KR100231335B1 - Misfire detection method for gasoline engine vehicle - Google Patents

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KR100231335B1 KR1019960053755A KR19960053755A KR100231335B1 KR 100231335 B1 KR100231335 B1 KR 100231335B1 KR 1019960053755 A KR1019960053755 A KR 1019960053755A KR 19960053755 A KR19960053755 A KR 19960053755A KR 100231335 B1 KR100231335 B1 KR 100231335B1
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Abstract

본 발명은 차량 가솔린엔진의 실화검출방법에 관한 것으로, 종래에는 혼합기의 폭발에 있어서 ECU는 크랭크 앵글 센서 등의 파손으로 인한 점화불량의 검출은 크랭크 앵글 센서 자체의 신호로 그 검출이 용이하지만, 점화능력 저하로 인한 실화는 그 검출이 용이하지 않고 별도의 수단이 필요하기 때문에 점화능력 저하로 인한 엔진의 능력 저하를 사용자에게 경고하거나, 또한 정비사에게 신속히 알려주기 곤란하다는 문제점이 있었다.The present invention relates to a misfire detection method of a vehicle gasoline engine. Conventionally, in the explosion of a mixer, the ECU detects an ignition failure due to damage of a crank angle sensor or the like by using a signal of the crank angle sensor itself. The misfire caused by the deterioration of the capability is not easy to detect and requires a separate means, so there is a problem that it is difficult to warn the user of the deterioration of the engine due to the deterioration of the ignition capability or to inform the mechanic promptly.

이에 본 발명은 예시도면 도 3 에서와 같이 엔진의 출력토크는 크랭크축의 각속도와 연관되어있고, 각속도는 점화주기에 연관되어있어 연소안정성 ER은 점화주기로부터 정하여짐을 감안하여 ECU가 2개의 실린더로 이루어진 각 그룹별로 ER을 연산하고 이의 평균치와 평균치의 최대치와 최소치의 차이로부터 실화임을 판단하며, 이를 근거로 실화가 일어난 실린더를 판명하여 그 실린더의 연료분사를 중지하고 경고장치 등을 작동시키는 것이다.Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 3, the output torque of the engine is related to the angular velocity of the crankshaft, and the angular velocity is related to the ignition cycle, so that the combustion stability ER is determined from the ignition cycle. ER is calculated for each group, and it is determined that it is a misfire from the difference between the average value and the maximum value and the minimum value, and based on this, the cylinder that caused the misfire is identified and the fuel injection of the cylinder is stopped and the warning device is activated.

따라서, 별도의 센서나 장치없이 기존의 수단만으로 엔진실화를 검출하고 이를 토대로 엔진을 제어할 수 있는 것이다.Therefore, the engine misfire can be detected and control of the engine based on the existing means only without a separate sensor or device.

Description

차량 가솔린엔진의 실화 검출 방법Misfire detection method of vehicle gasoline engine

본 발명은 차량 가솔린엔진의 실화검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점화주기로부터 실화가 일어난 실린더를 판명하는 차량 가솔린엔진의 살화검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a misfire detection method for a vehicle gasoline engine, and more particularly, to a method for detecting a vehicle gasoline engine for determining a cylinder in which misfire has occurred from an ignition cycle.

통상 압축 착화 기관인 디젤엔진과 대별하여 불꽃 점화 기관으로 불리우는 가솔린 엔진은 불꽃점화의 수단으로서 점화플러그를 사용하고 있으며, 연소실내 흡입된 혼합기가 압축되어 피스톤이 상사점에 위치 한후 상기 점화플러그의 방전과 이로 인한 혼합기의 폭발을 그 동력원으로 하고 있다.Gasoline engines, commonly referred to as spark ignition engines, are used as spark ignition engines, as opposed to diesel engines, which are compression and ignition engines.The spark plugs used in the combustion chamber are compressed and the pistons are located at the top dead center. The resulting explosion of the mixer is the power source.

따라서, 상기 점화플러그는 피스톤의 적정 위치에서 방전되는 것이 중요하며, 전자제어식 연료 분사 장치가 장착된 차량에 있어서 상기 점화플러그의 방전은 크랭크 앵글 센서와 진각장치로 부터 ECU(Electronic Control Unit)가 제어하고 있다.Therefore, it is important that the spark plug is discharged at an appropriate position of the piston, and in a vehicle equipped with an electronically controlled fuel injection device, the discharge of the spark plug is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) from the crank angle sensor and the advance device. Doing.

예시도면 도 1 은 상기 크랭크 앵글 센서의 원리를 나타낸 개요도로서, 도 1 (가)는 타겟 휘일의 크랭크 앵글 표현원리를 나타낸 개요도이고, (나)는 크랭크 앵글 센서의 구성도이며, 도 1 (다)는 크랭크 앵글 센서로 부터 ECU로 입력되는 시그날을 나타내고 있다.1 is a schematic diagram showing the principle of the crank angle sensor, Figure 1 (a) is a schematic diagram showing the crank angle expression principle of the target wheel, (b) is a block diagram of the crank angle sensor, Figure 1 (c) ) Shows the signal from the crank angle sensor to the ECU.

크랭크 앵글 센서(10)의 내부에는 영구자석이 내장되어 있으며, 이것에 의해 자력선이 형성된다. 또한, 크랭크 풀리나 플라이 휠에는 타겟 휘일(12)이 설치되어 있고 상기 타겟 휘일(12)에는 일정간격으로 기어의 치형(14)이 형성되어 있다.Permanent magnets are built into the crank angle sensor 10, whereby magnetic force lines are formed. In addition, a crank pulley or a fly wheel is provided with a target wheel 12, and the target wheel 12 is provided with teeth 14 of a gear at regular intervals.

따라서, 엔진의 크랭크 축이 회전되면 타겟 휘일(12)이 회전되면서 크랭크 앵글 센서(10)의 자력선을 단속하게 되고, 각각의 치형(14)이 이동되는 각 θ에 따라 (다)도의 파형이 생기게 되는 것이다.Therefore, when the crank shaft of the engine is rotated, the target wheel 12 is rotated to interrupt the magnetic force line of the crank angle sensor 10, and the waveform of (C) is generated according to the angle θ where each tooth 14 is moved. Will be.

이때 발생되는 교류파형 즉, 시그날은 크랭크 축이 1회전 할때 타겟 휘일 치형 수 두배의 사이클 시그날이 발생된다. 그러므로 ECU는 1분간 입력되는 시그날 수를 타겟 휘일(12)의 치형(14)수의 두배로 나누면 그것이 엔진의 회전수가 되는 것이다.At this time, the generated AC waveform, that is, the signal generated twice the cycle signal of the target wheel teeth when the crank shaft rotates once. Therefore, the ECU divides the number of signals input for one minute by twice the number of teeth 14 of the target wheel 12, which is the engine speed.

ECU는 이러한 엔진 회전수에 따른 연료 분사량 등을 조정하며, 또한 상기 타겟 휘일(12)의 일부분에는 기어의 치형이 생략된 곳이 있으며, 이 지점에서는 상기 파형의 발생이 다르고 이 신호에 의해 점화플러그에 통전하게 되는 것이다.The ECU adjusts the fuel injection amount and the like according to the engine revolutions, and a portion of the gear wheel is omitted in a portion of the target wheel 12, where the generation of the waveform is different and the spark plug is generated by this signal. Will be energized.

일반적으로 엔진 안에서 최대의 폭발력이 발생하는 시점은 크랭크 각이 상사점에서 약 10 °정도일 때이고, 상기된 치형의 생략지점은 상기 각도에 의해 정해진다.In general, the maximum explosive force in the engine occurs when the crank angle is about 10 degrees from the top dead center, and the omission point of the teeth described above is determined by the angle.

상기 최대폭발력의 발생시점은 혼합기의 최대폭발압 발생시점이며 이는 점화시점과 일치하지 않는다. 즉, 엔진회전수에 따른 타켓휘일(12)의 분당회전수가 높고, 치형(14)의 각 θ에 따른 파형의 주기는 극히 미소시간임을 고려해 볼때, 점화시점과 최대폭발압 발생시점은 상기 미소시간 사이에서 차이가 있다.The point of occurrence of the maximum explosion force is the point of maximum explosion pressure of the mixer, which does not coincide with the point of ignition. That is, considering that the number of revolutions per minute of the target wheel 12 according to the engine speed is high, and the period of the waveform according to the angle θ of the tooth 14 is extremely minute time, the ignition time and the maximum explosion pressure generation time are the minute time. There is a difference between.

예시도면 도 2 는 이를 설명하는 개요도로서, 정상연소과정은 점화시점(16), 연소시점(18), 최대폭발압시점(20), 연소종료시점(22)으로 나뉠 수 있으며, 상기 최대폭발압시점(20)이 상사점(24)으로부터 약 10°일때 엔진의 최대출력이 발생되는 최대폭발력시점인 것이며, 상기 연소시점(18)으로부터 도시된 점선은 엔진실화의 경유변화를 나타낸 것이다.Exemplary drawing Figure 2 is a schematic diagram illustrating this, the normal combustion process can be divided into the ignition time 16, the combustion time 18, the maximum explosion pressure 20, the end of combustion 22, the maximum explosion pressure When the time point 20 is about 10 ° from the top dead center 24, the maximum explosive power time point at which the maximum output of the engine is generated is shown, and the dotted line shown from the combustion time point 18 represents the change of the diesel misfire.

또한, 엔진회전수에 따라 상기 시점들이 달라지므로, 상기 최대폭발압(20)의 시점이 약 10°가 되게 하기 위하여 점화시점(16)을 조정하는 것이 진각장치이며, 이러한 진각장치는 크랭크 앵글센서(10)와 연계되어 ECU가 상기 점화시점을 제어하고 있다.In addition, since the viewpoints vary according to the engine speed, it is an advance device to adjust the ignition point 16 so that the viewpoint of the maximum explosion pressure 20 is about 10 °, and such an advance device is a crank angle sensor. In conjunction with (10), the ECU controls the ignition point.

따라서, 상기 크랭크 앵글 센서(10)의 파손이나 타겟 휘일(12)의 조립 불량 또는 치형의 파손 등으로 인해 ECU에 오신호가 입력되면 ECU는 점화플러그를 오동작하거나 작동하지 않는 실화가 일어난다.Therefore, when an error signal is input to the ECU due to a breakage of the crank angle sensor 10, a failure in assembling the target wheel 12, or a broken tooth, the ECU malfunctions or does not operate the spark plug.

이 경우, ECU는 차량의 인스트루 먼트 패널에 위치한 엔진 고장의 경고등으로 신호를 보내고 자기진단 장치로 신호를 송출하며, 정비 작업자는 이러한 ECU의 신호로 부터 크랭크 앵글 센서 등의 파손 등과 이로 인한 점화플러그 오동작 또는 실화를 판단할 수 있는 것이다.In this case, the ECU sends a signal to the warning lamp of the engine failure located in the instrument panel of the vehicle and sends a signal to the self-diagnosis device, and the maintenance worker is damaged from the signal of the ECU such as a crank angle sensor and the like and the spark plug Malfunctions or misfires can be determined.

여기서, 상기 실화의 의미는 점화플러그의 작동 정지라는 작은 의미이고, 이뿐만 아니라 점화능력 저하로 폭발행정이 일어나지 않는 경우 역시 실화의 범주에 속하며, 이 경우는 크랭크 앵글 센서의 손상등과는 무관한 현상이다.Here, the meaning of the misfire is a small meaning of the operation stop of the spark plug, as well as the case that the explosion stroke does not occur due to the deterioration of the ignition ability also belongs to the category of misfire, in this case is not a phenomenon associated with damage to the crank angle sensor, etc. to be.

이를 좀더 상세히 설명하면, 상술된 바와 같이 일반적으로 불꽃 점화 기관의 불꽃은 전기방전에 의하고, 상기 전기방전에 의해 혼합기 속에 불꽃이 날리게 되면 화염핵이라는 고온의 가스핵이 형성된다.In more detail, as described above, in general, the spark of the spark ignition engine is caused by electric discharge, and when the spark is blown into the mixer by the electric discharge, a hot gas nucleus called a flame nucleus is formed.

이 가스핵이 성장하여 자기 전파 능력이 있는 화염면이 확립될 때 까지가 불꽃점화 과정인데, 불꽃 에너지가 충분치 못할 때에 화염핵은 이윽고 소멸하게 되는 것이다.It is the process of spark ignition until the gas nucleus grows and a flame plane capable of self-propagating is established, and when the flame energy is insufficient, the flame nucleus dies and dies.

이러한 현상이 발생되는 점화능력 저하에 영향을 미치는 것으로는 방전형태, 방전시간, 전극형상, 불꽃간격 길이나 혼합기의 혼합비, 온도, 층류, 난류등의 유동상태등이며, 따라서 이는 상술된 크랭크 앵글 센서의 파손등이나 타겟 휘일(12)의 하자와는 무관한 것이다.These phenomena affect the lowering of the ignition ability, such as discharge type, discharge time, electrode shape, flame interval length, mixing ratio of the mixer, temperature, laminar flow, turbulent flow, and the like. It is irrelevant to the damage of the or the like and the defect of the target wheel 12.

따라서, 점화 능력 저하에 의한 실화는 별도의 검출수단이 차체에 직접존재하지 않으며, 상기 불꽃 에너지의 측정은 주파수 특성이 우수한 분압기와 전류센서를 사용하여 전압과 전류를 측정하고 그 곱의 시간적 적분을 구하거나, 열량계법을 사용하는 등 별도의 검출 수단이 필요하다.Therefore, the misfire due to the deterioration of the ignition ability does not have a separate detection means directly in the vehicle body, and the measurement of the flame energy is performed by measuring voltage and current using a voltage divider and a current sensor having excellent frequency characteristics and calculating the time integration of the product. A separate detection means is required, such as obtaining or using a calorimetry method.

상술된 바와 같이 점화플러그는 크랭크 앵글 센서로 부터 최적의 피스톤 위치에서 방전되어 혼합기를 폭발시키고 있다.As described above, the spark plug is discharged from the crank angle sensor at the optimum piston position to explode the mixer.

그러나 상기 혼합기의 폭발에 있어서 ECU는 크랭크 앵글 센서 등의 파손으로 인한 실화의 검출은 크랭크 앵글 센서 자체의 신호로 그 검출이 용이하지만, 점화능력 저하로 인한 실화는 그 검출이 용이하지 않고 별도의 수단이 필요하기 때문에 점화능력 저하로 인한 엔진의 능력 저하를 사용자에게 경고하거나, 또한 정비사에게 신속히 알려주기 곤란하다는 문제점이 있었다.However, in the explosion of the mixer, the ECU detects misfire due to damage of the crank angle sensor, etc., but the signal of the crank angle sensor itself is easy to detect, but the misfire due to the deterioration of ignition is not easy to detect. Because of this need, there is a problem that it is difficult to warn the user of the deterioration of the engine due to the deterioration of the ignition ability, or to inform the mechanic promptly.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 별도의 장치를 장착하지 않고서도 기존의 장치인 크랭크 앵글 센서의 신호로 부터 입력된 점화주기로부터 점화능력 저하로 인한 실화의 상태를 사용자나 정비사에게 용이하게 고지할 수 있는 차량 엔진의 실화 검출 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, the user or the mechanic to tell the state of misfire due to the deterioration of the ignition capability from the ignition cycle input from the signal of the crank angle sensor, which is an existing device, without a separate device. It is an object of the present invention to provide a misfire detection method for a vehicle engine that can be easily informed.

이를 위한 본 발명은 엔진의 출력토크는 크랭크축의 각속도와 연관되어있고, 각속도는 점화주기에 연관되어있어 연소안정성 ER은 점화주기로부터 정하여짐을 감안하여 ECU가 2개의 실린더로 이루어진 각 그룹별로 ER을 연산하고 이의 평균치와 평균치의 최대치와 최소치의 차이로부터 실화임을 판단하며, 이를 근거로 실화가 일어난 실린더를 판명하여 연료분사를 중지하고 경고장치 등을 작동시키는 것이다.According to the present invention, the output torque of the engine is related to the angular velocity of the crankshaft, and the angular velocity is related to the ignition cycle, so that the combustion stability ER is determined from the ignition cycle. It is judged that it is a misfire from the difference between the average value and the maximum value and the minimum value of the mean value, and based on this, the cylinder in which the misfire has occurred is found to stop fuel injection and operate a warning device.

따라서, 별도의 센서나 장치없이 기존의 수단만으로 엔진실화를 검출하고 이를 토대로 엔진을 제어할 수 있는 것이다.Therefore, the engine misfire can be detected and control of the engine based on the existing means only without a separate sensor or device.

도 1 (가)는 타겟 휘일의 크랭크 앵글 표현 원리를 나타낸 개요도,1 (a) is a schematic diagram showing the principle of the crank angle representation of the target wheel,

(나)는 크랭크 앵글 센서의 구성을 나타낸 개요도,(B) is a schematic diagram showing the configuration of the crank angle sensor,

(다)크랭크 앵글 센서로 부터 ECU로 입력되는 시그날을 나타낸 개요도,(C) Schematic diagram showing the signal input to the ECU from the crank angle sensor,

도 2 는 미소구간에서 점화부터 연소실의 압력변화를 나타낸 개요도,Figure 2 is a schematic diagram showing the pressure change of the combustion chamber from the ignition in the micro-section,

도 3 은 본 발명에 따른 실화검출방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a misfire detection method according to the present invention.

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 크랭크 앵글센서로부터 크랭크축 3회전의 각 실린더 점화주기(T)를 감지하는 1단계와;The present invention comprises a first step of detecting each cylinder ignition period (T) of the three crank shaft rotations from the crank angle sensor;

각 실린더 2개를 1개의 그룹으로 측정된 점화주기(T)로부터 연소안정도계수 ER(k)를 연산하는 2단계와;Calculating a combustion stability coefficient ER (k) from the ignition period T measured for each of the two cylinders in one group;

측정된 ER(k)로부터 평균치 ERm(k)이 연산되고 평균치 ERm(k)의 최대치와 최소치의 차이 ΔERm(k)를 연산하여 ECU에 설정된 정상구역과 비교하여 정상구역 이외인 경우 엔진실화임이 감지하는 3단계와;When the average value ER m (k) is calculated from the measured ER (k) and the difference between the maximum value and the minimum value of the average value ER m (k) ΔER m (k) is compared with the normal zone set in the ECU, the engine is out of the normal zone. Detecting the fact that it is true;

상기 3단계에서 실화임이 감지된 경우 이상영역의 ER(k)로 비교하여 실화가 발생된 실린더를 추정하고 추정된 실린더의 점화주기 T로부터 실화발생실린더임을 확인하는 4단계로 이루어진 차량 가솔린엔진의 실화검출방법이다.In the case of detecting the misfire in step 3, the misfire of the gasoline engine in four stages which compares with the ER (k) of the abnormal region, estimates the cylinder in which misfire has occurred, and confirms that the misfire occurrence cylinder is from the estimated ignition period T of the cylinder. Detection method.

예시도면 도 3 은 본 발명을 나타낸 흐름도로서, 본 발명은 연소안정성(ER)을 토대로 엔진의 실화를 검출하도록 되어 있다.3 is a flowchart illustrating the present invention, and the present invention is to detect misfire of an engine based on combustion stability (ER).

여기서, 연소안정성(ER)은 크랭크축 3회전의 점화주기들로부터 도출되며, 이로 인하여 ECU가 트랭크축 3회전의 점화주기(T)를 감지하는 단계가 본 발명의 1단계를 이루고 있다.Here, the combustion stability (ER) is derived from the ignition cycles of three crankshaft rotations, and thus, the ECU detects the ignition cycles of three revolutions of the crankshaft rotation.

즉, 크랭크축에서의 토크평형에 대한 식That is, the equation for torque balance in the crankshaft

M : 엔진토크,M: engine torque,

W : 로드,W: load,

J : 모멘트 이너시아,J: moment inertia,

ω: 엔진 각속도ω: engine angular speed

에서 실화는 매우 큰 연소변동을 일으키고 이에 따른 엔진토크의 변동은 각 가속도의 변동을 초래한다.Misfires cause very large combustion fluctuations, and thus the engine torque fluctuations cause the angular acceleration fluctuations.

여기서, 한 점화에서 다음 점화까지의 시간인 점화주기 Ti에서의 엔진 각속도Where the engine angular velocity at the ignition period T i , the time from one ignition to the next

4π : 4행정엔진의 2회전시 회전각도4π: Rotation angle of 2 strokes of 4 stroke engine

c : 실린더수c: number of cylinders

이다.to be.

따라서, 각속도 ωi와 점화주기 Ti는 역비례 관계에 있고, 각속도의 변화를 연소안정성(ER)의 평가기준으로 간주하면 다음식이 도출된다.Therefore, the angular velocity ω i and the ignition period T i are inversely related, and when the change in the angular velocity is regarded as an evaluation criterion for combustion stability (ER), the following equation is derived.

으로부터, 엔진의 연소안정성 평가기준이 다음과 같이 정의될 수 있다.From the combustion stability evaluation criteria of the engine can be defined as follows.

따라서, 연소안정성 ER을 구하기 위해 현재 연소주기인 Ti를 위시하여 전단계인 Ti-1과 그 전단계인 Ti-2가 필요하며, 1단계에서 크랭크축 3회전의 점화주기 T를 감지하는 것이다.Therefore, in order to find the combustion stability ER, T i-1 , which is the previous stage, and T i-2, which is the previous stage, are required, including the current combustion cycle T i , and the ignition cycle T of three revolutions of the crankshaft is detected in the first stage. .

2단계에서는 2개의 실린더를 한 개의 그룹으로 ER을 계산한다. 이는 상기 ER식이 정속주행시나 가속시에는 별 영향이 없이 적용되나 연소변동이 아닌 구동계의 외란이나 도로상태에의 변경에 의해 ER은 변경될 수 있기 때문이다.In step 2, ER is calculated from two cylinders in one group. This is because the ER equation is applied without any influence during the constant speed or acceleration, but the ER may be changed by the disturbance of the drive system or the change of the road condition, not the combustion fluctuation.

따라서, 연소변동외의 외란의 영향을 배제하기 위해 2개의 실린더를 하나의 그룹으로 ER을 계산하는 것이다.Therefore, to exclude the effects of disturbances other than combustion fluctuations, two cylinders are calculated as one group.

4기통엔진을 예로 들면, 상기 1단계에서 크랭크축 3회전시의 주기가 측정됨을 전제로 연소행정에 걸리는 시간을 1구간이라 하면, 4기통 엔진의 경우 180° 즉, 반회전이 1구간을 이루게 된다.Taking a four-cylinder engine as an example, assuming that the cycle for three revolutions of the crankshaft is measured in the first step, the time required for the combustion stroke is one section. do.

다시말하면, 4기통엔진에서는 크랭크축 1회전당 2번의 점화가 있게 되며, 1,4 실린더와 2,3 실린더가 같은 점화주기를 갖고 있다.In other words, in a four-cylinder engine, there are two ignitions per revolution of the crankshaft, and the 1,4 and 2,3 cylinders have the same ignition cycle.

따라서, 4기통엔진에서 크랭크축 3회전시 점화주기 T는 T(n+1), T(n+2), T(n+3), T(n+4), T(n+5), T(n+6), 6개의 구간으로 구분된다.Therefore, the ignition period T at three revolutions of the crankshaft in a four-cylinder engine is T (n + 1), T (n + 2), T (n + 3), T (n + 4), T (n + 5), T (n + 6), divided into six sections.

여기서, T(n+1, 3, 5)는 1,4 실린더의 점화주기이고, T(n+2, 4, 6)은 2,3 실린더의 점화주기이다.Here, T (n + 1, 3, 5) is an ignition period of 1,4 cylinders, and T (n + 2, 4, 6) is an ignition period of 2,3 cylinders.

이들로부터 1,4 실린더 제1그룹으로 하는 ER(1)은From these, the ER 1 which is the first and fourth cylinder group is

그리고, 2,3실린더를 제2그룹으로 하는 ER(2)는Then, the ER 2 having 2, 3 cylinders as the second group

이다.to be.

그러나, 상기 두 개의 실린더를 하나의 그룹으로 하는 두 그룹에서의 ER만으로는 후술되는 3단계에서 어느 실린더에서 실화가 발생되었는지를 추정할 수 없다.However, it is not possible to estimate in which cylinder misfire has occurred in step 3, which will be described later, using only the ER of two groups in which the two cylinders are one group.

즉, ER(1)에서의 실화가 발생되었다면 1,4 실린더중에서 어느 실린더에서 실화가 발생되었는지 또는 1과 4 실린더에서 모두 실화가 발생되었는지를 추정할 수 없는 것이다.That is, if misfire in the ER 1 occurs, it is impossible to estimate which misfire has occurred in one or four cylinders or whether misfire has occurred in both 1 and 4 cylinders.

따라서, 이를 해소할 추가그룹이 필요하며, 1,2 실린더를 제3그룹으로 3,4실린더를 제4그룹으로 ER을 계산하며, 상기 제1,2 그룹과의 차이를 두기 위해 가중치를 두었다.Therefore, an additional group is needed to solve this problem, and the ER is calculated as the third and third cylinders as the first and second cylinders as the third group, and weighted to be different from the first and second groups.

이며, 나눠진 4개의 그룹 ER(1), ER(2), ER(3), ER(4)에서 서로 실화에 의한 연소변동이 발생되면 각 그룹내에서 ER값들은 서로 상이하게 되고, 도로상태 등 외란에 의한 경우 ER값은 절대값 계산으로 인하여 상대적인 변동이 거의 없다.In the divided four groups ER (1), ER (2), ER (3), and ER (4), when combustion fluctuations due to misfire occur, the ER values in each group are different from each other. In the case of disturbance, the ER value is almost unchanged due to the absolute value calculation.

따라서, ER값들이 ECU에 설정된 값의 영역외의 경우가 되면 실화로 판정되며 이 과정이 본 발명의 3단계를 이루게 된다.Therefore, when the ER values fall outside the range of the value set in the ECU, it is determined as a misfire and this process constitutes the third step of the present invention.

즉, 3단계에서는 상기 각각의 ER(k)에 대해 평균치 ERm(k)를 구하여 그 평균치의 변위량 ΔERm(k)를 구하여 이를 설정된 값과 비교하게 된다.That is, in step 3, the average value ER m (k) is obtained for each ER (k), and the displacement amount ΔER m (k) of the average value is obtained and compared with the set value.

여기서,here,

ERm(k) = Z·ERm old(k)+(1-z)·ERER m (k) = ZER m old (k) + (1-z)

ERm old(k) : 전단계에서의 ER평균값ER m old (k): ER mean value at all stages

ER(k) : 계산된 평균값ER (k): Calculated Average

z : 필터 계수z: filter coefficient

이고, 이로 부터 각 그룹의 평균치의 최대값과 최소값의 차이인From this, the difference between the maximum and minimum of the mean value of each group

ΔERm(k)=ERm(k)max-ERm(k)min ΔER m (k) = ER m (k) max -ER m (k) min

를 연산하고, ECU에 정상상태인 경우 ΔERm의 범위를 설정하여 상기 연산된 ΔERm과 ECU에 설정된 ΔERm을 비교하는 것이다.If the operation, and the normal state to the ECU to compare the ΔER m is set to the calculated ΔER m and ECU sets a range of ΔER m.

이로 부터 설정된 범위외인 경우 ECU는 이를 실화로 판단하고 실화가 일어난 실린더를 4단계에서 판명한다.If it is out of the set range from this, the ECU judges this as a misfire and identifies the cylinder in which the misfire occurred in step 4.

4단계에서는 검출된 ER(k)값으로부터 실화실린더를 추정하고 점화주기 T로부터 실화실린더를 판명하여 이에 따른 제어를 수행한다.In step 4, the misfired cylinder is estimated from the detected ER (k) value, the misfired cylinder is identified from the ignition period T, and control is performed accordingly.

즉, 전기된 바와 같이 4기통에서 각 그룹의 ER(k)로부터 실화실린더를 추정한다.That is, the misfired cylinders are estimated from the ER (k) of each group in four cylinders as described above.

일례로 제 1 실린더에서 실화가 발생되면 ER(1)의 값과 ER(3)의 값이 ECU의 설정치와 상이하게 되므로 이 두 개의 그룹으로부터 제 1 실린더에 실화가 발생되었다는 것이 추정된다.For example, if misfire occurs in the first cylinder, it is estimated that misfire has occurred in the first cylinder from these two groups because the value of ER 1 and the value of ER 3 are different from the ECU set values.

뒤이어 ECU에는 점화주기 T가 계속 모니터링 되고 있으므로 제 1 실린더의 점화주기 T로부터 실화실린더임을 확인하는 것이다.The ignition cycle T is subsequently monitored by the ECU, confirming that it is a misfire cylinder from the ignition cycle T of the first cylinder.

즉, 실화가 발생되면 연소불안정으로 인하여 엔진회전속도가 불안정해지고 엔진속도에 따라 작동되는 도 1 의 크랭크앵글센서의 신호파형 역시 달라지게 된다. 이때 점화주기 T는 엔진회전속도와 역수관계에 있으므로 연소불안정에 따라 점화주기 T가 커지는 것이다.That is, when misfire occurs, the engine rotation speed becomes unstable due to combustion instability, and the signal waveform of the crank angle sensor of FIG. 1 operated according to the engine speed also changes. At this time, since the ignition period T is inversely related to the engine rotation speed, the ignition period T is increased according to combustion instability.

따라서, ECU가 ER값의 비교로부터 실화실린더를 추정하고 추정된 실화실린더의 점화주기 T를 확인하여 실화실린더가 정확히 판명되는 것이다.Therefore, the ECU estimates the misfired cylinder from the comparison of the ER values, confirms the ignition period T of the estimated misfired cylinder, and correctly establishes the misfired cylinder.

실화가 일어난 실린더가 판명되면 ECU는 엔진의 성능저하를 방지하기 위한 제어를 수행하게 된다. 이러한 제어는 크게 3가지로 구분되며 첫째는 이론공연비에 따른 피드백제어 중지이다.If a cylinder with a misfire is found, the ECU performs control to prevent engine deterioration. There are three main types of such control, and the first is to stop feedback control according to the theoretical performance ratio.

즉, 기존의 전자제어 연료분사장치의 배기계에는 산소센서가 설치되어 있고 이로부터 이론공연비에 따른 연료분사량을 조절하고 있다.That is, an oxygen sensor is installed in the exhaust system of the conventional electronically controlled fuel injection device, and from this, the fuel injection amount according to the theoretical performance ratio is adjusted.

따라서, 실화가 발생되면 배기계에 연소되지 않은 산소가 감지되어 혼합기를 농후하게 하는 피드백제어가 수행되므로 배기가스가 더욱 증가된다.Therefore, when misfire occurs, the unburned oxygen is sensed in the exhaust system so that the feedback control for enriching the mixer is performed so that the exhaust gas is further increased.

따라서, ECU에 실화가 감지되면 이러한 피드백제어를 중지시켜 배기가스의 방출을 금지시키는 것이다.Therefore, when a misfire is detected in the ECU, the feedback control is stopped to prevent the emission of exhaust gas.

둘째는 실화가 발생된 실린더축의 인젝터에 통전을 금지하여 그 실린더에 연료가 분사되는 것을 방지한다.The second is to prevent the injection of fuel to the cylinder by prohibiting the energization of the cylinder shaft injector.

또한, 셋째는 다이어그노시스단자 및 차실내의 경고등에 엔진고장신호를 송출하여 신속한 수리를 도모하는 것이다.Third, the engine failure signal is sent to the diagnosing terminal and the warning light in the vehicle compartment to facilitate rapid repair.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 ECU가 크랭크 앵글센서로부터 입력된 각 실린더의 주기 T로부터 ER(k)를 연산하고, ΔERm(k)를 설정된 범위와 비교하여 어느 실린더의 실화를 검출함으로써, 별도의 장치 없이 기존의 장치만으로도 점화능력 저하로 인한 엔진실화가 검출되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the ECU calculates ER (k) from the period T of each cylinder input from the crank angle sensor, and detects misfire of any cylinder by comparing ΔER m (k) with a set range. The engine misfire due to the lowering of the ignition capacity is detected by the existing device alone without the device.

Claims (1)

크랭크 앵글센서로부터 크랭크축 3회전의 각 실린더 점화주기(T)를 감지하는 1단계와;Detecting a cylinder ignition period T of three revolutions of the crankshaft from the crank angle sensor; 각 실린더 2개를 1개의 그룹으로 측정된 점화주기(T)로부터 연소안정도계수 ER(k)를 연산하는 2단계와;Calculating a combustion stability coefficient ER (k) from the ignition period T measured for each of the two cylinders in one group; 측정된 ER(k)로부터 평균치 ERm(k)이 연산되고 평균치 ERm(k)의 최대치와 최소치의 차이 ΔERm(k)를 연산하여 ECU에 설정된 정상구역과 비교하여 정상구역 이외인 경우 엔진실화임이 감지하는 3단계와;When the average value ER m (k) is calculated from the measured ER (k) and the difference between the maximum value and the minimum value of the average value ER m (k) ΔER m (k) is compared with the normal zone set in the ECU, the engine is out of the normal zone. Detecting the fact that it is true; 상기 3단계에서 실화임이 감지된 경우 이상영역의 ER(k)로 비교하여 실화가 발생된 실린더를 추정하고 추정된 실린더의 점화주기 T로부터 실화발생실린더임을 확인하는 4단계로 이루어진 차량 가솔린엔진의 실화검출방법.In the case of detecting the misfire in step 3, the misfire of the gasoline engine in four stages which compares with the ER (k) of the abnormal region, estimates the cylinder in which misfire has occurred, and confirms that the misfire occurrence cylinder is from the estimated ignition period T of the cylinder. Detection method.
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