KR20160063435A - Cvvt의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법이 소개된다.
이를 위해 본 발명은, 캠샤프트 포지션 센서가 정상적으로 작동하는지 판단하는 단계; 상기 캠샤프트 포시션 센서를 이용 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계; 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계; 및 상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계를 포함한다.

Description

CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR DEECTING MALFUNCTION OF FASTENING BOLT IN CVVT}
본 발명은 CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캠 샤프트의 최지각 위치 학습시 사용된 PWM듀티값과 CVVT 액추에이터의 응답속도의 학습시 사용된 PWM듀티값을 설정된 기준값과 비교하여 CVVT 장치에 사용된 볼트의 풀림 등의 이상 여부를 감지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 연속 가변 밸브 타이밍 장치(CVVT: continuous variable valve timing)는 엔진의 밸브 개폐 시기를 조절하는 장치이다. 특히, 상기 CVVT가 주행조건에 따라 흡기밸브를 제어함으로써, 엔진의 출력 및 연비가 향상되고, 배기가스가 줄어들 수 있다.
CVVT는 캠 샤프트를 DC 모터로 구동하는 것으로 ECU에서 PWM 듀티값을 이용하여 캠 샤프트를 회전시키고, 캠 샤프트의 회전에 의해 밸브 타이밍이 전환된다.
한편, CVVT가 구비된 차량에서 발생되는 문제점으로 CVVT의 체결볼트가 조립 시의 공차로 인해 차량 주행 중 풀리는 현상이 있으며, 이러한 체결볼트의 풀림으로 인해 ECU에서 PWM 듀티값을 통해 DC 모터를 제어하여도 캠 샤프트가 회전하지 않아 RPM DROP으로 인한 시동 꺼짐 및 캠 샤프트의 위치 오학습에 의한 DC 모터의 내구성에 문제가 발생하였다.
이에 본 발명은 상기와 같은 CVVT의 체결볼트의 풀림 현상을 ECU에서 판정하여 차량의 시동 꺼짐 원인 분석을 제공함은 물론, 그 원인 분석을 통해 볼트의 단순 조임을 통해 문제를 해결할 수 있는 CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
한국공개특허공보 제2004-002578호
본 발명은 상기와 같은 CVVT의 체결볼트의 풀림 현상을 ECU에서 감지함으로써 보다 정확하고 빠르게 운전자에게 알리고, 체결볼트의 풀림 현상을 해결할 수 있는 CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법이 소개된다.
이를 위해 본 발명은, 캠샤프트 포지션 센서가 정상적으로 작동하는지 판단하는 단계; 상기 캠샤프트 포시션 센서를 이용 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계; 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계; 및 상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계를 포함한다.
상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계 이후에, CVVT 액추에이터의 응답속도를 학습하는 단계; 학습된 응답속도가 설정된 범위 내에 속해 응답속도를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계; 상기 응답속도를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값과 비교하는 단계를 더 포함한다.
상기 제1기준값은 45%이고, 상기 제2기준값은 38%인 것을 특징으로 하되, 상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 상기 제1기준값보다 작고, 상기 응답속도를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값보다 큰 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
CVVT의 체결 볼트 이상 감지 시스템이 소개된다.
이를 위해 본 발명은, 캠샤프트 포지션 센서; 하우징과 상기 하우징 내에 장착된 로터를 포함하는 CVVT 엑추에이터; 상기 캠샤프트의 회전과 상기 CVVT 엑추에이터의 작동을 위한 PWM듀티값을 전송하고 전송된 PWM듀티값을 저장하는 제어부; 를 포함하되, 상기 제어부는, 캠 샤프트의 최지각 위치의 학습이 정상이라고 판단시 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값보가 작은 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 CVVT 액추에이터의 응답속도의 학습이 정상이라고 판단시 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값보다 큰 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명인, CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템에 의한다면, 시동 꺼짐에 대한 차량의 이력 추적이 가능함은 물론, AS 대책 수립의 근거가 마련되고, 체결 볼트의 풀림 현상을 보다 정확하게 손쉽게 감지할 수 있는 등 다양한 효과가 구현된다.
도 1 및 도 2는 본 발명인 CVVT볼트풀림감지로직이 전체적인 순서도.
도 3은 본 발명인 CVVT의 체결 볼트 이상 감지 시스템이 전체 구성도
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.
본 발명은 캠 샤프트의 최지각 위치의 학습시 사용된 PWM듀티값과 CVVT 액추에이터의 응답속도의 학습시 사용된 PWM듀티값을 각각 설정된 듀티값과 비교하는 CVVT볼트풀림감지로직을 통해 CVVT의 체결 볼트의 이상 여부를 감지하게 된다.
즉, 본 발명은 ECU에서 캠 샤프트의 최지각 위치의 학습과 CVVT 액추에이터의 응답속도 학습시 사용하는 PWM 듀티값을 이용하여 CVVT의 체결볼트의 풀림 현상을 감지하게 된다.
한편, 캠 샤프트의 최대 작동 위치에서 다양한 샘플을 기준으로 PWM 듀티값의 변화를 관찰하면, 캠 샤프트의 최대 작동 위치에서의 학습된 PWM 듀티값은 45% 이하가 검출될 수 없으며, 이와 동시에 CVVT의 작동 최대 속도 기준으로 볼 때, PWM 듀티값은 38% 이상이 검출될 수 없다.
즉, CVVT가 장착된 차량엥서 볼트 풀림에 의한 문제가 발생할 경우, ECU에서는 캠 샤프트의 위치를 목표값에 맞추기 위하여 PWM 듀티값을 위에서 언급한 제한 값의 범위를 벗어나는 듀티값을 송신시 체결 볼트의 풀림 현상이 발생한 것으로 감지될 수 있는 것이다.
이에, 상기와 같은 PWM 듀티값의 제한값을 벗어나는 PWM듀티값을 ECU에서 감지하게 되면 ECU에서는 체결볼트가 풀린 것으로 판단하게 된다.
상기와 같은 제어로직이 구현되는 본 발명인 CVVT볼트풀림감지로직이 전체적인 순서도가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, CVVT볼트풀림감지로직은, 캠샤프트 포지션 센서가 정상적으로 작동하는지 판단하는 단계(S100), 캠샤프트 포시션 센서를 이용 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계(S200), 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계(S300) 및 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계(S400)를 포함한다.
우선, 캠샤프트의 회전각도를 감지할 수 있는 캠샤프트 포지션 센서가 정상적으로 작동하는지 판단한 뒤, 정상적으로 작동한다고 판단시 이 캠샤프트 포시션 센서를 이용 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하게 된다.
물론, 캠 샤프트의 최지각 위치의 학습은 ECU에서 전송되는 PWM듀티값으로 이루어지게 된다.
한편, 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계가 이루어지는데 ECU에는 정상적인 최지각 위치가 범위가 저장되어 있으며, 이 범위 내에 캠 샤프트의 최지각 위치가 속하는지를 판단하게 되는 것이다.
그 후, 캠 샤프트의 최지각 위치가 ECU에 미리 저장된 정상 범위 내에 속하는 경우 캠 샤프트의 최지각 위치 학습시 사용된 PWM듀티값과 ECU에 미리 저장된 제1기준값과 비교하는 단계가 수행된다.
즉, 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM 듀티값이 제1기준값인 45% 보다 작은 경우에는 CVVT의 체결 볼트가 풀린 것으로 판단하게 되는 것이다.
한편, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값과 제1기준값과 비교하는 방법과 함께 더욱 정확하고 확실하게 CVVT의 체결 볼트의 풀림 현상이 판단되도록 CVVT의 응답속도의 학습시 사용된 PWM듀티값을 설정된 제2기준값과 비교하는 단계를 더 포함한다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계 이후에, CVVT 액추에이터의 응답속도를 학습하는 단계(S500), 학습된 응답속도가 설정된 범위 내에 속해 응답속도를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계(S600) 및 응답속도를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값과 비교하는 단계(S700)를 더 포함한다.
우선, 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교시 이 제1기준값보다 작다고 판단된 경우에는 이어서 CVVT 액추에이터의 응답속도를 학습하는 단계가 수행된다.
CVVT 액추에이터는, 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110)과 로터(120)를 포함하되, 이 하우징(120)은 캠샤프트스프로켓(미도시)에 연결되고, 하우징(110) 내에 장착된 로터(120)가 캠샤프트(미도시)에 연결되는데, CVVT 액추에이터(100)의 응답속도는 이 하우징(110)에 대한 로터(120)의 회전 위상이 변할 때의 응답 속도를 의미한다.
이때, 학습된 응답속도가 설정된 범위 내에 속해 응답속도를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계가 수행되는데, 이 설정된 범위 역시 ECU에 저장되어 있어 응답속도가 우선 정상 범위 내인지를 판단하게 된다.
응답속도가 정상 범위 내라고 판단시에는, 응답속도의 학습시 사용된 ECU의 듀티값이 설정된 제2기준값과 비교하는 단계가 수행된다.
이때, 응답속도 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값(38%)보다 큰 경우에는 CVVT의 체결 볼트의 풀림 현상이 발생하였다고 판단하게 되는 것이다.
즉, 제1기준값은 45%이고, 제2기준값은 38%인 것을 특징으로 하되, 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 제1기준값보다 작고, 응답속도를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값보다 큰 경우에는 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하게 되는 것이다.
한편, 도 3에는 본 발명인 CVVT의 체결 볼트 이상 감지 시스템이 전체 구성도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 캠샤프트 포지션 센서(200), 하우징(110)과 하우징(110) 내에 장착된 로터(120)를 포함하는 CVVT 엑추에이터(100), 캠샤프트의 회전과 CVVT 엑추에이터(100)의 작동을 위한 PWM듀티값을 전송하고 전송된 PWM듀티값을 저장하는 제어부(ECU,300)를 포함하되, 제어부(300)는, 캠 샤프트의 최지각 위치의 학습이 정상이라고 판단시 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값보가 작은 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 제어부(300)는, CVVT 액추에이터(100)의 응답속도의 학습이 정상이라고 판단시 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값보다 큰 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : CVVT 액추에이터 110 : 하우징
120 : 로터 200 : 캠샤프트 포지션 센서
300 : 제어부

Claims (5)

  1. 캠샤프트 포지션 센서가 정상적으로 작동하는지 판단하는 단계;
    상기 캠샤프트 포시션 센서를 이용 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계;
    캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계를 포함하는, CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값과 비교하는 단계 이후에,
    CVVT 액추에이터의 응답속도를 학습하는 단계;
    학습된 응답속도가 설정된 범위 내에 속해 응답속도를 학습하는 단계가 정상인지를 판단하는 단계;
    상기 응답속도를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값과 비교하는 단계를 더 포함하는, CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1기준값은 45%이고, 상기 제2기준값은 38%인 것을 특징으로 하되,
    상기 캠 샤프트의 최지각 위치를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 상기 제1기준값보다 작고,
    상기 응답속도를 학습하는 단계가 정상인 경우 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값보다 큰 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, CVVT의 체결 볼트 이상 감지 방법.
  4. 캠샤프트 포지션 센서;
    하우징과 상기 하우징 내에 장착된 로터를 포함하는 CVVT 엑추에이터;
    상기 캠샤프트의 회전과 상기 CVVT 엑추에이터의 작동을 위한 PWM듀티값을 전송하고 전송된 PWM듀티값을 저장하는 제어부; 를 포함하되,
    상기 제어부는, 캠 샤프트의 최지각 위치의 학습이 정상이라고 판단시 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제1기준값보가 작은 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, CVVT의 체결 볼트 이상 감지 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 CVVT 액추에이터의 응답속도의 학습이 정상이라고 판단시 학습시 사용된 PWM듀티값이 설정된 제2기준값보다 큰 경우 CVVT의 체결 볼트에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, CVVT의 체결 볼트 이상 감지 시스템.

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