KR100557667B1

KR100557667B1 - 내연기관의 점화불발을 검출하는 방법 및 상기 방법을수행하는 장치

Info

Publication number: KR100557667B1
Application number: KR1020007009373A
Authority: KR
Inventors: 마시모 세사라니; 코라도 레보티니; 리카르도 베티니; 피에로 캠피
Original assignee: 오토모빌리 람보르기니 에스.페.아.
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-08-17
Publication date: 2006-03-10
Also published as: DE69803945T2; CA2320082C; RU2198389C2; PL188267B1; ATE213542T1; CZ297026B6; CN1285039A; NO20004005D0; YU49334B; ITMI980363A1; NZ506145A; EE04248B1; EP1056999A1; HRP20000534A2; CN1138976C; AU750684B2; JP2002505418A; US6651490B1; IT1298944B1; DE69803945D1

Abstract

내연기관의 하나 또는 그 이상의 실린더(3, 3')에서 점화불발을 검출하는 방법에 있어서, 하나 이상의 엔진 사이클 도중 배기가스 압력값을 샘플링하는 단계; 상기 샘플링된 신호를 주파수 영역에서 분석하는 단계; 상기 분석 결과에 따라 점화불발 지수를 계산하는 단계; 및 상기 점화불발 지수를 하나 이상의 임계값과 비교하는 단계;를 포함하며, 상기 샘플링 주파수는 크랭크 축 회전 속도에 비례한다. 상기 주파수 영역 분석 단계는 바람직하게 샘플링된 신호의 푸리에 변환을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

Description

내연기관의 점화불발을 검출하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 장치{PROCESS FOR DETECTING A MISFIRE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND SYSTEM FOR CARRYING OUT SAID PROCESS}

본 발명은 내연기관의 점화불발을 검출하는 방법, 특히 내연기관의 하나 또는 그 이상의 실린더 내의 점화불발을 검출하는데 사용될 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

내연기관, 특히 다수의 실린더를 갖춘 경주용 엔진의 성능을 모니터링하기 위해, 하나 또는 다수의 실린더 내에서 연료 혼합물의 점화불발의 발생을 검출하는 것이 바람직하다는 것이 공지되어 있다. 미국 특허 제 5,576,963 호로부터 공지된 상기 검출을 수행하는 방법으로서, 요즘들어 오염 배기물질의 제어에 대한 보다 엄격한 규제에 있어 중요한 역할을 담당하는 방법은 플라이 휘일에 근접 배치된 전자 센서를 이용하여 크랭크 축의 회전 속도의 갑작스런 요동을 측정하는 것으로 구성되어 있다. 이 센서는 차량 내부에 위치한 제어 유닛에 접속되고, 상기 제어 유닛은 적절한 센서에 의해 전송되는 엔진에 관한 모든 데이타를 수신한다. 전달된 토크에 따른 속도의 요동을 계산함으로써 엔진중 하나의 실린더 내에서 가능한 점화불발을 식별하는 것이 가능하다. 그러나, 이 방법은 점화불발이 어떤 실린더에서 발생하는지를 정밀하게 식별하는 것을 허용하지 않고, 더욱이 매우 높은 오류 가능성을 가지는데, 특히 예컨대 노면의 결함에 의해 초래되는 급격한 진동으로 인해 크랭크 축의 회전 속도에 일시적으로 영향을 주는 것과 같은 진동을 받는 여객 차량(traveling car)의 경우에 그러하다.

이러한 결점을 극복하기 위해, 미국 특허 제 5,109,825 호에서는 엔진 배기가스의 시간에 따른 압력의 변동을 측정하는 것이 고안되었다. 시판되는 압력 센서들은 매우 정확하고 또한 거의 실시간으로 응답을 제공함에 불구하고, 배기 가스내의 압력 변동의 측정에 기초한 점화 불발의 검출을 위한 공지의 방법은 여전히 매우 부정확하고 신뢰하기 어려우며, 특히 다수개의 실린더를 갖춘 엔진에 적용에 있어서 그러하다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 단점을 갖지 않는 점화불발을 검출하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다. 이러한 목적들은 특허청구범위 제1항 및 제8항에 각각 그 주요 특징이 개시된 방법 및 장치에 의해 달성된다.

배기관 내에서 검출된 압력값의 샘플링 및 후속 주파수 분석에 의해, 본 발명에 따른 방법은 종래의 방법에 비해 높은 정확성과 신뢰성을 제공한다. 실제로, 엔진의 점화가 규칙적이면, 실린더 배기밸브의 주기적인 개방이 동일한 주기성 및 유사한 파형을 갖는 압력 펄스를 배기관 내에 발생시킨다. 반대로, 실린더 중 하나에서 점화 불발인 경우, 대응하는 압력 펄스가 변화하고, 따라서 압력값의 주기적 패턴을 변화시킨다. 펄스 주파수와의 동조화에 대한 기준(reference)은 크랭크 축 및/또는 캠 축의 회전속도를 검출하는 센서로부터 쉽게 유도할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 장점은 샘플링된 신호의 주파수 분석을 통하여 엔진의 1사이클 중에 오직 하나의 점화불발이 발생하였는지 또는 다수의 점화불발이 발생하였는지를 판단하는 것이 가능하다는 점이다. 사실상, 샘플링된 신호의 다양한 고조파의 모듈러스의 크기는 점화불발이 발생한 실린더의 개수에 따라 좌우된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 장점은 샘플링된 신호의 주파수 분석을 통하여 점화불발 뿐만 아니라, 그것이 발생하는 실린더의 위치까지 판단할 수 있다는 점이다. 사실상, 실린더 점화 시퀀스에 관한 지식 및 제 1 실린더의 위상에 대한 샘플링 신호의 제 1 고조파(harmonic)의 위상 비교는 점화 불발이 발생한 실린더의 위치를 지시하는 위상차를 제공한다.

본 발명에 따른 방법 및 장치의 이들 및 또 다른 장점 및 특성은 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 당업자에게 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 모식도이다.

도 2는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 압력을 크랭크 축의 회전의 함수로서 나타낸 3개의 그래프이다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 압력을 크랭크 축의 회전의 함수로서 나타낸 다른 3개의 그래프이다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 엔진 사이클 수의 함수로서 점화불발 지수를 나타낸 3개의 그래프이다.

도 6은 도 3a의 그래프의 푸리에 변환을 나타낸 것이다.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 그래프의 압력 중 주요 고조파를 극좌표로 나타낸 3개의 그래프이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장치는 공지의 방식으로 제어 유닛(1)(점선으로 지시됨)을 포함하며, 이 제어 유닛은 서로 연결된 한쌍의 전자 제어기(2, 2')를 포함하고, 이들 각각은 엔진의 2열의 실린더(3, 3') 중 1열씩에 대한 제어를 제공하는 것을 볼 수 있다. 본 실시예에는 각각 6개의 실린더(3, 3') 2열을 갖는 V12 엔진이 개시되어 있으나, 다른 실시예들에서는 실린더의 개수 및/또는 열 수가 변경될 수 있음이 명백하다. 제어기(2, 2')들은 공지의 방식으로 한쌍의 냉매 온도 센서(4, 4')에 연결되고, 흡기 매니폴드(7, 7') 내의 공기의 온도 및 압력을 각각 검출하는 2쌍의 센서(5, 5' 및 6, 6')에 연결된다. 또한 제어기(2, 2')는 배기관(9, 9') 내의 산소 함량을 분석하는 한쌍의 람다(lambda) 센서(8, 8')에 연결되고, 실린더(3, 3')의 흡기관(11, 11') 내로 연료를 주입하는 2개의 직렬 주입기(10, 10')에 연결되며, 또한 한쌍의 점화 코일(12, 12')에 연결된다. 바람직하게는 제어기(2, 2')에 접속된 한쌍의 온도 센서(13, 13')가 또한 배기관(9, 9')에 제공된다.
본 발명의 본 실시예에 따른 장치는 적절하게는 크랭크 축에 통합된 플라이 휘일(15)의 회전 속도를 검출하는 센서(14) 및 캠 축(17)의 회전을 검출하는 다른 한쌍의 센서(16, 16')를 포함한다. 이 센서들(14, 16 및 16')은 제어기(2, 2')에 연결되어, 수신된 데이타에 근거하여 엔진 사이클 도중에 상기 제어기가 크랭크 축의 회전 속도 및 각도를 실시간으로 계산할 수 있도록 한다. 4행정 기관의 플라이 휘일(15)이 사이클당 2회전(720°)을 이루고, 이로써 센서(16, 16')에 의해 제공되는 기준(reference)이 제 1 회전과 제 2 회전을 구별하도록 한다는 사실에 의해 센서(14, 16, 16')의 존재가 필요하게 된다.

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 2개의 배기관(9, 9') 내에 적절히 배열된 2개의 고정밀 압력센서(18, 18')가 제어기(2, 2')에 연결되어 있고, 상기 센서는 측정된 압력에 비례하는 전압을 나타내는 전기 신호를 실시간으로 전송한다. 또한, 제어기(2, 2')는 차량 내부에 위치한 한쌍의 경고등(19, 19')에 연결되고, 외부 프로세서와의 연결을 위한 포트(20), 및 엔진 스로틀(22)의 위치를 검출하는 센서(21)에 연결된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방법은, 엔진 시동으로부터 일정 기간의 시간후에, 엔진 운전 상태를 예컨대 각 초당 주기적으로 체크하는 제 1 단계를 포함한다. 사실상, 상기 방법으로부터 신뢰할만한 결과를 획득하기 위해, 후자는 오직 몇몇의 엔진 매개변수가 소정 범위의 값 내에 있는 경우에만 수행되는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에 따른 방법은 센서(4, 4')에 의해 측정된 냉매 온도, 센서(5, 5')에 의해 측정된 공기 온도 및 매니폴드(7, 7') 내의 센서(6, 6')에 의해 측정된 공기압력이 제어기(2, 2')의 메모리 내에 저장된 소정 임계값을 넘을 때에만 활성화된다. 또한, 이들 제어기는 센서(14)에 의해 검출된 분당 회전수(rpm)가 소정 범위의 값 내에 있는지를 체크한다.

하기의 표 1은 상기 방법의 시작 조건을 만족하는 값들의 예를 나타낸 것이다.

최소 회전수	990 rpm
최대 회전수	7550 rpm
상태 체크 주기	1 s
엔진 시동으로부터의 지연	10 s
최소 냉매 온도	20℃
최소 공기 온도	20℃
매니폴드(7, 7') 내의 최소 절대 압력	250 mmHg

표 1: 시작 조건

센서(21)에 의해 검출되는 바와 같이 스로틀(22)이 일정한 개방 정도에 도달하는 것이 상기 방법을 시작하기 위한 다른 조건이 될 수 있다.

상기한 조건이 충족되면, 센서(16, 16')에 의해 검출되는 바와 같은 캠 축(17)의 특정 위치에 대응하는 엔진 사이클의 개시시에, 제어기(2, 2')는 센서(18, 18')에 의해 전송된, 배기관(9, 9') 내부의 압력에 비례하는 전기 신호의 샘플링을 시작한다. 이러한 아날로그 신호는 공지된 방식으로 디지탈 형태로 변환되고, 그 다음에 각 제어기(2, 2') 내의 버퍼 메모리 내에 저장된다. 샘플링 주파수는 센서(14)에 의해 검출되는 플라이 휘일(15)의 회전속도에 적절히 동기화되고, 이로써 엔진 사이클의 종결시 센서(16, 16')를 통해 검출된 압력 샘플의 소정 수치, 예컨대 64,가 저장된다. 압력 센서(18, 18')의 응답이 거의 즉각적임에도 불구하고, 엔진과 정확히 동기화시키기 위해, 제어기(2, 2')는 압력 펄스가 실린더(3, 3')의 배기 밸브로부터 압력 센서(18, 18')까지 배기관(9, 9')을 따라 이동하는데 필요한 시간에 의해 야기되는 거의 일정한 지연을 고려한다. 온도 센서(13, 13')에 의해 배기관(9, 9') 내부의 온도 변동에 의해 초래되는 상기 지연의 매우 작은 변동을 보상할 수 있다.

샘플링된 다음, 엔진 사이클에 상응하는 압력값들이 제어기(2, 2')에 의해 처리되고, 동시에 제어기는 후속 처리를 위해 다른 버퍼 메모리내에 저장된 일련의 다른 압력값들을 샘플링한다.

제어기(2, 2')의 각 프로세서에 의해 수행되는 이와 같은 처리과정은 주파수 영역의 분석, 특히 샘플링된 신호의 푸리에 변환을 포함하고, 이를 통하여 상기 신호의 제 1 고조파의 실수부 및 허수부에 대응하는 2개의 계수열이 얻어진다. 특히, 본 실시예에서, 샘플링된 신호의 첫 32개의 고조파의 계수들이 계산되어지지만, 다른 실시예에서는 필요에 따라 다른 갯수의 고조파를 계산할 수 있음이 명백하다.

이 계수들은 공지된 방식으로 첫번째 고조파들, 예컨대 처음 3개의 모듈러스(modulus)를 계산하고, 그 다음에 이 모듈러스들의 값을 조합함으로써 하나 또는 그 이상의 실린더(3, 3') 내의 점화불발을 검출하는 것을 허용하는 지수를 얻는데 사용된다. 이 점화불발 지수는 예를들어, 고조파의 모듈러스를 더하거나 곱하는 등의 다양한 방식으로 계산될 수 있다. 이러한 덧셈이나 곱셈에 앞서, 상기 모듈러스는 가중(weighed) 합 또는 곱을 얻을 수 있도록 각 고조파에 대한 서로 다른 계수와 곱해지거나 이것으로 제곱될 수 있다. 본 실시예에서, 점화불발 지수는 처음 세개의 고조파의 모듈러스를 합산함으로서 간단히 계산된다.

일단 상기 지수가 계산되면, 이는 제어기(2, 2') 내에 저장된 소정 임계값과 비교된다. 하기의 표 2는 센서(14)에 의해 검출된 엔진 rpm 및 센서(6, 6')에 의해 검출된 매니폴드(7, 7') 내의 압력의 함수로서 실험적으로 얻어진 점화불발 지수의 임계값의 일례를 나타낸 것이다.

표 2: 점화불발 지수의 임계값

상기 임계값의 초과를 검출하는 제어기(2 또는 2')는 경고등(19 또는 19')을 통해 대응하는 실린더(3 또는 3')열 내에 발생한 점화불발을 지시한다.

이 경우, 점화불발을 검출한 제어기(2 또는 2')가 바람직하게는 처음 3개의 고조파 각각의 모듈러스를 역시 엔진 rpm 및 대응하는 매니폴드(7 또는 7') 내의 압력의 함수로서 저장된 소정 임계값과 비교한다. 3개의 모듈러스 모두가 최소 임계값 및 최대 임계값 사이의 범위에 있는 값이면, 하나의 점화불발, 즉 실린더(3 또는 3') 중 오직 하나에서만 발생된 점화불발이 검출되고, 그렇지 않은 경우에는, 다수개의 점화불발, 즉 하나의 열에 속하는 실린더(3 또는 3') 중 적어도 두개에서 발생된 점화불발이 검출된다.

하기의 표 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1 및 5.2는 처음 3개의 고조파의 모듈러스 에 대한 임계값 범위의 최소값 및 폭의 예를 나타낸 것이다.

표 3.1: 제 1 고조파의 모듈러스에 대한 최소 임계값

표 3.2: 제 1 고조파의 모듈러스에 대한 범위 폭

표 4.1: 제 2 고조파의 모듈러스에 대한 최소 임계값

표 4.2: 제 2 고조파의 모듈러스에 대한 범위 폭

표 5.1: 제 3 고조파의 모듈러스에 대한 최소 임계값

표 5.2: 제 3 고조파의 모듈러스에 대한 범위 폭

6개의 실린더(3 또는 3') 중 하나에서만 점화불발이 검출되면, 이와 관련된 제어기(2 또는 2')가 먼저 제 1 고조파의 위상을 공지의 방법으로 계산함으로써 점화불발이 발생한 실린더의 위치를 판단할 수 있다. 그런 다음, 엔진 rpm의 함수로서 표를 이용하여 제어기(2, 2') 내에 저장된, 엔진 사이클의 제 1 실린더의 위상으로부터 제 1 고조파의 위상을 차감함으로써, 점화불발이 발발한 실린더의 위상에 거의 대응하는 위상차가 얻어진다.

예를들어, 주어진 엔진 rpm에서 엔진 사이클의 제 1 실린더의 위상이 210°이면, 점화 순서상 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 또는 제 6 실린더에서 점화불발이 발생할 때, 제 1 고조파의 위상은 각각 180°내지 240°, 120°내지 180°, 60°내지 120°, 0°내지 60°, 300° 내지 360°, 또는 240°내지 300°에 있다.

하기의 표 6은 점화불발이 발생하는 실린더의 위치를 결정하기 위해 엔진 rpm 및 제 1 실린더의 위상 간의 관계를 나타낸다.

표 6: 엔진 rpm과 제 1 실린더의 위상간의 관계

엔진 실린더 중 하나에서의 점화불발의 각각의 검출 및, 하나의 점화불발의 경우에 이에 대응하는 실린더 위치가 제어기(2, 2')의 메모리 내의 적절한 카운터에 저장된다. 이 메모리는 차량 정비 도중 외부 프로세서에 의해 포트(20)를 통해 판독되어, 가능한 엔진 결함을 진단할 수 있다.

이제 도 3a 내지 3c를 참조하면, 테스트되는 엔진 내에서 점화불발이 초래되는 위치를 실험적으로 테스트함으로써 만들어진 측정치를 통해, 센서(18, 18')에 의해 전송된 신호가 실린더(3, 3') 중 하나의 점화불발에 따라 어떻게 변화하는지가 나타나 있다. 특히, 도 3a는 약 2000 rpm, 약 15%의 엔진 부하에서, 배기관(9, 9') 내의 압력에 비례하는 압력 센서(18, 18')의 단자에서의 전압(Volt 단위)이 엔진의 한 사이클(-180°내지 540°의 크랭크 축 회전각으로 표시됨) 동안 6개의 주기적 진동으로 거의 규칙적임을 보여준다. 이 전압은 얇은 선으로 지시되고, 굵은 선은 제 1 실린더에 점화불발이 발생하는 경우의 전압을 지시한다. 이 경우, 전압 패턴이 240°근방에서 첫번째 비규칙성을 가지고 480°근방에서 두번째 비규칙성을 가짐을 분명히 알 수 있다. 그러나, 도 3b는 약 4000 rpm, 약 100%의 엔진부하에서, 규칙적인 점화의 경우 전압 패턴이 이전 경우에 비해 보다 복잡함을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 제 1 실린더의 점화불발의 경우의 전압 패턴(여전히 굵은 선으로 지시됨)은 400°근방에서 규칙적인 점화 전압 패턴(여전히 가는 선으로 지시됨)으로부터 이탈한다. 또한, 도 3c는 약 6000 rpm, 약 100%의 엔진 부하에서, 압력 센서(18, 18')의 전압 패턴이 제 1 실린더의 점화불발의 경우와, 특히 470°근방에서 상이함을 나타낸다.

마찬가지로, 도 4a 내지 4c를 참조하면, 역시 실험적 테스트에서 작성된 측정치를 통해, 압력 센서(18, 18')에 의해 전송된 신호가, 실린더 내의 연료 주입 또는 착화의 부족으로 점화불발이 발생하는 것과 상관없이, 실린더(3, 3') 중 하나의 점화불발에 따라 어떻게 변화하는지가 나타나 있다. 사실상, 주입이 부족한 경우의 전압 패턴(굵은 선으로 지시됨)은 착화가 부족한 경우의 전압 패턴(점선으로 지시됨)과 실질적으로 동일함을 볼 수 있다. 이러한 대응관계는 저 rpm, 즉, 약 2000 rpm, 약 15%의 엔진부하(도 4a), 중간 rpm, 즉, 약 4000 rpm, 약 55%의 엔진 부하(도 4b), 및 고 rpm, 즉, 약 6000 rpm, 약 100%의 엔진 부하(도 4c)에서도 발견할 수 있다.

이제 도 5a 내지 5c를 참조하면, 엔진 사이클(수평축으로 지시됨)에 대한 함수로서 측정된 점화불발 지수가 쉽게 검출가능한 피크를 나타내고, 이것은 하나의 엔진 실린더에서 점화불발이 실험적으로 발생되는 순간에 해당한다. 이것은 저 rpm, 즉, 1000 rpm, 약 15%의 엔진 부하(도 5a), 중간 rpm, 즉, 약 3000 rpm, 약 55%의 엔진 부하(도 5b), 및 고 rpm, 즉, 약 5000 rpm, 약 100%의 엔진 부하(도 5c)에서도 발견할 수 있다.

도 6을 참조하면, 센서(18, 18')에 의해 전송되는 신호(Volt 단위)의 처음 10개의 고조파의 모듈러스가 모든 실린더 내에서 규칙적인 점화가 일어나는 경우(흰색 기둥으로 지시됨)와 제 1 실린더의 점화불발의 경우(회색 기둥으로 지시됨)에 있어 확연히 차이남을 알 수 있다. 도 6은 2000 rpm, 약 15%의 엔진 부하의 엔진, 즉, 도 3a 및 도 4a에 도시된 경우에 대해 계산된 처음 10개의 고조파의 모듈러스를 나타낸다. 도 6은 규칙적인 점화의 경우에 여섯번째 고조파의 모듈러스가 나머지 모듈러스에 비해 훨씬 크고, 반면에 제 1 실린더 내의 점화불발의 경우에 제 1 고조파, 특히 처음 3개의 모듈러스의 상당한 영향이 있다는 것을 분명하게 보여준다. 각 고조파의 모듈러스의 영향은 점화불발 지수의 임계값을 설정할 때 고려되어야 할 몇몇 인자들에 따라 좌우된다. 이러한 인자들은 예를들어, 배기관(9, 9')의 형상, 각 열의 실린더(3, 3') 갯수 및 점화 시퀀스를 포함한다.

마지막으로 도 7a 내지 7c를 참조하면, 점화불발이 발생하는 실린더의 위치에 따라 제 1 고조파의 위상이 변하는 것을 볼 수 있다. 실제로, 점화불발 순간 제 1 고조파의 모듈러스 및 위상의 극좌표가 집중되는 엔진 실린더에 각각 대응하는 6개의 분리된 영역을 식별하는 것이 가능하다. 특히, 상기 좌표들은 각각 60°의 연장을 갖는 여섯개의 섹터에 집중되는 것을 볼 수 있고, 그 시퀀스는 실린더 점화 시퀀스에 의해 정해지며, 본 실시예에서는 실린더(3) 열에 대해 1-4-2-6-3-5 이다. 엔진 위상을 고려하면, 이러한 대응관계는 저 rpm, 즉, 2000 rpm, 약 15%의 엔진 부하(도 7a), 중간 rpm, 즉, 약 4000 rpm, 약 100%의 엔진 부하(도 7b), 및 고 rpm, 즉, 약 6000 rpm, 약 100%의 엔진 부하(도 7c)에서도 발견될 수 있다.

본 발명의 범위를 벗어남 없이, 상기에 기술되고 도시된 실시예에 대해 당업자에 의한 가능한 부가 및/또는 변경이 행해질 수 있다. 사실상, 샘플링, 주파수 분석 및 특히 점화불발 지수를 계산하는 방법은 모니터링될 엔진의 유형에 따라 변할 수 있다. 마찬가지로, 각 엔진 유형에 대해 수행되는 실험적 테스트에 따라 임계값이 변할 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 종래 기술의 방법과 조합하여 사용될 수 있다.

Claims

내연기관의 하나 또는 그 이상의 실린더(3, 3')에서 점화불발을 검출하는 방법에 있어서,

- 하나 이상의 엔진 사이클 도중 배기가스 압력값을 샘플링하는 단계;

- 상기 샘플링된 신호를 주파수 영역에서 분석하는 단계;

- 상기 분석 결과에 따라 점화불발 지수를 계산하는 단계; 및

- 상기 점화불발 지수를 하나 이상의 임계값과 비교하는 단계;를 포함하며,

상기 샘플링 주파수가 크랭크 축 회전 속도에 비례하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제1항에 있어서,

상기 주파수 영역 분석 단계가 샘플링된 신호의 푸리에 변환을 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제2항에 있어서,

상기 점화불발 지수를 계산하는 단계가 샘플링된 신호의 일부 고조파의 모듈러스의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제3항에 있어서,

상기 점화불발 지수를 계산하는 단계가 샘플링된 신호의 적어도 처음 3개의 고조파의 모듈러스의 합산을 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 압력값을 샘플링하는 단계가 엔진 사이클의 개시시에 시작되는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 샘플링된 신호의 하나 이상의 고조파의 모듈러스와 하나 이상의 임계값을 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제6항에 있어서,

상기 샘플링된 신호의 제 1 고조파의 위상을 계산하는 단계;와, 상기 위상과 하나 이상의 엔진 실린더(3, 3')의 위상 간의 차이를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법.
제1항에 따른 내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치에 있어서,

배기관(9, 9') 내의 압력을 검출하는 하나 이상의 센서(18, 18') 및 크랭크 축 회전을 검출하는 하나 이상의 센서(14)를 포함하고,

상기 센서(14, 18, 18')는 하나 이상의 제어 유닛(1, 2, 2')에 접속되며,

상기 제어 유닛(1, 2, 2')은 상기 배기관(9, 9') 내의 압력을 검출하는 상기 센서(18, 18')에 의해 전송된 전기 신호를 아날로그에서 디지탈로 변환시키는 수단; 디지털 형태로 변환된 신호를 샘플링하는 수단; 샘플링된 신호를 저장하는 메모리 수단; 그리고 샘플링된 신호를 주파수 영역 내에서 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 점화불발 지수를 계산하며, 상기 점화불발 지수를 하나 이상의 임계값과 비교하는 수단;을 포함하며, 상기 샘플링 주파수가 크랭크 축의 회전 속도에 비례하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
제8항에 있어서,

캠축(17) 회전을 검출하는 하나 이상의 센서(16, 16')를 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 크랭크축 회전을 검출하는 센서(14)에 의해 전송된 신호에 따라 상기 샘플링 수단의 샘플링 주파수를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

냉매 온도를 검출하는 하나 이상의 센서(4, 4') 및 흡기 매니폴드(7, 7') 내의 공기의 온도와 압력을 각각 검출하는 2개 이상의 센서(5, 5', 6, 6')를 포함하고,

상기 센서들(4, 4', 5, 5', 6, 6')이 상기 제어 유닛(1, 2, 2')에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

하나 이상의 엔진 실린더 내의 점화불발을 지시하는 하나 이상의 경고등(19, 19')을 포함하고,

상기 경고등(19, 19')이 상기 제어 유닛(1, 2, 2')에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

엔진 스로틀(22)의 위치를 검출하는 센서(21)를 포함하고,

상기 센서(21)가 상기 제어 유닛(1, 2, 2')에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 배기관(9, 9') 내의 온도를 검출하는 하나 이상의 센서(13, 13')를 포함하고,

상기 센서(13, 13')가 상기 제어 유닛(1, 2, 2')에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는,

내연기관의 점화불발 검출 방법을 수행하는 장치.
하나 또는 그 이상의 엔진 실린더(3, 3') 내의 점화불발을 검출하기 위한 제8항 또는 제9항에 따른 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,

차량.
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