KR20060090299A - 2차 공기 공급 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 ECU(300)는, 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량인 공기량 GA가 소정의 공기량 GA(0)보다 많거나 같고, 상기 엔진의 개시시각에서의 냉각제 온도 TW가 소정의 냉각제 온도 TW(0)보다 높거나 같은 경우(단계 S200에서 "YES"인 경우), 진공 압력 ASV(1)과 진공 압력 ASV(2)가 폐쇄되도록 제어되고, 공기 펌프(200)가 중단되도록 제어되는 동안에 전자기 ASV(232)를 개방하는 단계(S202); 압력을 검출하는 단계(S204); 상기 전자기 ASV를 폐쇄하는 단계(S206); 및 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2) 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정하는 단계, 즉 상기 전자기 ASV가 개방되어 있는 동안에 검출되는 압력의 맥동이 있는 경우(단계 S400에서 "YES"인 경우), 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2) 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고, 폐쇄될 수 없는지를 결정하는 단계(S402)를 포함하는 프로그램을 수행한다.

Description

2차 공기 공급 장치 및 그 제어 방법{SECONDARY AIR SUPPLY APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 2차 공기 공급 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 2차 공기 공급 장치 또는 상기 2차 공기 공급 장치의 고장을 검출할 수 있는 방법에 관한 것이다.
공기 펌프로부터 압력 하에 전달되는 2차 공기를 엔진의 배기매니폴드에 공급하여, 배기 가스 내의 CO 및 HC를 연소시켜 화학반응에 의해 CO2 및 H2O로 변하도록 하는 2차 공기 공급 장치가 공지되어 있다.
일본특허출원공보 제JP2003-83048호에는 2차 공기 공급 장치의 구성요소에 이상이 발생하였는지를 결정할 수 있는 2차 공기 공급 장치가 개시되어 있다. 상기 일본특허출원공보 제JP2003-83048호에 개시된 2차 공기 공급 장치는, 2차 공기를 내연 기관의 배기시스템에서 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급하기 위한 2차 공기 공급통로; 상기 2차 공기 공급통로를 개폐하는 개폐부; 상기 개폐부의 하류에 제공되는 체크 밸브; 상기 2차 공기 공급통로에 제공되는 압력 센서; 및 상기 압력 센서에 의해 검출된 압력값과 압력변화값을 토대로 상기 구성요소의 이상 유 무를 검출하는 이상 검출부를 포함한다. 상기 개폐부가 2차 공기 공급통로를 개폐하도록 제어되는 경우, 상기 이상 검출부는 공기 펌프를 구동하고, 상기 공기 펌프의 배출압력을 검출함으로써, 상기 2차 공기 공급통로의 클로깅(clogging)을 검출하게 된다.
일본특허출원공보 제JP2003-83048호에 개시된 2차 공기 공급 장치에서는, 압력값과 압력변화값이 압력 센서를 이용하여 얻어지고, 각각의 구성요소의 고장 모드가 압력값과 압력변화값의 조합을 토대로 상세히 결정될 수 있다. 또한, 공기 펌프가 구동되어, 상기 개폐부가 2차 공기 공급통로를 폐쇄하도록 제어될 때에 상기 공기 펌프의 배출압력이 감소되는지를 결정하기 때문에, 상기 공기 펌프에 이상이 발생하였는지를 결정하는 것과 동시에 2차 공기 공급통로가 클로깅되었는지도 결정할 수 있게 된다.
하지만, 일본특허출원공보 제JP2003-83048호에 개시된 2차 공기 공급 장치에서는, 이상이 발생하였는지를 정확하게 결정하지 못할 수도 있다. 상기 2차 공기 공급 장치는, 2차 공기 공급통로를 개폐하는 개폐부; 및 상기 개폐부의 하류에 제공되는 체크 밸브가 제공된다는 것을 전제조건으로 만들어졌다. 하지만, 이러한 구성 이외의 구성을 갖는 2차 공기 공급 장치에 대해서는 전혀 고려하고 있지 않다. 이에 따라, 상기 구성 이외의 구성을 갖는 2차 공기 공급 장치에서는, 이상이 발생하였는지를 정확하게 결정하지 못할 수도 있다. 또한, 상술된 공보에 개시된 2차 공기 공급 장치에서는, 공기 펌프가 구동되고 상기 공기 펌프의 배출압력이 검출되어, 동시에 상기 2차 공기 공급통로가 클로깅되었는지를 결정하게 된다. 하지만, 몇몇 경우에는 상기 공기 펌프를 구동하는 것이 적절하지 못할 수도 있다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하고자 고안되었다. 이에 따라, 본 발명의 목적은 2차 공기 공급 장치 또는 고장을 정확하게 검출할 수 있는 2차 공기 공급 장치용 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1실시형태는, 복수의 실린더가 제공되어 2차 공기를 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급하는 내연 기관용 2차 공기 공급 장치에 관한 것이다. 상기 2차 공기 공급 장치는 압력 하에 공기를 공급하는 공기 펌프; 압력 하에 상기 공기 펌프로부터 전달되는 공기가 유동하는 제1공기통로; 상기 제1공기통로를 개폐하는 제1개폐밸브; 일 단부가 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 타 단부는 상기 복수의 실린더 가운데 소정의 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제2공기통로; 상기 제2공기통로를 개폐하는 제2개폐밸브; 일 단부가 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 타 단부는 상기 제2공기통로에 연결된 상기 배기 통로가 유도하는 상기 소정의 실린더와 상이한 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제3공기통로; 상기 제3공기통로를 개폐하는 제3개폐밸브; 상기 제1공기통로 내의 압력을 검출하고, 상기 공기 펌프와 상기 제1개폐밸브 사이에 제공되는 압력 검출기; 및 상기 제1개폐밸브가 개방되도록 제어되고, 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브는 폐쇄되도록 제어되고, 상기 공기 펌프는 중단되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 고장 결정 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1실시형태에 따르면, 제1공기통로는 제1개폐밸브에 의해 개폐되고, 제2공기통로는 제2개폐밸브에 의해 개폐되며, 제3공기통로는 제3개폐밸브에 의해 개폐된다. 상기 제1공기통로 내의 압력은 공기 펌프와 제1개폐밸브 사이에 제공되는 압력 검출기에 의해 검출된다. 상기 고장 결정 장치는, 제1개폐밸브가 개방되도록 제어되고, 제2개폐밸브 및 제3개폐밸브가 폐쇄되도록 제어되고, 공기 펌프가 중단되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 예를 들어, 상기 압력의 변화가 압력 검출기에 의해 검출되면, 제2공기통로 및 제3공기통로 중 하나 이상의 공기통로를 통해 제1공기통로로 배기 가스가 다시 유동하는 것을 결정할 수 있다. 이 경우, 제2개폐밸브와 제3개폐밸브 중 하나 이상에서 고장이 발생하였는지와, 제2개폐밸브와 제3개폐밸브 중 하나 이상의 개폐밸브가 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없는지를 고려할 수 있다. 그러므로 상기 압력의 변화가 검출되면, 제2개폐밸브 및 제3개폐밸브 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정할 수 있다. 즉, 2차 공기 공급 장치의 고장이 검출될 수 있다. 따라서, 상기 2차 공기 공급 장치의 제2개폐밸브와 제3개폐밸브에서의 고장을 정확하게 검출하는 것이 가능하다. 이에 따라, 고장을 정확하게 검출할 수 있는 2차 공기 공급 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제2실시형태에 따르면, 본 발명의 제1실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 고장 결정 장치는 상기 내연 기관 안으로 도입되는 공기량이 소정량보다 많은 경우에 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시형태에 따르면, 내연 기관 안으로 도입되는 공기량이 소정량보다 많은 경우, 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정할 수도 있다. 도입된 공기량이 많으면, 배기 가스량도 상당히 많게 된다. 그러므로 제2개폐밸브와 제3개폐밸브 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없으면, 제1공기통로로 다시 유동하는 배기 가스에 의해 야기되는 압력의 변화 정도가 커지게 된다. 그러므로 제2개폐밸브와 제3개폐밸브 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없으면, 압력 검출장치가 상기 압력의 변화를 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 2차 공기 공급 장치의 고장을 검출하는 정확성이 개선될 수 있다. 그 결과, 상기 2차 공기 공급 장치의 고장을 정확하게 검출할 수 있게 된다.
본 발명의 제3실시형태에 따르면, 본 발명의 제1실시형태 또는 제2실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 고장 결정 장치는 상기 압력의 변화가 상기 압력 검출기에 의해 검출된 경우에 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정할 수도 있다.
본 발명의 제3실시형태에 따르면, 압력의 변화가 압력 검출기에 의해 검출되는 경우, 제2공기통로와 제3공기통로 중 하나 이상의 공기통로를 통해 배기 가스가 제1공기통로로 다시 유동하는 것을 결정할 수 있다. 이 경우, 제2개폐밸브와 제3개폐밸브 중 하나 이상에서 고장이 발생하였는지를, 즉 제2개폐밸브와 제3개폐밸브 중 하나가 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없는지를 고려할 수 있다. 이에 따라, 상기 압력의 변화가 검출되면, 제2개폐밸브 및 제3개폐밸브 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정할 수 있다. 즉, 2차 공기 공급 장치의 고장이 검출될 수 있다. 따라서, 상기 2차 공기 공급 장치의 제2개폐밸브와 제3개폐밸브에서의 고장을 정확하게 검출하는 것이 가능하다.
본 발명의 제4실시형태에 따르면, 본 발명의 제1실시형태 내지 제3실시형태 중 어느 한 실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 고장 결정 장치는 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정할 수도 있다.
본 발명의 제5실시형태는 차량 안에 설치되어 2차 공기를 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급하는 내연 기관용 2차 공기 공급 장치에 관한 것이다. 상기 2차 공기 공급 장치는 압력 하에 공기 펌프로부터 배기 가스 통로에 연결되어 있는 통로로 전달되는 2차 공기의 압력을 검출하는 압력 검출기; 상기 차량의 탑승자가 듣게 되는 소음에 관한 정보를 획득하는 정보 획득 장치; 상기 소음의 크기가 소정값보다 큰 경우에 상기 공기 펌프를 작동시키는 펌프 작동 장치; 및 상기 공기 펌프가 작동되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 고장 결정 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5실시형태에 따르면, 차량의 탑승자가 듣게 되는 소음의 크기가 소정값보다 큰 경우, 공기 펌프가 작동된다. 따라서, 여타의 소음으로 인하여 탑승자가 공기 펌프의 작동 소음을 듣는 것이 힘든 상황에 공기 펌프가 작동된다. 그러므로, 공기 펌프의 작동 소음으로 인해 탑승자가 불편함을 느낄 수 있는 가능성이 줄어들 수 있다. 공기 펌프로부터 압력 하에 전달되는 공기의 압력은 압력 검출기에 의해 검출된다. 상기 고장 결정 장치는, 공기 펌프가 작동되도록 제어되는 동안에 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 예를 들어, 공기의 압력이 공기 펌프의 작동에 의해 증가되는 경우에도, 압력의 증가가 압력 검출기에 의해 검출되지 않는 경우에는, 압력 검출기에 고장이 발생하였다고 결정한다. 따라서, 공기 펌프의 작동 소음으로 인해 탑승자가 불편함을 느낄 수 있는 가능성을 낮추면서도 2차 공기 공급 장치의 고장을 검출할 수 있다. 이에 따라, 공기 펌프를 적절하게 작동시킴으로써 상기 2차 공기 공급 장치의 고장을 정확하게 검출할 수 있게 된다. 그 결과, 고장을 정확하게 검출할 수 있는 2차 공기 공급 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 제6실시형태에 따르면, 본 발명의 제5실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 소음에 관한 정보는 차량 속도, 상기 내연 기관의 회전 속도 및 상기 내연 기관에 제공된 스로틀 밸브의 개방 정도 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6실시형태에 따르면, 소음에 관한 정보로서, 차량 속도, 내연 기관의 회전 속도 및 상기 내연 기관에 제공된 스로틀 밸브의 개방 정도 중 하나 이상을 검출하는 것이 가능하다.
본 발명의 제7실시형태에 따르면, 본 발명의 제5실시형태 또는 제6실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 내연 기관에는 복수의 실린더가 제공된다. 상기 2차 공기 공급 장치는 i) 압력 하에 공기 펌프로부터 전달되는 공기가 유동하는 제1공기통로, ii) 상기 제1공기통로를 개폐하는 제1개폐밸브, iii) 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 상기 복수의 실린더 가운데 소정 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제2공기통로, iv) 상기 제2공기통로를 개폐하는 제2개폐밸브, v) 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 상기 제2공기통로에 연결된 배기 통로가 유도하는 소정의 실린더와 상이한 실린더로 유도하는 상기 배기 통로에 연결되는 제3공기통로, 및 vi) 상기 제3공기통로를 개폐하는 제3개폐밸브를 포함할 수도 있다. 상기 고장 결정 장치는, 상기 제1개폐밸브, 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브가 폐쇄되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정할 수도 있다.
본 발명의 제7실시형태에 따르면, 제1공기통로는 제1개폐밸브에 의해 개폐되고, 제2공기통로는 제2개폐밸브에 의해 개폐되며, 제3공기통로는 제3개폐밸브에 의해 개폐된다. 상기 고장 결정 장치는, 모든 개폐밸브가 폐쇄되도록 제어되는 동안에 수행되는 검출 결과를 토대로 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 따라서, 공기 펌프로부터 압력 하에 전달되는 공기는 상기 압력이 증가되도록 제한될 수 있다. 이에 따라, 압력 검출기에 의해 검출되는 압력이 증가되었는지의 여부를 토대로 2차 공기 공급 장치에 고장이 발행하였는지를 결정하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제8실시형태에 따르면, 본 발명의 제7실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 고장 결정 장치는 압력의 증가가 상기 압력 검출기에 의해 검출되지 않은 경우에 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8실시형태에 따르면, 상기 공기 펌프로부터 압력 하에 전달되는 공기의 압력이 증가되어야만 하는 상황에서 상기 압력 검출기에 의해 압력의 증가가 검출되지 않는 경우, 상기 압력 검출기에 고장이 발생하였다고 결정될 수 있다. 이에 따라, 압력의 증가가 압력 검출기에 의해 검출되지 않으면, 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였다고 결정하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제9실시형태에 따르면, 본 발명의 제5실시형태 내지 제8실시형태 중 어느 한 실시형태에 따른 2차 공기 공급 장치에 있어서, 상기 고장 결정 장치는 상기 압력 검출기와 상기 공기 펌프 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차 공기 공급 장치를 도시한 제어블록도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU에 의해 실행되는 프로그램의 제어구조를 도시한 플로우차트;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU에 의해 제어되는 공기 펌프, 전자기 ASV, 진공 압력 ASV(1), 및 진공 압력 ASV(2)의 상태들을 도시한 타이밍차트; 및
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU에 의해 실행되는 프로그램의 제어구조를 도시한 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면들을 참조하여 설명한다. 아래의 상세한 설명에서, 동일한 구성요소는 동일한 참조번호로 표시되어 있으며, 그 명칭 및 기능도 동일하다. 그러므로 그 상세한 설명을 반복하지는 않을 것이다.
제1실시예
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 내연 기관용 제어 장치를 포함하는 차량을 설명한다. 상기 차량은 엔진(100) 및 전자제어유닛(이하, "ECU"라고 함)(300)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 2차 공기 공급 장치는 예컨대 ECU(300)에 의해 실행되는 프로그램에 의해 실현된다.
엔진(100)은 V-타입 엔진이다. 상기 엔진(100)은 V-타입 엔진에 국한되는 것은 아니다. 에어 실린더(102)를 통해 공기가 취해진 다음, 흡기관(104) 및 흡기매니폴드(106)를 통해 상기 엔진(100) 안으로 도입된다. 상기 공기는, 인젝터(도시안됨)로부터 분사되는 연료와 함께, 흡기매니폴드(106)로부터 8개의 실린더(108) 각각의 연소실 안으로 도입된다. 실린더의 개수가 8개로 국한되는 것은 아니다.
각각의 실린더(108) 안으로 도입된 공기-연료 혼합물은 점화플러그(도시안됨)로 점화되어 연소된다. 따라서, 엔진(100)은 구동력을 발생시킨다. 연소된 공기-연료 혼합물, 즉 배기 가스는 상기 실린더(108)에 연결되는 배기매니폴드(110, 112)로 안내된다. 촉매(114, 116)에 의해 정화된 후, 배기 가스는 차량의 외부로 배출된다. 상기 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량은 스로틀 밸브(120)에 의해 제어된다. 상기 스로틀 밸브(120)의 개방 정도는 액추에이터(122)에 의해 제어된다.
촉매(114, 116)들이 냉각되면, 상기 촉매(114, 116)들의 정화능력이 완전히 사용될 수 없다. 그러므로 2차 공기가 배기매니폴드(110, 112)로 공급된다. 2차 공기가 공급되므로, 배기 가스 내의 CO 및 HC가 연소되고 화학반응에 의해 CO2 및 H2O로 변하게 된다.
본 발명의 상기 실시예에 있어서, 2차 공기로서, 엔진실 내의 공기가 사용된다. 2차 공기를 공급하기 위하여, 공기 펌프(200)가 제공된다. 상기 공기 펌프(200)는, 압력 하에 엔진실 내의 공기를 제1공기통로(210) 안으로 전달한다.
전자기 공기 전환 밸브(이하, "ASV"라고 함)(212)가 제1공기통로(210)에서 공기 펌프(200)의 하류에 제공된다. 상기 전자기 ASV(212)의 상태는 상기 ECU(300)로부터 전송된 제어 신호를 토대로 개방상태와 폐쇄상태 간에 선택적으로 변한다. 따라서, 전자기 ASV(212)는 제1공기통로(210)를 개폐할 수 있다. 제2공기통로(220) 및 제3공기통로(230)는 제1공기통로(210)에 연결되어 있다.
제2공기통로(220)의 일 단부는 전자기 ASV(212)의 하류 부분에서 제1공기통로(210)에 연결되어 있다. 제2공기통로(220)의 다른 단부는 엔진(100)의 일 뱅크에 연결되는 배기매니폴드(110)에 연결되어 있다. 즉, 제2공기통로(220)의 타 단부는 상기 엔진(100)의 일 뱅크에 제공된 실린더(108)로 유도하는 배기 통로에 연결되어 있다.
이와 유사하게, 제3공기통로(230)의 일 단부는 전자기 ASV(212)의 하류 부분에서 제1공기통로(210)에 연결되어 있다. 제3공기통로(230)의 다른 단부는 엔진(100)의 다른 뱅크에 연결되는 배기매니폴드(112)에 연결되어 있다. 즉, 제3공기통로(230)의 타 단부는, 제2공기통로(220)에 연결된 배기 통로가 유도하는 실린더(108)와 상이한 실린더(108)로 유도하는 배기 통로에 연결되어 있다.
진공 압력 ASV(1)(222)가 제2공기통로(220)에 제공된다. 진공ASV(1)(222)는 진공 전환 밸브(이하, "VSV"라고 함)(224)에 연결되어 있다. 이와 유사하게, 진공 압력 ASV(2)(232)는 제3공기통로(230)에 제공된다. 진공 압력 ASV(2)(232)는 진공 전환 밸브(이하, "VSV"라고 함)(234)에 연결된다.
상기 VSV(224, 234)는 진공 압력 탱크(240)에 연결된다. 진공 압력 탱크(240)는 체크 밸브(242)를 통해 스로틀 밸브(120)의 하류 부분에서 흡기관(104)에 연결되어 있다.
체크 밸브(242)는 공기를 진공탱크(240)로부터 흡입관(104)으로 유동시킨다. 또한, 체크 밸브(242)는 공기가 흡기관(104)으로부터 진공 압력 탱크(240)로 유동하는 것을 막는다. 따라서, 진공 압력 탱크(104) 내의 압력이 진공 압력이 된다.
상기 ECU(300)로부터 전송되는 제어 신호를 토대로, VSV(224)는 진공 압력이 진공 압력 탱크(240)로부터 진공 압력 ASV(1)(222)로 도입되는 상태와 대기압이 진공 압력 ASV(1)(222)로 도입되는 상태 사이에서 전환된다. 진공 압력이 진공 압력 탱크(240)로부터 진공 압력 ASV(1)(222)로 도입되는 경우, 진공ASV(1)(222)는 개방된다. 대기압이 진공 압력 ASV(1)(222)로 도입되는 경우에는, 진공 압력 ASV(1)(222)가 폐쇄된다. 따라서, 진공 압력 ASV(1)(222)는 제2공기통로(220)를 개폐할 수 있다.
이와 유사하게, 상기 ECU(300)로부터 전송되는 제어 신호를 토대로, VSV(234)는 진공 압력이 진공 압력 탱크(240)로부터 진공 압력 ASV(2)(232)로 도입되는 상태와 대기압이 진공 압력 ASV(2)(232)로 도입되는 상태 사이에서 전환된다. 진공 압력이 진공 압력 탱크(240)로부터 진공 압력 ASV(2)(232)로 도입되는 경우에는, 상기 진공ASV(2)(232)가 개방된다. 대기압이 진공 압력 ASV(2)(232)로 도입되는 경우에는, 상기 진공 압력 ASV(2)(232)는 폐쇄된다. 따라서, 진공 압력 ASV(2)(232)는 제3공기통로(230)를 개폐할 수 있다.
전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222), 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 개방된 경우, 공기 펌프(200)로부터 압력 하에 전달되는 공기는 제1공기통로(210), 제2공기통로(220) 및 제3공기통로(230)를 통해 배기매니폴드(110, 112)로 공급된다. 따라서, 2차 공기는 각각의 실린더(108)에 연결된 배기 통로들로 공급된다.
상기 ECU(300)는, 공기 유량계(302), 스로틀 밸브 개방 정도 센서(304), 압력 센서(306), 차량 속도 센서(308), 크랭크 위치 센서(310) 및 냉각제온도센서(312)에 의해 수행되는 검출 결과들을 나타내는 신호들을 수신한다.
상기 공기 유량계(302)는 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량을 검출한다. 상기 스로틀 밸브 개방 정도 센서(304)는 스로틀 밸브 개방 정도를 검출한다. 상기 압력 센서(306)는 공기 펌프(200)와 전자기 ASV(212) 사이에 제공되고, 제1공기통로(210) 내의 압력을 검출한다. 상기 차량 속도 센서(308)는 차륜(도시안됨)의 회 전 속도를 검출한다. 상기 ECU(300)는 차량 속도 센서(308)에 의해 검출된 차륜의 회전 속도를 토대로 차량을 검출한다. 상기 크랭크 위치 센서(310)는 엔진(100)의 크랭크축(도시안됨)의 회전 속도, 즉 엔진회전 속도 NE를 검출한다. 상기 냉각제 센서(312)는 엔진(100)의 냉각제의 온도를 검출한다.
상기 ECU(300)는 상기 센서들로부터 전송된 신호들, 메모리(320) 내에 저장된 맵과 프로그램들을 토대로 연산들을 수행한다. 따라서, ECU(300)는 차량이 원하는 상태가 되도록 상기 차량 내에 설치된 디바이스들을 제어한다. 또한, 본 실시예에서는, ECU(300)가 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)의 고장을 검출한다.
도 2를 참조하여, 상기 실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU(300)에 의해 실행된 프로그램의 제어구조를 설명한다.
단계 S100에서, ECU(300)는 AI(공기 분사)수행 조건이 만족하는지를 결정한다. "AI(공기 분사)"라는 용어는 "2차 공기가 각각의 실린더에 연결된 배기매니폴드(110, 112)로 공급되도록 공기 펌프(200)를 이용하여 2차 공기를 압력 하에 전달하는 것"을 나타낸다. 상기 AI 수행 조건은 AI를 수행하기 위한 조건이다. 상기 AI 수행 조건은, 엔진(100)의 냉각제의 온도, 엔진(100)이 시동될 때까지의 경과시간주기, 상기 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량 등에 관한 조건들을 포함한다. AI 수행 조건으로는, 공지된 통상의 조건이 사용된다. 그러므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 만일 AI 수행 조건이 만족된다면(단계 S100에서 "YES"이면), 단계 S102가 수행된다. AI 수행 조건을 만족하지 못하면(단계 S100에서 "NO"이면), 단계 S200이 수행된다.
단계 S102에서, ECU(300)는 공기 펌프(200)를 작동시킨다. 단계 S104에서, ECU(300)는 전자기 ASV(212)를 개방한다. 단계 S106에서, ECU(300)는 VSV(224)를 이용하여 진공 압력을 진공 압력 탱크(240)로부터 진공 압력 ASV(1)(222)로 도입시켜, 상기 진공 압력 ASV(1)(222)가 개방되도록 한다. 단계 S108에서, ECU(300)는 VSV(234)를 이용하여 진공 압력을 진공 압력 탱크(240)로부터 진공 압력 ASV(2)(232)로 도입시켜, 상기 진공 압력 ASV(2)(232)가 개방되도록 한다.
단계 S110에서, ECU(300)는 AI 종료 조건을 만족하는지를 결정한다. AI 종료 조건은 상기 AI를 종료하기 위한 조건이다. 상기 AI 종료 조건은, AI가 개시될 때까지의 경과시간주기, 촉매(116)의 온도 등에 관한 조건들을 포함한다. AI 종료 조건으로는, 공지된 통상의 조건이 사용된다. 그러므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 만일 AI 종료 조건을 만족한다면(단계 S110에서 "YES"이면), 단계 S112가 수행된다. AI 종료 조건을 만족하지 못한다면(단계 S110에서 "NO"이면), 단계 S110가 수행된다.
단계 S112에서, ECU(300)는 AI를 종료한다. AI가 종료되면, 공기 펌프(200)의 작동이 중단된다. 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)는 폐쇄된다.
단계 S114에서, ECU(300)는 공기 펌프(200)에 대한 백압력(back pressure), 즉 제1공기통로(210) 내부의 압력을 상기 압력 센서(306)로부터 전송된 신호를 토대로 검출한다. 단계 S116에서, ECU(300)는 전자기 ASV(212)를 개방한다.
단계 S118에서, ECU(300)는 공기 펌프(200)에 대한 백압력, 즉 제1공기통로(210) 내부의 압력을 상기 압력 센서(306)로부터 전송된 신호를 토대로 검출한다. 단계 S120에서, ECU(300)는 전자기 ASV(212)를 폐쇄한다.
단계 S200에서, ECU(300)는 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량인 공기량 GA가 소정의 공기량 GA(0)보다 많거나 같은 지의 여부와, 상기 엔진(100)의 시동시각의 냉각제 온도(냉각제의 온도) TW가 소정의 냉각제 온도 TW(0)보다 높거나 같은 지의 여부를 결정한다.
상기 공기량 GA(0)은, 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 개방된 상태에 있을 때, 제1공기통로(210)로 다시 유동하는 배기 가스에 의해 야기된 압력의 변화가 압력 센서(306)에 의해 검출될 수 있는 양이거나 그 이상이다. 예를 들어, 냉각제 온도 TW(0)는 ECU(300)가 작동될 수 있는 상기 ECU(300)의 온도에 상응하는 온도이다.
만일 공기량 GA가 소정의 공기량 GA(0)보다 많거나 같고, 엔진(100)의 시동시각에서의 냉각제 온도 TW가 소정의 냉각제 온도 TW(0)보다 높거나 같다면(단계 S200에서 "YES"이면), 단계 S202가 수행된다. 그렇지 않으면(단계 S200에서 "NO"이면), 과정이 종료된다. 상기 과정은, 공기량 GA 및 냉각제 온도 TW에 관한 조건 이외에, 공기량 GA 및 냉각제 온도 TW에 관한 조건이 아닌 조건을 만족할 때에도 단계 S202가 수행되도록 구성될 수도 있다.
단계 S202에서는, 공기 펌프(200)가 중단되도록 제어되고, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄되도록 제어되는 동안에 상기 ECU(300)가 전자기 ASV(212)를 개방한다.
단계 S204에서, ECU(300)는 공기 펌프(200)에 대한 백압력, 즉 제1공기통로(210) 내부의 압력을 상기 압력 센서(306)로부터 전송된 신호를 토대로 검출한다. 단계 S206에서, 상기 ECU(300)는 전자기 ASV(212)를 폐쇄한다.
단계 S300에서, ECU(300)는 압력의 맥동, 즉 공기 펌프(200)가 중단되도록 제어되고, 모든 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄되도록 제어되는 동안에 압력의 변화가 있는지를 결정한다. 만일 압력의 변화가 있다면(단계 S300에서 "YES"이면), 단계 S302가 수행된다. 그렇지 않으면(단계 S300에서 "NO"이면), 단계 S400이 수행된다.
단계 S302에서, ECU(300)는 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상과 전자기 ASV(212)에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 즉, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상과 전자기 ASV(212)가 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없는지를 결정한다.
단계 S400에서, ECU(300)는 압력의 맥동, 즉 공기 펌프(200)가 중단되도록 제어되고, 진공 압력 ASV(1)(222)와 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄되도록 제어되며, 전자기 ASV(2)(232)는 폐쇄되도록 제어되는 동안에 압력의 변화가 있는지를 결정한다. 만일 압력의 변화가 있다면(단계 S400에서 "YES"이면), 단계 S402가 수행된다. 그렇지 않으면(단계 S400에서 "NO"이면), 과정이 종료된다. 단계 S402에서, ECU(300)는 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 즉, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없는지를 결정한다.
이하, 상술된 구조와 플로우차트를 토대로, 본 발명의 실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU(300)의 작동에 대해 설명한다.
운전자가 점화 스위치(도시안됨)를 턴온하여, 차량 시스템을 개시하는 경우, AI 수행 조건이 만족하는지가 결정된다(S100). 만일 AI 수행 조건을 만족하면(단계 S100에서 "YES"이면), 공기 펌프(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 시점 T(1)에서 작동된다(S102).
공기 펌프(200)가 작동된 후, 전자기 ASV(212)는 시점 T(2)에서 작동된다(S104). 그 후, 진공 압력 ASV(1)(222)는 시점 T(3)에서 개방된다(S106). 그런 다음, 진공 압력 ASV(2)는 시점 T(4)에서 개방된다(S108).
따라서, 공기 펌프(200)로부터 압력 하에 전달되는 2차 공기는, 제1공기통로(210), 제2공기통로(220) 및 제3공기통로(230)를 통해 각각의 실린더(108)에 연결된 배기매니폴드(110, 112)로 공급된다(즉, AI가 수행됨).
이러한 상황에서, AI 종료 조건을 만족하면(단계 S100에서 "YES"이면), 공기 펌프(200)가 중단되고, 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄된다. 따라서, AI가 시점 T(5)에서 종료된다(S112).
AI가 종료된 후(S112), 압력 센서(306)는 제1공기통로(210) 내부의 압력을 검출한다(S114). 그 후, 전자기 ASV(212)는 시점 T(6)에서 개방되고(S116), 제1공기통로(210) 내부의 압력이 다시 검출된다(S118). 그런 다음, 전자기 ASV(212)가 시점 T(7)에서 폐쇄된다(S120).
만일 모든 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄되도록 제어되는 동안에, 즉 시점 T(5)로부터 시점 T(6)까지의 주기 동안에 도 3의 점괘선으로 도시된 바와 같이 압력의 맥동(압력의 변화)이 있다면, 배기 가스가 제1공기통로(210) 안으로 다시 유동한다고 결정할 수 있다.
이 경우, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상과 전자기 ASV(212)가 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없다고 간주될 수 있다. 이에 따라, 압력의 변화가 있으면(단계 S300에서 "YES"이면), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상과 전자기 ASV(212)에 고장이 발생하였다고 결정된다(S302).
또한, 시점 T(5)에서 시점 T(6)까지의 주기 동안에 압력의 변화가 없는 경우에도(단계 S300에서 "NO"), 공기 펌프(200)가 중단되도록 제어되고, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄되도록 제어되고, 전자기 ASV(212)가 개방되는 동안에, 즉 시점 T(6)에서 시점 T(7)까지의 주기 동안에 도 3의 점괘선으로 도시된 바와 같이 압력의 맥동(압력의 변화)이 있다면, 배기 가스가 제1공기통로(210) 안으로 다시 유동한다고 결정할 수 있다.
이 경우, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없다고 간주될 수 있으므로, 배기 가스가 제2공기통로(220) 및 제3공기통로(230) 중 하나 이상의 공기통로를 통해 제1공기통로(210)로 다시 유동한다.
이에 따라, 압력의 변화가 있으면(단계 S400에서 "YES"이면), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상에 고장이 발생하였다고 결정된다(S402).
한편, AI 수행 조건을 만족하지 못하는 경우에도(S100), 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량인 공기량 GA가 소정의 공기량 GA(0)보다 많거나 같고, 엔진(100)의 시동시각에서의 냉각제 온도가 소정의 냉각제 온도 TW(0)보다 높거나 같다면(단계 S200에서 "YES"이면), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상에 고장이 발생하였다고 결정된다.
진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정하기 위해서는, AI가 수행되지 않는 동안에, 즉 공기 펌프(200)가 중단되도록 제어되고, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄되도록 제어되는 동안에 상기 전자기 ASV(212)가 개방된다.
이러한 상황에서, 압력 센서(306)는 제1공기통로(210) 내부의 압력을 검출하고(S204), 전자기 ASV(212)가 폐쇄된다(S206). 만일 전자기 ASV(212)가 개방될 때부터 상기 전자기 ASV(212)가 폐쇄될 때까지의 주기 동안에 압력의 변화가 있다면, 배기 가스가 제1공기통로(210) 안으로 다시 유동한다고 결정할 수 있다.
이 경우, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없다고 간주될 수 있으므로, 배기 가스가 제2공기통로(220) 및 제3공기통로(230) 중 하나 이상의 공기통로를 통해 제1공기통로(210)로 다시 유동한다.
이에 따라, 압력의 변화가 있으면(단계 S400에서 "YES"이면), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232) 중 하나 이상에 고장이 발생하였다고 결정된다(S402).
이 때, 엔진(100) 안으로 도입되는 공기량인 공기량 GA는 소정의 공기량 GA(0)보다 많거나 같다. 그러므로 배기 가스량이 충분히 많아지게 되고, 압력 센서(306)에 의해 검출되는 압력의 변화 정도가 커지게 된다. 이에 따라, 압력 센서(306)가 상기 압력의 변화를 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)의 고장을 정확하게 검출하는 것이 가능해진다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU는, 엔진 안으로 도입되는 공기량인 공기량 GA는 소정의 공기량 GA(0)보다 많거나 같은 경우에 전자기 ASV를 개방한다. 이 때, 공기 펌프는 중단되도록 제어되고, 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2)는 폐쇄되도록 제어된다. 이러한 상황에서, 압력의 변화가 압력 센서에 의해 검출된다면, ECU(300)는 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2) 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 즉, 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2) 중 하나 이상이 개방된 상태로 남아 있고 폐쇄될 수 없는지를 결정한다. 따라서, 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2)가 체크 밸브 대신에 제공되는 2차 공기 공급 장치에서는, 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2)의 고장을 검출하는 것이 가능해진다.
제2실시예
도 4를 참조하여, 본 발명의 제2실시예를 설명한다. 상술된 제1실시예에서는, ECU가 전자기 ASV, 진공 압력 ASV(1) 및 진공 압력 ASV(2)의 고장을 검출한다. 제2실시예에서, ECU(300)는 압력 센서(306)의 고장을 검출한다. 제2실시예의 구성의 여타의 부분들은 상술된 제1실시예에서와 동일하고, 그 기능들도 상술된 제1실시예에서와 동일하다. 그러므로 상세한 설명을 반복하지는 않을 것이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 2차 공기 공급 장치의 ECU(300)에 의해 실행되는 프로그램을 설명한다. 상기 ECU(300)는 상술된 제1실시예의 프로그램뿐만 아니라 후술하는 프로그램을 실행한다.
단계 S500에서, ECU(300)는 AI가 수행되지 않았는지를 결정한다. "AI가 수행되지 않았다."라는 문장은 상술된 AI 수행 조건을 만족하지 못했다는 것을 나타낸다. 만일 AI가 수행되지 못했다면(단계 S500에서 "YES"이면), 단계 S502가 수행된다. 그렇지 않으면(단계 S500에서 "NO"이면), 과정이 종료된다.
단계 S502에서, ECU(300)는 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 및 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0)보다 크거나 같다는 조건 모두를 만족하는지를 결정한다. 만일 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 및 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0)보다 크거나 같다는 조건 모두를 만족하면(단계 S502에서 "YES"이면), 단계 S504가 수행된다. 그렇지 않으면(단계 S502에서 "NO"이면), 과정이 종료된다.
상기 과정은, 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 및 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0)보다 크거나 같다는 조건 중 하나 이상을 만족할 때에 단계 S504가 수행되도록 구성될 수도 있다.
단계 S504에서, ECU(300)는 공기 펌프(200)를 작동시킨다. 단계 S506에서, ECU(300)는 공기 펌프(200)에 대한 백압력, 즉 제1공기통로(210) 내부의 압력을 상기 압력 센서(306)로부터 전송된 신호를 토대로 검출한다.
단계 S508에서, ECU(300)는 압력 센서(306)에 의해 검출되는 압력이 증가되었는지를 결정한다. 만일 압력이 증가되었다면(단계 S508에서 "YES"이면), 단계 S510이 수행된다. 그렇지 않다면(단계 S508에서 "NO"이면), 단계 S512가 수행된다.
단계 S510에서, ECU(300)는 압력 센서(306)가 정상인지를 결정한다. 단계 S512에서, ECU(300)는 압력 센서(306)에 고장에 발생하였는지를 결정한다. 이 때, "압력 센서(306)의 고장"은 "압력 센서(306) 및 공기 펌프(200) 중 하나 이상의 고장"을 의미한다.
이하, 상술된 구조와 플로우차트를 토대로, 본 발명의 상기 실시예에 따른 ECU(300)의 작동을 설명한다.
차량 시스템이 개시되어 있는 동안, AI 수행 조건을 만족하지 못하고, AI가 수행되지 않는 경우에는(단계 S500에서 "YES"이면), 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 및 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0) 보다 크거나 같다는 조건 모두를 만족하는지가 결정된다.
만일 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같다는 조건, 및 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0)보다 크거나 같다는 조건 모두를 만족한다면(단계 S502에서 "YES"이면), 공기 펌프(200)가 작동된다(S504).
만일 AI가 수행되지 않을 때, 즉 전자기 ASV(212), 진공 압력 ASV(1)(222) 및 진공 압력 ASV(2)(232)가 폐쇄된 상태에 있을 때에 공기 펌프(200)가 작동된다면, 상기 공기 펌프(200)로부터 압력 하에 전달되는 공기는 제1공기통로(200) 안에 한정된다. 그러므로 공기 펌프(200)의 작동 소음이 커지게 된다. 이에 따라, 공기 펌프(200)의 작동 소음으로 인해 탑승자가 불편함을 느낄 수도 있다.
하지만, 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같고, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같고, 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0)보다 크거나 같으면, 도로 소음 및 엔진(100)의 작동 소음과 배기 소음이 크다. 공기 펌프(200)가 이러한 상황에서 작동되면, 탑승자는 도로 소음 및 엔진(100)의 작동 소음과 배기 소음으로 인해 공기 펌프(200)의 작동 소음을 거의 듣지 못하게 된다. 그러므로 공기 펌프(200)의 작동 소음으로 인해 탑승자가 불편함을 느낄 수 있는 가능성이 줄어들 수 있게 된다.
공기 펌프(200)가 작동되면(S504), 제1공기통로(210) 내부의 압력이 검출된다(S506). 공기 펌프(200)가 작동될 때 압력 하에 공기가 전달되기 때문에, 상기 제1공기통로(210) 내부의 압력이 증가한다. 그러므로 압력 센서(306)가 정상이라 면, 압력 센서(306)에 의해 검출되는 압력이 증가한다.
이에 따라, 압력이 증가하였다면(단계 S508에서 "YES"이면), 압력 센서(306)가 정상이라고 결정한다(S510). 한편, 압력이 증가하지 않았다면(단계 S508에서 "NO"이면), 압력 센서(306)에 고장이 발생하였다고 결정한다.
상술된 바와 같이, 본 실시예에서는, 차량 속도 V가 소정의 차량 속도 V(0)보다 빠르거나 같고, 엔진회전 속도 NE가 소정의 회전 속도 NE(0)보다 빠르거나 같고, 스로틀 밸브 개방 정도 TH가 소정의 개방 정도 TH(0)보다 크거나 같으면, 공기 펌프가 작동되어 압력 센서에 고장이 발생하였는지를 결정한다. 따라서, 공기 펌프의 작동 소음이 도로 소음 및 엔진의 작동 소음과 배기 소음에 묻힐 수 있다. 그 결과, 공기 펌프의 작동 소음으로 인해 탑승자가 불쾌감을 느낄 수 있는 가능성을 낮추는 것이 가능해진다.
따라서, 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예는 모든 실시형태들이 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야만 한다. 본 발명의 기술적 범위는 청구범위로 한정되므로, 본 청구범위의 기술적 사상과 균등론의 범위 내에서의 모든 변형예들을 포괄한다는 것은 자명하다.

Claims (11)

  1. 복수의 실린더가 제공되어, 2차 공기를 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급하는 내연 기관용 2차 공기 공급 장치에 있어서,
    압력 하에 공기를 공급하는 공기 펌프;
    상기 공기 펌프로부터 압력 하에 전달되는 상기 공기가 유동하는 제1공기통로;
    상기 제1공기통로를 개폐하는 제1개폐밸브;
    일 단부가 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 타 단부는 상기 복수의 실린더 가운데 소정의 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제2공기통로;
    상기 제2공기통로를 개폐하는 제2개폐밸브;
    일 단부가 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 타 단부는 상기 제2공기통로에 연결된 상기 배기 통로가 유도하는 상기 소정의 실린더와 상이한 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제3공기통로;
    상기 제3공기통로를 개폐하는 제3개폐밸브;
    상기 제1공기통로 내의 압력을 검출하고, 상기 공기 펌프와 상기 제1개폐밸브 사이에 제공되는 압력 검출기; 및
    상기 제1개폐밸브가 개방되도록 제어되고, 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브는 폐쇄되도록 제어되고, 상기 공기 펌프는 중단되도록 제어되는 동안에 상 기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 고장 결정 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고장 결정 장치는, 상기 내연 기관 안으로 도입되는 공기량이 소정량보다 많은 경우에 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고장 결정 장치는, 상기 압력의 변화가 상기 압력 검출기에 의해 검출된 경우에 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고장 결정 장치는, 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  5. 차량 안에 설치되어, 2차 공기를 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급하는 내연 기관용 2차 공기 공급 장치에 있어서,
    압력 하에 공기 펌프로부터 배기 가스 통로에 연결되어 있는 통로로 전달되는 2차 공기의 압력을 검출하는 압력 검출기;
    상기 차량의 탑승자가 듣게 되는 소음에 관한 정보를 획득하는 정보 획득 장치;
    상기 소음의 크기가 소정값보다 큰 경우에 상기 공기 펌프를 작동시키는 펌프 작동 장치; 및
    상기 공기 펌프가 작동되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 고장 결정 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소음에 관한 정보는, 차량 속도, 상기 내연 기관의 회전 속도 및 상기 내연 기관에 제공된 스로틀 밸브의 개방 정도 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 내연 기관에는 복수의 실린더가 제공되고,
    상기 2차 공기 공급 장치는 i) 압력 하에 상기 공기 펌프로부터 전달되는 공기가 유동하는 제1공기통로, ii) 상기 제1공기통로를 개폐하는 제1개폐밸브, iii) 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 상기 복수의 실린더 가운데 소정 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제2공기통로, iv) 상기 제2공기통로를 개폐하는 제2개폐밸브, v) 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 상기 제2공기통로에 연결된 배기 통로가 유도하는 소정의 실린더와 상이한 실린더로 유도하는 상기 배기 통로에 연결되는 제3공기통로, 및 vi) 상기 제3공기통로를 개폐하는 제3개폐밸브를 포함하며;
    상기 고장 결정 장치는, 상기 제1개폐밸브, 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브가 폐쇄되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고장 결정 장치는, 상기 압력의 증가가 상기 압력 검출기에 의해 검출되지 않은 경우에 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고장 결정 장치는, 상기 압력 검출기와 상기 공기 펌프 중 하나 이상에 고장이 발생하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 장치.
  10. 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급되는 2차 공기를 제어하는 2차 공기 공급 방법에 있어서,
    압력 하에 공기를 공급하는 공기 펌프; 압력 하에 상기 공기 펌프로부터 전달되는 공기가 유동하는 제1공기통로를 개폐하는 제1개폐밸브; 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 상기 복수의 실린더 가운데 소정의 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제2공기통로를 개폐하는 제2개폐밸브; 및 상기 제1개폐밸브의 하류 부분에서 상기 제1공기통로에 연결되고, 상기 제2공기통로에 연결된 상기 배기 통로가 유도하는 상기 소정의 실린더와 상이한 실린더로 유도하는 배기 통로에 연결되는 제3공기통로를 개폐하는 제3개폐밸브를 제공하는 단계;
    상기 공기 펌프와 상기 제1개폐밸브 사이의 상기 제1공기통로 내의 압력을 검출하는 단계; 및
    상기 제1개폐밸브가 개방되도록 제어되고, 상기 제2개폐밸브 및 상기 제3개폐밸브는 폐쇄되도록 제어되고, 상기 공기 펌프는 중단되도록 제어되는 동안에 상기 압력 검출기에 의해 수행되는 검출 결과를 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 방법.
  11. 배기 가스 제어 장치의 상류 부분에 공급되는 2차 공기를 제어하는 2차 공기 공급 장치에 있어서,
    압력 하에 공기 펌프로부터 전달되는 공기의 압력을 검출하는 단계;
    차량의 탑승자가 듣게 되는 소음에 관한 정보를 획득하는 단계;
    상기 소음의 크기가 소정값보다 큰 경우에 상기 공기 펌프를 작동시키는 장치를 작동시키는 펌프; 및
    상기 공기 펌프가 작동되도록 제어되는 동안에 검출된 압력을 토대로, 상기 2차 공기 공급 장치에 고장이 발생하였는지를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 공기 공급 방법.
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