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KR102237053B1 - Method for diagnosing failure of crank shaft position sensor of vehicle - Google Patents

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KR102237053B1
KR102237053B1 KR1020170029482A KR20170029482A KR102237053B1 KR 102237053 B1 KR102237053 B1 KR 102237053B1 KR 1020170029482 A KR1020170029482 A KR 1020170029482A KR 20170029482 A KR20170029482 A KR 20170029482A KR 102237053 B1 KR102237053 B1 KR 102237053B1
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position sensor
crankshaft position
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vehicle
determining whether
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권혁준
한정석
임창현
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법으로서, 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 전압값을 측정함으로써, 전기적 이상 발생 여부를 판정하는 단계; 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 신호를 수신하여 크랭크 신호에 이상이 있는지 여부를 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 차량의 제어부 내에 구비된 스마트 IC의 내부 진단 정보를 이용하여, 크랭크 샤프트 위치 센서에서의 전기적 고장 여부 및 고장의 종류를 판별할 수 있다. The present invention is a method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor of a vehicle, the method comprising: determining whether an electrical abnormality occurs by measuring a voltage value from a crankshaft position sensor; And determining whether there is an abnormality in the crank signal by receiving a signal from the crankshaft position sensor. According to the present invention, it is possible to determine whether there is an electrical failure in the crankshaft position sensor and the type of the failure by using the internal diagnosis information of the smart IC provided in the control unit of the vehicle.

Description

자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법{METHOD FOR DIAGNOSING FAILURE OF CRANK SHAFT POSITION SENSOR OF VEHICLE}How to diagnose failure of crankshaft position sensor in automobile {METHOD FOR DIAGNOSING FAILURE OF CRANK SHAFT POSITION SENSOR OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 진단 방법에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는, 크랭크 샤프트 위치 센서의 전기적 이상과 신호 이상을 모두 검출해 낼 수 있는 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 진단 방법에 관한 발명이다. The present invention relates to a method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor of a vehicle, and more particularly, to a method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor capable of detecting both electrical and signal anomalies of the crankshaft position sensor. It is an invention.

내연기관을 장착한 자동차의 경우, 차량의 주행 조건 등에 따라 연료의 분사 시점 및 점화시점을 조절하도록 하고 있다. 특히, 다기통 엔진의 경우, 출력 저하나 불완전 연소로 인한 유해가스 발생을 억제하기 위해서 각 기통별로 연료의 분사 시점 및 점화 시점을 정확하게 동기화할 필요가 있다. In the case of a vehicle equipped with an internal combustion engine, the fuel injection timing and the ignition timing are adjusted according to the driving conditions of the vehicle. In particular, in the case of a multi-cylinder engine, it is necessary to accurately synchronize the injection timing and ignition timing of fuel for each cylinder in order to suppress the generation of harmful gases due to power reduction or incomplete combustion.

이러한 엔진의 동기화를 수행하기 위해서는 무엇보다 각 기통별로 정확한 크랭크 축의 회전 위치를 검출해 낼 필요가 있는데, 종래 기술에서는, 크랭크 샤프트의 정확한 위치 검출을 위해 크랭크 샤프트 위치 센서(Crank Shaft Position Sensor, CKP)와 캠 위치 센서(CAM POSITION SENSOR, CMP) 를 활용하고 있다. In order to perform such engine synchronization, it is necessary to detect the exact rotational position of the crankshaft for each cylinder above all else.In the prior art, a crankshaft position sensor (CKP) for accurate position detection of the crankshaft And CAM POSITION SENSOR (CMP) are being used.

한편, 엔진 제어의 타이밍이 목표 타이밍과 어긋나는 경우에는, 엔진 시동에 실패하게 된다. 따라서, 캠 위치 센서와 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 정확한 엔진 제어 타이밍을 도출해 내는 것이 안정적인 엔진 시동에 있어서 필수적이다. 따라서, 크랭크 샤프트 위치 센서의 정상 여부의 판정은 안정적인 시동 및 운행에 있어서 매우 중요하다. On the other hand, when the timing of engine control deviates from the target timing, engine start fails. Therefore, it is essential for stable engine start to derive accurate engine control timing from the cam position sensor and the crankshaft position sensor. Therefore, the determination of whether the crankshaft position sensor is normal is very important for stable start-up and operation.

한편, 특허문헌 1에서 개시된 바와 같은 종래 기술에서는 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 여부를 판정하기 위하여, 크랭크 신호의 파형 정보를 이용하고 있다. 그러나 이와 같은 종래 기술에서는 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 송신되는 신호 파형의 유/무 판단(No Siganal 고장 판정) 및 신호 파형이 이상 판단(Error Signal 고장 판정) 만을 행하고 있어, 도 2에서 도시된 바와 같은, 크랭크 샤프트 위치 센서의 배터리 라인 접선(SCB), 접지라인 접선(SOG) 또는 신호라인 단선(OL)과 같은 전기적 이상을 구분하여 진단할 수 없다. On the other hand, in the prior art disclosed in Patent Document 1, waveform information of a crank signal is used to determine whether the crankshaft position sensor has failed. However, in such a prior art, only the presence/absence determination of the signal waveform transmitted from the crankshaft position sensor (No Siganal failure determination) and the signal waveform abnormality determination (Error Signal failure determination), as shown in FIG. It is not possible to distinguish and diagnose electrical abnormalities such as battery line tangent (SCB), ground line tangent (SOG), or signal line disconnection (OL) of the crankshaft position sensor.

특히, 마그네틱 타입 크랭크 사프트 위치 센서의 경우, 그 특성 상 (+)단과 (-) 단의 전압의 분압비를 EMS(Engine Management System)에서 입력받기 때문에, 배터리 라인 접선(SCB), 접지라인 접선(SOG) 또는 신호라인 단선(OL)과 같은 전기적 이상이 발생한 경우에도, 정상 신호로서 인식할 수 있다. 따라서, 종래 기술에 따른 진단 방법에서는, 상기한 크랭크 샤프트 위치 센서의 전기적 이상 여부를 판단하기 곤란하다. In particular, in the case of a magnetic type crankshaft position sensor, due to its characteristics, the voltage division ratio of the (+) and (-) ends is input from EMS (Engine Management System), so the battery line tangent (SCB) and the ground line tangent ( SOG) or a signal line disconnection (OL) can also be recognized as a normal signal. Therefore, in the diagnostic method according to the prior art, it is difficult to determine whether the crankshaft position sensor has an electrical abnormality.

특허문헌 1: 공개특허공보 제2006-0035021호 (2006.4.26)Patent Document 1: Unexamined Patent Publication No. 2006-0035021 (2006.4.26)

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장이 전기적 고장에 의한 것인지 또는 신호 이상에 의한 것인지를 판정할 수 있고, 또한 전기적 고장의 원인이 배터리 라인 접선(SCB), 접지라인 접선(SOG) 또는 신호라인 단선(OL)에 의한 것인지를 판정할 수 있는 고장 판정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and it is possible to determine whether the failure of the crankshaft position sensor is due to an electrical failure or signal abnormality, and the cause of the electric failure is the battery line tangent (SCB). , It is an object of the present invention to provide a fault determination method capable of determining whether it is due to a ground line tangent (SOG) or a signal line disconnection (OL).

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법은, 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 전압값을 측정함으로써, 전기적 이상 발생 여부를 판정하는 단계; 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 신호를 수신하여 크랭크 신호에 이상이 있는지 여부를 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor of a vehicle according to the present invention for solving the above problems includes the steps of determining whether an electrical abnormality occurs by measuring a voltage value from the crankshaft position sensor; And determining whether there is an abnormality in the crank signal by receiving a signal from the crankshaft position sensor.

바람직하게는, 상기 전기적 이상 여부의 판정은, 차량의 시동 전 IG(Ignition) 키가 On 된 상태에서 행해진다. Preferably, the determination of the electrical abnormality is performed while the IG (Ignition) key is turned on before starting the vehicle.

바람직하게는, 상기 전기적 이상 여부의 판정은, 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)에 구비된 스마트 IC(Smart IC)를 이용하여 행해진다. Preferably, the determination of the electrical abnormality is performed using a smart IC provided in an ECU (Electronic Control Unit) of a vehicle.

바람직하게는, 상기 전기적 이상은, 상기 크랭크 샤프트 위치 센서의 배터리 라인 접선(SCB), 접지라인 접선(SCG) 또는 신호라인 단선(OL) 중 적어도 어느 하나이다. Preferably, the electrical abnormality is at least one of a battery line tangent (SCB), a ground line tangent (SCG), or a signal line disconnection (OL) of the crankshaft position sensor.

바람직하게는, 상기 크랭크 샤프트 위치 센서에 전기적 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 림폼(limphome) 주행 모드로 진입하도록 한다.Preferably, when it is determined that an electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor, a limphome driving mode is entered.

바람직하게는, 상기 크랭크 샤프트 위치 센서에 전기적 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 알람 메시지를 통해 운전자에게 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 내용을 통지하도록 한다.Preferably, when it is determined that an electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor, the driver is notified of the malfunction of the crankshaft position sensor through an alarm message.

바람직하게는, 상기 크랭크 샤프트 위치 센서에 전기적 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 고장 정보에 관한 DTC(Diagnostic Trouble Code)를 차량 내의 저장 장치에 저장한다. Preferably, when it is determined that an electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor, a DTC (Diagnostic Trouble Code) related to failure information is stored in a storage device in the vehicle.

바람직하게는, 상기 크랭크 신호에 이상이 있는지 여부를 판정하는 단계에서는, 크랭크 신호의 파형의 유무의 판단 및 크랭크 신호의 적합성 여부의 판단을 실시 한다. Preferably, in the step of determining whether there is an abnormality in the crank signal, determination of the presence or absence of a waveform of the crank signal and determination of suitability of the crank signal are performed.

바람직하게는, 상기 크랭크 신호의 파형이 감지되지 않은 경우, 캠 위치 센서의 유효 여부를 판정하는 단계; 캠 위치 센서가 유효한 경우, 크랭크 신호의 파형이 감지되지 않은 상태에서, 캠 샤프트의 회전수가 기준값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;를 실시하여, 크랭크 샤프트 위치 센서의 무신호 고장 여부를 판정한다. Preferably, when the waveform of the crank signal is not detected, determining whether the cam position sensor is valid; When the cam position sensor is effective, determining whether the number of rotations of the camshaft exceeds a reference value in a state in which the waveform of the crank signal is not detected, and it is determined whether or not a signal-free failure of the crankshaft position sensor is performed.

바람직하게는, 상기 크랭크 신호의 파형이 감지된 경우, 크랭크 신호의 파형의 적합성을 판단하는 단계; 크랭크 신호 파형의 적합성 판단 결과에 따라 에러 카운팅을 증감하는 단계; 에러 카운팅 회수가 기준값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;를 실시하여, 크랭크 샤프트 위치 센서의 신호 에러 고장 여부를 판정한다.Preferably, when the waveform of the crank signal is detected, determining suitability of the waveform of the crank signal; Increasing or decreasing error counting according to a result of determining suitability of the crank signal waveform; A step of determining whether the number of times of error counting exceeds a reference value is carried out to determine whether a signal error of the crankshaft position sensor has failed.

종래 기술에서는 크랭크 샤프트 위치 센서의 신호 유/무 및 신호 파형 이상만을 판정할 수 있지만 본 발명에 의하면, 크랭크 샤프트 위치 센서의 단락(SCG/SCB) 및 단선(OL)에 대해서 판별이 가능하다. In the prior art, only the presence/absence of a signal from the crankshaft position sensor and an abnormality in the signal waveform can be determined, but according to the present invention, it is possible to determine the short circuit (SCG/SCB) and disconnection (OL) of the crankshaft position sensor.

본 발명에 따르면, 시동 전 Ig(Ignition) 키 On 상태에서도 크랭크 샤프트 위치 센서의 전기적 고장 여부를 판정할 수 있어, 신속한 림폼(Limphome) 모드로의 진입이 가능하게 된다. According to the present invention, it is possible to determine whether or not the crankshaft position sensor has an electrical failure even in the state of the Ig (Ignition) key On before starting, so that it is possible to quickly enter the limform mode.

종래의 마그네틱 타입의 크랭크 샤프트 위치 센서는 그 특성상 전기적 단선/단락 고장이 발생한 경우에도 정상 파형과 유사한 파형이 출력될 수 있는데, 이러한 파형 정보만으로는 판정이 불가능한 전기적 고장을 진단해 낼 수 있다. 또한 스마트 IC의 내부 진단 기능을 이용함으로써, 파형 정보와 상관없이 전기적 고장 여부를 신속하고 정확하게 판단해 낼 수 있다. The conventional magnetic type crankshaft position sensor can output a waveform similar to a normal waveform even when an electrical disconnection/short failure occurs due to its characteristics, and it is possible to diagnose an electrical failure that cannot be determined using only such waveform information. In addition, by using the internal diagnosis function of the smart IC, it is possible to quickly and accurately determine whether there is an electrical failure regardless of the waveform information.

도 1은 본 발명에 따른 제어 방법이 적용되는 엔진 동기화 장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 크랭크 샤프트 위치 센서에 발생하는 전기적 고장의 원인의 종류를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법의 실시예를 나타내는 순서도이다. 1 is a diagram showing a configuration of an engine synchronization device to which a control method according to the present invention is applied.
2 is an explanatory diagram showing the types of causes of electrical failures occurring in the crankshaft position sensor.
3 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor according to the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제어 방법이 적용되는 엔진 동기화 장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 1의 도시 내용에 따르면, 본 발명에 적용되는 엔진 동기화 장치는, 캠 위치 센서(100), 크랭크 샤프트 위치 센서(200) 및 제어부(ECU)(300)로 이루어진다.1 is a diagram showing an embodiment of an engine synchronization device to which the control method of the present invention is applied. 1, the engine synchronization device applied to the present invention includes a cam position sensor 100, a crankshaft position sensor 200, and a control unit (ECU) 300.

캠 위치 센서(100)는 흡기 캠 및 배기 캠의 캠 샤프트의 회전 시에 캠 에지(edge)를 감지하고, 이를 하이 레벨(H)과 로우 레벨(L) 사이에서 전압 위상이 반전되는 펄스 형태의 캠 신호로서 제어부(200)로 출력하게 된다. 예컨대 캠 위치 센서(100)의 출력이 하이 레벨(H)이 되는 때는 캠(110)이 점선으로 표기된 선(L1)보다 위에 위치할 때이고, 캠 위치 센서(100)의 출력이 로우 레벨(L)이 되는 때는 캠(110)이 선(L1)보다 아래에 위치할 때이다. 여기서, 캠(110)은 연소실에 마련된 흡기 밸브 및 배기 밸브를 개폐하기 위한 것으로서 캠 축은 크랭크 샤프트와 동기하여 회전한다. The cam position sensor 100 detects a cam edge when the cam shaft of the intake cam and the exhaust cam rotates, and this is in the form of a pulse in which the voltage phase is reversed between the high level (H) and the low level (L). It is output to the control unit 200 as a cam signal. For example, when the output of the cam position sensor 100 reaches the high level (H), it is when the cam 110 is positioned above the line (L1) indicated by the dotted line, and the output of the cam position sensor 100 is at the low level (L). This is when the cam 110 is positioned below the line L1. Here, the cam 110 is for opening and closing an intake valve and an exhaust valve provided in the combustion chamber, and the camshaft rotates in synchronization with the crankshaft.

크랭크 샤프트 위치 센서(200)는 크랭크 샤프트에 동축으로 구비된 센서 휠(210)의 근방에 배치된다. 센서 휠(210)에는 그 외주를 따라 다수의 투스(tooth)(220)가 설치되어 있다. 크랭크 샤프트 위치 센서(200)는 요철 형상의 투스를 감지하여 크랭크 샤프트의 회전 각도 및 회전수를 검출하고, 그 결과를 펄스 형태의 크랭크 신호로서 제어부(300)로 출력한다. 마그네틱 타입 크랭크 샤프트 위치 센서의 경우, 그 내부에 영구자석과 구리 코일이 감긴 철심을 구비하고 있어, 크랭크 샤프트와 함께 센서 휠(210)이 회전하면 센서 코일의 자속이 변화하고 이로 인해 교류 전압이 유도된다. 이때, 유도된 교류 전압의 파형을 이용하여 크랭크 샤프트의 회전 각도를 검출한다. The crankshaft position sensor 200 is disposed in the vicinity of the sensor wheel 210 provided coaxially to the crankshaft. A plurality of teeth 220 are installed along the outer periphery of the sensor wheel 210. The crankshaft position sensor 200 detects a tooth having an uneven shape, detects the rotation angle and the number of rotations of the crankshaft, and outputs the result to the controller 300 as a crank signal in the form of a pulse. In the case of a magnetic type crankshaft position sensor, a permanent magnet and an iron core wound with a copper coil are provided inside, and when the sensor wheel 210 rotates together with the crankshaft, the magnetic flux of the sensor coil changes, thereby inducing an AC voltage. do. At this time, the rotation angle of the crankshaft is detected using the waveform of the induced AC voltage.

이때, 센서 휠(210)에는 원주 방향 전체에 걸쳐 투스가 형성되지는 않고 그 일부에 투스가 누락되어 있는 데, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)는 이 부분을 미싱 투스(Missing tooth)(230)로 인지한다. At this time, a tooth is not formed in the entire circumferential direction of the sensor wheel 210, but a tooth is missing in a part thereof, and the crankshaft position sensor 200 converts this part into a missing tooth 230. Be aware.

제어부(ECU)(300)는, 캠 위치 센서(100)와 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 캠 신호와 크랭크 신호를 수신하고, 수신된 결과를 이용하여 크랭크 위치와 캠 위치를 확정한다. 그리고, 확정된 크랭크 위치와 캠 위치 정보를 이용하여 연료 펌프(400), 인젝터(500), 점화 플러그(600)를 제어함으로써, 엔진의 각 기통별 연료 분사 시점과 점화 시점을 동기화하는 제어를 수행한다. The control unit (ECU) 300 receives a cam signal and a crank signal from the cam position sensor 100 and the crankshaft position sensor 200, and determines the crank position and the cam position using the received result. In addition, by controlling the fuel pump 400, the injector 500, and the spark plug 600 using the determined crank position and cam position information, control is performed to synchronize the fuel injection timing and the ignition timing for each cylinder of the engine. do.

캠(110)은 360°회전을 일정한 속도로 하므로, 캠 위치 센서(100)에서 출력하는 신호는 일정한 시간의 로우 레벨(L) 시간과 하이 레벨(H) 시간으로 나누어진다. 그리고, 상술한 바와 같이, 캠 축은 크랭크 샤프트와 동기하여 회전하고, 크랭크 샤프트가 2 회전할 때 캠 축은 1회전하게 된다. 따라서, 캠 신호의 로우 레벨과 하이 레벨 중 특정한 시점에서 크랭크 신호의 미싱 투스가 검지되게 되도록 설정된다. Since the cam 110 rotates 360° at a constant speed, a signal output from the cam position sensor 100 is divided into a low level (L) time and a high level (H) time of a certain time. And, as described above, the camshaft rotates in synchronization with the crankshaft, and when the crankshaft rotates by two, the camshaft rotates by one. Accordingly, it is set so that the missing tooth of the crank signal is detected at a specific point between the low level and the high level of the cam signal.

상기한 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터의 신호를 이용하여 제어부(300)는 각 실린더 별로 피스톤의 위치를 파악할 수 있으며, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터의 신호와 캠 위치 센서(100)로부터 신호를 이용하여 크랭크 각도를 확정할 수 있다. 즉, 각 기통에서의 피스톤의 위치가 어떠한 행정에서의 위치인지를 정확하게 검출해 낼 수 있다. Using the signal from the crankshaft position sensor 200 described above, the control unit 300 can determine the position of the piston for each cylinder, and a signal from the crankshaft position sensor 200 and a signal from the cam position sensor 100 The crank angle can be determined using. That is, the position of the piston in each cylinder can be accurately detected in which stroke.

엔진 동기화 장치에서 제어부(300)는 검출된 크랭크 각도를 이용하여 엔진을 동기화할 수 있다. 그러나, 앞서 살펴본 바와 같이, 캠 위치 센서와 크랭크 샤프트 위치 센서로부터의 센서 신호 정보가 실제 크랭크의 물리적 체결 상태와 일치하지 않는 경우, 시동 시에 부적절한 크랭크 각도 인식으로 시동이 불가하게 된다. In the engine synchronization device, the controller 300 may synchronize the engine using the detected crank angle. However, as described above, when the sensor signal information from the cam position sensor and the crankshaft position sensor does not match the physically fastened state of the crank, starting is impossible due to improper crank angle recognition during startup.

도 3은 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 고장 진단 방법의 실시예를 나타내는 순서도이다. 이하에서는 도 3의 도시 내용을 토대로, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 이상 여부를 판정하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 방법을 구체적으로 설명한다. 3 is a flowchart showing an embodiment of a method for diagnosing a failure of the crankshaft position sensor 200 according to the present invention. Hereinafter, a control method according to a preferred embodiment of the present invention for determining whether the crankshaft position sensor 200 is abnormal will be described in detail based on the contents shown in FIG. 3.

먼저, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)에 전기적 이상이 발생하였는지 여부를 판단하기 위하여, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 입력단에 인가되는 전압을 모니터링한다. 바람직하게는, 상기 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 입력단의 전압 모니터링 및 전기적 이상 여부의 판정은, 자동차의 제어부(300)에 구비된 스마트 IC(Smart IC)의 내부 진단 기능을 이용하여 행해진다. 여기서, 스마트 IC는 일반적으로는 디지털 논리 제어 회로(digital control logic circuit)와 파워 부하간의 접속(interface) 기능을 갖는 출력 1W 이상의 IC를 의미하는 것으로서, 자동차 전장 부품으로의 전력 공급을 제어하는 IC이다. First, the controller 300 monitors the voltage applied to the input terminal of the crankshaft position sensor 200 in order to determine whether an electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor 200. Preferably, voltage monitoring at the input terminal of the crankshaft position sensor 200 and determination of electrical abnormality are performed using an internal diagnosis function of a smart IC provided in the control unit 300 of the vehicle. Here, the smart IC generally refers to an IC with an output of 1W or more having a function of connecting between a digital control logic circuit and a power load, and is an IC that controls the supply of power to automotive electronic components. .

도 2에서는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 신호 선상에서 발생되는 전기적인 에러의 종류를 도시하고있다. 도 2(a)에서는 배터리와 크랭크 샤프트 위치 센서(200) 사이에 단락(short circuit)이 발생한 경우를 도시하고 있으며, 도 2(b)에서는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)와 제어부(ECU)(300)사이에 전기적 단선(open circuit)이 발생한 경우, 도 2(c)에서는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)와 접지(Ground) 사이에 단락이 발생한 경우를 각각 도시하고 있다. In FIG. 2, types of electrical errors generated on the signal line of the crankshaft position sensor 200 are shown. 2(a) shows a case where a short circuit occurs between the battery and the crankshaft position sensor 200, and in FIG. 2(b), the crankshaft position sensor 200 and the control unit (ECU) 300 ), when an electrical disconnection (open circuit) occurs, FIG. 2(c) shows a case in which a short circuit occurs between the crankshaft position sensor 200 and the ground, respectively.

바람직하게는 이러한 전압의 모니터링은, 시동 전 Ig 키가 On 된 상태에서 실시한다. 이를 통해, 시동 전 Ig(Ignition) 키 On 상태에서도 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 전기적 고장 여부를 판정할 수 있어, 신속한 림폼(Limphome) 모드로의 진입이 가능하게 된다. Preferably, this voltage monitoring is performed with the Ig key turned on before starting. Through this, it is possible to determine whether or not the crankshaft position sensor 200 has an electrical failure even in the state of the Ig (Ignition) key ON before starting, so that it is possible to quickly enter the limform mode.

다음으로, 스마트 IC는 측정된 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 입력단의 전압 특성으로부터, 배터리 라인 접선(SCB), 접지라인 접선(SOG) 또는 신호라인 단선(OL) 여부를 판단하고, 그 종류에 따라 상이한 유효 비트를 설정한다(S110).Next, the smart IC determines whether a battery line tangent (SCB), a ground line tangent (SOG), or a signal line disconnection (OL) from the measured voltage characteristics of the input end of the crankshaft position sensor 200, and Different valid bits are set accordingly (S110).

그리고, 제어부(300)는 생성된 유효 비트를 평가하여, 전기적 에러에 해당하는 유효 비트인지 판단한다(S120). 전기적 에러에 해당하는 유효 비트에 해당하는 경우, 제어부(300)는 생성된 유효 비트에 따른 전기적 고장 모드를 판단하고 이를 리포트한다(S130).Then, the controller 300 evaluates the generated valid bit and determines whether it is a valid bit corresponding to an electrical error (S120). In the case of a valid bit corresponding to an electrical error, the controller 300 determines an electrical failure mode according to the generated valid bit and reports it (S130).

이를 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제어부(300)는 차량 내에 설치된 스피커를 통해 음성 메시지를 출력하거나 또는 계기판 등의 차량 내에 설치된 화면 등을 통해 문자 메시지를 출력함으로써, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)에 고장이 발생한 것을 운전자에게 알리게 된다. 이를 통해, 운전자는 센서에 이상이 발생한 것을 인식하게 되어, 정비를 실시하는 등의 적절한 대응을 실행할 수 있게 된다.To this end, according to a preferred embodiment of the present invention, the control unit 300 outputs a voice message through a speaker installed in the vehicle or a text message through a screen installed in the vehicle such as an instrument panel, and thus the crankshaft position sensor 200 ) Is notified to the driver that a fault has occurred. Through this, the driver recognizes that an abnormality has occurred in the sensor, so that appropriate countermeasures such as performing maintenance can be executed.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 이상을 경고하는 것과 더불어 크랭크 샤프트 위치 센서(200)에 발생한 전기적 고장 종류에 관한 DTC(Diagnostic Trouble Code)를 차량 내의 저장 장치에 저장한다. 이를 통해 추후 정비 과정에서 문제의 원인을 쉽게 판정할 수 있도록 할 수 있어, 차량 유지 비용을 절감할 수 있다. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the control unit 300 warns of an abnormality in the crankshaft position sensor 200 as well as a Diagnostic Trouble Code (DTC) related to the type of electrical failure occurring in the crankshaft position sensor 200. Is stored in a storage device in the vehicle. Through this, it is possible to easily determine the cause of the problem in a later maintenance process, thereby reducing vehicle maintenance costs.

또한, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)에 전기적 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 정상적인 엔진 동기화를 실시할 수 없는바, 차량의 주행 모드가 림폼(Limphome) 모드가 되도록 제어한다. In addition, when it is determined that an electrical failure has occurred in the crankshaft position sensor 200, the control unit 300 cannot perform normal engine synchronization, and thus controls the driving mode of the vehicle to be a limform mode.

한편, 제어부(300)는 설정된 유효 비트가 전기적 에러에 해당하는 유효 비트에 해당하지 않는 것으로 판단되는 경우, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)에 전기적 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하여, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)의 신호 이상 여부를 판단하는 단계를 실시한다. On the other hand, when it is determined that the set valid bit does not correspond to the valid bit corresponding to the electrical error, the control unit 300 determines that no electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor 200, and the crankshaft position sensor ( A step of determining whether the signal of 200) is abnormal is performed.

먼저 제어부(300)는, 엔진의 구동 상태 정보 등 운행 정보로부터, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 크랭크 각도를 정상적으로 측정하기 위한 조건을 만족하는지 여부(S150)를 판단한다. 측정 조건을 만족하는 것으로 판단되는 경우, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 신호가 감지되는지 여부를 판단한다(S160). 만약 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 신호가 감지되지 않는 경우, 무신호(No Signal) 고장 판정을 위한 단계를 실시하게 된다. First, the control unit 300 determines whether a condition for normally measuring a crank angle from the crankshaft position sensor 200 is satisfied from operation information such as driving state information of an engine (S150). When it is determined that the measurement condition is satisfied, the controller 300 determines whether a signal is detected from the crankshaft position sensor 200 (S160). If a signal is not detected from the crankshaft position sensor 200, a step for determining a No Signal failure is performed.

크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 신호가 감지되지 않는 경우, 제어부(300)는 캠 위치 센서(100)로부터 센서 신호가 유효한지 여부를 판단한다(S170). 즉, 캠 위치 센서(100)로부터의 센서 신호의 유/무 및 적합성 여부를 판단한다. 제어부(300)는 캠 위치 센서(100)로부터 센서 신호가 유효한 것으로 판단되면, 캠 위치 센서(100) 신호를 이용하여 캠 샤프트의 회전수를 검출한다. 그리고, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 전압 파형 신호가 감지되지 않은 상태에서 캠 샤프트의 회전수를 미리 정해진 기준값과 대비(S180)한다. When a signal is not detected from the crankshaft position sensor 200, the controller 300 determines whether the sensor signal from the cam position sensor 100 is valid (S170). That is, the presence/absence and suitability of a sensor signal from the cam position sensor 100 is determined. When it is determined that the sensor signal from the cam position sensor 100 is valid, the controller 300 detects the number of rotations of the camshaft using the cam position sensor 100 signal. In addition, in a state in which a voltage waveform signal is not detected from the crankshaft position sensor 200, the number of rotations of the camshaft is compared with a predetermined reference value (S180).

크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 전압 파형 신호가 감지되지 않은 상태에서의 캠 샤프트의 회전수가 상기 기준값을 초과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 신호가 송출되지 않은 에러(No Signal)가 발생한 것으로 판단하고 이를 리포트한다(S130). When it is determined that the number of rotations of the camshaft exceeds the reference value in a state in which a voltage waveform signal is not detected from the crankshaft position sensor 200, the controller 300 does not transmit a signal from the crankshaft position sensor 200. It is determined that a no signal has occurred and reports it (S130).

또한, 바람직하게는 제어부(300)는 전기적 고장을 리포트 할 때와 마찬가지로, 알람 메시지를 통해 운전자에게 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 내용을 통지하고, 해당 고장 정보에 관한 DTC(Diagnostic Trouble Code)를 차량 내의 저장 장치에 저장할 수 있다. In addition, preferably, the control unit 300 notifies the driver of the fault content of the crankshaft position sensor through an alarm message, as in the case of reporting an electrical fault, and provides a DTC (Diagnostic Trouble Code) related to the fault information in the vehicle. Can be stored on a storage device.

한편, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 신호가 감지되는 경우, 해당 감지된 신호가 크랭크 각도를 측정하기에 적합한지 여부에 대해 판단하는 단계를 실시한다. Meanwhile, when a signal is detected from the crankshaft position sensor 200, the control unit 300 performs a step of determining whether the detected signal is suitable for measuring the crank angle.

먼저, 제어부(300)는 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터 검출된 전압 파형 신호를 정상 파형 신호와 대비함으로써 크랭크 각도를 측정하기에 적합한 정상 신호인지 여부를 판단한다(S200). 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터의 정상 신호에서는 전압 파형이 일정한 펄스 형상을 갖는다. 그리고, 센서 휠(210)에서 미싱 투스(230)가 존재하는 지점에서 자속 변화가 크기 때문에 주기적으로 큰 펄스가 존재하게 된다. 크랭크 샤프트의 회전 시마다 제어부는, 이러한 정상 파형에서 어긋난 부적합 파형으로 판단되는 경우 에러 카운트를 증가(S220)시키고, 적합 파형으로 판정되는 경우 에러 카운트를 감소(S230)시킨다. First, the controller 300 compares the voltage waveform signal detected from the crankshaft position sensor 200 with the normal waveform signal to determine whether it is a normal signal suitable for measuring the crank angle (S200). In the normal signal from the crankshaft position sensor 200, the voltage waveform has a constant pulse shape. In addition, since the magnetic flux change at the point where the sewing machine tooth 230 exists in the sensor wheel 210 is large, a large pulse periodically exists. Each time the crankshaft is rotated, the control unit increases the error count (S220) when it is determined as a non-conformance waveform deviating from the normal waveform, and decreases the error count (S230) when it is determined as a suitable waveform.

그리고 제어부(300)는 에러 카운트의 값이 미리 정해진 기준값을 초과하는지 여부를 판단(S240)하고, 에러 카운트의 값이 미리 정해진 기준값을 초과하는 경우, 해당 크랭크 샤프트 위치 센서(200)가 비정상 신호를 발생시키는 에러(Error Signal)가 발생한 것으로 판단하고 이를 리포트한다(S130).Further, the control unit 300 determines whether the value of the error count exceeds a predetermined reference value (S240), and when the value of the error count exceeds a predetermined reference value, the corresponding crankshaft position sensor 200 transmits an abnormal signal. It is determined that an error signal has occurred and reports it (S130).

또한, 바람직하게는 제어부(300)는 전기적 고장을 리포트 할 때와 마찬가지로, 알람 메시지를 통해 운전자에게 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 내용을 통지하고, 해당 고장 정보에 관한 DTC(Diagnostic Trouble Code)를 차량 내의 저장 장치에 저장할 수 있다. In addition, preferably, the control unit 300 notifies the driver of the fault content of the crankshaft position sensor through an alarm message, as in the case of reporting an electrical fault, and provides a DTC (Diagnostic Trouble Code) related to the fault information in the vehicle. Can be stored on a storage device.

상기한 본 발명에 따르면, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)로부터의 센서 신호에 의지하지 않고, 제어부(300) 내에 구비된 스마트 IC의 내부 진단 정보를 이용하여, 크랭크 샤프트 위치 센서(200)에서의 전기적 고장 여부 및 고장의 종류를 판별할 수 있다. According to the present invention as described above, without relying on the sensor signal from the crankshaft position sensor 200, by using the internal diagnostic information of the smart IC provided in the control unit 300, the crankshaft position sensor 200 Whether or not there is a fault and the type of fault can be determined.

100: 캠 위치 센서 110: 캠
200: 크랭크 샤프트 위치 센서 210: 크랭크 샤프트(센서 휠)
220: 투스 230: 미싱 투스100: cam position sensor 110: cam
200: crankshaft position sensor 210: crankshaft (sensor wheel)
220: tooth 230: sewing tooth

Claims (10)

크랭크 샤프트 위치 센서로부터 전압값을 측정함으로써, 전기적 이상 발생 여부를 판정하는 단계;
상기 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 신호를 수신하여 크랭크 신호에 이상이 있는지 여부를 판정하는 단계;를 포함하고,
상기 크랭크 신호에 이상이 있는지 여부를 판정하는 단계에서는,
크랭크 신호의 파형의 유무의 판단 및 크랭크 신호의 적합성 여부의 판단을 실시하고,
상기 크랭크 신호의 파형이 감지되지 않은 경우,
캠 위치 센서의 유효 여부를 판정하는 단계;
캠 위치 센서가 유효한 경우, 상기 크랭크 신호의 파형이 감지되지 않은 상태에서, 캠 샤프트의 회전수가 기준값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;를 실시하여, 크랭크 샤프트 위치 센서의 무신호 고장 여부 판정을 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.Determining whether an electrical abnormality has occurred by measuring a voltage value from a crankshaft position sensor;
Receiving a signal from the crankshaft position sensor and determining whether there is an abnormality in the crank signal; Including,
In the step of determining whether there is an abnormality in the crank signal,
Judging the presence or absence of the crank signal waveform and judging the suitability of the crank signal,
If the waveform of the crank signal is not detected,
Determining whether the cam position sensor is valid;
When the cam position sensor is valid, determining whether the number of rotations of the camshaft exceeds a reference value in a state in which the waveform of the crank signal is not detected, thereby determining whether the crankshaft position sensor has no signal failure. A method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor of a vehicle, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 전기적 이상 여부의 판정은, 차량의 시동 전 IG(Ignition) 키가 On 된 상태에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.The method according to claim 1,
The determination of the electrical abnormality is performed in a state in which the IG (Ignition) key is turned on before the vehicle is started. 청구항 1에 있어서,
상기 전기적 이상 여부의 판정은, 상기 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)에 구비된 스마트 IC(Smart IC)를 이용하여 행해지는 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.The method according to claim 1,
The determination of the electrical abnormality is performed using a smart IC (Smart IC) provided in an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle. 청구항 1에 있어서,
상기 전기적 이상은, 상기 크랭크 샤프트 위치 센서의 배터리 라인 접선(SCB), 접지라인 접선(SCG) 또는 신호라인 단선(OL) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.The method according to claim 1,
The electrical abnormality is at least one of a battery line tangent (SCB), a ground line tangent (SCG), or a signal line disconnection (OL) of the crankshaft position sensor. 청구항 1에 있어서,
상기 크랭크 샤프트 위치 센서에 전기적 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 림폼(limphome) 주행 모드로 진입하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.The method according to claim 1,
When it is determined that an electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor, the method for diagnosing a failure of a crankshaft position sensor of a vehicle, wherein the vehicle enters a limphome driving mode. 청구항 1에 있어서,
상기 크랭크 샤프트 위치 센서에 전기적 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 알람 메시지를 통해 운전자에게 크랭크 샤프트 위치 센서의 고장 내용을 통지하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.The method according to claim 1,
When it is determined that an electrical abnormality has occurred in the crankshaft position sensor, the crankshaft position sensor malfunction diagnosis method of a vehicle, characterized in that, through an alarm message, the driver is notified of a malfunction of the crankshaft position sensor. 청구항 1에 있어서,
상기 크랭크 샤프트 위치 센서에 전기적 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 고장 정보에 관한 DTC(Diagnostic Trouble Code)를 차량 내의 저장 장치에 저장하는 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법.The method according to claim 1,
When it is determined that an electrical error has occurred in the crankshaft position sensor, a diagnostic trouble code (DTC) related to the failure information is stored in a storage device in the vehicle. 청구항 1에 있어서,
상기 크랭크 신호의 파형이 감지된 경우,
상기 크랭크 신호의 파형의 적합성을 판단하는 단계;
상기 크랭크 신호 파형의 적합성 판단 결과에 따라 에러 카운팅을 증감하는 단계;
상기 에러 카운팅 회수가 기준값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;를 실시하여, 크랭크 샤프트 위치 센서의 신호 에러 고장 여부 판정을 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크 샤프트 위치 센서 고장 진단 방법. The method according to claim 1,
When the waveform of the crank signal is detected,
Determining suitability of the waveform of the crank signal;
Increasing or decreasing error counting according to a result of determining suitability of the crank signal waveform;
Determining whether the number of times of error counting exceeds a reference value, and determining whether a signal error of the crankshaft position sensor has failed. 삭제delete 삭제delete
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