KR19990007282A - 내연기관의 점화 중단 진단을 위한 방법과 그의 장치 - Google Patents

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Abstract

이온 전류 신호의 검출로 내연기관의 연소중단을 진단하는 방법과 장치에 관한 것으로, 점화 플러그 작동에서부터 소정기간 동안 이온 전류 신호를 검출하고, 이 시간을 적분하며, 적분신호의 최대치를 회전수와 부하에 관련된 한계치와 비교하여, 한계치보다 크지 않을 때 에러신호를 발생하여, 앞서 검출된 이온 전류 신호에 적합한 종래 기능을 갖는 적분이 주어진 시간내 가중되는 것이다.

Description

내연기관의 점화 중단 진단을 위한 방법과 그의 장치
본 발명은 이온 전류 신호의 검출로 내연기관의 점화 중단 진단을 위한 방법을 제시하는 것으로, 점화 플러그 작동에서부터 소정기간 동안 이온 전류 신호를 검출하고, 이시간을 적분하여 적분신호의 최대치를 회전수와 부하에 관련된 한계치와 비교하여 한계치보다 크지않을 때 에러신호를 발생하는 것이다.
미국 연방 법규에 따라 수송에 적합한 수단의 연소장치의 배기가스 관련수치의 진단이 강제로 요구되고 있다.(On Board Diagnosis, OBD)
어떠한 것 중에도 수용에 적합한 수단의 연소 중단기를 진단해야만 한다. 이에 대해 여러 가지 방법이 존재한다.
예를 들면, 크랭크 축 회전정지의 활용으로 연소정지기를 이용한다는 것을 알려져 있다. 이에 대해 하나 또는 다수의 캠축 회전시 크랭크 축 각속도의 변동을 활용할 수 있다. 하나 또는 다수의 실린더내 연소 중단기로 인해 구동 회전모멘트에 에러가 생기면 불변의 요구 구동 모멘트로 인해 각속도가 저하된다. 이후 통상 연소로 인해 크랭크 축이 다시 가속된다. 각속도의 변화는 엔진 회전수가 낮으면 낮을수록 엔진부하가 높아지게 된다는 정의를 가져온다. 이 방법에서의 문제점은 예를 들면 모든 실린더의 중단은 나쁘게 알려져 있는데 이 에러는 진단 구동시 목표의 변경으로 작용하기 때문이다. 이 경우에, 크랭크 축 각속도가 단순하게 감소된다. 연소 중단기 방법이 회전수의 변동으로 진단한다면, 적은 엔진부하와 연결될 때 내연기관의 높은 회전시에 부적합한 것이다.
다른 방법으로 연소 중단기가 연소실압으로 활용하는 것으로 알여져 있다. 이 방법으로 내연기관의 실린더내 압상승을 가져온다. 이 압은 센서로 감지될 수 있으며, 조정가능한 연소의 크기로 활용된다.
이 방법의 문제점으로는 각 실린더마다 부가적인 센서가 요구되며, 이는 내연기관 제조시 일찍이 고려된 뿐만 아니라, 부가적인 비용이 요구되는 것이다.
나아가, 내연기관의 연소 중단기의 진단을 위해 앞서 설명한 방법은 이온 전류 신호의 검출로 알려져 있다. 이 방법의 유리한 점은 부가적인 센서가 요구되지 않으며, 연소 중단기가 파악하고 있는 특성을 연소공정에서 간접적으로 추출할 수 있다. 이 방법은 직접 또는 시간 적분 후에 이온 전류 신호를 소정 한계치와 비교하여, 한계치를 넘지 못하면 에러 신호를 발생하는 것이다. 이 방법의 문제점은 이온 전류 신호의 작은변화도 나쁘게 검출되어, 이것에 근거한 극단적인 경우에 단지 작은 연소 중단기가 존재함에도 불구하고 에러신호를 발생할 수 있다.
특히 이는 연소 공정시 발생하는 이온 전류 신호를 비례하는 크기의 편차신호가 중첩하는 경우이며, 그러므로 단지 큰 어려움을 갖는 연소시 발생하는 적절한 이온 전류 신호를 편차신호와 문리시킬 수 있다. 또한 문제는 플랫, 즉 적은 신호공정으로 명명되는 때에도 생긴다. 예를 들면 높은 편차에 의해 좌우되는 신호에 따른 적분시에, 실질 검출신호와 함께 편차신호의 적분으로 연소중단은 어떤 환경하에도 정확하게 알려지지 않는다. 이는 매우 큰 편차신호의 적분이 소정 한계치보다 크게 될 수 있으며, 이로서 통상의 연소를 잘못 받아들이게 된다.
이온 전류 신호의 매우 큰 변화에 근거하여 처음부터 알려진 편차 수치를 실제 측정신호에서 빼는 것은 실질적이지 못하다.
이온 전류 신호의 검출로 연소중단의 진단을 위한 방법으로 신호의 활용에 높은 요구를 제공한다. 이는 점화전류와 비교하여 이온 전류 신호가 매우 작고, 이에 대한 간섭이 생길 수 있다.
본 발명의 목적은 이러한 종류의 기술의 내연기관내 연소중단 진단을 위한 방법을 향상시키기 위한 것으로, 플랫한 공정과 비례크기의 변화편차를 갖는 작은 이온전류 신호시에도 연소중단의 실질적인 진단이 가능한 것이다.
본 목적은 앞서 서술된 기술의 이온 전류 신호의 검출로 내연기관의 연소중단을 진단하는 방법에서, 앞서 검출된 이온 전류 신호에 적합한 종래 기능을 갖는 적분이 주어진 시간내 가중되게 하므로써 해결된다.
종래 기능으로 물리적인 조건, 한편 엔진에 관련된 이온 전류 신호의 특성을 유리한 방법으로 측정정밀의 향상을 위해 고려한다.
이온 전류 신호의 편차를 검출하여 가중된 적분신호에서 제거하는 것을 제시하는 것이다.
한게치의 결정에 관하여 아주 근본적으로 다양한 실시예가 가능하다.
유리한 실시예로, 한계치가 내연기관의 회전수와 부하신호에 따라 연속적으로 산출되게 하는 것을 제시한다.
다른 유리한 실시예로, 한계치가 특성치에 행해지며, 이들의 독립적인 변수는 내연기관의 회전수와 부하신호인 것을 제시한다.
본 발명의 목적은 내연기관의 연소중단 진단을 위한 장치를 제시하는 것으로, 연소중단의 허용가능한 진단은 아주 작게 정의된 이온 전류 신호에서도 가능한 것이다.
본 목적은 내연기관의 점화 중단을 진단하는 장치로 파악된 이온전류의 검출장치, 이온전류의 공정장치, 내연기관의 회전수와 부하신호로부터 힌계치를 만드는 장치, 공정이온 전류신호를 한게치와 비교하는 비교기, 소정시간 범위내에서만 비교가 가능한 조정부재를 통해 해결되며, 이온전류 공정장치가 물리적으로 작용 그리고/또는 스위칭으로 이루어지는 이온 전류 신호의 성질을 적용하는 정합필터와 이온전류의 편차를 제거하며, 병렬연결된 필터와 이 두 개의 필터에 후속되어 배치된 최대치 제조기로 이루어진다.
정합 필터의 구성에 관해 아주 근본적으로 다양한 실시예가 가능하다. 그 장점은 보다 간단한 적분 스위치의 실시예를 제시하는 것으로, 이 정합 필터는 조정가능한 변수를 갖는 밴드패스 필터(BPF)인 것이다.
유리한 방법으로 모든 장치는 적분 스위치부 예를 들면, 엔진 조정부인 것이다.
본 발명의 실시예는 도면에 나타나고, 다음에 상세히 설명된다.
도 1은 내연기관의 점화 중단 진단을 위한 본 발명의 장치를 개괄적으로 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 이온전류 공정장치
11, 12 : 정합필터
013 : 최대치 비교기
20 : 한계치를 만드는 장치
30 : 비교기
40 : 조정부재
도면에 나타난 바와 같이 내연기관(도시안됨)의 점화 중단의 진단을 위한 장치의 실시예는 이온전류의 감지를 위한 잘 알여진 장치(도시안됨)-이온 전류 신호를 발생하는-를 포함한다. 이온전류 공정장치(10)가 이온전류의 감지를 위한 장치에 후속 연결된다.
나아가, 이 장치는 내연기관의 회전수(nmot)와 부하신호(rl)로 한계치(s_io)를 만드는 장치(20)를 포함한다. 한계치(s_io)를 만드는 장치는 회전수(nmot), 부하신호(rl)와 상수(a0,a1,a2)로부터 잘 알려진 방법으로 한계치(s_io)를 만들며, 이는 이온전류 공정장치(10)에서 발생한 이온 전류 신호와 함께 비교기(30)로 향하며, 공정이온 전류신호가 한계치(s_io)와 비교한다.
나아가, 조정부재(40)가 구비되며, 소정시간 범위내, 이름하여 점화 플러그의 작동에서부터 소정기간내에만 비교가 가능하다. 조정부재(40)에는 내연기관의 점화각 신호 뿐만 아니라 회전수(nmot)가 유입되어, 잘 알려진 방법에 의해 이 시간범위의 처음과 끝이 결정된다.
도면에 나타난 장치 이외에 내연기관의 회전수(nmot)와 부하신호(rl)로 한계치(s_io)를 만들기 위해, 다른 실시예(도시안됨)로서 특성치를 사용할 수 있으나, 독립적인 변화치는 회전수(nmot)와 부하신호(rl)이고, 종속 변화치는 한계치(s_io)이다.
이온전류 공정장치(10)는 정합 필터(11)를 포함하며, 이는 물리적으로 작용하는 이온 전류 신호의 특성과 이온전류의 감지를 위한 장치로 적용될 수 있다. 이 정합 필터(11)와 병렬연결된 필터(12)는 이온 전류 신호의 편차를 없애주는데, 이는 예를 들면 도시된 것과 같이 빼거나 또는 다수의 미분과 적분을 또는 다른 적절한 방법으로 제거한다. 정합 필터(11)와 필터(12)의 후방에 최대치 제조기(13)를 두며, 이는 정합 필터(11)와 필터(12)의 도움으로 만들어진 이온 전류 신호의 최대치를 산출한다.
스위치부(41)로 알 수 있듯이, 조정부재(40)가 파악한 마아진 조건에 충족할 때면 이온전류 공정장치(10)가 발생하는 신호는 한계치(s_io)와 함께 비교기(30)에서 비교된다. 앞에서 설명한 바와 같이 조정부재(40)로 파악되며, 점화 플러그 작동시 부터의 소정기간을 포함한 소정시간 범위내에서 이것들이 충족된다.
정합 필터(11)는 예를 들면, 조정 가능한 변수를 갖는 밴드패스 필터(BPF)일 수 있다.
이온 전류 신호의 검출로 내연기관의 연소중단을 진단하는 방법을 도면에 나타난 장치를 이용하여 설명한다. 이온전류의 검출을 위한 장치에서 발생한 이온 전류 신호는 이온전류 공정장치(10)로 향한다. 여기 정합 필터(11)내에서 이온 전류 신호의 시간적분에 앞서 검출된 이온 전류 신호가 적용되는 종래 기능을 실행한다. 이 가증된 시간 적분은 예를 들면 앞서 검출된 이온 전류 신호에 적합한 폴드 기능을 갖는 이온 전류 신호의 적합한 폴드일 수 있다. 동시에 이온 전류 신호의 필요시 가능한 편차는 필터(12)로 제거되고, 부가적으로 최대치 제조기(13)내에 공정 이온 전류 신호의 최대치가 만들어져 저장된다.
동시에, 한계치를 만들기 위해 장치(20)내 회전수(nmot)와 부하신호(rl)로 한계치(s_io)가 산출된다. 나아가, 상수(a1)의 회전수(nmot)와 상수(a2)의 부하신호(rl)는 각각 배율기(21, 22)에서 곱해지며, 상수(aо)의 이 곱해진 수치는 한계치(s_io)로 진행한다. 이온 전류 신호 공정장치(10)의 공정된 이온 전류 신호와 한계치(s_io)는 비교기(30)로 향한다.
조정부재(40)로 내연기관의 점화각 위치와 회전수(nmot)가 진행하며 스위치 부재(41)가 닫힐 때마다 비교가 일어난다. 스위치 부재(41)는 점화 플러그의 작동시부터 소정기간내 닫힌다. 즉, 다시말해, 비교는 소정시간 범위내에서만 일어나는데, 이곳에서 시간간섭 또는 간섭영향이 예를들면 이온 전류 신호에 중첩되지 않는다.
서술된 장치와 방법으로 이온전류효과로 점화 중단기는 내연기관의 모든 작동영역에서 신뢰성있게 진단할 수 있다.
또한 나은 장점으로 모든 장치는 엔진 조정에서 경제적인 방법으로 적분할 수 있거나, 경제적인 보층장치를 실현할 수 있다. 특히, 모든 장치와 무엇보다 편차를 위한 정합 필터(11)와 필터(12)는 하나 또는 다수의 적분 스위칭을 이룰 수 있다.

Claims (7)

  1. 이온 전류 신호의 검출로 내연기관의 연소중단을 전달하는 방법으로 이온 전류 신호가 점화 플러그 작동에서부터 소정기간 동안 검출하고, 이시간을 적분하며, 적분된 신호의 최대치를 회전수와 부하에 관련된 한계치(s_io)와 비교하며, 한계치를 넘지 않는 때 에러 신호를 발생하는 방법에 있어서,
    앞서 검출된 이온전류 신호에 적합한 종래 기능을 갖는 적분이 주어진 시간내 가중되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 중단을 진단하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    이온 전류 신호의 편차가 검출되어 가중된 적분신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소 중단을 진단하는 방법.
  3. 제1 또는 2항에 있어서,
    한계치(s_io)가 내연기관의 회전수(nmot)와 부하신호(rl)에 연속적으로 관련되어 산출되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소중단을 진단하는 방법.
  4. 제1 또는 2항에 있어서,
    한계치(s_io)가 특성치에서 행해지며, 이에 대한 독립적인 매개변수는 내연기관의 회전수(nmot)와 부하신호(rl)인 것을 특징으로 하는 내연기관의 연소중단을 진단하는 방법.
  5. 이온전류의 검출장치, 이온전류의 공정장치(10), 내연기관의 회전수(nmot)와 부하신호(rl)로부터 한계치(s_io)를 만드는 장치(20), 공정이온 전류신호를 한계치(s_io)와 비교하는 비교기(30), 소정시간 범위내에서만 비교가 가증한 조정부재(40)로 이루어진 내연기관의 점화 중단을 진단하는 장치에 있어서,
    이온전류 공정장치(10)가 물리적으로 작용 그리고/또는 스위칭으로 이루어지는 이온 전류 신호의 성질을 적용하는 정합 필터(11)와, 이온전류의 편차를 제거하며, 병렬연결된 필터(12)와 이 두 개의 필터(11,12)에 후속되어 배치된 최대치 제조기(13)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화 중단을 진단하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    정합 필터(12)가 조정가능한 변수를 갖는 대역 통과 필터(BPF)인 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화 중단을 진단하는 장치.
  7. 제5 또는 6항에 있어서,
    정합 필터가 적분 스위치의 일부인 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화 중단을 진단하는 장치.
KR1019980023869A 1997-06-25 1998-06-24 내연기관의 점화 중단 진단을 위한 방법과 그의 장치 KR19990007282A (ko)

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