KR100802958B1 - 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡입 공기량의 유속에 의해 전자제어 스로틀 장치(Electronic Throttle Control System ; ETC)의 플랩(Flat)이 받는 토크를 이용하여 흡기계의 리크 여부를 진단하는 것이다.
본 발명은 엔진 회전수를 검출하고, 검출되는 엔진 회전수를 설정된 토크 맵에 적용하여 최소 및 최대 한계값의 토크를 추출하며, 흡입 공기량의 유속에 따라 ETC의 플랩이 받는 토크를 계산한다.
그리고, ETC의 플랩이 받는 토크와 토크 맵의 적용으로 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크와 비교하여 최소 및 최대 한계값 토크의 범위에 포함되지 않는 경우 흡기라인에 리크가 발생된 것으로 판정하여 고장 코드를 저장하고 경고램프를 점등시킨다.
디젤 엔진, 흡기라인 리크, ETC, 플랩 토크

Description

디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치 및 방법{INTAKE MANIFOLD LEAKAGE MONITORING SYSTEM FOR DIESEL ENGINE AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치에 대한 개략적인 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진에서 흡기계 리크 검출을 수행하는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제어부 20 : ETC
본 발명은 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 흡입 공기량의 유속에 의해 전자제어 스로틀 장치(Electronic Throttle Control System ; ETC)의 플랩(Flat)이 받는 토크를 이용하여 흡기계의 리크를 검출하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가솔린 엔진은 스파크 플러그(Spark Plug)에 의한 불꽃 방전으로 연소실에 흡입되어 압축되는 혼합기의 폭발을 유도하고 있으나, 디젤 엔진은 가 솔린 엔진과 달리 연소실에 흡입된 혼합기의 압축 착화방식을 통해 연소를 하며, 희박연소를 이용하고 있다.
이와 같이 압축 착화방식으로 연소를 제공하는 디젤 엔진에서 공기량은 엔진 연소에 있어 매우 중요한 연소 인자이다.
이러한 중요성을 갖고 있지만 가솔린 엔진 처럼 공기량을 제어를 하는 것이 아니라 배기가스의 에너지를 이용하여 터보차저의 터빈을 작동시키고, 이에 따라 임펠러가 동작하여 흡입 공기를 과급시키기 때문에 별도의 공기량 정밀 제어를 수행하지 않는다.
따라서, 과급되는 공기를 연소실에 전달하는 흡기라인에 리크(Leak)가 발생되어 과급되는 공기가 연소실에 정상적으로 공급되지 못하는 상황이 발생되어도 이를 검출하는 방법이 제시되어 있지 않다.
종래의 디젤 엔진에서는 에어 클리너(Air Cleaner)의 내부에 장착되는 공기량 센서를 이용하여 흡입 공기량을 판정하도록 하고 있으나, 센서의 장착 위치가 에어 클리너이므로, 에어 클리너 이후에 연결되는 흡기라인에서 리크 등의 영향으로 발생되는 공기량의 변동에 대해서는 판정이 불가능한 문제점이 있다.
특히, 에어 클리너의 이후에서 흡기라인을 연결하는 호스의 탈락이 발생되어 과급된 흡입 공기에 리크가 발생하더라도 이에 대한 진단과 고장 판정이 제공되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 디젤 엔진에서 흡기라인의 맨 마지막에 장착되는 전자제어 스로틀 장치(ETC)의 플랩을 이용하여 흡입라인의 리크를 판정함으로써, 디젤 엔진의 운행에 안정성 및 신뢰성을 제공하도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 제반 동작을 제어하는 제어부와 제어부의 제어에 따라 공기량을 조정하는 ETC가 포함되는 디젤 엔진에 있어서, 상기 제어부는 현재의 엔진 회전수를 검출한 다음 설정된 토크 맵에 적용하여 최소 및 최대 한계값의 토크를 추출하고, 흡입 공기량의 유속에 따라 ETC의 플랩이 받는 토크를 계산하며, 계산된 플랩 토크와 상기 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크와 비교하여 흡기라인의 리크 여부를 판정한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 흡기계 리크 겁출방법은, 엔진 회전수를 검출하고, 검출되는 엔진 회전수를 설정된 토크 맵에 적용하여 최소 및 최대 한계값의 토크를 추출하는 과정; 흡입 공기량의 유속에 따라 ETC의 플랩이 받는 토크를 계산하는 과정; 상기 ETC의 플랩이 받는 토크와 토크 맵의 적용으로 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크와 비교하여 흡기라인의 리크 여부를 판정하는 과정을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치의 개략적인 구성도로, 도시된 바와 같이 제어부(10) 및 ETC(20)를 포함한다.
상기 제어부(10)는 엔진 회전수에 따른 토크 맵이 설정되고, 크랭크 샤프트 위치센서 혹은 크랭크 샤프트 위치 센서로부터 현재의 엔진 회전수를 추출한 다음 상기 설정된 토크 맵을 적용하여 최소 및 최대 한계값을 추출한다.
그리고, 흡입 공기량의 유속에 따라 ETC(20)의 플랩이 받는 토크를 계산하고, 계산된 플랩 토크가 상기 추출된 최소 및 최대 한계값의 범위에 포함되는 경우 에어 클리너의 후단에 연결되는 흡기라인은 리크가 발생되지 않는 정상 상태로 판단한다.
그러나, ETC(20)의 플랩이 받는 토크가 상기 추출된 최소 및 최대 한계값의 범위에 포함되지 않는 경우 에어 클리너의 후단에 연결되는 흡기라인에 리크가 발생되어 터보차저에 의해 과급되는 흡입 공기가 누설되고 있음을 검출하여 고장 코드를 저장함과 동시에 경고등을 작동시킨다.
도 2를 참조하여 흡기계 리크 검출 동작을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
엔진의 시동이 온을 유지하는 상태에서(S101) 제어부는 도시되지 않은 크랭크 샤프트 위치 센서 혹은 크랭크 샤프트 위치센서의 정보로부터 엔진 회전수를 검 출하고(S102), 설정된 엔진 대상 기본 토크 맵을 적용하여 검출되는 엔진 회전수에 대한 최소 및 최대 한계값의 토크를 추출한다(S103).
그리고, 흡입 공기의 유속에 따라 ETC(20) 플랩이 받는 토크를 계산하여(S104), ETC(20) 플랩이 받는 토크가 상기 엔진 대상 기본 토크 맵으로부터 추출한 최소 및 최대 한계값 토크의 범위에 포함되는지를 판단한다(S105).
상기 S105의 판단에서 플랩이 받는 토크가 최소 및 최대 한계값 토크의 범위에 포함되는 상태이면 에어 클리너 이후에 연결되는 흡기라인은 리크가 발생되지 않은 정상 상태로 판정한 다음 진단모드를 종료한다(S108).
그러나, 상기 S105의 판단에서 플랩이 받는 토크가 최소 및 최대 한계값 토크의 범위에 포함되지 않는 상태이면 제어부(10)는 에어 클리너 후단에 연결되는 흡기라인에 리크가 발생되어 과급되는 공기가 누출되는 것으로 판정한다(S106).
따라서, 흡기라인의 리크에 대한 고장코드를 저장하고, 경고램프를 점등시켜 운전자로 하여금 신속한 수리 복구가 이루어질 수 있도록 한다(S107).
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하므로 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 디젤 엔진에서 흡기라인의 리크를 안 정되게 검출할 수 있어 디젤 엔진의 성능 향상과 운전에 안정성을 제공하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 제반 동작을 제어하는 제어부와 제어부의 제어에 따라 공기량을 조정하는 ETC가 포함되는 디젤 엔진에 있어서,
    상기 제어부는 현재의 엔진 회전수를 검출한 다음 설정된 토크 맵에 적용하여 최소 및 최대 한계값의 토크를 추출하고, 흡입 공기량의 유속에 따라 ETC의 플랩이 받는 토크를 계산하며, 계산된 플랩 토크와 상기 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크와 비교하여 흡기라인의 리크 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 ETC 플랩이 받는 토크가 추출된 최소 및 최대 한계값 토크의 범위에 포함되지 않으면 흡기라인의 리크로 판정하여 고장 코드를 저장하고 경고램프를 점등시키는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 ETC 플랩이 받는 토크가 추출된 최소 및 최대 한계값 토크의 범위에 포함되면 흡기라인은 정상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 엔진 회전수에 따른 토크 맵이 설정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출장치.
  5. 엔진 회전수를 검출하고, 검출되는 엔진 회전수를 설정된 토크 맵에 적용하여 최소 및 최대 한계값의 토크를 추출하는 과정;
    흡입 공기량의 유속에 따라 ETC의 플랩이 받는 토크를 계산하는 과정;
    상기 ETC의 플랩이 받는 토크와 토크 맵의 적용으로 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크와 비교하여 흡기라인의 리크 여부를 판정하는 과정을 포함하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비교 결과 ETC의 플랩이 받는 토크가 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크 범위에 포함되면 흡기라인은 정상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 비교 결과 ETC의 플랩이 받는 토크가 추출된 최소 및 최대 한계값의 토크 범위에 포함되지 않으면 흡기라인에 리크가 발생된 것으로 판정하여 고장코드를 저장하고, 경고램프를 점등시키는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검 출방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 리크 여부의 판정은 에어 클리너 후단에 연결되는 흡기라인에 대하여 실행하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 흡기계 리크 검출방법.
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