KR101414425B1 - Cyclic signal processing device, and cyclic signal analysis method of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치와 그 방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을, 가스연료를 사용하기 위한 내연기관으로 구조를 설계 변경시, 전자제어유니트가 분사, 압축, 점화, 배기의 사이클행정주기에 맞게 동작유체 공급을 제어하도록 엔진의 위치상태를 검출하는 원 신호부와 원신호를 처리하기 위한 신호처리부 및 전자제어유닛을 포함하는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치를 구성한 것이다.The present invention discloses an apparatus and method for extracting and signaling a cycle-stroke period input signal of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke, the present invention relates to an electronically controlled internal combustion engine of gasoline or diesel , A signal for processing the original signal and an original signal portion for detecting the positional state of the engine so that the electronic control unit controls the supply of the operating fluid in accordance with the cycle stroke cycle of injection, compression, ignition, And a signal processing unit for extracting a cycle-period input signal of the electronically-controlled internal combustion engine including the processing unit and the electronic control unit.

Description

사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치와 그 방법{CYCLIC SIGNAL PROCESSING DEVICE, AND CYCLIC SIGNAL ANALYSIS METHOD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and method for extracting an input signal of a cycle stroke period of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke,

본 발명은 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가솔린 또는 디젤의 전자제어 내연기관을 LPG(액화석유가스), NG(천연가스), 셰일가스, DME(디메틸에테르)와 같은 동작유체인 가스연료를 사용하기 위한 구조로 변경시, 전자제어유니트(ECU)가 분사, 압축, 점화, 배기의 사이클행정주기에 맞게 동작유체의 공급을 제어하도록, 연료 분사시점 및 점화시점을 결정하는 센서의 원 신호원을 이용하여 가스 연료의 특성에 맞게 연료분사시점과 분사량 보정 및 점화시점을 타이밍 어드밴스(Timing Advance)하여 전자제어유닛(ECU)으로 전달되는 신호원의 사이클행정주기 입력신호(각도) 추출 및, 추출된 사이클행정주기 입력신호의 처리가 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치와 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cycle-cycle-period input signal extraction and signal processing technique of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke, and more particularly to an electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel, ), Shale gas, and DME (dimethyl ether), the electronic control unit (ECU) controls the supply of the operating fluid in accordance with the cycle period of the injection, compression, ignition, by a, using the original signal original of the sensor timing advance (timing Advance) the fuel injection timing and the injection quantity correction and the ignition timing according to the characteristics of the gaseous fuel to determine when fuel injection and ignition timing to control an electronic control unit (ECU) (Angle) of the signal source and the processing of the extracted cycle-cycle period input signal can be efficiently performed. The present invention relates to an apparatus and method for extracting a signal from a cycle-period input signal of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke.

일반적으로, 자동차에서 엔진(Engine)이란 동작유체를 공급하여 연소, 폭발시켜 동작유체가 팽창하는 힘을 크랭크 축의 회전력으로 바꾸어 출력을 얻는 장치인 것이다.Generally, in an automobile, an engine is a device that supplies an operating fluid, combusts and explodes, and converts the force of expansion of a working fluid to a rotational force of a crankshaft to obtain an output.

상기 엔진이 지속적인 일을 하기 위해서는 동작유체를 다시 고온, 고압의 상태로 순환적 변화를 주어야 하며, 일반적으로 흡입, 압축, 폭발, 배기와 같이 4개의 동작을 피스톤이 4행정하여 1사이클을 완성하는 형태의 엔진이 사용되어진다.In order for the engine to operate continuously, the operating fluid must be cyclically changed to a high-temperature and high-pressure state again. In general, four operations, such as suction, compression, explosion, and exhaust, Type engine is used.

특히, 전자제어 내연기관에서는 연료분사시점과 점화시점을 결정하기 위해 회전운동을 하는 크랭크 또는 캠에 다양한 포지션센서를 사용하여 엔진을 제어하게 되는데, 포지션센서의 종류로는 옵티컬 센서 타입, 홀 센서 타입, 마그네틱 픽업 타입 등이 있다.In particular, in an electronically controlled internal combustion engine, a variety of position sensors are used to control the engine in order to determine the fuel injection timing and the ignition timing. The position sensors include optical sensor type, Hall sensor type , And a magnetic pickup type.

상기 옵티컬 타입과 홀 센서 타입은 디지털 신호원이 출력되고, 상기 마그네틱 픽업 타입은 아날로그 신호원이 출력되는 것이다.The optical type and Hall sensor type output a digital signal source, and the magnetic pickup type outputs an analog signal source.

이때, 캠샤프트에 설치되는 포지션 센서(CMPS)는 전자엔진제어 시스템에서 1번 실린더의 상사점(TDC)을 알려주는 센서로, 이는 전자점화시스템(DLI)의 점화순서와 인젝터의 연료분사 순서를 결정하도록 한 것이다.In this case, the position sensor CMPS installed on the camshaft is a sensor for notifying the top dead center (TDC) of the No. 1 cylinder in the electronic engine control system. The ignition sequence of the electronic ignition system DLI and the fuel injection sequence of the injector .

그리고, 크랭크샤프트에 설치되는 포지션 센서(CKPS)는 엔진 크랭크 축의 위치와 회전수를 엔진제어시스템에 알려주는 센서로, 상기 엔진제어시스템은 상기 포지션센서(CKPS)의 시그널과 캠축의 위치를 알려주는 CMPS 시그널을 비교하여 엔진의 정확한 위치를 확인하여 연료의 분사시기와 점화시기를 결정한 후 이를 통해 엔진을 정밀 제어할 수 있도록 한 것이다.The position sensor (CKPS) installed on the crankshaft is a sensor for notifying the engine control system of the position and the number of revolutions of the engine crankshaft. The engine control system detects the position of the camshaft and the signal of the position sensor (CKPS) The CMPS signals are compared to determine the exact position of the engine to determine the injection timing and ignition timing of the fuel, so that the engine can be precisely controlled.

이때, 옵티컬 타입과 홀 타입을 이루는 포지션 센서(CMPS)는 모두 신호원이 디지털로 출력되지만 신호 출력 형태는 타킷 모양에 따라 다르게 나타나며, 상기 옵티컬 타입의 포지션 센서(CMPS)는 대부분 원판에 뚫린 직사형의 긴 홈을 설치하고 빛을 내는 발광다이오드와 슬롯, 그리고 포토 다이오드(또는 TR)가 일직선상에 위치할 때 전압을 발생시키는 것이고, 상기 홀 타입의 포지션 센서(CMPS)에서는 캠축에 홈을 파거나 홈을 돌출시키거나, 또는 홈을 파서 핀으로 박아 돌출된 부분을 이용하는 형식이거나, 또는 캠축의 원형 부분을 원주의 반만 크게 만드는 형식 등이 있으며 타킷의 모양에 따라 신호의 형태도 다르게 나타나는 것이다.In this case, all of the position sensors (CMPS) of the optical type and the hole type are outputted as digital signals but the signal output type is different according to the shape of the target. The optical type position sensor (CMPS) And a voltage is generated when the photodiode (or TR) is positioned on a straight line. In the hole type position sensor (CMPS), a groove is formed in the camshaft A shape that protrudes the groove or uses a protruding portion that is formed by piercing the groove with a pin or a shape that makes the circular portion of the cam shaft larger by half the circumference. In addition, the shape of the signal varies depending on the shape of the target.

그리고, 고정식 캠축의 엔진에서 크랭크샤프트에 설치되는 포지션센서(CKPS)와 캠샤프트에 설치되는 포지션센서(CMPS)의 신호원은 엔진회전수에 상관없이 항상 같은 위치에서 나타나지만, CVVT 시스템이 적용되는 엔진의 경우에는 포지션센서(CKPS)(CMPS)의 위치가 엔진회전수와 부하에 따라 다르게 위치하는 것이다.The signal source of the position sensor (CKPS) provided on the crankshaft and the position sensor (CMPS) provided on the camshaft are always present at the same position regardless of the engine speed. However, in the engine of the fixed camshaft, The position of the position sensor CKPS (CMPS) is different depending on the engine speed and the load.

한편, 실린더의 개수에 따라 크랭크 축의 회전수와 캠축의 회전수는 일정한 관계를 가지므로, 포지션센서(CMPS)의 신호로 엔진의 회전수를 확인할 수 있어 포지션센서(CKPS)(CMPS)의 신호를 비교하면 피스톤의 위치를 확인할 수 있게 되면서 가변 캠축 시스템인 CVVT 시스템에서 캠축의 가변 각도를 확인할 수 있는 것이다.On the other hand, since the number of rotations of the crankshaft and the number of revolutions of the camshaft have a predetermined relationship according to the number of cylinders, the number of revolutions of the engine can be confirmed by the signal of the position sensor CMPS and the signal of the position sensor CKPS By comparison, the position of the piston can be confirmed, and the variable angle of the camshaft can be confirmed in the CVVT system, which is a variable camshaft system.

이때, 상기 포지션센서(CKPS)는 크랭크 축의 위치를 알기 위하여 크랭크 축의 전방측 풀리나 후방측 플라이 휠, 그리고 크랭크 축의 중간에 설치하게 되는데, 그 설치 위치에 관계없이 크랭크 축이 1회전하는 것을 알기 위해 슬롯이나 돌기(투스), 그리고 슬릿을 설치하여 엔진이 회전할 때 발생하는 신호를 숫자로 엔진의 위치나 엔진회전수를 확인할 수 있도록 한 것이다.In order to know the position of the crankshaft, the position sensor (CKPS) is installed in the middle of the front side pulley or the rear side fly wheel of the crankshaft and the crankshaft. In order to know that the crankshaft rotates once, And a slit are provided to detect the position of the engine and the number of revolutions of the engine by the number of signals generated when the engine rotates.

최근에는 직접점화시스템(DLI)이 사용됨에 따라 마그네틱 픽업 타입과 홀 타입의 포지션센서(CKPS)를 사용하였다.In recent years, magnetic pickup type and hole type position sensor (CKPS) have been used as a direct ignition system (DLI) has been used.

즉, 상기 마그네틱 픽업 타입의 포지션센서(CKPS)의 경우, 크랭크 축 한 부분에 60개의 돌기(투스)를 설치하고, 그 중 2개의 돌기를 하나로 합치거나 없애 참고점(기준신호)으로 정하면 구분이 가능하게 되므로, 엔진제어시스템은 크랭크 축의 위치를 알 수 있게 되는 것이다.That is, in the case of the magnetic pickup type position sensor (CKPS), 60 protrusions (teeth) are provided on the crankshaft portion, and two protrusions among the protrusions are merged or removed to define a reference point So that the engine control system can know the position of the crankshaft.

이와 같이 종래에는 전자제어유닛(ECU 또는 ECM)의 메이커나 자동차 메이커에 따라 다양한 타입의 포지션센서를 사용하여 연료분사시기와 점화시기를 결정하여 전자제어 내연기관을 사용하도록 하였으며, 전자제어 내연기관의 시스템 구성은 연료를 공급하기 위한 연료공급장치와 공기량을 조절하고 측정하는 흡기장치, 연소실내의 혼합가스를 점화하는 점화장치, 그리고 엔진상태를 파악하기 위한 포지션센서 및 전자제어유닛(ECU)으로 구성되어지는 것이다.Thus, conventionally, various types of position sensors are used depending on the manufacturer of the electronic control unit (ECU or ECM) or the car maker to determine the fuel injection timing and ignition timing to use the electronically controlled internal combustion engine. The system consists of a fuel supply unit for supplying fuel, an intake unit for controlling and measuring the amount of air, an ignition unit for igniting the mixture gas in the combustion chamber, and a position sensor and an electronic control unit (ECU) .

이때, 상기와 같은 가스연료(동작유체)를 사용하기 위해 가솔린 내연기관의 경우에는 연료공급장치의 추가 또는 변형하여야 하고, 디젤 내연기관의 경우에는 실린더 변경(압축비 등 가스를 사용하기 위해)시켜야 하며, 이에 더하여 전자제어유닛(ECU) 또는 보조 ECU 등을 추가적으로 설치하여 시스템을 구성해야 하는 것이다.In this case, in order to use the gas fuel (operating fluid) as described above, a fuel supply device should be added or modified in the case of a gasoline internal combustion engine, and in the case of a diesel internal combustion engine, a cylinder change In addition, an electronic control unit (ECU) or an auxiliary ECU must be additionally provided to configure the system.

그러나, 전자제어유닛(ECU)은 흡입공기와 엔진의 회전수에 의해 결정되어지는 기본 연료 분사량과 엔진 회전수와 점화시기의 관계를 가지는 맵(map) 특성 제어 프로그램을 갖고 있으므로, 보조 ECU 또한 전자제어유닛(ECU)의 분사량 정보를 바탕으로 기존 연료와 가스연료의 차이를 보정하여 분사량을 제어하는 시스템 구조로 설계되는 바, Bi-Fuel(이중 연료) 또는 Dual-Fuel(혼합 연료) 방식의 내연기관 시스템에서는 흡기장치 및 점화장치, 그리고 전자제어유닛(ECU)의 개조, 변조가 사실상 어려운 단점이 있고, 노크 발생이나 엔진 출력 저하 및 연비 저하와 배출 가스 증가 등의 문제가 발생할 수 밖에 없는 것이다.However, since the electronic control unit (ECU) has a map characteristic control program having a relation between the intake air and the engine rotational speed and the ignition timing, the basic fuel injection amount determined by the engine rotational speed, It is designed in a system structure that controls the injection amount by correcting the difference between existing fuel and gas fuel based on the injection quantity information of the control unit (ECU). As a result, the internal structure of Bi-Fuel (dual fuel) or dual- The engine system is disadvantageous in that it is practically difficult to modify and modulate the intake device, the ignition device, and the electronic control unit (ECU), and problems such as knocking, lowering of engine power, lowering of fuel efficiency, and increase of exhaust gas arise.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 구조를 설계 변경시, 전자제어유니트(ECU)가 분사, 압축, 점화, 배기의 각 사이클행정주기에 맞게 동작유체의 공급이 제어되도록 엔진의 위치 상태를 검출하는 원 신호부와 원신호를 처리하기 위한 신호처리부 및 전자제어유닛(ECU)을 포함하는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치를 구성함으로써, 연료분사시점 및 점화시점을 결정하는 센서의 원 신호원을 이용하여 가스 연료의 특성에 맞게 연료분사시점과 분사량 보정 및 점화시점을 타이밍 어드밴스(Timing Advance)하여 전자제어유닛(ECU)으로 전달되는 신호원의 사이클행정주기 입력신호를 추출하고, 그 추출된 사이클행정주기 입력신호를 효율적으로 처리될 수 있도록 하면서, 가솔린 또는 디젤의 전자제어 내연기관을 LPG(액화석유가스), NG(천연가스), 셰일가스, DME(디메틸에테르)와 같은 동작유체인 가스연료를 사용하기 위한 구조로 설계 변경이 이루어질 때, 전자제어유닛(ECU)의 프로그램 조작이나 내연기관인 엔진의 직접적인 개조 또는 변형없이 기존의 동작유체인 가솔린이나 디젤 연료, 그리고 혼합가스에 최적화된 상태에 맞게 타이밍 제어를 실시하여 내연기관의 설계 변경에 따른 사용자의 작업 비용 및 시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 하는 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치와 그 방법을 제공함에 목적이 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an electronic control unit (ECU ) for use in an internal combustion engine for use with gas- ) Comprises an original signal portion for detecting the positional state of the engine so that supply of the operating fluid is controlled in accordance with each cycle stroke cycle of injection, compression, ignition, and exhaust, a signal processing portion for processing the original signal and an electronic control unit comprising an electronic control an internal combustion engine cycle stroke cycle type signal extraction and signal by configuring the processing device, the fuel injection time point and using the ignition source signal source of the sensor to determine when the fuel injection timing and the injection amount correction according to the characteristics of the gaseous fuel of the timing and the ignition timing advance (timing Advance) to extract the stroke cycle period input signal of the signal source to be transmitted to the electronic control unit (ECU), and The working fluid, such as a gasoline or diesel electronically controlled internal combustion engine and to a cycle stroke cycle type signal extraction can be effectively treated with the LPG (liquefied petroleum gas), NG (natural gas), shale gas, DME (dimethyl ether) When a design change is made to a structure for using a gaseous fuel, it is possible to use a gasoline or diesel fuel, which is an existing operating fluid, and a gas mixture optimized for a mixed gas, without directly manipulating or modifying the engine, A cycle-period input signal extracting and signal processing device of an electronically-controlled internal combustion engine having a cycle stroke for performing timing control in accordance with a state of the internal combustion engine, It is a purpose to provide a method.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치는, 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을, 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 4행정 사이클의 내연기관(엔진)으로 설계 변경시, 크랭크축 또는 캠축의 회전방향이나 회전각도, 그리고 회전수를 확인하여 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원을 출력하는 신호검출부; 상기 신호검출부로부터 검출되어 출력되는 사이클행정주기를 갖는 원신호원의 사이클 행정 1주기 파형을 포착하여 사이클행정주기 입력신호(각도)를 추출하고, 추출된 상기 사이클행정주기 입력신호에 따른 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화) 신호를 출력하는 신호처리부; 및, 상기 신호처리부로부터 출력되는 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화) 신호에 따라, 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 설계 변경될 때 설계 변경된 상기 내연기관의 사이클 특성을 분석하여 작동유체인 가스연료의 특성에 맞게 연료분사량을 보정하면서 연료분사시점과 점화시점을 결정하는 전자제어유닛; 을 포함하여 구성하는 것이다.In order to achieve the above object, there is provided an apparatus for extracting and processing a cycle-period input signal of an electronically-controlled internal combustion engine having a cycle of the present invention, comprising: an electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel; A signal detector for outputting an original signal source having a cycle stroke period in which the positional state of the engine is detected by confirming the rotation direction, the rotation angle, and the rotation speed of the crankshaft or the camshaft when the design is changed to an internal combustion engine (engine) of the cycle; And a timing advance signal generating step of generating a timing advance signal corresponding to the extracted cycle cycle period input signal by capturing a cycle cycle of the cycle signal of the original signal source having a cycle cycle period detected and output from the signal detecting section, A signal processing unit for outputting an early ignition (or delayed ignition) signal; And an electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel according to an early ignition (or retarded ignition) signal of the timing advance outputted from the signal processing section when the engine is designed as an internal combustion engine for using gas fuel An electronic control unit for analyzing a cycle characteristic of the internal combustion engine to determine a fuel injection timing and an ignition timing while correcting a fuel injection quantity in accordance with characteristics of gas fuel as an operating oil; As shown in FIG.

또한, 상기 신호검출부는 전자제어 내연기관 시스템에서 전자 점화시스템의 점화순서와 점화시기 및 인젝터의 연료분사 순서, 그리고 가스연료 분사량을 결정하기 위해 1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출하는 포지션센서인 것이다.In addition, the signal detecting section detects a top dead center (TDC) of the first cylinder to determine the ignition sequence of the electronic ignition system, the ignition timing, the fuel injection sequence of the injector, and the gas fuel injection quantity in the electronically controlled internal combustion engine system. .

또한, 상기 포지션센서는 CMPS(캠샤프트 포지션 센서), CKPA(크랭크 포지션 센서), 홀 센서(Hall Sensor) 중 어느 하나인 것이다.The position sensor is one of a CMPS (camshaft position sensor), a CKPA (crank position sensor), and a Hall sensor.

또한, 상기 신호처리부는 상기 신호검출부와 전자제어유닛의 사이에 위치하는 것이다.The signal processing unit is located between the signal detecting unit and the electronic control unit.

다른 한편으로, 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치에 의해 구현되는 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법은, 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을, 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 4행정 사이클의 내연기관(엔진)으로 설계 변경시, 크랭크축 또는 캠축의 회전방향이나 회전각도, 그리고 회전수를 확인하여 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원을 출력하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계로부터 출력되는 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형을 포착하여 사이클행정주기 입력신호를 추출하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계로부터 추출된 사이클행정주기 입력신호에 따른 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화) 신호를 전자제어유닛에 출력하는 제 3 단계; 및,
상기 제 3 단계로부터 출력되는 조기점화(또는 지연점화) 신호에 따라 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 4행정 사이클의 내연기관(엔진)으로 설계 변경시, 설계 변경된 상기 내연기관의 사이클 특성을 분석하여 작동유체인 가스연료의 특성에 맞게 연료분사량을 보정하면서 연료분사시점과 점화시점을 결정하는 제 4 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.On the other hand, a cycle stroke period input signal extraction and signal processing method implemented by a cycle stroke period input signal extraction and signal processing device of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke includes a gasoline or diesel electronically controlled internal combustion engine, When the design is changed to a four-stroke cycle internal combustion engine (engine) for using fuel (operating fluid), the rotation direction, rotation angle, and number of revolutions of the crankshaft or the camshaft are checked, A first step of outputting an original signal source having
A second step of capturing a cycle waveform of a cycle signal of the original signal source having a cycle cycle period output from the first step and extracting a cycle cycle cycle input signal;
A third step of outputting an early ignition (or delayed ignition) signal of timing advance according to the cycle stroke period input signal extracted from the second step to an electronic control unit; And
When an electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel is changed to an internal combustion engine (engine) of four-stroke cycle for using gas fuel (operating fluid) in accordance with the early ignition (or delayed ignition) A fourth step of analyzing the cycle characteristics of the internal combustion engine that is designed and modified to determine the fuel injection timing and the ignition timing while correcting the fuel injection quantity in accordance with the characteristics of the gaseous fuel as the operating oil; .

또한, 상기 제 2 단계는, 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 입력파형을 체크하는 제 21 단계; 상기 제 21 단계로부터 체크된 원신호원의 입력파형으로부터 사이클 행정의 1주기 신호파형을 포착(추출)하는 제 22 단계; 상기 제 22 단계로부터 포착된 사이클 행정의 1주기 신호파형당 상승신호와 하강신호의 시간 및 수량을 추출하는 제 23 단계; 상기 제 23 단계로부터 추출되는 상승신호와 하강신호의 시간과 수량으로부터 사이클 행정의 1주기 신호파형의 기준위치를 분석하고, 상승신호와 하강신호의 시간을 각도로 변환시켜 사이클 행정의 1주기 신호파형의 각도를 분석하는 제 24 단계; 및, 상기 제 24 단계로부터 사이클 행정의 1주기 신호파형의 각도 분석에 따른 사이클행정주기 입력신호를 추출하고 저장하는 제 25 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.The second step may include a twenty-first step of checking an input waveform of the original signal source having a cycle period of the cycle in which the positional state of the engine is detected; A twenty-second step of capturing (extracting) a one-period signal waveform of a cycle stroke from an input waveform of the original signal source checked in step 21; A twenty-third step of extracting a rising signal and a falling signal per time period signal waveform of the cycle stroke captured from the step 22; The second from the time the number of rising signal and a falling signal that are extracted from step 23 analyzes the first reference position of the periodic signal waveform of the cycle stroke, and converts the time of the rising signal and a falling signal to the angle of one cycle of the cycle stroke signal waveform A twenty-fourth step of analyzing the angle of the light source; And a twenty-fifth step of extracting and storing the cycle cycle period input signal according to the angle analysis of the one-cycle signal waveform of the cycle cycle from the twenty-fourth step; .

또한, 상기 제 3 단계는, 상기 제 2 단계로부터 추출되는 사이클행정주기 입력신호의 기준위치를 설정하는 제 31 단계; 상기 제 31 단계로부터 설정된 기준위치에 따라 상기 24 단계에서 분석된 사이클 행정의 1주기 신호파형의 분석결과 및 상기 사이클행정주기 입력신호 또는 조기점화(또는 지연점화) 신호의 출력시간을 연산하는 제 32 단계; 상기 제 32 단계의 연산으로부터 사이클행정주기 입력신호에 따른 조기점화(또는 지연점화) 신호를 생성한 후 이를 전자제어유닛에 출력하는 제 33 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.In addition, the third step may include a 31st step of setting a reference position of a cycle cycle period input signal extracted from the second step; ( 32) calculating an analysis result of the one-period signal waveform of the cycle stroke analyzed in the step 24 and an output time of the cycle-stroke period input signal or the early ignition (or delayed ignition) signal according to the reference position set in the step step; (B) generating an early ignition (or delayed ignition) signal according to a cycle stroke period input signal from the operation of step 32 and outputting the signal to the electronic control unit; .

또한, 상기 제 21 단계에서, 사이클행정주기를 가지는 원신호원은 시간에 따른 엔진 실린더의 위치(각도)를 파형의 형태로 발생시키는 것이다.Further, in step 21 , the original signal source having a cycle stroke period generates the position (angle) of the engine cylinder in the form of a waveform over time.

또한, 상기 제 22 단계에서, 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정의 1주기 신호파형의 포착은 사이클행정주기 입력신호를 기준으로 신호를 일정주기동안 수집한 후 그 수집된 신호의 상승 또는 하강시의 사이클 행정의 1주기 평균수량을 산출하여 이루어지는 것이다.In the step 22, the acquisition of the one-period signal waveform of the cycle stroke of the original signal source having the cycle stroke period is performed after the signal is collected for a predetermined period on the basis of the cycle stroke period input signal , And calculating the average number of cycles per cycle of the cycle stroke at the time of descent.

또한, 상기 제 22 단계에서, 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형 포착시, 엔진 회전수와 부하에 따라 다르게 발생하는 CVVT(연속 가변 밸브 타이밍)에서 포지션센서(CMPS, CKPS)의 원신호원을 각각 포착(Cpature)한 후 사이클행정주기 입력신호를 기준으로 첫째 신호부터 마지막 신호까지 번호를 부여하는 것이다.Further, in the first step 22, the cycle in CVVT (continuously variable valve timing), which otherwise occurs depending upon administration period captured original signal one cycle of the signal waveform cycle stroke of a circle having the engine rotation speed and the load position sensor (CMPS, CKPS ), Respectively, and then numbers the signals from the first signal to the last signal based on the cycle cycle period input signal.

또한, 상기 제 31 단계에서, 추출된 사이클행정주기 입력신호는 상승신호와 하강 신호로 나누어 데이터를 연산하되, 수집한 상승신호 또는 하강신호 중 가장 길거나 짧은 신호를 분석하여 기준위치를 설정하는 것이다.In step 31, the extracted cycle-period input signal is divided into a rising signal and a falling signal to calculate data, and the reference position is set by analyzing the longest or shortest signal among the collected rising signal or falling signal.

또한, 원신호원 및 분석되어 갱신되는 신호원에 부여되는 번호는 원신호원을 기준으로 사이클행정주기 입력신호 또는 조기점화(또는 지연점화)를 위하여 측정되어 분석된 시간 및 변환된 각도와 함께 사용되는 것이다.In addition, the number assigned to the original signal source and the signal source that is analyzed and updated is used with the cycle time period input signal or the time analyzed and the converted angle for the early ignition (or delayed ignition) .

또한, 상기 1주기 신호파형을 포착하여 추출한 신호원의 기준위치와 엔진특성을 분석시, 상승 신호 및 하강 신호의 시간을 각도로 변환하여 저장하고, 신호에 부여되는 번호를 재설정된 기준위치를 기준으로 부여된 번호를 갱신 처리하는 것이다.Also, when analyzing the reference position and the engine characteristic of the signal source obtained by capturing the 1-period signal waveform, the time of the rising signal and the falling signal is converted into an angle and stored, and the number given to the signal is set as a reference Quot; is updated.

또한, 연료점화시기(각도)를 지정한 기준위치로 변경시, 상기 신호처리부는 변환 저장된 분석결과의 데이터를 입력된 원신호원을 기준으로 전자제어유닛으로 출력하여 지정한 목표위치에서 연료점화가 이루어지도록 한 것이다.When the fuel ignition timing (angle) is changed to the designated reference position, the signal processing unit outputs the data of the converted and stored analysis result to the electronic control unit on the basis of the input original signal source so that the fuel ignition is performed at the designated target position It is.

이와 같이, 본 발명은 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 구조를 설계 변경시, 전자제어유니트(ECU)가 분사, 압축, 점화, 배기의 각 사이클행정주기에 맞게 동작유체가 제어되도록 엔진의 위치상태를 검출하는 원 신호부와 원신호를 처리하기 위한 신호처리부 및 전자제어유닛을 포함하는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치를 구성한 것이며, 이를 통해 연료분사시점 및 점화시점을 결정하는 센서의 원 신호원을 이용하여 가스 연료의 특성에 맞게 연료분사시점과 분사량 보정 및 점화시점을 타이밍 어드밴스(Timing Advance)하여 전자제어유닛으로 전달되는 신호원의 사이클행정주기 입력신호를 추출하고, 그 추출된 사이클행정주기 입력신호를 효율적으로 처리될 수 있도록 하면서, 가솔린 또는 디젤의 전자제어 내연기관을 LPG(액화석유가스), NG(천연가스), 셰일가스, DME(디메틸에테르)와 같은 동작유체인 가스연료를 사용하기 위한 구조로의 설계 변경이 이루어질 때, 전자제어유닛(ECU)의 프로그램 조작이나 내연기관인 엔진의 직접적인 개조 또는 변형이나 추가적인 하드웨어 구성(예; 보조 ECU)없이 기존의 동작유체인 가솔린이나 디젤 연료, 그리고 혼합가스에 최적화된 상태에 맞게 타이밍 제어를 실시하여 내연기관의 설계 변경에 따른 사용자의 작업 비용 및 시간을 최대한 단축시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, when an electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel is used as an internal combustion engine for use of a gaseous fuel (operating fluid), an electronic control unit (ECU) controls the injection, compression, ignition, A cycle processing cycle of an electronically controlled internal combustion engine including an original signal portion for detecting the positional state of the engine so that the operating fluid is controlled in accordance with a cycle stroke cycle, a signal processing portion for processing the original signal, and an electronic control unit. The fuel injection timing and the injection quantity correction and the ignition timing are timed advanced according to the characteristics of the gaseous fuel using the original signal source of the sensor for determining the fuel injection timing and the ignition timing, And extracts the cycle-cycle-period input signal of the signal source, The design of the electronically controlled internal combustion engine of gasoline or diesel is changed to a structure for using gaseous fuel which is a working fluid such as LPG (liquefied petroleum gas), NG (natural gas), shale gas, DME (dimethyl ether) Is optimized for gasoline or diesel fuel and mixed gas, which is the conventional operating fluid, without program manipulation of the electronic control unit (ECU), direct modification or modification of the internal combustion engine, or additional hardware configuration It is possible to expect the effect that the operation cost and time of the user due to the design change of the internal combustion engine are shortened as much as possible.

도 1은 본 발명의 실시예로 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 주기신호 추출 및 신호 처리 장치의 개략적인 블럭 구성도.
도 2,3은 본 발명의 실시예로 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 주기신호 추출 및 신호 처리 방법을 보인 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예로 투스(tooth) 번호가 부여된 원신호원의 파형도.
도 5는 본 발명의 실시예로 투스(tooth) 번호가 부여된 1주기 신호의 포착 파형도.
도 6은 본 발명의 실시예로 투스(tooth) 번호가 부여된 주기입력신호(진각)의 목표위치 출력 파형도.
도 7은 본 발명의 실시예로 투스(tooth) 번호가 부여된 지연출력신호(지각)의 목표위치 출력 파형도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic block diagram of a signal processing and signal processing apparatus of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke according to an embodiment of the present invention. Fig.
2 and 3 are flowcharts illustrating a periodic signal extraction and signal processing method of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke according to an embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram of an original signal source provided with a tooth number according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a waveform diagram of a 1-period signal to which a tooth number is assigned according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a target position output waveform diagram of a period input signal (lead angle) to which a tooth number is assigned according to an embodiment of the present invention.
7 is a target position output waveform diagram of a delay output signal (perception) to which a tooth number is assigned according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예로 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 주기신호 추출 및 신호 처리 장치의 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic block diagram of a signal processing and signal processing apparatus of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치는, 신호검출부(10), 신호처리부(20), 전자제어유닛(30)을 포함하는 것이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a signal processing unit of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a signal processing unit of the present invention. Unit 30 as shown in FIG.

상기 신호검출부(10)는 크랭크축 또는 캠축의 회전방향이나 회전각도, 그리고 회전수를 확인하여 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 설계 변경될 때, 설계 변경된 상기 내연기관(엔진)의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원을 상기 신호처리부(20)에 출력하도록 구성되는 것이다.When the signal detecting unit 10 is designed as an internal combustion engine for using gasoline (diesel) or an electronically controlled internal combustion engine using gas fuel (operating fluid) by confirming the rotational direction, the rotational angle, and the rotational speed of the crankshaft or the camshaft , And outputs an original signal source having a cycle stroke period in which the positional state of the engine-modified internal combustion engine is detected to the signal processing unit (20).

즉, 상기 신호검출부(10)는 전자제어 내연기관 시스템에서 전자 점화시스템의 점화순서와 점화시기 및 인젝터의 연료분사 순서, 그리고 가스연료 분사량을 결정하기 위해 1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출하는 포지션센서이며, 상기 포지션센서는 CMPS(캠샤프트 포지션 센서), CKPA(크랭크 포지션 센서), 홀 센서(Hall Sensor) 중 어느 하나를 사용하게 되는 것이다.That is, the signal detection unit 10 detects the top dead center (TDC) of the first cylinder to determine the ignition sequence of the electronic ignition system, the ignition timing, the fuel injection sequence of the injector, and the gas fuel injection amount in the electronically controlled internal combustion engine system And the position sensor uses any one of a CMPS (camshaft position sensor), a CKPA (crank position sensor), and a Hall sensor.

상기 신호처리부(20)는 상기 신호검출부(10)와 전자제어유닛(30)의 사이에 위치하는 것으로, 상기 신호검출부(10)로부터 검출되어 출력되는 사이클행정주기를 갖는 원신호원의 사이클 행정 1주기 파형을 포착하여 사이클행정주기 입력신호를 추출하고, 추출된 상기 사이클행정주기 입력신호에 따른 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화)의 신호를 상기 전자제어유닛(30)에 출력하도록 구성되는 것이다.The signal processing unit 20 is located between the signal detecting unit 10 and the electronic control unit 30. The signal processing unit 20 detects a cycle of the original signal source 1 having a cycle cycle period that is detected and output from the signal detecting unit 10 (Or delay ignition) signal of the timing advance according to the extracted cycle stroke period input signal to the electronic control unit 30 by capturing a periodic waveform to extract a cycle stroke period input signal .

상기 전자제어유닛(30)은 상기 신호처리부(20)로부터 출력되는 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화)의 신호에 따라 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 설계 변경될 때, 설계 변경된 상기 내연기관의 사이클 특성을 분석하여 작동유체인 가스연료의 특성에 맞게 연료분사량을 보정하면서 연료분사시점과 점화시점을 결정하도록 구성되는 것이다.The electronic control unit 30 controls the electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel according to the signal of early ignition (or delay ignition) of the timing advance outputted from the signal processing unit 20 to use gas fuel The fuel injection timing and the ignition timing are determined while analyzing the cycle characteristics of the engine-modified internal combustion engine when the design is changed to the internal combustion engine to correct the fuel injection quantity in accordance with the characteristics of the gaseous fuel as the operating oil.

즉, 본 발명은 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 LPG(액화석유가스), NG(천연가스), 셰일가스, DME(디메틸에테르)와 같은 동작유체인 가스연료를 사용하기 위한 내연기관으로 구조를 설계 변경하는 경우, 상기 전자제어유닛(30)의 프로그램 조작이나 내연기관인 엔진의 직접적인 개조 또는 변형이나 추가적인 하드웨어(예; 보조 ECU)를 구성하지 않더라도, 기존의 동작유체인 가솔린이나 디젤 연료, 그리고 혼합가스에 최적화된 상태에 맞게 타이밍 제어를 실시하려는데 그 기술적 특징이 있는 것이다.That is, the present invention relates to an internal combustion engine in which an electronically controlled internal combustion engine of gasoline or diesel is used as an internal combustion engine for using a gaseous fuel as a working fluid such as LPG (liquefied petroleum gas), NG (natural gas), shale gas, DME The gasoline or diesel fuel, which is a conventional operating fluid, and the gasoline and diesel fuel which are the same as the conventional operating fluid, can be used without any modification of the program of the electronic control unit 30 or a direct modification or modification of the internal combustion engine or additional hardware There is a technical feature in the timing control that is optimized for the mixed gas.

이를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 제 1 단계로서 신호검출부(10)는 크랭크축 또는 캠축의 회전방향이나 회전각도, 그리고 회전수를 확인하여 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원을 신호처리부(20)에 출력한다.1 to 7, in the first step, the signal detecting unit 10 detects the rotational state of the crankshaft or the camshaft, the rotational angle, and the rotational speed to detect the positional state of the engine And outputs the original signal source having the cycle cycle period to the signal processing unit 20. [

그러면, 제 2 단계로서, 상기 신호처리부(20)에서는 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형을 포착하여 사이클행정주기 입력신호를 추출하게 된다.Then, as a second step, the signal processing unit 20 captures the cycle waveform of the cycle signal of the original signal source having the cycle cycle period and extracts the cycle cycle period input signal.

즉, 상기 제 2 단계에서는, 우선 신호처리부(20)는 첨부된 도 4에서와 같이 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 입력파형을 체크하게 되며, 상기 체크되는 원신호원의 입력파형은 시간에 따른 엔진 실린더의 위치(각도)를 파형의 형태로 발생시킨 것이다.That is, in the second step, the signal processing unit 20 first checks the input waveform of the original signal source having the cycle cycle period that detects the positional state of the engine as shown in FIG. 4, The input waveform of the circle is the waveform of the position (angle) of the engine cylinder over time.

따라서, 상기 체크된 원신호원의 입력파형으로부터 첨부된 도 5에서와 같이 사이클 행정의 1주기 신호파형을 포착(추출)하고, 상기 포착된 사이클 행정의 1주기 신호파형당 상승신호와 하강신호의 시간 및 수량을 추출하게 된다.Therefore, it is possible to capture (extract) a one-period signal waveform of the cycle stroke from the input waveform of the checked original signal source as shown in FIG. 5, Time and quantity are extracted.

여기서, 상기 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형의 포착은 사이클행정주기 신호를 기준으로 신호를 일정주기동안 수집한 후 그 수집된 신호의 상승 또는 하강시의 사이클 행정 1주기 평균수량을 산출하여 이루어지거나, 또는 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형 포착시, 엔진 회전수와 부하에 따라 다르게 발생하는 CVVT(연속 가변 밸브 타이밍)에서 포지션센서(CMPS, CKPS)의 원신호원을 각각 포착(Cpature)한 후 사이클행정주기 신호를 기준으로 첫째 신호부터 마지막 신호까지 번호가 부여되는 것이다.Here, the acquisition of the signal waveform of the cycle signal of one cycle period of the original signal source having the cycle cycle period is performed by collecting the signal for a predetermined period on the basis of the cycle cycle signal, (CMPS, CVPS) at CVVT (continuous variable valve timing), which occurs differently depending on the engine speed and the load, when the signal waveform is captured for one cycle period of the original cycle of the original signal source having a cycle stroke period, CKPS) are categorized from the first signal to the last signal based on the cycle stroke period signal.

그러므로, 상기 추출되는 상승신호와 하강신호의 시간과 수량으로부터 사이클 1주기 신호파형의 기준위치를 분석하는 한편, 상기 상승신호와 하강신호의 시간을 각도로 변환시켜 사이클 행정 1주기 신호파형의 각도를 분석하게 되면, 첨부된 도 6에서와 같이 사이클 행정 1주기 신호파형의 각도 분석에 따른 사이클행정주기 입력신호를 추출하고 저장할 수 있는 것이다.Therefore, the reference position of the cycle 1 period signal waveform is analyzed from the time and the quantity of the extracted rising signal and the falling signal, and the time of the rising signal and the falling signal is converted into an angle, 6, it is possible to extract and store a cycle-cycle input signal according to the angle analysis of the 1-cycle signal waveform of the cycle cycle.

여기서, 상기 사이클 행정 1주기 신호파형을 포착하여 추출한 신호원의 기준위치와 엔진특성을 분석시, 상승 신호 및 하강 신호의 시간을 각도로 변환하여 저장하게 되며, 아울러 신호에 부여되는 번호를 재설정된 기준위치를 기준으로 부여된 번호를 갱신 처리하도록 하였으며, 상기 원신호원 및 분석되어 갱신되는 신호원에 부여되는 번호는 원신호원을 기준으로 사이클행정주기 입력신호 또는 조기점화(또는 지연점화)를 위하여 측정되어 분석된 시간 및 변환된 각도와 함께 사용되도록 한 것이다.Here, when analyzing the reference position and the engine characteristic of the signal source obtained by capturing the signal waveform of the cycle stroke for one cycle, the time of the rising signal and the falling signal is converted into an angle and stored, and the number assigned to the signal is reset The number assigned to the original signal source and the signal source to be analyzed is updated based on the original signal source, the cycle stroke period input signal or the early ignition (or delayed ignition) To be used with the measured and analyzed time and the converted angle.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 일예로서 사이클행정주기 신호를 기준으로 원신호원의 신뢰성을 위해 32회 동안 신호를 수집하고, 상기 수집한 신호를 상승 또는 하강 신호 중 가장 길거나 가장 짧은 신호를 비교 분석하여 기준신호로 설정하게 되며, 이는 차량에 장착된 슬릿의 형태에 따라 기준신호 형태가 다르기 때문인 것이다.More specifically, for example, the signal is collected for 32 times for reliability of the original signal source based on the cycle stroke cycle signal, and the collected signal is compared with the longest or shortest signal among the rising or falling signals, Signal due to the shape of the reference signal depending on the shape of the slit mounted on the vehicle.

다음으로, 사이클행정주기 신호의 상승 또는 하강 신호의 수량을 계수한 후, 상기 사이클행정주기 신호를 기준으로 상승 또는 하강 신호의 사이클 행정 1주기 평균 수량을 산출한 상태에서, 상기 사이클행정주기 신호를 기준으로 첫째 신호부터 마지막 신호까지 번호를 부여하여 둔다.Next, after counting the number of rising or falling signals of the cycle stroke period signal and calculating the average number of cycle steps of the rising or falling signal based on the cycle stroke period signal, The number is assigned from the first signal to the last signal by reference.

다음으로, 상승 신호 및 하강신호 시간을 추출하여 사이클행정주기 신호의 전체 시간을 측정하고 각각의 상승 및 하강에 소요되는 시간을 측정하여 둔다.Next, the rising signal and the falling signal time are extracted to measure the total time of the cycle stroke period signal, and the time required for each rise and fall is measured.

일예로, 상승신호가 크랭크각 센서에서 발생된 신호라면 상승 시간은 Tooth(투스; 톱니의 이 모양)에 해당되고, 측정된 1주기 측정시간이 58.8ms, 짝수의 Tooth 측정시간이 2.1ms, 홀수의 3번을 제외한 측정시간이 2.1ms가 되며, Tooth 3번은 10.5ms가 되는 것이다.For example, if the rising signal is a signal generated by the crank angle sensor, the rising time corresponds to Tooth (the tooth shape), the measured one-cycle time is 58.8 ms, the even- The measurement time except for 3 times is 2.1 ms, and Tooth 3 is 10.5 ms.

이때, 기준신호의 기준위치를 분석 및 설정하여 처음 부여된 번호를 모두 갱신처리하면서, 상승신호 시간을 회전 각도로 변환하여 둔다.At this time, the reference position of the reference signal is analyzed and set, and the rising signal time is converted into the rotation angle while updating all the numbers initially given.

그러면, Tooth 번호를 설정된 기준위치를 기준으로 모두 갱신하였기 때문에 홀수 Tooth 번호가 상승신호가 되면서, 사이클 행정 1주기의 측정 각도는 360도 이며, 상기와 같이 1주기 측정시간은 58.8ms가 된다.Then, since the Tooth number is updated based on the set reference position, the odd number Tooth number becomes the rising signal, and the measurement angle of one cycle of the cycle is 360 degrees, and the one cycle measurement time is 58.8 ms as described above.

이때, 상기 상승신호 각도는 1회전 각도인 360도에, 상승신호 측정시간을 1주기 측정시간으로 나눈 값과 같게 하므로, 즉 각 상승신호 각도는 [ 360도 * 2.1ms / 58.8ms = 12.857도 ]인 것이다.At this time, the rising signal angle is equal to 360 degrees which is one rotation angle and the rising signal measuring time is divided by one period measuring time, that is, each rising signal angle is [360 degrees * 2.1ms / 58.8ms = 12.857 degrees] .

그러면, 입력신호를 기준으로 분석한 상승 및 하강신호의 변환각도 데이터는 0.001도 단위의 시간으로 산출하여 저장할 수 있는 것이다.Then, the conversion angle data of the rising and falling signals analyzed based on the input signal can be calculated and stored in units of 0.001 degrees.

다음으로, 제 3 단계로서, 상기 신호처리부(20)는 상기 추출된 사이클행정주기 입력신호에 따른 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화)의 신호를 상기 전자제어유닛(30)에 출력할 수 있는 것이다.Next, as a third step, the signal processing section 20 can output a signal of early ignition (or delay ignition) of the timing advance according to the extracted cycle-stroke period input signal to the electronic control unit 30 will be.

즉, 상기 신호처리부(20)는 상기 추출되는 사이클행정주기 입력신호의 기준위치를 설정한 후, 상기 설정된 기준위치에 따라 분석된 사이클 행정 1주기 신호파형의 분석결과 및 상기 사이클행정주기 입력신호 또는 조기점화(또는 지연점화) 신호의 출력시간을 연산하게 되며, 상기 연산으로부터 첨부된 도 7에서와 같이 사이클행정주기 입력신호에 따른 조기점화(또는 지연점화)의 신호를 생성한 후 이를 전자제어유닛(30)에 출력할 수 있는 것이다.That is, the signal processing unit 20 sets the reference position of the extracted cycle-stroke period input signal, and then outputs the analyzed result of the cycle-cycle-1-period signal waveform analyzed according to the set reference position and the result of the cycle- (Or delayed ignition) signal according to the cycle stroke period input signal as shown in FIG. 7, and outputs it to the electronic control unit (30).

이를 구체적으로 살펴보면, 우선 회전운동을 하는 원신호의 위치를 시간 및 각도로 분석 및 저장하여, 연료분사시기와 점화시기를 사이클행정주기 입력신호 목표위치로 전자제어유닛(30)에 출력한다.Specifically, first, the position of the original signal for rotational motion is analyzed and stored in terms of time and angle, and the fuel injection timing and the ignition timing are output to the electronic control unit 30 at the target position of the cycle stroke period input signal.

그러면, 사이클행정주기 입력신호 기준위치 하강 직전의 신호로부터 출력신호 기준위치의 진각(예측)시간을 계산할 수 있고, 원신호의 입력신호 Tooth의 저장데이터 각도에서 출력 진각(예측)의 각도를 제외하면 진각(예측)의 출력 위치가 결정된다. Then, the advance time of the output signal reference position can be calculated from the signal immediately before the fall of the reference position of the cycle stroke period input signal, and the angle of the output lead angle (prediction) from the stored data angle of the input signal Tooth of the original signal can be excluded The output position of the advance angle (prediction) is determined.

이때, 사이클행정주기 입력신호 기준위치 하강 직전의 신호로부터 출력신호 기준위치 진각(예측)시간에 도달시 조기점화(또는 지연점화)의 신호를 전자제어유닛(30)에 출력하는 것이다.At this time, an early ignition (or delayed ignition) signal is output to the electronic control unit 30 when the output signal reference position advances (predicted) time from the signal immediately before the fall of the reference position of the cycle stroke period input signal.

즉, 원신호의 기준신호가 시작되는 시점에 진각(예측) 계산된 상승신호를 전자제어유닛(30)으로 출력하여 기준신호(기준 각도)를 변경하고, 이에따라 원신호에서 각각의 Tooth 번호에 따른 시간을 측정하게 되며, 사이클행정주기 입력신호 기준위치로부터 출력신호 지연시간을 계산할 수 있게 되면서, 원신호의 상승 직전(Rising Edge) 위치에서 출력 지연각도를 지연함으로써 조기점화(또는 지연점화) 신호의 위치가 결정될 수 있는 것이다.That is, the reference signal (reference angle) is changed by outputting the rising signal calculated by advance calculation (predicted) at the start of the reference signal of the original signal to the electronic control unit 30, (Or delayed ignition) signal by delaying the output delay angle at the rising edge position of the original signal while being able to calculate the output signal delay time from the reference position of the cycle stroke period input signal. The location can be determined.

그러면, 제 4 단계로서, 상기 전자제어유닛(30)은 상기 조기점화(또는 지연점화)의 신호에 따라 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 설계 변경될 때, 설계 변경된 상기 내연기관의 사이클 특성을 분석하여 작동유체인 가스연료의 특성에 맞게 연료분사량을 보정하면서 연료분사시점과 점화시점을 결정할 수 있게 되고, 상기 결정되는 연료분사시점과 점화시점으로부터 기존의 동작유체인 가솔린이나 디젤 연료, 그리고 혼합가스에 최적화된 상태에 맞게 타이밍 제어를 실시할 수 있는 것이다.Then, as a fourth step, the electronic control unit 30 designates the internal combustion engine of gasoline or diesel as an internal combustion engine for using gas fuel (operating fluid) in accordance with the signal of the early ignition (or delay ignition) The fuel injection timing and the ignition timing can be determined while the fuel injection quantity is corrected according to the characteristics of the gaseous fuel as the operating oil by analyzing the cycle characteristics of the internal combustion engine in which the design has been changed . It is possible to perform timing control according to the optimized state of gasoline, diesel fuel, and mixed gas, which is a conventional working fluid.

즉, 상기 추출된 사이클행정주기 입력신호는 상승신호와 하강신호로 나누어 데이터를 연산하되, 수집한 상승신호 또는 하강신호 중 가장 길거나 짧은 신호를 분석하여 기준위치를 설정하게 되므로, 연료점화시기(각도)를 지정한 기준위치로 변경시, 상기 신호처리부(20)는 변환 저장된 분석결과의 데이터를 입력된 원신호원을 기준으로 상기 전자제어유닛(30)으로 출력하여, 상기 전자제어유닛(30)에서의 타이밍 제어를 통해 지정한 목표위치에서 연료점화가 조기에 이루어지도록 하거나 또는 지연되어 이루어지도록 하는 것이다.That is, the extracted cycle-stroke period input signal is divided into a rising signal and a falling signal to calculate data, and the reference position is set by analyzing the longest or shortest signal among the collected rising signal or falling signal. ) To the designated reference position, the signal processing unit 20 outputs the converted and stored analysis result data to the electronic control unit 30 on the basis of the input original signal source, and outputs the analyzed result data to the electronic control unit 30 So that the fuel is ignited at an early stage or at a target position designated by the timing control of the engine.

이상에서 본 발명의 사이클 행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호 처리 장치 및 그 방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.While the invention has been described in conjunction with the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details of the foregoing description, And the present invention is not limited thereto.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

10; 신호검출부
20; 신호처리부
30; 전자제어유닛10; Signal detector
20; The signal processor
30; The electronic control unit

Claims (14)

가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을, 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 4행정 사이클의 내연기관(엔진)으로 설계 변경시, 크랭크축 또는 캠축의 회전방향이나 회전각도, 그리고 회전수를 확인하여 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원을 출력하는 신호검출부;
상기 신호검출부로부터 검출되어 출력되는 사이클행정주기를 갖는 원신호원의 사이클 행정 1주기 파형을 포착하여 사이클행정주기 입력신호(각도)를 추출하고, 추출된 상기 사이클행정주기 입력신호에 따른 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화) 신호를 출력하는 신호처리부; 및,
상기 신호처리부로부터 출력되는 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화) 신호에 따라, 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 내연기관으로 설계 변경될 때 설계 변경된 상기 내연기관의 사이클 특성을 분석하여 작동유체인 가스연료의 특성에 맞게 연료분사량을 보정하면서 연료분사시점과 점화시점을 결정하는 전자제어유닛; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치. When changing the design of an electronically controlled internal combustion engine of gasoline or diesel to a four-stroke internal combustion engine (engine) for using gas fuel (operating fluid), check the rotation direction, rotation angle, and rotation number of the crankshaft or camshaft. A signal detector for outputting an original signal source having a cycle stroke period in which the positional state of the engine is detected;
And a timing advance signal generating step of generating a timing advance signal corresponding to the extracted cycle cycle period input signal by capturing a cycle cycle of the cycle signal of the original signal source having a cycle cycle period detected and output from the signal detecting section, A signal processing unit for outputting an early ignition (or delayed ignition) signal; And
(Or retarded ignition) signal of the timing advance outputted from the signal processing unit when the internal combustion engine is designed to be used as an internal combustion engine for using a gas fuel (operating fluid) of an electronically controlled internal combustion engine of gasoline or diesel, An electronic control unit for analyzing the cycle characteristics of the engine and determining the fuel injection timing and the ignition timing while correcting the fuel injection quantity in accordance with the characteristics of the gaseous fuel as the operating oil; And a signal processing unit for outputting the signal to the signal processing unit. 제 1 항에 있어서, 상기 신호검출부는,
전자제어 내연기관 시스템에서 전자 점화시스템의 점화순서와 점화시기 및 인젝터의 연료분사 순서, 그리고 가스연료 분사량을 결정하기 위해 1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출하는 포지션센서인 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치.2. The apparatus according to claim 1,
(TDC) of the No. 1 cylinder to determine the ignition sequence of the electronic ignition system, the ignition timing, the fuel injection sequence of the injector, and the gas fuel injection quantity in the electronically controlled internal combustion engine system. Cycle stroke period input signal extraction and signal processing device of an electronically controlled internal combustion engine having a stroke. 제 2 항에 있어서, 상기 포지션센서는,
CMPS(캠샤프트 포지션 센서), CKPA(크랭크 포지션 센서), 홀 센서(Hall Sensor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치.The position sensor according to claim 2,
Wherein the input signal is one of a CMPS (camshaft position sensor), a CKPA (crank position sensor), and a hall sensor. 제 1 항에 있어서, 상기 신호처리부는,
상기 신호검출부와 전자제어유닛 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리장치.The signal processing apparatus according to claim 1,
And the electronic control unit is located between the signal detection unit and the electronic control unit. 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을, 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 4행정 사이클의 내연기관(엔진)으로 설계 변경시, 크랭크축 또는 캠축의 회전방향이나 회전각도, 그리고 회전수를 확인하여 엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원을 출력하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계로부터 출력되는 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형을 포착하여 사이클행정주기 입력신호를 추출하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계로부터 추출된 사이클행정주기 입력신호에 따른 타이밍 어드밴스의 조기점화(또는 지연점화) 신호를 전자제어유닛에 출력하는 제 3 단계; 및,
상기 제 3 단계로부터 출력되는 조기점화(또는 지연점화) 신호에 따라 가솔린이나 디젤의 전자제어 내연기관을 가스연료(동작유체)를 사용하기 위한 4행정 사이클의 내연기관(엔진)으로 설계 변경시, 설계 변경된 상기 내연기관의 사이클 특성을 분석하여 작동유체인 가스연료의 특성에 맞게 연료분사량을 보정하면서 연료분사시점과 점화시점을 결정하는 제 4 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법. When changing the design of an electronically controlled internal combustion engine of gasoline or diesel to a four-stroke internal combustion engine (engine) for using gas fuel (operating fluid), check the rotation direction, rotation angle, and rotation number of the crankshaft or camshaft. A first step of outputting an original signal source having a cycle cycle period in which the positional state of the engine is detected;
A second step of capturing a cycle waveform of a cycle signal of the original signal source having a cycle cycle period output from the first step and extracting a cycle cycle cycle input signal;
A third step of outputting an early ignition (or delayed ignition) signal of timing advance according to the cycle stroke period input signal extracted from the second step to an electronic control unit; And
When an electronic control internal combustion engine of gasoline or diesel is changed to an internal combustion engine (engine) of four-stroke cycle for using gas fuel (operating fluid) in accordance with the early ignition (or delayed ignition) A fourth step of analyzing the cycle characteristics of the internal combustion engine that is designed and modified to determine the fuel injection timing and the ignition timing while correcting the fuel injection quantity in accordance with the characteristics of the gaseous fuel as the operating oil; Wherein the step of calculating comprises the steps of: (a) inputting a signal indicative of an input signal of the engine; 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
엔진의 위치상태를 검출한 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 입력파형을 체크하는 제 21 단계;
상기 제 21 단계로부터 체크된 원신호원의 입력파형으로부터 사이클 행정 1주기 신호파형을 포착(추출)하는 제 22 단계;
상기 제 22 단계로부터 포착된 사이클 행정 1주기 신호파형당 상승신호와 하강신호의 시간 및 수량을 추출하는 제 23 단계;
상기 제 23 단계로부터 추출되는 상승신호와 하강신호의 시간과 수량으로부터 사이클 행정 1주기 신호파형의 기준위치를 분석하고, 상승신호와 하강신호의 시간을 각도로 변환시켜 사이클 행정 1주기 신호파형의 각도를 분석하는 제 24 단계; 및,
상기 제 24 단계로부터 사이클 행정 1주기 신호파형의 각도 분석에 따른 사이클행정주기 입력신호를 추출하고 저장하는 제 25 단계; 를 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.6. The method according to claim 5,
Checking the input waveform of the original signal source having the cycle stroke period in which the positional state of the engine is detected;
A twenty-second step of capturing (extracting) a signal waveform of one cycle cycle from the input waveform of the original signal source checked in step 21;
A twenty-third step of extracting a time and a quantity of a rising signal and a falling signal per cycle cycle cycle signal waveform captured from the step 22;
The reference position of the signal waveform of the cycle cycle is analyzed from the time and the quantity of the rising signal and the falling signal extracted from the step 23 and the time of the rising signal and the falling signal is converted into an angle, A twenty-fourth step of analyzing; And
A twenty-fifth step of extracting and storing a cycle-cycle input signal according to the angle analysis of the signal waveform of the cycle cycle 1 cycle from the 24th step; Further comprising the steps of: (a) inputting a signal indicative of an input signal of the engine; 제 6 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
상기 제 2 단계로부터 추출되는 사이클행정주기 입력신호의 기준위치를 설정하는 제 31 단계;
상기 제 31 단계로부터 설정된 기준위치에 따라 상기 24 단계에서 분석된 사이클 행정 1주기 신호파형의 분석결과 및 상기 사이클행정주기 입력신호 또는 조기점화(또는 지연점화) 신호의 출력시간을 연산하는 제 32 단계;
상기 제 32 단계의 연산으로부터 사이클행정주기 입력신호에 따른 조기점화(또는 지연점화)의 신호를 생성한 후 이를 전자제어유닛에 출력하는 제 33 단계; 를 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.7. The method of claim 6,
A 31st step of setting a reference position of a cycle cycle period input signal extracted from the second step;
A 32nd step of calculating an analysis result of the 1-cycle signal waveform of the cycle stroke analyzed in step 24 and an output time of the cycle stroke period input signal or the early ignition (or delayed ignition) signal according to the reference position set in step 31) ;
33. The method of claim 31, further comprising the step of: generating an early ignition (or delayed ignition) signal according to a cycle stroke period input signal from the operation of step 32 and outputting the signal to the electronic control unit; Further comprising the steps of: (a) inputting a signal indicative of an input signal of the engine; 제 7 항에 있어서,
상기 제 21 단계에서, 사이클행정주기를 가지는 원신호원은 시간에 따른 엔진 실린더의 위치(각도)를 파형의 형태로 발생시키는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.8. The method of claim 7,
Wherein in the step (21), the original signal source having the cycle stroke period generates the position (angle) of the engine cylinder with respect to time in the form of a waveform. In the electronically controlled internal combustion engine having the cycle stroke, Extraction and signal processing methods. 제 8 항에 있어서,
상기 제 22 단계에서, 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형의 포착은 사이클행정주기신호를 기준으로 신호를 일정주기동안 수집한 후 그 수집된 신호의 상승 또는 하강시의 사이클 행정 1주기 평균수량을 산출하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.9. The method of claim 8,
In the step 22, the acquisition of the signal waveform of the cycle signal of one cycle period of the original signal source having the cycle stroke cycle is performed by collecting the signal for a predetermined period on the basis of the cycle stroke period signal, And calculating the average number of cycles per one cycle of the cycle. 제 8 항에 있어서,
상기 제 22 단계에서, 사이클행정주기를 가지는 원신호원의 사이클 행정 1주기 신호파형 포착시, 엔진 회전수와 부하에 따라 다르게 발생하는 CVVT(연속 가변 밸브 타이밍)에서 포지션센서(CMPS, CKPS)의 원신호원을 각각 포착(Cpature)한 후 사이클행정주기 신호를 기준으로 첫째 신호부터 마지막 신호까지 번호를 부여하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.9. The method of claim 8,
In step 22, when the signal waveform of the original signal source having the cycle stroke cycle is captured for one period cycle of the cycle, the position sensor (CMPS, CKPS) at the CVVT (continuous variable valve timing) Wherein the first signal to the last signal are numbered based on a cycle stroke period signal after each of the original signal sources are captured. Way. 제 8 항에 있어서,
상기 제 31 단계에서, 추출된 사이클행정주기 입력신호는 상승신호와 하강 신호로 나누어 데이터를 연산하되, 수집한 상승신호 또는 하강신호 중 가장 길거나 짧은 신호를 분석하여 기준위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.9. The method of claim 8,
In step 31, the extracted cycle-period input signal is divided into a rising signal and a falling signal to calculate data, and the reference position is set by analyzing the longest or shortest signal among the collected rising signal or falling signal. Cycle stroke period input signal extraction and signal processing method of an electronically controlled internal combustion engine having a cycle stroke. 제 11 항에 있어서,
상기 원신호원 및 분석되어 갱신되는 신호원에 부여되는 번호는 원신호원을 기준으로 사이클행정주기의 입력 또는 조기점화(또는 지연점화)를 위하여 측정되어 분석된 시간 및 변환된 각도와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.12. The method of claim 11,
The number given to the original signal source and the signal source to be analyzed and updated is used together with the analyzed time and converted angle for the input of the cycle stroke period or the early ignition (or delayed ignition) based on the original signal source Wherein the cycle-period input signal extraction and signal processing method of the electronically-controlled internal combustion engine has a cycle stroke. 제 12 항에 있어서,
상기 사이클 행정 1주기 신호파형을 포착하여 추출한 신호원의 기준위치와 엔진특성을 분석시, 상승 신호 및 하강 신호의 시간을 각도로 변환하여 저장하고, 신호에 부여되는 번호를 재설정된 기준위치를 기준으로 부여된 번호를 갱신 처리하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.13. The method of claim 12,
When analyzing the reference position and the engine characteristic of the signal source obtained by capturing the 1 cycle signal waveform of the cycle stroke, the time of the rising signal and the falling signal is converted into an angle and stored, and the number given to the signal is set as a reference Wherein said step of updating comprises the step of updating the number assigned to said input signal. 제 13 항에 있어서,
연료점화시기(각도)를 지정한 기준위치로 변경시, 신호처리부는 변환 저장된 분석결과의 데이터를 입력된 원신호원을 기준으로 전자제어유닛으로 출력하여 지정한 목표위치에서 연료점화가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 사이클행정을 가지는 전자제어 내연기관의 사이클행정주기 입력신호 추출 및 신호처리 방법.14. The method of claim 13,
When the fuel ignition timing (angle) is changed to the designated reference position, the signal processing unit outputs the data of the converted and stored analysis result to the electronic control unit on the basis of the input original signal source so that the fuel ignition is performed at the designated target position The cycle stroke period input signal extraction and signal processing method of the electronically controlled internal combustion engine.
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