KR100946503B1 - Fault diagnosis method of variable length intake manifold - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 가변 길이 흡기 다기관에 적용된 가변 길이 밸브의 회전 각도를 감지하여 고장 영역의 회전 각도가 감지되면 차량의 계기판에 경고등을 표시하도록 하는 흡기 다기관의 고장 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing a failure of a variable length intake manifold, and more particularly, by detecting a rotation angle of a variable length valve applied to a variable length intake manifold and displaying a warning light on the instrument panel of the vehicle when the rotation angle of the failure area is detected. The present invention relates to a method for diagnosing a failure of an intake manifold.
본 발명에 의한 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법은, 엔진 회전수를 감지하여 가변 길이 밸브를 제어하는 단계; 상기 가변 길이 밸브의 개도량을 감지하여 상기 개도량에 대한 전기적 신호를 발생하는 단계; 상기 전기적 신호가 고장 영역인지 판단하는 단계; 상기 전기적 신호가 고장 영역이면 고장 경고를 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fault diagnosis method of the variable length intake manifold according to the present invention comprises the steps of: controlling the variable length valve by sensing the engine speed; Sensing an opening amount of the variable length valve to generate an electrical signal with respect to the opening amount; Determining whether the electrical signal is a failure area; And informing a failure warning if the electrical signal is a failure area.
Description
본 발명은 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 가변 길이 흡기 다기관에 적용된 가변 길이 밸브의 회전 각도를 감지하여 고장 영역의 회전 각도가 감지되면 차량의 계기판에 경고등을 표시하도록 하는 흡기 다기관의 고장 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing a failure of a variable length intake manifold, and more particularly, by detecting a rotation angle of a variable length valve applied to a variable length intake manifold and displaying a warning light on the instrument panel of the vehicle when the rotation angle of the failure area is detected. The present invention relates to a method for diagnosing a failure of an intake manifold.
일반적으로 사용되는 가변 흡기계(VIS : Variable Intake System)에는, 엔진의 특성(저속, 중속, 고속)에 따라 흡기의 이동 거리를 길게 하거나 그 이동 통로를 좁게 하고(예를 들면 저속 또는 고속), 흡기의 이동 거리를 짧게 하거나 그 이동 통로를 넓게 하는(예를 들면 중속) 방식이다. 즉, 흡입 공기량은 흡기 맥동(부하)을 이용하면 증가시킬 수 있는데, 흡기관 길이와 직경의 영향을 받으며, 고속에서는 관 길이가 짧고 직경이 큰 것이 저항을 적게 하므로 유리하고, 중속에서는 관 길이가 길고 직경이 작은 것이 흡기 맥동을 충분히 이용할 수 있어 유리하다. 한편, 흡기 맥동의 영향이 거의 없는 저속에서는 흡기의 유동을 짧게 하기 위해 관 길이를 짧게 하는 것이 바람직한 경우도 있다. In general, the variable intake system (VIS) is used to increase the moving distance of the intake air or narrow the moving passage according to the characteristics of the engine (low speed, medium speed, and high speed), This is a method of shortening the moving distance of the intake air or widening the moving passage (for example, medium speed). In other words, the amount of intake air can be increased by using intake pulsation (load), which is influenced by the length and diameter of the intake pipe, which is advantageous because the short pipe length and the large diameter reduce the resistance at high speed, and the pipe length is increased at medium speed. Longer and smaller diameters are advantageous because they can fully utilize intake pulsations. On the other hand, at low speeds with little influence of the intake pulsation, it is sometimes desirable to shorten the tube length to shorten the flow of the intake air.
이러한 원리를 이용한 것 중 흡기의 이동 거리를 조절하는 가변 길이 흡기 다기관이 있다.Among these using the principle, there is a variable length intake manifold that controls the moving distance of the intake air.
상기 가변 길이 흡기 다기관은 도 1에 도시된 바와 같이, 흡기관 중에 가변 길이 밸브를 구비하고, 이 가변 길이 밸브가 엔진의 회전수에 따라 개폐 여부를 판단하여 흡기의 이동 거리를 조절하고 있다.As shown in FIG. 1, the variable length intake manifold includes a variable length valve in the intake pipe, and the variable length valve determines whether the variable length valve is opened or closed in accordance with the rotation speed of the engine to adjust the moving distance of the intake air.
도 1에 도시된 바와 같이, 가변 길이 흡기 다기관(100)은 고속에서는 가변 길이 밸브(110)를 열어 화살표 H에 따른 흡기 유동을 하게 하고, 중속에서는 상기 가변 길이 밸브(110)를 닫아 화살표 M에 따른 흡기 유동을 하게 한다. 또한, 도 1에 도시한 가변 길이 흡기 다기관(100)은 저속에서도 가변 길이 밸브(110)을 열어 고속에서의 유동과 동일한 유동 궤적을 가지는 것으로 하고 있다.As shown in FIG. 1, the variable
그러나, 상기와 같은 종래의 가변 길이 흡기 다기관(100)이 고장이 발생했을 때, 예를 들면, 가변 길이 밸브(110) 등이 고장이 발생했을 때, 배기 가스가 규제치 이상으로 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 최근 각국의 환경보호정책(예를 들면, 북미 OBD-II)이 강화되고 있어, 가변 길이 밸브의 고장으로 배기 가스가 규제치 이상으로 발생하는 경우에는 계기판에 점등을 요하는 법률이 제정되고 있는 실정이므로, 이에 대한 대비를 필요로 하고 있다.However, when the conventional variable
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 가변 길이 밸브의 개도량을 감지하는 센서를 구비하고, 이 센서에 의해 감지한 개도량이 고장 영역의 값이면, 차량의 계기판에 경고등을 표시하도록 하는 흡기 다기관의 고장 진단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, in order to solve the above problems, is provided with a sensor for detecting the opening amount of the variable length valve, and if the opening amount detected by the sensor is a value of the failure area, to display a warning light on the instrument panel of the vehicle An object of the present invention is to provide a method for diagnosing a failure of an intake manifold.
본 발명에 의한 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법은, 엔진 회전수를 감지하여 가변 길이 밸브를 제어하는 단계; 상기 가변 길이 밸브의 개도량을 감지하여 상기 개도량에 대한 전기적 신호를 발생하는 단계; 상기 전기적 신호가 고장 영역인지 판단하는 단계; 상기 전기적 신호가 고장 영역이면 고장 경고를 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fault diagnosis method of the variable length intake manifold according to the present invention comprises the steps of: controlling the variable length valve by sensing the engine speed; Sensing an opening amount of the variable length valve to generate an electrical signal with respect to the opening amount; Determining whether the electrical signal is a failure area; And informing a failure warning if the electrical signal is a failure area.
또한, 상기 전기적 신호가 고장 영역인지 판단하는 단계에서 상기 전기적 신호가 고장 영역이 아니면, 상기 가변 길이 밸브의 개도량을 감지하여 상기 개도량에 대한 전기적 신호를 발생하는 단계로 되돌아 가는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include returning to the step of detecting an opening amount of the variable length valve and generating an electrical signal for the opening amount if the electrical signal is not a failure area in the determining whether the electrical signal is a failure area. Characterized in that.
또한, 엔진 회전수를 감지하여 가변 길이 밸브를 제어하는 단계는, 엔진의 회전수가 저속, 중속 또는 고속인지를 감지하여, 상기 엔진 회전수가 저속 또는 고속이면 가변 길이 밸브를 열고, 상기 엔진 회전수가 중속이면 가변 길이 밸브를 닫는 것을 특징으로 한다.The controlling the variable length valve by sensing the engine speed may include detecting whether the engine speed is low, medium, or high speed, and opening the variable length valve when the engine speed is low or high speed, and the engine speed is medium speed. It is characterized by closing the variable length valve.
또한, 상기 가변 길이 밸브의 개도량을 감지하여 상기 개도량에 대한 전기적 신호를 발생하는 단계는, 쓰로틀 위치 센서(Throttle Position Sensor : TPS)로 실시하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of detecting the opening amount of the variable length valve to generate an electrical signal for the opening amount, characterized in that performed by a throttle position sensor (TPS).
또한, 상기 가변 길이 밸브와 쓰로틀 위치 센서에 구비된 레버는 링크 기구로 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the variable length valve and the lever provided in the throttle position sensor is characterized in that connected to the link mechanism.
또한, 상기 가변 길이 밸브의 개도량은 상기 레버의 회전각에 따른 전기적 신호를 측정하여 감지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the opening amount of the variable length valve is characterized in that by sensing the electrical signal according to the rotation angle of the lever.
또한, 상기 전기적 신호가 고장 영역인지 정상 영역인지 판단하는 단계는 ECU(Electronic Control Unit)에서 실시하는 것을 특징으로 한다.The determining of whether the electrical signal is a failure area or a normal area may be performed by an electronic control unit (ECU).
또한, 상기 전기적 신호가 고장 영역이면 고장 경고를 알리는 단계는 계기판에 경고등을 점등하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of notifying the failure warning when the electrical signal is a failure area is characterized in that the warning light on the instrument panel.
본 발명에 의하면, 가변 길이 밸브의 고장을 사용자가 즉시 인지할 수 있으므로, 가변 길이 밸브의 고장에 따른 배기 가스의 발생에 신속히 대응할 수 있고, 또한 OBD-II 규제에도 대응할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the user can immediately recognize the failure of the variable length valve, it is possible to respond quickly to the generation of the exhaust gas due to the failure of the variable length valve, and also has the effect of coping with the OBD-II regulation.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 감지 방법에 대해 바람직한 실시 형태에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the failure detection method of the variable length intake manifold according to the present invention.
먼저, 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 감지 방법에 사용되는 고장 감지 수단에 대해 설명한다.First, with reference to Figs. 2 to 3, the failure detecting means used in the failure detection method of the variable length intake manifold according to the present invention will be described.
도 2에는 일반적으로 적용되고 있는 가변 길이 밸브(10)의 일측에 링크 기구(20)를 연결하고, 이 링크 기구(20)는 상기 가변 길이 밸브(10)의 감지 센서(30)에 연결된다. 그러므로, 상기 가변 길이 밸브(10)가 엔진 회전수에 따라 개폐할 때, 상기 가변 길이 밸브(10)를 회전시키는 축의 회전을 링크 기구(20)에 의해 상기 감지 센서(30)로 전달하는 구조를 이루고 있다. 도 2에 도시한 감지 센서(30)는 상용화되어 있는 쓰로틀 위치 센서(Throttle Position Sensor : TPS)가 적용되어 있다. 상기 쓰로틀 위치 센서는 엔진의 쓰로틀 바디에 장착되어, 쓰로틀 밸브의 열림 정도(운전자가 엑셀 페달을 밟는 양)를 감지하는 기능을 하는 센서로서, 본 발명에서 가변 길이 밸브(10)의 개도량을 감지하는 데에도 적용 가능한 것이다. 그러나, 본 발명의 감지 센서(30)는 쓰로틀 위치 센서로 한정되는 것은 아니고, 상기 가변 길이 밸브(10)의 개도량에 따라 전기적인 신호를 발생시킬 수 있는 것이면 어떠한 것으로 하여도 상관없다.In FIG. 2, a
도 3에는 상기와 같이 가변 길이 밸브(10)와, 이 가변 길이 밸브(10)의 개도량에 따라 전기적인 신호를 발생하는 감지 센서(30), 즉 쓰로틀 위치 센서(30)가 링크 기구(20)로 연결된 것을 흡기 다기관에 장착한 상태를 도시하고 있다.3, the
상기와 같이 구성된 고장 감지 수단을 이용한 가변 길이 흡기 다기관의 고장 감지 방법에 대해 설명한다.A failure detection method of a variable length intake manifold using the failure detection means configured as described above will be described.
도 4는 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 감지 방법의 일반적인 플로우 챠트이고, 도 5는 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 감지 방법의 구체적인 실시예의 플로우 챠트이다. 도 5에 도시한 플로우 챠트는, 가변 길이 흡기 다기관(40)이 고속에서는 가변 길이 밸브(10)를 열어 짧은 거리의 흡기 유동을 하게 하고, 중속에서는 상기 가변 길이 밸브(10)를 닫아 긴 거리의 흡기 유동을 하게 하며, 저속에서는 가변 길이 밸브을 열어 고속에서의 유동과 동일한 유동 궤적을 가지는 것이다.4 is a general flowchart of a failure detection method of a variable length intake manifold according to the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of a specific embodiment of a failure detection method of a variable length intake manifold according to the present invention. The flow chart shown in FIG. 5 allows the variable
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관(40)의 고장 감지 방법에 있어서, S1 단계는, 엔진이 구동되면 이 엔진의 구동에 따른 엔진의 회전수를 감지한다(S11). 감지한 엔진의 회전수가 저속, 중속 또는 고속인지 판단한다(S12). 상기 엔진의 회전수의 저속, 중속 또는 고속은 엔진의 특성에 따라 그 특성을 달리할 수 있으나, 도 5의 실시예에서는, 저속을 0rpm ~ 2800rpm, 중속을 2800rpm ~ 4800rpm, 고속을 4800rpm ~ 6200rpm으로 하고 있다. 엔진의 회전수가 중속이면 가변 길이 밸브(10)가 닫히도록 제어하고(S13), 엔진의 회전수가 저속 또는 고속이면 가변 길이 밸브(10)가 열리도록 제어한다(S13').4 and 5, in the failure detection method of the variable
상기와 같은 엔진의 회전수를 감지하여 가변 길이 밸브(10)를 제어하는 단계(S1)를 진행한 후, S2 단계가 진행된다. S2 단계는, 상기와 같이 엔진의 회전수가 중속일 때의 가변 길이 밸브(10)의 개도량 또는 엔진의 회전수가 저속 또는 고속일 때의 가변 길이 밸브(10)의 개도량을 감지한다(S21). 이 가변 길이 밸브(10)의 개도량을 감지하는 것은 쓰로틀 위치 센서(30)로 실시할 수 있다. 상기 가변 길이 밸브(10)의 일측과 쓰로틀 위치 센서(30)의 레버(35)를 링크 기구(20)로 연결하고, 상기 가변 길이 밸브(10)의 개도량이 상기 링크 기구(20)를 통해 상기 레버(35)를 회전시킨다. 이와 같이 하여 쓰로틀 위치 센서(30)는 상기 레버(35)의 회전각도에 대한 전기적 신호를 발생하여 ECU(도시 생략)로 전달한다.After the step (S1) of controlling the
상기와 같이 발생된 전기적 신호를 전달받은 ECU는 이 전기적 신호의 값이 고장 영역인지 아닌지를 판단하는 것이 S3 단계이다. ECU의 고장 판단 기준은, 도 6의 그래프에 나타낸 바와 같이, 정상적인 상태에서 상기 가변 길이 밸브(10)가 열렸을 때의 레버(35)의 회전 각도에 대한 전기적 신호의 값 및 가변 길이 밸브(10)가 닫혔을 때의 레버(35)의 회전 각도에 대한 전기적 신호의 값을 미리 ECU에 입력하고, 미리 입력된 신호 값과 다른 경우에 고장으로 판단한다. 또한, 가변 길이 밸브(10)의 작동은 완전 열림 또는 완전 닫힘으로 작동(on/off 방식)하는 것이나, 10°정도의 허용 공차를 가진다. 즉, 밸브 열림일 때, 가변 길이 밸브(10)가 완전히 열린 상태는 레버(35)의 회전 각도가 0°이나, 10°정도의 허용 공차를 가지므로, 레버(35)의 회전 각도가 0° ~ 10°사이에서의 전기적 신호의 값은 정상 영역이 된다. 또한, 밸브 닫힘일 때, 가변 길이 밸브(10)가 완전히 닫힌 상태는 레버(35)의 회전 각도가 90°이나, 10°정도의 허용 공차를 가지므로, 레버(35)의 회전 각도가 80° ~ 90°사이에서의 전기적 신호의 값은 정상 영역이 된다. 그러므로, 도 5의 실시예에 경우, ECU에 미리 입력되는 정상적인 전기적 신호의 값은 밸브 열림일 때, 0.033V ~ 1.249V이고, 밸브 닫힘일 때, 3.513V ~ 4.942V이다. In step S3, the ECU receiving the electrical signal generated as described above determines whether the value of the electrical signal is a failure area. As shown in the graph of FIG. 6, the failure criteria of the ECU is a value of an electrical signal and a
상기와 같은 정상 영역의 전기적 신호의 값을 ECU의 판단 기준으로 설정해 두고, S2 단계에서 발생한 전기적 신호의 값과 비교하여, 정상 영역이 아닌 경우에 는, 고장 영역이라고 판단하게 된다. 그러므로, S3 단계는 S2 단계에서 발생한 전기적 신호가 고장 영역인지, 즉, 발생한 전기적 신호가 미리 입력된 정상 영역에 포함되는지 체크하여, 정상 영역에 포함되면, 바꾸어 말하면, 고장 영역이 아니라고 판단되면, S2 단계로 돌아가게 된다. 따라서, 상기 가변 길이 밸브가 고장이 아니면, 엔진의 회전수에 따라 개폐하면서 상기의 단계를 반복하게 된다.The electrical signal value of the normal area is set as a criterion of the ECU, and compared with the value of the electrical signal generated in step S2, it is determined that the failure area is not the normal area. Therefore, step S3 checks whether the electrical signal generated in step S2 is a failure area, that is, whether the generated electrical signal is included in the normal area input in advance, and if included in the normal area, in other words, if it is determined that it is not the failure area, S2. You are returned to step. Therefore, if the variable length valve is not broken, the above steps are repeated while opening and closing according to the engine speed.
반대로, S2 단계에서 발생한 전기적 신호가 미리 입력된 정상 영역에 포함되는지 체크하여, 정상 영역에 포함되지 않으면, 바꾸어 말하면, 고장 영역이라고 판단되면, ECU는 고장 경보를 알리는 S4 단계로 진행하게 된다. 고장 경보를 알리는 수단은 계기판에 경보등을 점등하는 등의 방법이 사용되는 것이 바람직하나, 이와 같은 방법으로 한정되는 것은 아니다.On the contrary, if the electric signal generated in the step S2 is included in the normal area input in advance, if it is not included in the normal area, in other words, if it is determined that the failure area, the ECU proceeds to the step S4 for notifying the failure alarm. As a means for notifying the failure alarm, a method such as lighting an alarm lamp on the instrument panel is preferably used, but is not limited to such a method.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 가변 길이 밸브의 고장을 사용자가 즉시 인지할 수 있으므로, 가변 길이 밸브의 고장에 따른 배기 가스의 발생에 신속히 대응할 수 있고, 또한 차량의 배출 가스를 증가시키는 원인 및 해당 부품을 진단하여, 신속 정확한 수리 유도하기 위해 경고등을 점등하도록 하는 것을 목적으로 하는 OBD-II 규제에도 확실히 대응할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, since the user can immediately recognize the failure of the variable length valve, it is possible to respond quickly to the generation of exhaust gas due to the failure of the variable length valve, and also to increase the exhaust gas of the vehicle and the corresponding It is effective in responding to the OBD-II regulation, which is intended to diagnose a part and to turn on a warning light for prompt and accurate repair.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and those skilled in the art are appropriately within the scope described in the claims of the present invention. Changes will be possible.
도 1은 일반적인 가변 길이 흡기 다기관의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical variable length intake manifold.
도 2는 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법에서 TPS 센서가 연결된 가변 길이 밸브의 사시도.2 is a perspective view of a variable length valve to which a TPS sensor is connected in a failure diagnosis method of a variable length intake manifold according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 수단이 장착된 사시도.Figure 3 is a perspective view of the failure diagnosis means equipped with a variable length intake manifold according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법의 일반적인 플로우 챠트.4 is a general flow chart of a method for diagnosing failure of a variable length intake manifold in accordance with the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법의 일실시예의 플로우 챠트.5 is a flow chart of one embodiment of a method for diagnosing failure of a variable length intake manifold in accordance with the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 가변 길이 흡기 다기관의 고장 진단 방법의 고장 영역 확인용 그래프.6 is a graph for confirming a failure area of a failure diagnosis method of a variable length intake manifold according to the present invention.
<부호의 설명><Description of the code>
10 : 가변 길이 밸브10: variable length valve
20 : 링크 기구20: link mechanism
30 : 감지 센서(쓰로틀 위치 센서)30 detection sensor (throttle position sensor)
35 : 레버35: lever
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