KR102417381B1 - 인젝션 분사 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는, 엔진; 상기 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 센서; 및 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치를 개시한다.

Description

인젝션 분사 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for controlling injection}
본 발명은 엔진 노크(knock)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 노크가 발생하기 전에 압축 행정에 분사를 하여 노크 발생 빈도를 억제하는 인젝션 분사 제어 장치 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로 노크(Knock)가 발생하면 점화각을 지각시켜 이 후에 노크(Knock)가 발생하지 않는 방식을 취하고 있다. 노크가 발생한 뒤에 점화각을 지각시키면 연비, 동력 성능에 악영향을 미치기 때문에 최대한 점화각 지각을 지양하는 것이 성능에 유리하다.
그런데, 일반적으로 노크 센서(Knock Sensor)에 입력된 신호를 FFT(fast Fourier transform), 대역 통과 필터(Band Pass Filter)를 통해서 노크(Knock) 주파수 성분을 추출한다. 이후, 이를 과거 기준 전압(Reference Voltage) 값과 비교하여 노크(Knock)가 발생했는지 안 했는지를 판별한다. 노크(Knock)가 발생했다면 점화각을 지각시켜서 이 후에 노크(Knock)가 발생하지 않도록 후속조치를 취한다.
그런데, 이러한 노크가 발생할 수 있는 시점을 예측하면, 옥탄가, 토크, 엔진 온도 등을 고려한 별도의 예측 알고리즘이 필요하다는 단점이 있다.
또한, 노크 발생후 점화각 지각(retard)과 같은 후속 조치를 실행하게 되므로 연비, 동력 성능 등에 악영향을 미친다는 단점이 있다.
1. 한국등록특허 제10-1131337호(등록일자: 2012.03.21) 2. 한국등록특허 제10-0460883호(등록일자: 2004.12.01)
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 노크를 사전에 예방할 수 있는 인젝션 분사 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 노크 감지를 위한 추가적인 로직을 별도로 구현할 필요없는 인젝션 분사 제어 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 노크를 사전에 예방할 수 있는 인젝션 분사 제어 장치를 제공한다.
상기 인젝션 분사 제어 장치는,
엔진;
상기 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 센서; 및
상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 비교는 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 비율이 미리 설정되는 노크 감지 기준값 보다 큰지의 비교인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 크면 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하는 변환 모듈; 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 필터; 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 계산 모듈; 및 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 기준 전압은 입력 전압을 누적하여 평균한 값인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 엔진; 상기 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 센서; 및 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치를 제공할 수 있다.
이때, 상기 제어기는 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 크면 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하는 변환 모듈; 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 필터; 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 계산 모듈; 및 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 감지 센서가 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 신호 생성 단계; 제어기가 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하는 추출 단계; 상기 제어기가 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하는 환산 단계; 및 상기 제어기가 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 판단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 인젝션 분사 제어 방법은, 상기 판단 단계 이후, 상기 제어기가 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 크면 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 인젝션 분사 제어 방법은, 상기 판단 단계 이후, 상기 제어기가 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 추출 단계는 변환 모듈이 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하고, 필터가 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 특정 주파수 영역을 추출하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 환산 단계는 계산 모듈이 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 판단 단계는 판단모듈이 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 감지 센서가 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 신호 생성 단계; 제어기가 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하는 추출 단계; 상기 제어기가 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하는 환산 단계; 상기 제어기가 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 판단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 인젝션 분사 제어 방법은, 상기 판단 단계 이후, 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 크면 상기 제어기가 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 인젝션 분사 제어 방법은, 상기 판단 단계 이후, 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 상기 제어기가 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 판단 단계는 판단모듈이 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 노크(Knock)를 사전에 예방할 수 있어 엔진 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 노크(Knock)발생 후 후속조치(즉 점화각 지각)는 연비, 동력성능에 악영향을 미치기 때문에 사전에 노크(Knock)를 방지함으로써 연비, 동력 성능에 유리하다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 노크(Knock) 감지를 위한 추가적인 로직이 별도로 필요로 하지 않기 때문에 개발기간, 개발비용이 별도로 필요로 하지 않는다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인젝션 분사 제어 장치의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어기(130)의 세부 구성도를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노크(knock)를 감지하여 전압으로 환산하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 단계들 이후 본 발명의 일실시예에 따른 입력 전압의 크기를 이용하여 노크 발생을 판단하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 3에 도시된 단계들 이후 본 발명의 다른 일실시예에 따른 입력전입이 일정 크기를 벗어나는 빈도수를 이용하여 노크 발생을 판단하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인젝션 분사 제어 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예는 엔진에 설치된 노크 센서(Knock sensor)를 통해서 노크(Knock)가 발생하기 전에 미리 감지하여 강제로 흡기분사를 압축분사로 전략을 변경하여 엔진 실린더 내부의 온도를 낮추고, 이를 통하여 Knock 발생빈도를 억제한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인젝션 분사 제어 장치의 구성 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 상기 인젝션 분사 제어 장치는, 엔진(110), 이를 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 센서(120), 감지 신호를 이용하여 현재 입력 전압을 산출하고 이를 기준 전압의 크기와 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 제어기(130), 신호, 데이터 등을 저장하는 저장부(140)등을 포함하여 구성될 수 있다.
엔진(110)은 가솔린을 연료로하는 CVVT(Continuous Variable Valve Timing), DOHC(Double Over Head Camshaft), CVT(Continuous Valve Timing), GDI(Gasoline Direct Injection), MPI(Multi Point Injection) 엔진, 디젤을 연료로하는 CRDI(Common Rail Direct Injection,), HTI(High direction Turbo Intercooler), VGT(Variable Geometry Turbocharge) 엔진, 가스를 연료로하는 LPi(Liquid Propane inj ection) 엔진 등이 될 수 있다.
감지 센서(120)는 엔진(110)의 실린더 블록에 장착되어 있으며 노킹 발생시 엔진의 진동을 감지하여 감지 신호를 생성하고 이를 제어기(130)에 전송한다. 이를 위해, 감지 센서(120)는 압전 효과(piezoelectric effect)를 이용하여 신호를 생성한다. 노킹은 일반적으로 점화 플러그에 의해 발생된 화염이 도달하기 전에 국부적으로 급격한 압력 상승 및/또는 충격적인 소음이 발생하고 엔진의 출력 감소, 내구성 저처하를 일으키는 현상을 말한다.
제어기(130)는 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 물론, 이와 달리, 감지 센서(120)의 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 것도 가능하다.
저장부(140)는 제어기(130)에 의해 실행되는 알고리즘을 구현하는 프로그램, 제어기(130)에 의해 처리되는 신호, 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 물론, 저장부(140)는 제어기(130) 내에 구비되는 메모리일 수 있고, 별도의 메모리가 될 수 있다. 따라서 플래시 메모리 디스크(SSD: Solid State Disk), 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory), DDR-SDRAM(Double Date Rate-SDRAM) 등과 같은 휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제어기(130)의 세부 구성도를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 제어기(130)는 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하는 변환 모듈(210), 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 필터(220), 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 계산 모듈(230), 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 판단모듈(240) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 판단모듈(240)은 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어기(130)는 판단 모듈(240)에 의해 노크 발생으로 판단되면 점화각 지각을 실행하는 제어모듈(250)을 포함할 수 있다. 제어 모듈(250)은 엔진(110)에 구성되는 점화기(미도시)를 제어하여 노크 발생 여부에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 기능을 수행한다.
부연하면, 제어 모듈(250)은 노크 감지 기준값(knock sensing threshold) 및 이 노크 감지 기준값보다 허용 범위가 큰 노크 예측 기준값(knock prediction threshold)로 구성하여, 다르게 제어한다. 부연하면, 노크 감지 기준값을 이용하여 노크 발생으로 판단되면 점화각 지각을 실행한다. 이와 달리, 노크 예측 기준값은 노크 발생을 예방하기 위한 것으로, 노크가 발생할 수 있는 환경으로 판단되면 흡기 분사를 압축분사로 변환하여 현재 점화각을 유지한다.
명세서에 기재된 "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노크(knock)를 감지하여 전압으로 환산하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 감지 센서(도 1의 120)가 엔진(110)의 상태를 센싱하여 감지 신호를 생성한다(단계 S310).
이후, 변환 모듈(도 2의 210)이 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환한다(단계 S320).
이후, 필터(220)를 통해 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출한다(단계 S330). 이때 필터(220)는 대역 통과 필터(band pass filter)가 된다.
이후, 계산 모듈(230)이 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산한다.
도 4는 도 3에 도시된 단계들 이후 본 발명의 일실시예에 따른 입력 전압의 크기를 이용하여 노크 발생을 판단하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 특정 주파수 영역이 현재 입력 전압으로 환산되면, 판단 모듈(240)은 저장부(140)에 이를 저장한다(단계 S410).
이후, 판단 모듈(240)이 기준 전압(Reference Voltage)을 계산한다(단계 S420). 기준 전압(즉 분위기 신호)은 입력 전압을 누적하여 평균한 값이 된다. 또한, 기준 전압은 기존에 입력된 기준 전압이 될 수도 있고, 미리 설정된 전압이 될 수도 있다.
이후, 현재 입력 전압의 크기가 기준 전압보다 큰지를 확인한다(단계 S430). 부연하면, 기존에 입력된 기준 전압보다 현재 입력된 현재 입력 전압(current input voltage)이 크다면 엔진(110)에서 노크가 발생했다고 판단한다.
이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112016122863722-pat00001
여기서, Knock sensing threshold는 노크 감지 기준값이다. 노크 감지 기준값은 예를 들면 0.1, 0.9, 1.0 등이 될 수 있다. 부연하면, Current Input Voltage/Reference Voltage는 현재 입력 전압과 기준 전압의 비율이다.
단계 S430에서, 현재 입력 전압이 기준 전압보다 크면, 노크 발생으로 판단하고, 점화각에 대한 지각(restard)을 수행한다(단계 S431, S433).
이와 달리, 단계 S430에서, 현재 입력 전압이 기준 전압보다 작으면, 노크가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 미리 설정되는 노크 예측 기준값과 비교한다(단계 S440). 부연하면, 노크가 발생하지 않았지만 노크가 발생할 수 있는 환경을 판단한 것이다.
이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112016122863722-pat00002
여기서, Knock prediction threshold는 노크 예측 기준값이다. 즉, 노크 예측 기준값은 노크가 발생하지 않았지만 노크가 발생할 수 있는 가능성을 판단하는 기준값이다.
따라서, 단계 S440에서, 판단 결과, 현재 입력 전압이 미리 설정되는 노크 예측 기준값보다 크면 노크가 발생할 수 있는 환경으로 판단하고, 흡기분사를 압축분사로 변환하여 기존 점화각을 유지한다(단계 S441,S443,S445). 노크(Knock)가 발생하지는 않았지만 노크(Knock)가 발생할 수 있는 환경이 조성이 되었다면 분사전략을 압축행정 분사로 변경하여 실린더 내부온도를 낮출 수 있다.
노크(Knock) 감지를 Threshold를 기준으로 판단할 수 있다면, 노크(Knock)가 발생하지는 않았지만 Knock과 유사한 크기의 강한 진동 신호가 엔진에 들어왔을 경우를 찾을 수 있다. 즉, 노크 감지 기준값(Knock Sensing Threshold) 보다 낮지만 기준 전압값(Reference Voltage)보다 큰 입력 전압(Voltage)이 들어온다면, 현재 엔진의 상태는 Knock이 날 수 있는 고온, 고압의 환경이라고 예측할 수 있다. 따라서, 일반적인 기술처럼 노크(Knock) 예측을 위한 복잡한 로직이 별도로 필요로 하지 않다.
한편, 단계 S440에서, 현재 입력 전압이 미리 설정되는 노크 예측 기준값보다 작으면, 노크도 발생하지 않았고, 노크가 발생할 수 있는 환경이 아니라고 판단한다(단계 S450). 이 경우, 기존 분사 전략을 유지하고(즉 흡기분사), 현재 점화각을 유지한다(단계 S451,S453).
도 5는 도 3에 도시된 단계들 이후 본 발명의 다른 일실시예에 따른 입력전입이 일정 크기를 벗어나는 빈도수를 이용하여 노크 발생을 판단하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 특정 주파수 영역이 현재 입력 전압으로 환산되면, 판단 모듈(240)은 입력 전압이 미리 설정되는 일정 범위와 비교한다(단계 S510,S520).
단계 S520에서, 입력 전압이 일정 범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 횟수를 카운팅하고, 이 카운팅에 따른 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 산출한다(단계 S530).
이후, 빈도수를 노크 감지 기준값과 비교한다(단계 S540).
단계 S540에서 판단 결과, 노크 감지 기준값 보다 크면, 판단 모듈(240)이 노크 발생으로 판단하며 이에 따라 제어모듈(250)이 점화각 지각을 실행한다(단계 S550).
물론, 이외에도 도 4에서 도시한 단계 S440 내지 S453가 적용될 수 있다. 이에 대한 설명은 중복되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
110: 엔진 120: 감지 센서
130: 제어기 140: 저장부
210: 변환 모듈 220: 필터
230: 계산 모듈 240: 판단 모듈
250: 제어 모듈

Claims (20)

  1. 엔진;
    상기 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 센서; 및
    상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하며,
    상기 비교는 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 비율이 미리 설정되는 노크 감지 기준값 보다 큰지의 비교이고,
    상기 제어기는 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 크면 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하는 변환 모듈;
    상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 필터;
    상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 계산 모듈; 및
    상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압은 입력 전압을 누적하여 평균한 값인 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  7. 엔진;
    상기 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 센서; 및
    상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하고, 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하여 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 크면 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하는 변환 모듈;
    상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 필터;
    상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 계산 모듈; 및
    상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 장치.
  11. 감지 센서가 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 신호 생성 단계;
    제어기가 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하는 추출 단계;
    상기 제어기가 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하는 환산 단계; 및
    상기 제어기가 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 판단 단계;를 포함하며,
    상기 비교는 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 비율이 미리 설정되는 노크 감지 기준값 보다 큰지의 비교이고,
    상기 판단 단계 이후, 상기 제어기가 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 판단 단계 이후, 상기 제어기가 상기 비율이 상기 노크 감지 기준값보다 크면 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 추출 단계는 변환 모듈이 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하고, 상기 추출 단계는 필터가 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 단계이며,
    상기 환산 단계는 계산 모듈이 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 단계이며,
    상기 판단 단계는 판단모듈이 상기 현재 입력 전압과 기준 전압의 크기를 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 전압은 입력 전압을 누적하여 평균한 값인 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
  17. 감지 센서가 엔진을 센싱하여 감지 신호를 생성하는 감지 신호 생성 단계;
    제어기가 상기 감지 신호로부터 특정 주파수 영역을 추출하는 추출 단계;
    상기 제어기가 상기 특정 주파수 영역을 현재 입력 전압으로 환산하는 환산 단계;
    상기 제어기가 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 노크 발생 여부를 판단하는 판단 단계;를 포함하며,
    상기 판단 단계 이후, 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 작으면 상기 제어기가 미리 설정되는 노크 예측 기준값 보다 큰지를 비교하여 비교 결과에 따라 흡기 분사를 압축분사로 변환하거나 현재 점화각을 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 판단 단계 이후, 상기 빈도수가 상기 노크 감지 기준값보다 크면 상기 제어기가 노크 발생으로 판단하여 점화각 지각을 실행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
  19. 삭제
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 추출 단계는 변환 모듈이 상기 감지 신호를 고속 푸리에 변환(FFT:fast Fourier transform)을 통해 주파수 성분으로 변환하고, 필터가 상기 주파수 성분을 대역 통과하여 증폭된 특정 주파수 영역을 추출하는 단계이며,
    상기 환산 단계는 계산 모듈이 상기 특정 주파수 영역을 상기 현재 입력 전압으로 환산하는 단계이며,
    상기 판단 단계는 판단모듈이 상기 현재 입력 전압이 미리 설정되는 기준 범위를 벗어나는 빈도수를 미리 설정되는 노크 감지 기준값과 비교하여 노크 발생 여부를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 인젝션 분사 제어 방법.
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