량 센서의 그라운드 단자 커넥터 접촉이 간헐적으로 불량하여 주행중 공기량 센서의 그라운드 단자가 접촉했다가 떨어졌다를 반복적으로 발생하여 시그널(signal)이 계속적으로 안정화되지 못하고 출력되기 때문이다.

따라서 실제로 운전자가 급가속을 하지 않고 안정된 주행을 하고 스로틀 밸브가 WOT가 아닌 상태로 주행을 하다가 공기량 센서의 그라운드 단자의 간헐적 비접촉 현상이 발생을 하면 시그널이 예컨대, 2~3V에서 5V로 갑자기 올라가게 된다.

이에 ECU는 5V로 공기량 센서의 출력이 계산되는 도중에 운전자의 가속의지로 판단하고, 공기량이 많이 들어오고 있다고 판단하여 분사량을 증가시키게 된다.

따라서 실제 들어오는 공기는 소량인데 공기량 센서의 그라운드 단자 비접촉으로 인해 센서 출력값이 크게 출력되어 공기가 많이 들어오고 있다고 ECU가 감지하여 분사량이 많게 된다.

이는 연소실내 공기대비 연료가 농후하게 되어 시동 꺼짐 및 재시동 불량을 발생하게 된다. 특히, 아이들 상태에서 공기량 센서 그라운드 단자의 간헐적 접촉 불량이 발생시 농후해지는 정도는 더 심하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공기량 센서의 그라운드 비접촉으로 인한 시그널 오류를 감지토록 하여 비접촉시에도 안정화된 시그널을 얻어 농후하게 연료를 공급되지 않도록 하고, 시동 꺼짐 및 재시동 불량을 방지토록 한 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

도 2는 공기량 센서와 ECU의 개략적인 전기 회로도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법은, (a) 차량의 공기량 센서의 시그널, 스로틀 포지션 센서의 시그널, 엔진 RPM, 및 아이들 스피드 액츄에이터의 듀티 및 흡기온을 읽어 들이는 단계와; (b) 상기 공기량 센서의 시그널이 5V인지 판단하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)의 조건을 만족하지 못하는 경우, 공기량 센서의 그라운드 단자가 간헐적으로 비접촉하는지 판단하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)의 조건을 만족하는 경우, 상기 5V의 출력값을 무시하고, 정상 시그널만을 감지하여 이에 따른 분사량으로 분사시키는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다..

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법은, (a) 차량의 공기량 센서의 시그널, 스로틀 포지션 센서(TPS; ThrottlePosition Sensor)의 시그널, 엔진 RPM, 및 아이들 스피드 액츄에이터(ISA; Idle Speed Actuator)의 듀티(duty) 및 흡기온을 차량의 ECU가 읽어들인다.(단계 110)

이어서, 상기 공기량 센서의 시그널이 5V인지 상기 ECU가 판단한다.(단계 120)

상기 단계 120의 조건을 만족하지 못하는 경우, 공기량 센서의 그라운드 단자가 간헐적으로 비접촉하는지 판단한다.(단계 130)

반면에, 상기 단계 120의 조건을 만족하는 경우, 상기 단계 110부터 재수행토록 한다.

그리고 상기 단계 130의 조건을 만족하는 경우, 상기 공기량 센서의 시그널 5V의 출력값을 무시하고, 정상 시그널 예컨대, 0.4~4.8V만을 감지하여 이에 따른 분사량으로 분사시킨다.(단계 140)

한편, 상기 단계 140 이후, 오작동 표시등(MIL)을 점등시켜 차량을 정비토록 한다.(단계 150)

그리고 상기 단계 130에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 공기량 센서의 그라운드 단자가 영구적으로 비접촉하는 것으로 진단한다.(단계 210)

그리고 상기한 엔진 RPM, 스로틀 개도, 아이들 스피드 액츄에이터 듀티 및 흡기온을 함수로 하여 공기량 대체값을 설정하고, 상기 단계 150을 수행토록 한다.(단계 220)

다른 한편으로, 전술한 바 있는 종래의 문제점인 공기량 센서 그라운드 단자의 간헐적 비접촉 및 계속적인 비접촉으로 인해 갑자기 공기량 센서의 시그널이 높게 출력되어 ECU가 공기량이 갑자기 많이 들어오고 있다고 판단하였다.

따라서 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법은, 공기량 센서 시그널 진단중 갑자기 그라운드 단자의 비접촉으로 인해 5V와 5V이하의 정상 시그널이 반복적으로 진단되거나 5V가 갑자기 일정시간 동안 진단되는 경우에 공기량 센서 그라운드 단자 비접촉 문제로 감지하여 ECU가 오작동 표시등을 점등시켜 운전자에게 공기량 센서 이상을 알려 신속한 정비를 받도록 하고, 공기량 센서 출력값을 그대로 감지하지 않고 다른 데이터를 이용해 공기량 센서를 대신하여 연소실내 연료가 농후하여 시동 꺼짐 및 재시동 불량 문제를 해결하기 위한 것이다.

또한 연소실내 RICH해진 연료는 EMISSION에도 영향을 미치기 때문에 본 발명은 이미션(emission)을 줄이기 위해서도 필수적이다.

도 2에 도시된 바와 같은 전기 회로도는 공기량 센서에 대한 회로도이다.

도시된 바와 같이, 5V(Vb)가 인가되어 공기량 센서에 들어오는 공기량에 따라 변화하는 저항을 지나 접지(그라운드)로 들어가고, 도중에 시그널을 뽑아 공기량 센서의 시그널을 감지하게 된다.

상기한 정상적이면 엔진에 들어가는 공기량에 따라 저항치가 변화하여 0.4~4.8V의 시그널을 낸다.

그러나 공기량 센서 그라운드 단자가 간헐적 비접촉 및 계속적인 비접촉이 일어날 경우 도 2의 회로도에 도시된 바와 같이, 그라운드되면 전압 강하가 일어나지 않아 공급 전원인 5V가 시그널에 출력되게 된다.

보통, 공기량 센서에서 0.4V 하이이면 로우(low) 시그널, 4.8V 이상이면 하이(high) 시그널로 ECU가 진단할 수는 있으나, 갑자기 정상 시그널에서 하이 시그널이 감지되는 경우 하이 시그널로 진단하는 시간 지연(time delay)이 발생하게 되어 ECU가 하이 시그널로 진단하기 전에 공기량이 많이 들어있다고 판단하여 연료를 농후하게 공급하여 시동이 꺼지게 된다.

따라서 본 발명은 주행중 공기량 센서 그라운드 터미널(terminal) 단자에 이상이 생겨 갑자기 5V로 감지하는 경우 시간 지연 없이 공기량 센서 그라운드 터미널 이상으로 감지하여 연료 공급량을 농후하지 않도록 한다.

예컨대, 두 가지 경우를 생각해 보면, 우선, 공기량 센서 그라운드 단자가 간헐적으로 비접촉 현상이 발생하는 경우, 공기량 센서 정상 시그널에서 5V로 반복적으로 시그널이 발생하는 경우는 5V를 무시하고, 정상 시그널만 ECU가 감지하여 그에 맞는 분사를 시킨다.

그리고 공기량 센서 그라운드 단자가 영구적으로 비접촉 현상이 발생하는 경우, 공기량 센서 시그널이 갑자기 5V로 감지되는 경우에 시간 지연 없이 그라운드 단자 이상이라고 판단하고 공기량 센서 시그널 값을 무시하고, 전술한 바와 같이, '공기량 대체값 = f(엔진RPM, 스로틀 개도, 아이들 스피드 액츄에이터 듀티, 흡기온)'으로 대체한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

공기량 센서의 기능을 강화함으로써, 공기량 센서의 그라운드 비접촉으로 인한 시그널 오류를 감지토록 하고, 비접촉시에도 안정화된 시그널을 얻어 농후하게 연료가 공급되지 않도록 할 수 있다.

그리고 이미션을 줄일 수 있고, 주행중 공기량 센서의 고장으로 인한 시동 꺼짐 및 재시동 불량을 방지할 수 있어 안정된 주행을 보장하므로 운전자에게 편의성을 제공할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

(a) 차량의 공기량 센서의 시그널, 스로틀 포지션 센서의 시그널, 엔진 RPM, 및 아이들 스피드 액츄에이터의 듀티 및 흡기온을 읽어 들이는 단계와;

(b) 상기 공기량 센서의 시그널이 5V인지 판단하는 단계와;

(c) 상기 단계 (b)의 조건을 만족하지 못하는 경우, 공기량 센서의 그라운드 단자가 간헐적으로 비접촉하는지 판단하는 단계와;

(d) 상기 단계 (c)의 조건을 만족하는 경우, 상기 5V의 출력값을 무시하고, 정상 시그널만을 감지하여 이에 따른 분사량으로 분사시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (d) 이후, 오작동 표시등을 점등시켜 차량을 정비토록 하는 단계 (e)를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법.
제2항에 있어서,

상기 단계 (c)에서의 조건을 만족하지 못하는 경우,

(f) 공기량 센서의 그라운드 단자가 영구적으로 비접촉하는 것으로 진단하는 단계와;

(g) 상기 엔진 RPM, 스로틀 개도, 상기 아이들 스피드 액츄에이터 듀티 및 상기 흡기온을 함수로 하여 공기량 대체값을 설정하고, 상기 단계 (e)를 수행토록 하는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량의 공기량 센서 이상시 공기량 제어방법.