KR20110070955A

KR20110070955A - 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법

Info

Publication number: KR20110070955A
Application number: KR1020100129557A
Authority: KR
Inventors: 올라프 야흐; 예르크 오버벡
Original assignee: 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2009-12-19
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-06-27
Also published as: KR101258359B1; DE102009059662A1; US20110146391A1; US8342012B2; DE102009059662B4

Abstract

본 발명은 내연 기관의 라인 시스템, 특히 크랭크 케이싱 배기 시스템의 진단 방법에 관한 것이며, 내연 기관의 작동 파라미터를 위한 각각 하나의 보정값(K1, K2, K3)이 시간적으로 연속하는 둘 이상의 검출 단계들(E1, E2, E3)에서 형성된다. 보정값들(K1, K2, K3) 또는 그로부터 파생된 값들은 라인 시스템의 에러 상태를 검출하기 위해 사용된다.

Description

내연 기관의 라인 시스템 진단 방법{METHOD FOR PERFORMING DIAGNOSTICS ON LINE SYSTEMS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES}

본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 내연 기관의 라인 시스템, 특히 크랭크 케이싱 배기 시스템의 진단 방법에 관한 것이다.

환경 보호를 이유로 내연 기관이 야외로 블로-바이 가스를 방출하는 것은 허용되지 않는다. 이러한 이유로 인해, 내연 기관의 흡기 섹션으로 블로-바이 가스를 되돌려 보내는 크랭크 케이싱 배기 시스템이 개발되었다. 미국 법률은 크랭크 케이싱 배기 시스템의 누출에 대한 진단을 수행할 것을 요구한다.

종래 기술은 또한 자동차의 내연 기관의 작동 동안에 공기 유량 측정 에러를 보정하는 방법들을 공지하고 있다. 예를 들어, DE 10 2005 010 785 A1호는 엔진 제어부에서 공기 유량 측정 에러의 보정을 수행하는 보정값들의 결정을 설명한다. 보정값들은 현재의 열막 공기 유량계(HFM)-센서 공기 유량이, 그 자체가 체적 효율 모델로부터 계산되는 공기 유량으로 조정됨으로써 형성된다.

앞서 언급된 환경 보호 요구사항들을 충족할 수 있기 위해서, 현재의 시스템들에는 복잡한 기술(추가 하드웨어, 고비용 플러그 연결)이 장착되어야 한다.

본 발명의 목적은 내연 기관의 라인 시스템, 특히 크랭크 케이싱 배기 시스템의 진단 방법을 종래 기술과 비교하여 덜 복잡하고 비용 면에서 더 효율적인 방식으로 구현하는 것이다.

이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징부를 갖는 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 종속항들은 다른 유리한 특징들을 포함한다.

상기 방법은 내연 기관의 라인 시스템, 특히 크랭크 케이싱 배기 시스템의 진단에 사용된다. 상기 방법에서, 내연 기관의 작동 파라미터를 위한 각각 하나의 보정값이 시간적으로 연속하는 둘 이상의 검출 단계들에서 형성된다. 보정값들 또는 그로부터 파생된 값들은 라인 시스템의 에러 상태를 검출하기 위해 사용된다. 보정값들로는 예를 들어 공기 유량 측정 에러를 보정하기 위한 보정값들 또는 액츄에이터(예를 들어, 스로틀 밸브)의 조작 변수를 위한 보정값들, 또는 본 목적에 적합하고 단지 일부 다른 작동 파라미터들을 위해 고려할 수 있는 다른 보정값들이 고려된다. "보정값"이라는 용어는 본 명세서의 표현법에 따라 시간-불연속적인 개개의 보정값과 이러한 개개의 보정값들의 평균 모두를 포함한다. 공기 유량 측정 에러를 보정하기 위한 보정값들은 예를 들어 DE 10 2005 010 785 A1호에 기술된 방식으로 검출될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 하나의 실시예에 따르면, 검출 단계들은 각각 내연 기관의 아이들링 상태에서 수행된다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 현재 보정값을 기준값과 비교하는 단계와; 라인 시스템이 손상되지 않았음을 판단하고, 비교 단계의 하나 이상의 기준이 충족되는 경우, 후속 비교 과정을 위한 새로운 기준값으로 현재 보정값을 채택하는 단계를 포함하는 비교 과정이 수행된다.

본 발명에 따른 방법의 일 변형예에 따르면, 제1 초기 보정값은 초기 비교 과정에 의해 제1 아이들링 상태에서 검출된다. 제2 초기 보정값은 제1 아이들링 상태에 후속되는 제2 아이들링 상태에서 검출된다. 두 개의 초기 보정값은 초기 비교 단계에서 서로 비교되고, 초기 비교 단계의 결과에 따라 초기 보정값들 중 하나의 보정값이 기준값으로 채택된다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 초기 비교 단계의 기준이 충족되는 경우, 상기 방법은 초기 비교 과정에 후속되는 다음 후속 비교 과정에서 계속된다. 이러한 맥락에서, 다른 보정값이 후속 비교 과정에서 검출되고, 상기 다른 보정값은 후속 비교 단계에서 유효 기준값과 비교된다. 후속 비교 단계의 결과에 따라 라인 시스템에 에러가 있거나 상기 시스템이 손상되지 않았음을 판단한다.

본 발명에 따른 방법의 하나의 개선예에 따르면, 비교 단계들 중 하나 이상의 비교 단계에서 각각 비교되는 비교 상대들 간에 차가 형성된다. 또한, 임계값이 사전 설정된다. 비교 기준은 상기 차의 상대 위치 또는 임계값과의 차의 절대값의 상대 위치에 관한 것이다. 이는 용이하게 라인 시스템의 기능 성능을 검사하는 것을 가능하게 한다. 차가 임계값을 초과하면, 에러가 검출되고, 그렇지 않으면, 라인 시스템이 손상되지 않았음을 판단한다.

예를 들어, 각 시점에서 지배적인 사전 설정된 진단 조건들(예를 들어, 온도, 고도, 부하, 아이들링 길이, 등)이 충족되어야만 보정값들 중 하나 이상의 보정값이 형성된다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 완료된 진단의 각 최종 유효 기준값을 비휘발성 데이터 메모리에 저장한다. 이는 궁극적으로 다수의 구동 사이클이 평가될 수 있음을 보장하는 것을 가능하게 한다. 보정값이 "만족스럽지 않음"으로 나타나면, 경우에 따라 측정 시 1회의 이상값(outlier)을 검출하기 위해, 구동 사이클들은 원래 기준값과 비교될 수 있다.

본 발명은 높은 주행 거리의 경우에도 부하-검출 진단의 견고성과 신뢰성을 개선하기 위한 전제 조건을 제공한다. 이러한 혁신적인 해결 방법은 기존에 존재하는 진단과 결합하여 완만한 작용과 일시적 작용을 구별하는 것을 가능하게 하고, 이는 자동차 공장에서 에러를 발견하는 데 매우 유용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 내연 기관의 작동 파라미터를 위한 보정값이 시간적으로 연속하는 둘 이상의 검출 단계들에서 형성됨으로써 내연 기관의 라인 시스템을 효과적으로 진단할 수 있다는 장점이 제공된다.

본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에 보다 상세히 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
도 2는 상하로 나타낸 두 개의 그래프를 도시하는 것으로, 상측 그래프는 본 발명에 따른 방법의 측정 결과를 나타내고, 하측 그래프는 그 중에서도 검사된 내연 기관의 아이들링 상태들의 시간 프로파일을 나타낸 그래프.

도 1은 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시한다. 본 발명에 따른 방법은 내연 기관의 제1 아이들링 상태(LP1)(도 2 참조)에서 수행되는 제1 검출 단계(E1)에서 시작된다. 제1 검출 단계(E1)에서 제1 초기 보정값(K1)(도 2 참조)이 형성된다. 제1 검출 단계(E1) 후, 방법은 제1 아이들링 상태(LP1)에 후속되는 제2 아이들링 상태(LP2)(도 2 참조)에서 수행되는 제2 검출 단계(E2)에서 계속된다. 제1 검출 단계(E1)와 유사한 방식으로 수행되는 제2 검출 단계(E2)에서 제2 초기 보정값(K2)(도 2 참조)이 형성된다.

제1 초기 보정값(K1)과 제2 초기 보정값(K2) 간의 차(또는 상기 차의 절대값)가 적용 가능한 임계값 이상인지를 검사하는 초기 비교 단계(VA)가 제2 검출 단계(E2)에서 실행된다.

초기 비교 단계(VA)의 검사 결과(임계값에 도달하거나 초과함)가 "예"인 경우, 본 발명에 따른 방법이 단계(S2)에서 계속되는 반면에, 초기 비교 단계(VA)의 검사 결과(임계값에 도달하지 못함)가 "아니오"인 경우에는, 방법이 단계(S1)에서 계속된다.

단계(S2)에서, 라인 시스템에 에러가 있음을 판단하고, 동시에 제1 초기 보정값(K1)을 기준값으로서 메모리에 저장한다. 이 경우에, 제1 초기 보정값(K1)은 에러 복구 또는 에러 확인을 위해 요구된다. 방법은 예를 들어 단계(S2)에서 종료될 수 있다.

단계(S1)에서, 라인 시스템이 손상되지 않았음을 판단하고, 동시에 제2 초기 보정값(K2)을 기준값으로서 메모리에 저장한다.

단계(S1) 후에, 방법은 제2 아이들링 상태(LP2) 다음인 제3 아이들링 상태(LP3)(도 2 참조)에서 수행되는 후속 검출 단계(E3)에서 계속된다. 후속 검출 단계(E3)에서 후속 보정값(K3)이 형성된다. 후속 보정값(K3)과 현재 유효한 기준값 간의 차(또는 차의 절대값)가 임계값(T) 이상인지를 검사하는 후속 비교 단계(VF)가 후속 검출 단계(E3)에서 실행된다.

후속 비교 단계(VF)의 검사 결과(임계값에 도달하거나 초과함)가 "예"인 경우, 본 발명에 따른 방법이 단계(F2)에서 계속되는 반면, 후속 비교 단계(VF)의 검사 결과(임계값에 도달하지 못함)가 "아니오"인 경우에는, 방법이 단계(F1)에서 계속된다.

단계(F1)에서, 라인 시스템이 손상되지 않았음을 판단한다. 방법은 단계(E3)의 루프에 진입하여 단계(F1)로 계속되거나, 또는 단계(F1) 후에 흐름도에 도시된 바와 같이 종료될 수도 있다.

단계(F2)에서, 라인 시스템에 에러가 있음을 판단하고, 방법이 예를 들어 종료된다.

도 2는 상하로 나타낸 두 개의 그래프(G1, G2)를 도시하는 것으로, 상측 그래프(G1)는 본 발명에 따른 방법의 측정 결과를 나타낸다. 상측 그래프(G1)에서, 종축은 진단값을 백분율로 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다.

하측 그래프(G2)는 방법 순서를 설명하는 텍스트와 심볼 이외에 본 발명에 따른 방법의 범위 내에서 검사되는 내연 기관의 아이들링 상태들(LP1, LP2, LP3)의 시간 프로파일을 도시한다.

두 그래프(G1, G2)의 시간 축들(횡축들)은 동시 프로파일을 갖는데, 다시 말하면, 동일한 x값들이 본 발명의 방법의 실행 동안 각각의 경우에서 동일한 시점에 대응한다.

아이들링 상태들(LP1, LP2, LP3)의 시간 프로파일이 하측 그래프(G2)에서 계단 함수의 방식으로 도시된다[내연 기관이 특정 시간에 아이들링 상태(LP1, LP2, LP3)인 경우 종축은 Y="하이" 값에 할당되는 반면, y=0은 내연 기관이 특정 시간에 아이들링 상태가 아니라는 것을 의미한다].

또한, 이전에 기술된 보정값들(K1, K2, K3)이 대응하는 델타값들과 함께 하부 그래프(G2)의 횡축 아래에 도시된다. 필드(FA)에 나타낸 바와 같이, 임계값(T)은 25%로 설정된다.

제1 초기 보정값(K1)이 +3%이고, 제2 초기 보정값(K2)이 +5%인데, 이는 2%의 델타값에 대응한다. 이 델타값은 임계값(T)에 도달하지 않는데, 다시 말하면, 도 1을 참조하여 기술된 바와 같이 델타값은 "만족스러움(OK)"으로 나타난다(필드 FB). 제1 후속 보정값(K3)은 +31%이고, 이는 도 1을 참조하여 기술된 바와 같이 26%의 델타값에 대응한다. 이 델타값은 임계값(T)을 초과하고, 이는 라인 시스템에 에러가 있는 것으로 고려됨을 의미한다(필드 FA).

있을 수 있는 진단 전략의 확대는 각 기준값과 다수의 연속하는 보정값들의 비교 및/또는 특정한 통계 함수의 적용일 수 있다.

있을 수 있는 추가 조건은, 예를 들어 적용 가능한 수의 구동 사이클에 대해 만족스러운 것으로 나타난 환경 조건을 벗어나서 스로틀 밸브가 적응된 후 확장된 임계값들로의 전환이 실행되어야 하는 것일 수 있다.

그 결과로서, 본 발명의 기본 개념은 또한 "예를 들어 라인 시스템의 누출과 같은 에러 상태를 평가하기 위한 둘 이상의 연속하는 아이들링 상태에서의 보정값 예를 들어 스로틀 밸브 보정값의 상대 비교"로서 공식화될 수 있다.

E1 : 제1 검출 단계
E2 : 제2 검출 단계
E3 : 제3 검출 단계
K1 : 제1 초기 보정값
K2 : 제2 초기 보정값
K3 : 제3 초기 보정값
LP1 : 제1 아이들링 상태
LP2 : 제2 아이들링 상태
LP3 : 제3 아이들링 상태
T : 임계값

Claims

내연 기관의 작동 파라미터를 위한 각각 하나의 보정값(K1, K2, K3)이 시간적으로 연속하는 둘 이상의 검출 단계들(E1, E2, E3)에서 형성되는 내연 기관의 라인 시스템, 즉 크랭크 케이싱 배기 시스템의 진단 방법에 있어서,
보정값들(K1, K2, K3) 또는 그로부터 파생된 값들은 라인 시스템의 에러 상태를 검출하기 위해 사용되는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제1항에 있어서, 검출 단계들은 각각 내연 기관의 아이들링 상태(LP1, LP2, LP3)에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 현재 보정값(K1, K2, K3)을 기준값과 비교하는 단계와;
라인 시스템이 손상되지 않았음을 판단하고, 비교 단계의 하나 이상의 기준이 충족되는 경우, 후속 비교 과정을 위한 새로운 기준값으로 현재 보정값(K1, K2, K3)을 채택하는 단계를 포함하는 비교 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 초기 보정값(K1)은 초기 비교 과정에 의해 제1 아이들링 상태(LP1)에서 검출되고, 제2 초기 보정값(K2)은 제1 아이들링 상태(LP1)에 후속되는 제2 아이들링 상태(LP2)에서 검출되며, 두 개의 초기 보정값(K1, K2)은 초기 비교 단계에서 서로 비교되고, 초기 비교 단계의 결과에 따라 초기 보정값들(K1, K2) 중 하나의 보정값이 기준값으로 채택되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 초기 비교 단계의 기준이 충족되는 경우, 상기 방법은 초기 비교 과정에 후속되는 다음의 후속 비교 과정에서 계속되고, 다른 보정값(K3)이 후속 비교 과정에서 검출되며, 상기 다른 보정값은 후속 비교 단계에서 유효 기준값과 비교되고, 후속 비교 단계의 결과에 따라 라인 시스템에 에러가 있거나 손상되지 않았음을 판단하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제3항에 있어서, 비교 단계들 중 하나 이상의 비교 단계에서 각각 비교되는 비교 상대들 간에 차가 형성되고, 임계값(T)이 사전 설정되며, 비교 기준은 상기 차의 상대 위치 또는 임계값(T)과의 차의 절대값의 상대 위치에 관한 것임을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제3항에 있어서, 각 시점에서 지배적인 사전 설정된 진단 조건들이 충족되어야만 보정값들(K1, K2, K3) 중 하나 이상의 보정값이 형성되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 완료된 진단의 각 최종 유효 기준값을 비휘발성 데이터 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 라인 시스템 진단 방법.