KR0180762B1 - 미스화이어 검출을 위한 월시펑션 무빙 윈도우법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관의 미스화이어(misfire)를 검출하기 위한 방법에 관한 것이고, 특히 미스화이어를 검출하기 위한 월시(단순)평션 무빙원도우법(walsh fuxction moving window method)에 관한 것이다.
본 발명에 따라, 미스화이어를 검출하기 위한 월시평션 무빙 윈도우법이 제공되고; 상기 방법은, 엔진 1회전당 2k 개의 투스를 가진 회전각 신호를 엔진 2회전단위로 수집하는 단계; 상기 회전각 신호를 두가지 신호성분A 와 B로 근사시키는 단계; 계수 a를라 하고 계수 b를라 할 때 상기 신호성분 A와 B를 T(n) = aA + bB식에 대입시키는 단계; 상기 계산과정을 상사점 단위로 중복시켜식에 의해 Sn을 구하는 단계;식에 의해 n 번째의 신호 변동성분의 크기를 구하는 단계; 및 변동성분이 존재되는 최종 실린더를 미스화이버가 검출되는 실린더로 판별하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 구성에 따라, 미스화이어의 검출에 프리에 급수의 엑스피넨셜 함수를 사용하는 종래기술에 비해 단순한 월시펑션을 사용함으로써 가감연산만에 의해 미스화이어를 검출하는 것이 가능하게 되므로 미스화이어의 검출이 간단하고 용이한 방식으로 이루어질 수 있게 된다.

Description

미스화이어 검출을 위한 월시펑션 무빙 윈도우법
제1도는 본 발명에 따른 월시펑션 무빙 윈도우법의 개념을 나타내는 투스신호주기와 엔진의 순시회전수와 신호성분간의 관계그래프.
본 발명은 내연기관의 미스화이어(misfire)를 검출하기 위한 방법에 관한 것이고, 특히 미스화이어를 검출하기 위한 월시(단순)펑션 무빙윈도우법(walsh function moving window method)에 관한 것이다.
자동차의 엔진에 있어서, 점화불량 또는 혼합기의 농도부정등에 의해 때때로 연소하지 않는 일이 생겨 상태가 흐트러지게 되는 현상을 미스화이어라 하며, 특정 실린더의 불발은 압축불량 또는 점화불량 때문이며, 불특정의 경우에는 그 밖에 카뷰레터 상태의 고르지 못함에 원인이 있게 된다. 그러므로, 상기와 같은 미스화이어가 발생되는 실린더를 검출하여 원인을 분석하고 적당한 처치를 취함으로써 미스화이어에 의한 엔진 출력의 저하 또는 손상을 방지하는 것이 바람직하게 되는데, 선행기술에 따른 미스화이어 검출방법은 푸리에 시리즈(Fourier series, 푸리에 급수)의 엑스퍼넨셜 함수(exponential function, 삼각함수)를 사용하게 되어 ECU의 계산로드를 증가시키고 사용이 용이치 않게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 따른 미스화이어 검출방법에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 미스화이어의 검출에 있어서 단순한 월시펑션을 사용함으로써 가감연산만에 의해 미스화이어를 검출함으로써 계산이 간단하게 되고 사용이 편리하게 되는 미스화이어 검출용 월시펑션 무빙 윈도우법을 제공함에 있다.
본 발명에 따라, 미스화이어를 검출하기 위한 월시펑션 무빙 윈도우법이 제공되고; 상기 방법은, 엔진 1회전당 2k개의 투스를 가진 회전각 신호를 엔진 2회전단위로 수집하는 단계; 상기 회전각 신호를 두가지 신호성분 A 와 B로 근사시키는 단계; 계수 a를라 하고 계수 b를라 할 때 상기 신호성분 A와 B를식에 대입시키는 단계; 상기 계산과정을 상사점 단위로 중복시켜식에 의해 Sn을 구하는 단계;식에 의해 n번째의 신호 변동성분의 크기를 구하는 단계; 및 변동성분이 존재되는 최종 실린더를 미스화이어가 검출되는 실린더로 판별하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 특성에 따라, 미스화이어의 검출에 프리에 급수의 엑스퍼넨셜 함수를 사용하는 종래기술에 비해 단순한 월시펑션을 사용함으로써 가감연산만에 의해 미스화이어를 검출하는 것이 가능하게 되므로 미스화이어의 검출이 간단하고 용이한 방식으로 이루어질 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.
제1도에 본 발명에 따른 월시펑션 무빙 원도우법의 개념을 나타내는 투스 신호주기와 엔진의 순시회전수와 신호성분간의 관계 그래프를 도시한다.
본 발명에 따라, 엔진의 크랭크축에 설치되는 투스(tooth)로부터 엔진 1회전단 2k개의 투스를 가진 신호(미싱 투스를 포함함)이 엔진의 2회전단위로 수집된다. 이와같이 수집된 신호는 두가지 신호성분 A 와 B로 근사되어식으로 나타내어질 수 있게 되며, 각각의 계수a 와 b는식이 되고; 상기 식에서 T 는 투스 신호주기를 나타내고, N은 순시 회전수(30/T)를 나타내며, 그러므로 k 는 N/4가 된다.
상기와 같은 계산과정을 TDC(top dead center : 상사점)단위로 중복시킬 경우,
식을 얻을 수 있게 된다.
상기와 같이 얻어진 계수 an과 bn을 구하여식에 의해 n 번째의 신호 변동성분의 크기를 구하고, 변동성분이 존재되는 최종실린더를 미스화이버가 검출되는 실린더(기통)으로 판별하게 된다.
월시펑션은 서로 오소고낼리티(orthogonality)를 만족시키므로 베이시스 시그날(basis signal)로 사용해도 무관하게 된다는 것을 알 수 있다. 그러므로, DFS 방정식의 삼각함수 베어시스( trigonometric basis)를 월시 베이시스(walsh basis)로 대치시키는 것이 가능하게 되고, 덧셈과 뺄셈 연산만으로 처리가 가능하게 된다.
제1도에 있어서, 데이터 수집 실린더(data acqusition cylinder)를 1번으로 지정할 경우, 데이터 수집은 1번 실린더 배기행정의 끝부분(BTDC 114。)에서 시작하므로, 폭발행정은 4-2-1-3-4-2-1-3순으로 진행된다는 것을 이해할 수 있다.
데이터 수집 실린더가 1번 실린더로 고정되어 있는 상태에서 무빙 윈도우를 사용하게 되면 미스화이어가 발생한 주위(4개)의 값이 크게 나타난다.(이론적으로는 4개의 값이 크게 나타나야 하지만 실제로는 경계선 문제에 의해 첫 번째 큰 값은 작아지게 될 수도 있음). 그러므로, 스레시호올드 값(threshold)보다 큰 값이 연속적으로 4회 발생되면 미스화이어로 판단하고 마지막 큰 값의 실린더가 미스화이어를 유발한 실린더가 된다.
상기와 같은 무빙 윈도우법을 사용하게 되면 크기(amplitude) 및 상(phase)에 대한 계산이 필요없게 되므로 간단한 덧셈과 뺄셈 연산만으로 미스화이어의 검출이 가능하게 되어 ECU의 계산 로드를 줄일 수 있게 된다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 따라, 미스화이어의 검출에 프리에 급수의 엑스퍼넨셜 함수를 사용하는 종래기술에 비해 단순한 월시펑션을 사용함으로써 가감연산만에 의해 미스화이어를 검출하는 것이 가능하게 되므로 미스화이어의 검출이 간단하고 용이한 방식으로 이루어질 수 있게 된다.
본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (1)

  1. 미스화이어를 검출하기 위한 월시펑션 무빙 윈도우법에 있어서, 엔진 1회당 2k 개의 투스를 가진 회전각 신호를 엔진 2회전단위로 수집하는 단계; 상기 회전각 신호를 두가지 신호성분 A와 B로 근사시키는 단계; 계수 a를라 하고 계수 b를라 할 때 상기 신호성분 A와 B를식에 대입시키는 단계; 상기 계산과정을 상사점 단위로 중복시켜식에 의해 Sn을 구하는 단계; Ampn= |an| + |bn|식에 의해 n번째의 신호변동성분의 크기를 구하는 단계; 및 변동성분이 존재되는 최종 실린더를 미스화이버가 검출되는 실린더로 판별하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 미스화이어를 검출하기 위한 월시펑션 무빙 윈도우법.
KR1019940034139A 1994-12-14 1994-12-14 미스화이어 검출을 위한 월시펑션 무빙 윈도우법 KR0180762B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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