KR0162946B1

KR0162946B1 - 복수 기통 4행정 내연기관의 기관 회전 변위 결정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR0162946B1
Application number: KR1019950011235A
Authority: KR
Inventors: 아쯔시 이오찌
Original assignee: 쯔지 요시후미; 닛산 지도샤 가부시끼갸이샤
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1998-12-15
Also published as: US5575258A; JPH07301143A; JP3296083B2; KR950033036A

Abstract

본 발명은 복수 기통 4행정 내연기관의 기관 회전 변위에 기초하여 기관 작동제어를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본발명에서, 기준 크랭크 각 센서가 기관이 기통수에 따른 설정 크랭크 각 변위(6기통 기관의 경우 720도/6=120도)로 회전할 때마다 각 기통의 상사점에 대한 소정의 크랭크 각 위치에 대응하는 기준 신호를 출력하도록 기관 크랭크축상에 배치되고, 단위 크랭크각 센서가 기관 크랭크 축 회전의 단위 각(1도 또는 2도)를 출력하도록 기관 크랭크 축상에 베치되고, 제1카운터(C1)가 게이트 어레이(IC 패키지 또는 게이트 어레이 IC)에 만들어져, 제1카운터의 계수가 설정 크랭크 각 변위에 대응하는 소정의 계수에 이르고 제1카운터가 이어지는 기준 신호를 수용할 때, 기준 신호(REF)의 수용시 단위 각 신호(POS)를 계수하고 0으로 재설정되게 한다.

Description

복수 기통 4행정 내연기관의 기관 회전 변위 결정 장치 및 방법

제1도는 본 발명의 실시예의 복수 기통 4행정 내연기관의 기관 회전 변위 결정 장치 시스템의 개략도.

제2도는 제1도에 도시된 제어 유닛의 회로 블록도.

제3도는 기관 제어 각 위치 신호를 발생하도록 작동될 때의 제2도에 도시된 제어 유닛의 작동 흐름도.

제4a도 내지 제4g도는 제2도에 도시된 제어 유닛의 작동을 설명하는 신호 타이밍 차트.

제5a도 내지 제5e도는 3가지 형태의 신호 문제가 일어날 경우의 제2도에 도시된 제어 유닛의 작동을 설명하는 신호 타이밍 차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기관 11 : 크랭크축

13,19 : 타이밍 판 14 : 기준 크랭크각 센서

15 : 단위 크랭크각 센서 18 : 캠축

22 : 제어 유닛 24 : 게이트 어레이

본 발명은 결정된 기관 회전 변위를 기초로 하여 기관 작동이 제어되는 복수기통 4행정 내연기관의 기관 회전 변위 결정 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래에는 광전기 픽업 또는 광자기 픽업형의 크랭크각 센서가 기관 회전과 동기되는 부재에 배치되어, 기관의 연료 분사 개시 시기 또는 점화 시기의 제어에 사용되는 기관 회전 각 변위를 검출하였다. 크랭크 센서는 2가지 기능을 갖는다. 하나는 기관 기통의 각각의 상사점에 대해 소정의 크랭크축 각 변위(위치)[예를 들어 BTDC 100도(Before Top Dead Center 100도, 상사점 이전 100도)]에 대응하는 기준 신호(REF)를 출력하는 것이다. 기준 신호는 기관 크랭크 축이 기통수에 따라 설정된 소정의 크랭크각(예를 들어 6기통 엔진에서 720도/6=120도)을 통해 회전할 때마다 출력된다. 다른 하나는 기관 크랭크축이 크랭크각의 단위각(예를 들어 1도 또는 2도)을 통해 회전할 때마다 단위각 신호(POS)를 출력하는 것이다.

그러므로 기준 신호(REF)의 개시에 따라 크랭크각 센서와 연결된 제어 유닛은 단위각 신호(POS)의 수를 계수하면, 제어 유닛은 기관 회전 위치를 결정하고, 결정된 기관 회전 위치를 연료 분사 개시 시기 또는 기관의 대응 기통에 설치괸 각 점화 플러그의 점화 시기의 제어에 사용한다.

그러나, 기관 회전 위치는 전술한 기관 회전 변위 결정 장치의 기준으로서의 크랭크각 센서로부터의 기준 신호 출력으로 결정되므로, 기관 회전 변위의 결정은 하나 또는 그 이상의 기준 신호가 예를 들어 교란에 의해 수용되지 않으면 불가능 해진다. 결과적으로 기관 작동 제어 작동중 놓친 기준 신호에 대응하는 기관 기통중 하나는 연료 분사 또는 점화는 수행되지 못하고 기관 회전은 어긋난다.

본 발명의 목적은 크랭크각 센서로부터 얻어진 적어도 하나의 후속하는 기준신호가 외부 교란 때문에 실종되거나 놓칠지라도 기관 회전 변위의 결정을 보장하고, 기관 작동 제어에 놓친 기준 신호의 영향을 미치지 않는, 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적은 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치를 제공함으로써 이루어 진다. 상기 장치는 a) 각 기통의 피스톤이 도달한 상사점에 대한 소정의 크랭크축 각 변위에 대응하는 기관 회전의 기준각 변위를 탐지하고, 기통수에 따라 설정되는 소정의 크랭크축 각 변위로 기관 크랭크축이 회전할 때마다 각 기통의 피스톤이 기준 각 변위에 도달한 것을 나타내는 기준 신호를 출력하는 제1탐지 수단과, b) 기관 크랭크축의 단위각 변위를 탐지하고 기관 크랭크축이 단위각 변위로 회전할 때마다 단위각 신호를 출력하는 제2탐지 수단과, c) 상기 기준 신호와 단위각 신호를 수용하고 상기 기준 신호의 수용시 단위각 신호를 계수하도록 구성 및 배열되고, 그 계수 값이 후속하는 기준 신호가 수용될 때마다 2개의 후속하는 기준 신호의 출력 사이에 설정된 소정의 크랭크축 각변위에 대응하는 제1소정값에 도달할 때마다 0(zero)으로 재 설정되어 단위각 신호의 계수를 시작하는 제1카운터를 가지며, 상기 제1카운터의 계수값이 제1소정값에 도달할 때마다 기준 신호의 백업 신호의 역할을 하는 의사 신호(pseudo',REF)를 발생시키는 의사 신호 발생 수단으로 이루어진다.

전술한 목적은 또한 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 방법을 제공함으로써 이루어진다. 상기 방법은 a) 각 기통의 피스톤이 도달한 상사점에 대한 소정의 크랭크축 각 변위에 대응하는 기관 회전의 기준각 변위를 탐지하고, 기통수에 따라 설정되는 소정의 크랭크축 각 변위로 기관 크랭크축이 회전할 때마다 각 기통의 피스톤이 기준 각 변위에 도달한 것을 나타내는 기준 신호를 출력하는 단계와, b) 단계 a)와 동시에 기관 크랭크축의 단위각 변위를 탐지하고 기관 크랭크축이 단위각 변위로 회전할 때마다 단위각 신호를 출력하는 단계와, c) 그 계수값이 후속하는 기준 신호를 수용할 때마다 2개의 후속하는 기준 신호의 출력사이에 설정된 소정의 크랭크축 각변위에 대응하는 제1소정값에 도달할 때마다 0으로 재 설정되어 단위각 신호의 계수를 시작하는 제1카운터에 의해 상기 기준 신호 및 단위각 신호를 수용하고 상기 기준 신호의 수용시 단위각 신호를 계수하는 단계와, d) 상기 제1카운터의 계수 값이 제1소정값에 도달할 때마다 기준 신호의 백업 신호의 역할을 하는 의사 신호를 발생시키는 단계를 포함한다.

도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치의 시스템 구성을 도시한다.

양호한 실시예에서 내연 기관은 V형 6기통 기관이다.

제2도에 도시된 바와 같이, 타이밍 판(13)은 기관(10)의 기관 크랭크축(11)에 배치된 구동판에 부착된다. 기준 크랭크각 센서(14)가 타이밍 판(13)의 내부 주연 단부에 배치되고, 단위 크랭크각 센서(15)가 타이밍 판(13)의 외부 주연(단부에 배치된다.

기준 크랭크각 센서(14)및 단위 크랭크각 센서(15)는 각각 전자기 픽업으로 구성된다.

다수의 돌출부(16)들은 타이밍 판(13)의 내부 주연 단부상에 연장되어 기준 크랭크각 센서(14)에 대면하고, 각 돌출부는 6기통 기관의 경우에 120도에 대응하는 간격만큼 인접 돌출부로부터 이격되어 각 기통의 압축 행정의 상사점 이전의 소정의 크랭크축 회전 각 위치(예를 들어 BTDC 15도)에 대응하는 위치에 위치된다. 돌출부의 각각이 기준 크랭크각 센서(14)의 대면 위치를 통과될 때마다, 기준 신호(REF)는 기준 크랭크각 센서(14)로부터 출력된다.

그러므로, 기준 크랭크각 센서(14)는 기통수에 따라 설정된 각 크랭크각 변위(6기통 기관의 경우 720도/6=120도)(제4b도 참조)에 대한 (압축 행정의) 각 기통의 상사점에 대한 소정의 크랭크축 각 변위(BTDC 15도)에 대응하는 기준 신호(REF)를 출력한다.

반면, 예를들어 치들이 타이밍 판(13)의 외부 주연 단부상에 각1도에 대해 연장된다. 그러므로 단위각 신호(POS)는 1도의 단위각 변위 각각에 대해 단위 크랭크각 센서(15)로부터 출력된다.

다른 타이밍 판(19)은 크랭크축의 절반의 속도로 기관 크랭크축(11)과 동기 회전되는 캠축(18)에 부착된다. 기통수 식별 센서(20)가 타이밍 판(19)의 주연측에 배치된다.

기통수 식별 센서(20)는 전자기 픽업을 포함한다.

상세하게는, 타이밍 판(19)의 주연측에는 기준 크랭크각 센서(14)로부터 출력된 기준 신호와 후속하는 기준 신호 사이에서 기통수(#1 내지 #6)(예를 들어, 6가지 돌출부)를 식별할 수 있는 수를 갖는 다수의 돌출부(21)가 제공된다. 돌출부 중 하나가 기통수 식별 센서(20)의 대면 위치를 통과될 때, 기통수 식별 센서(20)는 기통수 식별 신호(PHASE)[기준 신호 및 후속하는 기준 신호(REF) 사이의 각 기통에 대해 상이한 펄스 수를 갖는 펄스 열(pulse train)]을 출력한다.

제어 유닛(22)은 전술한 기준 크랭크각 센서(14), 단위 크랭크각 센서(15) 및 기통수 식별 센서(20)에 연결된다. 그러므로 제어 유닛(22)은 기준 신호(REF), 단위각 신호(POS) 및 기통수 식별 신호(PHASE)를 수용한다.

제2도는 제1도에 도시된 제어유닛(22)의 회로 블록도를 도시한다.

마이크로컴퓨터(23)는 제어 유닛(22)에 내장되고 연료 분사 개시 시기 및 기간 제어 그리고 점화 시기 제어와 같은 기관 작동을 제어하도록 작동된다.

제2도에 도시된 바와 같이, 기준 크랭크각 센서(15)로부터 유도된 기준 신호(REF)는 마이크로컴퓨터(23)에 직접 입력되지 않고 (IC 패키지 또는 게이트 어레이 IC라고도 하는) 게이트 어레이(24)에 입력된다. 게이트 어레이(24)는 입력된 기준신호(REF) 및 단위각 신호(POS)에 의한 기준 신호 대신에 기관 제어 기관 각 변위신호(REF110)를 발생시켜, 신호(REF110)는 마이크로컴퓨터(23)에 입력된다. (후술되는) 제1카운터(C1) 및 제2카운터(C2)가 게이트 어레이(24)에 내장된다.

제1카운터(C1)는 기준 신호(REF)의 수용시 단위각 신호(POS)의 수를 증분식으로 계수하고, 제1카운터(C1)의 계수값이 기준 신호 및 후속하는 입력 기준 신호(REF)의 출력들 사이의 설정 크랭크축 회전 변위(120도)에 대응하도록 설정된 소정의 값(6기통 기관의 경우 120도)에 도달할 때 그리고 후속하는 기준 신호(REF)가 수용될 때 양 시기에서 재 설정된다. 제1카운터(C1)는 계수값이 소정의 값(120)에 도달했을 때 기준 신호를 백업하는 의사 신호(REF')을 발생시킨다. 다시 말하면, 제1카운터(C1)는 기준 신호(REF)의 수용시(즉 기준 신호가 수용될 때마다) 단위각 신호(POS)의 수를 계수하고, 상기 계수값이 후속하는 기준 신호(REF)가 입력되기 전에 기준 신호 및 후속하는 입력 기준 신호 사이의 설정 크랭크각 변위(120도)로 생각되는 소정값(120)에 도달할 때마다 (제4b도에 의한) 기준 신호의 백업을 위한 의사 신호(REF')을 발생시킨다.

제2카운터(C2)는 기준 신호(REF) 또는 의사 신호(REF')의 수용시 단위각 신호(POS)의 수를 계수하고, 제2카운터(C2)의 계수값이 소정의 계수값(옵셋값 25)에 도달했을 때 기관 제어 기관 회전 변위 신호(REF110)(제4f도 및 제4g도 참조)를 발생시킨다.

전술한 바와 같이, 제2카운터(C2)는 각 기통의 BTDC 15도에서 발생된 기준 신호(REF)[또는 의사 신호(REF')]의 수용시 단위각 신호(POS)를 계수하여 기준 신호 위치(REF)로부터 지연 각도 쪽으로 25도 옵셋된 BTDC 110도에서 기관 제어 기관 회전 변위 신호(REF110)을 발생시킨다. 연료 분사 및 점화 시기 제어는 기준 위치로서 기관 제어 기관 회전 변위 신호(REF110)에 기초한다. 연료 분사 시기(및 기간) 제어 장치 및 방법의 예는 1992년 4월 7일 발행된 미합중국 특허 제5,101,796호에 개시되어 있다. 점화 시기 제어 장치 및 방법의 예는 1987년 4월 28일 발행된 미합중국 특허 제4,660,535호에 개시되어 있다. 이 특허들은 참조로 본 명세서에 포함되었다.

제3도는 제1카운터(120도 카운터,C1) 및 제2카운터(25도 카운터,C2)를 사용한 기준 신호(REF)및 단위각 신호(POS)에 따른 기관 제어 기관 회전 변위 신호(자세하게는 신호(REF110)의 로직 H 레벨에서 로직 L 레벨로의 하강 에지)의 발생의 작동 순서도이다.

단계 S1에서, 제어 유닛(22)은 차량 동력 공급부가 OFF 상태에서 ON 상태로 켜졌는지, 즉 차량 동력 공급부가 켜진 직후의 시기인 지를 결정한다. 단계 S1에서 예이면 루틴은 차량의 동력 공급부가 OFF 상태에서 절환될 때만 시작되는 단계 S2로 진행된다.

단계 S2에서 제1 및 제2카운터(C1,C2)는 0으로 재 설정되고, REF 입력 플래그(flag,F)는 0으로 설정되며, REF110 신호는 낮은 레벨(로직 L 레벨)로 설정된다.

동력 공급부가 켜진 후 루틴은 단계 S3으로 진행한다.

단계 S3에서 제어 유닛(22)은 단위각 신호(POS)가 입력되었는지를 결정한다.

단위각 신호(POS)가 수용될 때, 루틴은 제1카운터(C1)가 작동개시되어 단위각 신호(POS)를 계수하기 시작하는 단곈4로 진행한다. 그후, 루틴은 제어 유닛(22)이 제2카운터(C2)가 작동 개시되었는지를 결정하는 단계 S5로 진행한다. 제2 카운터(C2)의 계수 작동 개시가 허용되는 경우에, 루틴은 제2카운터가 단위각 신호(POS)를 계수하는 단계 S6으로 진행한다.

그후 루틴은 단계 S7로 진행한다.

단계 S7에서, 제어 유닛(22)은 기준 신호(REF)가 입력되었는지를 결정한다.

만일 단계 S7에서 예이면, 루틴은 제1카운터(C1)가 0으로 재 설정되고, 제2카운터(C2)가 단위각 신호(POS)의 수용을 허용하기 위해 재 설정되는 단계 S8로 진행하여, REF입력 플래그(F)는 1로 설정되고 REF 신호(REF110)는 높은(H)레벨이 된다.

그후 루틴은 단계 S9로 진행한다.

단계 S9에서, 제어 유닛(22)은 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달했는지를 결정한다. C1=120일 때, 루틴은 제어 유닛(22)이 REF 입력 플래그(F)가 1또는 0으로 설정되었는지를 결정하는 단계 S10으로 진행한다.

REF 입력 플래그(F)가 0이면 (즉, 후속하는 기준 신호(REF)가 입력되지 않은경우에),루틴은 제1카운터(C1)가 0으로 재 설정되고, 제2카운터(C2)가 작동 개시를 위해 0으로 재 설정되고, REF110 신호가 로직 (H)레벨에서 로직(L)레벨로 절환되는 단계 S11로 진행한다.

후속하는 기준 신호(REF)의 입력 이전에 기준 신호(REF)의 수용시 계수되는 소정값(120)에 제2카운터(C2)가 도달된 단계(S9,S10)에서의 결정에 기초한 단계 S11의 과정에서, 의사 신호(REF')는 기준 신호의 백업을 위해 발생된다. 의사신호(REF')은 내부 신호이나, 게이트 어레이(23)에서의 의사 신호(REF')의 외부 출력은 수행되지 않는 것을 유의하라.

그후 루틴은 단계 S12로 진행한다.

단게 S12에서, 제어 유닛(22)은 제2카운터(C2)의 계수값이 소정의 값, 즉 25에 도달했는가를 결정한다.

C2=25일 때, 루틴은 신호(REF110)가 로직 H 레벨에서 로직 L 레벨로 절환되는 단계 S13으로 진행한다. 그 결과, 신호(REF110)는 높은 레벨 H에서 낮은레벨 L로 하강하고, 이 하강 에지는 BTDC 110도에서 기관 제어 위치 신호를 발생시킨다.

단계 S12에서의 결정에 기초한 단계 S13의 과정에서, [단계(S7,S8) 또는 단계(9 내지 11)에서의 일련의 처리로] 제2카운터(C2)가 기준 신호(REF)또는 의사 신호(REF')의 수용시 소정의 값(옵셋값; 25)에 도달했을 때, (REF110 신호의 높은 레벨(H)로부터 낮은 레벨(L)로의 하강 에지인) 기관 제어 회전 신호가 발생된다.

또한 C2=25이면, 루틴은 제2카운터(C2)가 0으로 재 설정 및 정지되고 REF 입력 플래그(F)는 0으로 설정되는 단계 S14로 진행한다.

제4a도 내지 제4f도는 기준 신호(REF), 단위각 신호(POS)가 게이트 어레이(24)에 통상적으로 수용될 때 기준 신호(REF), 단위각 신호(POS), 제1카운터(C1), 의사 신호(REF'), 제2카운터(C2) 및 기관 제어 기관 회전 변위 신호(REF110)의 타이밍 차트를 도시한다.

기준 신호(REF)는 BTDC 15도에서의 출력이다.

제1카운터(120도 카운터)는 0으로 재 설정되어 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달했을 때 단위각 신호(POS)의 계수 및 의사 신호(REF')의 출력을 다시 개시하게 한다.

단위각 신호(POS)가 통상적으로 수용되면, 후속하는 기준 신호(REF)가 입력되는 시간과 제1 카운터(C1)의 계수값의 시간이 동일하여 의사 신호(REF')은 출력되지 않음을 유의하라.

그러므로 이때 제2카운터(25도 카운터,C2)는 기준 신호(REF)의 수용시 재설정되고, 단위각 신호(POS)의 계수는 제2카운터(C2)에 의해 개시되고, 신호(REF110)는 로직 H 레벨로 상승된다.

제2카운터(C2)의 계수값이 25에 도달했을 때, 신호(REF110)는 L 레벨로 하강하고, 이 하강 에지는 BTDC 110도의 기관 제어 기관 회전 변위 신호의 역할을 한다.

상세하게는, 신호(REF110)는 기준 신호(REF)로부터 25도 옵셋된 BTDC 110도에서의 L 레벨로 하강되고, 신호(REF110)의 이러한 하강 에지는 기관 작동 제어 수행의 기초가 되는 기관 회전 변위 신호로서 사용된다.

제5a도 내지 제5f도는 다양한 전달 에러가 발생할 때 기준 신호(REF), 제1카운터(C1)의 계수값, 의사 신호(REF'), 제2카운터(C2)의 계수값 및 REF110 신호의 신호 타이밍 차트를 도시한다.

(1) REF 위상 선행

REF 위상 선행은 후속하는 기준 신호(REF)가 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달하기 전에 입력되는 것으로 정의된다. 기준 신호(REF)가 통상적으로 기준 크랭크각 센서(14)로부터 전달되고 제1카운터(C1)에 수용되지만, 비정상 상황이 예를 들어 단위각 신호(POS)에 중첩된 노이즈에 의해 POS의 펄스 열 신호가 변형될 때 놓친 단위각 신호(POS)와 같은 이유로 발생한다.

이 경우 제1 및 제2카운터(C1,C2)는 기준 신호(REF)가 수용되는 때 0으로 재 설정되고, REF110 신호는 높은 H레벨로 상승된다. 그후 제2카운터(C2)의 계수값이 25에 도달했을 때, REF110 신호는 낮은 L 레벨로 하강하고, H 레벨로부터 L 레벨로 하강하는 REF110 신호의 이러한 하강에지는 기관 제어 기관 회전 변위 신호의 역할을 한다.

그러므로, 이 경우에 기준 신호(REF)의 변위 위치로부터 25도 옵셋된 기관 제어 기관 회전 변위 신호가 얻어진다.

(2) REF 위상 지연

REF 위상 지연은 후속하는 기준 신호(REF)가 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달한 후에 입력되는 것으로 정의된다. 기준 신호(REF)는 통상적으로 기준 크랭크각 센서(14)로부터 전달되고 제1카운터(C1)[게이트 어레이(23)]에 수용되지만, 비정상 상황이 전달된 단위각 신호(POS)에 중첩된 노이즈에 의해 POS의 펄스 열신호가 증가된 수의 펄스를 가지는 경우와 같은 이유로 발생한다.

이 경우, 의사 신호(REF')는 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달된 시기에 발생되어, 이러한 의사 신호(REF')는 제1 및 제2카운터(C1,C2)를 0으로 재 설정하고, REF110 신호는 H 레벨로 상승되게 된다. 그후 기준 신호(REF)가 제2카운터(C2)의 계수값이 25에 도달되기 전에 입력되면, 제1 및 제2카운터(C1,C2)는 동시에 0으로 재 설정된다. 그후 제2 카운터(C2)의 계수값이 25에 도달하면, REF110신호는 L 레벨로 하강하게 되고, H 레벨로부터 L 레벨로 하강하는 REF110 신호의 이러한 하강 에지는 기관 제어 기관 회전 변위 신호의 역할을 한다.

그러므로, 이 경우에 최종 결과로서, 기준 신호의 위치로부터 25도 옵셋된 기관 제어 기관 회전 변위 신호가 얻어진다.

(3) 놓친 REF

놓친 REF는 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달한 후에 제1카운터(C1)가 기준 신호(REF)를 입력하지 않는 것으로 정의된다. 이는 기준 신호를 놓쳐서(즉, 나타나지 않아서) 비정상 상황이 발생한 경우이다.

이 경우, 의사 신호(REF')는 제1카운터(C1)의 계수값이 120에 도달된 시기에 발생된다. 이 의사 신호(REF')는 제1 및 제2카운터(C1,C2)를 0으로 재 설정하고, REF110 신호는 H 레벨로 상승되게 된다. 그후 제2 카운터(C2)의 계수값이 25에 도달되었을 때, REF110 신호는 L 레벨로 하강하게 된다. H 레벨로부터 L 레벨로 하강하는 REF110 신호의 이러한 하강 에지는 기관 제어 기관 회전 변위 신호의 역할을 한다.

그러므로, 이 경우 의사 신호(REF')의 위치로부터 25도 옵셋된 기관 제어 기관 회전 변위 신호가 얻어진다.

그러므로, 기준 신호(REF)를 놓칠지라도, 기관 제어 회전 변위의 결정이 가능하게 보장되어, 기관 제어 작동상에 놓친 기준신호의 영향이 없게 한다.

본 발명이 이해를 돕기 위한 양호한 실시예에 관해 설명되었지만, 본 발명은 그 원리로부터 벗어남이 없이 다양한 방식으로 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러므로 본 발명은 첨부된 청구 범위에 기재된 원리로부터 벗어남이 없이 실시될 수 있는 모든 실시예와 설명된 실시예의 수정예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치에 있어서, a) 각 기통의 피스톤이 도달한 상사점에 대한 소정의 크랭크축 각 변위에 대응하는 기관 회전의 기준각 변위를 탐지하고, 기통수에 따라 설정되는 소정의 크랭크축 각 변위로 기관 크랭크축이 회전할 때마다 각 기통의 피스톤이 기준 각 변위에 도달한 것을 나타내는 기준 신호를 출력하는 제1탐지 수단과, b) 기관 크랭크축의 단위각 변위를 탐지하고, 기관 크랭크축이 단위각 변위로 회전할 때마다 단위각 신호를 출력하는 제2탐지 수단과, c)상기 기준 신호와 단위각 신호를 수용하고 상기 기준 신호의 수용시 단위각 신호를 계수하도록 구성 및 배열되고, 그 계수값이 후속하는 기준 신호가 수용될 때마다 2개의 후속하는 기준 신호의 출력 사이에 설정된 소정의 크랭크축 각변위에 대응하는 제1소정값에 도달할 때마다 0으로 재 설정되어 단위각 신호의 계수를 시작하는 제1카운터를 가지며, 상기 제1카운터의 계수값이 제1소정값에 도달할 때마다 기준 신호의 백업 신호의 역할을 하는 의사 신호를 발생시키는 의사 신호 발생수단과, d) 상기 기준 신호 또는 의사 신호를 기초로 하여 기관 제어 변위 신호를 발생시키는 기관 제어 변위 신호 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제1항에 있어서, 상기 기관 제어 변위 신호 발생 수단에 의해 발생된 기관 제어 변위 신호는 상기 제1탐지 수단이 기준 신호를 통상적으로 출력하는 소정의 크랭크축 각변위로부터 소정의 지연 각 변위를 향해 옵셋된 크랭크축 각위치에 대응하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관 회전 변위 결정 장치.
제2항에 있어서, 상기 기관 제어 변위 신호 발생 수단은 상기 기준 신호 또는 의사 신호가 수용될 때마다 단위각 신호를 계수하고, 제2카운터의 계수값이 제2소정값에 도달할 때마다 기관 제어 변위 신호를 출력하도록 구성 및 배열된 제2카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2카운터는 상기 기준 신호 또는 의사 신호 중에서 더 빠른 신호의 수용시 단위각 신호의 계수를 시작하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기간의 기관 행정 변위 결정 장치.
제4항에 있어서, 상기 제2카운터는, 의사 신호의 수용시 단위각 신호 계수를 시작한 후 그리고 제2카운터의 계수값이 제2소정값에 도달하기 전 기준 신호를 수용할 때, 그 계수값을 재 설정하고 단위각 신호의 계수를 다시 시작하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제5항에 있어서, 제2카운터의 제2소정 계수값은 소정의 지연각의 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제6항에 있어서, 각 기관 기통의 기통수를 식별하여 기준 신호가 상기 제1탐지 수단으로부터 출력될 때마다 기통수를 나타내는 PHASE 신호를 출력하는 기관 기통수 식별 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제7항에 있어서, 상기 기관 제어 위치 신호 발생 수단은, 제2카운터가 단위 각 신호의 계수를 시작할 때마다 상승 에지를 갖고 상기 제2카운터의 계수값이 제2소정의 값에 도달할 때마다 기관 제어 위치 신호의 역할을 하는 하강 에지를 갖는 펄스 신호를 발생하도록 구성 및 배열된 신호 하강 에지 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1카운터 및 상기 제2카운터는 게이트 어레이를 구성하고, 상기 제1 및 제2탐지 수단은 각각 기관 크랭크축 상에 배치된 기준 크랭크 각 센서와 단위 크랭크각 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제9항에 있어서, 상기 크랭크각 센서는 기관 크랭크축 상에 배치된 구동판상에 장착되고, 타이밍 판은 그 내부 주연에 그들 중 하나가 인접 돌출부로부터 소정의 크랭크축 각변위만큼 이격되고 그 주연에 그들 중 하나가 인접한 다른 하나로부터 단위각 변위만큼 이격된 치들의 배열을 갖는 다수의 돌출부의 배열을 갖고, 그 각각이 타이밍 판의 다수의 돌출부를 향해 그리고 타이밍 판의 치들을 향해 대면하는 제1 및 제2전자기 픽업을 갖는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 회전 변위 결정 장치.
제10항에 있어서, 상기 게이트 어레이는 상기 기준 크랭크각 센서로부터 유도된 기준 신호(REF)와 단위각 센서로부터의 단위각 신호(POS)를 수용하고, 기관 제어 위치 신호(REF110)를 기관 제어 위치 신호(REF110), 단위각 신호(POS) 및 PHASE 신호를 수용하는 마이크로 컴퓨터로 출력하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제2항에 있어서, 기관 제어 위치 신호 발생 수단에 의해 발생된 기관 제어 신호를 기초로 하여 기관 기통중 하나에 대응하는 것에 장착된 각 점화 플러그의 기관 점화 시기를 제어하는 기관 점화 시기 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관 회전 변위 결정 장치.
제2항에 있어서, 기관 제어 위치 신호에 기초하여 기관 기통중 하나에 대응하는 것에 장착된 각 연료 분사 밸브의 연료 분사 개시 시기를 제어하는 연료 분사 시기 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제6항에 있어서, 기관 기통수는 6이고, 단위각 신호는 기관 크랭크축 회전각의 1도에 대응하는 시간 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제14항에 있어서, 소정의 각 변위는 BTDC 15도이고, 제1 카운터의 소정의 계수값은 120도인 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
제15항에 있어서, 피스톤 상사점으로부터 옵셋된 소정의 지연각이 25도인 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 장치.
결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 방법에 있어서, a)각 기통의 피스톤이 도달한 상사점에 대한 소정의 크랭크축 각 변위에 대응하는 기관 회전의 기준각 변위를 탐지하고, 기통수에 따라 설정되는 소정의 크랭크축 각 변위를 기관 크랭크축이 회전할 때마다 각 기통의 피스톤이 기준 각 변위에 도달한 것을 나타내는 기준 신호를 출력하는 단계와, b)단계 a)와 동시에 기관 크랭크축의 단위각 변위를 탐지하고 기관 크랭크 축이 단위각 변위로 회전할 때마다 단위각 신호를 출력하는 단계와, c)그 계수값이 후속하는 기준 신호를 수용할 때마다 2개의 후속하는 기준 신호의 출력 사이에 설정된 소정의 크랭크축 각변위에 대응하는 제1 소정값에 도달할 때마다 0으로 재 설정되어 단위각 신호의 계수를 시작하는 제1 카운터에 의해 상기 기준 신호 및 단위각 신호를 수용하고 상기 기준 신호의 수용시 단위각 신호를 계수하는 단계와, d)상기 제1 카운터의 계수값이 제1 소정값에 도달할 때마다 기준 신호의 백업 신호의 역할을 하는 의사 신호를 발생시키는 단계와, e)상기 기준 신호 또는 의사 신호를 기초로 하여, 상기 단계 a)에서 기준 신호가 통상적으로 출력되는 소정의 크랭크축 각 변위로부터의 소정의 지연각 변위를 향해 옵셋된 크랭크축 각 위치에 대응하는 기관 제어 변위 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 방법.
제17항에 있어서, f)상기 기관 제어 변위 신호에 기초하여 결정된 시기에 각 점화 플러그에 점화 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결정된 기관 회전 변위를 기초하여 기관 작동이 제어되는 복수 기통 4행정 내연 기관의 기관 회전 변위 결정 방법.