KR100211315B1 - Knock control circuit by using bus-line - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 노크(knock)제어회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량엔진의 실린더에 발생되는 노크(knock) 신호를 증폭하여 정확한 노크신호를 감지제어가 될 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a knock control circuit of a vehicle, and more particularly, to an apparatus for amplifying a knock signal generated in a cylinder of a vehicle engine so that an accurate knock signal can be detected and controlled.

본 발명은 엔진실린더에서 발생되는 노크신호를 노크감지센서가 감지한 후 이를 증폭부에서 마이컴부(MCU)의 제어에 의해 노크신호를 증폭시키는데 다수의 라인을 구비하는 버스선(bus)을 이용하여 상기 마이컴부와 증폭부를 상호 접속시켜 제어신호를 인가시키므로서 훨씬 세분화된 제어를 할 수 있다.The present invention uses a bus line (bus) having a plurality of lines to amplify the knock signal by the control of the microcomputer unit (MCU) in the amplifier after detecting the knock signal generated in the engine cylinder. The microcomputer unit and the amplification unit are connected to each other to apply a control signal, thereby enabling a much finer control.

Description

버스선을 이용한 노크 제어회로Knock Control Circuit Using Bus Line

제1도는 종래의 노크(knock) 제어회로.1 is a conventional knock control circuit.

제2도는 본 발명에 따른 노크(knock) 제어회로.2 is a knock control circuit according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 노크제어 흐름도.3 is a knock control flowchart according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 노크감지센서 20 : 마이컴부10: knock detection sensor 20: microcomputer unit

22 : 중앙처리장치 30 : 증폭부22: central processing unit 30: amplification unit

32 : 증폭기 36 : 멀티플렉서32: amplifier 36: multiplexer

40 : 버스선(bus)40: bus line

본 발명은 차량의 노크(knock)제어회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량엔진의 실린더에 발생되는 노크(knock) 신호를 증폭하여 정확한 노크신호를 감지 제어가 될 수 있도록 한 버스선을 이용한 노크 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a knock control circuit of a vehicle, and more particularly to knocking using a bus line that amplifies a knock signal generated in a cylinder of a vehicle engine so that an accurate knock signal can be detected and controlled. It relates to a control circuit.

일반적으로 차량엔진의 실린더에서는 점화시기의 불안정 및 혼합가스의 이상으로 인하여 노킹(knocking)현상이 발생되는데, 마이컴(MCU)에서는 이를 감지하여 점화시기 등을 늦추어 줌으로써 노크현상을 제거한다.In general, knocking occurs due to instability of the ignition timing and abnormality of the mixed gas in the cylinder of the vehicle engine. The microcomputer (MCU) detects this and delays the ignition timing to eliminate the knock phenomenon.

종래에는 제1도에서 나타낸 바와 같이, 실린더(도시안됨)에서 발생되는 노크신호를 노크감지센서(10)를 통해 감지한 후 감지된 노크신호를 일정레벨의 크기로 증폭시키고, 상기 증폭된 노크신호를 마이컴(20)의 중앙처리장치(CUP)(22)에서 설정된 크기의 신호값인가를 판단하여 설정된 크기의 신호값이 아니면 일정신호값이 될 때까지 증폭기(30)를 제어하였다. 그런데 마이컴이 증폭기를 제어하기 위해 마이컴(MCU)(20)과 증폭기(30)를 상호 접속시켜 제어신호를 인가하는 단자라인이 4개가 사용되었고, 증폭기 내부에 설치된 아날로그 스위치(34) 역시 4개만 사용되어 세분화된 제어를 할 수 없었으며 하드웨어(Hardware)적으로도 복잡하여 제조단가가 비싼 문제점이 있었다.Conventionally, as shown in FIG. 1, after detecting a knock signal generated in a cylinder (not shown) through the knock sensor 10, the detected knock signal is amplified to a predetermined level, and the amplified knock signal. It is determined whether the signal value of the size set by the central processing unit (CUP) 22 of the microcomputer 20, and if not the signal value of the set size, the amplifier 30 is controlled until it becomes a constant signal value. However, in order to control the amplifier, four terminals were used to connect the microcomputer (MCU) 20 and the amplifier 30 to apply a control signal, and only four analog switches 34 installed in the amplifier were used. There was a problem that the granular control was not possible and the manufacturing cost is expensive because of the complexity in hardware.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 노크제어를 더욱 정밀하게 할 수 있으며, 제조 단가가 절감되는 노크 제어회로를 제공하는 데 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a knock control circuit that can be more precise knock control, the manufacturing cost is reduced.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진실린더에서 발생되는 노크신호를 감지하는 노크감지센서부와, 노이즈제거수단을 구비하여 노크감지센서로부터 인가된 신호를 마이컴부의 제어에 의해 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 인가된 신호로부터 해당되는 신호 주파수만을 필터링(filtering)하는 밴드패스필터부와, 상기 밴드패스필터부로부터 필터링된 노크신호를 정류하는 정류부와, 상기 정류부로부터 인가된 노크신호를 일정레벨로 적분하는 적분기와, 상기 적분기로부터 인가된 신호를 비교분석하여 증폭부 및 점화플러그를 제어하는 마이컴(MCU)를 구비하는 노크 제어회로에 있어서; 상기 마이컴부로부터 상기 증폭부로 인가되는 제어신호의 전달을 위하여 다수의 버스선(bus)이 연결되며, 상기 증폭부에는 상기 버스선을 통하여 입력되는 제어신호에 따라 스위칭되어 증폭부의 증폭율을 변환시켜주도록 다수의 저항을 갖는 멀티플렉서가 설치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a knock detection sensor unit for detecting a knock signal generated in the engine cylinder, and an amplifying unit for amplifying a signal applied from the knock detection sensor by the control of the microcomputer unit with a noise removing unit; A band pass filter for filtering only a corresponding signal frequency from the signal applied from the amplifier, a rectifier for rectifying the knock signal filtered by the band pass filter, and a knock signal applied from the rectifier A knock control circuit having an integrator integrated at a level and a microcomputer (MCU) for comparing and analyzing a signal applied from the integrator to control an amplifier and an ignition plug; A plurality of bus lines are connected to the control signal applied from the microcomputer to the amplification unit, and the amplification unit is switched according to a control signal input through the bus line to convert the amplification ratio of the amplification unit. It is characterized in that the multiplexer having a plurality of resistors is installed to give.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면, 엔진실린더(도시안됨)에 발생되는 노킹(knocking)발생에 의해 노크신호는 노크감지센서(10)에 의해 감지되며, 감지된 노크신호는 증폭부(30)에서 일정 크기의 신호로 증폭된다. 상기 증폭부(30)에는 노크감지센서(10)로부터 인가되는 노크신호와 마이컴부(MCU)(20)에서 인가되는 제어신호를 비교하여 증폭시키는 증폭기(32)가 구비된다. 또한 상기 증폭부 내부에는 3개의 입력 단자라인과 8개의 출력 단자라인(line)을 갖는 멀티플렉서(36)가 구비되는 데 상기 멀티플렉서(36)의 각 출력단자는 각기 다른 값의 저항을 병렬접속한 상태로 상기 증폭기(32)의 입력단에 접속된다.Referring to FIGS. 2 and 3, the knock signal is detected by the knock detection sensor 10 due to knocking occurring in the engine cylinder (not shown), and the detected knock signal is amplified. At 30 it is amplified into a signal of a certain magnitude. The amplifier 30 includes an amplifier 32 for amplifying by comparing the knock signal applied from the knock detection sensor 10 and the control signal applied from the microcomputer unit (MCU) 20. In addition, the amplification unit includes a multiplexer 36 having three input terminal lines and eight output terminal lines, and each output terminal of the multiplexer 36 is connected in parallel with resistors having different values. It is connected to the input terminal of the amplifier 32.

상기 증폭부(30)의 멀티플렉서(36)의 각 입력단자 라인은, 3 라인의 버스선(bus)(40)에 의하여 상기 마이컴부(20)에 접속된다. 따라서, 3개의 버스선을 통하여, 상기 마이컴부(20)로부터 출력되는 제어신호를 최대 8단계로 세분화하여 멀티플렉서(36)에 인가할 수 있게 됨으로써, 적은수의 라인 결선으로도 증폭부(30)의 증폭율을 훨씬 더 정밀하게 제어할 수 있게 되는 것이다.Each input terminal line of the multiplexer 36 of the amplifier 30 is connected to the microcomputer 20 by three bus lines 40. Accordingly, the control signal output from the microcomputer 20 can be subdivided into a maximum of eight steps through the three bus lines and applied to the multiplexer 36, so that the amplification unit 30 can be made with a small number of line connections. Will give you much more precise control over

그리고, 노크감지센서(10)로부터 입력되는 증폭기(32)의 입력단에는 기준전압(Vref)을 접속시켜 입력되는 신호들로부터 노이즈(noise)를 제거하며, 또한 멀티플렉서(36)로부터 그라운드(Groung)시키는 접지 역시 기준전압(Vref)을 사용하므로서 접지잡음(Ground noise)을 제거하였다.A reference voltage V ref is connected to an input terminal of the amplifier 32 input from the knock detection sensor 10 to remove noise from the input signals, and a ground from the multiplexer 36. Ground noise also eliminates ground noise by using a reference voltage (V ref ).

제3도를 참조하여 일시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a temporary example is as follows.

마이컴(MCU)(20)의 중앙처리장치(CUP)(22)에서는 제1단계로 초기 게인(Gain)값을 제로(0)로 놓고 레지스터(register)값도 제로(0)로 설정한다.In the CPU 22 of the microcomputer 20, the initial gain value is set to zero (0) and the register value is also set to zero (0) in the first step.

제2단계에서는 임의의 레지스터(register)를 선택하며, 제3단계에서는 입력된 아날로그신호를 디지털신호로 변환시킨다.In the second step, an arbitrary register is selected, and in the third step, the input analog signal is converted into a digital signal.

제4단계에서는 상시 제3단계에서 변환된 아날로그/디지탈 변환값과 게인(Gain)값을 판단하여 아날로그/디지탈 변환값이 게인값보다 크면 제5단계로, 작으면 제7단계로 변환시킨다.In the fourth step, the analog / digital conversion value and the gain value, which are converted in the third step, are determined at all times, and if the analog / digital conversion value is larger than the gain value, the conversion is performed in the fifth step, and if the smaller value is the seventh step.

제5단계에서는 상기 제4단계에서 아날로그/디지탈 변환값을 게인값에 기억시킨다.In the fifth step, the analog / digital conversion value is stored in the gain value in the fourth step.

제6단계에서는 레지스터를 한 개 증가시킨후 제2단계를 반복 실행하게 된다.In the sixth step, the second step is repeated after increasing one register.

제7단계에서는 제4단계에서 아날로그/디지탈 변환값이 게인값보다 작으면 현재 선택된 레지스터를 선택하게 된다.In the seventh step, if the analog / digital conversion value is smaller than the gain value in the fourth step, the currently selected register is selected.

상기 각 단계(1-7단계)에서 설명한 바와같이 증폭부(30)로부터 밴드패스필터(50)와 정류부(60) 그리고 적분기(70)를 통해 노크감지센서(10)에 의해 감지된 노크신호가 마이컴부(20)에 인가되면 마이컴부(20)의 중앙처리장치(22)에서 설정된 레벨의 노크신호 인가를 비교판단하여 인가된 노크신호가 설정된 레벨신호가 아닐 때 이를 보정하도록 버스선(bus)(40)선을 통해 멀티플렉서(36)에 신호를 인가하면 멀티플렉서(36)를 통해 증폭기(32)에 인가되어 해당 레벨신호가 될 때까지 노크신호를 보정하게 된다.As described in each step (steps 1-7), the knock signal detected by the knock sensor 10 through the band pass filter 50, the rectifier 60, and the integrator 70 from the amplifier 30 When applied to the microcomputer unit 20, a comparison is made to determine whether the knock signal of the level set by the central processing unit 22 of the microcomputer unit 20 is corrected when the applied knock signal is not the set level signal. When a signal is applied to the multiplexer 36 through line 40, it is applied to the amplifier 32 through the multiplexer 36 to correct the knock signal until the corresponding level signal.

상기 중앙처리장치(22)에서는 인가되는 노크신호가 설정된 레벨신호가 되면 이를 점화플러그(도시안됨)에 신호를 보내므로써 노킹(knocking)현상을 제거하게 된다.The central processing unit 22 eliminates knocking by sending a signal to an ignition plug (not shown) when the applied knock signal reaches a set level signal.

이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 엔진실린더에서 발생되는 노크신호를 노크감지센서가 감지한 후 이를 증폭부에서 마이컴부(MCU)의 제어에 의해 노크신호를 증폭시키는데, 이때 상기 마이컴부와 증폭부 사이에 버스선(bus)을 이용하여 제어신호를 인가시키므로서 적은 수의 라인으로도 훨씬 더 세분화된 제어를 할 수 있게 됨으로써, 증폭부의 제어가 세분화되어 노크제어를 더욱 정밀하게 할 수 있으며, 또한, 다수의 아날로그 스위치 구성이 필요없게 됨으로써, 하드웨어적 구성이 단순해지고, 제조 단가가 감소되는 효과가 있다.As can be seen from the above description, the present invention detects the knock signal generated by the engine cylinder and then amplifies the knock signal by the control of the microcomputer unit (MCU) in the amplification unit, wherein the microcomputer unit By applying a control signal using a bus between the amplifier and the amplifier, it becomes possible to control even more finely with a small number of lines, so that the control of the amplifier can be subdivided to make the knock control more precise. In addition, by eliminating the need for multiple analog switch configurations, the hardware configuration is simplified and the manufacturing cost is reduced.

Claims (2)

엔진실린더에서 발생되는 노크신호를 감지하는 노크감지센서부와, 노이즈제거수단을 구비하여 노크감지센서로부터 인가된 신호를 마이컴부의 제어에 의해 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 인가된 신호로부터 해당되는 신호 주파수만을 필터링(filtering)하는 밴드패스필터부와, 상기 밴드패스필터부로부터 필터링된 노크신호를 정류하는 정류부와, 상기 정류부로부터 인가된 노크신호를 일정레벨로 적분하는 적분기와, 상기 적분기로부터 인가된 신호를 비교분석하여 증폭부 및 점화플러그를 제어하는 마이컴부(MCU)를 구비하는 노크 제어회로에 있어서; 상기 마이컴부로부터 상기 증폭부로 인가되는 제어신호의 전달을 위하여 다수의 버스선(bus)이 연결되며, 상기 증폭부에는 상기 버스선을 통하여 입력되는 제어신호에 따라 스위칭되어 증폭부의 증폭율을 변환시켜주도록 다수의 저항을 갖는 멀티플렉서가 설치되는 것을 특징으로 하는 버스선을 이용한 노크 제어회로.A knock detection sensor unit for detecting a knock signal generated by an engine cylinder, an amplifying unit including noise canceling means for amplifying a signal applied from the knock detection sensor by control of a microcomputer unit, and a signal from the amplifying unit. A band pass filter for filtering only the frequency of the signal, a rectifier for rectifying the knock signal filtered by the band pass filter, an integrator for integrating the knock signal applied from the rectifier to a predetermined level, and A knock control circuit comprising a microcomputer unit (MCU) for controlling an amplifier and a spark plug by comparing and analyzing an applied signal; A plurality of bus lines are connected to the control signal applied from the microcomputer to the amplification unit, and the amplification unit is switched in accordance with a control signal input through the bus line to convert the amplification ratio of the amplification unit. The knock control circuit using a bus line, characterized in that a multiplexer having a plurality of resistors is provided to give. 제1항에 있어서, 상기 증폭기의 입력단과 상기 멀티플렉서의 접지단에는, 각각 기준전압이 인가되어 신호잡음과 접지잡음을 소거시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 버스선을 이용한 노크 제어회로.The knock control circuit using a bus line according to claim 1, wherein a reference voltage is applied to an input terminal of the amplifier and a ground terminal of the multiplexer to cancel signal noise and ground noise.
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