KR20050061796A - 흡기온 센서 고장 판정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량에서 흡기온 센서에 대한 고장여부를 정확하게 판정하도록 하는 것으로,

흡기 온도와 흡기 압력을 검출하여 고장 판정 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 고장 판정 조건이면 흡기 압력으로부터 흡기 온도를 모델링하는 과정과, 흡기온 센서의 검출값과 모델링 값을 비교하는 과정 및 비교 결과 차이가 검출되면 그 횟수를 카운터 하여 설정 횟수를 초과하는 경우 흡기온 센서의 고장으로 판정한 후 표시수단을 통해 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

흡기온 센서 고장 판정장치 및 방법{A FAULT DETECTION DEVICE FOR AIR TEMPERATURE SENSOR OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량에서 고장 판정장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 흡기온 센서에 대한 고장여부를 판정하도록 하는 흡기온 센서 고장 판정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 외기의 온도는 공기의 밀도에 영향을 주기 때문에 차량에서 안정적인 엔진 제어를 실행하기 위해서는 흡입되는 공기의 온도에 따라 연료 분사량의 보정이 필요하다.

따라서, 차량에는 인테이크 매니폴더(Intake Manifold)의 소정 위치에 흡입되는 공기의 온도를 측정하는 흡기온 센서(Air Temperature Sensor ; ATS)가 적용되고 있다.

차량의 운행에서 흡기온 센서에 고장이 발생하는 경우 외기의 온도에 따른 적정한 연료 분사량의 보정이 실행되지 못하여 엔진 부조가 발생되며, 심한 경우 엔진 스톨(Stall)이 발생된다.

따라서, OBD-2의 법규에 흡기온 센서에 대한 판정이 적용되고 있으며, 현재 차량에 적용되고 있는 흡기온 센서에 대한 고장 진단은 단순히 흡기온 센서의 단락 및 단선에 대하여 체크될 수 있도록 하고 있다.

즉, 차량이 주행중인 상태와 정지 상태에서 검출되는 흡기온의 차이를 비교 판정하여 변화량이 적으면 흡기온 센서의 고장으로 판정하고 있다.

전술한 흡기온 센서의 고장 진단 방법은 외부의 온도 및 차량의 상태에 따라 오판정의 위험이 있어 정상적인 고장 판정이 제공되지 못하며, 고장 원인이 흡기온 센서의 단품 결합인지 신호 라인의 단락 혹은 단선에 의한 원인인지를 정확하게 추정할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 흡기 압력으로부터 흡기 온도를 모델링(Modeling)한 다음 흡기온 센서에서 검출되는 신호와 흡기 압력으로부터 모델링된 신호를 비교 분석하여 흡기온 센서의 이상 여부를 판정하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 흡입 공기의 온도를 검출하는 흡기온 센서와; 흡입 공기의 압력을 검출하는 흡기 압력센서와; 상기 흡입 공기의 압력으로부터 외기 온도를 모델링하고, 흡입 공기의 신호와 모델링값을 비교하여 흡기온 센서의 고장을 판정하는 제어수단 및; 상기 제어수단의 신호에 따라 흡기온 센서의 이상 여부를 지시하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기온 센서 고장 판정장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 흡기 온도와 흡기 압력을 검출하여 고장 판정 조건을 만족하는지 판단하는 과정과; 고장 판정 조건이면 흡기 압력으로부터 흡기 온도를 모델링 하는 과정과; 흡기온 센서의 검출값과 모델링값을 비교하는 과정 및; 상기 비교 결과 차이가 검출되면 그 횟수를 카운터하여 설정 횟수를 초과하는 경우 흡기온 센서의 고장으로 판정한 후 표시수단을 통해 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기온 센서 고장 판정방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 흡기온 센서 고장 판정장치는 흡기압 센서(10)와 흡기온 센서(20), 제어부(30) 및 경고램프(40)로 이루어진다.

흡기압 센서(10)는 인테이크 매니폴더의 소정 위치에, 바람직하게는 공기량 센서(AFS ; Air Flow Sensor)에 설치되어 외기로부터 흡입되는 흡기의 압력을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

흡기온 센서(20)는 인테이크 매니폴더의 소정 위치에 설치되어 외기로부터 흡입되는 흡입 공기의 온도를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(30)는 상기 흡기압으로부터 외기의 온도를 모델링한 다음 흡기온 센서(20)에서 검출되는 신호와 비교하여 흡기온 센서의 고장 여부를 진단하여 그에 대한 정보를 출력한다.

경고램프(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 의해 점등되어 흡기온 센서(20)의 고장 정보를 표시하여 준다.

전술한 기능을 포함하는 본 발명의 구성으로부터 흡기온 센서의 고장을 진단하는 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

시동 이외의 차량 조건, 바람직하게는 엔진 시동이 온을 유지하고 있는 조건에서(S101) 제어부(30)는 흡기 온도 및 흡기 압력을 검출하여(S102) 흡기온 센서(20)의 고장 판정 조건을 만족하는지를 판단한다(S103).

이때, 흡기온 센서(20)에 대한 고장 판정 조건을 만족하면 제어부(30)는 수학식 1의 이상 기체 상태 방정식을 적용하여 흡기 압력으로부터 외기 온도를 모델링한다(S104).

PV ``` =```mRT

여기서, m은 AFS에 의한 공기량이고, P는 서지 탱크의 압력이며, V는 서지 탱크의 체적이고, T는 서지 탱크의 온도이다.

상기의 이상 기체 상태 방정식에서 서지 탱크의 체적 V와 상수 R은 일정한 값을 갖고 있으므로, 서지 탱크의 온도 T는 압력의 변화에 따라 가변된다.

따라서, 상기의 수학식 1에 대하여 온도의 조건으로 정리하면 하기의 수학식 2와 같이 모델링 된다.

상기의 수학식 2와 같이 흡기 압력으로부터 외기 공기의 온도에 대한 모델링이 완료되면 모델링된 값과 흡기온 센서(20)로부터 검출되는 값을 비교하여 차이가 검출되는지를 판정한다(S105).

상기 S105의 비교에서 흡기온 센서(20)의 고장으로 검출되면 고장 판정 카운터를 증가시킨 후(S106) 고장 판정 카운터 횟수가 설정된 기준 횟수 이상으로 검출되는지를 판단한다(S107).

상기 S107의 판단에서 고장 판정 카운터의 횟수가 설정된 기준 횟수 이상으로 검출되면 흡기온 센서(20)의 고장으로 판정하여(S108) 경고램프(40)의 점등을 통해 이를 경고하여 준다(S109).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 흡기온 센서에 대한 고장 여부를 보다 정확하게 진단함으로써, 차량의 운행에 신뢰성 및 안정성을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 흡기온 센서 고장 판정장치에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따라 흡기온 센서의 고장 판정을 실행하는 흐름도.

Claims (3)

1. 흡입 공기의 온도를 검출하는 흡기온 센서와;

   흡입 공기의 압력을 검출하는 흡기 압력센서와;

   상기 흡입 공기의 압력으로부터 외기 온도를 모델링하고, 흡입 공기의 신호와 모델링값을 비교하여 흡기온 센서의 고장을 판정하는 제어수단 및;

   상기 제어수단의 신호에 따라 흡기온 센서의 이상 여부를 지시하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기온 센서 고장 판정장치.
2. 흡기 온도와 흡기 압력을 검출하여 고장 판정 조건을 만족하는지 판단하는 과정과;

   고장 판정 조건이면 흡기 압력으로부터 흡기 온도를 모델링하는 과정과;

   흡기온 센서의 검출값과 모델링 값을 비교하는 과정 및;

   상기 비교 결과 차이가 검출되면 그 횟수를 카운터하여 설정 횟수를 초과하는 경우 흡기온 센서의 고장으로 판정한 후 표시수단을 통해 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기온 센서 고장 판정방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 흡기 온도의 모델링은 하기의 수학식 3을 적용한 이상 기체 상태 방정식을 이용하는 것을 특징으로 하는 흡기온 센서 고장 판정방법.

   [수학식 1]

   PV ``` =```mRT

   여기서, m은 AFS에 의한 공기량이고, P는 서지 탱크의 압력이며, V는 서지 탱크의 체적이고, T는 서지 탱크의 온도이다.