KR19980078685A - 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 장치 및 그 방법에 관한 것으로서 크랭크축의 기통판별 제어방법은 크랭크축의 출력 회전신호가 있으면 회전판의 돌기가 감지된 회수를 연산하며 크랭크축의 출력 회전신호가 없으면 캠축의 회전신호 발생여부를 감지하여 캠기어의 이수를 연산으로 실린더 1번으로 엔진의 동력을 동기화시키고 캠기어의 연산이 없을 경우 크랭크축의 위치에 대응하는 기어 이빨을 감지하여 엔진의 동기화가 이루어지도록 제어하여 캠축신호가 발생하기 전까지 토스수를 카운터하여 한번의 롱토스가 발생하면 다음 롱토스가 발생하기 전까지 다음 상사점 실린더 순서로 엔진의 동기화를 빨리 진행시키므로서 그룹분사 및 기통별 시퀀셜분사가 빨라져 초기 배출가스를 줄이는 효과를 제공하는 것이다.

Description

크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 장치 및 그 방법

본 발명은 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 장치 및 그 방법에 관한 것으로서 더 자세하게는 크랭크축 2회전시 캠축의 신호 4개의 신호의 위치가 각 기통의 상사점에 대하여 각각 상이하게 발생하도록 하므로서 그룹분사를 일찍 끝내고 각 기통별 시퀀스분사가 빨리 이루어지도록 하여 초기 배출가스를 줄이고자 하는 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 크랭크축은 크랭크 케이스내에 설치된 메인베어링으로 지지되며, 각 실린더의 팽창행정으로 얻어진 피스톤의 직선적 동력을 커네팅로드를 통해서 회전력을 바꾸고 또한 다른 행정에서는 반대로 피스톤에 운동을 줌으로서 연속적으로 돌력을 발생하는 것이다.

캠축은 흡입밸브, 배기밸브와 같은 수의 캠을 밸브 개폐시기에 맞춘 위치와 각도를 배려한 것으로서 앞부분에는 밸브의 개폐시기를 나타내는 타이밍 마크를 새겨넣은 타이밍 기어가 장착되어 있다.

그밖에 캠부에는 연료펌프를 구동하는 캡과 배전기를 구동하는 기어가 설치되어 있다.

캠은 캠축의 회전에 의해 밸브에 개폐운동을 부여하는 것으로 캠의 표면에 밸브 리프터 도는 로커 안이 접촉되어 운동을 전달한다.

통상적인 종래의 실시예로서 4사이클 엔진에서는 각 실린더의 4행정 중 동력 행정은 1행정뿐이기 때문에 다실린더 엔진에서는 회전을 원활하게 하기 위하여 크랭크축이 2회전하는 동안에 각 실린더의 연소수서를 정해야 한다. 따라서 이 점화 연소의 순서는 크랭크 핀의 순서가 정해지는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 기술은 크랭크축이 2회전할 때 캠축이 1회전하여 발생하는 신호로 1번 기통을 판별하게 되어 이 신호는 1번 상사점이 시작하기 전에 발생하지만 3번 실린더의 상사점일 경우 근처에서 크랭킹을 시작하며 3,4,,2번 상사점이 지난 다음, 다음회의 1번 실린더의 상사점전에 발생하는 캠축의 신호에 따라 1번 기통이 판별되어 엔진의 동기화가 늦어지게 되어 1번 기통이 판별되기 전에 시퀀셜(sequential)분사가 아닌 그룹(group)분사를 하기 때문에 엔진 동기화가 늦어질수록 초기 시동시에 배출가스양이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서 그 목적은 크랭크축 2회전시 캠축의 신호 4개의 신호의 위치가 각 기통의 상사점에 대하여 각각 상이하게 발생하도록 하므로서 그룹분사를 일찍 끝내고 각 기통별 시퀀스분사가 빨리 이루어지도록 하여 초기 배출가스를 줄이고자 하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 상단에 축으로 이루면서 회전하는 캠축과, 상기 캠축 아래단에 맞물려 회전하면서 동력을 전달하는 크랭크축을 구비한 엔진이 장착된 차량에 있어서, 상기 캠축과 크랭크축에 연결되어 연동하여 회전원판의 끝단 측면에 다수개의 돌기를 형성시킨 후 상기 돌기회전으로 크랭크축의 회전위치를 감지할 수 있는 감지수단과, 상기 감지수단에서 출력하는 신호를 입력하여 회전하는 크랭크축과 캠축의 회전위치를 판별하여 각 기통 실린더로 엔진이 동기되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크랭크축의 기통판별 제어방법은 크랭크축의 출력 회전신호가 있으면 회전판의 돌기가 감지된 회수를 연산하며 크랭크축의 출력 회전신호가 없으면 캠축의 회전신호 발생여부를 감지하여 캠기어의 이수를 연산으로 실린더 1번으로 엔진의 동력을 동기화시키고 캠기어의 연산이 없을 경우 크랭크축의 위치에 대응하는 기어 이빨을 감지하여 엔진의 동기화가 이루어지도록 제어함을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 제어장치의 전체블럭 구성도이다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 센서부의 동작 상태를 나타내는 상세 구성도이다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 축 위치를 감지한 전기적인 신호를 나타내는 그래프이다.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 방법을 나타내는 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 엔진20 : 센서부

21 : 감지판30 : 제어부

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별제어장치의 전체블럭 구성도이며, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 센서부의 동작 상태를 나타내는 상세 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 축 위치를 감지한 전기적인 신호를 나타내는 그래프이며, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 도 1 내지 도 4 에서 보는 바와 같이 4개의 크랭크축 위치를 감지한 전기적인 신호에 따라 토스수를 카운터하여 캠축신호로 발생하기 전에 다음 상사점 실린더를 판단하기 위한 것으로서, 상단에 축으로 이루면서 회전하는 캠축과, 상기 캠축 아래단에 맞물려 회전하면서 동력을 전달하는 크랭크축를 구비한 엔진(10)은 상기 캠축과 크랭크축에 연결되어 연동하여 끝단 측면에 90°각도의 4개의 돌기를 형성시킨 회전판의 회전으로 크랭크축의 회전위치를 감지할 수 있는 감지수단과, 상기 감지수단에서 출력하는 신호를 입력하여 크랭크축과 캠축의 회전위치를 판별하는 제어부(30)를 연결구성한다.

상기 감지수단은 통상적인 기술로서 자기 리럭턴스센서는 축위치를 직접 측정하는 센서는 주위에 코일에 감겨 있는 영구자석으로 만들어지며 크랭크축에 붙은 강디스크(주로 엔진(10)의 앞면)에는 이 자석의 극 사이를 지나는 탬이 있다. 크랭크축 회전판이 영구자석을 지나갈 때가 각 실린더의 폭발행정의 상사점 위치에 해당한다.

상기 자기 리럭턴스센서의 단점을 보완한 홀센서는 크랭크축의 위치를 측정하기 보다는 캠축 위치를 측정하는 곳인 배전기에 위치하여 엔진(10)이 점화시기를 결정하기 위해 사용되는 것으로 캠축과 크랭크축의 위치를 결정할 수 있는 수단으로서 본 발명의 기술적 범위가 반드시 여기서만 한정되는 것은 아니고 다른 감지수단을 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 4개의 크랭크축 신호의 위치에 따라 기통을 판별에 관한 장치 및 방법에 관한 것으로서 도 1 내지 도 3 에서 보는 바와 같이 엔진(10)의 크랭크축의 위치를 판별하기 위해 차량 엔진(10)에 동력을 발생하기 위해 점화,흡입,배출 등의 행정을 수행하는 엔진(10)은 차량의 전체부위에 동력을 전달할 수 있도록 캠축과 크랭크축을 나누어 배차하고 있으며, 상기 캠축과 크랭크축의 회전위치를 감지하기 위해 감지수단으로서 센서부(20)를 연결하고 있다.

이 센서부(20)는 축의 위치를 감지하기 위해 회전하는 캠축과 크랭크축의 회전으로 감지판(21) 토스를 센서부(20)가 감지하여 제어부(30)에 전기적인 신호를 출력하는 것이다.

상기 감지판(21)에는 크랭크축의 롱토스 발생치를 감지하기 위해 4등분하여 각각 다른 위치에 토스를 감지하는 것이다.

토스는 크랭크축의 위치를 감지하기 위한 캠축에 연결된 감지판상에 설치된 상사점 실린더를 감지하는 것이다.

또한 제어부(30)에 입력되는 크랭크축의 위치감지신호에 비해 캠축위치 감지신호는 약간 지연되면서 펄스신호를 내보내면서 크랭크축 위치감지의 로우신호에 하이신호를 출력하는 것이다.

도 4 에서 보는 바와 같이 제어부(30)내에 크랭크신호 여부가 있을 경우는 크랭크축의 회전 롱토스의 출력여부 판별하게 되는데 롱토스가 판별되면 토스카운터를 영으로 하며 롱토스의 감지신호가 없으면 토스카운터를 임의로 1을 가산하는 것이다.

또한 크랭크축 감지신호가 없어 캠축의 신호여부를 확인할 경우 크랭크축 신호의 롱토스를 감지하여 토스의 수를 카운터하여 90°에 해당하는 크랭크축 감지신호의 범위에 해당하는 정해진 번호의 실린더로 엔진 동기화가 이루어지도록 하는 것이다.

이와 같이 작용하는 본 발명은 크랭크축 회전에 대하여 상사점을 검출할 수 있을 정도로 배분한 후 캠축위치 감지 롱토스를 기준으로 각 기통마다 다르게 하여 롱토스 발생후 캠축신호가 발생하기 전까지 토스수를 카운터하여 한번의 롱토스가 발생하면 다음 롱토스가 발생하기 전까지 다음 상사점 실린더 순서로 엔진의 동기화를 빨리 진행시키므로서 그룹분사 및 기통별 시퀀셜분사가 빠라져 초기 배출가스를 줄이는 효과를 제공하는 것이다.

Claims (2)

1. 상단에 축으로 이루면서 회전하는 캠축과, 상기 캠축 아래단에 맞물려 회전하면서 동력을 전달하는 크랭크축을 구비한 엔진(10)이 장착된 차량에 있어서, 상기 캠축과 크랭크축에 연결되어 연동하여 감지판(21)의 끝단 측면에 다수개의 돌기를 형성시킨 후 상기 돌기회전으로 크랭크축의 회전위치를 감지할 수 있는 센서부(20)와, 상기 센서부(20)에서 출력하는 신호를 입력하여 회전하는 크랭크축과 캠축의 회전위치를 판별하여 각 기통 실린더로 엔진(10)이 동기되도록 제어하는 제어부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별 장치.
2. 크랭크축의 기통판별 제어방법은 크랭크축의 출력 회전신호가 있으면 회전판의 돌기가 감지된 회수를 연산하며 크랭크축의 출력 회전신호가 없으면 캠축의 회전신호 발생여부를 감지하여 캠기어의 이수를 연산으로 실린더 1번으로 엔진의 동력을 동기화시키고 캠기어의 연산이 없을 경우 크랭크축의 위치에 대응하는 기어 이빨을 감지하여 엔진의 동기화가 이루어지도록 제어함을 특징으로 하는 크랭크축 신호의 위치에 따른 기통판별방법.