KR100217094B1 - A device to calculate the high position period for monitoring of vehicle miss fire - Google Patents

A device to calculate the high position period for monitoring of vehicle miss fire Download PDF

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Abstract

출력되는 신호를 이용하여 한 상사점의 주기를 설정한 후 다음 상사점의 주기가 시작되기 전까지 타이머를 작동시켜 타이머의 출력 신호를 이용하여 각 해당 상사점의 주기를 산출하므로 데이타 계산량이나 계산 시간을 단축시키고 정확한 상사점의 주기를 산출할 수 있도록 하는 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치를 제공하기 위하여, 엔진의 회전 속도에 따라 회전 속도가 변화하는 크랭크축의 회전 상태에 따라 출력되는 펄스 신호의 주기가 변화하는 크랭크축 위치 감지 수단과; 외부에서 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 타이머와; 상기 크랭크축 위치 감지 수단에서 출력되는 펄스 신호를 이용하여 상사점의 주기를 설정한 후 상기 타이머를 작동시켜 다음 상사점의 주기가 발생할 때까지 카운팅된 신호를 이용하여 한 상사점의 주기를 산출하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어져 있다.After setting the period of one top dead center by using the output signal, the timer is operated until the period of the next top dead center starts, and the period of each top dead center is calculated using the output signal of the timer. In order to provide a top dead center period calculating device for detecting misfire of a vehicle which can shorten and calculate the exact top dead center period, a pulse signal outputted according to the rotation state of the crankshaft whose rotation speed changes according to the rotation speed of the engine Crankshaft position detecting means for changing the period of the; A timer in which an operation state is changed according to a driving signal applied from the outside; After setting the period of the top dead center by using the pulse signal output from the crankshaft position detecting means to operate the timer to calculate the period of one top dead center using the counted signal until the next top dead center Engine control means.

Description

자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치Top dead center cycle calculation device for detecting misfire of automobile

제1도는 종래의 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 방법의 개념도이고,1 is a conceptual diagram of a method of calculating a top dead center period for detecting misfire of a conventional vehicle.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치의 블럭도이고,2 is a block diagram of a top dead center period calculating device for detecting misfire of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 엔진 제어부의 동작 순서도이고,3 is an operation flowchart of an engine control unit according to an embodiment of the present invention.

제4(a)도와 제4(b)도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 방법의 개념도이다.4 (a) and 4 (b) are conceptual views of a top dead center period calculation method for detecting misfire of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이 발명은 자동차의 실화 상태를 감지하기 위해 사용되는 상사점(top dead center, TDC) 주기를 산출하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 자동차의 크랭크축 위치 감지 장치에서 출력되는 펄스 신호와 미싱 튜스(missing tooth)를 감지하기 위해 출력되는 펄스 신호를 이용하여 각 상사점 마다 타이머를 작동하여 상사점 조기를 산출할 수 있도록 하는 자동차의 실화 상태를 감지하기 위해 사용되는 상사점 주기를 산출하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for calculating a top dead center (TDC) period used to detect a misfire state of a vehicle. More specifically, the present invention relates to a pulse signal output from a crankshaft position detection apparatus of a vehicle. Calculate the top dead center period used to detect misfire condition of the car that can operate the timer at each top dead center to calculate the top dead center by using the pulse signal outputted to detect the missing tooth. It relates to a device for.

자동차의 주행 상태에 따라 적절한 엔진의 제어 동작을 실행하기 위해, 엔진 제어 장치는 분사되는 연료량이나 점화 시기 등을 조정한다.In order to perform the appropriate engine control operation in accordance with the driving state of the vehicle, the engine control device adjusts the amount of fuel injected, the ignition timing, and the like.

그러므로 자동차의 주행 상태나 엔진 상태에 따라 분사되는 연료량을 증/감시켜, 적정량이 각 해당 연소실로 분사될 수 있도록 하며, 적정량이 분사된 연료의 연소 동작을 실행하기 위해, 엔진 제어 장치는 점화 장치의 점화 동작을 제어한다.Therefore, in order to increase or decrease the amount of fuel injected according to the driving state or the engine state of the vehicle, the appropriate amount can be injected into each corresponding combustion chamber, and in order to execute the combustion operation of the appropriate amount of injected fuel, the engine control apparatus is configured to ignit the device. To control the ignition behavior.

따라서 자동차의 주행 상태에 따라 엔진의 동작이 이루어져, 엔진 출력이 변화될 수 있도록 한다.Therefore, the engine is operated according to the driving state of the vehicle, so that the engine output can be changed.

그러나 적절한 엔진이 제어 동작이 이루어지지 않아, 과도한 연료가 분사될 경우나 적절한 시기에 연료의 분사 동작이 이루어지지 않을 경우, 또는 적절한 점화 동작이 이루어지지 않을 경우 엔진 연소실의 동작 상태가 적절하게 이루어지지 않는다.However, when the proper engine is not controlled, the operation state of the engine combustion chamber is not properly performed when excessive fuel is injected, when the fuel injection operation is not performed at an appropriate time, or when the proper ignition operation is not performed. Do not.

그러므로 연료의 점화 동작이 정상적으로 발생하지 않은 실화 현상이 발생하여 엔진의 출력을 갑자기 감소시키게 된다.Therefore, a misfire phenomenon in which the ignition operation of the fuel does not occur normally occurs and suddenly reduces the output of the engine.

따라서 상기와 같이 엔진의 실화 현상에 따른 적절한 엔진의 제어 동작을 실행하기 위하여, 엔진 제어 장치는 엔진의 실화 상태를 정확하게 판정해야 한다.Therefore, in order to execute the appropriate engine control operation according to the misfire phenomenon of the engine as described above, the engine control apparatus must accurately determine the misfire state of the engine.

그러므로 엔진의 실화 상태를 판정하기 위해, 일반적으로 와쉬 함수(walsh function)을 이용하여 엔진의 실화 상태를 판정한다.Therefore, in order to determine the misfire state of the engine, a misfire state of the engine is generally determined by using a wash function.

4기통 실린더일 경우 1-3-4-2의 순서대로 각 해당 행정 동작이 이루어져 한 사이클의 행정 동작이 완료되는 4기통 실린더를 사용하는 자동차에서, 와쉬 함수를 이용하여 엔진의 실화 상태를 판정할 경우, 엔진 제어 장치는 각 실린더의 상사점 주기를 산출한다.In the case of a four-cylinder cylinder, in a vehicle using a four-cylinder cylinder in which each stroke is performed in the order of 1-3-4-2 and one stroke is completed, a misfire state of the engine can be determined using a wash function. In this case, the engine control apparatus calculates the top dead center period of each cylinder.

따라서 한 사이클에 각 산출된 4개의 상사점의 주기를 설정된 와쉬 함수를 이용하여 처리하여 해당 함수값을 산출한다.Therefore, the cycle of the four top dead centers calculated in one cycle is processed by using the set Wash function to calculate the function value.

그리고 산출된 함수값을 전 상태에서 산출된 함수값과 비교하여, 엔진의 실화 상태를 판단할 수 있도록 한다.Then, the calculated function value is compared with the function value calculated in the previous state, so that the misfire state of the engine can be determined.

상기와 같이 각 상사점 주기를 이용한 와쉬 함수를 이용하여 엔진의 실화 상태를 판정할 경우, 각 상사점 주기를 산출하기 위해, 종래에는 제1도에 도시된 것처럼, 미스 튜스 신호가 출력된 후 한 상사점 간격동안 출력되는 29개의 펄스 신호가 출력될 때까지, 하나의 펄스가 발생할 때마다 각 출력되는 펄스의 주기를 순차적으로 합산한다.When determining the misfire state of the engine by using the wash function using the top dead center period as described above, in order to calculate the top dead center period, conventionally, as shown in FIG. Each pulse is generated, and the period of each output pulse is sequentially added until 29 pulse signals are output during the top dead center interval.

즉, 미싱 튜싱 후 한 상사점 주기에 해당하는 29개의 펄스 신호가 출력될 때마다 각 펄스의 주기를 더하여 한 상사점 주기를 산출한다.That is, each time 29 pulse signals corresponding to one top dead center period are output after missing tushing, one top dead center period is calculated by adding a period of each pulse.

그러므로 상기와 같이 각 펄스의 주기를 합산할 경우, 많은 계산량과 계산 시간이 필요하므로 제어 장치의 제어 동작에 인가되는 부하가 증가하며, 엔진의 회전 속도가 빠를 경우, 발생하는 펄스의 주기를 합산하지 못하고 다음 단계로 넘어가는 문제가 발생하여, 정확한 엔진의 실화 현상을 판단하지 못하는 문제가 발생한다.Therefore, when summing the periods of each pulse as described above, a large amount of calculation and calculation time are required, so the load applied to the control operation of the control device increases, and when the engine rotation speed is high, the periods of the generated pulses are not added. There is a problem that goes to the next step, and fails to determine the true misfire of the engine.

따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 크랭크축의 회전 속도에 따라 발생하는 펄스 신호와 미싱 튜스를 감지하기 위해 출력되는 신호를 이용하여 한 상사점의 주기를 설정한 후 다음 상사점의 주기가 시작되기 전까지 타이머를 작동시켜 타이머의 출력 신호를 이용하여 각 해당 상사점의 주기를 산출하므로 데이타 계산량이나 계산 시간을 단축시키고 정확한 상사점의 주기를 산출할 수 있도록 하는 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치를 제공하기 위한 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and after setting the period of the top dead center by using the pulse signal generated according to the rotational speed of the crankshaft and the signal output to detect the missing teeth. Since the timer is operated until the cycle of top dead center starts, the cycle of each top dead center is calculated using the output signal of the timer, thus reducing the data calculation amount or the calculation time and the accurate dead center cycle. It is to provide a top dead center period calculation device for sensing.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은,As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention,

엔진의 회전 속도에 따라 회전 속도가 변화하는 크랭크축의 회전 상태에 따라 출력되는 펄스 신호의 주기가 변화하는 크랭크축 위치 감지 수단과;Crankshaft position detecting means for changing a period of the pulse signal output in accordance with the rotational state of the crankshaft whose rotational speed changes in accordance with the rotational speed of the engine;

외부에서 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 타이머와;A timer in which an operation state is changed according to a driving signal applied from the outside;

상기 크랭크축 위치 감지 수단에서 출력되는 펄스 신호를 이용하여 상사점의 주기를 설정한 후 상기 타이머를 작동시켜 다음 상사점의 주기가 발생할 때까지 카운팅된 신호를 이용하여 한 상사점의 주기를 산출하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어져 있다.After setting the period of the top dead center by using the pulse signal output from the crankshaft position detecting means to operate the timer to calculate the period of one top dead center using the counted signal until the next top dead center Engine control means.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the most preferred embodiment of the present invention.

제2도를 참고로 하여 이 발명의 실시예에 따른 구성을 살펴보면,Looking at the configuration according to an embodiment of the present invention with reference to FIG.

엔진의 회전 속도에 따라 회전 속도가 변화하는 크랭크축의 회전 상태에 따라 출력되는 펄스 신호의 주기가 변화하는 크랭크축 위치 감지부(11)와,A crankshaft position detecting unit 11 in which a cycle of a pulse signal output in accordance with the rotational state of the crankshaft whose rotational speed changes with the rotational speed of the engine changes;

외부에서 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 타이머(12)와,A timer 12 whose operation state changes in accordance with a drive signal applied from the outside,

상기 크랭크축 위치 감지부(11)에서 출력되는 펄스 신호를 이용하여 상사점의 주기를 설정한 후 타이머(12)를 작동시켜 다음 상사점의 주기가 발생할 때까지 카운팅된 신호를 이용하여 한 상사점의 주기를 산출하여 엔진의 실화 상태를 판정할 수 있도록 하는 엔진 제어부(2)로 이루어져 있다.After setting the period of the top dead center using the pulse signal output from the crankshaft position detecting unit 11, the timer 12 is operated to use a top dead center using the counted signal until the next top dead center occurs. It consists of an engine control part 2 which calculates the period of and makes it possible to determine the misfire state of an engine.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.The operation of the present invention made as described above is as follows.

먼저, 각 장치의 동작에 필요한 전원이 공급되면, 각 해당하는 동작을 실행한다.First, when power required for the operation of each device is supplied, each corresponding operation is executed.

따라서 엔진 제어부(2)는 크랭크축 위치 감지부(11)에서 출력되는 신호를 판독하여(S10), 미싱 튜스 신호가 감지되었는가를 판단한다(S12).Therefore, the engine control unit 2 reads a signal output from the crankshaft position detecting unit 11 (S10), and determines whether a missing tooth signal is detected (S12).

상기 크랭크축 위치 감지부(11)는 엔진의 동작에 따라 회전 상태가 변화하는 크랭크축의 회전 상태에 따라 각 출력되는 신호가 변화한다.The crankshaft position detection unit 11 outputs a signal that is output according to the rotational state of the crankshaft whose rotational state changes according to the operation of the engine.

그러므로 크랭크축이 90°마다 각 실린더의 상사점이 변화하므로, 각 상사점의 간격만큼, 즉, 크랭크축이 90°회전할 경우 이미 설정되어 있는 29개의 펄스가 발생할 수 있도록 하며, 29개의 펄스가 발생한 후, 미싱 튜스를 형성하여, 각 상사점의 간격을 구분할 수 있도록 한다.Therefore, since the top dead center of each cylinder changes every 90 ° of the crankshaft, when the top dead center interval, that is, when the crank shaft rotates by 90 °, 29 pulses that have been set can be generated. After that, a sewing thread is formed so that the interval between the top dead centers can be distinguished.

따라서 크랭크축 위치 감지부(11)에서 출력되는 신호는 제4(a)도와 제4(b)도에 도시된 것처럼 설정되어 있는 크랭크축의 회전 각도에 따라 해당 갯수의 펄스 신호가 출력되며, 미싱 튜스 부분에서는 제4(b)도와 같은 미싱 튜스 신호가 발생한다.Therefore, the signal output from the crankshaft position detecting unit 11 outputs the corresponding number of pulse signals according to the rotation angle of the crankshaft set as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In this part, the missing tooth signal is generated as shown in FIG. 4 (b).

그러므로 크랭크축 위치 감지부(11)에서 출력되는 신호의 상태를 이용하여 미싱 튜스 신호가 감지되면, 엔진 제어부(2)는 상사점의 시작 상태로 판단하여, 타이머(12)를 구동시켜, 경과되는 시간을 카운팅할 수 있도록 한다(S13,S14).Therefore, when the sewing machine signal is detected using the state of the signal output from the crankshaft position detecting unit 11, the engine control unit 2 determines that the start state of the top dead center, and drives the timer 12, It is possible to count the time (S13, S14).

그리고 엔진 제어부(2)는 크랭크 위치 감지부(11)에서 출력되는 감지 신호를 판독하여 다음 상사점의 주기를 알리는 미싱 튜스 신호가 감지되는지를 판단한다(S15,S16).In addition, the engine controller 2 reads the detection signal output from the crank position detector 11 and determines whether a missing tooth signal indicating the period of the next top dead center is detected (S15 and S16).

따라서 미싱 튜스 신호가 감지되지 않을 경우, 엔진 제어부(2)는 계속해서 타이머(12)의 경과 시간을 체크한다(S14).Therefore, when the missing tooth signal is not detected, the engine controller 2 continuously checks the elapsed time of the timer 12 (S14).

그러나 다음 상사점의 주기를 알리는 미싱 튜스 신호가 감지될 경우, 엔진 제어부(2)는 타이머(12)에서 출력되는 신호를 판독하여(S17), 경과 시간을 판정한 후(S18), 타이머(12)의 상태를 리셋시켜(S19), 다음 상사점의 주기를 카운팅할 수 있도록 한다.However, when a sewing machine signal indicating the period of the next top dead center is detected, the engine control unit 2 reads the signal output from the timer 12 (S17), and after determining the elapsed time (S18), the timer 12 (S19), so that the period of the next top dead center can be counted.

상기와 같이 한 상사점의 주기 동안 발생하는 펄스의 주기를 합산하지 않고, 상사점의 주기를 판정한 후, 다음 상사점의 주기 동안 타이머(12)를 이용하여 경과되는 시간만을 판정하면 되므로 많은 계산 과정을 거치지 않고 상사점 주기를 산출할 수 있다.Since the period of the top dead center is determined without summing the periods of the pulses generated during the period of the top dead center as described above, only the elapsed time is determined using the timer 12 during the next top dead center period. The top dead center cycle can be calculated without going through the process.

상기 타이머(12)는 프로그램적으로 또는 하드웨어적으로 구현할 수 있으며, 엔진 제어부(2)에 내장 가능하다.The timer 12 may be implemented programmatically or hardwarely, and may be embedded in the engine controller 2.

그러므로 이 발명의 효과는 각 상사점의 주기를 이용하여 엔진의 실화 상태를 판단할 경우, 상사점의 주기가 시작될 때부터 다음 상사점의 주기가 시작될 때까지 별도의 타이머를 이용하여 주기를 산출할 수 있으므로 처리 데이타나 처리 시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 발생한다.Therefore, the effect of the present invention is to calculate the period by using a separate timer from the start of the top dead center cycle to the start of the next top dead center cycle when determining the misfire state of the engine using the period of each top dead center. As a result, the effect of remarkably reducing the processing data or processing time is produced.

Claims (3)

엔진의 회전 속도에 따라 회전 속도가 변화하는 크랭크축의 회전 상태에 따라 출력되는 펄스 신호의 주기가 변화하는 크랭크축 위치 감지 수단과; 외부에서 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 타이머와; 상기 크랭크축 위치 감지 수단에서 출력되는 펄스 신호를 이용하여 상사점의 주기를 설정한 후 상기 타이머를 작동시켜 다음 상사점의 주기가 발생할 때까지 카운팅된 신호를 이용하여 한 상사점의 주기를 산출하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치.Crankshaft position detecting means for changing a period of the pulse signal output in accordance with the rotational state of the crankshaft whose rotational speed changes in accordance with the rotational speed of the engine; A timer in which an operation state is changed according to a driving signal applied from the outside; After setting the period of the top dead center by using the pulse signal output from the crankshaft position detecting means to operate the timer to calculate the period of one top dead center using the counted signal until the next top dead center A top dead center period calculating device for detecting misfire of a vehicle, comprising an engine control means. 제1항에 있어서, 상기 엔진 제어 수단은, 상기 크랭크축 위치 감지 수단에서 출력되는 미싱 튜스 신호를 이용하여 상사점의 주기를 판정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치.The apparatus of claim 1, wherein the engine control unit determines the period of the top dead center by using a missing tooth signal output from the crankshaft position detecting unit. 제1항에 있어서, 상기 타이머는 프로그램적으로 또는 하드웨어적으로 설계 가능하며, 상기 엔진 제어 수단에 내장될 수도 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 실화 감지를 위한 상사점 주기 산출 장치.The apparatus of claim 1, wherein the timer may be designed programmatically or hardwarely, and may be embedded in the engine control means.
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