KR100255051B1 - 엔진노킹검출회로 이상진단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 노킹을 검출하는 회로에 이상이 발생하였는 지의 여부를 조기에 판단하여 정비를 하게 함으로써 노킹의 발생을 방지하는 엔진노킹검출회로이상진단방법에 관한 것이다.

본 발명은 노킹검출회로가 정상 작동인 경우에 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 큰 지의 여부와 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단하고, 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 큰 지의 여부를 판단하여, 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 크거나 전압적분치가 고장판단최소값보다 작거나 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트 고장판단최소값보다 큰 경우에 노킹검출회로 고장이 난 것으로 판정하며; 노킹검출회로가 비정상 동작인 경우에 시동시인지의 여부와 제로 테스트조건이 만족하는 지를 판단하고, 제로 테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단하여, 시동시가 아니고 제로 테스트조건이 만족하며 제로테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 경우에 노킹검출회로가 정상인 것으로 판단한다.

Description

엔진노킹검출회로 이상진단방법{DIAGNOSIS METHOD OF ENGINE KNOCKING CURCUIT}

본 발명은 연소실에서 금속을 해머로 때리는 듯한 금속성 타음이 발생하는 엔진의 노킹(knocking)를 검출하는 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진의 노킹을 검출하는 회로에 이상이 발생하였는 지의 여부를 조기에 판단하여 정비를 하게 함으로써 노킹의 발생을 방지하는 엔진노킹검출회로이상진단방법에 관한 것이다.

엔진의 이상연소의 하나인 노킹의 발생원인은 여러 가지 경우가 있는데 어느 경우이든 노킹은 연소실내의 혼합기가 정상적인 화염전심속도로 연소하지 않고 점화후 화염의 진행에 따라 미연소가스가 급속하게 압축되어서 고온으로 되어 자기발화됨으로써 발생하는 것이다.

노킹은 노킹음, 배기관의 가스가 청색으로 부터 황색 또는 흑색으로 변화하는 것, 배기온도의 저하 및 냉각수온도상승, 엔진의 진동 등에 의해서 발견할수 있다.

상기 여러 방식중에서 엔진의 진동을 이용하는 종래의 노킹검출회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더에 노킹진동을 감지하는 노킹센서를 설치하여, 노킹센서가 감지한 진동의 주파수가 노킹진동주파수인 5 내지 20 kHz 이면 노킹이 일어난 것으로 판단하는 방식으로 엔진의 노킹을 검출하였다.

엔진의 노킹검출회로는 다음과 같이 구성되어 있다.

실린더에 설치되어 노킹진동을 감지하는 노킹센서(1), 상기 노킹센서(1)로 부터의 신호를 증폭하는 증폭기(2), 상기 증폭기(2)로 부터의 신호에서 5 내지 20 kHz의 주파수만을 통과시키는 대역통과필터(3), 상기 대역통과필터(3)를 통과하는 신호들을 정류하는 정류기(4), 상기 정류기(4)로 부터의 신호를 적분하는 적분기(5), 상기 적분기(5)로 부터의 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기(6), 그리고 A/D 변환기(6)로 부터의 신호에 의해서 노킹여부를 판단하는 ECU (Electric Control Unit)(10)를 포함한다.

적분기(5)에서는 특정의 크랭크각 범위에 대해서만 정류기(4)로 부터의 신호를 적분한다. 이와 같이 특정의 크랭크각 범위를 노크 윈도우(knock window)라 하며, 이는 폭발행정후반의 크랭크각범위에 속한다.

그리고 엔진의 고유진동수를 검출하기 위해서 일정시간간격으로 상기 노크 윈도우 이외의 크랭크각 범위에서 노킹센서(1)로 부터 출력을 검출하는 테스트를 하는데, 이 테스트를 제로 테스트(zero test)라 한다.

노킹현상은 바람직한 것이 아니므로 이러한 현상을 방지하기 위하여 점화시기 및 연료분사시기를 늦추고, 혼합기를 진하게 하거나 실린더내에 퇴적된 카본을 제거하거나 고옥탄가의 가솔린을 사용하는 등의 조치를 취한다.

그러나 상기의 노킹검출회로는 종종 고장을 일으키는데 이를 조기에 발견하지 못하고 계속해서 방치하게 된다. 따라서 노킹검출회로가 노킹의 발생을 검출하지 못하고 그에 따라 노킹을 유효하게 방지하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진노킹의 발생을 검출하는 노킹검출회로에 이상이 발생하였을 때 이를 조기에 발견하여 정비를 받을수 있도록 하여 노킹이 발생할 경우에 이를 검출하여 노킹을 효과적으로 노킹을 방지하는 조치를 취할수 있도록 하는 엔진노킹검출회로이상진단방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진노킹검출회로이상진단방법은 노킹검출회로가 정상적으로 작동하는 경우에 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계, 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 작은 경우에 전압적분치가 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단하는 단계, 전압적분치가 상기 고장판단최소값보다 큰 경우에 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계, 상기 단계에서 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 크거나 전압적분치가 고장판단최소값보다 작거나 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트 고장판단최소값보다 큰 경우에 노킹검출회로 고장이 난 것으로 판정하는 단계; 노킹검출회로가 비정상으로 동작하는 경우에 시동시인지를 판단하는 단계, 제로 테스트조건이 만족하는 지를 판단하는 단계, 제로 테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단하는 단계, 상기 단계에서 시동시가 아니고 제로 테스트조건이 만족하며 제로테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 경우에 노킹검출회로가 정상인 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

도 1은 일반적인 엔진노킹검출회로의 블록도,

도 2는 본 발명의 엔진노킹검출회로 이상진단방법을 실행하는 플로우챠트이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1. 노킹센서 2. 증폭기

3. 대역통과필터 4. 정류기

5. 적분기 6. A/D 컨버터

10.ECU

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 엔진노킹검출회로 이상진단방법을 실행하는 플로우챠트이다. 본 발명은 엔진노킹검출회로가 정상적으로 동작하는 것으로 간주 될 때와 고장난 것으로 판단될 때 이상여부를 진단하는 방법을 제안하고 있다.

먼저 노킹검출회로가 정상적으로 작동하는 경우에 대해서 이상여부를 진단하는 방법을 설명한다.

먼저 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 큰 지의 여부를 판단하고, 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 작은 경우에 전압적분치가 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단한다.

그리고 노크 윈도우 시작시의 전압적분치가 상기 고장판단최소값보다 큰 경우에 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 큰 지의 여부를 판단한다.

제로 테스트는 엔진의 고유진동수를 검출하기 위하여 노크윈도우이외의 크랭크각 범위에서 노크센서로 부터의 출력을 적분하는 것을 의미한다.

상기 단계에서 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 크거나 전압적분치가 고장판단최소값보다 작거나 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트 고장판단최소값보다 큰 경우에 노킹검출회로가 비정상인 것으로 판정하고 그렇지 않은 경우에 정상인 것으로 판정한다.

다음에 노킹검출회로가 비정상인 경우에 이상진단방법을 설명한다.

먼저 시동시인지를 판단하고 제로 테스트조건이 만족하는 지를 판단하여 제로 테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단한다.

상기 단계에서 시동시가 아니고 제로테스트조건을 만족하고 노크윈도우시작시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 경우에는 노킹검출회로가 정상인 것으로 판정하고 그렇지 않은 경우에는 고장인 것으로 판정한다.

시동시에는 실제 노킹이 일어나지 않는데도 불구하고 검출회로가 이상이 있는 것으로 잘목 판단할수 있다. 따라서 시동시도 아니고 제로테스트조건이 만족되는 상태에서 제로테스트시 전압적분치가 고장판단최소값보다 작으면 검출회로가 고장인 것으로 판단하는 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명의 엔진노킹검출회로 이상진단방법은 노킹검출회로에 이상이 발생하였을 때 또는 정상적으로 동작하는 경우라도 이상이 있는 지의 여부를 신속하게 검출할수 있어서 조기에 정비를 할수 있어서 노킹이 발생하였을 때 이를 효율적으로 방지하는 효과를 발휘한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어 나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (1)

1. 노킹검출회로가 정상적으로 작동하는 경우에 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계,

   노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 작은 경우에 전압적분치가 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단하는 단계,

   전압적분치가 상기 고장판단최소값보다 큰 경우에 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계,

   상기 단계에서 노크 윈도우시작시의 전압적분치가 고장판단최대값보다 크거나 전압적분치가 고장판단최소값보다 작거나 제로 테스트시 전압적분치가 제로 테스트 고장판단최소값보다 큰 경우에 노킹검출회로 고장이 난 것으로 판정하는 단계;

   노킹검출회로가 비정상으로 동작하는 경우에 시동시인지를 판단하는 단계,

   제로 테스트조건이 만족하는 지를 판단하는 단계,

   제로 테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 지의 여부를 판단하는 단계,

   상기 단계에서 시동시가 아니고 제로 테스트조건이 만족하며 제로테스트시의 전압적분치가 제로 테스트시 고장판단최소값보다 작은 경우에 노킹검출회로가 정상인 것으로 판단하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진노킹검출회로이상진단방법.