KR100435678B1

KR100435678B1 - 엔진의 역회전 시동 방지방법

Info

Publication number: KR100435678B1
Application number: KR10-2001-0053502A
Authority: KR
Inventors: 신현진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2004-06-12
Also published as: KR20030018901A; US20030041847A1; JP2003083146A; US6691690B2

Abstract

엔진의 역회전 시동 방지방법이 개시된다. 개시된 엔진의 역회전 시동 방지방법은, (a) 엔진의 시동 판정 및 기통 판별을 위한 CAS신호가 입력되었는지 그 여부를 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서, 상기 CAS신호가 입력되었다고 판단되면, 엔진 시동조건을 판정하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 엔진 시동조건 판정이 이루어지면 엔진을 시동하기 위한 시동 연료를 분사하고, 동시에 이그니션 코일을 점화시키는 단계와; (d) 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인지를 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서 상기 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인 경우에는, 기통을 판정하는 단계와; (f) 상기 단계 (e)에서 연료를 분사한 후, 이그니션 코일을 점화시키는 단계와; (g) 엔진이 정지되었는지 판단하고, 상기 엔진이 정지되었으면 플로를 종료하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 역회전 시동에 따른 엔진의 파손을 막을 수 있는 이점이 있다.

Description

엔진의 역회전 시동 방지방법{METHOD OF PROTECTING A STARTING IN THE REVERSE ROTATION}

본 발명은 엔진의 역회전 시동 방지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 정회전 및 역회전을 감지하여 역회전 시동에 따른 엔진 파손을 방지토록 개선된 엔진의 역회전 시동 방지방법에 관한 것이다.

현재 차량에서 언덕길 정차 후, 재 출발시 운전미숙 또는 기타 엔진이 정지된 경우, 차량의 무게에 의해 자연적으로 후진하게 된다. 이런 경우에는 실제 엔진의 회전 방향이 역회전으로 정상적으로 회전하는 방향과 반대가 된다.

그러나 현재의 로직(LOGIC)으로는 이런 역회전을 정회전과 구별하도록 되어 있지 않기 때문에 클러스터(cluster) 내의 RPM 게이지가 작동하게된다. 또한 엔진제어 유니트는 정상적인 차량의 조건으로 오판정하여 연료의 분사 또는 고장진단을 수행하여 엔진 경고등을 점등시키는 오류를 발생시킬 수 있다.

그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진 회전수 검출 및 기통판정 시스템에서, 엔진의 시동 판정 및 기통판정을 위해서는 크랭크 각도 센서(CRANK ANGLE SENSOR)(이하, CAS라 함)(11)를 엔진 크랭크축에 고정된 타겟 휠(TARGET WHEEL)(A)(12)의 신호검출을 위한 장소에 설치하여 도 2와 같은 신호를 엔진제어 유니트(15)로 송신한다.

또한 캠 포지션 센서(CAM POSITION SENSOR)(이하, CPS라 함)(13)를 캠(CAM)축에 고정된 타겟 휠(B)(14)의 신호검출을 위한 장소에 설치하여 도 2에서와 같은 신호를 엔진제어 유니트(unit)(15)로 송부한다.

엔진제어 유니트(15)는 CAS(11)의 신호를 갖고서 엔진 RPM을 계산한다. 그러나 엔진 역회전시 CAS(11)의 신호는 동일간격의 신호 3개가 연속적으로 출력되므로 엔진의 역회전 상태 구분은 불가능하다.

그리고 CAS(11)의 신호와 CPS(13)의 신호로서 동기하여 엔진제어 유니트(15)는 엔진 기통을 판정하여 순차적인 연료분사 및 점화를 실시하게 된다.

이를 보다 구체적으로 나타낸 도 3의 플로차트를 참조하면, 우선, CAS(11)의 신호가 입력되었는지 판단하여 입력이 되었으면, 엔진시동 조건을 판정하고, 시동시 연료를 분사하며, 이그니션 코일을 점화시킨다.(단계 21,22,23,24)

이어서, 기통을 판정하고, 연료를 분사하며, 이그니션 코일을 점화한다.(단계 25,26,27)

그리고 엔진이 정지되었는지 판단하여 정지되었으면 플로를 종료한다.(단계 28)

또한 상기 단계 24에서 이그니션 코일을 점화한 후, 엔진 RPM을 계산하는 경우에는 상기 단계 28을 수행토록 한다.

한편, 상기 단계 21에서 CAS(11)의 신호가 입력되지 않았다면, 플로를 재 수행하고, 상기 단계 28에서 엔진이 정지되지 않았다고 판단되면, 상기 단계 24이후 플로를 수행한다.

이와 같은 로직(LOGIC)은, 엔진의 정회전 및 역회전의 경우 모두 동일하게 이 처리된다.

그러면, 엔진의 역회전 진단 불가로 정상적인 조건으로 판단하여 제어 LOGIC을 수행한다. 따라서 인젝터(injector)의 연료가 분사되고 심할 경우에는 후진시동 출발 등 이상 현상이 발생하거나, 고장의 오진단 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 엔진의 정회전 및 역회전을 감지하여 역회전 시동에 따른 이상 발생 및 고장의 오진단을을 방지하도록 한 엔진의 역회전 시동 방지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1과 도 2는 일반적인 엔진의 시동판정 및 기통판정 시스템과, 이 시스템으로부터 나온 신호도.

도 3은 종래의 기술에 따른 엔진기통을 판정하여 연료분사 및 점화를 실시하는 로직을 나타내 보인 개략적인 플로차트.

도 4는 본 발명에 따른 엔진의 역회전 시동 방지방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.

도 5는 CAS 및 CPS신호를 나타내 보인 신호도.

도 6은 정회전 및 역회전시 기통을 판정하고 연산값을 구하는 방법을 나타낸 설명도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진의 역회전 시동 방지방법은, (a) 엔진의 시동 판정 및 기통 판별을 위한 CAS신호가 입력되었는지 그 여부를 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서, 상기 CAS신호가 입력되었다고 판단되면, 엔진 시동조건을 판정하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 엔진 시동조건 판정이 이루어지면 엔진을 시동하기 위한 시동 연료를 분사하고, 동시에 이그니션 코일을 점화시키는 단계와; (d) 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인지를 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서 상기 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인 경우에는, 기통을 판정하는 단계와; (f) 상기 단계 (e)에서 연료를 분사한 후, 이그니션 코일을 점화시키는 단계와; (g) 엔진이 정지되었는지 판단하고, 상기 엔진이 정지되었으면 플로를 종료하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4에는 본 발명에 따른 엔진의 역회전 시동 방지방법을 순차적으로 나타낸 개략적인 플로차트가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 엔진의 역회전 시동 방지방법은, CAS 및 CPS신호를 이용하여 엔진 역회전을 감지하고, 엔진 역회전 방지에 따른 연료분사금지 및 RPM출력을 금지시키는 방법을 설정하는 것으로, 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 엔진의 시동 판정 및 기통을 판별하기 위한 CAS신호 입력 여부를 판단한다.(단계 110)

상기 단계 110에서 상기 CAS신호가 입력되었다고 판단되면, 엔진 시동조건을판정한다.(단계 120)

이어서, 엔진 시동조건 판정이 이루어지면 엔진을 시동하기 위한 시동 연료를 분사하고, 동시에 이그니션 코일(ignition coil)을 점화시킨다.(단계 130,140)상기 단계 130 및 140에서의 연료분사 및 이그니션 코일의 점화는 엔진을 시동하기 위한 것이고, 따라서 연료분사와 이그니션 코일의 점화가 동시에 이루어진다.

그리고 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인지를 판단한다.(단계 150)

상기 단계 150에서 상기 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인 경우에는, 엔진의 기통을 판정한다.(단계 160)

또한 연료를 분사한 후, 이그니션 코일을 점화시킨다.(단계 170,180)상기 단계 170 및 180에서의 연료분사 및 이그니션 코일의 점화는, 기통 판별에 따라 이루어지는 통상적인 순차 연료분사인 시퀀스(sequence) 분사이다. 따라서 연료분사를 한 후, 이그니션 코일의 점화가 이루어진다.이어서, 엔진이 정지(stop)되었는지 판단하고, 상기 엔진이 정지되었으면 플로(flow)를 종료한다.(190)

상기 단계 120에서, 엔진 시동조건의 판정은, 우선, ＃2번 기통을 판정한다 .(단계 121)

이어서, 상기 ＃2번 기통판정 후, 라이징 에지(rising edge)에서 CPS 레벨(level)을 회전판단 비트(bit)에 연속적으로 4개를 기억시킨다.(단계 122)

그리고 8bit를 십진수로 계산한다.(단계 123)

상기 단계 123에서 계산한 계산값을 임의의 정수(Cn) 4로 나눈다.(단계 124)

상기 단계 124에서 계산값/Cn＜1이면, Rn=0으로 세팅(setting)하고, 계산값/Cn≥1이면, Rn=1로 세팅한다.(단계 125)

상기 Rn 판정치를 메모리(memory)에 기억시킨 후, 상기 단계 150을 수행한다.(단계 126)

그리고 상기 단계 150에서, 상기 Rn=0이 아니면, 연료분사를 중단(stop)시키고, RPM 출력을 중단시킨 후, 플로를 종료하도록 한다.(단계 210,220)

또한 상기 단계 150에서, 상기 Rn=0이면, 엔진 RPM을 계산하고 상기 단계 190을 수행토록 한다.(단계 310)

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 역회전 시동 방지방법은, 차량이 언덕길에서 정차 후, 재 출발시 또는 운전미숙에 의한 밀림발생으로 엔진이 정지된 후, 차량의 후진에 따른 엔진 역회전 발생시 이를 감지하여 연료를 커팅(cutting)하고, RPM의 출력을 중단(금지)하여 차량의 안전성 및 엔진제어 유니트의 오판정을 금지한다.

그리고 엔진의 캠(cam)축과 크랭크(crank)축에 장착되어 있는 타겟 휠로부터의 CPS 및 CAS신호는 일반적으로 엔진 시동 판정 후, 기통 판정 및 엔진 RPM을 계산하기 위하여 사용된다.

따라서 본 발명에서는 이들 2개의 신호를 사용하여 엔진의 정회전 및 역회전을 감지하여 정회전 판정시에만 정상적으로 로직이 작동되도록 하였다.

또한 상기 CAS와 CPS의 동기신호는 엔진 하드웨어적인 것이므로 신호의 동기형태는 변경이 되지 않는다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 정회전 방향일 경우는 ＃2번 기통을 판정한 후, 다음의 CAS신호에서 각각의 라이징 에지와 폴링 에지(falling edge)에서의 CPS의 레벨(하이(HIGH) 또는 로우(LOW))를 판정한다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 8bit자리를 사용하여 bit 0에서부터 4개의 판정레벨 값을 기억시킨 후, 나머지 앞 bit는 전부 0으로 세팅한다. 그런 후, 그 값을 메모리에 기억시킨 후 연산하여 값을 구한다.

정회전인 경우에는 계산된 값이 십진수로 2가되고, 역회전인 경우는 4가된다. 따라서 계산한 값을 임의의 정수(십진수4)로 나누어 1보다 작으면 엔진회전판정수(Rn)를 0으로 하고 정상적인 로직을 수행한다.

그리고 임의의 정수(Cn=4)로 나누어 1이 되면 Rn을 1로 하고, 역회전으로 판정하여 연료 커팅 및 RPM출력을 중지(금지)한다. 또한 모든 고장진단 로직을 금지한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 역회전 시동 방지방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

CAS와 CPS 신호를 사용하여 엔진의 정회전, 역회전을 판단하고, 역회전 판단시에는 연료를 커팅(cutting)하고, 엔진의 RPM 출력도 금지시켜 역회전 시동에 따른 엔진의 파손을 막는다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

(a)엔진의 시동 판정 및 기통 판별을 위한CAS신호가 입력되었는지 그 여부를 판단하는 단계와;

(b) 상기 단계 (a)에서, 상기 CAS신호가 입력되었다고 판단되면, 엔진 시동조건을 판정하는 단계와;

(c)상기 단계 (b)에서 엔진 시동조건 판정이 이루어지면 엔진을 시동하기 위한 시동 연료를 분사하고, 동시에 이그니션 코일을 점화시키는 단계와;

(d) 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인지를 판단하는 단계와;

(e) 상기 단계 (d)에서 상기 엔진 회전 판정수(Rn)가 0인 경우에는, 기통을 판정하는 단계와;

(f)상기 단계 (e)에서 연료를 분사한 후, 이그니션 코일을 점화시키는 단계와;

(g) 엔진이 정지되었는지 판단하고, 상기 엔진이 정지되었으면 플로를 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 역회전 시동 방지방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,

상기 엔진 시동조건의 판정은,

(ㄱ) ＃2번 기통을 판정하는 단계와;

(ㄴ) 상기 ＃2번 기통판정 후, 라이징 에지에서 CPS 레벨을 회전판단 비트(bit)에 연속적으로 4개를 기억시키는 단계와;

(ㄷ) 8bit를 십진수로 계산하는 단계와;

(ㄹ) 상기 단계 (ㄷ)에서 계산한 계산값을 임의의 정수(Cn) 4로 나누는 단계와;

(ㅁ) 상기 단계 (ㄹ)에서 계산값/Cn＜1이면, Rn=0으로 세팅하고, 계산값/Cn≥1이면, Rn=1로 세팅하는 단계와;

(ㅂ) 상기 Rn 판정치를 메모리에 기억시키는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 엔진의 역회전 시동 방지방법.
제1항에 있어서,상기 단계 (d)에서,

상기 Rn=0이 아니면, 연료분사와, RPM 출력을 중단시킨 후, 플로를 종료하도록 하는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 엔진의 역회전 시동 방지방법.
제1항에 있어서,상기 단계(d)에서,

상기 Rn=0이면, 엔진 RPM을 계산하고상기 단계 (g)를 수행하는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 엔진의 역회전 시동 방지방법.