KR20090062389A - 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법 - Google Patents

크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090062389A
KR20090062389A KR1020070129608A KR20070129608A KR20090062389A KR 20090062389 A KR20090062389 A KR 20090062389A KR 1020070129608 A KR1020070129608 A KR 1020070129608A KR 20070129608 A KR20070129608 A KR 20070129608A KR 20090062389 A KR20090062389 A KR 20090062389A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cam
crank
engine
signal
crankshaft
Prior art date
Application number
KR1020070129608A
Other languages
English (en)
Inventor
서성웅
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020070129608A priority Critical patent/KR20090062389A/ko
Publication of KR20090062389A publication Critical patent/KR20090062389A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법에 관한 것으로서, 캠 신호의 하이 레벨 주기에 동기되는 폴링 에지 시점이 설정된 범위 내에 있는지를 판단하고, 설정된 범위 내에 있지 않을 경우에는 캠 신호의 초기 라이징 시점으로부터 카운팅한 시간에 대응하여 크랭크 이빨의 수를 체크하여, 크랭크 이빨의 수에 대응한 캠의 위치를 판단함으로써, 크랭크 샤프트 위치센서 고장시에도 정상적으로 엔진을 시동할 수 있다.
크랭크 샤프트, 캠 샤프트, 위치, 엔진시동

Description

크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법{METHOD FOR DRIVING ENGINE BY POSITION OF CRANKSHAFT AND CAMSHAFT}
본 발명은 엔진을 시동시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크랭크샤프트 위치센서 고장 시에도 정상적인 시동이 가능하게 하는 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 4사이클 엔진은 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4사이클을 통해 차량 구동력을 발생시키는 주요부로서, 각 사이클의 진행은 크랭크 샤프트 위치센서(Crankshaft Position Sensor)에 의해 감지된다.
즉, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)는 크랭크 샤프트 위치센서에서 출력하는 신호로 엔진 시동, 점화, 및 연료 분사 등을 제어하게 된다.
그런데, 크랭크 샤프트 위치센서는 전자적인 동작을 함에 따라 주변의 영향에 민감하여 고장이 발생할 가능성이 높다.
만약, 각 사이클의 진행상태를 감지하는 크랭크 샤프트 위치센서가 고장날 경우에는 엔진 시동이 불가능하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캠 타겟을 비대칭으로 구현하여 엔진 기통에 따른 캠 지속신호(duration signal)을 다르게 출력하도록 하여 각 기통 별로 엔진 ECU에서 크랭크 샤프트와 캠샤프트의 상대위치를 인식함으로써 크랭크 샤프트 위치센서 고장 시에도 정상적인 시동이 가능하게 하는 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캠 신호의 하이 레벨 주기에 동기되는 폴링 에지 시점이 설정된 범위내에 있는지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 설정된 범위내에 있지 않을 경우에는 캠 신호의 초기 라이징 시점으로부터 카운팅한 시간에 대응하여 크랭크 이빨의 수를 체크하는 단계; 상기 크랭크 이빨의 수에 대응한 캠의 위치를 판단하는 단계; 및 상기 캠의 위치에 대응하여 연료 분사 및 점화를 제어하는 단계를 포함하는 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법을 제공하는 데 있다.
이때, 상기 캠은 비대칭으로 구현하여 캠 지속신호가 기통 별로 서로 다르게 출력되며, 상기 기통 별 각각의 제어가 별도로 이루어지도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법은 엔진시동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
먼저, 캠 타겟의 형상 및 기통 식별을 위한 변수는 다음과 같이 정의된다.
- 캠 타겟 형상 : 기통당 1개의 캠을 가지며, 즉 4기통 시 4개의 캠을 가지며, 캠 이빨(cam teeth)은 기통 식별을 위해 비대칭으로 구성한다.
- 기통 식별을 위한 변수 정의
● 캠 사이즈(cam_size) = 캠 지속(cam_duration) / 캠 영역(cam_period) x 360
● 신호 범위 체크(signal range check)
: SHORT_LO < cam_size < SHORT_HI → “short” cam tooth
: LONG_LO < cam_size < LONG_HI → “long” cam tooth
: else → error
- cam_size 신호에 따른 기통식별 방안
● cam_size 변화(previous → current) 값으로 cam number를 알 수 있으며 따라서 기통 식별이 가능하다.
[표 1]
Figure 112007089553113-PAT00001
이하, 본 발명의 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 캠 신호의 타이밍도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 캠 영역(cam_period)에서 캠 지속(cam_duration) 구간과 캠 비지속 구간의 비율을 통해 cam number를 알 수 있다.
이와 같이, 통상 동일한 비율을 갖는 하이 레벨과 로우 레벨을 비대칭으로 구성함으로써 해당 캠에 대한 각각의 제어가 가능하게 된다.
한편, 크랭크 샤프트 위치센서가 정상적이라고 판단하기 위해서는 크랭크 샤프트 위치센서의 라이징 크랭크 이빨과 크랭크 샤프트 위치센서의 폴링 크랭크 이빨을 판단하면 된다. 크랭크 샤프트 위치센서의 출력이 캠 신호의 하이 레벨 주기에 최초 동기 되는 폴링 에지 시점이 크랭크 이빨의 몇 번째이고, 하이 레벨 주기의 마지막에 동기 되는 폴링 에지 시점이 크랭크 이빨의 몇 번째인지를 판단하면 된다. 이때, 동기 되는 폴링 에지 시점이 설정된 범위 내의 오차에 있으면, 엔진 ECU에서는 크랭크 샤프트 위치센서가 정상이라고 판단하여 연료 분사 및 점화 등의 다음 제어를 수행하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 크랭크 이벤트와 캠 이벤트를 통해 캠의 위치를 검출하는 방법을 나타낸 개념도이다.
만약, 크랭크 샤프트 위치센서가 고장 났다고 판단할 경우에는, 캠 신호에 따라 연료 분사 및 점화 등을 제어하기 위해, 먼저 크랭크 이빨당 걸리는 시간을 계산한다. 이는 크랭크 샤프트 위치센서와 같이 크랭크 휠의 위치를 판단하기 위한 것이다.
여기서 캠 신호의 1주기 하이 레벨에는 크랭크 샤프트 위치센서를 기준으로 60개의 크랭크 이빨이 검출된다. 그리고, 캠 신호의 1주기에는 크랭크 샤프트 위치센서를 기준으로 120개의 크랭크 이빨이 검출된다. 그러므로, 캠 신호의 1주기 하이 레벨의 시간을 기준으로 하면, 한 이빨당 걸리는 시간은 1/60이 된다. 또한, 캠 신호의 1주기 시간을 기준으로 하면, 하나의 이빨당 걸리는 시간은 2/120이 된다.
이와 같이 한 이빨당 걸리는 시간을 검출하는 것은 크랭크 샤프트 위치센서를 이용할 수 없으므로, 캠 신호의 초기 라이징 시점으로부터 카운팅하여, 이 카운팅한 시간으로 크랭크 샤프트 위치센서와 같이 크랭크 이빨의 수 즉, 크랭크 위치 검출이 가능하도록 하기 위한 것이다.
이에 캠의 위치는, 도 2에 도시된 바와 같이, (크랭크 이빨의 수 x 6°) + (dt/T x 6°)로 정의될 수 있다.
따라서, 엔진 ECU는 캠 신호에서 출력하는 라이징 에지로부터 시간을 카운팅하고, 이 카운팅한 시간으로 크랭크 샤프트 위치를 판단하며, 이에 따라 연료 분사 및 점화를 제어하여 실린더 내의 연료 분사와, 점화가 이루어지도록 한다.
한편, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 캠 신호의 타이밍도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 크랭크 이벤트와 캠 이벤트를 통해 캠의 위치를 검출하는 방법을 나타낸 개념도.

Claims (3)

  1. 캠 신호의 하이 레벨 주기에 동기 되는 폴링 에지 시점이 설정된 범위 내에 있는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 설정된 범위 내에 있지 않을 경우에는 캠 신호의 초기 라이징 시점으로부터 카운팅한 시간에 대응하여 크랭크 이빨의 수를 체크하는 단계;
    상기 크랭크 이빨의 수에 대응한 캠의 위치를 판단하는 단계; 및
    상기 캠의 위치에 대응하여 연료 분사 및 점화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캠은 비대칭으로 구현하여 캠 지속신호가 기통 별로 서로 다르게 출력되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기통 별 각각의 제어가 별도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법.
KR1020070129608A 2007-12-13 2007-12-13 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법 KR20090062389A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070129608A KR20090062389A (ko) 2007-12-13 2007-12-13 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070129608A KR20090062389A (ko) 2007-12-13 2007-12-13 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090062389A true KR20090062389A (ko) 2009-06-17

Family

ID=40991639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070129608A KR20090062389A (ko) 2007-12-13 2007-12-13 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090062389A (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105452632A (zh) * 2013-07-12 2016-03-30 罗伯特·博世有限公司 用于由内燃机的凸轮轴信号来模拟内燃机的曲轴信号的方法
KR20160065299A (ko) 2014-11-28 2016-06-09 현대자동차주식회사 Cng 차량의 시동 시간 단축 방법
US10315501B2 (en) 2016-11-17 2019-06-11 Hyundai Motor Company Apparatus and method for starting engine of mild hybrid electric vehicle
CN110966109A (zh) * 2019-11-04 2020-04-07 东风柳州汽车有限公司 防止曲轴位置传感器信号丢失导致车辆熄火的控制方法
CN111120177A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 发动机的启动方法、装置、系统及设备
CN113915013A (zh) * 2021-09-24 2022-01-11 马瑞利（中国）有限公司 一种特殊形状飞轮的发动机正时同步方法
CN114673574A (zh) * 2022-03-24 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种凸轮轴传感器自适应识别方法、发动机及车辆

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105452632A (zh) * 2013-07-12 2016-03-30 罗伯特·博世有限公司 用于由内燃机的凸轮轴信号来模拟内燃机的曲轴信号的方法
KR20160065299A (ko) 2014-11-28 2016-06-09 현대자동차주식회사 Cng 차량의 시동 시간 단축 방법
US10315501B2 (en) 2016-11-17 2019-06-11 Hyundai Motor Company Apparatus and method for starting engine of mild hybrid electric vehicle
CN110966109A (zh) * 2019-11-04 2020-04-07 东风柳州汽车有限公司 防止曲轴位置传感器信号丢失导致车辆熄火的控制方法
CN111120177A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 发动机的启动方法、装置、系统及设备
CN111120177B (zh) * 2019-12-25 2022-04-05 潍柴动力股份有限公司 发动机的启动方法、装置、系统及设备
CN113915013A (zh) * 2021-09-24 2022-01-11 马瑞利（中国）有限公司 一种特殊形状飞轮的发动机正时同步方法
CN113915013B (zh) * 2021-09-24 2024-04-26 马瑞利（中国）有限公司 一种特殊形状飞轮的发动机正时同步方法
CN114673574A (zh) * 2022-03-24 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种凸轮轴传感器自适应识别方法、发动机及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107035561B (zh) 发动机同步装置及其控制方法
US7444262B2 (en) Reverse rotation detector for internal combustion engine
US11313763B2 (en) Engine synchronization system and control method thereof
JP3261212B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置のための気筒判別方法
KR20090062389A (ko) 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 상대위치를 통한 엔진시동방법
US20050212509A1 (en) Cylinder identification device for internal combustion engine
US7363143B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
US10208690B2 (en) Starting control method for a vehicle
US20050159877A1 (en) Fault diagnosis device for detection device provided on engine
JP2004044470A (ja) Ｖｖｔ制御を行う内燃機関の気筒判別装置
JP2002525494A (ja) 位相を検出する装置
US9500175B2 (en) Motorcycle engine control system and method for enabling the use of traditional crankshaft
KR100353993B1 (ko) 크랭크샤프트 위치 센서 오류시 캠 센서를 이용한 엔진구동 방법
JP2009138663A (ja) 内燃機関の失火検出装置
KR101869317B1 (ko) 동기화오류 검출방법
US6874359B2 (en) Control apparatus and control method of engine
US7921698B2 (en) Method and system for detecting a crank angle of an engine
KR20140127561A (ko) 엔진 동기화 장치 및 이의 제어방법
JP4281037B2 (ja) 内燃機関用点火装置
KR100719757B1 (ko) 캠 센서가 없는 경우 자동차의 엔진 구동 방법
JP4541875B2 (ja) エンジンの制御装置
US11603806B2 (en) Synchronization of an internal combustion engine
KR101793078B1 (ko) 캠 센서가 없는 차량엔진 동기 설정의 에러검출 방법
JP2004270626A (ja) ノックセンサの異常検出装置および異常検出方法
KR100262171B1 (ko) 크랭크샤프트신호의수에따른기통판별장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application