CN107957721A - 用于诊断电子废气门执行器的功率级的故障的方法 - Google Patents

用于诊断电子废气门执行器的功率级的故障的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于诊断电子废气门执行器(EWGA)的功率级的故障的方法。根据本发明，在发动机关闭后，通过由发动机控制单元(ECU)确认关于在进行EWGA位置获悉时从EWGA驱动器IC传送的功率级的故障的信息来确定EWGA的功率级的故障是否发生。如此，即使在长时间不使用涡轮增压器时，仍然可对每个驱动循环诊断是否发生EWGA的功率级的故障，从而可预先防止ECU的故障并且可防止不必要的部件更换，从而降低车辆的维护成本。

Description

用于诊断电子废气门执行器的功率级的故障的方法
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种用于诊断电子废气门执行器(EWGA)的功率级的故障的方法，更特别地，涉及一种通过确认关于从电子废气门执行器的驱动器IC传送的功率级的故障的信息来诊断电子废气门执行器的功率级的故障的方法。
背景技术
近来，随着油价的上涨，提高燃料效率的需求随之增加，车辆制造商已经努力开发一种用于提高发动机的燃料效率的技术。技术技能集中在作为这种技术发展方向之一的能够增加输出并缩小发动机尺寸的涡轮增压汽油直喷(GDI)车辆的开发。
为此，已经提出了如同专利文献1的增压型涡轮系统。涡轮增压系统使用排气旋转涡轮机，并通过同轴地连接到涡轮机的压缩机对新鲜空气增压，从而提高发动机扭矩和燃料效率。
同时，电子废气门执行器(EWGA)被安装在废气门涡轮增压器中，以根据操作条件控制涡轮增压器的废气门阀。EWGA通过接收来自发动机控制单元(ECU)的驱动器IC的信号来控制，并且根据安全规程，通过执行器的驱动器IC来诊断功率级的故障是其中安装有EWGA的涡轮增压车辆的基本要求。功率级允许动力在车辆中的电子设备之间流动。
同时，由于基于电路中的电流或电压来确定是否发生故障，所以可能不会排除即使在信号噪声的情况下在EWGA驱动器IC中出现的功率级的故障而非实际的故障的信息被传送的可能性。
因此，如图4所示，在使用当前市售的EWGA的涡轮增压车辆的情况下，是否发生故障不通过直接使用EWGA驱动器IC的故障信息来诊断，而是仅当在驱动(S30)期间存在可控制性的问题时，使用故障信息来确定(S40)是否发生功率级的故障。
根据现有技术，驱动废气门阀(S20)以便在驾驶期间快速加速时或在高速行驶时使用涡轮增压器。在这种情况下，当确定阀未被正常驱动(S30)时，确认(S40)是否存在关于从EWGA驱动器IC传输功率级的故障的信息，如果存在故障信息，则诊断功率级的故障发生(S60)。
然而，根据现有技术，由于在驱动循环(driving cycle)期间快速加速没有发生或高速行驶没有执行而没有驱动涡轮增压器的情况下，即使在EWGA的功率级的故障实际发生时，EWGA的功率级的故障可能不会被诊断。在这种情况下，由于EWGA的功率级的故障，甚至在ECU中也可能发生严重的故障。
此外，在进行EWGA位置获悉(learning)时，如果获悉结果异常，则不考虑是否发生功率级的故障，因此甚至在阀正常时，阀可能会被不必要地更换，从而产生额外的费用。
韩国专利号10-1552061(2015年9月10日)的专利文献涉及本文公开的主要内容。
发明内容
本发明的示例性实施例涉及一种用于诊断电子废气门执行器(EWGA)的功率级的故障的方法。例如，特别的实施例涉及一种通过确认关于从电子废气门执行器的驱动器IC传送的功率级的故障的信息来诊断电子废气门执行器的功率级的故障的方法。
本发明的实施例涉及一种用于诊断电子废气门执行器的功率级的故障的方法，其能够诊断根据现有技术不能诊断的功率级的故障，并且准确地分析在进行EWGA位置获悉时的异常获悉值的根本原因。
根据本发明的实施例，在用于诊断电子废气门执行器(EWGA)的功率级的故障的方法中，在发动机关闭后，通过由发动机控制单元(ECU)确认关于在进行EWGA位置获悉时从EWGA驱动器IC传送的功率级的故障的信息来确定EWGA的功率级的故障是否发生。
当确定已经发生EWGA的功率级的故障时，ECU可通过报警消息通知驾驶员发生了功率级的故障。
当确定未发生EWGA的功率级的故障时，可将施加用于EWGA位置获悉的获悉电压与预定的参考值进行比较，以确定获悉电压是否异常。
当在获悉时施加到EWGA的输入电压小于预定最小值时，EWGA驱动器IC可将关于功率级断开的信息传送到ECU。
当在获悉时施加到EWGA的输入电压高于预定最大值时，EWGA驱动器IC可将关于功率级短路的信息传送到ECU。
当获悉结果偏离EWGA位置获悉时的正常范围时，可以确认是否存在关于功率级的故障的信息。
在当前获悉电压低于在预定开度下控制废气门阀所需的最小输入电压时，可确定发生涡轮增压器故障。
在当前获悉电压高于在预定开度下控制废气门阀所需的最大输入电压时，可确定发生涡轮增压器故障。
当确定发生涡轮增压器故障时，ECU可通过报警消息通知驾驶员涡轮增压器的故障详情。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的在用于诊断电子废气门执行器(EWGA)的功率级的故障的方法中使用的涡轮增压器的配置的视图。
图2是示出根据本发明的实施例的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法的流程图。
图3A和图3B是分别示出根据本发明的实施例的通过用于诊断EWGA的功率级的故障的方法诊断的功率级的断开和短路的视图。
图4是示出根据现有技术的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法的流程图。
具体实施方式
将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的在用于诊断电子废气门执行器(EWGA)的功率级的故障的方法中使用的涡轮增压器200的部分配置的视图。
如图1所示，电子废气门执行器(EWGA)230被安装在涡轮增压器200中，以根据行驶条件控制涡轮增压器200的废气门阀240。
废气门阀240由EWGA 230驱动，并且优选地包括将排气选择性地供应至压缩机210或将排气排放到空气中的废气门控制翻板(flap)(未示出)。
通过此，例如，在诸如加速的特定条件下，EWGA 230可通过从设置在发动机控制单元(ECU)100中的EWGA驱动器IC 110接收信号来关闭废气门阀240，使得所有排气被供应到涡轮增压器200的涡轮220，以使涡轮220旋转，并且通过与涡轮220同轴连接的压缩机210对新鲜空气进行增压，从而改善发动机的输出。
图2是示出根据本发明的实施例的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法的流程图。
如图2所示，当ECU 100确定发动机是否关闭并且确定发动机被关闭时，执行根据本发明的实施例的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法。如下所述，根据本发明的实施例的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法在进行EWGA位置获悉时执行，并且EWGA位置获悉在发动机关闭之后即刻执行。因此，EWGA的功率级的故障的诊断也在发动机关闭之后即刻执行。
此处，EWGA位置获悉是指获悉根据EWGA驱动器IC的控制操作量的废气门阀240的实际位置，以便提高EWGA 230的响应性。通过允许废气门阀240通过获悉快速到达目标位置，可以防止由于使用过度的控制任务(control duty)而导致马达线圈温度升高使得耐久性劣化的问题。
当ECU 100确定发动机关闭时，ECU 100确定是否满足EWGA位置获悉条件(S110)。为此，例如，ECU 100确定以前是否执行EWGA位置获悉。作为确定结果，如果确定EWGA位置获悉未被执行，则EWGA驱动器IC 110将控制任务应用到EWGA 230，然后相应地执行用于检查废气门阀240的位置的获悉。
此外，ECU 100确定获悉结果是否偏离预定的正常范围(S120)。从预定的正常范围偏离的获悉结果是指废气门阀240操作异常，或者由于阀上附着的异物、用于感测阀位置的传感器的操作异常等导致的由EWGA驱动器IC 110操作的EWGA 230的控制操作异常。
因此，当确定EWGA位置获悉的结果偏离预定的正常范围时，为了确定故障的原因，ECU 100确定与功率级的故障有关的信息是否存在于EWGA驱动器IC 110中(S130)。
图3A和图3B示出根据本发明的实施例的关于与用于诊断EWGA的功率级的故障的方法中的EWGA驱动器IC 110中存在的功率级的故障有关的信息的示例。
图3A示出在EWGA驱动器IC 110中存在“EWGA的功率级断开”的诊断信息的情况的示例。当由于对EWGA 230的电源断开，EWGA230的输入电压被施加为最小值时，执行器在执行EQGA位置获悉时可能不进行操作，因此获悉值可被确定为是预定正常范围之外的值。在这种情况下，EWGA驱动器IC 110将断开信息传送到ECU 100，并且根据用于诊断EWGA的功率级的故障的方法，通过检查该值其被确定为“EWGA的功率级断开”。
图3B示出在EWGA驱动器IC 110中存在“EWGA的功率级短路”的诊断信息的情况的示例。当由于从对EWGA 230的供电到电池供电短路，EWGA 230的输入电压被施加为最大值时，在执行EWGA位置获悉时获悉值可被确定为阀的预定最大位置或更大。在这种情况下，EWGA驱动器IC 110将短路信息传送给ECU 100，并且根据用于诊断EWGA的功率级的故障的方法，通过检查该值其被确定为“EWGA的功率级短路”。
如上所述，在EWGA驱动器IC 110中存在与功率级的故障有关的信息的情况下，ECU100诊断发生了EWGA的功率级的故障(S160)，并结束获悉(S190)。如此，即使在涡轮增压器200未被长时间操作的情况下，由于不满足诸如快速加速或高速行驶等驱动涡轮增压器200的条件，所以可以通过检查在每个驱动循环之后即刻执行的EWGA位置获悉时的故障信息来诊断是否发生EWGA的功率级的故障。
另外，优选地，当诊断出发生EWGA的功率级的故障时，ECU 100通过安装在车辆中的扬声器输出语音消息或通过安装在车辆中的诸如仪表板等的屏幕输出文本消息，从而通知驾驶员等发生EWGA的功率级的故障。如此，驾驶员可认识到发生EWGA的功率级的故障，并且可理解涡轮增压器200的故障不由废气门阀240本身的故障引起。因此，可以清楚地分析故障的根本原因，从而可防止正常的废气门阀240被不必要地更换。
同时，即使在EWGA驱动器IC 110中不存在与功率级的故障有关的信息的情况下，如上所述，由于发生包括废气门阀240的涡轮增压器200的故障，诸如阀上附着的异物、用于感测阀位置的传感器的异常操作等，获悉值可能异常。
因此，在根据本发明的控制方法中，通过将施加到EWGA 230的获悉电压与用于废气门阀240的位置控制的预定参考电压(最小值和最大值)进行比较来确定是否发生故障。参考电压是指在特定的开度下控制废气门阀240所需的输入电压的范围。
此处，当获悉电压低于最小参考电压S140时，诊断出发生涡轮增压器的故障(S170)，并且获悉结束(S190)。例如，当废气门阀240的开度被控制在0％(完全关闭)时，如果获悉电压值低于控制所需的最小输入电压，则确定发生故障。故障是指异物附着在废气门阀240上使得获悉电压低于最初预定的参考电压的情况。
同时，当获悉电压高于最大参考电压S140时，诊断出发生涡轮增压器的故障(S180)，并且获悉结束(S190)。例如，当废气门阀240的开度被控制在100％(完全打开)时，如果获悉电压值高于控制所需的最大输入电压，则确定发生故障。故障是指用于感测废气门阀240位置的传感器发生故障使得获悉电压高于最初预定的参考电压的情况。
此外，优选地，如存在关于功率级的故障的信息的情况，相应的诊断结果可作为诸如语音消息或文本消息的故障通知信号通知给驾驶员等，从而驾驶员等可确认涡轮增压器200的故障详情。
根据本发明的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法，在整个驱动循环中可以快速确定是否发生EWGA的功率级的故障。
此外，根据本发明的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法，可以解决由于功率级的故障长期持续而导致的诸如ECU的故障的问题，从而减少由于额外更换部件产生的费用。
此外，根据本发明的用于诊断EWGA的功率级的故障的方法，可以准确地确定当在进行EWGA位置获悉时获悉值异常时，异常的获悉值是否由功率级的故障引起，使得阀不会被不必要地更换，从而降低车辆的维护成本。
已经描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于该实施例，而是可以由本发明所属技术领域的普通技术人员容易地修改，并且包括与权利要求等同的所有修改。

Claims (11)

1.一种用于诊断电子废气门执行器即EWGA的功率级的故障的方法，所述方法包括：
在发动机关闭后，通过发动机控制单元即ECU确认关于功率级的故障的信息，所述信息在进行EWGA位置获悉时从EWGA驱动器IC传送；以及
基于所述信息确定是否已经发生EWGA的功率级的故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定已经发生故障时，所述方法进一步包括通过报警消息通知驾驶员发生了功率级的故障。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定未发生故障时，所述方法进一步包括将施加用于EWGA位置获悉的获悉电压与预定的参考电压进行比较以确定所述获悉电压是否异常。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在当前获悉电压低于在预定开度下控制废气门阀所需的最小输入电压时，确定涡轮增压器已经发生故障。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括当确定所述涡轮增压器已经发生故障时，通过报警消息通知驾驶员所述涡轮增压器的故障详情。
6.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在当前获悉电压高于在预定开度下控制废气门阀所需的最大输入电压时，确定已经发生涡轮增压器故障。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括当确定已经发生所述涡轮增压器故障时，通过报警消息通知驾驶员所述涡轮增压器的故障详情。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在获悉时施加到所述EWGA的输入电压小于预定最小值时，所述方法进一步包括通过所述EWGA驱动器IC将关于功率级断开的信息传送到所述ECU。
9.根据权利要求1所述的方法，其中在获悉时施加到所述EWGA的输入电压高于预定最大值时，所述方法进一步包括通过所述EWGA驱动器IC将关于功率级短路的信息传送到所述ECU。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括当在进行EWGA位置获悉时获悉结果偏离正常范围时，确认存在关于功率级的故障的信息。
11.一种车辆，其包括：
涡轮增压器，其包括废气门阀；
电子废气门执行器即EWGA，其被安装在所述涡轮增压器中以根据行驶条件控制所述废气门阀；以及
发动机控制单元即ECU，其包括EWGA驱动器IC，以控制所述EWGA，所述发动机控制单元被配置成诊断所述EWGA的功率级的故障，其中在发动机关闭后，通过由所述ECU确认关于在进行EWGA位置获悉时从所述ECU的EWGA驱动器IC传送的功率级的故障的信息来确定是否发生所述EWGA的功率级的故障。
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