KR100217110B1 - 흡입 공기량의 계측장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

실린더의 동작 상태를 감지하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력하는 실린더 감지 수단과; 엔진의 연소실로 흡입되는 공기량에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 흡입 공기량 감지 수단과; 일정한 시간마다 인터럽트 신호를 발생하는 인터럽트 발생 수단과; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅한 값을 출력하는 카운터와; 흡입 공기량의 순시 변동량을 저장하기 위한 메모리 수단과; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호에 따라 상기 흡입 공기량 감지 수단에서 입력되는 신호를 판독하여 일정 시간 동안 흡입되는 공기량의 순시 변동량을 계산하여 메모리 수단에 저장하고, 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호에 따라 상기 메모리 수단에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 상기 카운터에서 입력되는 카운팅값을 연산하여 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호와 신호 사이에 흡입된 공기량의 평균치를 계산하여 메모리 수단에 저장한 후에 자동차의 주행 상태에 따라 메모리 수단에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 평균치를 기본 공기량으로 설정하여 공연비를 제어하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어지는 흡입 공기량 계측 장치는 실린더의 동작 상태를 나타내는 펄스 신호의 폴링 에지와 일정한 시간마다 출력되는 인터럽트 신호를 이용하므로 흡입 공기량의 순시 변동량을 정확하게 계측할 수 있고, 계측된 흡입 공기량의 순시 변동량을 이용하여 정확한 공연비 제어가 가능하다.

Description

흡입 공기량의 계측장치 및 그 방법
이 발명은 흡입 공기량 계측장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더의 동작 상태를 나타내는 펄스 신호의 폴링 에지와 일정한 시간마다 출력되는 인터럽트 신호를 이용하여 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이의 흡입 공기량의 순시 변동량을 계측할 수 있게 하는 흡입 공기량 계측장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 흡입 공기량 계측 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
제5도는 종래의 흡입 공기량 계측 순간을 나타낸 파형도이다.
엔진 제어 장치는 실린더의 동작 상태에 따라 동작 상태가 변화하는 실린더 상사점 센서로부터 펄스 신호가 입력되면, 제5도에 도시된 바와 같이 펄스 신호의 폴링 에지(falling edge, A, B, C)마다 흡입 공기량 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 흡입 공기량을 계측하고, 계측된 흡입 공기량을 기본 공기량으로 설정하여 공연비 제어를 실행하였다.
그러나, 종래의 흡입 공기량 계측방법은 실린더 상사점 센서의 펄스 신호의 폴링 에지에서만 흡입 공기량을 계측하기 때문에 실린더 상사점 센서의 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이에 변화하는 흡입 공기량의 순시 변동량을 측정하지 못하는 문제점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실린더의 동작 상태를 나타내는 펄스 신호의 폴링 에지와 일정한 시간마다 출력되는 인터럽트 신호를 이용하여 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이에서도 흡입 공기량의 순시 변동량을 계측할 수 있는 흡입 공기량 계측 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량 계측장치의 블록 구성도.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량의 순시 변동량 측정 방법의 동작 흐름도.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량의 평균 변동량 측정 방법의 동작 흐름도.
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량 계측 순간을 나타내는 파형도.
제5도는 종래의 흡입 공기량 계측 순간을 나타낸 파형도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 실린더의 동작 상태를 감지하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력하는 실린더 감지 수단과; 엔진의 연소실로 흡입되는 공기량에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 흡입 공기량 감지 수단과; 일정한 시간마다 인터럽트 신호를 발생하는 인터럽트 발생 수단과; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅한 값을 출력하는 카운터와; 흡입 공기량의 순시 변동량을 저장하기 위한 메모리 수단과; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호에 따라 상기 흡입 공기량 감지 수단에서 입력되는 신호를 판독하여 일정 시간 동안 흡입되는 공기량의 순시 변동량을 계산하여 메모리 수단에 저장하고, 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호에 따라 상기 메모리 수단에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 상기 카운터에서 입력되는 카운팅값을 연산하여 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호와 신호 사이에 흡입된 공기량의 평균치를 계산하여 메모리 수단에 저장한 후에 자동차의 주행 상태에 따라 메모리 수단에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 평균치를 기본 공기량으로 설정하여 공연비를 제어하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또 다른 구성은, 상기 인터럽트 발생 수단에서 인터럽트 신호가 발생하면 흡입 공기량 감지 수단에서 흡입 공기량을 감지하여 출력하는 전기 신호를 측정하는 단계와; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅하기 위해 상기 카운터의 값을 증가시키는 단계와; 상기 흡입 공기량 감지 수단에서 입력되는 전기 신호를 디지탈 신호를 변환하는 단계와; 변환된 디지탈 신호를 상기 메모리 수단에 저장하는 단계와; 메모리 수단의 어드레스를 증가시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또 다른 구성은, 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호에 따라 메모리 수단의 각 어드레스에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량을 합산하고, 합산된 흡입 공기량을 상기 카운터가 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅한 값으로 나누어 실린더 감지 수단의 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이의 흡입 공기량의 평균치를 계산하는 단계와; 상기 카운터의 값을 클리어시키는 단계와; 차량이 가속 주행 상태인지 판단하는 단계와; 가속 주행 상태이면 실린더 신호가 발생하기 직전의 인터럽트 신호에 의해 측정된 흡입 공기량의 순시 변동량을 기본 공기량으로 설정하는 단계와; 가속 주행 상태가 아니면 실린더 감지 수단의 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이에 흡입된 공기량의 평균치를 기본 공기량으로 설정하는 단계와; 설정된 기본 공기량을 이용하여 공연비를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량 계측장치의 블록 구성도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량의 순시 변동량 측정 방법의 동작 흐름도이고, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량의 평균 변동량 측정 방법의 동작 흐름도이고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량 계측 순간을 나타내는 파형도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량 감지 장치의구성은, 실린더의 동작 상태를 감지하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력하는 실린더 상사점 센서(1)와; 엔진의 연소실로 흡입되는 공기량에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 맵 센서(2)와; 2.5ms마다 인터럽트 신호를 발생하는 타이머(3)와; 상기 타이머(3)에서 출력되는 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅한 값을 출력하는 카운터(4)와; 흡입 공기량의 순시 변동량을 저장하기 위한 메모리부(5)와; 상기 타이머(3)에서 출력되는 인터럽트 신호에 따라 상기 맵 센서(2)에서 입력되는 신호를 판독하여 2.5ms마다 흡입되는 공기량의 순시 변동량을 계산하여 메모리부(5)에 저장하고, 상기 실린더 상사점 센서(1)에서 입력되는 신호에 따라 상기 메모리부(5)에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 상기 카운터(4)에서 입력되는 카운팅값을 연산하여 상기 실린더 상사점 센서(1)에서 입력되는 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이에 흡입된 공기량의 산술 평균치를 계산하여 메모리부(5)에 저장하고, 자동차의 주행 상태에 따라 메모리부(5)에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량이나 평균치를 기본 공기량으로 설정하여 공연비를 제어하는 엔진 제어부(6)를 포함하여 이루어진다.
상기 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 흡입 공기량 감지장치의 동작을 제2도와 제3도를 참조로 설명하면 다음과 같다.
각 장치에 필요한 전원이 공급되어 동작이 시작되면, 상기 실린더 상사점 센서(1)는 1번 실린더 상사점을 감지하여 이에 해당하는 첫 번째 펄스 신호를 출력하고, 상기 타이머(3)는 실린더 상사점 센서(1)에서 출력되는 첫 번째 펄스 신호의 폴링 에지로부터 2.5ms마다 인터럽트 신호를 발생한다.
그러면, 상기 카운터(4)는 상기 타이머(3)에서 인터럽트 신호(B,C,D)가 발생할 때마다 카운팅값을 1씩 증가시킨다(S201
Figure kpo00002
S205).
이때, 상기 엔진 제어부(6)는 제4도에 도시된 바와 같이 상기 실린더 상사점 센서(1)에서 출력된 첫 번째 펄스 신호의 폴링 에지(A)로부터 인터럽트 신호가 발생하는 2.5ms마다 흡입되는 공기량의 상태를 측정한다.
상기의 과정 중 흡입되는 공기량을 측정하는 방법은 인터럽트 신호의 발생시마다 상기 맵 센서(2)에서 흡입 공기량을 감지하여 출력하는 전기 신호를 이용하여 측정한다.
다음으로, 상기 엔진 제어부(6)는 상기 맵 센서(2)로부터 출력되는 측정된 흡입 공기량에 해당하는 전기 신호를 디지탈 신호로 변환한 값을 흡입 공기량의 순시 변동량(MAPADC)으로 설정하고(S207), 이때의 순시 변동량(MAPADC)을 상기 메모리부(5)의 특정 어드레스에 저장하고(S209), 상기 메모리부(5)의 어드레스를 증가시키는 과정을 통해 흡입 공기량의 순시 변동량을 측정한다(S211
Figure kpo00003
S213).
상기 엔진 제어부(6)는 타이머(3)에서 인터럽트 신호(B,C,D)가 발생할 때마다 흡입 공기량의 순시 변동량을 측정하기 위해 상기 과정(S203
Figure kpo00004
S213)을 반복 수행한다.
따라서, 상기 카운터(4)의 값은 인터럽트 신호(B,C,D)의 발생 횟수만큼 값이 증가하고, 순시 변동량은 인터럽트 발생시마다 새로운 값을 갖게 되며, 상기 메모리부(5)는 인터럽트 발생시마다 측정된 흡입 공기량의 순시 변동량을 해당 어드레스에 저장한다.
상기 과정(S201
Figure kpo00005
S213) 중에 상기 실린더 상사점 센서(1)로부터 두 번째 펄스 신호가 입력되면, 상기 엔진 제어부(6)는 첫 번째 펄스의 폴링 에지(A)에서부터 두 번째 펄스 신호의 폴링 에지(E)까지 인터럽트 신호(B,C,D)의 발생시마다 측정된 흡입 공기량의 순시 변동량을 저장하고 있는 상기 메모리부(5)의 해당 어드레스로부터 모든 순시 변동량을 리드하여 합산한다(S301
Figure kpo00006
S303).
다음으로, 상기 엔진 제어부(6)는 합산된 순시 변동량을 상기 카운터(4)에서 카운팅한 인터럽트 발생 횟수로 나누어, 첫 번째 펄스 신호의 폴링 에지(A)와 두 번째 펄스 신호의 폴링 에지(E) 사이에 흡입된 공기량의 평균치를 계산하여 상기 메모리부(5)에 저장하고, 카운터의 값을 클리어시킨다(S305
Figure kpo00007
S307).
다음으로, 상기 엔진 제어부(6)는 차량이 가속 주행 상태인지 판단한다(S309).
상기 단계(S309)의 판단 결과 차량이 가속 주행 상태이면 두 번째 펄스 신호의 폴링 에지(E) 직전의 인터럽트 신호(D)에 의해 측정된 순시 변동량을 기본 공기량으로 설정하고, 이때 설정된 기본 공기량을 이용하여 공연비 제어를 실행한다(S311).
그러나, 상기 단계(S309)의 판단 결과 차량이 가속 주행 상태가 아니면 상기 단계(S305)에서 계산된 흡입 공기량의 평균치를 기본 공기량으로 설정하고, 이때 설정된 기본 공기량을 이용하여 공연비를 제어를 실행한다(S313
Figure kpo00008
S317).
세 번째, 펄스 신호의 폴링 에지(J) 사이의 동작도 상기의 동작과 동일한 방법에 의해 순시 변동량을 구할 수 있다(도면 부호 F,G,H,I는 2.5ms마다 발생하는 인터럽트 신호이다.)
펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이의 인터럽트 신호가 B, C, D의 3회로 한정된 것은 아니며, 인터럽트 신호가 2.5ms마다 출력되는 것으로 한정된 것은 아니다.
실린더의 동작 상태를 나타내는 펄스 신호의 폴링 에지와 일정한 시간마다 출력되는 인터럽트 신호를 이용하므로 흡입 공기량의 순시 변동량을 정확하게 계측할 수 있고, 계측된 흡입 공기량의 순시 변동량을 이용하여 정확한 공연비 제어가 가능하다.

Claims (7)

  1. 실린더의 동작 상태를 감지하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력하는 실린더 감지 수단과; 엔진의 연소실로 흡입되는 공기량에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 흡입 공기량 감지 수단과; 일정한 시간마다 인터럽트 신호를 발생하는 인터럽트 발생 수단과; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅한 값을 출력하는 카운터와; 흡입 공기량의 순시 변동량을 저장하기 위한 메모리 수단과; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호에 따라 상기 흡입 공기량 감지 수단에서 입력되는 신호를 판독하여 일정 시간 동안 흡입되는 공기량의 순시 변동량을 계산하여 메모리 수단에 저장하고, 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호에 따라 상기 메모리 수단에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 상기 카운터에서 입력되는 카운팅값을 연산하여 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호와 신호 사이에 흡입된 공기량의 평균치를 계산하여 메모리 수단에 저장한 후에 자동차의 주행 상태에 따라 메모리 수단에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량과 평균치를 기본 공기량으로 설정하여 공연비를 제어하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어지는 흡입 공기량 계측 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실린더 감지 수단은, 실린더 상사점 센서(1)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡입 공기량 계측 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 흡입 공기량 감지 수단은, 맵 센서(2)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡입 공기량 계측 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인터럽트 발생 수단은, 타이머(3)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡입 공기량 계측 장치.
  5. 상기 인터럽트 발생 수단에서 인터럽트 신호가 발생하면 흡입 공기량 감지 수단에서 흡입 공기량을 감지하여 출력하는 전기 신호를 측정하는 단계와; 상기 인터럽트 발생 수단에서 출력되는 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅하기 위해 상기 카운터의 값을 증가시키는 단계와; 상기 흡입 공기량 감지 수단에서 입력되는 전기 신호를 디지탈 신호를 변환하는 단계와; 변환된 디지탈 신호를 상기 메모리 수단에 저장하는 단계와; 메모리 수단의 어드레스를 증가시키는 단계를 포함하여 이루어지는 흡입 공기량 계측 방법.
  6. 제5항에 있어서, 인터럽트 신호가 2.5ms마다 발생하는 것을 특징으로 하는 흡입 공기량 계측 방법.
  7. 상기 실린더 감지 수단에서 입력되는 신호에 따라 메모리 수단의 각 어드레스에 저장된 흡입 공기량의 순시 변동량을 합산하고, 합산된 흡입 공기량을 상기 카운터가 인터럽트 신호의 발생 횟수를 카운팅한 값으로 나누어 실린더 감지 수단의 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이의 흡입 공기량의 평균치를 계산하는 단계와; 상기 카운터의 값을 클리어시키는 단계와; 차량이 가속 주행 상태인지 판단하는 단계와; 가속 주행 상태이면 실린더 신호가 발생하기 직전의 인터럽트 신호에 의해 측정된 흡입 공기량의 순시 변동량을 기본 공기량으로 설정하는 단계와; 가속 주행 상태가 아니면 실린더 감지 수단의 펄스 신호의 폴링 에지와 폴링 에지 사이에 흡입된 공기량의 평균치를 기본 공기량으로 설정하는 단계와; 설정된 기본 공기량을 이용하여 공연비를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 흡입 공기량 계측 방법.
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