KR20090008711A - Apparatus for failure diagnosis a variable induction system and method thereof - Google Patents

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Abstract

An apparatus for diagnosing failure of a variable induction system and method thereof is provided to easily adjust the length of an intake passage and reduce the manufacturing cost of a vehicle. An apparatus for diagnosing failure of a variable induction system and method thereof comprises a step of determining whether a variable induction system works at the current operation region(S102); a step of comparing a control signal with a result signal in case the variable induction system works(S104); a step of reading induction air amount using a MAP sensor(S105); and a step of determining failure of a limit switch or an actuator after comparing variance of air amount before and after a flap works.

Description

가변 흡기 시스템의 고장 진단장치 및 방법{APPARATUS FOR FAILURE DIAGNOSIS A VARIABLE INDUCTION SYSTEM AND METHOD THEREOF}Fault diagnosis apparatus and method of variable intake system {APPARATUS FOR FAILURE DIAGNOSIS A VARIABLE INDUCTION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량에 장착되는 가변 흡기 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 흡기 통로를 가변시키는 플랩(Flap)의 작동 위치를 리미트 스위치(Limit Switch)로 검출하고, 플랩을 작동시키는 액추에이터 및 리미트 스위치의 고장 여부를 진단하여 북미 법규를 만족시키도록 하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable intake system mounted on a vehicle. More particularly, the present invention relates to an actuator and a limit switch that detects an operating position of a flap for varying an intake passage with a limit switch and operates the flap. The present invention relates to a failure diagnosis apparatus and method for a variable intake system for diagnosing a failure and satisfying North American regulations.

엔진은 운전 영역에 따라 공기의 흡기 저항이 달라지며, 공기의 흡기 저항은 엔진의 성능에 직접적인 영향을 미친다. The intake resistance of the air varies according to the driving region of the engine, and the intake resistance of the air directly affects the performance of the engine.

일반적으로 저속 운전 영역에서는 흡기관내의 흡기 유속을 빠르게 하기 위하여 흡기관의 직경은 작고 길이는 길게 하는 것이 유리하며, 고속 운전 영역에서는 흡기 저항을 줄이기 위해 가능한 흡기관의 직경을 크게, 길이는 짧게 하는 것이 유리하다. In general, in the low speed operation region, it is advantageous to make the diameter of the intake pipe small and the length long to increase the intake flow velocity in the intake pipe. It is advantageous.

따라서, 차량의 엔진에는 각 운전 영역에서 최대의 효율을 낼 수 있도록 흡기 다기관의 길이나 단면적을 가변하는 가변 흡기 시스템이 적용되고 있다.Therefore, a variable intake system that varies the length or cross-sectional area of the intake manifold is applied to the engine of the vehicle so as to achieve maximum efficiency in each driving region.

가변 흡기 시스템은 엔진 회전수와 엔진 부하에 따른 스로틀 밸브의 개도량에 따라 가변 흡기 시스템의 모터를 작동시켜 흡기관의 길이를 조절한다.The variable intake system adjusts the length of the intake pipe by operating the motor of the variable intake system according to the opening amount of the throttle valve according to the engine speed and the engine load.

가변 흡기 시스템은 저속 및 저부하의 운전 영역에서 가변 흡기 시스템의 밸브를 닫아 일반 엔진 보다 흡기 통로를 길게 하고, 고속 및 고부하의 운전 영역에서는 가변 흡기 시스템의 밸브를 열어 일반 엔진 보다 흡기 통로를 짧게 하여 엔진의 출력을 향상시킨다.The variable intake system closes the valve of the variable intake system in the low speed and low load operating area to make the intake passage longer than that of the general engine, and opens the valve of the variable intake system in the high speed and high load operation area to make the intake passage shorter than the general engine. Improves engine power.

가변 흡기 시스템은 운전 영역에 따라 흡기 통로의 길이를 조절함에 있어 액추에이터의 작동 위치를 검출하기 위하여 위치센서를 적용하고 있다.The variable intake system employs a position sensor to detect the operating position of the actuator in adjusting the length of the intake passage according to the operating area.

그러나, 액추에이터의 작동 위치를 검출하기 위한 위치센서는 고가의 부품이며, 주변 부품과의 장착 및 방수를 위해서는 많은 장착 비용이 소요되어 차량의 원가 상승을 유발시키는 문제점이 발생한다. However, the position sensor for detecting the operating position of the actuator is an expensive component, and a lot of installation costs are required for mounting and waterproofing with the peripheral components, causing a problem of raising the cost of the vehicle.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 가변 흡기 시스템에서 흡기 통로의 길이를 조절하는 플랩(Flap)의 위치를 리미드 스위치로 검출하여 운전 영역에 따른 흡기 통로의 길이 조절에 안정성 및 신뢰성을 제공하고, 피드백 신호와 제어신호의 비교 분석을 통해 플랩을 작동시키는 액추에이터 혹은 리미트 스위치의 고장 여부를 진단하여 고장 코드를 출력하는 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is to adjust the length of the intake passage according to the operating area by detecting the position of the flap (Flap) for adjusting the length of the intake passage in the variable intake system with the limit switch It provides stability and reliability, and compares the feedback signal and the control signal to diagnose the failure of the actuator or limit switch that operates the flap and outputs the fault code.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 가변 흡기 시스템의 고 장 진당장치는, 액추에이터의 작동으로 흡기 통로의 길이를 조절하는 플랩과; 상기 플랩의 일측 단부에 연결되며 플랩의 작동에 따라 온/오프되어 그에 대한 정보를 제어부에 피드백 신호로 제공하는 리미트 스위치; 운전 영역을 검출하고 운전 영역에 따라 상기 플랩의 작동을 제어하며, 작동신호와 피드백 신호가 동기되어 작동되는지 판단하며, 동기되어 작동되지 않는 경우 흡입 공기량의 변화를 분석하여 상기 액추에이터 및 리미트 스위치의 고장 여부를 판단하는 제어부; 제어부에서 출력되는 액추에이터 혹은 리미트 스위치의 고장 코드를 저장하는 메모리부를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the fault injector of the variable intake system, the flap for adjusting the length of the intake passage by the operation of the actuator; A limit switch connected to one end of the flap and turned on / off according to the operation of the flap to provide information about the flap as a feedback signal to the controller; Detect the operation area and control the operation of the flap according to the operation area, determine whether the operation signal and the feedback signal are synchronized, and if the operation is not synchronized, analyze the change of the intake air amount and break the actuator and limit switch. A control unit for determining whether or not; It includes a memory unit for storing the fault code of the actuator or limit switch output from the control unit.

본 발명의 특징에 따른 가변 흡기 시스템의 고장 진단방법은, 엔진 회전수 및 엔진 부하를 검출하여 운전 영역을 추정하고, 현재의 운전 영역에서 가변 흡기 시스템이 작동되고 있는지 판단하는 과정; 가변 흡기 시스템이 작동되고 있으면 플랩을 작동시키는 제어신호와 리미트 스위치에서 피드백 검출되는 작동 결과 신호를 비교하여 두 신호가 동기되어 작동하는지 판단하는 과정; 상기 두 신호가 동기되면 가변 흡기 시스템은 정상적으로 동작되는 것으로 판정하고, 두 신호가 동기되지 않은 상태이면 MAP 센서로부터 흡입 공기량을 판독하는 과정; 플랩이 작동되기 이전의 흡입 공기량과 플랩 작동 제어신호를 출력한 이후 흡입 공기량의 변화를 비교하여 리미트 스위치 혹은 액추에이터의 고장 여부를 판정하는 과정을 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing a failure of a variable intake system, including: detecting an engine speed and an engine load, estimating a driving range, and determining whether the variable intake system is operating in the current driving range; If the variable intake system is in operation, comparing the control signal for operating the flap with the operation result signal detected by feedback from the limit switch to determine whether the two signals operate in synchronization; Determining that the variable intake system operates normally when the two signals are synchronized, and reading the intake air amount from the MAP sensor when the two signals are not synchronized; And comparing the change of the intake air amount after outputting the flap operation control signal with the intake air amount before the flap is activated, and determining whether the limit switch or the actuator is broken.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 가변 흡기 시스템에서 흡기 통로 길이의 가변 정보를 검출하여 제어수단에 피드백 신호로 제공하는 위치센서 대신에 저가의 리미트 스위치를 적용하여 차량의 제작 원가를 절감시키는 효과를 제공한다.According to the above configuration, the present invention provides an effect of reducing manufacturing cost of a vehicle by applying a low-cost limit switch instead of a position sensor that detects variable information of an intake passage length in a variable intake system and provides a feedback signal to a control means. do.

또한, 가변 흡기 시스템의 플랩을 작동시키는 액추에이터 및 리미트 스위치의 고장 여부를 진단하여 코드를 출력 저장함으로써, 북미 규제를 만족시켜 차량의 신뢰성을 제공한다.In addition, by diagnosing the failure of the actuator and limit switch operating the flap of the variable intake system and outputting the code, the vehicle satisfies North American regulations and provides vehicle reliability.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡기 시스템의 고장 진단장치에 대한 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a failure diagnosis apparatus of a variable intake system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 제어부(10)와 플랩(20), 리미트 스위치(30) 및 메모리부(40)를 포함한다.As shown, the control unit 10 includes a flap 20, a limit switch 30, and a memory unit 40.

제어부(10)는 엔진 회전수와 엔진 부하의 조건에 따라 운전 영역을 추정하 여, 흡기 통로의 길이를 저속, 저부하의 영역에서 길게 조절하고 고속 고부하의 영역에서 짧게 조정하여 각각의 운전에서 흡입되는 공기량을 최적으로 제어한다.The control unit 10 estimates the operating area according to the engine speed and the engine load conditions, adjusts the length of the intake passage lengthwise in the low speed and low load areas, and shortly adjusts the length of the intake passage in the high speed and high load areas. Optimally control the amount of air

상기 제어부(10)는 흡기 통로를 조절하기 위해 출력한 신호와 리미트 스위치(30)에서 피드백 검출되는 신호를 비교하여 두 신호가 동기되어 작동되는지 판단하고, 두 신호가 동기되어 작동되지 않는 경우 흡입 공기량의 변화 여부에 따라 리미트 스위치 혹은 액추에이터의 고장을 판정하여 고장 코드를 출력 저장한다. The control unit 10 compares the signal output to adjust the intake passage and the signal detected by the feedback from the limit switch 30 to determine whether the two signals are operated in synchronization, the amount of intake air if the two signals are not operated in synchronization The fault code is determined and the fault code is output and stored according to whether or not the limit switch or actuator is changed.

플랩(20)은 소정의 위치에 도시되지 않은 액추에이터가 연결되고, 제어부(10)에서 인가되는 제어신호에 의해 작동되어 운전 영역에 따라 흡기 통로의 길이를 가변시킨다.The flap 20 is connected to an actuator (not shown) at a predetermined position and is operated by a control signal applied from the control unit 10 to vary the length of the intake passage according to the driving region.

리미트 스위치(30)는 플랩(20)의 일측 단부와 연결되며, 플랩(20)의 작동에 따라 온/오프 동작되어 그에 대한 정보를 제어부(10)에 피드백 신호로 제공한다.The limit switch 30 is connected to one end of the flap 20 and is operated on / off according to the operation of the flap 20 to provide information about the limit switch 30 as a feedback signal.

매모리부(40)는 상기 제어부(10)에서 출력되는 액추에이터 혹은 리미트 스위치(30)의 고장 코드를 저장하여, 정비에 적용되도록 한다.The memory unit 40 stores the fault code of the actuator or the limit switch 30 output from the control unit 10 to be applied to maintenance.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같다.The operation of the present invention including the function as described above is as follows.

차량의 주행 상태에서 제어부(10)는 엔진 회전수 및 엔진 부하를 검출하여 운전 영역을 추정하고(S101), 그에 따라 현재 가변 흡기 시스템이 작동되고 있는지를 판단한다(S102).In the driving state of the vehicle, the controller 10 detects the engine speed and the engine load to estimate the driving area (S101), and thereby determines whether the variable intake system is currently operating (S102).

상기 S102의 판단에서 가변 흡기 시스템이 작동되고 있는 상태이면 리미트 스위치(30)에서 피드백 신호로 제공되는 가변 흡기 시스템에서 흡기 통로의 길이를 조절하는 플랩(20)의 작동신호를 검출하여(S103) 제어신호에 동기하여 작동되고 있 는지를 판단한다(S104).If the variable intake system is operating in the determination of S102, the control signal is detected by detecting the operation signal of the flap 20 for adjusting the length of the intake passage in the variable intake system provided as a feedback signal from the limit switch 30 (S103). It is determined whether it is operating in synchronization with the signal (S104).

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 일 예를 들어 제어부(10)에서 (a)와 같은 가변 흡기 시스템의 플랩(20) 제어신호를 출력하였을 때 리미트 스위치(30)를 통해 (b)와 같이 제어신호에 동기된 신호가 검출되는지를 판단한다.That is, as shown in FIG. 2, for example, when the control unit 10 outputs the control signal of the flap 20 of the variable intake system as shown in (a), as shown in (b) through the limit switch 30. It is determined whether a signal synchronized with the control signal is detected.

상기 S104의 판단에서 리미트 스위치(30)에서 피드백 검출되는 플랩(20)의 작동신호와 제어신호가 동기하여 작동되는 상태이면 정상적인 작동으로 판단한다.If the operation signal and the control signal of the flap 20, which is detected by the feedback from the limit switch 30 is operated in synchronization with the determination in S104, it is determined to be normal operation.

그러나, 플랩(20)의 작동신호와 제어신호가 동기하여 작동하지 않는 상태이면 도시되지 않은 에어 클리너에 장착되는 MAP(Mass Air Pressure) 센서로부터 흡입 공기량의 변화를 판독한다(S105).However, when the operation signal and the control signal of the flap 20 do not operate in synchronization, the change of the intake air amount is read from a MAP (Mass Air Pressure) sensor mounted on an air cleaner (not shown) (S105).

그리고, 플랩(20)의 작동 직전에 검출된 흡입 공기량과 플랩(20)의 작동 제어신호를 출력한 다음에 검출된 흡입 공기량을 비교하여 흡입 공기량에 변화가 발생하였는지를 판단한다(S106).Then, the intake air amount detected immediately before the operation of the flap 20 and the operation control signal of the flap 20 are output, and then the detected intake air amount is compared to determine whether a change has occurred in the intake air amount (S106).

상기 S106의 판단에서 흡입 공기량에 변화가 발생하였으면 리미트 스위치(30)의 고장으로 판정하고(S107) 그에 따른 고장 코드를 출력시켜 메모리부(40)에 저장한다(S108). If a change occurs in the intake air amount in the determination of S106, it is determined that the limit switch 30 is broken (S107), and the fault code is outputted accordingly and stored in the memory unit 40 (S108).

그러나, 상기 S106의 판단에서 흡입 공기량에 변화가 검출되지 않으면 액추에이터의 고장으로 판정하고(S109) 그에 따른 고장 코드를 출력시켜 메모리부(40)에 저장한다(S110).However, if the change in the intake air amount is not detected in the determination of S106, it is determined that the actuator has a failure (S109), and a failure code corresponding thereto is outputted and stored in the memory unit 40 (S110).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수 있다. The embodiments of the present invention described above are not implemented only through the apparatus and the method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiments of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡기 시스템의 고장 진단장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a failure diagnosis apparatus of a variable intake system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡기 시스템에서 고장 진단을 위한 제어신호와 피드백 신호를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a control signal and a feedback signal for fault diagnosis in a variable intake system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡기 시스템에서 고장 진단을 실행하는 흐름도이다.3 is a flow chart for performing fault diagnosis in a variable intake system according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 제어부 20 : 가변 흡기 플랩10 control unit 20 variable intake flap

30 : 작동 검출부 40 : 메모리부30: operation detection unit 40: memory unit

Claims (6)

가변 흡기 시스템에 있어서,In a variable intake system, 액추에이터의 작동으로 흡기 통로의 길이를 조절하는 플랩과;A flap for adjusting the length of the intake passage by the operation of the actuator; 상기 플랩의 일측 단부에 연결되며 플랩의 작동에 따라 온/오프되어 그에 대한 정보를 제어부에 피드백 신호로 제공하는 리미트 스위치;A limit switch connected to one end of the flap and turned on / off according to the operation of the flap to provide information about the flap as a feedback signal to the controller; 운전 영역을 검출하고 운전 영역에 따라 상기 플랩의 작동을 제어하며, 작동신호와 피드백 신호가 동기되어 작동되는지 판단하며, 동기되어 작동되지 않는 경우 흡입 공기량의 변화를 분석하여 상기 액추에이터 및 리미트 스위치의 고장 여부를 판단하는 제어부;Detect the operation area and control the operation of the flap according to the operation area, determine whether the operation signal and the feedback signal are synchronized, and if the operation is not synchronized, analyze the change of the intake air amount and break the actuator and limit switch. A control unit for determining whether or not; 상기 제어부에서 출력되는 액추에이터 혹은 리미트 스위치의 고장 코드를 저장하는 메모리부를 포함하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단장치.And a memory unit for storing a fault code of an actuator or a limit switch outputted from the control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 플랩의 작동 제어신호와 피드백 신호가 서로 동기되지 않는 경우 흡입 공기량에 변화가 검출되면 리미트 스위치의 고장으로 판정하여 고장 코드를 출력하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단장치.The control unit is a failure diagnosis device of a variable intake system for outputting a fault code by determining that the limit switch is a failure when a change in the intake air amount is detected when the operation control signal and the feedback signal of the flap is not synchronized with each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 플랩의 작동 제어신호와 피드백 신호가 서로 동기되지 않는 경우 흡입 공기량에 변화가 검출되지 않으면 플랩을 작동시키는 액추에이터의 고장으로 판정하여 고장 코드를 출력하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단장치.The control unit is a failure diagnosis apparatus of a variable intake system for outputting a failure code by determining that the change in the intake air amount is not detected when the operation control signal and the feedback signal of the flap is not synchronized with each other, the failure of the actuator for operating the flap. 엔진 회전수 및 엔진 부하를 검출하여 운전 영역을 추정하고, 현재의 운전 영역에서 가변 흡기 시스템이 작동되고 있는지 판단하는 과정;Detecting an engine speed and an engine load to estimate an operating region, and determining whether the variable intake system is operating in the current operating region; 가변 흡기 시스템이 작동되고 있으면 플랩을 작동시키는 제어신호와 리미트 스위치에서 피드백 검출되는 작동 결과 신호를 비교하여 두 신호가 동기되어 작동하는지 판단하는 과정;If the variable intake system is in operation, comparing the control signal for operating the flap with the operation result signal detected by feedback from the limit switch to determine whether the two signals operate in synchronization; 상기 두 신호가 동기되면 가변 흡기 시스템은 정상적으로 동작되는 것으로 판정하고, 두 신호가 동기되지 않은 상태이면 MAP 센서로부터 흡입 공기량을 판독하는 과정;Determining that the variable intake system operates normally when the two signals are synchronized, and reading the intake air amount from the MAP sensor when the two signals are not synchronized; 플랩이 작동되기 이전의 흡입 공기량과 플랩 작동 제어신호를 출력한 이후 흡입 공기량의 변화를 비교하여 리미트 스위치 혹은 액추에이터의 고장 여부를 판정하는 과정을 포함하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단방법.A method of diagnosing a failure of a variable intake system, comprising determining whether a limit switch or an actuator has failed by comparing an intake air amount before the flap is activated with a change in the intake air amount after outputting the flap operation control signal. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 흡입 공기량의 비교에서 공기량의 변화가 검출되면 리미트 스위치의 고장으로 판정하여 고장 코드를 출력 저장하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단방법.And detecting a change in the air amount in the comparison of the intake air amounts, determining that the limit switch is in a failure state, and outputting and storing a fault code. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 흡입 공기량의 비교에서 공기량의 변화가 검출되지 않으면 액추에이터의 고장으로 판정하여 고장 코드를 출력 저장하는 가변 흡기 시스템의 고장 진단방법.If the change in the air amount is not detected in the comparison of the intake air amount, the failure diagnosis method of the variable intake system for determining that the actuator failure and output a fault code.
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