KR20180066660A - 엔진 시스템의 진단 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진 시스템 진단 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 방법은, 엔진 시스템의 진단을 위한 데이터를 검출하는 단계; 상기 데이터를 기초로 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하는 단계; 상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계; 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내인지 판단하는 단계; 및 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

엔진 시스템의 진단 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DIAGNOSING ENGINE SYSTEM}
본 발명은 엔진 시스템의 진단 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속 가변 밸브 듀레이션 장치를 포함하는 엔진 시스템을 진단할 수 있는 엔진 시스템의 진단 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관은 연소실에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 생성한다. 공기를 흡입할 때는 캠축(camshaft)의 구동에 의해 흡기 밸브(intake valve)를 작동시키고, 흡기 밸브가 열려 있는 동안 공기가 연소실에 흡입되게 된다. 또한, 캠축의 구동에 의해 배기밸브를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에서 배출되게 된다.
그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다. 이와 같이, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수 개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 연속 가변 밸브 리프트(continuous variable valve lift; CVVL) 장치가 연구되고 있다.
또한, 밸브의 열림 시간을 조절하는 것으로 연속 가변 밸브 타이밍 (continuous variable valve timing; CVVT) 기술이 개발되어왔는데, 이는 밸브 타이밍이 고정된 상태로 밸브 열림/닫힘 시점이 동시에 변경되는 기술이다.
그러나, 종래의 CVVL 또는 CVVT는 구성이 복잡하고 비용이 고가인 문제가 있다.
따라서, 엔진의 작동 상태에 따라 밸브의 듀레이션을 조절할 수 있는 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치가 연구되고 있다.
상기 CVVD 장치를 엔진 시스템에 적용하기 위해서는 CVVD 장치가 정상적으로 작동 중인지 진단할 수 있는 방법이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연속 가변 밸브 듀레이션 장치를 포함하는 엔진 시스템을 진단할 수 있는 엔진 시스템의 진단 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 방법은, 엔진 시스템의 진단을 위한 데이터를 검출하는 단계; 상기 데이터를 기초로 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하는 단계; 상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계; 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내인지 판단하는 단계; 및 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 진단 방법은, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 이내인 경우, 설정된 시간 동안 상기 흡기 밸브의 듀레이션을 상기 제1 목표 듀레이션으로 유지시키며, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 상기 흡기 압력을 모니터링하는 단계; 및 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인지 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 진단 방법은, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 진단 방법은, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인 경우, 흡기 밸브의 듀레이션이 제2 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 목표 듀레이션은 상기 제1 목표 듀레이션 보다 작을 수 있다.
상기 진단 방법은, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 제3 설정 범위 이내인지를 판단하는 단계; 및 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 진단 방법은 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내인 경우, 상기 CVVD 장치가 정상 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 장치는, 가속 페달의 위치값을 측정하는 가속 페달 위치 센서; 브레이크 페달의 위치값을 측정하는 브레이크 페달 위치 센서; 차속을 측정하는 차속 센서; 흡기 압력을 측정하는 흡기 압력 센서; 및 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하고, 연료 차단 조건이 만족되면 상기 CVVD 장치가 고장 상태인지 여부를 판단하는 제어기;를 포함할 수 있고, 상기 제어기는 상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레인션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키고, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 이내인 경우, 설정된 시간 동안 상기 흡기 밸브의 듀레이션을 상기 제1 목표 듀레이션으로 유지시키며, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 상기 흡기 압력을 모니터링하고, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인지 판단할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인 경우, 흡기 밸브의 듀레이션이 제2 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키고, 상기 제2 목표 듀레이션은 상기 제1 목표 듀레이션 보다 작을 수 있다.
상기 제어기는, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 제3 설정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내인 경우, 상기 CVVD 장치가 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 방법은, 엔진 시스템의 진단을 위한 데이터를 검출하는 단계; 상기 데이터를 기초로 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하는 단계; 상기 연료 차단 조건이 만족되면, 배기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계; 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내인지 판단하는 단계; 및 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 장치는, 가속 페달의 위치값을 측정하는 가속 페달 위치 센서; 브레이크 페달의 위치값을 측정하는 브레이크 페달 위치 센서; 차속을 측정하는 차속 센서; 흡기 압력을 측정하는 흡기 압력 센서; 및 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하고, 연료 차단 조건이 만족되면 상기 CVVD 장치가 고장 상태인지 여부를 판단하는 제어기;를 포함할 수 있고, 상기 제어기는 상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레인션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키고, 상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 연속 가변 밸브 듀레이션 장치의 고장을 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템 진단 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템 진단 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템 진단 장치의 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 엔진(10), 터보차저(20), 흡기 라인(30), 스로틀 밸브(40), 제1 배기 라인(50), 제2 배기 라인(60), 저압 EGR (low pressure exhaust gas recirculation; LP-EGR) 장치(70), 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration) 장치(80)를 포함할 수 있다.
엔진(10)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진(10)은 실린더(11), 피스톤(12), 크랭크 축(crank shaft)(13), 흡기 밸브(14), 배기 밸브(15)를 포함한다.
실린더(11)의 내부에는 피스톤(12) 및 크랭크 축(13)이 장착되어 있다. 상기 피스톤(12)은 연료의 폭발력에 의하여 왕복운동을 하며 크랭크 축(13)을 회전시킨다. 상기 실린더(11)와 피스톤(12) 사이에는 연소실(16)이 형성된다.
엔진(10)은 흡기 라인(30)에 연결되어 공기를 유입받으며, 연소 과정에서 발생한 배기 가스는 제1 배기 라인(50)을 통해 엔진(10) 외부로 배출되게 된다. 상기 흡기 라인(30)은 흡기 밸브(14)에 의해 개방 또는 차단되고, 상기 제1 배기 라인(50)은 배기 밸브(15)에 의해 개방 또는 차단된다. 상기 흡기 밸브(14)는 CVVD 장치(80)의 흡기 캠(81)에 의해 구동되고, 상기 배기 밸브(15)는 배기 캠(83)에 의해 구동될 수 있다.
인젝터(17)는 연료를 연소실(16) 내부로 분사하고, 점화 플러그(18)는 상기 인젝터(17)에 의해 분사된 연료와 공기가 혼합된 혼합 가스에 전기 불꽃을 착화시킨다.
실린더(11)에는 냉각수 온도 센서(11a), 녹 센서(knock sensor)(11b), 및 크랭크 축 위치 센서(11c)가 장착되어 있다. 냉각수 온도 센서(11a)는 냉각수의 온도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다. 녹 센서(11b)는 진동을 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달하고, 제어기(100)는 녹 센서(11b)의 신호를 기초로 노킹(knocking) 발생 여부를 판단한다. 크랭크 축 위치 센서(11c)는 크랭크 축(13)의 회전 각도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달하고, 제어기(100)는 크랭크 축 위치 센서(11c)의 신호를 기초로 엔진(10)의 속도를 계산할 수 있다.
터보차저(20)는 터빈(21) 및 컴프레서(22)를 포함한다. 상기 터빈(21)은 배기 가스에 의해 회전하고, 상기 컴프레서(22)는 상기 터빈(21)의 회전에 의해 발생하는 동력에 의해 회전할 수 있다.
흡기 라인(30)은 엔진(10)으로 공기를 공급한다. 상기 컴프레서(22)가 회전하면서 외부에서 유입된 공기가 압축되어 엔진(10)으로 공급된다. 따라서, 고압의 공기가 공급되어 엔진(10)의 출력을 높일 수 있다. 상기 컴프레서(22)를 통과하는 공기를 냉각하기 위해 인터 쿨러(inter cooler)(31)가 상기 흡기 라인(30) 상에 장착될 수 있다.
스로틀 밸브(40)는 흡기 라인(30) 상에 장착되고, 상기 스로틀 밸브(40)의 개도에 따라 상기 흡기 라인(30)으로부터 엔진(10)으로 공급되는 공기의 흐름이 제어된다.
흡기 압력 센서(94)는 스로틀 밸브(40)와 엔진(10) 사이의 흡기 라인(30) 상에 장착되고, 흡기 압력을 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다.
제1 배기 라인(50)은 엔진(10)으로부터 배출되는 배기 가스를 차량의 외부로 배출시킨다. 상기 제1 배기 라인(50) 상에는 촉매(51)가 장착되어 배기 가스의 유해 성분을 저감할 수 있다.
제2 배기 라인(60)은 배기 가스의 일부가 상기 터빈(21)을 거쳐 상기 제1 배기 라인(50)에 합류하도록 형성된다. 제1 배기 라인(50) 상에 장착된 웨이스트 게이트 밸브(52)의 개도에 따라 상기 터빈(21)을 통과하는 배기 가스의 양이 제어된다.
배기 압력 센서(95)는 제1 배기 라인(50) 상에 장착되고, 배기 압력을 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다.
저압 EGR 장치(70)는 EGR 라인(71), EGR 쿨러(72), 및 EGR 밸브(73)를 포함할 수 있다.
EGR 라인(71)은 상기 촉매(51)의 하류와 상기 흡기 라인(30)을 연결할 수 있다. 상기 촉매(51)에서 배출되는 배기 가스의 일부가 상기 EGR 라인(71)을 통해 엔진(10)에 재공급될 수 있다.
EGR 쿨러(72)는 상기 EGR 라인(71) 상에 장착되어 상기 흡기 라인(30)으로 공급되는 배기 가스를 냉각시킨다.
EGR 밸브(73)는 EGR 라인(71) 상에 장착된다. EGR 밸브(73)가 개방되면, 상기 촉매(51)에서 배출되는 배기 가스의 일부가 상기 EGR 라인(71)을 통해 엔진(10)에 재공급될 수 있다. 상기 EGR 밸브(73)가 폐쇄되면, 상기 촉매(51)에서 배출되는 배기 가스는 상기 EGR 라인(71)을 통해 엔진(10)에 재공급되지 않는다. 상기 EGR 밸브(73)의 개방에 따라 상기 EGR 라인(71)을 통해 상기 흡기 라인(30)으로 공급되는 배기 가스를 외부 EGR 가스라고 한다.
CVVD 장치(80)는 상기 흡기 밸브(14)의 듀레이션을 조절한다. 상기 CVVD 장치(80)는 흡기 캠(81) 및 캠 축(82)을 포함한다. 상기 CVVD 장치(80)는 캠 축(81)에 대한 흡기 캠(81)의 상대적인 회전 속도를 변화시킬 수 있다. 즉, CVVD 장치(80)의 작동에 따라 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 증가되거나 감소된다. 상기 CVVD 장치(80)는 한국특허출원 10-2015-0178650에 개시되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 한국특허출원 10-2015-0178650에 포함된 모든 내용은 참고로서 본 명세서에 모두 포함된 것으로 이해하여야 할 것이다. 한국특허출원 10-2015-0178650에 개시된 CVVD 장치(80)는 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 CVVD 장치의 한 예로서, 본 발명의 기술적 사상은 한국특허출원 10-2015-0178650에 개시된 CVVD 장치(80)뿐만 아니라 다양한 CVVD 장치에 적용될 수 있다.
상기 CVVD 장치(80)의 작동에 따라 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)가 동시에 개방된 구간인 밸브 오버랩(valve overlap)이 발생되어, 연소실(16)에서 배출되는 배기 가스의 일부가 연소실(16)에 재공급될 수 있다. 상기 CVVD 장치(80)의 작동에 따라 상기 연소실(16)로 공급되는 배기 가스를 내부 EGR 가스라고 한다. 상기 내부 EGR 가스를 이용하여 연소실(16)의 온도를 저감할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 CVVD 장치(80)가 흡기 밸브(14)의 듀레이션을 조절하는 것을 예시하였으나, 상기 CVVD 장치(80)가 배기 밸브(15)의 듀레이션을 조절하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템 진단 장치는 데이터 검출부(90), 제어기(100), 및 CVVD 장치(80)를 포함할 수 있다.
데이터 검출부(90)는 엔진 시스템을 진단할 수 있는 데이터를 검출하여 제어기(100)에 전달한다. 상기 데이터 검출부(90)는 가속 페달 위치 센서(91), 브레이크 페달 위치 센서(92), 차속 센서(93), 및 흡기 압력 센서(94)를 포함할 수 있다. 상기 데이터 검출부(90)는 엔진 시스템을 제어하기 위한 센서들(예를 들어, 산소 센서 등)을 더 포함할 수 있다.
가속 페달 위치 센서(91)는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다. 가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100 %이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0 %이다.
브레이크 페달 위치 센서(92)는 브레이크 페달의 위치값(브레이크 페달이 눌린 정도)을 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다. 브레이크 페달이 완전히 눌린 경우에는 브레이크 페달의 위치값이 100 %이고, 브레이크 페달이 눌리지 않은 경우에는 브레이크 페달의 위치값이 0 %이다.
차속 센서(93)는 차량의 속도를 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다.
흡기 압력 센서(94)는 엔진(10)으로 유입되는 공기의 흡입 압력을 측정하여 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다.
제어기(100)는 상기 데이터 검출부(90)에 의해 검출된 데이터를 기초로 CVVD 장치(80)의 고장을 진단할 수 있다. 제어기(100)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 진단 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다. 또한, 제어기(100)는 데이터 검출부(90)에 의해 검출된 데이터를 기초로 스로틀 밸브(40), EGR 밸브(73), 및 CVVD 장치(80)의 작동을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템 진단 방법의 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(100)는 엔진 시스템의 진단을 위한 데이터를 검출한다(S101). 즉, 가속 페달 위치 센서(91)는 가속 페달의 위치값을 측정하고, 브레이크 페달 위치 센서(92)는 브레이크 페달의 위치값을 측정하며, 차속 센서(93)는 차속을 측정하고, 흡기 압력 센서(94)는 흡기 압력을 측정한다.
제어기(100)는 상기 데이터를 기초로 연료 차단(fuel cut) 조건이 만족되는지 판단한다(S102). 예를 들어, 차량의 타력 주행 시 연료 차단 조건이 만족될 수 있으며, 제어기(100)는 상기 가속 페달의 위치값, 브레이크 페달의 위치값, 및 차속을 기초로 상기 연료 차단 조건이 만족되는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 차속이 일정 속도(예를 들어, 30 KPH) 이상이고 가속 페달의 위치값과 브레이크 페달의 위치값이 0 %이면, 상기 연료 차단 조건이 만족될 수 있다.
상기 S102 단계에서 상기 연료 차단 조건이 만족되지 않으면, 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 진단 방법은 종료된다.
상기 S102 단계에서 상기 연료 차단 조건이 만족되면, 제어기(100)는 CVVD 장치(80)를 작동시켜 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 제1 목표 듀레이션이 되도록 한다(S103). 연료 차단 영역에서는 스로틀 밸브(40)가 폐쇄되므로 흡기 밸브(14)의 듀레이션에 따라 흡기 압력이 변화될 수 있다. 즉, 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 증가할수록 흡기 압력이 감소할 수 있다.
제어기(100)는 CVVD 장치(80)의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내인지 판단할 수 있다(S104). 상기 제1 목표 듀레이션은 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 내의 소정의 값이 되도록 실험을 통해 설정될 수 있다. 즉, CVVD 장치(80)의 작동에 따른 흡기 압력의 감소량을 실험을 통해 획득하고, 상기 제1 목표 듀레이션 및 제1 설정 범위를 당업자가 바람직하다고 판단되는 값으로 설정할 수 있다.
상기 S104 단계에서 상기 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 제어기(100)는 상기 CVVD 장치(80)가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다(S105). 즉, 상기 CVVD 장치(80)가 고장 상태인 경우 상기 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 상기 제1 목표 듀레이션으로 변경될 수 없기 때문에, 흡기 압력이 상기 제1 설정 범위 이내로 감소하지 않는다.
상기 S104 단계에서 상기 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 이내인 경우, 제어기(100)는 설정된 시간 동안 상기 흡기 밸브(14)의 듀레이션을 상기 목표 듀레이션으로 유지시키며, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 상기 흡기 압력을 모니터링한다(S106).
제어기(100)는 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 상기 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인지 판단할 수 있다(S107). 상기 설정된 시간 동안 상기 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 상기 제1 목표 듀레이션일 때의 흡기 압력을 실험을 통해 획득하고, 상기 제2 설정 범위를 당업자가 바람직하다고 판단되는 값으로 설정할 수 있다.
상기 S107 단계에서 상기 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위 이내가 아닌 경우, 제어기(100)는 상기 CVVD 장치(80)가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다(S108). 즉, CVVD 장치(80)가 고장 상태여서 상기 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위를 벗어나는 것으로 판단할 수 있다.
상기 S107 단계에서 상기 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위 이내인 경우, 제어기(100)는 CVVD 장치(80)를 작동시켜 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 제2 목표 듀레이션이 되도록 한다(S109). 상기 제2 목표 듀레이션은 상기 제1 목표 듀레이션 보다 작으며, 흡기 밸브의 듀레이션이 감소할수록 흡기 압력이 증가할 수 있다.
제어기(100)는 CVVD 장치(80)의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 제3 설정 범위 이내인지를 판단할 수 있다(S110). 상기 제2 목표 듀레이션은 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 내의 소정의 값이 되도록 실험을 통해 설정될 수 있다. 즉, CVVD 장치(80)의 작동에 따른 흡기 압력의 증가량을 실험을 통해 획득하고, 상기 제2 목표 듀레이션 및 제3 설정 범위를 당업자가 바람직하다고 판단되는 값으로 설정할 수 있다.
상기 S110 단계에서 상기 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내가 아닌 경우, 제어기(100)는 상기 CVVD 장치(80)가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다(S111). 즉, CVVD 장치(80)가 고장 상태여서 흡기 밸브(14)의 듀레이션이 상기 제2 목표 듀레이션을 추정하지 못하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 S110 단계에서 상기 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내인 경우, 제어기(100)는 엔진 시스템의 진단을 완료한다(S112). 즉, 제어기(100)는 CVVD 장치(80)가 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 CVVD 장치(80)가 흡기 밸브(14)의 듀레이션을 조절하는 것을 예시하였으나, 상기 CVVD 장치(80)가 배기 밸브(15)의 듀레이션을 조절하는 경우에도 상술한 엔진 시스템 진단 방법으로 CVVD 장치(80)의 고장을 진단할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, CVVD 장치(80)의 고장을 진단할 수 있다.
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.
10: 엔진 20: 터보 차저
30: 흡기 라인 40: 스로틀 밸브
50: 제1 배기 라인 60: 제2 배기 라인
70: 저압 EGR 장치 80: 연속 가변 밸브 듀레이션 장치
90: 데이터 검출부 100: 제어기

Claims (14)

  1. 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 방법에 있어서,
    엔진 시스템의 진단을 위한 데이터를 검출하는 단계;
    상기 데이터를 기초로 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하는 단계;
    상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계;
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내인지 판단하는 단계; 및
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하는 엔진 시스템 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 이내인 경우, 설정된 시간 동안 상기 흡기 밸브의 듀레이션을 상기 제1 목표 듀레이션으로 유지시키며, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 상기 흡기 압력을 모니터링하는 단계; 및
    상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인지 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 엔진 시스템 진단 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 엔진 시스템 진단 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인 경우, 흡기 밸브의 듀레이션이 제2 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2 목표 듀레이션은 상기 제1 목표 듀레이션 보다 작은 것을 특징으로 하는 엔진 시스템 진단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 제3 설정 범위 이내인지를 판단하는 단계; 및
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 엔진 시스템 진단 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내인 경우, 상기 CVVD 장치가 정상 상태인 것으로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 엔진 시스템 진단 방법.
  7. 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 장치에 있어서,
    가속 페달의 위치값을 측정하는 가속 페달 위치 센서;
    브레이크 페달의 위치값을 측정하는 브레이크 페달 위치 센서;
    차속을 측정하는 차속 센서;
    흡기 압력을 측정하는 흡기 압력 센서; 및
    연료 차단 조건이 만족되는지 판단하고, 연료 차단 조건이 만족되면 상기 CVVD 장치가 고장 상태인지 여부를 판단하는 제어기;를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레인션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키고,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 엔진 시스템의 진단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 상기 제1 설정 범위 이내인 경우, 설정된 시간 동안 상기 흡기 밸브의 듀레이션을 상기 제1 목표 듀레이션으로 유지시키며, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 상기 흡기 압력을 모니터링하고, 상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인지 판단하는 엔진 시스템 진단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 상기 제2 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 엔진 시스템의 진단 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 설정된 시간이 경과한 시점에서의 흡기 압력이 제2 설정 범위 이내인 경우, 흡기 밸브의 듀레이션이 제2 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키고,
    상기 제2 목표 듀레이션은 상기 제1 목표 듀레이션 보다 작은 것을 특징으로 하는 엔진 시스템의 진단 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 제3 설정 범위 이내인지를 판단하고,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 엔진 시스템 진단 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 증가량이 상기 제3 설정 범위 이내인 경우, 상기 CVVD 장치가 정상 상태인 것으로 판단하는 엔진 시스템 진단 장치.
  13. 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 방법에 있어서,
    엔진 시스템의 진단을 위한 데이터를 검출하는 단계;
    상기 데이터를 기초로 연료 차단 조건이 만족되는지 판단하는 단계;
    상기 연료 차단 조건이 만족되면, 배기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레이션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키는 단계;
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내인지 판단하는 단계; 및
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하는 엔진 시스템 진단 방법.
  14. 연속 가변 밸브 듀레이션(continuous variable valve duration; CVVD) 장치를 포함하는 엔진 시스템의 진단 장치에 있어서,
    가속 페달의 위치값을 측정하는 가속 페달 위치 센서;
    브레이크 페달의 위치값을 측정하는 브레이크 페달 위치 센서;
    차속을 측정하는 차속 센서;
    흡기 압력을 측정하는 흡기 압력 센서; 및
    연료 차단 조건이 만족되는지 판단하고, 연료 차단 조건이 만족되면 상기 CVVD 장치가 고장 상태인지 여부를 판단하는 제어기;를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 연료 차단 조건이 만족되면, 흡기 밸브의 듀레이션이 제1 목표 듀레인션이 되도록 상기 CVVD 장치를 작동시키고,
    상기 CVVD 장치의 작동에 의한 흡기 압력의 감소량이 제1 설정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 CVVD 장치가 고장 상태인 것으로 판단하는 엔진 시스템의 진단 장치.
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