KR101387428B1 - 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것으로, 차량의 발전기 맥동신호의 전압 신호의 파형의 특징과 형태를 이용하여 차량의 상태를 검사하여 분석한 후 고장을 진단할 수 있는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, 차량의 발전기 맥동신호를 분석하여 그 파형의 특성을 검사하는 것만으로도 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 차량의 발전기 맥동신호의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능하다는 장점이 있다.

Description

차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치{Vehicle Analysis Apparatus Using Alternator Signal}
본 발명은 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것으로, 차량의 엔진의 실린더 수(n) 및 점화 순서를 입력받는 엔진 정보 입력단계(S1);와, 차량의 발전기(alternator)의 출력 전압 맥동 신호(s) 및 엔진 회전수 신호(r) 를 입력받는 센서 신호 입력 단계(S2);와, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)를 필터링하여 변환 전압 신호(S)로 변환하는 맥동 신호 필터링 단계(S3);와, 상기 실린더 수(n), 상기 출력 전압 맥동 신호(s), 상기 엔진 회전수 신호(r)및 상기 변환 전압 신호(S)를 이용하여, 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)를 구하는 맥동 전압 주기 측정 단계(S4);와, 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 판단하는 주기 변동값 판단 단계(S5);와, 상기 주기 변동값 판단 단계(S5)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 판단 단계(S6);와, 상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우 엔진의 시동이 걸리지 않은 상태에서 엔진을 회전시켜 상기 맥동 전압 주기(t)를 다시 측정하는 재측정 단계(S7);와, 상기 재측정 단계(S7)에서 다시 측정한 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 다시 판단하는 주기 변동값 재판단 단계(S8);와, 상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 재판단 단계(S9);와, 상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 압축 누설에 의한 불량으로 판단하는 압축 누설 불량 판단 단계(S10a);와, 상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 실린더의 작동 순서와 관련 없이 불규칙적으로 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 발전기 전원 또는 접지 상태의 물량으로 판단하는 발전기 불량 판단 단계(S10b); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 발전기는 저속에서도 발생 전압이 높고 고속에서도 안정된 성능을 발휘해야 하므로 3 상 교류 발전기를 주로 사용하며, 얼터네이터(alternator)라고 불린다.
이러한 차량의 발전기는 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 것과 같이 3 상 교류 발전을 한 후 이를 정류하여 직류로 변환하여 차량에 공급한다. 이 경우, 직류로 정류된 전원의 파형에는 맥동(Ripple) 전압이 존재하게 된다. 즉, 정류 과정을 통하여 도 1b에서 나타낸 것과 같이 위는 비교적 둥글고, 아래는 뾰족하게 잘린 듯한 전압의 형태를 보이는데, 정류기의 콘덴서에 의한 정류 과정을 통하여도 이러한 맥동 전압은 완전히 평활화되지 못하고, 어느 정도의 맥동 전압을 가지는 파형을 나타내게 된다.
한편, 일반적으로 차량의 엔진의 회전수(또는 회전 각속도)는 각각의 실린더의 폭발 행정에서는 상승하는 특징을 가지게 되므로, 이 역시 일종의 맥동을 가지게 된다. 이러한 엔진 회전의 맥동은 일반적으로 차량의 엔진에 설치되는 플라이 휠 등의 수단에 의하여 어느 정도 평활화되기는 하지만, 완전히 평활화되지는 못하므로 엔진의 회전수 신호(r)의 파형에는 상기 엔진 회전의 맥동이 존재하게 된다.
이러한 엔진 회전의 맥동은, 엔진 회전으로 발전기의 회전자가 회전하여 발생되는 발전기의 발전 전압은 회전자의 회전속도에 비례하게 되므로, 엔진 속도의 상승은 발전 전압을 상승시키고 엔진 속도의 하강은 발전 전압을 하강시키는 것과 같이 발전 전압과 엔진 회전이 비례하여 나타나는 특성에 의하여, 엔진에 연결되어 구동되는 상기 차량의 발전기의 출력 파형에도 그대로 나타내게 된다.
따라서, 차량의 발전기의 출력 파형 역시 도 3에 나타낸 것과 같이 3상 전원의 정류에 따르는 큰 흐름의 맥동 성분 이외에, 훨씬 짧은 시간 간격을 가지고 비교적 작은 진폭으로 나타나는 엔진 회전의 맥동에 기인하는 작은 맥동 성분을 가지게 된다.
한편, 상기 엔진 회전의 맥동은 각 실린더의 흡입-압축-폭발-배기의 행정이 모두 균일하게 진행되는 이상적인 경우에는 모두 동일한 크기를 가지게 되나, 엔진 상태의 불량(예를 들어 점화계통 불량/ 인젝터 불량 등)으로 어느 하나의 실린더에 작동 불량이 발생하는 경우에는, 불량이 발생한 실린더에 의해 발생하는 상기 엔진 회전의 맥동값은 정상인 실린더들에 의해 발생하는 엔진 회전의 맥동값과 차이를 가지게 된다.
이러한 상기 엔진 회전의 맥동(엔진 회전수의 순간적인 변화)값의 차이는 다양한 방법으로 측정되고 파악될 수 있는데, 일반적으로 엔진 회전수를 나타내는 단위인 알피엠(rpm)으로 표현하는 것이 가능하다.
일반적으로, 상기 엔진 회전의 맥동값의 차이가 5rpm 이하인 경우에는, 만족 수준으로 엔진에서 약간의 진동이 미미하게 느껴지는 정도이며, 6 - 10rpm인 경우에는 보통 수준으로 엔진에서 약간의 진동이 느껴지는 수준으로 일부 민감한 오너는 이를 불만으로 생각할 수 있는 정도이다. 한편, 상기 엔진 회전의 맥동값의 차이가 11 - 30 rpm인 경우에는 미흡한 수준으로 엔진에서 명확한 진동을 느껴지는 수준으로 보통의 일반 오너 중에 이를 불만으로 생각할 수 있는 정도이며, 30rpm 이상인 경우에는 불만 수준으로 엔진에서 심한 진동을 느껴지는 수준으로 대부분의 오너들이 불만으로 생각하는 정도가 된다.
그러므로, 상기 엔진 회전의 맥동값의 차이에 의해 발생하는 차량의 발전기의 출력 전압의 맥동값의 차이를 측정하여 분석하면, 엔진을 구성하는 각 실린더 별로 상태 불량이나 고장을 검사하고 측정하는 것이 가능하게 된다.
한편, 기존의 차량의 발전기의 출력을 이용한 고장 진단 관련 발명으로는 특허문헌 1의 "차량의 알터네이터 에프알단자신호를 이용한 고장진단장치및 고장진단방법"(대한민국 공개특허 제10-2005-0070849호)에, 이그니션이 온된 상태에서 알터네이터의 FR단자로부터 출력되는 신호를 검출하고 그에 따른 신호치의 크기를 판단하여 PWM 신호로 출력하기 위한 신호치 검출부; 및 상기 신호치 검출부로부터 출력되는 크기판단신호에 따라서 고장상태로 인식되면 경고신호를 출력하기 위한 상태판단부;를 포함하는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 발명은 단순히 차량의 발전기 자체의 고장을 점검하기 위한 것으로, 차량의 엔진의 상태를 점검하고 분석하는 것은 전혀 불가능하다는 문제점이 있었다.
또한, 특허문헌 2의 "알터네이터 부하신호라인 진단 방법"(대한민국 공개특허 제10-2007-0062220호)에는, 이그니션 접점이 온 상태가 된 경우 엔진 시동이 걸렸는지 판단하는 단계, 엔진시동이 걸린 경우 알터네이터 출력값을 검출하고 듀티가 0%인지를 판단하여, 듀티가 0%가 아닌 경우 알터네이터 출력값의 수렴률을 계산하고, 계산된 수렴률이 기준 수렴률에서 소정 범위를 벗어나는 경우 고장 판단을 하고 그렇지 않은 경우 정상 판단을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 2의 발명 역시 단순히 차량의 발전기 자체의 부하신호라인을 진단하기 위한 것으로, 차량의 엔진의 상태를 점검하고 분석하는 것은 전혀 불가능하다는 문제점이 있었다.
특허문헌 1: 대한민국 공개특허 제10-2005-0070849호 특허문헌 2: 대한민국 공개특허 제10-2007-0062220호
본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 차량의 발전기 맥동신호를 분석하여 그 파형의 특성을 검사하는 것만으로도 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있도록 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 차량의 발전기 맥동신호의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법은, 차량의 엔진의 실린더 수(n) 및 점화 순서를 입력받는 엔진 정보 입력단계(S1);와, 차량의 발전기(alternator)의 출력 전압 맥동 신호(s) 및 엔진 회전수 신호(r) 를 입력받는 센서 신호 입력 단계(S2);와, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)를 필터링하여 변환 전압 신호(S)로 변환하는 맥동 신호 필터링 단계(S3);와, 상기 실린더 수(n), 상기 출력 전압 맥동 신호(s), 상기 엔진 회전수 신호(r)및 상기 변환 전압 신호(S)를 이용하여, 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)를 구하는 맥동 전압 주기 측정 단계(S4);와, 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 판단하는 주기 변동값 판단 단계(S5);와, 상기 주기 변동값 판단 단계(S5)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 판단 단계(S6);와, 상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우 엔진의 시동이 걸리지 않은 상태에서 엔진을 회전시켜 상기 맥동 전압 주기(t)를 다시 측정하는 재측정 단계(S7);와, 상기 재측정 단계(S7)에서 다시 측정한 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 다시 판단하는 주기 변동값 재판단 단계(S8);와, 상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 재판단 단계(S9);와, 상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 압축 누설에 의한 불량으로 판단하는 압축 누설 불량 판단 단계(S10a);와, 상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 실린더의 작동 순서와 관련 없이 불규칙적으로 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 발전기 전원 또는 접지 상태의 물량으로 판단하는 발전기 불량 판단 단계(S10b); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)는, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 상승 부분이 상기 변환 전압 신호(S)와 접하는 접점 사이의 간격을 측정하여 각각의 실린더별로 상기 맥동 전압 주기(t)를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 실린더의 작동 순서와 상관없이 불규칙하게 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 인젝터 점검, 점화계통 점검 및 공기 분배성 점검을 점검하도록 판단하는 점검 판단 단계(S10c); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하지 않는 경우,
인젝터 점검, 점화계통 점검 및 공기 분배성 점검을 점검하도록 판단하는 점검 판단 단계(S10d); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 차량의 접지 레벨 센서의 출력 신호 또는 접지 전압 측정 프로브를 통하여 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하고, 기준 접지 전압(E)과 비교 판단하여, 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위 이하인 경우, 정상으로 판단하고 상기 엔진 정보 입력단계(S1)를 수행하는 접지 테스트 단계(S0); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치는, 차량의 발전기의 출력 신호를 계측하는 전압 계측기(10)를 포함하는 센서 신호 출력부(20)에 연결되어 상기 센서 신호 입력 단계(S2)에 필요한 상기 출력 전압 맥동 신호(s) 및 엔진 회전수 신호(r)를 포함하는 센서 신호를 입력받는 센서 입출력 연결부(110);와,
상기 센서 입출력 연결부(110)에 연결되어, 상기 청구항 제 1항 내지 제5항의 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법을 수행하는 주 제어 장치(120);와,
상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 차량 상태 검사 분석 과정 및 결과를 시각적으로 표시하는 디스플레이부(130);와,
상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 사용자의 조작 입력을 입력받는 조작 입력부(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서 신호 출력부(20)는 접지 전압을 계측하는 접지 전압 계측기(11)를 더 포함하여 구성되며,
상기 주 제어 장치(120)에 연결되는 무선 통신 모듈(150) 또는 인터넷 망(160) 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 주 제어 장치(120)와 연결되어, 상기 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법의 수행 결과를 조회할 수 있는 외부 단말기기(170); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하는 경우, 차량의 발전기 맥동신호를 분석하여 그 파형의 특성을 검사하는 것만으로도 차량의 각종 상태를 분석하여 고장을 진단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 각각의 배기량이나 실린더 수 등 여러 가지 조건을 달리하는 다양한 차종의 엔진에 대해서도 별도로 각 차종별 특성 데이터 베이스를 구성할 필요 없이, 차량 엔진의 기본적 작동 원리 및 특성에 따른 차량의 발전기 맥동신호의 전압 신호의 특성을 이용하여 효율적인 상태 진단 및 고장 점검이 가능하다는 장점이 있다.
도 1a,1b: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 일반적으로 발전기의 출력 전압의 파형이 생성되는 과정을 보여주는 모식도.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법의 흐름을 보여주는 플로우차트.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 발전기의 출력 전압의 파형을 보여주는 도면.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에서, 발전기의 출력 전압의 파형을 필터링한 신호의 파형을 보여주는 도면.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치의 블럭 다이어그램.
도 6: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석방법에서 엔진 회전수를 이용하여 상기 맥동 전압 주기(t)의 개수를 통하여 엔진 한 사이클과 엔진 각 실린더를 판단하는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법 및 장치를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법에 관하여 설명한다.
본 발명의 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법은 크게 도 2에 도시한 것과 같이, 엔진 정보 입력단계(S1), 센서 신호 입력 단계(S2), 맥동 신호 필터링 단계(S3), 맥동 전압 주기 측정 단계(S4), 주기 변동값 판단 단계(S5), 규칙적 변동 판단 단계(S6), 재측정 단계(S7), 주기 변동값 재판단 단계(S8), 규칙적 변동 재판단 단계(S9) 및 각각의 분석 판단단계(S10)를 포함하여 구성된다.
먼저, 엔진 정보 입력단계(S1)에 관하여 설명한다. 상기 엔진 정보 입력단계(S1)는 차량의 엔진의 실린더 수(n) 및 점화 순서를 입력받는 단계이다. 이 경우, 상기 차량의 엔진의 실린더 수(n) 및 점화 순서는 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)에서 측정한 후술할 맥동 전압 주기(t)가 어느 실린더의 작동에 의하여 발생한 것인지를 분석하기 위한 데이터로 사용된다.
다음으로, 센서 신호 입력 단계(S2)에 관하여 설명한다. 상기 센서 신호 입력 단계(S2)는 도 2에 나타낸 것과 같이, 차량의 발전기(alternator)의 출력 전압 맥동 신호(s)를 입력받는 단계이다. 이 경우, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)는 도 3에 나타낸 것과 같이 3상 전원의 정류에 따르는 큰 흐름의 맥동 성분 이외에, 훨씬 짧은 시간 간격을 가지고 비교적 작은 진폭으로 나타나는 엔진 회전의 맥동에 기인하는 작은 맥동 성분을 가지게 된다. 한편, 상기 센서 신호 입력 단계(S2)에서는 엔진 회전수 신호(r) 역시 입력받도록 하는 것이 바람직하다. 상기 엔진 회전수 신호(r)는 일반적으로 차량의 제어 진단기를 통하여 측정되고 전달되는 것이 가능하며, 별도로 엔진 회전수 센서 등을 사용하여 측정하고 그 측정 데이터를 전달하는 실시예도 가능하다.
다음으로, 맥동 신호 필터링 단계(S3)에 관하여 설명한다. 상기 맥동 신호 필터링 단계(S3)는 도 3에 나타낸 것과 같은 상기 출력 전압 맥동 신호(s)를 필터링하여 도 4에 나타낸 것과 같은 변환 전압 신호(S)로 변환하는 단계이다.
상기 출력 전압 맥동 신호(s)를 필터링하여 변환 전압 신호(S)로 변환하는 실시예로는 대단히 다양한 실시예가 가능하다.
그 중 일 실시예로는, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 시간축을 일정한 시간 폭을 가지는 시간대 별로 이산화(Discretizing)한 후, 아래의 수학식 1과 같은 이산식에 의하여 필터링하는 것이 가능하다.
Figure 112012074919647-pat00001
이 경우, s(n)은 n번째 이산 구간에서의 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 실제 값이고, s(n-1)은 n-1번째 이산 구간에서의 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 실제 값이다. 한편, S(n)은 n번째 이산 구간에서의 필터링된 보정값인 상기 변환 전압 신호(S)의 값이고, S(n-1)은 n-1번째 이산 구간에서의 상기 변환 전압 신호(S)의 필터링된 보정값이다. 상기 수학식 1에서의 K는 보정 계수 또는 필터링 계수로, 1의 값을 가지는 경우 필터링된 보정값인 변환 전압 신호(S)는 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 실제값과 같은 값을 가지게 되며, 상기 K의 값이 1보다 작아질수록 실제 측정값의 변화추이를 많이 완화시켜 필터링 된 값을 가지게 된다. 본 데이터를 받아들이는 샘플링 속도와 받아들인 신호를 이산화하여 필터링 하는 기술에 관련된 사항은 본 발명이 속하는 엔진 전자제어 개발 분야에서는 공지 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)에 관하여 설명한다. 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)는 상기 실린더 수(n), 상기 출력 전압 맥동 신호(s) 및 상기 변환 전압 신호(S)를 이용하여, 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)를 구하는 단계이다.
이 경우, 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)는 다양한 실시예로 구성되는 것이 가능하다.
그 일 실시예로, 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)는 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 상승 꼭지점 또는 하강 꼭지점 간의 시간을 축정하여 주기를 측정하는 것이 가능하며, 이러한 실시예는 주로 상기 출력 전압 맥동 신호(s)가 노이즈 없이 매끄럽게 나오는 경우 주로 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)의 제 2 실시예로는, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 상승 부분이 상기 변환 전압 신호(S)와 접하는 접점 사이의 간격을 측정하여 각각의 실린더별로 상기 맥동 전압 주기(t)를 측정하는 것이 가능하며, 이러한 실시예는 상기 출력 전압 맥동 신호(s)에 노이즈가 많이 발생하는 경우에 더욱 바람직하다. 단, 상기 제 2 실시예의 경우 상기 출력 전압 맥동 신호(s)로부터 상기 변환 전압 신호(S)를 생성하여는 시간동안 시간적인 지연이 있게 되므로, 상기 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 상승 꼭지점이나 하강 꼭지점의 정확한 시점이 중요한 경우는 그 적용이 어려울 수 있으나, 본 발명과 같이 엔진의 각 실린더간의 피스톤의 상대속도 비교를 하는데는 적합하다.
이 경우, 입력 신호의 주기를 측정하는 방법에 있어 입력 신호의 샘플링 시간과 필터링하기 위한 필터링 보정계수의 값의 선택이 매우 중요하며 엔진의 전자제어 (EMS : Engine management system) 개발분야의 응용 기술자(Calibration engineer)들에겐 필수적으로 기법으로 보편적인 내용에 해당된다.
상기 제 2 실시예에 의한 상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)를 도 6에 나타낸 내용을 참고하여 설명한다. 도 6에 도시한 것과 같이, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기(t)를 측정한 다음에, 상기 엔진 회전수 신호(r)를 통하여 계산한 엔진 한 사이클 주기(T)를 구한다. 이 경우, 상기 엔진 회전수 신호(r)의 단위가 분당회전수(rpm)인 경우, 엔진의 한 사이클 동안에는 4 행정 기관의 경우 엔진회전축이 2회전 하게 되므로, T[sec] = 2*60/ r = 120/r의 관계식이 성립하게 된다.
그 후, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기(t)를 엔진 한 사이클 주기(T)와 비교하여, 엔진의 한 사이클 동안에 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기가 몇 회(N) 나왔는지 T/t를 통하여 계산하고, 엔진 한 사이클 동안의 엔진 한 실린더에 해당되는 시간을 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 횟수를 (T/t)/n의 식으로 계산한다.
그 후, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 발생 횟수가 (T/t)이 될 때마다 엔진의 한 사이클 주기(T)임을 판단하고 상기 엔진 한 사이클 동안(T) 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 발생 횟수가 (T/t)/n마다 엔진의 각 실린더의 회전 속도를 계산하고 서로 비교한다. 즉 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 발생 횟수가 (T/t)/n가 되는 경우 엔진 한 실린더에 해당되는 시간인 것으로 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 발생 횟수가 (T/t)/n마다 엔진의 회전 속도를 측정하고 상대 비교하는 것은 엔진의 각 실린더의 회전 속도를 상대 비교하는 것이 된다. 그래서 엔진의 연소순서에 맞게 임의로 실린더번호를 정하여 엔진의 피스톤의 상대속도를 비교한다.
상기한 과정을, 도 6에 나타낸 바와 같이 발전기 맥동 전압 신호가 발생하고, 실린더(기통)가 4개 있으며(n=4), 점화 순서가 1번 실린더-3번 실린더-4번 실린더-2번 실린더의 순서인 경우에 관하여 정리하면 다음과 같다.
-엔진회전수: r[rpm]
-엔진 1회전 주기=60/r[sec]
-4행정 기관의 엔진 한 사이클 주기(T)=2*엔진 1회전 주기=120/r[sec]
-발전기 맥동전압주기(t)
-엔진 한 사이클 주기(T)동안에 해당되는 발전기 맥동 전압주기(t) 발생 수 : T/t=12
-엔진 한 사이클 주기(T)동안 하나의 실린더에 해당하는 발전기 맥동전압주기(t) 발생 횟수 =(T/t)/n=3
즉 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 발생 횟수가 (T/t)/n가 되는 경우 엔진 한 실린더에 해당되는 시간인 것으로, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 주기 발생 횟수가 (T/t)/n마다 엔진의 회전 속도를 측정하고 상대 비교하는 것은 엔진의 각 실린더의 회전 속도를 상대 비교하는 것이 된다. 그래서 엔진의 연소순서에 맞게 임의로 실린더번호를 정하여 엔진의 피스톤의 상대속도를 비교한다.
다음으로, 주기 변동값 판단 단계(S5)에 관하여 설명한다. 상기 주기 변동값 판단 단계(S5)는 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 판단하는 단계이다. 이 경우, 상기 기준 회전수 변동 주기(t_ref)는 상기한 엔진 회전의 맥동값의 차이로부터 계산되어 설정될 수 있다.
이 경우, 상기 기준 회전수 변동 주기(t_ref)와 상기한 엔진 회전의 맥동값의 차이(rpm) 사이의 관계는 다음과 같은 관계식으로 표현하는 것이 가능하다.
Figure 112012074919647-pat00002
상술한 바와 같이, 엔진 회전의 맥동값의 차이가 5rpm 이하인 경우에는, 만족 수준으로 엔진에서 약간의 진동이 미미하게 느껴지는 정도이며, 6 - 10rpm인 경우에는 보통 수준으로 엔진에서 약간의 진동이 느껴지는 수준으로 일부 민감한 오너는 이를 불만으로 생각할 수 있는 정도이다. 한편, 상기 엔진 회전의 맥동값의 차이가 11 - 30 rpm인 경우에는 미흡한 수준으로 엔진에서 명확한 진동을 느껴지는 수준으로 보통의 일반 오너 중에 이를 불만으로 생각할 수 있는 정도이며, 30rpm 이상인 경우에는 불만 수준으로 엔진에서 심한 진동을 느껴지는 수준으로 대부분의 오너들이 불만으로 생각하는 정도가 된다. 따라서, 상기 기준 회전수 변동 주기(t_ref)는 상기 엔진 회전의 맥동값의 차이가 10rpm~30rpm 사이의 값을 가지는 경우 상기 수학식 2에 의해 계산된 값으로 설정되어 사용되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 주기 변동값 판단 단계(S5)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하지 않는 것으로 판단되는 경우에는 일반적으로, 엔진 회전 상태가 양호한 정상 상태로 판단해 볼 수 있다.
다음으로, 규칙적 변동 판단 단계(S6)에 관하여 설명한다. 상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 주기 변동값 판단 단계(S5)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 단계이다. 즉, 어느 일정한 실린더의 작동 순서에서만 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지, 아니면 실린더의 작동 순서와 상관없이 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 단계이다. 이 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단된다면, 해당 실린더와 관련하여 고장이나 문제가 있는 것으로 판단하는 것이 가능하게 된다.
한편, 상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우에는, 도 2에 나타낸 것과 같이 엔진의 시동이 걸리지 않은 상태에서 엔진을 회전시켜 상기 맥동 전압 주기(t)를 다시 측정하는 재측정 단계(S7)를 더 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 엔진의 시동을 걸지 않고 엔진을 회전시키면서 재측정을 하는 것은, 근래 널리 사용되고 있는 이씨유(ECU:Electric Control Unit)에 의하여 엔진을 구성하는 실린더나 흡기/배기 밸브 등의 기계적 구성요소에 결함이 있는 경우에도 상기 이씨유가 이러한 결함을 보정하는 방향으로 작동하는 경우가 많으므로, 이씨유 작동에 따른 보정에 의한 결과가 아닌 엔진의 순수한 기계적 결함 또는 이상 유무를 좀 더 정확하게 분석하고 검사하기 위한 것이다.
반면에, 상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 실린더의 작동 순서와 상관없이 불규칙하게 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우에는, 도 2에 도시한 것과 같이 인젝터 점검, 점화계통 점검 및 공기 분배성 점검을 점검하도록 판단하는 점검 판단 단계(S10c)를 더 포함하여 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 주기 변동값 재판단 단계(S8)에 관하여 설명한다. 상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 재측정 단계(S7)에서 다시 측정한 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 다시 판단하는 단계이다.
상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우에는, 도 2에 나타낸 것과 같이 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 재판단 단계(S9)를 더 수행하게 된다. 한편, 상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하지 않는 경우에는, 도 2에 나타낸 것과 같이 인젝터 점검, 점화계통 점검 및 공기 분배성 점검을 점검하도록 판단하는 점검 판단 단계(S10d)를 더 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우에는, 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 해당 실린더에서의 압축 누설에 의한 불량으로 판단하는 압축 누설 불량 판단 단계(S10a)를 수행하게 된다. 반면에, 상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 실린더의 작동 순서와 관련 없이 불규칙적으로 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우에는, 엔진 자체의 기계적인 결함이 아닌 발전기 전원 또는 접지 상태의 물량으로 판단하는 발전기 불량 판단 단계(S10b)를 수행하게 된다.
한편, 본 발명의 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법은, 초기 작동단계 이전에 안정적인 접지 상태의 확보 여부를 확인하기 위하여 도 2에 도시한 것과 같이, 차량의 접지 레벨 센서의 출력 신호 또는 접지 전압 측정 프로브를 통하여 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하고, 기준 접지 전압(E)과 비교 판단하여, 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위 이하인 경우, 정상으로 판단하고 상기 엔진 정보 입력단계(S1)를 수행하는 접지 테스트 단계(S0)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치에 관하여 설명한다.
본 발명의 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치는 크게 도 5에 나타낸 것과 같이, 센서 입출력 연결부(110), 주 제어 장치(120), 디스플레이부(130) 및 조작 입력부(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 센서 입출력 연결부(110)에 관하여 설명한다. 상기 센서 입출력 연결부(110)는 도 5에 나타낸 것과 같이, 차량의 발전기의 출력 신호를 계측하는 전압 계측기(10)를 포함하는 센서 신호 출력부(20)에 연결되어 상기 센서 신호 입력 단계(S2)에 필요한 상기 출력 전압 맥동 신호(s) 및 엔진 회전수 신호(r)를 포함하는 센서 신호를 입력받는 기능을 가진다. 이 경우, 상기 센서 신호 출력부(20)는 접지 전압을 계측하는 접지 전압 계측기(11)를 더 포함하여 구성되도록 하여, 상기 접지 테스트 단계(S0)를 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 주 제어 장치(120)에 관하여 설명한다. 상기 주 제어 장치(120)는 도 5에 도시한 것과 같이 상기 센서 입출력 연결부(110)에 연결되어, 상기한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법을 수행하는 기능을 가진다. 상기한 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법을 수행하는 기능을 가지도록 상기 주 제어 장치(120)를 구성하고 프로그래밍하는 기술은, 본 발명이 속하는 기술분야에서는 널리 알려져 실시되는 기술 수준에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 디스플레이부(130)에 관하여 설명한다. 상기 디스플레이부(130)는 도 5에 도시한 것과 같이, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 과정 및 결과를 시각적으로 표시하는 기능을 가진다.
다음으로, 조작 입력부(140)에 관하여 설명한다. 상기 조작 입력부(140)는 도 5에 도시한 것과 같이, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되어 사용자의 조작 입력을 입력받는 기능을 가진다. 상기 조작 입력부(140)는 키보드, 키패드, 마우스, 태블릿 등 다양한 입력 수단 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치(100)는 도 5에 도시한 것과 같이, 상기 주 제어 장치(120)에 연결되는 무선 통신 모듈(150) 또는 인터넷 망(160) 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 주 제어 장치(120)와 연결되어, 상기 접지 레벨 센서 신호를 이용한 엔진 연소상태 검사 분석 방법의 수행 결과를 조회할 수 있는 외부 단말기기(170)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 외부 단말기기(170)는 PDA, 스마트폰, 태블릿 피씨, 노트북 등 다양한 기기 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성하는 것이 가능하다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 전압 계측기 20: 센서 신호 출력부
100: 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 장치
110: 센서 입출력 연결부
120: 주 제어 장치
121: 주 제어부 122: 저장부
123: 비 휘발성 메모리 124: 휘발성 메모리
130: 디스플레이부 140: 조작 입력부
150: 무선 통신 모듈 160: 인터넷 망
170: 외부 단말기기

Claims (7)

  1. 차량의 엔진의 실린더 수(n) 및 점화 순서를 입력받는 엔진 정보 입력단계(S1);
    차량의 발전기(alternator)의 출력 전압 맥동 신호(s) 및 엔진 회전수 신호(r)를 입력받는 센서 신호 입력 단계(S2);
    상기 출력 전압 맥동 신호(s)를 필터링하여 변환 전압 신호(S)로 변환하는 맥동 신호 필터링 단계(S3);
    상기 실린더 수(n), 상기 출력 전압 맥동 신호(s), 상기 엔진 회전수 신호(r) 및 상기 변환 전압 신호(S)를 이용하여, 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)를 구하는 맥동 전압 주기 측정 단계(S4);
    상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 판단하는 주기 변동값 판단 단계(S5);
    상기 주기 변동값 판단 단계(S5)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 판단 단계(S6);
    상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우 엔진의 시동이 걸리지 않은 상태에서 엔진을 회전시켜 상기 맥동 전압 주기(t)를 다시 측정하는 재측정 단계(S7);
    상기 재측정 단계(S7)에서 다시 측정한 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지 다시 판단하는 주기 변동값 재판단 단계(S8);
    상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 경우, 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는지를 판단하는 규칙적 변동 재판단 단계(S9);
    상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 일정한 실린더의 작동 순서에서 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 압축 누설에 의한 불량으로 판단하는 압축 누설 불량 판단 단계(S10a);
    상기 규칙적 변동 재판단 단계(S9)에서 실린더의 작동 순서와 관련 없이 불규칙적으로 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 발전기 전원 또는 접지 상태의 물량으로 판단하는 발전기 불량 판단 단계(S10b); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
  2. 청구항 제 1항에 있어서,
    상기 맥동 전압 주기 측정 단계(S4)는, 상기 출력 전압 맥동 신호(s)의 상승 부분이 상기 변환 전압 신호(S)와 접하는 접점 사이의 간격을 측정하여 각각의 실린더별로 상기 맥동 전압 주기(t)를 측정하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
  3. 청구항 제 2항에 있어서,
    상기 규칙적 변동 판단 단계(S6)에서, 실린더의 작동 순서와 상관없이 불규칙하게 상기 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 인젝터 점검, 점화계통 점검 및 공기 분배성 점검을 점검하도록 판단하는 점검 판단 단계(S10c); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
  4. 청구항 제 3항에 있어서,
    상기 주기 변동값 재판단 단계(S8)에서 상기 각각의 실린더별 맥동 전압 주기(t)의 변동값이 기준 회전수 변동 주기(t_ref) 범위를 초과하지 않는 경우,
    인젝터 점검, 점화계통 점검 및 공기 분배성 점검을 점검하도록 판단하는 점검 판단 단계(S10d); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
  5. 청구항 제4항에 있어서,
    차량의 접지 레벨 센서의 출력 신호 또는 접지 전압 측정 프로브를 통하여 접지 전압 레벨(e)을 검출하여 측정하고, 기준 접지 전압(E)과 비교 판단하여, 상기 접지 전압 레벨(e)이 상기 기준 접지 전압(E)범위 이하인 경우, 정상으로 판단하고 상기 엔진 정보 입력단계(S1)를 수행하는 접지 테스트 단계(S0); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 맥동신호를 이용한 차량상태 검사 분석 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109754487B (zh) * 2017-11-03 2021-11-05 株洲中车时代电气股份有限公司 列车产品一致性检验方法、系统、设备及可读存储介质
KR102358090B1 (ko) * 2020-06-29 2022-02-07 기호 Rf 신호를 이용한 스마트키 시스템 진단장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190896A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Mazda Motor Corp 車両の診断装置
JPH09251027A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Fuji Heavy Ind Ltd 車速センサ系の故障診断装置
KR20020053916A (ko) * 2000-12-26 2002-07-06 이계안 자동차용 디젤 엔진의 실린더 압축 압력 측정장치 및 그방법
JP2008213708A (ja) 2007-03-06 2008-09-18 Toyota Motor Corp 車両の電源管理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190896A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Mazda Motor Corp 車両の診断装置
JPH09251027A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Fuji Heavy Ind Ltd 車速センサ系の故障診断装置
KR20020053916A (ko) * 2000-12-26 2002-07-06 이계안 자동차용 디젤 엔진의 실린더 압축 압력 측정장치 및 그방법
JP2008213708A (ja) 2007-03-06 2008-09-18 Toyota Motor Corp 車両の電源管理装置

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