KR100428176B1 - 엔진 휠 센서 고장 확인 방법 - Google Patents

엔진 휠 센서 고장 확인 방법 Download PDF

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Abstract

엔진의 시동 직후, 외부 영향에 의한 노이즈 등에 의해 #1번 실린더를 #4번 실린더로 오인식 함을 방지할 목적으로;
엔진이 시동되면, 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경됨이 판단되면, 크랭크 각을 카운트하고 상기 검출된 크랭크 각 신호 검출 신호에 따라 '1' 또는 '0'을 설정된 메모리에 입력한 다음, 상기 크랭크 각 카운터가 소정의 설정 값 이상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 크랭크 각 카운터가 소정의 설정 값 이상임이 판단되면, 크랭크 각 카운터 증가를 중지하고 입력된 bit열을 비교하는 단계와; 상기 단계에서 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재하는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재하지 않음이 판단되면, 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출됨이 판단되면 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경됨이 있는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경됨이 판단되면, 1번 실린더 검출을 시작하는 단계로 이루어져 있어서, 홀 센서 고장 판단의 신뢰성을 높여 연료분사의 정확성을높일 수 있고, 최전의 엔진 토오크를 얻을 수 있으며, 1번 실린더 오인식에의한 적절하지 못한 연료 분사로 인한 차량 엔진 시동 꺼짐을 미연에 방지할 수 있어, 차량 탑승객의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

엔진 휠 센서 고장 확인 방법{a method for engine hall sensor fail validation}
본 발명은 엔진 홀 센서 고장 확인 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 엔진 홀(hall 또는 CAM) 센서의 정상동작 여부를 확인할 수 있는 엔진 홀 센서 고장 확인 방법에 관한 것이다.
종래에 시동 직후 홀 센서의 정상작동 여부를 점검하는 확인 방법은 메모리에 특별한 레지스터(special register) 16bit 메모리를 소정의 변수(CAM_L_SHR)로 설정하여, 상기 변수에 크랭크 각 센서의 신호(Crank Position Sensor signal)에 트레일링 엣지(trailing edge)에 맞추어 마지막 비트(LSB: Last Shift Bit)로부터 차례로 홀 센서 신호가 '하이'일 경우는 1로 '로우'일 경우는 0으로 채워간다.
상기 크랭크 각 신호가 두 번의 미싱 투스(Two missing tooth)를 지난 후, 엔진 제어 장치는 첫 펄스의 트레일링 엣지(trailing edge)에서 홀 센서 신호의 확인을 체크한다.
즉, 도 3a와 도 3 c에 도시되어 있는 바와 같이 16bit 메모리 변수 (CAM_L_SHR)에 이미 채워진 bit열을 0bit부터 임의의 가변 bit(NC_CAM)까지 비교함에 있어서, 미싱 투스(missing tooth) 주위에서 비교하는 경우 비교 bit를 2로 정하면 바로 전 크랭크 각 신호에서 얻어진 메모리 변수 신호(CAM_L)와 지금의 신호를 표시하는 bit 열을 비교한다.
상기 비교되는 메모리 변수 신호(CAM_L) bit열에 하나의 '1'이라는 값이 존재하면 홀 센서의 신호에 이상이 있다고 판단하며, '0'이라는 값이 존재하면 홀 센서가 정상으로 판단하여 #1 실린더를 검출 해당하는 연료 분사 제어를 수행한다.
그러나, 상기한 종래의 방법은 엔진 시동 직후 외부 영향에 의한 노이즈 등에 의해 출력 전압이 '하이'가 아닌 '로우'로 떨어지는 경우, #1 실린더에 해당하는 홀 센서 신호 검출 홀을 지나는 경우와 동일하며, 이 때 50%의 확률로 #1 실린더를 #4 실린더로 오인식 하는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진의 시동 직후, 외부 영향에 의한 노이즈 등에 의해 #1번 실린더를 #4번 실린더로 오인식 함을 방지할 수 있는 엔진 휠 센서 확인 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
엔진이 시동되면, 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경되었는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경됨이 판단되면, 크랭크 각을 카운트하고 상기 검출된 크랭크 각 신호 검출 신호에 따라 '1' 또는 '0'을 설정된 메모리에 입력한 다음, 상기 크랭크 각 카운터가 소정의 설정 값 이상인가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 크랭크 각 카운터가 소정의 설정 값 이상임이 판단되면, 크랭크 각 카운터 증가를 중지하고 입력된 bit열을 비교하는 단계와;
상기 단계에서 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재하는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재하지 않음이 판단되면, 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출되었는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출됨이 판단되면 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경됨이 있는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경됨이 판단되면, 1번 실린더 검출을 시작하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 홀 센서 고장 확인 장치 구성 블록도 이고,
도 2는 본 발명에 적용되는 엔진 홀 센서 고장 확인 방법 동작 순서도 이고,
도 3a는 크랭크 각 센서 검출 신호 그래프이고,
도 3b는 정상적인 홀 센서 검출 신호 그래프이고,
도 3c는 비정상적인 홀 센서 검출 신호 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작상태 검출장치 110 : 크랭크 각 검출부
120 : 홀 신호 검출부 200 : 엔진 제어 장치
300 : 구동장치
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 휠 센서 고장 확인 장치 구성 블록도로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 신호를 검출한다.
엔진 제어 장치(200)는, 엔진이 시동되면 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되어 인가되는 홀 신호 및 크랭크 각 신호를 입력받아 상기 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경됨을 판단하여, 상기 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경됨이 판단되면, 크랭크 각을 카운트하고 상기 검출된 크랭크 각 신호 검출 신호에 따라 '1' 또는 '0'을 설정된 메모리에 입력한 다음, 상기 크랭크 각카운터가 소정의 설정 값 이상일 때, 크랭크 각 카운터 증가를 중지하고 입력된 bit열을 비교하여 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터 존재여부에 따라 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호 발생여부를 판단하여 상기 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출됨이 판단되면 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변동됨이 검출되면 1번 실린더 검출을 시작하여 그에 따른 점화시기 및 연료 분사량을 조절하기 위한 소정의 제어신호를 출력한다.
구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(300)에서 출력되는 소정의 엔진 제어신호에 동기되어 엔진의 점화시기 및 연료분사 시기를 조절한다.
상기 차량 동작상태 검출장치(100)는 실린더의 상사점과 관련된 크랭크 샤프트의 위치를 검출하는 크랭크 각 검출부(110)와; 1번 실린더의 상사점을 검출하는 홀 신호 검출부(120)로 이루어져 있다.
상기한 구성으로 이루어진 엔진의 1번 실린더 검출방법을 첨부한 도 2 및 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.
운전자가 차량을 주행시키기 위해 차량에 전원을 인가하면, 엔진 제어장치(200)는 사용하는 모든 변수를 초기화한다(S100).
이어서 엔진에 시동이 걸리면, 시동 직후 차량 동작상태 검출장치(100)는 도 3a와 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 차량 동작상태에 따라 가변되는 크랭크 각과 홀 신호 등을 검출한다.
이에 엔진 제어 장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 동작상태 검출 장치(100)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기되어 검출된 크랭크 각 및 홀 신호 등을 출력한다.
엔진 제어 장치(200)는 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 차량 동작상태 검출장치(100)로부터 인가되는 크랭크 각 신호를 입력받아 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경되었는가를 판단한다(S110).
상기에서 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 크랭크 각을 카운트 한 다음, 현재 입력되는 크랭크 각 신호가 '하이' 신호인가를 판단한다(S120).
상기 단계에서 입력되는 크랭크 각 신호가 '하이' 신호임이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메모리의 임의 설정 변수의 마지막 bit(lsb(CAM_L_S))에 1을 입력한다(S130).
하지만, 상기에서 입력되는 크랭크 각 신호가 '로우' 신호임이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메모리의 임의 설정 변수의 마지막 bit(lsb(CAM_L_S))에 0을 입력한다(S135).
이어서, 엔진 제어 장치(200)는 상기에서 카운트되어진 크랭크 각 카운터의 값이 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST)보다 큰가를 판단한다(S140).
상기에서 카운트되어진 크랭크 각 카운터의 값이 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST)보다 작다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 크랭크 각 신호를 입력받아 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경되었는가를 판단하는단계(S110)로 리턴하여 크랭크 각 카운터를 계속 수행한다.
하지만, 상기에서 카운트되어진 크랭크 각 카운터의 값이 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST)보다 크다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 크랭크 각 카운터를 중지하고, 메모리의 임의 설정 변수(CAM_L_S)에 저장된 0bit 에서부터 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST) bit까지의 bit열 중에 1에서 0으로 변경된 bit가 있는가를 비교 판단한다(S150,S160).
상기에서 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST)은 임의 설정 기준 값으로 사용자의 의지에 따라 변경 가능하다.
상기에서 메모리의 임의 설정 변수(CAM_L_S)에 저장된 0bit 에서부터 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST) bit까지의 bit열 중에 1에서 0으로 변경된 bit가 존재하지 않음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 홀 센서가 정상동작하고 있음을 판단하고, 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 입력되는 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출되었는가를 판단한다(S170).
상기에서, 입력되는 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메모리의 임의 설정 변수(CAM_L_S)에 저장된 0bit 에서부터 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST) bit까지의 bit열 중에 1에서 0으로 변경된 bit가 존재하는가를 다시 한번 더 판단한다(S180,S190).
상기에서 입력되는 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출된 상태에서 메모리의 임의 설정 변수(CAM_L_S)에 저장된 0bit 에서부터 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST) bit까지의 bit열 중에 1에서 0으로 변경된 bit가 존재함이 판단되면엔진 제어 장치(200)는 엔진의 1번 실린더 검출을 시작하고, 그에 해당하는 점화시기 및 연료 분사 제어를 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴한다(S200).
하지만, 상기에서 입력되는 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출된 상태에서 메모리의 임의 설정 변수(CAM_L_S)에 저장된 0bit 에서부터 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST) bit까지의 bit열 중에 1에서 0으로 변경된 bit가 존재하지 않은 경우, 엔진 제어 장치(200)는 홀 센서 고장에 의한 홀 신호 에러로 판단하고, 그에 해당하는 점화시기 및 연료 분사 제어를 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴한다(S205).
또한, 상기(S160)에서 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출되기 전 메모리의 임의 설정 변수(CAM_L_S)에 저장된 0bit 에서부터 소정의 설정 기준 값(NC_CAM_ST) bit까지의 bit열 중에 1에서 0으로 변경된 bit가 존재함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 홀 센서 고장에 의한 홀 신호 에러로 판단하고, 그에 해당하는 점화시기 및 연료 분사 제어를 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴한다.
이로써, 홀 센서 고장 판단의 신뢰성을 높여 연료분사의 정확성을 높일 수 있고, 최전의 엔진 토오크를 얻을 수 있으며, 1번 실린더 오인식에의한 적절하지 못한 연료 분사로 인한 차량 엔진 시동 꺼짐을 미연에 방지할 수 있어, 차량 탑승객의 안전을 도모할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진의 시동 직후, 외부 영향에 의한 노이즈 등에 의해 #1번 실린더를 #4번 실린더로 오인식 함을 방지할 수 있어서, 홀 센서 고장 판단의 신뢰성을 높여 연료분사의 정확성을 높일 수 있고, 최전의 엔진 토오크를 얻을 수 있으며, 1번 실린더 오인식에의한 적절하지 못한 연료 분사로 인한 차량 엔진 시동 꺼짐을 미연에 방지할 수 있어, 차량 탑승객의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 엔진이 시동되면, 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경되었는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 크랭크 각 신호가 '하이'에서 '로우'로 변경됨이 판단되면, 크랭크 각을 카운트하고 상기 검출된 크랭크 각 신호 검출 신호에 따라 '1' 또는 '0'을 설정된 메모리에 입력한 다음, 상기 크랭크 각 카운터가 소정의 설정 값 이상인가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 크랭크 각 카운터가 소정의 설정 값 이상임이 판단되면, 크랭크 각 카운터 증가를 중지하고 입력된 bit열을 비교하는 단계와;
    상기 단계에서 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재하는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재하지 않음이 판단되면, 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출되었는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출됨이 판단되면 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경됨이 있는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경됨이 판단되면, 1번 실린더 검출을 시작하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 엔진 홀 센서 고장 확인 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출되기 전 설정된 메모리에 입력된 bit열 중에 데이터 값이 '1'에서 '0'으로 변경된 데이터가 존재함이 판단되면, 홀 센서 고장에 의한 홀 신호 에러로 판단하는 단계를 포함하는 엔진 홀 센서 고장 확인 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 크랭크 각 신호에서 미싱투스 신호가 검출된 후 설정 메모리 변수의 bit열을 bit 0에서 소정의 설정 bit까지 비교하여 그 값이 1에서 0으로 변경되지 않은 데이터가 존재함이 판단되면, 홀 센서 고장에 의한 홀 신호 에러로 판단하는 단계를 포함하는 엔진 홀 센서 고장 확인 방법.
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