KR101864434B1 - 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법 - Google Patents

연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은, 차량 상태에 따라, 연속 가변 밸드 듀레이션을 제어하기 위한 목표 위치값을 출력하는 전자제어유닛; 및 상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터로 출력하고, 상기 액추에이터의 동작에 따른 실제 위치값을 제공받아, 상기 목표 위치값과 상기 실제 위치값의 차이를 임계치와 비교하여 상기 액추에이터의 고장을 진단하는 액추에이터 제어기를 포함하고, 상기 액추에이터 제어기는 상기 차이가 상기 임계치를 초과하는 경우가 기 설정되는 시간을 초과하여도 발생하면, 상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단한다.

Description

연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법{System for controlling continuously variable valve duration and operating method thereof}
본 발명은 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 연속 가변 밸브 듀레이션 액추에이터에 대한 고장 진단 시 발생할 수 있는 오진단을 방지할 수 있도록 구현된 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관(internal combustion engine)은 연소실(combustion chamber)에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 형성한다. 공기를 흡입할 때에는 캠 축(camshaft)의 구동에 의해 흡기밸브(intake valves)를 작동시키고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입되게 된다. 또한, 캠 축의 구동에 의해 배기밸브(exhaust valve)를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에서 배출되게 된다.
그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라진다.
이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수 개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 연속 가변 밸브 리프트(continuously variable valve lift; CVVL) 장치가 연구되고 있다.
또한, 밸브의 열림 시간을 조절하는 것으로 CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 기술이 개발되어 왔는데, 이는 밸브 듀레이션이 고정된 상태로 밸브 열림/닫힘 시점이 동시에 변경되는 기술로서, 종래의 CVVL 또는 CVVT는 구성이 복잡하고 비용이 고가인 문제가 있다.
이에, 간단한 구성을 통해 밸브 듀레이션을 변화시켜 엔진의 연비와 성능을 향상시킬 수 있는 연속 가변 밸브 듀레이션(Continuously Variable Valve Duration; CVVD) 장치에 대한 개발과 연구가 이루어지고 있다.
이러한 연속 가변 밸브 듀레이션 시스템은 캠의 회전 중심 위치를 선택적으로 가변시키기 위한 액츄에이터 및 액츄에이터를 제어하는 제어기를 포함하고, 제어기는 ECU(electronic control unit)로부터의 명령에 따라 액츄에이터를 제어한다.
이러한 액추에이터 제어기에 이상이 발생하는 경우, 액추에이터에 대한 정상적인 제어를 보장하지 못하고, 연속 가변 밸브 듀레이션에 대한 정확한 제어가 이루어지지 못한다.
따라서, 액추에이터 제어기에 대한 정확한 고장 진단이 이루어져야 하나, 현재에는 목표위치와 실제위치 사이의 차를 임계치와 비교하는 방법으로 액추에이터 제어기에 대한 고장 진단이 이루어지고 있다.
하지만, 현재 이루어지고 있는 액추에이터 제어기에 대한 고장 진단 방법은 목표위치 변화율 등에 상관없이 획일적으로 적용되고 있고, 목표위치로 추종하는 데에 소요되는 시간 등을 고려하고 있지 않아, 오진단 가능성이 높다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 연속 가변 밸브 듀레이션 액추에이터에 대한 고장 진단 시 발생할 수 있는 오진단을 방지할 수 있도록 구현된 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템은, 차량 상태에 따라, 연속 가변 밸드 듀레이션을 제어하기 위한 목표 위치값을 출력하는 전자제어유닛; 및 상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터로 출력하고, 상기 액추에이터의 동작에 따른 실제 위치값을 제공받아, 상기 목표 위치값과 상기 실제 위치값의 차이를 임계치와 비교하여 상기 액추에이터의 고장을 진단하는 액추에이터 제어기를 포함하고, 상기 액추에이터 제어기는 상기 차이가 상기 임계치를 초과하고, 그 상태가 기 설정된 시간을 초과하는 경우, 상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단한다.
상기 액추에이터 제어기는 상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 생성한 후, 생성한 제어신호를 필터링하여, 상기 액추에이터의 추종 동작과 유사하도록 보정된 제어신호를 출력한다.
상기 임계치는 상기 목표 위치값의 변화율과 비례적으로 다르게 설정되며, 상기 목표 위치값의 변화율과 매칭되어 테이블 형태로 저장된다.
상기 액추에이터 제어기는 상기 전자제어유닛으로부터 출력되는 목표 위치값과 이전 목표 위치값을 비교하여, 목표 위치값 변화율을 판단하고, 상기 테이블 형태로 저장된 임계치 중 판단된 목표 위치값 변화율에 상응하는 임계치를 적용하여, 상기 액추에이터의 고장을 진단한다.
상기 액추에이터 제어기는 상기 액추에이터의 고장 발생 사실을 상기 전자제어유닛으로 제공하고, 상기 전자제어유닛은 상기 액추에이터 제어기의 CVVD(continuously variable valve duration) 제어를 중지시키고, 림프홈 제어를 수행한다.
본 발명의 타 측면에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 액추에이터 고장 진단방법은, 연속 가변 밸브 듀레이션을 제어하기 위해 전자제어유닛으로부터 출력되는 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터로 출력하는 단계; 상기 제어신호에 상응하여 동작하는 액추에이터의 실제 위치값을 수신하는 단계; 상기 목표 위치값과 상기 실제 위치값의 차이를 계산하고, 상기 차이를 임계치와 비교하여, 상기 차이가 상기 임계치를 초과하는지를 판단하는 단계; 상기 차이가 상기 임계치를 초과하는 경우, 에러 카운트 값을 1 증가시키는 단계; 현재 에러 카운트 값을 임계 횟수와 비교하여, 상기 현재 에러 카운트 값이 상기 임계 횟수를 초과하는지를 판단하는 단계; 및 상기 현재 에러 카운트 값이 상기 임계 횟수를 초과하는 경우, 상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단하는 단계를 포함한다.
상기 제어신호를 액추에이터로 출력하는 단계는, 상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 생성한 후, 생성한 제어신호를 필터링하여, 상기 액추에이터의 추종 동작과 유사하도록 보정된 제어신호를 출력하는 단계이다.
상기 임계치는 상기 목표 위치값의 변화율과 비례적으로 다르게 설정된다.
상기 차이가 상기 임계치를 초과하는지를 판단하는 단계는, 상기 전자제어유닛으로부터 출력되는 목표 위치값과 이전 목표 위치값을 비교하여, 목표 위치값 변화율을 판단하고, 판단된 목표 위치값 변화율에 상응하는 임계치를 이용하는 상기 차이가 상기 임계치를 초과하는지를 판단하는 단계이다.
상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단하는 단계 이후, 상기 액추에이터의 고장 발생 사실을 상기 전자제어유닛으로 제공하고, 상기 전자제어유닛은 상기 액추에이터 제어기의 CVVD(continuously variable valve duration) 제어를 중지시키고, 림프홈 제어를 수행하는 단계가 더 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 구성에 의하면, 액추에이터 제어기는 필터링을 통해 액추에이터의 추종 동작과 유사하도록 보정된 제어신호를 액추에이터로 출력하기 때문에, 액추에이터는 목표 위치값을 추종하는 데에 소요되는 시간을 고려한 제어신호에 따라 동작한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 구성에 의하면, 액추에이터 제어기는 목표 위치값 변화율에 따라 다른 임계치를 이용하여 액추에이터의 고장을 진단한다.
즉, 본 발명의 액추에이터 제어기는 능동적으로 액추에이터의 고장을 진단하기 때문에, 획일적으로 액추에이터의 고장을 진단한 종래에 대비하여, 연속 가변 밸브 듀레이션 액추에이터에 대한 고장 진단 시 발생할 수 있는 오진단을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 발명에 따른 액추에이터 제어기와 종래 기술에 따른 액추에이터 제어기가 목표 위치값에 상응하여 출력하는 제어신호를 비교하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 동작에 따른 순서를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직할 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템(100)은 고장 진단에 이용되는 임계치를 목표 위치 변화율에 따라 다르게 적용하거나, 액추에이터의 제어를 위한 목표 위치값을 필터링하여 출력함으로써, 연속 가변 밸브 듀레이션 액추에이터에 대한 고장 진단 시 발생할 수 있는 오진단을 방지할 수 있도록 구현된다.
이를 위해, 상기 시스템(100)은 전자제어유닛(ECU; electronic control unit, 110), 액추에이터 제어기(130) 및 액추에이터(150)로 구성될 수 있다.
상기 전자제어유닛(110)은 Can(Controller Area Unit) 통신과 같은 차량 네트워크 통신 방식으로 액추에이터 제어기(130)와 통신하며, 엔진의 회전수, 차량의 부하 상태 등 차량 상태에 따라, 그에 상응하여 적절하게 밸브 듀레이션을 제어하기 위한 목표 위치값을 액추에이터 제어기(130)로 제공한다.
또한, 상기 전자제어유닛(110)은 차량의 상태에 따라, 연료 공급 제어, 점화 시기 제어, 림프홈 제어 등을 수행한다.
그리고, 상기 전자제어유닛(110)은 액추에이터 제어기(130)로부터 액추에이터(150)의 고장 발생 사실을 제공받으면, 액추에이터 제어기(130)의 CVVD 제어를 중지시킨다.
또한, 상기 전자제어유닛(110)은 액추에이터 제어기(130)로부터 액추에이터(150)의 고장 발생 사실을 제공받으면, 고장 발생 사실을 제공받기 위하여 기 설정된 장치(ex, 사용자의 휴대 단말 등)로 고장 발생 사실을 통지한다.
상기 전자제어유닛(110)의 통상적인 제어 동작은 기 공지되어 있는 것으로서, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 액추에이터 제어기(130)는 전자제어유닛(110)으로부터 목표 위치값을 수신하면, 수신한 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터(150)로 출력하여 액추에이터(150)를 제어한다.
상기 액추에이터 제어기(130)는 액추에이터(150)의 고장 진단을 하는 데에 이용되는 정보를 기 저장하며, 예를 들어, 전자제어유닛(110)으로부터의 목표 위치값, 목표 위치값과 실제 위치값의 차와의 비교를 위한 목표 위치값 변화율별 임계치, 에러 카운트와의 비교를 위한 임계 회수를 저장한다.
이를 위해, 상기 액추에이터 제어기(130)는 기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 또한 기능 수행을 위한 정보 혹은 수행 결과를 저장하는 적어도 하나 이상의 메모리를 포함할 수 있다.
한편, 상기 액추에이터(150)를 제어하기 위하여 액추에이터 제어기(130)가 출력하는 제어신호는 전류일 수 있다. 즉, 상기 액추에이터 제어기(130)는 수신한 목표 위치값에 상응하는 전류를 액추에이터(150)로 출력한다.
이때, 상기 액추에이터 제어기(130)는 전자제어유닛(110)으로부터의 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 필터링한 후에, 필터링된 제어신호를 출력한다.
즉, 상기 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 생성한 후, 생성한 제어신호를 필터링하여, 액추에이터(150)의 추종 동작과 유사하도록 보정된 제어신호를 액추에이터(150)로 출력한다.
예를 들어, 도 2는 발명에 따른 액추에이터 제어기와 종래 기술에 따른 액추에이터 제어기가 목표 위치값에 상응하여 출력하는 제어신호를 비교하기 위한 도면이다.
도 2(a)는 전자제어유닛으로부터 입력되는 목표 위치값을 나타낸 그래프이고, 도 2(b)는 본 발명에 따른 액추에이터 제어기로부터 출력되는 제어신호를 나타낸 그래프이며, 도 2(c)는 종래 기술에 따른 액추에이터 제어기로부터 출력되는 제어신호와 액추에이터에 의해 추종되는 실제 위치값을 나타낸 그래프이다.
도 2(a)의 ①과 같이 목표 위치값이 입력되는 경우, 종래 기술에 따른 액추에이터 제어기는 도 2(b)의 ②와 같이 제어신호를 출력하고, ②의 제어신호를 입력받은 액추에이터에 의해 추종되는 실제 위치값은 ③과 같다.
즉, ②와 같은 제어신호가 액추에이터에 입력되더라도, 액추에이터는 실제로는 ③과 같은 곡선을 그리면서 동작하기 때문에, 목표 위치값과 실제 위치값은 차이가 발생할 수 밖에 없다.
이와 같이, 액추에이터가 목표 위치값을 추종하는 데에는 시간이 소요될 수 밖에 없기 때문에, 목표 위치값과 실제 위치값은 어느 정도 차이가 발생한다.
일반적으로는, 추종하는 데에 소요되는 시간을 감안하여 고장 진단에 사용되는 임계치를 설정하기는 하지만, 목표 위치값의 잦은 변화 혹은 급격한 변화는 정상적으로 동작하는 액추에이터를 고장 난 액추에이터로 오진단하도록 하는 요인이 된다.
이러한 문제점을 보완하기 위하여, 본 발명의 액추에이터 제어기(130)는 도 2(b)의 ②와 같이 제어신호를 출력하는 것이 아니라, 도 2(b)의 ②와 같은 제어신호를 필터링하여 도 2(c)의 ④와 같은 제어신호를 출력한다.
상기 액추에이터 제어기(130)로부터 출력되는 제어신호는 액추에이터 제어기(130)에 사용되는 필터의 파라미터의 값을 조절하여 다양한 형태로 출력될 수 있으며, 필터의 파라미터의 값은 실험을 통해 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 액추에이터 제어기(130)로부터 출력되는 제어신호는 액추에이터(150)가 제어신호를 추종하는 데에 소요되는 시간을 반영하여 생성되는 것이기 때문에, 목표 위치값과 실제 위치값을 바탕으로 이루어지는 고장 진단시 발생하는 오진단이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 액추에이터 제어기(130)는 액추에이터(150)의 고장을 진단하는데 이용하기 위하여, 전자제어유닛(110)으로부터의 목표 위치값을 저장한다.
한편, 상기 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값과, 액추에이터(150)로부터의 실체 위치값을 바탕으로 액추에이터(150)의 고장을 진단한다.
이때, 상기 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값과 실제 위치값의 차이를 임계치와 비교하여, 목표 위치값과 실제 위치값의 차이가 임계치를 초과하는 경우에 액추에이터(150)가 고장 난 것으로 판단하고, 목표 위치값과 실제 위치값의 차이가 임계치 이하이면 액추에이터(150)가 정상인 것으로 판단한다.
이와 같이, 액추에이터(150)의 고장 진단을 위해, 상기 액추에이터 제어기(130)는 임계치를 이용하는데, 본 발명에서 사용되는 임계치는 목표 위치값의 변화율에 따라 달라진다.
즉, 본 발명의 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값의 변화율에 따라 기 설정되는 임계치를 바탕으로, 액추에이터(150)의 고장을 진단한다.
좀 더 구체적으로, 상기 액추에이터 제어기(130)는 전자제어유닛(110)으로부터 출력되는 목표 위치값과 이전 목표 위치값을 비교하여, 목표 위치값 변화율을 판단하고, 판단된 목표 위치값 변화율에 상응하는 임계치를 이용하여, 액추에이터(150)의 고장을 진단한다.
이를 위해, 상기 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값 변화율과 임계치가 매칭된 임계치 테이블을 저장하고 있을 수 있으며, 임계치 테이블은 실험을 통해 생성될 수 있다.
이때, 목표 위치값의 변화율과 임계치는 비례적으로 설정된다. 즉, 목표 위치값 변화율이 큰 경우의 임계치는 목표 위치값 변화율이 작은 경우의 임계치보다 큰 값을 갖는다.
예를 들어, 제 1 목표 위치값 변화율(ex, 90％)이 제 2 목표 위치값 변화율(ex, 50%)보다 큰 경우, 제 1 목표 위치값 변화율과 매칭되는 제 1 임계치(ex, 90)는 제 2 목표 위치값 변화율과 매칭되는 제 2 임계치(ex, 50)보다 큰 값을 갖는다.
목표 위치값 변화율이 작으면, 이전 목표 위치값에서 현재 목표 위치값으로 추종하는 데에 소요되는 시간이 짧다. 따라서, 임계치를 크게 하면, 이전 목표 위치값과 현재 목표 위치값의 작은 차이로 인하여, 액추에이터 제어기(130)가 액추에이터(150)의 고장을 진단하지 못하는 경우가 발생할 수도 있다.
반대로, 목표 위치값 변화율이 크면, 이전 목표 위치값에서 현재 목표 위치값으로 추종하는 데에 소요되는 시간이 길다. 따라서, 임계치를 작게 하면, 이전 목표 위치값과 현재 목표 위치값의 큰 차이로 인하여, 액추에이터 제어기(130)가 정상적인 액추에이터(150)를 고장 난 액추에이터(150)로 오진단하는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에서 액추에이터(150)의 고장 진단에 사용되는 임계치가 목표 위치값 변화율에 대하여 비례적으로 설정되는 것이다.
한편, 상기 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값과 실제 위치값의 차이가 임계치보다 큰 경우가 기 설정되는 임계 회수를 초과하는 경우에 액추에이터(150)가 고장 난 것으로 진단한다.
이와 같이, 임계 회수를 설정하는 것은, 액추에이터 제어기(130)로부터 제어신호가 액추에이터(150)로 출력된 후, 액추에이터(150)가 제어신호를 추종하는 데에 시간이 소정의 시간이 소요되기 때문이다.
즉, 이와 같은 본 발명에 따르면, 액추에이터 제어기(130)로부터 액추에이터(150)로 제어신호가 출력된 후, 소정 시간이 지나간 후에도, 목표 위치값과 실제 위치값의 차이가 임계치보다 큰 경우에, 액추에이터 제어기(130)는 액추에이터(150)가 고장 난 것으로 진단한다.
그리고, 상기 액추에이터 제어기(130)는 고장 진단을 통해 액추에이터(150)의 고장 발생을 인지한 경우, 고장 발생 사실을 전자제어유닛(110)으로 제공한다.
상기 액추에이터(150)는 액추에이터 제어기(130)로부터의 제어신호를 바탕으로 동작하여 연속 가변 밸브의 듀레이션을 제어한다.
이때, 상기 액추에이터(150)에는 연속 가변 밸브의 제어를 위한 캠 축(미도시)과 연동되는 제어 축(151)이 마련되며, 액추에이터(150)는 제어 축(151)의 위상 각의 제어를 통해 연속 가변 밸브의 듀레이션을 제어한다.
또한, 상기 액추에이터(150)에는 액추에이터(150)의 동작에 따라 변하는 실제 위치값을 검출하는 검출부(153)가 마련되며, 검출부(153)는 검출된 실제 위치값을 액추에이터 제어기(130)로 제공한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 구성 및 구성별 기능에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 동작에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 동작에 따른 순서를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 동작은 도 1의 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템(100)에 의해 수행될 수 있는 것으로서, 전자제어유닛(110)으로부터 출력되는 목표 위치값을 수신한 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터(150)로 출력한다(S300).
이때, 상기 단계 S300에서의 목표 위치값은 액추에이터(150)의 고장 진단에 사용될 수 있도록, 액추에이터 제어기(130)에 저장된다.
상기 단계 S300에 따라 제어신호를 액추에이터(150)로 출력한 후, 액추에이터 제어기(150)는 검출부(153)로부터 액추에이터(150)의 실제 위치값을 수신한다(S310).
상기 단계 S310 이후, 액추에이터 제어기(130)는 목표 위치값과 실제 위치값 사이의 차를 임계치와 비교하여, 목표 위치값과 실제 위치값의 차가 임계치를 초과하는지를 판단한다(S320).
구체적으로, 상기 액추에이터 제어기(130)는 전자제어유닛(110)으로부터 출력되는 목표 위치값과 이전 목표 위치값을 비교하여, 목표 위치값 변화율을 판단하고, 판단된 목표 위치값 변화율에 상응하는 임계치를 이용하여, 액추에이터(150)의 고장을 진단한다.
상기 단계 S320에서의 판단 결과, 목표 위치값과 실제 위치값의 차가 임계치를 초과하지 않으면(S320-아니오), 액추에이터 제어기(130)는 액추에이터(150)가 정상인 것으로 진단한다(S330).
상기 단계 S320에서의 판단 결과, 목표 위치값과 실제 위치값의 차가 임계치를 초과하면(S320-예), 액추에이터 제어기(130)는 에러 카운트를 1 증가시킨다(S340).
상기 단계 S340 이후, 액추에이터 제어기(130)는 현재 에러 카운트 값과 임계 횟수를 비교하여, 현재 에러 카운트 값이 임계 횟수를 초과하는지를 판단한다(S350).
상기 단계 S350에서의 판단 결과, 현재 에러 카운트 값이 임계 횟수를 초과하면(S350-예), 액추에이터 제어기(130)는 액추에이터(150)가 고장인 것으로 진단한다(S360).
반면, 상기 단계 S350에서의 판단 결과, 현재 에러 카운트 값이 임계 횟수를 초과하지 않으면(S350-아니오), 액추에이터 제어기(130)는 단계 S320으로 회귀하여, 수신되는 실제 위치값과 목표 위치값의 차이를 임계치와 비교하는 과정을 수행한다.
한편, 상기 단계 S360에서와 같이 액추에이터(150)가 고장인 것으로 진단된 후, 액추에이터 제어기(130)가 액추에이터(150)의 고장 발생 사실을 상기 전자제어유닛(110)으로 제공하고, 전자제어유닛(110)이 액추에이터 제어기(130)의 CVVD(continuously variable valve duration) 제어를 중지시키고, 림프홈 제어를 수행하는 과정이 더 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 기능 혹은 모든 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템
110 : 전자제어유닛
130 : 액추에이터 제어기
150 : 액추에이터
151 : 제어 축
153 : 검출부

Claims (10)

  1. 차량 상태에 따라, 연속 가변 밸드 듀레이션을 제어하기 위한 목표 위치값을 출력하는 전자제어유닛; 및
    상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터로 출력하고, 상기 액추에이터의 동작에 따른 실제 위치값을 제공받아, 상기 목표 위치값과 상기 실제 위치값의 차이를 임계치와 비교하여 상기 액추에이터의 고장을 진단하는 액추에이터 제어기를 포함하고,
    상기 액추에이터 제어기는 상기 차이가 상기 임계치를 초과하고, 그 상태가 기 설정된 시간을 초과하는 경우, 상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단하고,
    상기 임계치는 상기 목표 위치값의 변화율과 비례적으로 다르게 설정되며, 상기 목표 위치값의 변화율과 매칭되어 테이블 형태로 저장되고,
    상기 액추에이터 제어기는 상기 전자제어유닛으로부터 출력되는 목표 위치값과 이전 목표 위치값을 비교하여, 목표 위치값 변화율을 판단하고, 상기 테이블 형태로 저장된 임계치 중 판단된 목표 위치값 변화율에 상응하는 임계치를 적용하여, 상기 액추에이터의 고장을 진단하는
    연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 제어기는 상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 생성한 후, 생성한 제어신호를 필터링하여, 상기 액추에이터의 추종 동작과 유사하도록 보정된 제어신호를 출력하는
    연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 제어기는 상기 액추에이터의 고장 발생 사실을 상기 전자제어유닛으로 제공하고, 상기 전자제어유닛은 상기 액추에이터 제어기의 CVVD(continuously variable valve duration) 제어를 중지시키고, 림프홈 제어를 수행하는
    연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템.
  6. 연속 가변 밸브 듀레이션을 제어하기 위해 전자제어유닛으로부터 출력되는 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 액추에이터로 출력하는 단계;
    상기 제어신호에 상응하여 동작하는 액추에이터의 실제 위치값을 수신하는 단계;
    상기 목표 위치값과 상기 실제 위치값의 차이를 계산하고, 상기 차이를 임계치와 비교하여, 상기 차이가 상기 임계치를 초과하는지를 판단하는 단계;
    상기 차이가 상기 임계치를 초과하는 경우, 에러 카운트 값을 1 증가시키는 단계;
    현재 에러 카운트 값을 임계 횟수와 비교하여, 상기 현재 에러 카운트 값이 상기 임계 횟수를 초과하는지를 판단하는 단계; 및
    상기 현재 에러 카운트 값이 상기 임계 횟수를 초과하는 경우, 상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단하는 단계를 포함하고,
    상기 임계치는 상기 목표 위치값의 변화율과 비례적으로 다르게 설정되며,
    상기 차이가 상기 임계치를 초과하는지를 판단하는 단계는, 상기 전자제어유닛으로부터 출력되는 목표 위치값과 이전 목표 위치값을 비교하여, 목표 위치값 변화율을 판단하고, 판단된 목표 위치값 변화율에 상응하는 임계치를 이용하여 상기 차이가 상기 임계치를 초과하는지를 판단하는 단계인
    연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 액추에이터 고장 진단방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어신호를 액추에이터로 출력하는 단계는, 상기 목표 위치값에 상응하는 제어신호를 생성한 후, 생성한 제어신호를 필터링하여, 상기 액추에이터의 추종 동작과 유사하도록 보정된 제어신호를 출력하는 단계인
    연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 액추에이터 고장 진단방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 액추에이터가 고장 난 것으로 진단하는 단계 이후, 상기 액추에이터의 고장 발생 사실을 상기 전자제어유닛으로 제공하고, 상기 전자제어유닛은 액추에이터 제어기의 CVVD(continuously variable valve duration) 제어를 중지시키고, 림프홈 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는
    연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템의 액추에이터 고장 진단방법.
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