KR100527966B1 - Device and method for warning endplay of crankshaft - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 엔진에서 크랭크샤프트의 축방향 유격이 일정수준을 넘어서게 되면 이를 경고하는 방법과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for warning a crankshaft of a crankshaft beyond a certain level in a vehicle engine.

본 발명은 회전체와 고정체 간의 신호파형의 크기를 검출하는 방식으로 스러스트 와셔의 마모에 따른 크랭크샤프트의 축방향 유격을 센싱하고, 유격 증가로 인한 센싱신호의 제공이 없는 경우 이를 운전자에게 경고함으로써, 엔진의 소착 등의 문제를 사전에 방지할 수 있도록 한 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법 및 장치를 제공한다. The present invention senses the axial play of the crankshaft according to the wear of the thrust washer by detecting the magnitude of the signal waveform between the rotating body and the fixed body, and warns the driver when there is no sensing signal due to the increase in play. The present invention provides a method and an apparatus for warning an abnormality of a crankshaft axial play, which can prevent a problem such as engine sticking.

Description

크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법 및 장치{Device and method for warning endplay of crankshaft} Device and method for warning endplay of crankshaft}

본 발명은 차량용 엔진에서 크랭크샤프트의 축방향 유격이 일정수준을 넘어서게 되면 이를 경고하는 방법과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for warning a crankshaft of a crankshaft beyond a certain level in a vehicle engine.

특히, 스러스트 와셔의 마모에 따른 크랭크샤프트의 축방향 유격을 센싱하여 축방향 유격이 일정수준을 넘어서게 되면 이를 운전자에게 경고함으로써, 엔진의 소착 등의 문제를 방지할 수 있도록 한 것이다. In particular, by sensing the axial play of the crankshaft due to the wear of the thrust washer to warn the driver if the axial play exceeds a certain level, it is possible to prevent problems such as engine burnout.

일반적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 크랭크샤프트(100)에는 클러치(110)의 작동에 의하여 축방향으로 힘이 작용하는데, 이때의 축방향 힘을 받쳐주는 것이 스러스트 와셔(120)이다. In general, as shown in Figure 1, the crankshaft 100, the force acts in the axial direction by the operation of the clutch 110, the thrust washer 120 to support the axial force at this time.

여기서, 미설명 부호 130은 인풋샤프트이고, 140은 플라이휠이며, 150과 160은 피스톤과 커넥팅로드를 각각 나타낸다. Here, reference numeral 130 denotes an input shaft, 140 denotes a flywheel, and 150 and 160 denote a piston and a connecting rod, respectively.

크랭크샤프트의 축방향 유격은 엔진마다 다르기는 하지만 보통 0.05∼0.5mm 수준이며, 위의 값을 벗어난다는 것은 결국 스러스트 와셔가 마모되었다는 것을 의미한다. The axial play of the crankshaft varies from engine to engine, but is usually on the order of 0.05 to 0.5 mm. A deviation from the above means that the thrust washer is worn out.

설계 초기에는 위의 축방향 유격 범위 내에서 엔진이 운전되지만, 스러스트 와셔가 마모되면 축방향 유격이 점점 커진 상태로 운전된다. Initially, the engine will run within the above axial play, but if the thrust washer is worn, the axial play will increase.

이렇게 스러스트 와셔의 마모 정도가 일정수준을 넘어서면 신속하게 스러스트 와셔를 교체하여야 한다. When the wear of thrust washer exceeds a certain level, the thrust washer should be replaced promptly.

크랭크샤프트에 가해지는 힘의 방향은 클러치 타입에 따라 결정되며, 푸시 타입의 경우에는 엔진 후방에서 전방으로 가해지고 풀 타입의 경우는 그 반대이다.The direction of the force applied to the crankshaft is determined by the clutch type, in the case of the push type, applied from the rear of the engine to the front, and vice versa.

상용차량의 경우 대부분은 그 주행거리가 짧게는 50만km에서 길게는 100만km 이상까지 운행을 하며 엔진 내구력 또한 많이 향상되었다. Most commercial vehicles operate from 500,000 km in length to more than 1 million km in length, and engine durability has also improved.

그러나, 베어링류 등은 사용자의 오일정비불량이나 기타 이유로 종종 엔진 전소착이 발생되기도 하며, 메인 베어링이나 커넥팅로드 베어링 등의 소착은 엔진정지 등으로 쉽게 알 수 있지만, 스러스트 와셔의 경우는 마모발생이 일어난 후에도 주행이 가능하기 때문에 심한 경우에는 크랭크샤프트와 실린더블록 간의 간섭까지 유발하는 문제가 발생하게 되고, 결국 엔진 전체를 정비해야 하는 등의 심각한 문제점이 있다. However, bearings, etc., often cause engine pre-deposition due to poor oil maintenance or other reasons of users, and seizure of main bearings or connecting rod bearings can be easily recognized by engine shutdown, but in the case of thrust washers. Since it is possible to drive after the occurrence, in severe cases, there is a problem that causes interference between the crankshaft and the cylinder block, and eventually there is a serious problem such as maintenance of the entire engine.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 회전체와 고정체 간의 신호파형의 크기를 검출하는 방식으로 스러스트 와셔의 마모에 따른 크랭크샤프트의 축방향 유격을 센싱하고, 유격 증가로 인한 센싱신호의 제공이 없는 경우 이를 운전자에게 경고함으로써, 엔진의 소착 등의 문제를 사전에 방지할 수 있도록 한 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been devised in view of the above, and senses the axial play of the crankshaft due to the wear of the thrust washer by detecting the magnitude of the signal waveform between the rotating body and the fixed body, It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for warning an abnormality of a crankshaft axial play that can prevent a problem such as seizure of an engine in advance by warning the driver when no sensing signal is provided.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 고정체상의 센서와 회전체상의 센서용 팁 간의 간극과 검출값을 설정한 후, 간극의 변화에 따른 검출값의 변화량을 이용하여 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상에 따른 경고신호를 출력하되, 상기 회전체상의 센서용 팁으로부터 얻어지는 회전수를 센서로 검출한 후, 이 센서의 검출값을 ECU에 보내 입력시키고, 센서로부터의 검출값이 ECU에 입력되지 않으면 ECU에서 경고신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 특징으로 한다.The method of the present invention for achieving the above object is to set the gap and the detection value between the sensor on the fixed body and the tip for the sensor on the rotating body, and then the crankshaft axial play Outputs a warning signal according to the above, but detects the number of revolutions obtained from the tip for the sensor on the rotating body with the sensor, sends the detected value of the sensor to the ECU and inputs the detected value from the sensor. Characterized in that it comprises a process of outputting a warning signal from the ECU.

또한, 상기 센서로부터 출력되는 신호파형은 기존 엔진 회전수와 같은 위상각을 갖는 것을 이용하는 것을 특징으로 한다. In addition, the signal waveform output from the sensor is characterized in that having a phase angle equal to the existing engine speed.

또한, 상기 센서를 통해 검출하는 회전수는 크랭크샤프트상의 댐퍼, 풀리, 플라이휠 중의 하나로부터 얻는 것을 특징으로 한다. In addition, the rotation speed detected through the sensor is characterized in that obtained from one of the damper, pulley, flywheel on the crankshaft.

또한, 상기 회전수의 센싱방식은 고정체상의 마그네틱 스피드 센서와 회전체상의 센서용 팁을 이용하는 근접센싱방식인 것을 특징으로 한다. In addition, the sensing method of the rotation speed is characterized in that the proximity sensing method using the magnetic speed sensor on the fixed body and the sensor tip on the rotating body.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 크랭크샤프트상의 회전체(30)에 설치되는 센서용 팁(10)과, 상기 회전체에 인접한 고정체상에 위치되면서 센서용 팁(10)을 센싱하여 소정의 신호파형을 출력하는 센서(20)와, 상기 센서(20)로부터의 검출값을 입력받는 동시에 입력되는 검출값이 없으면 경고신호를 출력하는 ECU와, 상기 ECU로부터 출력되는 경고신호를 클러스터 등에 디스플레이하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. The device of the present invention for achieving the above object is to sense the sensor tip (10) is installed on the crankshaft rotating body 30, the sensor tip 10 while being located on a fixture adjacent to the rotating body A sensor 20 that outputs a predetermined signal waveform, an ECU which outputs a detection value from the sensor 20, and outputs a warning signal if no detection value is input, and sends a warning signal output from the ECU to a cluster or the like. It characterized in that it comprises a display means for displaying.

또한, 상기 센서용 팁이 설치되는 회전체는 크랭크샤프트상의 댐퍼, 풀리, 플라이휠 중의 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the rotating body is installed the tip for the sensor is characterized in that one of the damper, pulley, flywheel on the crankshaft.

또한, 상기 센서용 팁은 회전체의 한쪽면 가장자리를 따라가면서 1개 이상이 설치되는 것을 특징으로 한다. In addition, the tip for the sensor is characterized in that one or more are installed along the edge of one side of the rotating body.

또한, 상기 센서는 기존 엔진 회전수와 같은 위상각을 갖는 신호파형을 출력하는 마그네틱 스피드 센서인 것을 특징으로 한다. In addition, the sensor is characterized in that the magnetic speed sensor for outputting a signal waveform having a phase angle equal to the existing engine speed.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

푸시타입 클러치의 경우 크랭크샤프트는 엔진 전방으로 힘을 받아 움직이며, 풀타입 클러치의 경우 크랭크샤프트는 엔진 후방으로 힘을 받아 움직인다.In the case of the push type clutch, the crankshaft moves under the force of the engine and in the case of the pull type clutch, the crankshaft moves under the force of the engine.

크랭크샤프트의 축방향 변동량을 측정하기 위한 대상부품으로는 크랭크샤프트의 전후에 일체 조립되어 함께 회전하는 회전체, 예를 들면 댐퍼, 풀리, 플라이휠 등을 이용할 수 있다. As a target part for measuring the amount of axial fluctuation of the crankshaft, a rotating body integrally assembled before and after the crankshaft and rotating together, for example, a damper, a pulley, a flywheel, or the like can be used.

대부분의 차량은 푸시타입 클러치를 사용하므로, 본 발명에서 제공하는 경고장치는 이러한 푸시타입 클러치를 사용한 엔진의 크랭크샤프트에 적용한 예를 설명한다. Since most vehicles use a push type clutch, the warning device provided by the present invention describes an example applied to the crankshaft of an engine using such a push type clutch.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 실린더블록 등과 같은 고정체상에는 회전체(30)의 회전수를 검출하기 위한 센서(20)를 설치하고, 크랭크샤프트에 일체 조립되어 있는 회전체(30), 예를 들면 댐퍼나 풀리 또는 플라이휠 등에는 센서용 팁(10)을 설치한다. As shown in Fig. 2 and Fig. 3, on a fixed body such as a cylinder block or the like, a sensor 20 for detecting the rotational speed of the rotating body 30 is provided, and the rotating body 30 is integrally assembled to the crankshaft. For example, the sensor tip 10 is installed in a damper, a pulley, or a flywheel.

이때의 센서용 팁(10)은 회전체(30)의 한쪽면에 가장자리를 따라가면서 1개 이상을 설치하고, 상기 센서(20)는 센서용 팁(10)의 회전궤적상에서 마주보는 위치에 설치한다. At this time, the sensor tip 10 is installed at least one side along the edge on one side of the rotating body 30, the sensor 20 is installed in the position facing on the rotation trajectory of the sensor tip 10 do.

상기 센서(20)는 통상 엔진의 회전수를 검출할 때 사용하는 마그네틱 스피드 센서를 사용하는 것이 바람직하며, 이때의 센서(20)가 검출한 검출값(회전수)은 ECU측으로 제공될 수 있도록 한다. Preferably, the sensor 20 uses a magnetic speed sensor used to detect the rotational speed of the engine, and the detected value (the rotational speed) detected by the sensor 20 at this time can be provided to the ECU. .

도 5에 도시한 바와 같이, 엔진의 운전과 함께 크랭크샤프트가 회전하고, 크랭크샤프트와 일체 조립되어 회전하는 회전체상의 센서용 팁을 대상으로 센서가 회전신호를 검출한다. As shown in Fig. 5, the crankshaft rotates with the operation of the engine, and the sensor detects the rotation signal with respect to the sensor tip on the rotating body which is integrally assembled and rotated with the crankshaft.

상기 센서(10)로부터 검출한 검출값은 ECU로 입력되는데, 엔진의 정상운전시 마그네틱 스피드 센서에서 나오는 신호파형은 도 4에 도시한 바와 같으며, 이때의 센서(10)의 검출값(회전수)는 기존 엔진 회전수와 같은 위상각을 갖는다. The detection value detected from the sensor 10 is input to the ECU, and the signal waveform coming out of the magnetic speed sensor in the normal operation of the engine is as shown in FIG. ) Has the same phase angle as the existing engine speed.

센서와 센서용 팁 간의 간극과 신호값을 설정한 후, 간극의 변화에 따른 검출값의 변화량을 이용하여 간극의 이상, 즉 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 판단할 수 있다. After setting the gap and the signal value between the sensor and the sensor tip, it is possible to determine the abnormality of the gap, that is, the abnormality of the crankshaft axial play by using the amount of change in the detection value according to the change of the gap.

예를 들면, 센서용 팁을 통과할 때 통상 센서와의 간극은 1mm±0.5mm로써, 1mm때의 검출값을 V1으로 설정한다. For example, when passing through the tip for a sensor, the clearance gap with a normal sensor is 1 mm +/- 0.5 mm, and the detection value at 1 mm is set to V1.

간극이 점점 커져서 1.5mm 이상이 되면 검출값의 크기가 작아져 V2 이하로 된다. If the gap becomes larger and becomes 1.5 mm or more, the magnitude of the detected value becomes smaller and becomes less than or equal to V2.

크랭크샤프트의 스러스트 와셔에 마모가 발생한 경우 클러치가 작동하게 되면 크랭크샤프트의 축방향 유격값이 증가하게 되고, 이에 따라 센서(10)로부터 제공되는 검출값의 크기도 감소하게 된다. When the clutch is operated when the thrust washer of the crankshaft is worn, the axial play value of the crankshaft increases, and accordingly, the magnitude of the detection value provided from the sensor 10 also decreases.

검출값이 V2 이하가 되면 ECU에서는 센서로부터 제공되는 검출값을 인지하지 못하게 되고, 따라서 정상적으로 입력되고 있었던 센서로부터의 검출값(회전수)과 정상적인 엔진 회전수를 비교하고 있던 ECU에서는 마모로 인한 크랭크샤프트의 축방향 유격값의 증가로 더 이상 센서로부터 입력되는 검출값이 없게 되면, 즉 센서로부터의 검출값이 입력되지 않으면, 경고신호를 출력하게 된다. When the detected value is less than V2, the ECU does not recognize the detected value provided from the sensor. Therefore, in the ECU comparing the detected value (speed) from the normally input sensor with the normal engine speed, the crank due to wear When the detection value input from the sensor is no longer input due to the increase in the axial play value of the shaft, that is, when the detection value from the sensor is not input, a warning signal is output.

이렇게 출력되는 경고신호는 클러스터 등과 같은 운전자 전면상의 표시장치, 예를 들면 경고램프나 경고메세지 등을 통해 운전자에게 알릴 수 있게 된다. The warning signal outputted as described above may be notified to the driver through a display device on the driver's front surface such as a cluster, for example, a warning lamp or a warning message.

이상에서와 같이 본 발명은 스러스트 와셔의 마모에 따른 크랭크샤프트의 축방향 유격을 센싱하여 유격이 일정수준을 넘어서면 이를 운전자에게 경고할 수 있는 방법과 장치를 제공함으로써, 엔진의 소착 등의 문제를 완전히 예방할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention senses the axial play of the crankshaft due to the wear of the thrust washer and provides a method and device that can warn the driver of the play if the play exceeds a certain level, thereby preventing problems such as engine sticking. It is completely preventable.

도 1은 크랭크샤프트에 작용하는 축방향 힘을 받쳐주는 스러스트 와셔의 장착위치를 보여주는 개략도1 is a schematic view showing the mounting position of a thrust washer supporting an axial force acting on the crankshaft

도 2는 본 발명에 따른 경고장치의 장착위치를 보여주는 정면도Figure 2 is a front view showing the mounting position of the warning device according to the invention

도 3은 본 발명에 따른 경고장치의 장착위치를 보여주는 측면도Figure 3 is a side view showing the mounting position of the warning device according to the invention

도 4는 본 발명에 따른 경고장치에서 센서의 출력 신호파형을 보여주는 그래프Figure 4 is a graph showing the output signal waveform of the sensor in the warning device according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 경고방법에 대한 순서도5 is a flow chart for the warning method according to the invention

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 센서용 팁 20 : 센서10: tip for sensor 20: sensor

30 : 회전체30: rotating body

Claims (8)

고정체상의 센서와 회전체상의 센서용 팁 간의 간극과 검출값을 설정한 후, 간극의 변화에 따른 검출값의 변화량을 이용하여 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상에 따른 경고신호를 출력하되, 상기 회전체상의 센서용 팁으로부터 얻어지는 회전수를 센서로 검출한 후, 이 센서의 검출값을 ECU에 보내 입력시키고, 센서로부터의 검출값이 ECU에 입력되지 않으면 ECU에서 경고신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법.After setting the gap and the detection value between the sensor on the stationary body and the tip for the sensor on the rotating body, using the amount of change in the detection value according to the change in the gap outputs a warning signal according to the abnormality of the crankshaft axial play, Detecting the rotational speed obtained from the tip of the overall sensor with the sensor, and sending the detected value of the sensor to the ECU, and if the detected value from the sensor is not input to the ECU, outputting a warning signal from the ECU. A method of warning of abnormality of crankshaft axial play. 청구항 1에 있어서, 상기 센서로부터 출력되는 신호파형은 기존 엔진 회전수와 같은 위상각을 갖는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법.The method of claim 1, wherein the signal waveform output from the sensor has a phase angle equal to that of a conventional engine speed. 청구항 1에 있어서, 상기 센서를 통해 검출하는 회전수는 크랭크샤프트상의 댐퍼, 풀리, 플라이휠 중의 하나로부터 얻는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법.The method according to claim 1, wherein the rotation speed detected by the sensor is obtained from one of a damper, a pulley, and a flywheel on the crankshaft. 청구항 1에 있어서, 상기 회전수의 센싱방식은 고정체상의 마그네틱 스피드 센서와 회전체상의 센서용 팁을 이용하는 근접센싱방식인 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 방법.The method of claim 1, wherein the rotation speed sensing method is a proximity sensing method using a magnetic speed sensor on a fixed body and a tip for a sensor on a rotating body. 크랭크샤프트상의 회전체(30)에 설치되는 센서용 팁(10)과, 상기 회전체에 인접한 고정체상에 위치되면서 센서용 팁(10)을 센싱하여 소정의 신호파형을 출력하는 센서(20)와, 상기 센서(20)로부터의 검출값을 입력받는 동시에 입력되는 검출값이 없으면 경고신호를 출력하는 ECU와, 상기 ECU로부터 출력되는 경고신호를 클러스터 등에 디스플레이하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 장치.Sensor tip 10 installed on the rotating body 30 on the crankshaft, and sensor 20 for sensing the sensor tip 10 while being positioned on a fixed body adjacent to the rotating body to output a predetermined signal waveform And an ECU for outputting a warning signal when the detection value from the sensor 20 is input and at the same time no detection value is input, and display means for displaying the warning signal output from the ECU on a cluster or the like. Crankshaft A device that warns of abnormal axial play. 청구항 5에 있어서, 상기 센서용 팁(10)이 설치되는 회전체는 크랭크샤프트상의 댐퍼, 풀리, 플라이휠 중의 하나인 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 장치. 6. The apparatus of claim 5, wherein the rotating body on which the sensor tip is installed is one of a damper, a pulley, and a flywheel on the crankshaft. 7. 청구항 5에 있어서, 상기 센서용 팁(10)은 회전체의 한쪽면 가장자리를 따라가면서 1개 이상이 설치되는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 장치. 6. The device of claim 5, wherein at least one tip for the sensor is installed along one side edge of the rotating body. 7. 청구항 5에 있어서, 상기 센서(20)는 기존 엔진 회전수와 같은 위상각을 갖는 신호파형을 출력하는 마그네틱 스피드 센서인 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 축방향 유격의 이상을 경고하는 장치. 6. The apparatus of claim 5, wherein the sensor (20) is a magnetic speed sensor that outputs a signal waveform having a phase angle equal to that of an existing engine speed.
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