KR101956824B1 - 연속 가변 밸브리프트 장치의 고장 진단 방법 - Google Patents

Abstract

연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법에 따르면, 상기 엔진 제어부에서 모터가 구동 중이고 밸브 리프트의 방향 전환 중이 아니며 상기 모터 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하는 경우 밸브 리프트에 대한 고장 코드를 발생한 후 고장 발생 횟수를 감소하고, 감소된 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장으로 최종 판정하고 모터의 구동을 정지함에 따라, 모터의 구동 중인 경우 밸브 리프트에 대한 고장 진단을 용이하게 실행하여 연속 가별 밸브 리프트 장치에 대한 신뢰성을 근본적으로 향상할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

연속 가변 밸브리프트 장치의 고장 진단 방법{METHOD FOR DIAGONISING ERROR OF CVVL}

본 발명은 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속 가변 밸브리프트 장치의 모터 구동 여부, 밸브 리프트의 방향 전환 여부, 및 모터 회전력에 대한 목표치에 따라 밸브 리프트의 고장 진단할 수 있도록 한 방법에 관한 것이다

일반적으로 엔진의 흡/배기 밸브가 갖는 기능은 실린더 내 흡기와 배기의 흐름을 제어하고, 실린더 내의 기밀을 유지하는 것이다.

즉, 압축 행정과 폭발 행정 시에는 흡/배기 밸브가 모두 닫혀 실린더 내의 기밀을 유지하고, 흡입 행정과 배기 행정 시에는 각각 흡기 밸브 또는 배기 밸브만이 열려 연료가스의 흡입과 연소가스의 배출이 이루어진다.

상기 밸브의 개폐는 캠 샤프트에 형성된 캠이 밸브의 단부를 로커아암(스윙아암)을 통해 누름으로써 이루어지며, 상기 캠 샤프트는 크랭크 샤프트의 회전력을 타이밍 체인 또는 타이밍 벨트를 매개로 전달받아 회전된다.

한편, 상기 밸브의 기밀성, 흡/배기 가스의 양 등을 결정짓는 중요한 요소는 밸브 리프트(Valve lift)로서, 이는 밸브 페이스가 밸브 시트로부터 떨어지는 거리를 의미한다.

일반적으로 흡기 밸브의 경우 밸브 리프트가 클수록 흡입 시 실린더 내로 유입되는 외기 또는 연료 가스의 양이 많아지고, 배기 밸브의 경우 밸브 리프트가 클수록 배기시 배출되는 연소가스의 양이 늘어나 흡/배기 효율이 높아진다.

한편, 상기 밸브 리프트를 모터와 소정 구성의 기구를 통해 연속적으로 가변시킬 수 있도록 된 것이 연속 가변밸브 리프트 장치이다.

이러한 종래의 CVVL(Continuous Variable Valve Lift) 기구가 탑재된 엔진에서의 실린더로의 흡입 공기유량의 검출 방식은 MAF 센서(100)에 의해 측정되어 왔다. 이는 밸브오버랩(Valve Overlap) 등의 여러 가지 요인에 의해 흡입 공기 유량의 변화율이 달라지기 때문에 보정을 해야 한다.

그러나, 상기의 보정에도 불구하고 실제 공기유량과 실린더로 흡입되는 공기유량은 여러 가지 요인에 의해 달라질 수 있고, 이는 엔진간 밸브리프트의 편차를 발생시키는 요인이 될 수 있다.

따라서, 밸브 리프트에 의하여 흡입 공기유량을 정밀하게 제어하기 위해서는 기본적으로 엔진 단체의 실린더 및 엔진 간의 공기유량의 편차를 최소화하는 것이고, 이에 대한 정확한 보정을 위해 연속 가변 밸브 리프트 장치에 대한 고장 진단을 실행하는 별도의 로직이 필요하였다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 엔진 회전수에서 운전 조건 및 엔진 회전수에 따라 기 설정된 모터 회전력에 대한 목표치를 생성하는 단계와 모터 구동부에서 상기 엔진 제어부의 모터 회전력에 대한 목표치를 PWM 신호로 변환하여 모터에 제공하는 단계와 밸브 리프트부에서 상기 모터 구동부의 모터 회전력에 따라 흡기 및 배기 밸브 리프트를 제어하는 단계를 포함하되, 엔진 제어부에서 모터가 구동 중이고, 밸브 리프트가 방향 전환 중이 아니며, 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 밸브 리프트의 고장 코드를 발생한 후 고정 발생 횟수를 감소하고 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정회에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장 판정 후 모터 구동을 정지하도록 구비된 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법을 제공하여 연속 가변 밸브 리프트 장치에 대한 신뢰성을 근본적으로 향상시킬 수 있게 된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 연속 가변 밸브 리프트 제어 장치의 고장 진단 방법은,

엔진 회전수에서 운전 조건 및 엔진 회전수에 따라 기 설정된 모터 회전력에 대한 목표치를 생성하는 단계와,

모터 구동부에서 상기 엔진 제어부의 모터 회전력에 대한 목표치를 PWM 신호로 변환하여 모터에 제공하는 단계와,

연속 가변 밸브 리프트부에서 상기 모터 구동부의 모터 회전력에 따라 흡기 및 배기 밸브 리프트를 제어하는 단계를 포함하되,

엔진 제어부에서, 모터가 구동 중이고 밸브 리프트의 방향 전환 중인 지를 판단하는 단계와,

상기 판단 결과 모터가 구동 중이고 방향 전환 중이 아닌 경우 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계와,

상기 모터 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하는 경우 상기 밸브 리프트에 대한 고장 코드를 발생한 후 고장 발생 횟수를 감소하는 단계와,

감소된 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장으로 최종 판정하고 모터의 구동을 정지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은,

상기 엔진 제어부에서 밸브 리프트가 방향 전환 중인 경우 또는 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 고장 발생 횟수를 기 정의된 설정치로 설정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다 할 것이다.

이에, 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 모터 제어 장치 및 방법에 따르면, 상기 엔진 제어부에서 모터가 구동 중이고 밸브 리프트의 방향 전환 중이 아니며 상기 모터 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하는 경우 밸브 리프트에 대한 고장 코드를 발생한 후 고장 발생 횟수를 감소하고, 감소된 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장으로 최종 판정하고 모터의 구동을 정지함에 따라, 모터의 구동 중인 경우 밸브 리프트에 대한 고장 진단을 용이하게 실행하여 연속 가별 밸브 리프트 장치에 대한 신뢰성을 근본적으로 향상할 수 있는 효과를 얻는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 과정을 보인 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 모터 제어 장치를 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 모터 제어 장치는, 운전 조건 및 엔진 회전수를 기반으로 상기 모터 회전력에 대한 목표치를 설정하는 엔진 제어부(10)와, 엔진 제어부(10)의 모터 회전력에 대한 목표치를 PWM 신호로 제공받아 회전하여 연속 가변 밸브 리프트 장치(50)를 구동하는 모터 구동부(30)를 포함한다.

이어 상기 엔진 제어부(10)의 제어 하에 의해 밸브 리프트의 고장 발생 횟수를 카운팅하는 카운터(70)를 더 포함한다. 여기서, 상기 카운터는 상기 엔진 제어부(10)와 일체로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 엔진 제어부(10)는, 밸브리프트(50)가 구동 중인 경우 밸브 리프트가 방향 전환 중인 지를 판단하고 판단 결과 상기 밸브 리프트가 방향 전환 중이 아니고 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 카운터(70)의 고장 발생 횟수를 감소한다. 이 후 엔진 제어부(10)는 감소된 카운터(70)의 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트(50)의 고장으로 판정 후 모터 구동을 정지한다.

본 발명의 실시 예에서는, 고장 발생 횟수가 설정치로 정의한 후 고장 코드 발생 시 카운터의 고장 발생횟수를 감소하고, 감소된 고장 발생 횟수가 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트를 고장으로 판정하도록 구비된다.

이에 대해, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 고장 코드 발생 시 고장 발생 횟수를 증가하고 증가된 고장 발생 횟수가 설정치에 도달하는 경우 밸브 리프트를 고장으로 판정하도록 구비될 수도 있다.

또한, 상기 엔진 제어부(10)는, 밸브 리프트가 방향 전환 중이거나 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 카운터(50)의 고장 발생 횟수를 기 정의된 설정치로 설정한다.

여기서, 상기 모터 회전력에 대한 목표치는 운전 조건 및 엔진 회전수에 따라 발생하는 실린더와 엔진 간의 흡기량 편차를 보정하기 위한 모터의 회전력을 보정하기 위한 보정치를 의미한다.

이하에서는, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 과정의 제어 흐름을 도 2를 참조하여 설명한다. 여기서, 설명의 편의를 위해 전술한 도 도 1에 도시된 구성은 해당 참조번호를 언급하여 설명하겠다.

먼저, 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법은, 엔진 제어부(10)의 단계(101)에서 운전 조건 및 엔진 회전수를 기반으로 상기 모터 회전력에 대한 목표치를 설정하고 단계(103)에서 상기 설정된 모터 회전력에 대한 목표치를 PWM 신호로 제공받아 회전하여 밸브 리프트(50)를 구동한다.

이때 상기 엔진 제어부(10)는, 단계(105)를 통해 모터가 구동 중인 지를 판단하고, 상기 단계(105)의 판단 결과 모터가 구동 중인 경우 상기 엔진 제어부(10)는 단계(107)에서 밸브 리프트(50)가 방향 전환 중인 지를 판단하고, 판단 결과 밸브 리프트가 방향 전환 중이 아닌 경우 상기 단계(101)의 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하는 지를 판단한다(109)

상기 단계(109)의 판단 결과 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 밸브 리프트(50)에 대한 에러 코드를 생성한 후(단계 111) 상기 카운터(70)의 고장 발생 횟수의 카운팅값을 감소한다(단계 113).

그리고, 상기 엔지 제어부(10)는 상기 카운터(70)의 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하였는 지를 판단한다(단계 115).

이때 상기 단계(115)에서, 고장 발생 횟수의 카운팅값이 소정치에 도달한 경우 엔진 제어부(10)는 단계(117)에서 밸브 리프트(50)를 최종 고장으로 판정한 후 최종 판정 결과를 표시한다.

한편, 상기 단계(107) 및 단계(109)에서, 밸브 리프트(50)가 방향 전환 중이거나 모터의 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 고장 발생 횟수의 카운팅값을 기 정의된 설정치로 리셋시킨 후 상기 단계(115)로 진행한다(단계 121).

즉, 상기 밸브 리프트(10)가 방향 전환 중인 경우 모터 회전력에 대한 목표치가 급격하게 상승되므로, 밸브 리프트의 목표값과 추종값 간의 차이가 커질 수 있으므로, 고장 진단 결과에 대한 오판이 발생될 수 있다. 이러한 밸브 리프트의 고장 진단 결과에 대한 신뢰성을 향상하기 위해 방향 전환 시점에서 상기 고장 발생 횟수의 카운팅값을 설정치로 리셋시킨다.

이 후 상기 단계(115)에서 기 설정된 소정치와 설정치는 일치하지 아니하므로, 상기 단계(101)로 진행되어 상기의 밸브 리프트에 대한 고장을 진단하는 일련의 과정을 반복 실행하게 된다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법에 따르면, 상기 엔진 제어부에서 모터가 구동 중이고 밸브 리프트의 방향 전환 중이 아니며 상기 모터 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하는 경우 밸브 리프트에 대한 고장 코드를 발생한 후 고장 발생 횟수를 감소하고, 감소된 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장으로 최종 판정하고 모터의 구동을 정지함에 따라, 모터의 구동 중인 경우 밸브 리프트에 대한 고장 진단을 용이하게 실행하여 연속 가별 밸브 리프트 장치에 대한 신뢰성을 근본적으로 향상할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

엔진 제어부에서 모터가 구동 중이고 밸브 리프트의 방향 전환 중이 아니며 상기 모터 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하는 경우 밸브 리프트에 대한 고장 코드를 발생한 후 고장 발생 횟수를 감소하고, 감소된 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장으로 최종 판정하고 모터의 구동을 정지함에 따라, 모터의 구동 중인 경우 밸브 리프트에 대한 고장 진단을 용이하게 실행하여 연속 가별 밸브 리프트 장치에 대한 신뢰성을 근본적으로 향상할 수 있는 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법을 적용할 경우, 엔진 정밀 측면에서 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

10 : 제어부
30 : 모터 구동부
50 : 밸브 리프트

Claims (2)

1. 엔진 제어부에서 운전 조건 및 엔진 회전수에 따라 기 설정된 모터 회전력에 대한 목표치를 생성하는 단계와,
   모터 구동부에서 상기 엔진 제어부의 모터 회전력에 대한 목표치를 PWM 신호로 변환하여 모터에 제공하는 단계와,
   연속 가변 밸브 리프트부에서 상기 모터 구동부의 모터 회전력에 따라 흡기 및 배기 밸브 리프트를 제어하는 단계를 포함하되,
   엔진 제어부에서, 모터가 구동 중이고 밸브 리프트의 방향 전환 중인 지를 판단하는 단계와,
   상기 판단 결과 모터가 구동 중이고 방향 전환 중이 아닌 경우 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계와,
   상기 모터 회전력에 대한 목표치가 상기 임계치를 초과하는 경우 상기 밸브 리프트에 대한 고장 코드를 발생한 후 고장 발생 횟수를 감소하는 단계와,
   감소된 고장 발생 횟수가 기 설정된 소정치에 도달하는 경우 밸브 리프트의 고장으로 최종 판정하고 모터의 구동을 정지하는 단계를 포함하는, 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법은,
   상기 엔진 제어부에서 밸브 리프트가 방향 전환 중인 경우 또는 모터 회전력에 대한 목표치가 기 설정된 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 고장 발생 횟수를 기 정의된 설정치로 설정하는 단계를 더 포함하는, 연속 가변 밸브 리프트 장치의 고장 진단 방법.
   
   

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