DE102016124035A1 - A method of diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlers einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators (EWGA). Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, ob der Fehler der Leistungsstufe des EWGAs auftritt, ermittelt, indem mittels eines Motorsteuergeräts (ECU) Informationen über den Fehler der Leistungsstufe bestätigt wird, die von einem EWGA-Treiber-IC übermittelt wird ,zu dem Zeitpunkt des EWGA-Positionslernens, nachdem ein Motor ausgeschaltet worden ist. Dadurch kann selbst, wenn ein Turbolader über einen längeren Zeitraum nicht benutzt wird, für jeden Fahrzyklus diagnostiziert werden, ob der Ausfall der Leistungsstufe des EWGAs auftritt, sodass ein Fehler des Motorsteuergeräts im Voraus verhindert werden kann und ein unnötiges Ersetzen von Komponenten verhindert werden kann, wodurch Unterhaltskosten für ein Fahrzeug verringert werden. The present invention relates to a method for diagnosing a fault of a power stage of an electronic wastegate actuator (EWGA). According to the present invention, whether the error of the power level of the EWGA occurs is determined by confirming by means of an engine control unit (ECU) information about the power level error transmitted by an EWGA driver IC, at the time of the EWGA Position learning after an engine has been turned off. Thereby, even if a turbocharger is not used for an extended period of time, it can be diagnosed for each driving cycle whether the failure of the power level of the EWGA occurs, so that a failure of the engine control unit can be prevented in advance and unnecessary replacement of components can be prevented, which reduces maintenance costs for a vehicle.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eins Ausfalls einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators (EWGA), und spezifischer auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators durch Bestätigen von Information über den Ausfall der Leistungsstufe, die von einem Treiber-IC für den elektronischen Wastegateaktuator übertragen wird.An exemplary embodiment of the present invention relates to a method of diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator (EWGA), and more particularly to a method of diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator by confirming information about the failure of the power stage generated by a driver IC for the electronic Wastegate Actuator is transmitted.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Jüngst sind Ölpreise gestiegen, ein Bedarf an Verbesserung einer Kraftstoffeffizienz hat zugenommen, und Fahrzeughersteller haben Anstrengungen erbracht, um eine Technologie zum Verbessern einer Kraftstoffeffizienz eines Motors zu entwickeln. Technische Fähigkeiten konzentrieren sich auf eine Entwicklung eines Turbobenzin-direkt eingespritzten (GDI) Fahrzeugs, eine Ausgabe zu erhöhen, und den Motor zu verkleinern („Downsizing“), als eine solche Technologieentwicklungsrichtung.Recently, oil prices have increased, a demand for improvement in fuel efficiency has increased, and vehicle manufacturers have made efforts to develop technology for improving fuel efficiency of an engine. Technical skills are focused on developing a turbo-gasoline directly injected (GDI) vehicle to increase output, and downsizing the engine, as such a technology development direction.
Zu diesem Zweck wurde ein Turbosystem eines aufgeladenen Typs wie in Patentdokument 1 vorgeschlagen. Das Turbosystem dreht eine Turbine unter Verwendung von Abgas und lädt frische Luft mittels eines koaxial mit der Turbine verbundenen Kompressors auf, wodurch ein Motordrehmoment und eine Kraftstoffeffizienz verbessert werden.For this purpose, a supercharged type turbo system as proposed in Patent Document 1 has been proposed. The turbo system rotates a turbine using exhaust gas and charges fresh air by means of a compressor coaxially connected to the turbine, thereby improving engine torque and fuel efficiency.
Indes ist ein elektronischer Wastegateaktuator (EWGA) in einem Wastegateturbolader installiert, um ein Wastegasteventil des Turboladers in Abhängigkeit von Betriebszuständen zu steuern. Der EWGA wird gesteuert, indem ein Signal von einem Treiber-IC einer Motorsteuereinheit (ECU) empfangen wird, und ein Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe durch den Treiber-IC für den Aktuator ist gemäß Sicherheitsgesetzen essentiell notwendig in einem Turbofahrzeug, in welchem der EWGA installiert ist. Die Leistungsstufe erlaubt, dass Leistung zwischen elektronischen Geräten in einem Fahrzeug ausgetauscht wird bzw. strömt.Meanwhile, an electronic wastegate actuator (EWGA) is installed in a wastegate turbocharger to control a wastegate valve of the turbocharger in response to operating conditions. The EWGA is controlled by receiving a signal from a driver IC of an engine control unit (ECU), and diagnosing a failure of a power stage by the driver IC for the actuator is essential according to safety laws in a turbo vehicle in which the EWGA is installed is. The power level allows power to be exchanged between electronic devices in a vehicle.
Da auf Basis eines Stroms oder einer Spannung in einem Kreis ermittelt wird, ob ein Ausfall auftritt, kann indes eine Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden, dass eine Information über den Ausfall der Leistungsstufe, die in dem EWGA-Treiber-IC vorhanden ist, selbst in einem Fall eines Rauschsignals, nicht ein eigentlicher Ausfall, übertragen wird.However, since it is determined based on a current or a voltage in a circuit whether a failure occurs, a possibility that information about the failure of the power stage existing in the EWGA driver IC can not be excluded even in one Fall of a noise signal, not an actual failure, is transmitted.
Daher wird in einem Fall des Turbofahrzeugs, welches den EWGA verwendet, der sich gegenwärtig auf dem Markt befindet, wie in
Gemäß dem Stand der Technik wird das Wastegateventil angetrieben (S20), um den Turbo während einer schnellen Beschleunigung beim Fahren oder während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu verwenden. In diesem Fall wird, wenn bestätigt wird, dass das Ventil nicht normal angetrieben wird (S30), bestätigt (S40), ob die Information über den Ausfall der Leistungsstufe, die von dem EWGA-Treiber-IC übertragen wird, vorhanden ist, und wenn die Ausfallinformation vorhanden ist, wird diagnostiziert, dass der Ausfall der Leistungsstufe auftritt (S60).According to the prior art, the wastegate valve is driven (S20) to use the turbo during rapid acceleration while driving or during high-speed driving. In this case, if it is confirmed that the valve is not normally driven (S30), it is confirmed (S40) whether or not the information on the failure of the power level transmitted from the EWGA driver IC is present If the failure information exists, it is diagnosed that the power level failure occurs (S60).
Gemäß dem Stand der Technik wird jedoch in einem Fall, in welchem der Turbo nicht angetrieben wird, da die schnelle Beschleunigung nicht vorliegt oder nicht eine Fahrt bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, während einem Fahrzyklus der Fehler der Leistungsstufe des EWGA möglicherweise nicht diagnostiziert, selbst wenn der Ausfall der Leistungsstufe des EWGA eigentlich auftritt. In diesem Fall kann aufgrund des Ausfalls der Leistungsstufe des EWGA selbst in dem Motorsteuergerät ein schwerer Fehler bzw. schwerer Ausfall auftreten.However, according to the related art, in a case where the turbo is not driven, since the rapid acceleration is not performed or a high-speed running is performed, the error of the power stage of the EWGA may not be diagnosed during a drive cycle even if the loss of the performance level of the EWGA actually occurs. In this case, due to the failure of the power stage of the EWGA, even in the engine control unit, a serious fault or severe failure may occur.
Zu dem Zeitpunkt eines EWGA-Lernens eines Position wird ferner, wenn ein Lernergebnis abnormal ist, nicht berücksichtigt, ob der Ausfall der Leistungsstufe auftritt, daher wird das Ventil, selbst wenn das Ventil normal ist, ohne Notwendigkeit ersetzt, sodass zusätzliche Kosten erzeugt werden.Further, at the time of EWGA learning of a position, when a learning result is abnormal, it does not take into consideration whether the power level failure occurs, therefore, even if the valve is normal, the valve is replaced without necessity, so that additional costs are generated.
Das Patentdokument mit Koreanischer Patentnummer 10-1552061 (10. September 2015) steht im Zusammenhang mit dem hierin offenbarten Gegenstand.Korean Patent Patent Publication No. 10-1552061 (September 10, 2015) is related to the subject matter disclosed herein.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren zum Erkennen bzw. Diagnostizieren eines Ausfalls bzw. Fehlers einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators (EWGA). Bestimmte Ausführungsformen beziehen sich beispielsweise auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlers einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators, indem Information über den Ausfall der Leistungsstufe bestätigt wird, die von einem Treiber-IC des elektronischen Wastegateaktuators übertragen wird.Exemplary embodiments of the present invention relate to a method for diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator (EWGA). For example, certain embodiments relate to a method of diagnosing a fault of a power stage of an electronic wastegate actuator by confirming information about the failure of the power stage transmitted by a driver IC of the electronic wastegate actuator.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators, das dazu geeignet ist, den Ausfall der Leistungsstufe zu diagnostizieren, der gemäß dem Stand der Technik möglicherweise nicht diagnostiziert wird, und eine Grundursache eines abnormalen Lernwerts zu dem Zeitpunkt des EWGA-Positionserlernens genau zu analysieren. An embodiment of the present invention relates to a method for diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator capable of diagnosing the failure of the power stage, which may not be diagnosed according to the prior art, and a root cause of an abnormal learning value to precisely analyze the time of the EWGA position learning.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in einem Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators (EWGA) ermittelt, ob der Ausfall der Leistungsstufe des EWGA auftritt, durch mittels eines Motorsteuergeräts (ECU) Bestätigen von Informationen über den Ausfall der Leistungsstufe, die von einem EWGA-Treiber-IC zu dem Zeitpunkt des EWGA-Positionslernens übertragen wird, nachdem ein Motor ausgeschaltet worden ist.According to an embodiment of the present invention, in a method of diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator (EWGA), it is determined whether the power level of the EWGA fails by confirming information about the power stage failure by means of an engine control unit (ECU) is transmitted from an EWGA driver IC at the time of EWGA position learning after an engine is turned off.
Wenn ermittelt wird, dass der Ausfall der Leistungsstufe des EWGA auftritt, kann das Motorsteuergerät einen Fahrer über das Auftreten des Ausfalls der Leistungsstufe durch ein Alarmsignal informieren.If it is determined that the loss of power level of the EWGA is occurring, the engine control unit may inform a driver of the occurrence of the power level failure by an alarm signal.
Wenn ermittelt wird, dass der Ausfall der Leistungsstufe des EWGA nicht auftritt, kann eine für das EWGA- Positionslernen angewendete Spannung mit eine vorbestimmten Referenzwert verglichen werden, um zu ermitteln, ob die Lernspannung abnormal ist.If it is determined that the power level failure of the EWGA is not occurring, a voltage applied to the EWGA position learning may be compared to a predetermined reference value to determine if the learning voltage is abnormal.
Wenn zu dem Zeitpunkt des Lernens eine an das EWGA angelegte Eingangsspannung geringer ist als ein vorbestimmter Minimalwert, kann der EWGA-Treiber-IC Information über eine Unterbrechung bzw. Trennung der Leistungsstufe an das Motorsteuergerät übertragen.If, at the time of learning, an input voltage applied to the EWGA is less than a predetermined minimum value, the EWGA driver IC may transmit information about a break in power level to the engine controller.
Wenn zu dem Zeitpunkt des Lernens eine an den EWGA angelegte Eingangsspannung höher ist als ein vorbestimmter Maximalwert, kann der EWGA-Treiber-IC Information über einen Kurzschluss der Leistungsstufe an das Motorsteuergerät übertragen.If, at the time of learning, an input voltage applied to the EWGA is higher than a predetermined maximum value, the EWGA driver IC may transmit information about a power stage short to the engine controller.
Wenn ein Lernergebnis zu dem Zeitpunkt des EWGA-Positionslernens von einem Normalbereich abweicht, kann bestätigt werden, ob die Information über den Ausfall der Leistungsstufe vorhanden ist.If a learning result deviates from a normal range at the time of the EWGA position learning, it can be confirmed whether the information on the failure of the power level is present.
Wenn eine Stromlernspannung niedriger ist als eine Minimaleingangsspannung, die zum Steuern eines Wastegateventils bei einem vorbestimmten Öffnungsgrad benötigt wird, kann ermittelt werden, dass ein Ausfall bzw. Fehler eines Turboladers auftritt.When a current learning voltage is lower than a minimum input voltage required for controlling a wastegate valve at a predetermined opening degree, it can be determined that a failure of a turbocharger occurs.
Wenn eine Stromlernspannung höher ist als eine Maximaleingangsspannung, die zum Steuern eines Wastegateventils bei einem vorbestimmten Öffnungswinkel benötigt wird, kann ermittelt werden, dass ein Ausfall eines Turboladers auftritt.When a current learning voltage is higher than a maximum input voltage required for controlling a wastegate valve at a predetermined opening angle, it can be determined that a failure of a turbocharger occurs.
Wenn ermittelt wird, dass der Ausfall des Turboladers auftritt, kann das Motorsteuergerät einen Fahrer durch ein Alarmsignal über Fehlerdetails des Turboladers informieren.If it is determined that the turbocharger failure is occurring, the engine control unit may alert a driver of an error signal about turbocharger fault details.
Figurenlistelist of figures
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1 ist eine Ansicht, die schematisch einen Aufbau eines Turboladers zeigt, der in einem Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines elektronischen Wastegateaktuators (EWGA) verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.1 FIG. 12 is a view schematically showing a construction of a turbocharger used in a method of diagnosing a failure of a power stage of an electronic wastegate actuator (EWGA) according to an embodiment of the present invention. -
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines EWGA gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.2 FIG. 10 is a flowchart showing a method of diagnosing a failure of a power stage of an EWGA according to an embodiment of the present invention. -
3A und3B sind Ansichten, die eine Unterbrechung und einen Kurzschluss einer Leistungsstufe zeigen, die jeweils mittels eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines EWGA gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung diagnostiziert werden.3A and3B 11 are views showing an interruption and a short circuit of a power stage each diagnosed by a method of diagnosing a failure of a power stage of an EWGA according to an embodiment of the present invention. -
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines EWGAs gemäß dem Stand der Technik zeigt.4 FIG. 10 is a flowchart showing a method of diagnosing a failure of a power stage of an EWGA according to the prior art.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hiernach unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.Preferred embodiments of the present invention will hereinafter be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Wie in
Das Wastegateventil
Dadurch kann unter einer spezifischen Bedingung, wie beispielsweise einer Beschleunigung, der EWGA
Wie in
Hier bedeutet das EWGA-Positionslernen, dass eine tatsächliche Position des Wastegateventils
Wenn das Motorsteuergerät
Ferner ermittelt das Motorsteuergerät
Wenn ermittelt wird, dass das Ergebnis des EWGA-Positionslernens von dem vorbestimmten Normalbereich abweicht, ermittelt das Motorsteuergerät
Wie vorstehend beschrieben, diagnostiziert das Motorsteuergerät
Zudem gibt das Motorsteuergerät
Selbst in dem Fall, in welchem die sich auf den Ausfall der Leistungsstufe beziehenden Information nicht in dem EWGA-Treiber IC
Daher wird bei einem Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermittelt, ob der Ausfall auftritt, indem ein an den EWGA
Hier wird, wenn die Lernspannung niedriger ist als eine Minimalreferenzspannung S140, ermittelt, dass ein Ausfall des Turboladers auftritt (S170), und das Lernen wird beendet (S190). Beispielsweise wenn der Öffnungswinkel des Wastegateventils
Wenn die Lernspannung indes höher ist als eine Maximalreferenzspannung S140, wird diagnostiziert, dass der Ausfall des Turboladers auftritt (S180), und das Lernen wird beendet (S190). Wenn der Öffnungswinkel des Wastegateventils
Wie in dem Fall, in welchem die Information über den Ausfall der Leistungsstufe vorhanden ist, wird das entsprechende Diagnoseergebnis vorzugsweise als ein Ausfallinformationssignal, wie eine Sprachnachricht oder eine Textnachricht, an den Fahrer mitgeteilt oder dergleichen, sodass der Fahrer oder dergleichen Fehlerdetails des Turboladers
Gemäß dem Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines EWGA gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, im gesamten Fahrzyklus schnell zu ermitteln, ob der Ausfall der Leistungsstufe des EWGAs auftritt.According to the method for diagnosing a failure of a power stage of an EWGA according to the present invention, it is possible to quickly determine, throughout the drive cycle, whether the power level failure of the EWGA occurs.
Gemäß dem Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines EWGA gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, Probleme zu lösen, wie den Ausfall des Motorsteuergeräts aufgrund des Ausfalls der Leistungsstufe, welches über einen langen Zeitraum erhalten wird, wodurch Kosten verringert werden, die durch zusätzliches Ersetzen von Komponenten verursacht werden.According to the method for diagnosing a failure of a power stage of an EWGA according to the present invention, it is also possible to solve problems such as the failure of the engine control unit due to the failure of the power level, which is obtained over a long period of time, thereby reducing costs caused by additional replacement of components caused.
Gemäß dem Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls einer Leistungsstufe eines EWGAs gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, genau zu Ermitteln, ob der abnormale Lernwert durch den Ausfall der Leistungsstufe verursacht wird, wenn der Lernwert zu dem Zeitpunkt des EWGA-Positionslernens abnormal ist, sodass das Ventil nicht ohne Notwendigkeit ersetzt werden muss, wodurch Unterhaltskosten für ein Fahrzeug verringert werden.Further, according to the method of diagnosing a failure of a power stage of an EWGA according to the present invention, it is possible to accurately determine whether the abnormal learning value is caused by the failure of the power stage, if the learning value at the time of the EWGA position learning is abnormal, the valve need not be replaced without necessity, thereby reducing vehicle maintenance costs.
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