KR100569020B1 - 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 제어 밸브 커넥터 오장착 상태를 자동으로 감지하여 오일 제어 밸브 커넥터의 오체결로 인한 엔진 고장을 미연에 방지할 수 있는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어장치에 있어서, 상기 엔진의 운전상태를 검출하는 엔진 운전 검출부와; 상기 엔진의 캠 위치를 검출하는 캠 포지션 센서와; 상기 엔진 운전 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진의 러닝상태를 판단하고, 상기 엔진의 러닝상태에서 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각 상태에 위치하면, 상기 오일 제어 밸브 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 상기 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브 커넥터로 공급되는 제어신호를 뒤바꾸어 공급하도록 해당되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호를 발생하는 엔진 제어부와; 상기 엔진 제어부로부터 공급되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 유로를 형성하는 오일 제어 밸브를 포함하여 구성한다.

CVVT, OCV, 엔진, 오일 제어 밸브, 커넥터

Description

엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 및 방법{OIL CONTROL VALVE MONITORING CONTROL DEVICE OF CONTINUOUS VARIABLE VALVE TIMING ENGINE AND METHOD THEREOF}

도 1은 CVVT 엔진에서 오일 제어 밸브(OCV) 커넥터 장착상태에 따른 캠 포지션과 목표 포지션의 관계를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 구성을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어방법을 도시한 흐름도.

본 발명은 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 엔진 성능 및 연비, 배출가스를 최적화하기 위하여 가변 밸브 타이밍 장치(CVVT ; Continuous Variable Valve Timing)를 채택하고 있다.

CVVT 기술의 개략은 오일 제어 밸브(OCV ; Oil Control Valve)를 이용하여 캠을 구동, 밸브 타이밍을 엔진의 운전 조건에 따라 엔진 제어부(ECU) 데이터(Data)에 기설정되어 있는 최적 캠 포지션으로 캠을 회전시킨다.

따라서, 오일 제어 밸브(OCV)는 CVVT를 구현하는데 핵심 구성 부품이 된다.

더 설명하면 엔진 제어부(ECU)는 오일 제어 밸브(OCV)를 구동하여 오일 제어 밸브(OCV) 및 캠 샤프트와 연결되어 있는 엔진 오일 통로에 오일을 가압 또는 감압함으로써 캠을 원하는 포지션에 위치하도록 제어한다.

일반적으로 DOHC엔진인 경우, 캠 샤프트는 흡기 밸브 측과 배기 밸브 측 두 가지가 있으므로 CVVT는 흡기 밸브만 제어하거나 배기 밸브만 제어하거나 또는 양쪽 모두 제어하는 3가지 타입이 있다.

본 발명에 관련된 기술은 흡기 밸브만 제어하는 CVVT에 대한 것이지만 다른 두 타입의 CVVT에도 동일 적용이 가능함에 유의해야 한다.

흡기 밸브 제어방식의 CVVT의 경우, 4기통 엔진(In-Line)은 오일 제어 밸브(OCV)가 1개 장착되지만 V6 혹은 V8 엔진의 경우는 제1 뱅크(Bank1)와 제2 뱅크(Bank2)의 흡기 밸브 캠을 구동하기 위해 각 뱅크당 1개씩 장착된다.

V6(or V8) 엔진은 흡기 밸브 캠(Intake Valve Cam)이 V자 안쪽에 위치하게 되므로 오일 제어 밸브(OCV)도 안쪽에 위치하게 되어 각각에 엔진 제어부(ECU)와 연결되는 컨트롤 와이어링 커넥터(Control Wiring Connector)가 바뀌어 장착되기 쉽다.

이렇게 될 경우 엔진 제어부(ECU)는 뒤바뀐 오일 제어 밸브(OCV)로 캠 포지션을 제어하다 자칫 50% 확률로 좌우 뱅크의 캠을 극단적 포지션으로 제어하게 된 다.

즉, 제1 뱅크(Bank1) 캠은 최대 지각 포지션으로 제2 뱅크(Bank2) 캠은 최대 진각 포지션으로 제어하게 된다.

또는 좌우 뱅크가 반대로 작동할 수 있다.

이렇게되면 최대 진각 포지션에 위치한 캠은 해당 뱅크의 흡기 밸브(Intake Valve)와 배기 밸브(Exhaust Valve)와의 밸브 오버랩(Valve Overlap)을 과도하게 증가시켜 과도한 내부 배기 가스 재순환(Internal EGR)에 의해 해당 뱅크 실린더가 실화가 발생하게 된다.

이러한 과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

현재의 캠 포지션과 목표 포지션이 도 1에 도시된 바와 같다고 가정하면, 정상적으로 오일 제어 밸브(OCV) 커넥터가 장착된 경우, 엔진 제어부(ECU)는 제1 뱅크(Bank1) 오일 제어 밸브(OCV)로 유압라인을 감압하여 제1 뱅크(Bank1) 캠 포지션을 지각시키는 쪽으로 제어하고 이렇게 되면 실제 캠 포지션은 목표 포지션으로 접근한다.

제2 뱅크(Bank2) 캠 포지션은 그 반대로 오일 제어 밸브(OCV)로 유압라인을 가압하여 실제 캠 포지션을 진각시켜 목표 포지션에 접근시킨다.

그러나, 만일 오일 제어 밸브(OCV) 커넥터가 반대로 장착된 경우, 캠 진각이 필요한 뱅크는 더 지각되게 되고 지각이 필요한 뱅크는 더 진각하게 되어 결국 캠 포지션이 제1 뱅크(Bank1)는 최진각 포지션에 제2 뱅크(Bank2)는 최지각 포지션에 위치하게 된다.

이는 결국 캠이 최진각 포지션에 위치한 뱅크의 실린더들은 흡/배기(In/Ex)밸브의 과도한 밸브 오버랩에 의해 연소가 불안정해지며 실화가 발생하게 된다.

그러나, 종래 기술은 V6(or V8) 엔진에서의 오일 제어 밸브(OCV) 커넥터 오장착 감지 로직이 없다.

본 발명의 목적은 오일 제어 밸브 커넥터 오장착 상태를 자동으로 감지하여 오일 제어 밸브 커넥터의 오체결로 인한 엔진 고장을 미연에 방지할 수 있는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어장치에 있어서, 상기 엔진의 운전상태를 검출하는 엔진 운전 검출부와; 상기 엔진의 캠 위치를 검출하는 캠 포지션 센서와; 상기 엔진 운전 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진의 러닝상태를 판단하고, 상기 엔진의 러닝상태에서 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각 상태로 위치하면, 상기 오일 제어 밸브 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 상기 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브 커넥터로 공급되는 제어신호를 뒤바꾸어 공급하도록 해당되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호를 발생하는 엔진 제어부와; 상기 엔진 제어부로부터 공급되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 유로를 형성하는 오일 제어 밸브를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어방법에 있어서, 상기 엔진의 러닝상태를 검출하는 단계와; 상기 엔진의 러닝상태에서 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각 상태로 위치하는가를 검출하는 단계와; 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각 상태로 위치하면, 상기 오일 제어 밸브의 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 상기 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브를 뒤바꾸어 제어하는 단계와; 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각의 상태를 벗어나 설정된 목표 포지션을 추종하는지 비교하는 단계와; 설정된 목표 포지션을 추종하면 오일 제어 밸브 커넥터가 뒤바뀌어 장착된 것으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CVVT 엔진(V6 CVVT 엔진)의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예는 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어장치에 있어서, 엔진 운전 검출부(210), 캠 포지션 센서(220), 엔진 제어부(230), 오일 제어 밸브를 포함하여 구성한다.

엔진 운전 검출부(210)는 엔진의 운전상태를 검출하는 기능을 하며, 도 2에 도시된 바와 같이 냉각수 온도를 검출하는 냉각수온 센서와, 엔진 오일 온도를 검출하는 엔진 오일 온도 센서와, 크랭크축의 회전 상태를 검출하는 크랭크 포지션 센서와, 엔진으로 공급되는 흡기량을 검출하는 공기량 센서(AFS, MAP)를 포함하여 구성한다.

캠 포지션 센서(220)는 엔진의 캠 위치를 검출하는 기능을 한다.

엔진 제어부(230)는 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링에 관련된 전반적인 제어동작을 수행하는 마이크로 프로세서로 구성하며, 특히 엔진 운전 검출부(210)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진의 러닝상태를 판단하고, 엔진의 러닝상태에서 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대 위치인 최진각과 최지각 상태로 위치하면, 오일 제어 밸브 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브 커넥터로 공급되는 제어신호를 뒤바꾸어 공급하도록 해당되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호를 발생한다.

한편, 엔진 제어부(230)는 운전 검출부(210)를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 냉가수온이 설정 온도 이상이거나, 엔진 오일 온도가 설정 온도 이상이거나, 크랭크축이 회전되는 상태이거나, 흡기량이 검출되면 엔진이 러닝되는 상태로 판단한다.

그리고, 엔진 제어부(230)는 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대로 위치되는 최지각과 최진각 상태에서 벗어나 설정된 목표 포지션을 추종하면 오일 제어 밸브 커넥터가 뒤바뀌어 장착된 것으로 판단한다.

오일 제어 밸브는 엔진 제어부(230)로부터 공급되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 유로를 형성한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어방법을 설명한다.

본 발명의 실시예는 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어방법에 있어서, V6 CVVT 엔진 오일 제어 밸브 오체결 감지 방법에 관한 것이다.

먼저, 엔진 제어부(230)는 엔진 운전 검출부(210)를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 엔진의 러닝상태를 검출한다(S310).

전술한 (S310)에서 엔진이 러닝되는 상태이면, 엔진 제어부(230)는 (S320)으로 진행하여 복수개 뱅크의 캠 포지션이 최진각과 최지각 상태로 서로 반대로 위치하는가를 검출한다.
즉, V형 엔진에서 오일 제어 밸브 커넥터가 뒤바뀌어 체결될 경우 하나의 뱅크의 캠 포지션은 최진각 상태에 놓이게 되고, 다른 하나의 뱅크의 캠 포지션은 최지각 상태로 놓이게 되는 극단 상태에 위치하게 된다.
만약, 복수개 뱅크의 캠 포지션이 최진각과 최지각 상태가 서로 반대로 위치하여 극단 상태에 위치하면, 엔진 제어부(230)는 오일 제어 밸브의 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브를 뒤바꾸어 제어하는 동작을 수행한다(S330).

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참고적으로, V6 엔진의 각 뱅크의 CVVT 오일 제어 밸브(OCV)가 뒤바뀔 경우, 두 뱅크의 캠 포지션은 서로 반대 방향으로 최진각과 최지각 상태에 위치하게 된다.

이어서, 엔진 제어부(230)는 복수개 뱅크의 캠 포지션이 최지각과 최진각 상태의 위치에서 벗어나 설정된 목표 포지션을 추종하는지 비교한다(S340).

설정된 목표 포지션을 추종하면 엔진 제어부(230)는 오일 제어 밸브 커넥터가 뒤바뀌어 장착된 것으로 판단한다.

그리고, 설정된 목표 포지션을 추종하면 목표 포지션을 0으로 설정하고, 최진각되어 있는 뱅크의 캠을 최지각시켜 더 이상 캠 위치 움직임(Cam Phasing) 작동을 금지시키는 림프 홈 모드(Limp Home Mode) 실행 단계를 수행한다(S350).

한편, 전술한 (S340)에서 설정된 목표 포지션을 추종하지 않으면 엔진 제어부(230)는 캠 에러 상태를 저장하는 단계를 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치 및 방법은 캠 포지션을 제어하는 오일 제어 밸브(OCV) 커넥터의 오체결로 인한 엔진 고장 방지를 통해 애프터 서비스(A/S) 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어장치에 있어서,

   상기 엔진의 운전상태를 검출하는 엔진 운전 검출부와;

   상기 엔진의 캠 위치를 검출하는 캠 포지션 센서와;

   상기 엔진 운전 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진의 러닝상태를 판단하고, 상기 엔진의 러닝상태에서 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각의 상태에 위치하면, 상기 오일 제어 밸브 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 상기 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브 커넥터로 공급되는 제어신호를 뒤바꾸어 공급하도록 해당되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호를 발생하는 엔진 제어부와;

   상기 엔진 제어부로부터 공급되는 오일 제어 밸브 위치 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 유로를 형성하는 오일 제어 밸브를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 엔진 운전 검출부는 냉각수 온도를 검출하는 냉각수온 센서와;

   엔진 오일 온도를 검출하는 엔진 오일 온도 센서와;

   크랭크축의 회전 상태를 검출하는 크랭크 포지션 센서와;

   엔진으로 공급되는 흡기량을 검출하는 공기량 센서를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 엔진 제어부는 상기 운전 검출부를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 냉가수온이 설정 온도 이상이거나, 엔진 오일 온도가 설정 온도 이상이거나, 크랭크축이 회전되는 상태이거나, 흡기량이 검출되면 엔진이 러닝되는 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 엔진 제어부는 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각의 상태를 벗어나 설정된 목표 포지션을 추종하면 오일 제어 밸브 커넥터가 뒤바뀌어 장착된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어장치.
5. 복수개의 뱅크를 갖는 CVVT 엔진의 오일 제어 밸브(OCV)를 모니터링 하는 제어방법에 있어서,

   상기 엔진의 러닝상태를 검출하는 단계와;

   상기 엔진의 러닝상태에서 상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각 상태에 위치하는가를 검출하는 단계와;

   상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각의 상태에 위치하면, 상기 오일 제어 밸브의 커넥터 연결 방향이 뒤바뀐 것으로 판단하고, 상기 복수개 뱅크의 오일 제어 밸브를 뒤바꾸어 제어하는 단계와;

   상기 복수개 뱅크의 캠 포지션이 서로 반대되는 위치인 최진각과 최지각 상태를 벗어나 설정된 목표 포지션을 추종하는지 비교하는 단계와;

   설정된 목표 포지션을 추종하면 오일 제어 밸브 커넥터가 뒤바뀌어 장착된 것으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어방법.
6. 제5항에 있어서,

   설정된 목표 포지션을 추종하면 목표 포지션을 0으로 설정하고, 최진각되어 있는 뱅크의 캠을 최지각시켜 더 이상 캠 위치 움직임 작동을 금지시키는 림프 홈 모드 실행 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어방법.
7. 제5항에 있어서,

   설정된 목표 포지션을 추종하지 않으면 캠 에러 상태를 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 제어 밸브 모니터링 제어방법.

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