KR100391434B1 - Method for controling a engine of eight cylinders using one cas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CAS와, CPS와 상기 CAS, CPS에서 출력하는 신호를 입력받아 점화시기를 제어하는 ECU를 포함하는 8기통의 내연기관에 있어서, 크랭크 신호의 온 지속 시간(T1)과 크랭크 신호의 오프 지속 시간(T2)을 CPS를 이용하여 산출한 다음, CAS에서 출력하는 제1 기통의 제1 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면, (T1+T2)/2 경과후에 제5 기통에 대한 크랭크 신호의 라이징 에지로 인식하고, 라이징 에지로부터 T1 시간후에 폴링 에지로 인식한다. 제2 기통의 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면 제3 단계의 방법으로 제6 기통에 대한 크랭크 신호를 인식하고, 제3 기통에 대한 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면 제3 단계의 방법으로 제7 기통에 대한 크랭크 신호를 인식하며, 제4 기통에 대한 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면 상기 제3 단계의 방법으로 제8 기통에 대한 크랭크 신호를 인식한다.The present invention provides an eight-cylinder internal combustion engine including a CAS, an CPS, and an ECU configured to control the ignition timing by receiving signals output from the CAS and the CPS, wherein the on-time duration T1 of the crank signal and the crank signal are turned off. If the falling edge of the first crank signal of the first cylinder outputted by the CAS is calculated using the CPS, and the duration T2 is calculated, the crank signal for the fifth cylinder after (T1 + T2) / 2 has elapsed. It is recognized as a rising edge and is recognized as a falling edge after T1 time from the rising edge. Recognizing the crank signal for the sixth cylinder by the method of the third stage when the falling edge of the crank signal of the second cylinder is detected, and detecting the crank signal for the sixth cylinder by the method of the third cylinder; Recognizing the crank signal for the cylinder, if the falling edge of the crank signal for the fourth cylinder is detected by the method of the third step to recognize the crank signal for the eighth cylinder.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 크랭크 각 센서를 이용하여 8기통 엔진을 제어할 수 있고, 그에 따라 원가가 줄어들고, CAS 관련 오류 발생의 빈도수를 낮추며, 조립시의 복잡함이 없어지는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, one crank angle sensor can be used to control an eight-cylinder engine, thereby reducing costs, reducing the frequency of CAS-related errors, and eliminating the complexity of assembly. .
Description
본 발명은 8기통 엔진을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 1개의 크랭크 각 센서(CAS)를 이용하여 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of controlling an eight-cylinder engine, and more particularly, to a method of controlling using one crank angle sensor (CAS).
자동차는 가솔린 또는 디젤 및 액화천연가스 등을 연소시켜 그 폭발력을 이용하여 크랭크축을 회전시켜 구동력을 얻는 것으로, 연료와 공기의 혼합기를 압축하여 이를 연소시키는 실린더를 갖춘 내연기관(이하 엔진이라 함)을 갖추고 있다.An automobile is a combustion engine that burns gasoline, diesel, or liquefied natural gas, and uses the explosive force to rotate a crankshaft to obtain driving power. An internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) having a cylinder that compresses and mixes fuel and air mixtures is burned. Equipped.
엔진은 복수의 실린더를 형성하고 있는 실린더 블록과 이 실린더 블록의 상부에 제공되어 연소실을 제공하는 실린더 헤드 및 상기 실린더내를 승강하며 폭발력을 발생시키는 피스톤을 갖추고 있다.The engine has a cylinder block forming a plurality of cylinders, a cylinder head provided on top of the cylinder block to provide a combustion chamber, and a piston for raising and lowering the cylinder and generating an explosive force.
종래 점화시기 조절장치는 CAS, CPS, 시동 스위치, 흡기 다기관 절대압력센서, 냉각수온 센서, 흡기온 센서, 배터리 전압 감지 센서, A/D 변환기, ECU, 구동부, 점화코일 등을 포함하는데, 이러한 점화시기 조절장치는 시동 스위치가 온 상태로 절환되면 ECU는 CAS와 CPS의 입력을 대기한다. 그리고, CAS의 입력에 따라 점화코일에 가해지는 전압을 제어하여 점화시기를 조절한다.Conventional ignition timing control device includes CAS, CPS, start switch, intake manifold absolute pressure sensor, cooling water temperature sensor, intake temperature sensor, battery voltage sensor, A / D converter, ECU, drive unit, ignition coil, etc. When the timing controller switches the start switch on, the ECU waits for input from the CAS and CPS. Then, the ignition timing is adjusted by controlling the voltage applied to the ignition coil according to the input of CAS.
내연기관은 실린더의 수에 따라 2기통 또는 4기통 8기통 등으로 불리워지는데, 내연기관이 복수의 실린더를 갖추게 되면 이들 실린더 각각의 점화(폭발) 타이밍을 다르게 설정하여 가능한 크랭크축에 짧은 주기로 폭발력을 전달하여 양호한 구동력을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 이와 같이 복수의 실린더를 갖출 경우에는 각각의 실린더가 압축 행정에 있을 때 점화를 이루기 위해 점화시기를 식별할 수 있는 수단을 필요로 한다.Internal combustion engines are called two or four cylinders or eight cylinders depending on the number of cylinders.When an internal combustion engine has a plurality of cylinders, the ignition (explosion) timing of each of these cylinders is set differently so that the explosive force is applied to the crankshaft as short as possible. It can be delivered to provide a good driving force. Therefore, in the case of having a plurality of cylinders in this way, a means for identifying the ignition timing is required to achieve ignition when each cylinder is in the compression stroke.
8기통 엔진의 경우, 점화시기를 식별하기 위해 2개의 CAS(크랭크 각 센서)가 장착되어 있는데, 1개의 CAS는 4 기통을 제어한다. 즉, 도1의 a와 같이 CAS-1이 8기통 중 4기통(1번, 7번, 4번, 6번)에 대한 크랭크 신호를 출력하고 b와 같이 CAS-2에서 8기통 중 나머지 4기통(2번, 8번, 5번, 3번)에 대한 크랭크 신호를 따로 출력하면, ECU는 CAS-1과 CAS-2에서 출력하는 신호를 입력받아 c와 같이 조합하여 인식한다.The eight-cylinder engine is equipped with two CAS (crank angle sensors) to identify the ignition timing, with one CAS controlling four cylinders. That is, as shown in FIG. 1A, CAS-1 outputs a crank signal for four cylinders (1, 7, 4, 6) out of eight cylinders, and the remaining four cylinders of eight cylinders in CAS-2 as shown in b. If crank signals for (2, 8, 5, 3) are output separately, ECU receives signals output from CAS-1 and CAS-2 and recognizes them by combining them as c.
그러나, 상기와 같이 2개의 CAS를 이용할 경우에 CAS에 관련한 오류가 많을 수 있고 원가 상승과 조립시 복잡함 등의 문제점이 있다.However, when using two CAS as described above, there may be a lot of errors related to CAS, and there are problems such as cost increase and complexity in assembling.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 하나의 크랭크 각 센서를 이용하여 8기통 엔진을 제어하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve such a problem, it is an object of the present invention to control an eight-cylinder engine using one crank angle sensor.
도1은 종래의 8기통 엔진에서 검출된 CAS(크랭크 각 센서) 신호들이다.1 shows CAS (crank angle sensor) signals detected in a conventional eight-cylinder engine.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 8기통 엔진을 1개의 CAS를 이용하여 제어하기 위한 장치의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an apparatus for controlling an eight-cylinder engine according to an embodiment of the present invention using one CAS.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 8기통 엔진을 1개의 CAS를 이용하여 제어하기 위해 필요로 하는 크랭크 신호의 타이밍도이다.3 is a timing diagram of a crank signal required for controlling an eight-cylinder engine according to an embodiment of the present invention using one CAS.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 8기통 엔진을 1개의 CAS를 이용하여 제어하기 위한 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a method for controlling an eight cylinder engine according to an embodiment of the present invention using one CAS.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
크랭크 각을 검출하고 이에 대한 크랭크 신호를 출력하는 CAS와, 캠의 위치 정보에 대한 신호를 출력하는 CPS와 상기 CAS, CPS에서 출력하는 신호를 입력받아 점화시기를 제어하는 ECU를 포함하는 8기통의 내연기관에 있어서,8 cylinders including a CAS for detecting a crank angle and outputting a crank signal, a CPS for outputting a signal of cam position information, and an ECU for controlling the ignition timing by receiving signals output from the CAS and CPS. In an internal combustion engine,
상기 CAS는 8기통 중 제1, 제2, 제3, 제4 기통에 대한 크랭크 신호를 발생하고, 상기 ECU는 상기 CAS에서 출력하는 4기통에 대한 크랭크 신호를 순차적으로 입력받아 나머지 4기통에 대한 크랭크 신호를 예측하여 8기통에 대한 점화시기를 제어하는 것을 특징으로 한다.The CAS generates a crank signal for the first, second, third, and fourth cylinders of the eight cylinders, and the ECU sequentially receives the crank signal for the four cylinders output from the CAS for the remaining four cylinders. It is characterized by controlling the ignition timing for eight cylinders by predicting the crank signal.
보다 상세히는, 본 발명은 크랭크 신호의 온 지속 시간(T1)과 크랭크 신호의 오프 지속 시간(T2)을 CPS를 이용하여 산출하는 제1 단계;More specifically, the present invention includes a first step of calculating the on duration (T1) of the crank signal and the off duration (T2) of the crank signal using the CPS;
CAS에서 출력하는 제1 기통에 대한 제1 크랭크 신호를 입력받는 제2 단계;A second step of receiving a first crank signal for a first cylinder output from the CAS;
상기 제1 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면, (T1+T2)/2 경과후에 제5 기통에 대한 크랭크 신호의 라이징 에지로 인식하고, 상기 제5 기통에 대한 크랭크 신호의 라이징 에지로부터 T1 시간후에 폴링 에지로 인식하는 제3 단계;When the falling edge of the first crank signal is detected, it is recognized as the rising edge of the crank signal for the fifth cylinder after (T1 + T2) / 2 has elapsed, and after T1 time from the rising edge of the crank signal for the fifth cylinder. A third step of recognizing a falling edge;
제2 기통에 대한 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면 상기 제3 단계의 방법으로 제6 기통에 대한 크랭크 신호를 인식하는 제4 단계;A fourth step of recognizing the crank signal for the sixth cylinder by the method of the third step if a falling edge of the crank signal for the second cylinder is detected;
제3 기통에 대한 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면 상기 제3 단계의 방법으로 제7 기통에 대한 크랭크 신호를 인식하는 제5 단계; 및A fifth step of recognizing the crank signal for the seventh cylinder by the method of the third step if a falling edge of the crank signal for the third cylinder is detected; And
제4 기통에 대한 크랭크 신호의 폴링 에지가 검출되면 상기 제3 단계의 방법으로 제8 기통에 대한 크랭크 신호를 인식하는 제6 단계를 포함한다.And a sixth step of recognizing the crank signal for the eighth cylinder by the method of the third step if the falling edge of the crank signal for the fourth cylinder is detected.
이하, 첨부한 도2 내지 도4를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 8기통 엔진을 1개의 CAS를 이용하여 제어하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of controlling an eight-cylinder engine according to an embodiment of the present invention using one CAS will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
우선, 본 발명은 도1에 도시된 바와 같이 8기통 엔진을 제어하기 위해 ECU가 c와 같은 신호를 인식하여야 한다. 여기서, 기통의 순서는 임의로 설정할 수 있다. 그리고, 본 발명은 하나의 CAS를 장착한 8기통 엔진이고, 일례로 하나의 CAS는 도1의 a와 같은 신호를 발생한다고 한다.First, the present invention requires the ECU to recognize a signal such as c in order to control the eight-cylinder engine as shown in FIG. Here, the order of cylinders can be set arbitrarily. In addition, the present invention is an eight-cylinder engine equipped with one CAS. For example, one CAS generates a signal as shown in FIG.
도2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 8기통 엔진을 1개의 CAS를 이용하여 제어하기 위해서는 하나의 CAS(1)와, CPS(2)와 ECU(3), 구동부(4)와 점화코일(5) 등을 필요로 한다.As shown in Fig. 2, in order to control an eight-cylinder engine according to an embodiment of the present invention using one CAS, one CAS 1, a CPS 2, an ECU 3, a driver 4, An ignition coil 5 or the like is required.
CAS(1)는 8기통중에서 1번, 7번, 4번, 6번째 기통의 크랭크 축의 위치를 감지하게 되는데 우선 1번 기통의 크랭크 축의 위치를 감지한 크랭크 신호를 출력한다(S100).The CAS 1 detects the positions of the crank shafts of the 1st, 7th, 4th, and 6th cylinders among the 8 cylinders, and first outputs a crank signal that detects the position of the crank shaft of the 1st cylinder (S100).
이때, 출력하는 크랭크 신호는 도1의 a와 같으며, 크랭크 신호가 발생되지 않으면 ECU(3)는 CAS(1) 또는 CPS(2)가 고장이라고 판단한다(S110).At this time, the output crank signal is the same as in a of FIG. 1, and if the crank signal is not generated, the ECU 3 determines that the CAS 1 or the CPS 2 is broken (S110).
상기 CAS(1)에서 출력하는 크랭크 신호는 순차적으로 발생되어 ECU(3)에 입력되고, CPS(2)에서 출력하는 캠 위치에 대한 정보 신호도 ECU(3)에 입력된다.The crank signal output from the CAS 1 is sequentially generated and input to the ECU 3, and the information signal for the cam position output from the CPS 2 is also input to the ECU 3.
그러면, ECU(3)는 입력하는 CPS(2)에서 출력하는 신호와 도1와 같은 CAS(1)에서 출력하는 신호를 이용하여 2번째, 8번째, 5번째, 3번째 기통에 대한 크랭크 신호를 인식할 준비를 한다(S200).Then, the ECU 3 uses the signal output from the input CPS 2 and the signal output from the CAS 1 as shown in Fig. 1 to generate the crank signal for the second, eighth, fifth, and third cylinders. Prepare to recognize (S200).
즉, ECU(3)는 CAS(1)의 크랭크 신호를 이용하여 크랭크 신호의 온 지속 시간(T1)과 크랭크 신호의 오프 지속 시간(T2)를 산출한다.That is, the ECU 3 calculates the on duration T1 of the crank signal and the off duration T2 of the crank signal using the crank signal of the CAS 1.
그리고, ECU(3)는 CAS(1)로부터 1번째 기통의 크랭크 신호가 입력되면 크랭크 신호의 폴링 에지(falling edge)로부터 (T1+T2)/2가 지난후에 2번째 기통의 크랭크 신호의 라이징 에지(rising edge)로 인식하고, 라이징 에지로부터 T1 시간동안을 2번째 기통의 크랭크 신호로 인식한다(S300).When the crank signal of the first cylinder is input from the CAS 1, the ECU 3 receives the rising edge of the crank signal of the second cylinder after (T1 + T2) / 2 has passed from the falling edge of the crank signal. Recognizing as a (rising edge), and recognizes the crank signal of the second cylinder for the time T1 from the rising edge (S300).
1번째 기통의 크랭크 신호가 발생된 이후에 CAS(1)로부터 7번째 기통의 크랭크 신호가 ECU(3)로 입력된다.After the crank signal of the first cylinder is generated, the crank signal of the seventh cylinder is input from the CAS 1 to the ECU 3.
그러면, 7번째 기통의 크랭크 신호의 폴링 에지로부터 (T1+T2)/2가 지난 후에 8번째 기통의 크랭크 신호의 라이징 에지로 인식하고, 라이징 에지로부터 T1 시간동안을 8번째 기통의 크랭크 신호로 인식한다(S400).Then, after (T1 + T2) / 2 has passed from the falling edge of the 7th cylinder crank signal, it is recognized as the rising edge of the crank signal of the 8th cylinder, and T1 time from the rising edge is recognized as the crank signal of the 8th cylinder. (S400).
마찬가지로, 7번째 기통의 크랭크 신호가 CAS(1)로부터 발생한 이후에 4번째 기통의 크랭크 신호가 입력되고(S500), 이에 따라 ECU(3)는 4번째 기통의 크랭크 신호와 CPS의 신호를 이용하여 5번째 기통의 크랭크 신호를 인식한다(S600).Similarly, after the crank signal of the seventh cylinder is generated from CAS (1), the crank signal of the fourth cylinder is input (S500), and accordingly, the ECU 3 uses the crank signal of the fourth cylinder and the signal of the CPS. The crank signal of the fifth cylinder is recognized (S600).
그리고, CAS(1)에 의해 6번째 크랭크 신호가 발생하면(S700), ECU(3)는 6번째 크랭크 신호와 CPS 신호를 이용하여 3번째 기통의 크랭크 신호를 인식한다(S800).When the sixth crank signal is generated by the CAS 1 (S700), the ECU 3 recognizes the crank signal of the third cylinder by using the sixth crank signal and the CPS signal (S800).
따라서, ECU(3)에 의해 인식되는 엔진 제어 신호(크랭크 신호)는 도3과 같다. 도3에서 실선은 CAS(1)에 의해 검출되는 신호이고, 점선은 ECU(3)가 CAS 신호와 CPS 신호를 이용하여 추론하고 인식한 신호이다.Therefore, the engine control signal (crank signal) recognized by the ECU 3 is as shown in FIG. In FIG. 3, the solid line is a signal detected by the CAS 1, and the dotted line is a signal inferred and recognized by the ECU 3 using the CAS signal and the CPS signal.
ECU(3)는 도3과 같은 크랭크 신호를 이용하여 구동부(4)를 구동시키고, 구동부에 의해 점화 코일(5)에 전압이 가해지도록 한다..The ECU 3 drives the drive unit 4 using the crank signal as shown in Fig. 3, and causes the voltage to be applied to the ignition coil 5 by the drive unit.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 하나의 크랭크 각 센서를 이용하여 8기통 엔진을 제어할 수 있고, 그에 따라 원가가 줄어들고, CAS 관련 오류 발생의 빈도수를 낮추며, 조립시의 복잡함이 없어지는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the present invention can control an eight-cylinder engine using one crank angle sensor, thereby reducing costs, reducing the frequency of CAS-related error occurrences, and eliminating the complexity of assembly. It works.
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