KR20130039138A - 크랭크 신호의 에러 방지 방법 - Google Patents

크랭크 신호의 에러 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크랭크 신호의 에러 방지 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 크랭크 신호의 에러 방지 방법은, 하이브리드 차량의 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작할 때 모터가 동시에 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 미리 정해진 기준 펄스보다 길어지면 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 해당하는 것으로 설정한 후 이후에 진행되는 크랭크 신호에서 소정의 노이즈의 발생이 있으면 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기화를 실행하기 위한 구성으로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 크랭크 신호의 에러를 감지하기 위한 별도의 센서(즉, CPDD(Crank Position Direction Detection))를 구비하지 않고서도 크랭크 신호의 에러 현상을 방지할 수 있다.

Description

크랭크 신호의 에러 방지 방법{METHOF FOR PREVENTING ERROR OF CRANK SIGNAL}
본 발명은 크랭크 신호의 에러 방지 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 엔진과 모터가 동시 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 길어지는 현상으로 인해 크랭크 신호에 에러가 발생하는 것을 방지하기 위한 크랭크 신호의 에러 방지 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 차량을 일컫는 것이며, 통상적으로 엔진과 전기모터를 사용하여 구동되는 차량을 말한다.
하이브리드 차량의 초기 출발 시에는 엔진의 효율이 전기모터의 효율에 비하여 떨어지기 때문에 효율이 좋은 전기모터를 사용하여 차량의 초기 출발을 시작하는 것이 차량의 연비 측면에서 유리하고, 적정 속도 이상이 되면 엔진과 전기모터를 혼용하여 주행하는 모드로 진입하도록 구현되는 경우가 많다.
이와 같은 하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 혼용하여 주행하는 모드에서 모터에 의한 구동이 이루어지는 경우, 엔진의 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 연료 분사 제어를 위한 크랭크 신호에 에러(즉, 타겟 휠의 외주면으로 형성되는 다수의 투스(Tooth) 및 롱 투스(Long tooth)의 개수에 대한 펄스 신호를 정확하게 검출하지 못하는 현상)가 발생되어 연료 연소가 이루어지지 않는 경우가 있다.
또한, 크랭크 신호의 에러로 인해 연료 연소가 이루어지지 않게 되면 이후 엔진 구동 시에 잔류 연료로 인해 촉매가 손상될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 종래 기술에서는 크랭크 신호의 에러를 감지하기 위한 별도의 센서(즉, CPDD(Crank Position Direction Detection))을 구비하기도 한다.
하지만, 상기 언급된 별도의 센서(즉, CPDD(Crank Position Direction Detection))를 구비하게 되면, 이 센서를 이용하기 위한 센서 제어 로직을 구현하여야 하며 이에 따르는 추가 비용이 발생하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 하이브리드 차량의 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작할 때 모터가 동시에 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 미리 정해진 기준 펄스보다 길어지면 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 해당하는 것으로 설정한 후 이후에 진행되는 크랭크 신호에서 소정의 노이즈의 발생이 있으면 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기화를 실행하기 위한 크랭크 신호의 에러 방지 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 크랭크 신호의 에러 방지 방법은, 전자제어장치에서 크랭크 축 센서 및 캠 센서로부터 공급되는 크랭크 신호 및 캠 신호를 기초로 연료 분사 및 점화에 대한 제어를 수행하는 단계, 상기 크랭크 신호의 펄스 개수가 미리 정해진 기준펄스 개수 미만이면 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 진입한 것으로 설정하는 단계, 상기 크랭크 신호의 롱 투스(Long tooth)를 판정한 이후에 진행되는 상기 크랭크 신호의 펄스에 대해 노이즈 발생이 있거나, 상기 캠 신호로부터 확인되는 캠의 에지(Edge) 절환위치에 대해 오류가 발생하는지를 판정하는 단계 및 판정 결과에 의해 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기 설정을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 크랭크 신호의 에러 방지 방법은 상기 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기 설정을 실행할 때 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정을 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 크랭크 신호의 에러 방지 방법은 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수와 상기 크랭크 신호의 펄스 개수를 비교한 결과를 기초로 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정을 재판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수가 상기 크랭크 신호의 펄스 개수를 초과하면 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정을 해제하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 하이브리드 차량의 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작할 때 모터가 동시에 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 미리 정해진 기준 펄스보다 길어지면 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 해당하는 것으로 설정한 후 이후에 진행되는 크랭크 신호에서 소정의 노이즈의 발생이 있으면 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기화를 실행함으로써, 크랭크 신호의 에러를 감지하기 위한 별도의 센서(즉, CPDD(Crank Position Direction Detection))를 구비하지 않고서도 크랭크 신호의 에러 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 크랭크 신호의 에러 방지 시스템을 일실시 예로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 주요 동작을 설명하기 위한 도면, 및
도 3은 본 발명에 의한 크랭크 신호의 에러 방지 시스템의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 크랭크 신호의 에러 방지 시스템의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 크랭크 신호의 에러 방지 시스템을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 1에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 크랭크 신호의 에러 방지 시스템은 타겟 휠(200)의 외주면으로 형성되는 다수의 투스(Tooth) 및 롱 투스(Long tooth)의 개수를 펄스 신호로 검출하기 위한 크랭크 센서(300), 엔진 회전축과 연동되고 반달 형상의 구조를 갖는 캠(400)의 회전각에 대응하는 에지(Edge)를 검출하기 위한 캠(400)센서, 크랭크 센서(300)로부터 검출되는 각 투스(Tooth)에 대한 펄스의 카운트 정보 및 롱 투스(Long tooth)의 위치 정보와 캠 센서(500)로부터 검출되는 캠(400)의 에지(Edge) 신호를 상호 비교하여 판단한 결과를 기초로 연료 분사 및 점화 정지 제어를 하기 위한 전자제어장치(100)를 포함하는 구성을 갖춘다.
이러한 기본 구성의 하이브리드 차량은 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작할 때 모터가 동시에 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 길어지는 현상으로 인하여 크랭크 신호에 대해 에러가 발생할 수 있다.
여기서, 하이브리드 차량은 모터에 의해 구동하고 엔진은 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작함에 따라, 엔진 회전에 의해 연동하는 크랭크 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 펄스 간격이 길어지는 현상을 유발하게 된다.
즉, 도 2의 '1' 부분의 크랭크 신호 영역은 엔진의 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 모터에 의한 차량 구동이 이루어짐에 따른 영향으로 크랭크 신호의 펄스 간격이 길어진 현상을 나타낸다.
이로 인해, 전자제어장치(100)는 펄스 간격이 길어진 크랭크 신호의 해당 영역을 기준 투스(즉, 롱 투스(Long tooth))로 잘못 인식하게 되는 오류를 발생하게 된다.
따라서, 전자제어장치(100)는 2의 '1' 부분의 크랭크 신호 영역 다음에 위치한 실제 기준 투스(즉, 롱 투스(Long tooth))를 정상 투스(tooth)로 인식하게 된다.
이러한 이유로 인해, 전자제어장치(100)는 잘못 오인한 기준 투스(즉, 롱 투스(Long tooth)) 이후의 60여개의 크랭크 신호 절반 이상을 노이즈로 판단함에 따라, 또 이후 이루 도래하는 기준 투스(즉, 롱 투스(Long tooth))를 인식하지 못하게 된다.
이에, 본 발명은 크랭크 신호의 에러가 발생하고 이러한 현상이 지속 되는 것을 방지하기 위하여, 전자제어장치(100)에서 하이브리드 차량의 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작할 때 모터가 동시에 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 미리 정해진 기준 펄스보다 길어지면 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 해당하는 것으로 설정한 후 이후에 진행되는 크랭크 신호에서 소정의 노이즈의 발생이 있으면 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기화를 실행하기 위한 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 크랭크 신호에 대한 노이즈 발생 판단은 미리 정해진 정상 범주의 크랭크 신호 펄스에 비해 0.5배 미만의 펄스 간격을 이루는 펄스 신호인 경우에는 노이즈로 판단하고, 미리 정해진 정상 범주의 크랭크 신호 펄스에 비해 1.5배 초과의 펄스 간격을 이루는 펄스 신호인 경우에는 미싱(Missing) 신호로 판단한다.
도 3은 본 발명에 의한 크랭크 신호의 에러 방지 시스템의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 3에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 크랭크 신호 에러 방지 방법은 하이브리드 차량에 대한 이그니션 키의 동작으로 차량 구동을 실행한다(S1).
이후, 전자제어장치(100)는 차량 구동으로 인해 크랭크 축 센서로부터 크랭크 신호를 제공받아 연료 분사 제어를 수행하며, 캠 센서(500)로부터 제공되는 캠(400) 신호를 통해 점화에 대한 제어를 수행한다(S3 및 S5).
또한, 전자제어장치(100)는 차량 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역인 상태에서 모터에 의한 구동이 이루어지는 경우, 크랭크 신호의 펄스 개수가 미리 정해진 기준펄스 개수 미만이면 크랭크 신호의 에러 발생이 가능한 것으로 판정하여, 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 진입한 것으로 설정한다(S7 및 S9).
더 나아가, 전자제어장치(100)는 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수와 크랭크 신호의 펄스 개수를 비교한 결과를 도출하여 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정이 타당한 것인지에 대해 추가 적으로 더 판단하는 것이 가능하다(S11).
S11 단계에서, 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수가 크랭크 신호의 펄스 개수를 초과하는 것으로 판정되면, 엔진 회전수가 더 이상 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에 있지 아니한 것으로 확인하고 이는 크랭크 신호의 에러 가능성이 적은 것으로 판단할 수 있음에 따라 크랭크 신호의 에러가 가능한 영역인 것으로 설정하였던 것을 해제한다(S13).
한편, S11 단계에서 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수가 크랭크 신호의 펄스 개수를 초과하지 않는 것으로 판정되면, 크랭크 시호의 에러가 가능한 영역으로 진입한 것에 대한 설정을 유지한 채, 크랭크 신호의 롱 투스(Long tooth)를 판정한 이후에 진행되는 크랭크 신호의 펄스에 대해 노이즈 발생이 있거나 캠(400) 신호로부터 확인되는 캠(400)의 에지(Edge) 절환위치에 대해 오류가 발생하는지를 판정한다(S15).
S15 단계에서 노이즈가 발생하거나 에지(Edge) 절환위치에 대해 오류가 존재하면 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기화 실행을 한다(S17).
S17 단계의 실행을 통해 크랭크 노이즈 신호에 대한 리셋, 상기에서 설정된바 있는 랭크 시호의 에러가 가능한 영역으로 진입한 것에 대한 설정에 대한 해제, 및연료 재분사 실행을 포함한 관련 기능들에 대한 제어도 병행된다.
이후, 이그니션 키의 해제로 인해 차량 구동이 종료되면 상기 언급된 과정들에 대한 실행도 함께 종료된다(S19).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량의 엔진이 저 RPM(Revolution Per Minute) 영역에서 동작할 때 모터가 동시에 동작하는 경우, 크랭크 신호의 펄스가 길어지는 현상으로 인해 크랭크 신호에 대해 에러가 발생하는 것을 방지하기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 전자제어장치 200: 타겟 휠
300: 크랭크 센서 400: 캠
500: 캠 센서

Claims (4)

  1. 전자제어장치에서 크랭크 축 센서 및 캠 센서로부터 공급되는 크랭크 신호 및 캠 신호를 기초로 연료 분사 및 점화에 대한 제어를 수행하는 단계;
    상기 크랭크 신호의 펄스 개수가 미리 정해진 기준펄스 개수 미만이면 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 진입한 것으로 설정하는 단계;
    상기 크랭크 신호의 롱 투스(Long tooth)를 판정한 이후에 진행되는 상기 크랭크 신호의 펄스에 대해 노이즈 발생이 있거나, 상기 캠 신호로부터 확인되는 캠의 에지(Edge) 절환위치에 대해 오류가 발생하는지를 판정하는 단계; 및
    판정 결과에 의해 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기 설정을 실행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 신호의 에러 방지 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 크랭크 신호의 에러 방지 방법은, 상기 엔진 정지 및 엔진 제어에 대한 동기 설정을 실행할 때 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정을 해제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 신호의 에러 방지 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 크랭크 신호의 에러 방지 방법은, 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수와 상기 크랭크 신호의 펄스 개수를 비교한 결과를 기초로 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정을 재판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 신호의 에러 방지 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 엔진 회전수로 이루어지는 펄스 개수가 상기 크랭크 신호의 펄스 개수를 초과하면 상기 크랭크 신호의 에러가 가능한 크랭크 신호 영역에 대한 진입 설정을 해제하는 것을 특징으로 하는 크랭크 신호의 에러 방지 방법.
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