KR950013542B1 - 내연기관 실화검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관 실화검출장치

제 1 도는 이 발명의 내연기관실화검출장치를 표시하는 구성도.

제 2 도는 이 발명의 내연기관실화검출장치의 동작을 설명하기 위한 파형도.

제3는 이 발명의 제 1의 실시예의 동작을 표시하는 플로차트.

제4는 이 발명의 제 2 도의 실시예의 동작을 표시하는 플로차트.

제 5 도는 이 발명의 제3의 실시예의 동작을 표시하는 플로차트.

제 6 도는 이 발명의 신호합성수단의 다른 실시예를 표시하는 구성도.

제 7 도는 이 발명의 기통식별수단을 구비한 내연기관실화검출장치의 일예를 표시하는 구성도.

제 8 도는 종래의 내연기관실화장치를 표시하는 회로도.

제 9 도는 일반적인 점화전압 및 이온전류를 표시하는 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 점화플러그 8 : 저항기

15 : 이온전류검출회로 18 : 점화노이즈필터

25 : 크랭크각센서 30 : ECU

35 : 마이컴 B75°: 기준위치(소정타이밍)

I : 온전류 VA, VB, VC : 이온전류신호

PI : 이온전류판별신호

이 발명은 복수기통에 대응한 점화플러그의 전극간에 발생하는 이온전류에 따라 내연기관의 실화를 검출하는 장치에 관해, 특히 이온전류검출부의 고장에 관한 것으로 또 상기 실화검출장치를 구성하는 각 수단을 간략화해서 코스트다운을 실현한 내연기관실화검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차엔진등에 사용되는 내연기관에 있어서는 크랭크축과, 동기구동 되는 복수 기통(예를 들면 4기통)을 마이크로컴퓨터(이하, 마이컴이라 함)를 포함하는 ECU에 의해, 연료(혼합기)의 흡입, 압축, 폭발점화 및 배기의 4사이클로 반복제어하고 있다.

이때 피스톤으로 압축된 연료가 점화사이클에 있어서 최적하고도 확실하게 연소되지 아니하면, 다른기통에 대해 이상상태의 부하가 걸려, 엔진이 손상되거나, 미연소개스의 유출에의해 각종의 장해를 초래할 위험성이 있다.

예를들면, 미연소개스에 의해 배기개스처리용의 촉매가 손상되는 것을 방지하기 위해, 실화검출된 기통에 대해서는 연료공급을 정지하는 등의 처치가 된다.

따라서, 내연기관 및 안전을 확보하기 위해, 각기통에 대해 확실하게 연소가 되었는지의 여부를 항상 검출할 필요가 있고, 종래로부터 폭발행정에 점화플러그의 갭간에 발생하는 이온전류를 검출하고 예를들면 이온전류레벨이 소정치 이하이면 실화를 판정하는 장치가 제안되고 있다. 제 8 도는 일반적인 내연기관실화검출장치를 표시하는 회로도이고, 여기서는 1기통분만을 표시하고 있으나, 실제로는 각기통에 대응해서 개별적으로 설치되어 있다.

도면(제 8 도)에서 1은 배터리에 접속된 전원, 2는 일단 이 전원(1)에 접속된 1차권선(2a) 및 2차권선(2b)을 갖는 점화코일, 3은 1차권선(2a)과 그랜드간에 삽입된 파워트랜지스터, 4는 2차권선(2b)에 캐소드가 접속된 역류방지용 다이오드이다.

5는 다이오드(4)를 통해서 2차권선(2b)에 접속되고 또 타단이 접지된 점화플러그 이고, 복수기통에 대응해서 설치되어 있고, 각각의 연소실내에 노출되어 있다.

6은 다이오드(4)의 아노드에 접속된 이온전류검출용의 전원, 7은 다이오드(4) 및 점화플러그(5)의 접속점과 전원(6)사이에 삽입된 역류방지용 다이오드, 8은 전원(6)과 그랜드간에 삽입된 저항기, 9는 전원(6) 및 저항기(8)의 접속점에 설치된 이온전류검출용의 출력단자이다.

다음에 제 9 도의 파형도를 참조하면서, 제 8 도에 표시한 내연기관실화검출장치의 동작에 대해 설명한다. 점화사이클에 있어서 ECU(도시않음)로 부터의 제어신호 C에 의해 파워트랜지스터(3)가 온, 오프제어되고 1차권선(2a)에 흐르는 1차전류 I1의 통전차단이 되면, 1차전류 I1의 차단시에 2차권선(2b)에 부의 고전압으로된 2차전압 V2가 유기된다. 이로인해 점화플러그(5)에서 방전불꽃이 생기고, 연소실내의 연료가 폭발한다. 이때의 방전시간은 보통 1ms∼1.5ms 정도이다.

점화행정에서 정상적으로 폭발되면, 연소실내에 대량의 양이온이 발생하고 이 양이온은, 이온전류가 I가 되어 점화플러그(5)의 전극으로 부터 다이오드(7)을 통해 전원(6)에 흘러들어, 다시 저항기(8)를 통해서 그랜드에 흘러든다.

따라서 저항기(8)에서 생기는 전압강하류를 검출하면, 이온전류 I의 레벨을 알수가 있어, 정상적으로 연소가 되었는지의 판정을 할 수가 있다. 이온전류 I의 레벨은 출력단자(9)로부터 ECU에 출력되고, ECU는 점화 제어된 기통에서 정상적으로 연소가 되었는지를 판정한다. 그리고 실화등의 이상이 판정되었을 때는, 점화 타이밍을 피드백 조정하거나, 위험방지를 위해 연료정지나 휴통등의 처리를 한다.

그러나 종래의 내연기관 실화검출장치에 있어서는, 각 기통과 이온전류 검출수단(전원6∼출력단자9)사이의 배선, 및 출력단자(9)와 ECU사이의 전송선 등의 단선이나 단락 또는 이온전류검출수단 내으 회로소자의 고장등이 발생하면 이온전류 I의 검출이 곤란해지고 ECU는 내연기관의 실화라고 오판정을 하게된다. 또, 시동시 아이들링시, 또는 급가감속시등의 특수운전영역 에서는, 정상적인 운전상태에서도 연료공급이 안되는 기통이 생기고 이온전류 I가 검출되지 않기 때문에 ECU는 내연기관의 실화로 오판을 해 버리게 된다.

이것은 시동시에는 내연기관의 회전상태가 불안정한것, 아이들링시에는 저출력인것, 급가속시에서는 연료공급이 추종할 수 없을때가 있고, 급감속시에는 연료가 컷되는 일등에 기인하는 것이다.

여기서 특수운전영역의 검출은 다음과같은 방법으로 한다.

우선, 엔진시동시 및 아이들링 운전시에는 크랭크각센서(25)가 출력하는 기준위치신호 ST의 주기 T를 계측해서, 그 주기로부터 엔진의 회전수 N를 연산한다(N=1/T). 이 회전수 N는, 소정치(예를들면 800rpm)와 비교되어, 회전수 N가 소정치 이하이면, 엔진시동시라고 판정된다.

그리고, 급가감속시에는 소정시간 마다의 엔진의 회전수 N의 변화량을 검출해서 이 변화량에 소정치 이상이면, 급가속시 또는 급감속시라고 판정된다.

예를들면, 회전수 N의 정(+)의 변화량△NP(=Ni-N(i-1)가 소정치 이상의 경우에는 급감속시라고 판정된다.

또 다른 방법으로, 소정시간 마다의 회전수 N의 변화를 보는 것이 아니고, 스로틀개도를 검출해서 소정시간 마다의 스로틀개도의 변화가 소정치 이상인지 아닌지에 의해 급가감속시를 판정하는 방법도 있다.

상기와 같이 내연기관의 연소가 정상인데도 불구하고, 이온전류I가 검출되지 않을때 ECU는 실화라고 판정해 실화표시수단에 의해 이상을 표시하는 화살표시가 되어버려 운전자에게 불필요한 불안을 주게된다. 또 종래의 실화검출장치는, ECU내의 실화판정부에서 이온전류I의 의 레벨을 검출하고 있으므로 실화판정부에서의 신호처리 및 연산등이 복잡해지고 실화판정부의 간략화 및 코스트다운을 실현할 수 없다.

또 기통마다의 이온전류I를 검출하기 위한 복수의 전송회로, 각기통을 식별하기 위한 크랭크각센서등을 필요로 하기 때문에 회로가 복잡하고 노이즈가 중첩하기 쉽다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와같은 문제점을 해결하기 위해 된것으로, 내연기관실화장치의 오판정을 방지하고 다시 장치의 간략화를 목적으로 한다.

이 발명에 관한 내연기관실화검출장치는 내연기관의 연소에 의해 각기통의 점화플러그에 전극간에 발생하는 이온전류신호를 검출하는 이온전류검출수단과, 상기 이온전류검출 수단의 출력에 따라 상기 각 기통의 점화사이클마다에 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류판별수단과, 상기 이온전류판별수단의 출력에 따라 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 상기 각기통을 식별하는 기통식별수단과 상기 실화판정수단 및 상기 기통식별수단의 출력에 따라 실화기통을 식별하는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에 있어서, 기통수에 대응한 소정회수만큼 연속해서 상기 이온전류가 검출되지 않을때 상기 이온전류검출수단의 고장을 판정하는 고장판정수단을 구비한 것이다. 또, 이온전류검출수단의 단선을 검출하는 단선검출수단과, 이 단선검출수단의 출력에 따라 상기 이온전류검출수단의 고장을 판정하는 고장판정수단을 구비한다.

운전영역 검출수단에 의해 내연기관의 운전영역을 검출하고 이온전류신호가 검출되기 힘든 특수운전영역에서는 실화판정을 금지하는 실화판정금지수단을 구비한다.

이온전류검출수단이 고장, 또는 기관이 특수운전영역에 있다고 판정되었을 때는 실화표시를 금지하는 실화표시수단을 구비한다.

내연기관이 특수운전영역이 아닐때의 소정기간에서의 실화율이 소정치 이상일 때 실화라고 판정하는 실화 판정수단을 구비한다. 특정기통의 점화에 관한 신호를 받아서 각 기통을 식별하는 기통식별수단을 구비한다. 이온전류검출수단에 의해 검출되는 이온전류신호를 단일신호선에 합성하는 신호 합성수단을 구비한다. 이온전류 판별수단을 전자계산기 외부에 설치한다.

이 발명에 있어서는, 기통수에 대응한 소정회수만큼 연속해서 이온전류가 검출되지 않을때 이온전류검출수단의 고장이라고 판정한다. 단선검출수단이 단선을 검출 했을때 고장판정수단을 이온전류 검출수단의 고장이라고 판정한다.

운전영역 검출수단에 의해 내연기관의 운전영역을 검출하고, 이온전류신호가 검출되기 힘든 특수운전영역에서는 실화판정을 금지한다. 이온전류검출수단이 고장, 또는 기관이 특수운전영역에 있다고 판정되었을때는, 실화표시금지수단에 의해 실화표시를 금지한다. 실화판정수단은 내연기관이 특수운전영역이 아닐때의 소정기간에서의 실화율이 소정치 이상일 때 실화라고 판정한다.

기통식별수단은, 특정기통의 점화에 관한 신호를 받아서 각기통을 식별한다.

이온전류검출수단에 의해 검출된 이온전류신호를 단일선호선에 합성하는 신호합성수단을 설치한다. 전자계산기는 외부에서 행하여진 이온전류판별 결과가 입력된다.

이하 이 발명의 제 1 의 실시예를 도면에 따라 설명한다. 제 1 도는 이 발명의 내연기관실화검출장치를 표시하는 구성도이고, 1∼3, 5 및 8은 전술의 것과 같은 것이다.

10은 점화코일(2)의 2차권선(2b)에 접속된 콘덴서이고 2차권선(2b) 및 점화플러그(5)를 포함하는 2차전류의 경로, 즉 점화전류 12의 경로내의 삽입되어 있다.

이때 저항기(8)는 콘덴서(10) 및 점화플러그(5)를 포함하는 이온전류 I의 경로내에 삽입되도록 되어 있다.

11은 콘덴서(10)과 그랜드 사이에 삽입된 충전용 다이오드이고, 점화전류(12)에 대해 순방향이 되도록 콘덴서(10)에 접속되고, 또 이온전류검출용의 저항기(8)에 병렬접속 되어 있다.

12는 점화시에 콘덴서(10)에 충전되는 전압을 클립하는 제너다이오드이다.

13은 이온전유신호 VA를 구형파로 하는 파형정형회로, 14는 파형정형된 이온전류신호 VB로부터 점화노이즈 VN을 제거하는 점화노이즈 필터, 15는 점화노이즈 VN가 제거된 이온전류신호 VC를 출력하는 트랜지스터이다. 저항기(8) 및 콘덴서(10)∼트랜지스터(15)는, 점화플러그(5)의 전극간에 발생하는 이온전류I를 검출하는 이온전류검출수단을 구성하고 있다. 20은 점화코일(2)의 2차권선(2b)에 접속된 배전기이고, 크랭크축에 동기해서 회전하는 회전전극(21)과 회전전극(21)과 대향하는 고정전극(22)과, 회전전극(21)의 중심전극(23)을 갖고, 회전전극(21)과 고정전극(22)사이에서 방전함으로써 복수기통(예를들면, #1∼#4기통)으 각 점화플러그(5)에 대해서 순차적으로 고전압을 분배하도록 되어 있다.

24는 중심전극(23)으로부터 고정전극(22)에 대해서 순방향이 되도록 각기 삽입된 이온전류용 다이오드이고, 각 점화플러그(5)와 2차권선(2b)와의 사이에 인가되는 고전압에 대해서 역극성으로 삽입되어 있다.

배전기(20) 및 이온전류용 다이오드(24)는, 이온전류검출수단(8)∼(15)에서 출력되는 기통마다의 이온전류신호 VC를 단일 신호선에 합성하는 신호합성수단을 구성하고 있다.

즉 중심전극(23)을 통해서 이온전류I를 단일신호선에 합성하고 단일의 이온전류검출수단에 인가하고 있다.

25는 크랭크각에 대응한 기통식별신호 SC 및 기준위치신호 ST를 생성하는 크랭크각센서이고 30은 이온전류신호 VC, 기통별신호 SC, 기준위치신호 ST에 따라 각 기통의 점화제어등을 시행하는 ECU이다.

ECU30은, 이온전류신호 VC로부터 중첩노이즈를 제거하는 노이즈필터(31)와, 노이즈필터(31)를 통한 이온전류신호 VC가 세트입력되는 플럽플럽(32)이고, 기통식별신호 ST 및 기준위치신호 ST를 넣기위한 인터페이스(33) 및 (34)를 통한 기통식별신호 SC 및 기준위치신호 ST가 입력되는 마이컴(35)을 구비하고 있다.

또 도시하지 않았으나 ECU(30)에는 운전영역겸출수단으로부터의 운전영역신호가 입력되고 있고, 실화등의 이상을 표시하기 위한 표시수단이 접속되어 있다.

마이컴(35)은 포트 P1∼P3 및 인터럽트 입력단자 ICI를 갖고 있으며 포트 P1에는 플럽플럽(32)의 Q출력이 이온전류판별신호로서 입력되고, 포트 P2로부터는 플럽플럽(32)의 리세트입력이 되는 점화펄스가 출력되고 포트 P3에는 기통식별별신호 SC가 입력되고, 인터럽트입력단자 ICI에는 기준위치신호 ST가 입력되어 있다.

플립플럽(32)은, 점화시이클마다에 이온전류I의 유무를 판별하는 이온전류판별수단을 구성하고 있다. 또 마이컴(35)은, 기통식별신호 SC에 따라 각 기통을 식별하는 기통식별수단과 점화사이클에 대응한 소정타이밍(예를들면, 상사점 TDC로부터 크랭크각 75°만큼 진각측 B75°)마다에 이온전류판별수단의 출력신호 즉 이온전류판별신호P1(Q출력)을 판독 이온전류I가 없다고 판별이 되었을때에 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 내연기관이 실화가 판정되었을때 표시수단에 실화표시시키기 위한 실화표시수단과, 이온전류검출수단의 고장을 검출하는 고장검출수단과, 이온전류검출수단의 고장이 검출되었을때 실화표시를 금지하는 실화표시금지수단을 구비하고 있다. 또 고장판정수단은, 운전영역신호에 의해, 이온전류가 검출가능한 소정운전영역에서만 고정판정을 한다.

다음에 제 2 도의 파형도를 참조하면서 제 1 도에 표시한 이 발명의 제1실시예의 실화판정동작에 대해 설명한다. 전술한 바와같이 점화코일(2)의 1차권선(2a)에 있어서 전원(1)의 통전차단이 되면, 2차권선(2b)측에 도시한 극성으로 고전압이 발생하고, 점화플러그(5), 고정전극(22), 회전전극(21), 중심전극(23), 2차권선(2b), 콘덴서(10) 및 충전용다이오드(11)를 통해서, 실선으로 표시한 경로로 점화전류 12가 흐른다.

이 점화류12에 의해, 콘덴서(10)에는, 도시한 극성의 전압이 충전된다. 또 고전압의 극성은 2차권선(2b)의 권선방향등에 의해 임의로 설정할 수 있다. 이때 배전기(20)의 회전성은 2차권선(2b)에 의해 선택된 기통의 점화플러그(5)만이 방전되어 점화전류 12가 흐른다. 또 점화직후의 이온전류I는 2차권선(2b)를 통한 단일신호선에 합성되어, 이온전류검출수단내의 저항기(8)에 흐른다.

즉, 각 기통의 폭발행정시에 점화플러그(5)의 전극간에서 방전이 일어나 정상적으로 폭발이되면, 연소실내에 발생한 양이온은, 이온전류I가 되어 파선으로 표시한 경로(저항기(8), 콘덴서(10), 2차권선(2b), 중심전극(23), 이온전류용 다이오드(24),고정전극(22) 및 점화플러그(5)를 통한 경로)를 흘러, 콘덴서(10)의 충전전압을 방전시킨다.

이 이온전류 I는, 예를들면 4기통엔진의 #1∼#4의 각 기통에 대해 연속적으로 검출된다. 그리고, 이온전류 I의 레벨에 따라 저항기(8)의 양단간에 발생하는 이온전류신호 VA는 파형정회로(13)에 의해 구형파 VB가 되고, 다시 지연필터를 포함하는 점화노이즈필터(14)에 의해 점화노이즈 VN이 제거되고, 트랜지스터(15)로부터 최종적인 이온전류신호 VC로서 출력된다. 따라서 이온전류신호 VC는, 디지탈신호로되어 ECU(30)에 입력된다.

ECU(30)내의 노이즈필터(31)는 이온전류신호 VC의 전송중에 중첩된 노이즈를 제거하고, 플립플럽(32)의 세트단자(S)에 입력한다.

이로인해 플립플럽(32)의 Q출력은 『H』가 되고 마이컴(35)의 포트 P1에 입력된다.

이때 이온전류신호 VC는 제 2 도와 같이 1회의 검출에 대해 복수의 펄스가 되는때가 있으나, Q출력은 『H』그대로이고, 변화하지 않는다. 한편 마이컴(35)은 기통식별신호 SC 및 기준스위치신호 ST에 따라 각 기통마다의 최적의 타이밍으로 점화제어를 하나 이때 생성되는 점화펄스를 포트 P2에서 출력하고 플립플럽(32)의 리세트단자 R에 입력한다. 또 기준위치신호 ST에 따른 점화사이클마다의 소정타이밍 B75°에서 포트 P1에 기억된 이온전류판별신호를 판독한다.

각 기통의 점화행정은 B75° 부근에서되고 또 이온전류I는 점화행정의 직후에 발생하므로, 상기와같이 점화펄스 P2 마다에 플립플럽(32)을 리세트하고 또 기준위치 B75°의 타이밍에서 이온전류판별신호 P1을 판독함으로써 마이컴(35)은 이온전류 I의 유무를 확실하게 판별할 수 가 있다. 만약에 기준위치 B75°에 있어서 이온전류판별신호 P1이 『L』이면, 이온전류 I가 검출되지 않았다고 판정해서, 대응하는 기통의 실화를 판정한다.

즉, 마이컴(35)은, 기통식별신호 SC에 따라 제어기통을 식별하는 동시에 이온전류판별신호 P1에 따라 실화를 판정한다. 만약에 실화가 판정되면 실화플래그를(1)에 세워서 실화대책의 처리제어를 하는 동시에, 표시수단에 실화표시를 시켜서 운전자에게 알린다. 다음에 제 3 도의 플로차트를 참조하면서 이 발명의 제 1 실시예의 동작에 대해 설명한다. 우선 이온전류판별신호 P1을 판독하기 위한 B75°의 인더럽트 루틴에서 이온전류판별신호 P1이 1(이온전류신호 VC가 있다)인지 아닌지를 판정해(스텝 S1), 만약P1=1이면 카운터변수 C를 0으로 클리어 한다.(스텝 S2)

계속해서 이온전류검출수단내의 소자가 단선(斷線)인지 아닌지를 판정해서(스텝 S3), 단선이 아니면 리턴하고, 단선이라고 판정되면 고장판정스텝(후술한다)에 진행한다.

또 단선의 판정은, 예를들면 이온전류신호 VC를 연속적으로 검출하고 타이머 또는 적분기에 따라 소정시간 만큼 연속해서 1(H레벨)인 것을 확인함으로써 된다.

한편, 스텝 S1에 있어서 P1이 1이 아니고 0(이온전류신호 VC가 없다)이라고 판정되면 카운터변수 C를 인클리먼트(스텝 S4)해서 카운터변수 C가 소정회수 N(이때 기통수즉4)인진 아닌지를 판정한다(스텝 S5).

그리고, C〈N이면, 상술한 바와같이 실화를 판정하고(스텝 S6), 실화플래그를 1에서 세우는 동시에 실화표시를 한다(스텝7).

또, 스텝 S5≥N이면 스텝 S3에서 단선으로 판정되었을때와 같이, 이온전류검출수단(배선이나 소자등)의 고장이라고 판정하고(스텝 S8), 실화플래그를 0에 리세트함과 동시에 실화표시를 금지 즉 레세트한다(스텝 S9), 이때 필요에 따라, 이온전류검출수단의 고장을 표시하는 고장표시를 한다.

통상엔진의 운전중에 모든 기통이 실화하는 일은 없으므로, 4기통분 즉 4회 연속해서 이온전류판별신호 P1이 검출되지 않을때는 실화가 아니고 이온전류검출수단의 고장이라고 판정할 수 가 있다.

제 4 도는 , 이 발명의 제 2 의 실시예의 동작을 표시하는 플로차트이다.

이 제 2 의 실시예는 상기 제1의 실시예에 비해 더욱 간소화되어 있고, 장치의 소형화 코스트다운을 기할수가 있다. 제 2 의 실시예는, 내연기관의 전기통이 실화라고 판정된 경우는, 이온전류검출수단의 고장이라고 판정한다.

제 4 도에서 스텝 S1∼스텝 S8은, 상기 제 1 의 실시예의 각 스텝과 대응하고 있어, 여기서는 상술하지 않는다. 상기 제 1, 제 2 의 실시예에 있어서는, 내연기관의 전기통이 실화라고 판정되었을때 이온전류검출수단이 고장이라고 판정하고 있으나, 상술한 바와같이 기관의 특수한 운전영역에 따라서는 이온전류신호 VC가 검출하기 힘들때가 있다. 제 5 도에 표시한 제 3 의 실시예는, 기관의 운전상태가 상기 특수영역에 있을때는 실화판정을 방지하고 이온전투신호 VC가 검출되는 소정의 운전영역에서만 실화판정을 하도록 할 것이다.

이하 제3의 실시예의 플로차트를 표시한 제 5 도를 참조하면서 실화판정의 금지동작에 대해 설명한다. 이때 n회의 점화사이클중의 실화율이 소정치 이상이 되었을때 실화가 판정되는 것으로 한다.

우선, 이온전류판별신호 P1을 판독하기 위한 B75°의 인터럽트루틴에서 이온전류판별신호 P1이 1(이온전류신호 VC가 있다)인지 아닌지를 판정하고(스텝 S10), 만약 P1=1이면, 정상연소이므로 리턴한다. 만일에 스텝 S10에서 P1이 1이 아니고 0(이온전류신호 VC가 없음)이라고 판정되면 운전영역이 시동시(아이들링시를 포함함)인지 아닌지를 판정한다(스텝S11). 만약 시동시이면 실화판정스텝(후술한다)를 스킵해서 리턴하고, 시동시가 아니면, 급가감속시인지 아닌지를 판정한다(스텝S12).

만약에, 급가감속시이면 실화판정스텝을 스킵해서 리턴하고, 급가감속시가 아니면, n사이클중의 실화율이 소정치 a이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S13).

이로인해, 통상운전영역에서만 실화판정스텝 S13이 실시되고, 시동시(스텝S11) 및 급가감속시(스텝S12)를 포함하는 특수운전영역에서는 실화판정스텝 S13의 실행이 금지된다.

만일 스텝 S13에서 실화율〈a가 판정되면, 이상 실화라고 볼 수 없어 리턴되고, 실화율≥a가 판정되면 내연기관의 이상실화라고 판정되어 실화플래그가(1)에 설정된다(스텝S14).

실화플래그가(1)에 설정되면, 마이컴(35)은 실화기통에 대한 연료컷등의 대책을 실행한다.

이와같이 구성되는 실화검출장치는, 실화판정이 필요치 않은 연료컷시 등의 특수운전영역에서는, 실화판정스텝 S13이 금지되므로, 실화의 오판정을 확실하게 방지할 수 있다. 이상과 같이 구성된 제 1 내지 제 3 의 실시예에서는, 이온전류검출수단으로 부터 ECU(30)에 입력되는 이온전류신호 VC의 전송로가 단일신호선이기 때문에, 구성이 간략화되어 코스트다운이 실현되고 또 내노이즈성이 향상된다.

또 ECU(30)에 전송되는 이온전류신호 VC는, 파형정형회로(13)에 의해 디지탈화되어 있으므로, 노이즈가 중첩되기 힘들고, 내노이즈성이 향상된다. 또 마이컴(35)은 이온전류판별신호 P1의 레벨을 판정하는 것 뿐이므로, 실화판정처리부의 구성은 간략화 된다. 또 이온전류 I를 검출하기전에 점화전류I2에 의해 콘텐서(10)를 충전해두고 충전전압을 이온전류 I에 의해 방전함으로써 콘덴서(10)를 전원으로 작용시키므로, 종래 회로의 전원(6)을 생략할 수 가 있다. 또 배전기 (20)를 통해서 각 기통마다의 점화플러그(5)에 고전압을 분배함과 동시에 각 기통마다의 이온전류 I를 이온전류용 다이오드(24)를 통해서 흘리므로서, 각 이온전류I를 하나의 회로로 검출할 수가 있고, 또 소형화 및 코스트다운이 실현된다.

또 상기 제 1 내지 제 3 의 실시예에서는, 신호합성수단은 회전전극(21), 고정전극(22) 및 중심전극(23)으로되는 배전기와, 온전류용 다이오드(24)로 구성되어 있으나, 제 6 도와 같이 합성회로 구성해도 된다. 제 6 도에서, 점화코일(2)은 각 기통마다에 설치되어 있고, 저항기(8)∼트랜지스터(15)(제 1 도 참조)로 된 이온전류 검출수단(16)도 각 기통마다에 설치되어 있다. 17은 각 이온전류 검출수단(16)으로부터의 이온전류신호 VC를 단일신호선에 합성해서 ECU(30)에 출력하기 위한 합성회로이다. 또 제 7 도에 표시한 구성에 의하면 크랭크각 센서를 간략화할 수 있고, 한층 더 소형화, 코스트다운을 실현시킬 수 있다.

제 7 도에서 25는 크랭크가에 대응한 기준위치신호 ST를 발생하는 크랭크각 센서이고, 30은 이온전류신호 VC, 특정기통(예를들면 #1기통)으로 부터의 이온전류신호 VB 및 기준위치신호 ST에 따라 각 기통의 점화제어 및 실화판정등을 하는 ECU이다.

이때 ECU에 입력되는 이온전류신호 VB는 각 이온전류신호 VB중의 특정기통의 점화에 관한 것을 표시하고 있다. 이와같이 구성되는 실화검출장치에 있어서는, 이온전류검출수단에 포함되는 이온전류 검출회로(15)로 부터의 특정기통의 점화에 관한 신호(이온전류신호 VB)로 기통식별이 되기 때문에, 크랭크각 센서(25)는 기준위치신호 ST를 생성하는 것만으로 좋고, 기통식별용 센서가 필요하지 않다.

또, 상기 실시예에서는 합성회로(17)에 의해 이온전류신호 VC를 단일신호선에 합성했으나, 개별적으로 ECU 입력해도 되고 마찬가지로 이온전류신호 VB에 따라 기통식별할 수 있는 것은 말할 필요가 없다.

또 기통식별에 사용되는 신호를 이온전류신호 VB로 했으나, 점화에 관한 신호이면 실질적인 이온전류 I에 따른 신호라도, 점화노이즈 VN에 따른 신호라도 아무지장도 생기지 않는다. 이상과 같이 구성된 발명의에 있어서는 아래와 같은 효과를 나타낸다. 이온전류검출수단의 고장을 판정하고, 고장검출시는 실화판정을 금지하도록 하였으므로 내연기관의 실화를 오판정하는 일이 없다.

이온전류 검출장치가 고장이라고 판정되었을 때는 실화표시를 금지하므로 운전자에게 불안을 주는 일이 없다. 실화검출장치의 각부를 간략화 할 수 있고 장치의 소형화 코스트다운을 기할 수 있다.

Claims (10)

1. 내연기관의 연소에 의해 발생하는 이온전류신호를 검출하는 이온전류검출수단과, 상기 이온전류 검출수단의 출력에 따라 기통의 점화사이클마다에 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류판별수단과, 상기 이온전류판별수단의 출력에 따라 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 상기 기통을 식별하는 기통식별수단과, 상기 실화판정수단 및 상기 기통식별수단의 출력에 따라 실화기통을 식별하는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에 있어서, 기통수에 대응한 소정회수 만큼 연속해서 상기 이온전류가 검출되지 않을 때, 상기 이온전류 검출수단의 고장을 판정하는 고장 판정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
2. 내연기관의 연소에 의해 발생하는 이온전류신호를 검출하는 이온전류검출수단과, 상기 이온전류 검출수단의 출력에 따라 기통의 점화사이클 마다에 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류판별수단과, 상기 이온전류 판별수단의 출력에 따라 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 상기 기통을 식별하는 기통식별수단과, 상기 실화판정수단 및 상기 기통식별수단의 출력에 따라 실화기통을 식별하는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에 있어서, 상기 이온전류검출수단의 단선을 판정하는 단선검출수단과, 상기 단선검출수단의 출력에 따라 상기 이온전류 검출수단의 고장을 판정하는 고장판정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
3. 내연기관의 연소에 의해 발생하는 이온전류신호를 검출하는 이온전류 검출수단과, 내연기관의 특수운전영역을 판정하는 특수운전영역 판정수단과, 상기 이온전류 검출수단의 출력에 따라 기통의 점화시이클마다에 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류판별수단과, 상기 이온전류 판별수단의 출력에 따라 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 상기 기통을 식별하는 기통식별수단과, 상기 실화판정수단 및 상기 기통식별수단의 출력에 따라 실화기통을 식별하는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에서, 상기 이온전류 신호가 검출하기 어려운 특수운전영역에서 상기 실화의 판정을 금지하는 실화판정 금지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
4. 제 1 항과, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 실화가 판정되었을 때에 실화표시를 하는 내연기관의 실화표시수단과, 이온전류 검출수단이 고장, 또는 기관이 특수운전영역에 있다고 판정되었을 때는 상기 실화표시를 금지하는 실화표시금지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 실화판정금지수단은 상기 내연기관의 시동시, 아이들링시, 또는 급가감속시 일때 라고, 상기 특수운전영역 판정수단이 판단했을 때는 실화의 판정을 금지하는 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 실화판정금지수단은, 내연기관이 상기 특수운전영역이 아닐때의 소정기간에서의 실화율이 소정치 이상일 때, 실화라고 판정하는 것을 특징으로하는 내연기관 실화검출장치.
7. 내연기관의 연소에 의해 발생하는 이온전류신호를 검출하는 이온전류 검출수단과, 상기 이온전류검출수단의 출력에 따라 기통의 점화사이클마다의 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류 판별수단과, 상기 이온전류 판별수단은 출력에 따라, 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 상기 기통을 식별하는 기통식별수단과, 상기 실화판정수단 및 상기 기통식별수단의 출력에 따라서, 실화기통을 식별하는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에 있어서, 상기 기통식별수단은, 상기 각 기통중의 특정기통의 점화에 관한 신호를 받아 상기 각 기통을 식별하는 것을 특징으로하는 내연기관 실화검출장치.
8. 내연기관의 연소에 의해 발생하는 이온전류 신호를 검출하는 이온전류 검출수단과, 상기 이온전류 검출수단의 출력에 따라 기통의 점화시이클마다의 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류 판별수단과, 상기 이온전류 판별수단은 출력에 따라 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단, 상기 기통을 식별하는 기통식별수단과, 상기 실화판정수단 및 상기 기통식별수단의 출력에 따라 실화기통을 식별하는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에 있어서, 상기 이온전류 검출수단에 의해 검출되는 이온전류 신호를 단일신호선에 합성하는 신호합성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 신호합성수단은, 상기 내연기관의 회전에 동기해서 회전하는 회전전극의 중심에 설치된 중심전극과, 상기 회전전극에 대향해서 설치된 고정전극과, 상기 중심전극과 상기 고정전극과의 사이에 배설된 역류방지용 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.
10. 내연기관의 연소에 의해 발생하는 이온전류 신호를 검출하는 이온전류검출수단과, 상기 이온전류 검출수단의 출력에 따라 기통의 점화사이클 마다의 상기 이온전류의 유무를 판별하는 이온전류 판별수단과, 상기 이온전류 판별수단의 출력에 따라 상기 내연기관의 실화를 판정하는 실화판정수단과, 상기 기통식별수단의 출력에 따라 실화 기통을 식별화는 실화기통식별수단을 갖는 내연기관 실화검출장치에 있어서, 상기 이온전류 판별수단을 전자계산기 외부에 설치하고, 상기 전자 계산기 내부에서 소정각도마다에 상기 이온전류판별수단의 출력신호를 판독함으로써 실화를 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관 실화검출장치.