KR100411052B1 - 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법 - Google Patents

자기 진단기를 이용한 단품 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법은, 프리스트록 엑츄에이터와 프리스트록 센서의 작동상태 검사시 설정된 강제 구동 돌입 조건이 성립되면, 엔진 제어수단은 통신 프로토콜을 설정하고 적용할 통신 서비스를 결정한 후 프리스트록 엑츄에이터를 강제 구동시키는 단계와, 엔진 제어수단은 프리스트록 엑츄에이터가 강제 구동된 이후의 경과시간을 설정된 기준시간과 비교하여 강제 구동의 성공적 완료 여부를 판단하는 단계와, 강제 구동이 성공적으로 완료되는 경우에 자기 진단기는 강제 구동 성공시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계와, 강제 구동이 성공적으로 완료되지 않은 것으로 확인되면, 엔진 제어수단은 강제 구동중 종료되었는지 여부를 판단하는 단계와, 강제 구동중 종료된 경우에 자기 진단기는 강제 구동중 종료시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계와, 강제 구동중 종료되지 않았음이 확인되면, 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료되는지를 판단하는 단계와, 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료된 것으로 확인되면, 자기 진단기는 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의한 종료시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계 및, 자기 진단기는 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동에 따른 각 결과의 상태에서 엔진 제어수단에서 수신되는 정보를 분석하여 프리스트록 액츄에이터의 상태를 진단하는 단계를 포함하여, 한번의 시험으로 프리스트록 센서와 프리스트록 엑츄에이터의 성능 및 제어로직에 대한 검증과 단품 내구시험을 편리하게 구현한다.

Description

자기 진단기를 이용한 단품 검사방법{METHOD FOR TESTING A PARTIAL BODY BY USING SELF-DETECTOR}
본 발명은 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자기 진단기에 의해 강제 구동되는 대상의 작동상황을 피드백 센서를 이용하여 실시간으로 출력하여 각 단계별로 표시해 주는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 ECU(Engine Control Unit)와 같은 엔진 제어수단은 엔진에 장착되는 각종 센서의 검출신호를 인가받아 엔진의 운전 조건을 산출하고, 상기 산출된 운전 조건에 근거하여 설정된 제어로직에 따른 공연비 제어를 수행하게 된다,
또한, ECU는 각종 센서의 검출신호 및 그 변이를 분석하여 해당 센서가 장착된 부위의 작동상황을 검사하고 고장 또는 이상 동작하는 구성부에 대한 진단코드를 생성하는 역할을 수행하게 된다. ECU내에 생성된 진단코드는 적정한 진단장치를 이용하여 읽혀질 수 있다.
더불어 ECU에 자기 진단기를 연결하면, 상기 ECU에 의해 제어되는 구성부의 작동상태를 검사할 수 있다.
도1에는 이러한 자기 진단기를 이용한 단품 검사 시스템이 도시되어 있다.
도1에 따르면, 단품 검사 시스템은 프리스트록 센서(11)와, 냉각수온 센서(12)와, 엔진 회전수 센서(13)와, ECU(20)와, 프리스트록 엑츄에이터(30)와, 자기 진단기(40)를 포함한다.
또한, 도2에 따르면, 상기 프리스트록 엑츄에이터(Pre-Stroke Actuator ; 30)는 전기모터의 일종으로 대형 디젤엔진에 탑재되는 연료 분사 시스템에 적용되어 엔진 제어장치에서 인가되는 구동 펄스에 따라 전자적으로 연료 분사시기를 제어하는 전자식 엑츄에이터이다.
그리고 프리스트록 센서(11)는 프리스트록 엑츄에이터(30)의 말단부에 연결되어 프리스트록 엑츄에이터(30)의 회전각을 측정한다.
상기 회전각 측정의 원리는 센서와 기준 코일 공통선에 일정한 주기를 갖는 사인 정형파를 인가한다. 그래서 기준신호에 연동하여 와전류에 의해 발생되는 전기 원리로 기준신호는 프리스트록 작동에 고정되고, 센서신호는 프리스트록 엑츄에이터가 작동되면 회전와류 전류에 의해 발생된 자계를 차단한다.
이에 따라 센서 코일에 인가된 자속량의 변화가 발생되고, 자속량의 변화에 연동하여 전압의 변화가 유도된다.
그러면, 설정 각도가 60도인 고정 코일 자계와 회전 코일 자계의 비를 이용하여 회전량을 검출할 수 있다.
상기 프리스트록 엑츄에이터(30)는 정상적인 조건에서 분사시기와 관련하여 작동된다. 만일 프리스트록 엑츄에이터(30)의 고장이 발생되면, 연료량과는 무관하여 결정적으로 차량 안전에는 덜 심각하나 연비 악화 및 유관적으로 대량의 스모크 등이 발생된다.
그리고 ECU(20)는 오픈 루프 제어(Open-Loop Control) 방식이 아닌 클로즈드 루프 제어(Closed-Loop Control) 방식을 적용하기 때문에 정상적인 작동하에서도 오프셋 런닝 오류(Offset Running Error)가 자주 발생된다. 상기 오프셋 런닝 오류는 목표치와 실측치가 설정값 범위를 벗어나는 경우에 발생되는 것이다.
따라서 차량 양산전에 보다 확실한 단품 성능에 대한 검사가 필요하게 된다.
그런데 종래에는 인젝터, 릴레이 또는 솔레노이드를 강제 구동할 경우에는강제 구동후 구동 대상의 작동소리 또는 성능 및 배기가스에 의한 영향의 형태를 감각적으로 판단하여 정상 유무를 판정하였다.
이처럼 자기 진단기를 이용하여 단품 검사를 실시할 경우에는 단순히 감각적인 방법으로 정상 작동 유무를 판단하였기 때문에, 개인의 주관적이 판단에 의한 오판 가능성이 많고 소음 등을 비롯한 주변 환경 및 단품의 장착 위치에 따른 확인방법 등이 제한적인 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 자기 진단기에 의해 강제 구동되는 대상의 작동상황을 피드백 센서를 이용하여 실시간으로 출력하여 각 단계별로 표시해 주는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법을 제공하는 데 있다.
도1은 일반적인 자기 진단기를 이용한 단품 검사 시스템의 구성도.
도2는 프리스트록 엑츄에이터의 작동상태도.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법의 순서도.
도4a는 도3에서 강제 구동의 성공적 수행시 순서도.
도4b는 도3에서 강제 구동중 종료시 순서도.
도4c는 도3에서 강제 구동중 돌입 조건의 변동에 의한 종료시 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 프리스트록 센서 12 : 냉각수온 센서
13 : 엔진 회전수 센서 20 : ECU
30 : 프리스트록 엑츄에이터 40 : 자기 진단기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법은, 프리스트록 엑츄에이터와 프리스트록 센서의 작동상태 검사시 설정된 강제 구동 돌입 조건이 성립되면, 엔진 제어수단은 통신 프로토콜을 설정하고 적용할 통신 서비스를 결정한 후 프리스트록 엑츄에이터를 강제 구동시키는 단계와; 엔진 제어수단은 프리스트록 엑츄에이터가 강제 구동된 이후의 경과시간을 설정된 기준시간과 비교하여 강제 구동의 성공적 완료 여부를 판단하는 단계와; 강제 구동이 성공적으로 완료되는 경우에 자기 진단기는 강제 구동 성공시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계와; 강제 구동이 성공적으로 완료되지 않은 것으로 확인되면, 상기 엔진 제어수단은 강제 구동중 종료되었는지 여부를 판단하는 단계와; 강제 구동중 종료된 경우에 자기 진단기는 강제 구동중 종료시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계와; 강제 구동중 종료되지 않았음이 확인되면, 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료되는지를 판단하는 단계와; 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료된 것으로 확인되면, 자기 진단기는 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의한 종료시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계 및; 상기 자기 진단기는 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동에 따른 각 결과의 상태에서 엔진 제어수단에서 수신되는 정보를 분석하여 프리스트록 액츄에이터의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법의 순서도이고, 도4a는 도3에서 강제 구동의 성공적 수행시 순서도이고, 도4b는 도3에서 강제 구동중 종료시 순서도이며, 도4c는 도3에서 강제 구동중 돌입 조건의 변동에 의한 종료시 순서도이다.
본 발명의 엔진 제어수단은 ECU로 구현한다.
도3에 따르면, 프리스트록 엑츄에이터(30, 도1 참조)와 프리스트록 센서(11, 도1 참조)의 작동상태를 검사하기 위하여 ECU(20, 도1 참조)는 설정된 강제 구동 돌입 조건이 성립되기를 대기한다(ST21).
상기 강제 구동 돌입 조건은 바람직하게는 프리스트록 엑츄에이터(30) 전원 입력이 정상인 조건과, 프리스트록 엑츄에이터(30)의 학습 제어가 정상인 조건과, 프리스트록 센서(11)가 정상인 조건과, 프리스트록 엑츄에이터(30)가 정상인 조건, 및 공회전 회전수가 설정된 회전수 영역내에 속하는 조건이 모두 만족되는 경우에 성립되도록 설정한다.
그래서 강제 구동 돌입 조건이 성립되면, ECU(20)는 통신 속도 및 표준화를 고려하여 통신 프로토콜을 결정한다(ST22).
통신 프로토콜이 결정되면, ECU(20)는 적용할 통신 서비스를 결정한다(ST23).
바람직하게는 표준적인 kwp200 프로토콜에 따른 통신 서비스로 결정한다. 이에 따른 통신 서비스 종류는 다음의 ①~⑫와 같으며, 괄호내에는 해당 절차의 주체와 객체가 표시되어 있다.
① 서비스 루틴 시작 요구(자기 진단기->ECU)
② 서비스 루틴 종료 요구(자기 진단기->ECU)
③ 서비스 루틴 결과 요구(자기 진단기->ECU)
④ 서비스 루틴 시작 요구에 대한 포지티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑤ 서비스 루틴 시작 요구에 대한 네가티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑥ 서비스 루틴 종료 요구에 대한 포지티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑦ 서비스 루틴 종료 요구에 대한 네가티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑧ 서비스 루틴 결과 요구에 대한 포지티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑨ 서비스 루틴 결과 요구에 대한 네가티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑩ 센서 현재값 읽기 요구(자기 진단기->ECU)
⑪ 센서 현재값 읽기 요구에 대한 포지티브 반응(ECU->자기 진단기)
⑫ 센서 현재값 읽기 요구에 대한 네가티브 반응(ECU->자기 진단기)
이처럼 적용할 통신 서비스가 결정되면, ECU(20)는 프리스트록 엑츄에이터(30)를 강제 구동시킨다. 이때 프리스트록 엑츄에이터(30)를 강제 구동하기 위해서는 일 예를 들어 2초 주기로 1.0V와 2.5V를 진동하는 구형파를 4회 반복적으로 인가한다(ST24).
그러면 자기 진단기(40)상에는 강제 구동 돌입 및 강제 구동 종료를 요구하기 위한 버튼과, 검사과정상의 각종 메시지를 표시하기 위한 메시지 프레임과, 불특정한 원인으로 유발된 통신 불량 상태를 통지하기 위한 경보 메시지 프레임을 포함하는 사용자 인터페이스가 표시된다.
그리고 상기 단계 ST24에서 프리스트록 엑츄에이터(30)가 강제 구동된 후 상기 결정된 통신 서비스 상에서 정상적인 절차가 수행되려면, 대략적으로 8초((2초 주기)*(4회 반복))가 경과한 이후가 된다.
그러므로 ECU(20)는 프리스트록 엑츄에이터(30)가 구동된 이후의 경과시간을 설정된 기준시간과 비교하여 강제 구동의 성공적 완료 여부를 판단한다(ST25).
상기 단계 ST25에서 강제 구동이 성공적으로 완료된 것으로 확인되면, 자기 진단기는 ⓐ로 분기하여 강제 구동 성공시의 통신 서비스 절차를 설정한다.
상기 단계 ST25에서 강제 구동이 성공적으로 완료되지 않은 것으로 확인되면, ECU(20)는 강제 구동중 종료되었는지 여부를 판단한다. 이 경우에는 프리스트록 엑츄에이터(30)가 구동된 이후의 경과시간은 8초 이내에 속하게 된다(ST26).
상기 단계 ST26에서 강제 구동중 종료된 것으로 확인되면, 자기 진단기는 ⓑ로 분기하여 강제 구동중 종료시의 통신 서비스 절차를 설정한다.
상기 단계 ST26에서 강제 구동중 종료되지 않았음이 확인되면, 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료되는지를 판단한다(ST27).
상기 단계 ST27에서 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료된 것으로 확인되면, 자기 진단기는 ⓒ로 분기하여 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의한 종료시의 통신 서비스 절차를 설정한다.
상기 단계 ST27에서 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료되지 않는 것으로 판단되면, 자기 진단기(40)와 ECU(20)간의 통신 서비스는 종료되고 단품 검사과정이 종료된다.
더불어 도4a에 따르면, 상기 단계 ST25에서 ⓐ로 분기된 후 자기 진단기(40)는 서비스 루틴을 요구한다(ST31).
그러면 ECU(20)가 상기 요구된 서비스 루틴에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 프리스트록 센서(11)의 현재값을 요구한다(ST32, ST33).
이어서 ECU(20)는 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 서비스 루틴의 결과를 요구한다(ST34, ST35).
이에 따라 ECU(20)가 상기 서비스 루틴의 결과 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하여 자기 진단기(40)와 ECU(20)간의 정상적인 통신 절차가 수행된다(ST36).
그리고 도4b에 따르면, 상기 단계 ST26에서 ⓑ로 분기된 후 자기 진단기(40)는 서비스 루틴을 요구한다(ST41).
그래서 ECU(20)가 상기 요구된 서비스 루틴에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 프리스트록 센서(11) 현재값을 요구한다(ST42, ST43).
이때 ECU(20)는 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 서비스 루틴의 결과를 요구한다(ST44, ST45).
그러면 ECU(20)는 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 서비스 루틴의 결과를 요구한다(ST44, ST45).
상기 ECU(20)는 상기 서비스 루틴 결과 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 서비스 루틴 종료 요구를 발한다(ST46, ST47).
이에 따라 ECU(20)가 상기 서비스 루틴 종료 요구에 대한 포지티브 응답을전달하여 자기 진단기(40)와의 통신 절차를 종료시킨다(ST49).
또한, 도4c에 따르면, 상기 단계 ST27에서 ⓒ로 분기된 후 자기 진단기(40)는 서비스 루틴을 요구한다(ST51).
그러면 ECU(20)가 상기 요구된 서비스 루틴에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 프리스트록 센서(11) 현재값을 요구한다(ST52, ST53).
이어서 ECU(20)는 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 자기 진단기(40)는 서비스 루틴의 결과를 요구한다(ST54, ST55).
이에 따라 ECU(20)가 상기 서비스 루틴의 결과 요구에 대한 네가티브 응답을 전달한다(ST56).
이상 설명한 본 발명의 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법에 따르면, 생산라인에서 실제적으로 단품의 작동상태를 실시간으로 확인할 수 있게 되며, 신속한 단품 검사 가능케 하는 효과가 있다.
그리고 한번의 시험으로 프리스트록 센서와 프리스트록 엑츄에이터를 동시에 검사할 수 있는 효과가 있다.
더불어 단품의 성능 및 제어로직에 대한 검증과 단품 내구시험을 편리하게 구현할 수 있게 되는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (6)

  1. 프리스트록 엑츄에이터와 프리스트록 센서의 작동상태 검사시 설정된 강제 구동 돌입 조건이 성립되면, 엔진 제어수단은 통신 프로토콜을 설정하고 적용할 통신 서비스를 결정한 후 프리스트록 엑츄에이터를 강제 구동시키는 단계와;
    엔진 제어수단은 프리스트록 엑츄에이터가 강제 구동된 이후의 경과시간을 설정된 기준시간과 비교하여 강제 구동의 성공적 완료 여부를 판단하는 단계와;
    강제 구동이 성공적으로 완료되는 경우에 자기 진단기는 강제 구동 성공시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계와;
    강제 구동이 성공적으로 완료되지 않은 것으로 확인되면, 상기 엔진 제어수단은 강제 구동중 종료되었는지 여부를 판단하는 단계와;
    강제 구동중 종료된 경우에 자기 진단기는 강제 구동중 종료시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계와;
    강제 구동중 종료되지 않았음이 확인되면, 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료되는지를 판단하는 단계와;
    강제 구동중 돌입 조건 변동에 의해 종료된 것으로 확인되면, 자기 진단기는 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의한 종료시의 통신 서비스 절차를 설정하는 단계 및;
    상기 자기 진단기는 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동에 따른 각 결과의 상태에서 엔진 제어수단에서 수신되는 정보를 분석하여 프리스트록 액츄에이터의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동 돌입 조건은,
    상기 프리스트록 엑츄에이터의 전원 입력이 정상인 조건과, 상기 프리스트록 엑츄에이터의 학습 제어가 정상인 조건과, 상기 프리스트록 센서가 정상인 조건과, 상기 프리스트록 엑츄에이터가 정상인 조건, 및 공회전 회전수가 설정된 회전수 영역내에 속하는 조건의 논리곱으로 연산되는 것을 특징으로 하는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동이 성공적으로 완료되면 상기 자기 진단기가 서비스 루틴을 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단이 상기 요구된 서비스 루틴에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 프리스트록 센서의 현재값을 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단은 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 서비스 루틴의 결과를 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단이 상기 서비스 루틴의 결과 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하여 상기 자기 진단기와의 정상적인 통신 절차가 수행되도록 하는 단계 및;
    상기 자기 진단기는 엔진 제어수단에서 수신되는 결과를 분석하여 프리스트록 액츄에이터의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기에서 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동중에 종료가 판단되면 상기 자기 진단기가 서비스 루틴을 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단이 상기 요구된 서비스 루틴에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 프리스트록 센서의 현재값을 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단은 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 서비스 루틴의 결과를 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단은 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 서비스 루틴의 결과를 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단은 상기 서비스 루틴 결과 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 서비스 루틴 종료 요구를 발하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단이 상기 서비스 루틴 종료 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하여 상기 자기 진단기와의 통신 절차를 종료시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프리스트록 액츄에이터의 강제 구동중 돌입 조건 변동에 의한 종료가 판단되면 상기 자기 진단기가 서비스 루틴을 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단이 상기 요구된 서비스 루틴에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 프리스트록 센서의 현재값을 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단은 상기 센서 현재값 요구에 대한 포지티브 응답을 전달하고, 상기 자기 진단기는 서비스 루틴의 결과를 요구하는 단계와;
    상기 엔진 제어수단이 상기 서비스 루틴의 결과 요구에 대한 네가티브 응답을 전달하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 진단기를 이용한 단품 검사방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63105274A (ja) * 1986-10-18 1988-05-10 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射ポンプにおけるプランジャのプリストローク制御システム
JPS63243832A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Mitsubishi Motors Corp 自己診断用多機能テスタ

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