KR100305831B1

KR100305831B1 - 린번엔진용스월콘트롤밸브액츄에이터고장감지장치및방법

Info

Publication number: KR100305831B1
Application number: KR1019980042025A
Authority: KR
Inventors: 이우직
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2001-12-17
Also published as: KR20000025090A

Abstract

린번 엔진에 적용되는 SCV 액츄에이터 내부 다이어프램의 파손 등에 의한 고장을 감지하여 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 하기 위해서 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치는 SCV 액츄에이터 구동바아(20)의 직선운동을 연결바아(22)를 통해 전달받아 SCV 샤프트(26)에 회전운동을 전달하는 회전체(24)가 소정의 각도 내에서만 회전하도록 흡기 매니폴드(10)에 구성되는 2개의 스토퍼(28)(30) 각각에 상기 회전체(24)가 접촉하면 소정의 접촉신호를 발생하여 ECU에 전달하도록 각각의 스토퍼(28)(30)에 리미트 센서(32)(34)를 장착하고, 상기 리미트 센서A,B(32)(34)의 신호에 따라 ECU에서 연산된 신호에 의해 SCV 액츄에이터(8)의 고장여부를 고장표시부(36)에서 표시한다.

또한, 그 방법은 시동을 끈 직후 메인 릴레이 전원을 3 웨이 솔레노이드밸브(18)에 인가하여 이를 ON시켜 부압측 관로와 SCV 액츄에이터(8)측 관로를 연결함으로써 일정시간동안 상기 SCV 액츄에이터(8)에 부압을 유지시키는 단계와;

상기 SCV 액츄에이터(8)에 일정시간동안 부압이 유지되는 상태에서 리미트 센서B(34)에 회전체(24)가 접촉해 있으면 다이어프램(38) 정상을 표시하고, 그렇지 않을 경우에는 다이어프램(38) 손상을 표시하는 단계로 이루어진다.

Description

린번 엔진용 스월 콘트롤 밸브 액츄에이터 고장 감지 장치 및 방법

본 발명은 린번 엔진용 스월 콘트롤 밸브(Swirl control Valve, 매니폴드 스로틀 밸브, 이하 SCV라 칭함.)를 작동시키는 액츄에이터의 고장을 감지하여 이를 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 하는 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 린번 차량은 희박한 공연비 상태에서 운전하기 위해, 도 6에서 도시한 바와 같이, 연소실에 스월 포트(102)와 스트레이트 포트(104)로 이루어진 2개의 공기 흡입통로를 설치하고, 이 통로중 스트레이트 포트(104)에는 SCV(106)를 설치해 ECU(미도시)에서 이를 개폐 제어할 수 있도록 했다.

따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 운전중 희박연소가 필요한 구간인 린번영역, 즉 보통 수온 센서(140)에 의해 측정된 냉각수온 75℃ 이상, 크랭크 포지션 센서(142)에 의해 측정된 차속이 35km/h 이상, 스로틀 포지션 센서(144)에 의해 측정된 스로틀 개도가 3.3°이상 및 90°이하 영역에서 SCV(106)를 이용하여 상기 스트레이트 포트(104)를 폐쇄함으로써 흡입공기가 스월 포트(102) 만을 통해 강한 유속으로 흡입되면서 강한 와류를 발생시켜 희박한 공연비에서도 연소가 가능하게 된다.

상기한 바와 같이, 스트레이트 포트(104)를 개폐할 수 있도록 장착되는 SCV(106)의 작동은 흡기 매니폴드(110)의 일측에 설치되어 부압에 의해 작동하는 SCV 액츄에이터(108)에 의해 이루어진다.

여기서 상기 SCV 액츄에이터(108)의 부압에 의한 작동은 일측이 서지탱크(112)와 연결되어 부압을 축적하는 어큐뮬레이터(114, ACCUMULATOR)와 또 다른 일측이 대기측으로 연결되어 ECU(116)에 의해 제어되는 3 웨이 솔레노이드 밸브(118, 3 WAY SOLENOID VALVE)에 의해 이루어진다.

그러나, 상기한 바와 같은, SCV 액츄에이터는 장시간 사용으로 다이어프램의 파손등에 의한 고장이 발생할 소지가 다분하며, 이러한 고장은 차량의 주행중에 별다른 징후를 나타내지 않으므로, 특히 초보자는 이러한 고장을 인식하기 어려워 정비시기를 놓칠 수 있는 등의 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 린번 엔진에 적용되는 SCV 액츄에이터 내부 다이어프램의 파손 등에 의한 고장을 감지하여 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 하는 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 린번 엔진 시스템의 개략적인 구성도이고,

도 2는 본 발명이 적용되는 흡기 매니폴드의 사시도이고,

도 3은 린번 차량이 공회전 또는 린번 운전시 도 1의 측면도이고,

도 4는 린번 차량이 정상운전 또는 정지시 도 1의 측면도이고,

도 5는 본 발명의 동작 순서도이고,

도 6은 일반적인 린번 엔진의 혼합기 흡입 원리를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 7은 일반적인 린번 엔진 시스템의 개략적인 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2:스월 포트 4:스트레이트 포트 6:SCV(스월 콘트롤 밸브)

8:SCV 액츄에이터 18:3 웨이 솔레노이드 밸브

22:회전체 28,30:스토퍼 32,34:리미트 센서A,B

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치는, 차량의 각 운전조건에 따라 출력되는 ECU의 제어신호에 따라 3 웨이 솔레노이드 밸브가 작동함으로써 서지탱크로부터의 부압에 의해 작동하는 SCV 액츄에이터와 링크 작동에 의해 SCV 샤프트에 회전운동을 전달하는 회전체를 포함하여 이루어지는 린번 엔진의 시스템에 있어서,

상기 회전체의 회전동작을 검출하여 ECU에 전달할 수 있도록 회전체의 자유단 전,후측에 배치된 스토퍼에 장착되는 회전체 동작감지수단과;

상기 회전체 동작감지수단의 신호에 따라 ECU에서 연산된 신호에 의해 SCV 액츄에이터의 고장여부를 표시하는 고장표시수단으로 이루어진다.

그리고, 상기 회전체 동작감지수단은 SCV가 개방될 때 회전체가 접촉되는 제1센서와, SCV가 폐쇄될 때 회전체가 접촉되는 제2센서로 이루어진다.

또한, 그 방법은 시동을 끈 직후 메인 릴레이 전원을 3 웨이 솔레노이드 밸브에 인가하여 이를 ON시켜 부압측 관로와 SCV 액츄에이터측 관로를 연결함으로써 일정시간동안 상기 SCV 액츄에이터에 부압을 유지시키는 단계와;

상기 SCV 액츄에이터에 부압이 유지되는 상태에서 제2센서에 회전체가 일정시간동안 접촉해 있으면 다이어프램 정상을 표시하고, 그렇지 않을 경우에는 다이어프램 손상을 표시하는 단계로 이루어지며,

그리고 상기 다이어프램의 정상유무를 판단하는 단계에서 다이어프램의 손상의 판단은 일정시간 이내에 제1센서에 회전체가 접촉하거나, 일정시간동안 제1,2센서에 회전체가 접촉하지 않으면 다이어프램 손상을 표시하도록 이루어진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치는 SCV 액츄에이터(8)가 파손되었을 때 부압에 의한 정상적인 작동이 이루어지지 않게 되는 원리를 이용한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 린번 엔진 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명이 적용되는 흡기 매니폴드의 사시도로서, 서지탱크(12)와 진공호스로 연결되어 엔진 작동시 부압을 축적하는 어큐뮬레이터(14)가 구성되고, 이 어큐뮬레이터(14)는 체크밸브(46)를 포함하며, 대기측 관로를 갖는 3 웨이 솔레노이드 밸브(18)와 진공호스로 연결된다.

또한 상기 3 웨이 솔레노이드 밸브(18)는 SCV(6)를 작동시키는 SCV 액츄에이터(8)와 연결되고, 수온 센서(40)와 크랭크 포지션 센서(42) 및 스로틀 포지션 센서(44)등의 검출신호에 따라 ECU(16)에서 출력되는 제어신호에 의해 상기 SCV 액츄에이터(8)측 관로에 어큐뮬레이터(14)측 관로 또는 대기측 관로를 선택적으로 연결시킨다.

SCV 액츄에이터(8)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡기 매니폴드(10)의 일측에 장착되고, 구동바아(20)와 연결바아(22)를 통하여 회전체(24)와 연결된다.

이 회전체(24)는 상기 흡기 매니폴드(10)의 또 다른 일측에 장착되어, SCV 액츄에이터(8)의 작동에 의해 SCV 샤프트(26)를 중심으로 회전 운동하여 SCV(6)를 개폐한다.

또한 흡기 매니폴드(10)의 소정의 위치에는 회전체(24)가 소정의 각도 내에서만 회전하도록 회전체(24)의 자유단 전,후측에 2개의 스토퍼(28,30)가 구성된다.

상기 스토퍼는 SCV(6)가 개방되었을 때 회전체(24)가 접촉되는 제1스토퍼(28)와, SCV(6)가 폐쇄되었을 때 회전체(24)가 접촉되는 제2스토퍼(30)로 이루어진다.

그리고 상기 제1 및 제2스토퍼(28,30)에는 회전체(24)가 접촉하면 소정의 접촉신호를 발생하여 ECU(16)에 전달하는 리미트 센서A(32)와 리미트 센서B(34)가 각각 장착된다.

또한, 차실내 계기판(미도시)에는 리미트 센서A(32)와 리미트 센서B(34)의 접촉신호를 연산하여 ECU(16)로부터 출력되는 제어신호에 따라 SCV 액츄에이터(8)의 고장을 알리도록, 도 1에서와 같이, 고장표시부(36)가 구성된다.

따라서 상기한 바와 같이 구성되는 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치를 이용한 고장 감지 방법은 먼저 운전자가 차량의 운행을 종료하기 위해 시동을 끄기 직전 엔진은 보통 공회전 상태로 SCV(6)는 닫혀있게 되는데, 이는 3 웨이 솔레노이드 밸브(18)가 SCV 액츄에이터(8)를 부압측인 어큐뮬레이터(14)와 연결하여 작동시킴으로서, 도 3에서와 같이, 구동바아(20)와 연결바아(22)를 통하여 회전체(24)가 제2스토퍼(30)에 접촉된 상태이다.

이때, 도 5에서와 같이, 운전자가 시동을 끌 경우, 즉 IG. OFF시(S10), 서지탱크(12)에는 부압이 작용하지 않으나, 어큐뮬레이터(14) 내에는 체크밸브(46)의 작동에 의해 소정의 부압이 저장되고, ECU(16)는 메인 릴레이를 통하여 약 2.5초간 3 웨이 솔레노이드 밸브(18)에 전원을 인가시켜(S20), 상기 어큐뮬레이터(14)측 관로와 SCV 액츄에이터(8)측 관로의 연결을 유지한다(S30).

따라서 시동을 끈 후에도 약 2.5초간은 SCV(6)가 폐쇄되어 있도록, 도 3에서와 같이, SCV 액츄에이터(8)는 회전체(24)가 제2스토퍼(30)에 접촉하도록 작동한다.

이와 동시에 상기 ECU(16)에서는 상기 3 웨이 솔레노이드 밸브(18)에 전원이 인가되는 시간을 카운트한다.

이때, 만약 SCV 액츄에이터(8)내 다이어프램(38)이 정상일 때는 상기 S30단계까지는 SCV 액츄에이터(8)에 부압이 작동하여, 상기한 공회전시와 같이, SCV(6)가 닫힌 상태를 약 2.5초간 유지하게 되며, 이 시간만큼 회전체(24)는 제2스토퍼(30)에 설치된 리미트 센서B(34)를 ON시킨다.

따라서 이러한 정상적인 작동은 S40단계와 S60단계를 거쳐 다이어프램(38)이 정상임(S70)을 판단하게 한다.

그러나, 만약 상기 SCV 액츄에이터(8)내 다이어프램(38)이 파손되었을 때에는 상기 다이어프램(38)을 통하여 공기가 빨려 들어가 SCV 액츄에이터(8)내에는 부압이 형성되지 못하게 된다.

그래서 SCV(6)는 약 2.5초간 폐쇄된 상태를 유지하지 못하고, 회전체(24)는 2.5초 이내에, 도 4에서와 같이, 제1스토퍼(28)에 설치된 리미트 센서A(32)를 ON시킨다.

따라서 이러한 다이어프램(38)의 파손에 의한 작동은 S40단계와 S50단계를 통하여 다이어프램(38)의 손상을 판단하여 고장표시부(36)에 표시하게 된다.

또한, 만약 상기 다이어프램(38)의 손상의 정도가 경미하여 S40단계까지는 2.5초 이내에 회전체(24)가 리미트 센서A(32)를 ON시키지 않고 정상적인 작동이 이루어지나 2.5초 이내에 회전체(24)가 제2스토퍼(30)에서 떨어져 리미트 센서B(34)가 OFF되면 S60단계와 S50단계를 통하여 역시 다이어프램(38)의 손상을 표시한다.

그러므로 이러한 장치 및 방법은 장시간 사용으로 다이어프램(38)의 파손등에 의한 SCV 액츄에이터(8)의 고장을 초보자도 간편하게 인식할 수 있고, 적절한 정비시기를 결정할 수 있게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 린번 엔진용 SCV 액츄에이터 고장 감지 장치 및 방법은 시동을 끌 경우 부압에 의해 작동하는 SCV 액츄에이터의 파손시 작동과 정상적인 작동 사이에 시간 갭을 측정하여 기준치와 비교하여, 고장을 표시함으로써 초보운전자도 쉽게 고장을 인식할 수 있고, 더불어 정비시기를 놓치지 않고 정비를 받을 수 있으므로 린번 차량의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims

차량의 각 운전조건에 따라 출력되는 ECU의 제어신호에 따라 3 웨이 솔레노이드 밸브가 작동함으로써 서지탱크로부터의 부압에 의해 작동하는 SCV 액츄에이터와; 상기 SCV 액츄에이터와 링크 작동에 의해 SCV 샤프트에 회전운동을 전달하는 회전체를 포함하여 이루어지는 린번 엔진의 시스템에 있어서,

상기 회전체의 회전동작을 검출하여 ECU에 전달할 수 있도록, 회전체의 자유단 전,후측에 배치된 스토퍼에 장착되어, 스월 컨트롤 밸브가 개방될 때 회전체가 접촉하는 제1센서와, 스월 컨트롤 밸브가 폐쇄될 때 회전체가 접촉되는 제2센서로 구성되는 회전체 동작 감지수단과;

상기 회전체 동작감지수단의 신호에 따라 ECU에서 연산된 신호에 의해 SCV 액츄에이터의 고장여부를 표시하는 고장표시수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 린번 엔진용 스월 콘트롤 밸브 액츄에이터 고장 감지 장치.
린번 엔진 시스템에 있어서,

시동을 끈 직후 메인 릴레이 전원을 3 웨이 솔레노이드밸브에 인가하여 이를 ON시켜 부압측 관로와 SCV 액츄에이터측 관로를 연결함으로써 일정시간동안 상기 SCV 액츄에이터에 부압을 유지시키는 단계와;

상기 SCV 액츄에이터에 부압이 유지되는 상태에서 제2센서에 회전체가 일정시간동안 접촉해 있으면 다이어프램 정상을 표시하고, 그렇지 않을 경우에는 다이어프램 손상을 표시하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 린번 엔진용 스월 콘트롤 밸브 액츄에이터 고장 감지 방법.
제2항에 있어서, 상기 다이어프램의 정상유무를 판단하는 단계에서 다이어프램의 손상의 판단은 일정시간 이내에 제1센서에 회전체가 접촉하거나, 일정시간동안 제1,2센서에 회전체가 접촉하지 않으면 다이어프램 손상을 표시하는 것을 특징으로 하는 린번 엔진용 스월 콘트롤 밸브 액츄에이터 고장 감지 방법.